船闸工程施工组织设计.docx

1、船闸工程施工组织设计第一章 综 述1.1项目概况松花江干流大顶子山航电枢纽工程位于哈尔滨市下游46km处，是松花江干流规划7个梯级航运枢纽工程中的第一个梯级，该工程的建设对改善哈市水环境、发挥航运、发电、水产养殖及旅游业的综合效益有着十分重要的意义。航电枢纽主要由船闸、泄洪闸、电站、土坝、坝顶公路桥、连接段及生产生活辅助设施等建筑物组成，船闸作为航电枢纽工程的一部分，左侧紧邻泄洪闸、右侧与岸相接。1.2闸位布置大顶子山船闸闸位位于松花江右岸侧，船闸纵轴线和枢纽大坝中轴线夹角89.5。1.3工程组成内容和建设规模、标准1.3.1工程组成内容船闸工程由上下闸首、闸室、上下游导航墙、上下游靠船墩、上

2、下游隔流堤、跨闸室公路桥等部分组成。见cz-01船闸结构图。1.3.2建设规模、标准本船闸为级通航建筑物。主体结构水工建筑物级别为：上闸首:一级水工建筑物；下闸首、闸室:二级水工建设物；导航墙、靠船墩、隔流堤:三级水工建筑物，临时工程:四级水工建筑物。船闸基本尺寸为281803.5m(口门窗闸室长最小槛上水深)，上、下游主导航墙及调顺段各长390m，上、下游靠船段各长160m(上、下游靠船墩各8个)，上游分隔堤长645m(包括导航墙及靠船墩)，下游分隔直线长550m(包括导航墙及靠船墩)，之后接700m长的圆弧段(半径1500m)，隔流堤下接1476m长的抛石顺坝。上、下闸首闸门为钢质平板人字

3、门，阀门为钢质平板提升门，闸、阀门启闭机均采用液压直推式启闭机。上、下闸首检修闸门采用钢质叠梁门，检修闸门的吊装设备采用立柱桥式起重机。电气控制系统采用集散控制系统，主要设备采用PLC和工控机，配电采用电网管理系统进行监测。1.4船闸建筑物各部位高程船闸建筑物各部位高程序部 位高 程备 注上游下游闸室1闸门顶119.50116.60上游满足防洪要求2闸首顶121.50117.40上闸首同坝顶高程3闸门门槛顶108.50104.50门槛水深3.5m4检修门门槛顶102.50102.80满足输水消能和抗冻要求5闸室顶117.40挡浪板顶118.406闸室底板顶104.50门槛水深3.5m7导航墙顶

4、117.40117.20结构要求8靠船墩顶118.40118.20结构要求9隔流堤顶117.00116.40设计最高通航水位加超高10护坦顶102.50102.80与闸首检修门门槛顶同11引航道底110.00105.00最小通航水深3.0m12公路桥梁底126.08设计最高通航水位加超高10m13重力坝121.50满足防洪要求1.5主要工程数量、材料和设备船闸主要工程数量表序项目单位数量备注一船闸主体工程1C10素砼M31806封底和超挖回填2C30钢筋砼M361951含挡浪板3C35钢筋砼M332004钢筋t2166.542含锚固钢筋5钢板t54.125二导航墙、靠船墩、隔流堤及护坦1C10

5、素砼M3212.6封底和超挖回填2C20素砼M32856护坦3C25钢筋砼M3405护坦桥埂4C30钢筋砼M3861435钢筋t2862.8546钢材t1926.87基床抛石M3107284含防冲槽抛石砼抗冻标号：F300；砼防渗标号：W6。第二章 自然条件2.1气象大顶子山船闸所在地属中温带季风大陆性气候区，四季分明；冬季严寒漫长，夏季炎热多雨，春季干燥多风，秋季降温急剧；常有冻害发生。多年平均气温4.3，7月份最热，最高气温40以上，1月份最冷，最低气温-40以下；最大冻土深度为2.05m。降雨多集中在夏季，汛期69月份降雨量占年降雨量的7080%，其中7、8两月降雨量占年降雨量的50%以

6、上。多年平均降雨量583.4mm。夏季多为东南风，冬季盛行西北风，多年平均风速3.8m/s，多年平均最大年风速18m/s，瞬时最大风速40m/s。多年平均封冻天数为135天，多年平均最大冰厚0.92m，最大冰厚1.25m，最大流冰尺寸200100m。哈尔滨站冬季各月冰厚成果表 单位：m月 份11月12月1月2月3月平均厚度(m)0.270.560.820.930.87最大厚度(m)0.340.751.111.221.25注：1957年2001年系列2.2工程地质、水文2.2.1特征水位大顶子山船闸特征水位表项目上游(m)下游(m)备注水库蓄水位(m)116.00-设计最高校核水位(m)118.

7、00117.60300年一遇设计最高通航水位(m)118.08115.9020年一遇洪水设计最低通航水位(m)113.00108.00检修水位(m)116.00110.00施工水位(m)112.50112.00截流之前2.2.2地质条件坝址区地层主要为第四系和白垩系，其岩性及分布如下：层土 质颜 色厚 度岩性描述分 布有机质土黑褐色0.20.4湿、松散，以粉土、粉砂土为主，有机含量1020%分布在河漫滩及左、右岸表层。低液限粘土黄黄褐色0.52.4湿、可塑，粉粒含量高在左岸漫滩区表层零星分布含砂低液限粉土黄褐色0.84.1湿、可塑，分布在坝轴线桩号0+1007001+450550处低液限粘土之

8、下级配不良细砂黄色0.76.6湿饱和，松散连续分布在漫滩区低液限粘土、含砂低液限粉土下部，局部出露级配不良细砂灰色2.07.2饱和，松散分布于左侧温滩含砂低液限粘土、含砂低液限粉土之下和江心洲下部级配不良中砂灰色0.52.8饱和，松散主要分布于河床或细砂层之下，覆于基岩或粗砂层之上级配不良粗砂灰色1.23.9饱和，松散零星分布在漫滩区下部，底部含砾低液限粘土黄黄褐色22.46湿、可塑硬塑，含铁锰结核分布在左、右岸高平原前缘表层，右岸上覆于白垩系嫩江组泥岩之上泥岩灰灰绿色泥质结构，薄层状构造，层理发育，失水龟裂分布在漫滩区及高原第四系下部，右岸岸坡陡崖处出露泥岩紫红色泥质结构，层状构造分布在漫滩

9、区北侧及高原第四系下2.2.3不良地质与特殊性岩土1.基坑涌砂由于场区内覆盖层主要由砂性土组成，渗透稳定性差，开挖时易发生涌砂现象。2.泥岩风化基岩属于泥岩，易风化崩解，使得承载力大大降低。2.2.4水文条件坝址地下水主要为河漫滩区的第四系松散层空隙潜水，含水量岩性为级配不良细砂、中砂、粗砂等，属中等强透水层，水量较丰富，以蒸发和径流的形式排泄，与地表水联系密切。船闸岩基及右岸属于弱透水性岩体，厚度510m，透水率5.18.0Lu，其下为微透水岩体，对基础需进行防渗处理。施工期各时段不同重现期洪峰流量成果表 m3/s重现期(年)时段2001005020105汛前期4月1日-7月15日67206

10、1105490464039803280大汛期7月16日-10月15日2160018800161001240096006830汛后期10月16日-11月30日630057405190441038103510枯水期12月1日-3月31日206019001730150013101110坝址处水位、流量关系表序号水位（m）流量（m3/s）序号水位（m）流量（m3/s）1107.2011012112.5036502107.7026013113.0042603108.0040014113.5050004108.5053615114.0060305109.0081616114.5072306109.5010

11、8017115.0085607110.00140018115.50104008110.50175019116.00128009111.00220020116.501540010111.50265021117.001820011112.00315022117.6523600施工期月、旬平均流量成果表 m3/s频率4月5月上旬中旬下旬月平均上旬中旬下旬月平均P=10%12701630154014201850188019401850P=20%11101420135012601610164016401610频率6月7月上旬中旬下旬月平均上旬中旬下旬月平均P=10%1980210025202150292

12、0333037903290P=20%16601750208018102390274031502740频率8月9月上旬中旬下旬月平均上旬中旬下旬月平均P=10%55507540755067206970583049705780P=20%43605730589052705450470040604690频率10月11月上旬中旬下旬月平均上旬中旬下旬月平均P=10%41303540311035302680175011201800P=20%34502970262029702230146098715202.3地震地震动峰值加速度为0.05g。第三章 施工总平面3.1施工总布置闸址位于黑龙江宾县境内，陆路自哈

13、尔滨出发26km至宾西，一般公路45km至满井，及新建9km道路至坝址。闸址右岸，受山体影响，施工场地较为紧张。3.1.1驻地项目部位置见总平面，占地4500 m2，彩钢板房1000 m2，砖砌围墙，含为业主、监理、设计提供的设施及试验室，地坪116.8m。施工队伍驻地占地5000 m2，板房1500 m2，砖混房500m2。3.1.2拌和站布置见总平面，设2台60m3/h和1台25m3/h拌和站，建有水泥库、地磅，料场10000 m2。地坪标高116m。3.1.3预制场预制场设在黄鱼圈，占在160220m2，布设6个预制沉箱台座、30个存箱台座和滑道系统，江中设锚地存放沉箱。场坪116m(2

14、0年一遇)。3.1.4码头业主提供施工临时码头,不提供装卸设施和设备。3.1.5施工交通新建拌和站、闸塘内环形交通。泥结碎石或砼路面，宽710m。沿江边向下游修建到黄鱼圈预制场施工便道。道路总长：5.8km。船闸所在水域施工期间不断航，利用左叉的三级单级航道通航。3.1.6电、水、风现场用电见下表。船闸用电一览表序功率(KVA)电压(V)位置用途1400380右岸上游船闸主体施工，备120KW发电机2400380右岸下游钢材加工厂，备120KW发电机3500380拌和站砼拌和，备200KW发电机4200380预制场预制沉箱等构件550380项目部与业主共用、生活用电6发电机120KW2台上、下

15、游水上施工拌和站打井取水，用于生产；项目部打井取水；船闸施工用水，用泵取自江水。闸址山脚设空压站，配2台20M3空压机。3.1.7通信主要管理人员使用移动电话，测量班配对讲机，项目部、施工队部设固定电话，配备传真机及internet网络。3.1.8附属企业钢筋加工存放厂、钢材加工厂、木材加工厂、机械修配站、综合材料库、地坪站等布置见平面图。3.1.9临时炸药库：布置在船闸上游，右岸山前，25m2。另：油料就近加油站储备，不另设库。现场布设足够的照明线路。船闸右岸建现场值班室，板房，30 m2。3.2施工总平面布置图见cz-02施工总平面布置图、cz-03船闸施工平面布置图。第四章 施工筹划一期

16、围堰闭气抽水后，04年冬季，重点着手闸塘土石方开挖、拌和系统安装调试、模板加工、冬季备料及龙门吊安装及其它施工准备工作，赶在05年春季前完成。用开挖土石填筑预制场场坪。05年春季，开始上闸首、下闸首、闸室砼施工，保证在05年入冬前完成。砼浇筑自闸首向中间展开，自下而上分批分层浇筑。船闸底板(施工宽缝间)砼,在两侧边墩、扶壁完成并达到封铰条件后，从一端向另一端浇筑。05年春季，开始施工重力式导航墙砼(05年完成一部分)，必保在一期围堰拆除前完成(护坦段主导航墙用龙门吊施工)。05年开江后，尽快完成引航道土方开挖，为沉箱浮游创造条件，开挖自下游向上游进行，计划在05年8月底完成。05年开江后，进行

17、上、下游抛石基床开挖和抛石、夯实，同时展开预制场建设和下游沉箱预制。05年入冬前，完成下游抛石基床(除导航墙段)施工和下游沉箱浮运就位(用门式浮吊运输助浮高度2m，按施工水位110.5m，流量1750m3/s计。8、9月份最高水位时，沉箱顶钢板应加高1.5m，内用钢桁架支撑)。考虑水位条件，下游沉箱上部砼现浇在06年47月完成，有效施工期88天，较紧张。05年8月底，完成上游抛石基床和夯实，05年8、9月份完成上游预制沉箱就位安装(用门式浮吊运输助浮高度2m，按施工水位111.7m，流量2850m3/s计)，06年10月份全部完成。为解决围堰段导航墙施工，05年月份开始填筑上下游子围堰(粘土心

18、墙堰体)，05年11月底完成与主围堰的闭气连接，06年6月份完成围堰段导航墙的抛石基床与夯实，8月份完成上、下游导航墙沉箱自浮就位，10月份完成上部的沉箱现浇砼。06年春季展开下游抛石顺坝、抛石防冲槽施工。在主辅导航和闸首施工完成后，即可开挖上下游护坦内的保护层，进行护坦施工。防浪墙、浆砌护坡、挡墙及其它工程适时进行。施工投入主要资源有：拌和站60 M3/h2台、8M3砼搅拌运输车4辆、悬壁式龙门吊2台、K-50型履带吊3台、沉箱预制场一处、水上做业船只及砼输送泵等。工期目标：总工期26.3个月，实现业主各阶段目标，全部工程施工于2006年12月31日完工。第五章 施工方案5.1土石方工程5.

19、1.1工程数量土石方工程数量表项 目 名 称单位数量(原设计)1闸首及闸室土方开挖M3296222导航墙、隔流堤土方开挖M394733上下游引航道土方开挖(围堰外)M3144480小 计M31835754闸首及闸室石方开挖M31184875导航墙及隔流堤石方开挖M3272736上下游引航道石方开挖(围堰内)M358193小 计M3203953合 计M33875285.1.2施工方案土方开挖：土方多为粉细砂和中粗砂。自上而下分层，从中间向上下游，分2个工作面开挖，分层厚度23m，挖掘机立面开采，自卸汽车运输出碴，好料存放在暂存场用于回填。石方开挖：石质为多为中风化泥岩，开挖深度一般小于5m，采用

20、浅孔爆破，即：当覆盖层清除一定范围(50m)，在船闸中部先锋槽开挖，形成爆破临空面，向两侧分两个作业面爆破施工，基础留12m保护层。潜孔钻机钻孔，微差毫秒控制爆破。保护层和开挖深度较浅部位，采用手风钻造孔，浅孔小药量（药卷直径25mm），分层爆破，最后一层厚30cm采用风镐人工撬挖至建基面(在施工基础前开挖，及时封闭)。交通组织：先在闸塘中间，1#道路左侧填筑A出碴坡道，坡度小于10%，主要用于覆盖层出渣；石方开挖后，利用渣料填筑B、C出碴坡道(主交通道路)。施工排水：施工期，在1#路右侧设截水沟，防止场外流水进入；在边坡布设排水孔，疏导边坡面渗水；场内灵活布置排水沟，引导雨水、地下渗水等至集

21、水坑，定点抽排。引航道土方开挖：土方多为粉细砂和中粗砂，采用挖泥船施工。上游引航道基岩顶面标高高于104m时，以基岩顶面为抛石基床底面，覆盖层顶面底于是104m时，抽砂回填到104m，其余开挖到104m。下游引航道基岩顶面标高高于102m时，以基岩顶面为抛石基床底面，覆盖层顶面底于是102m时，抽砂回填到102m，其余挖到102m。回填料施工：构筑物墙后回填，均应分层回填压实。层厚不大于30cm，干容重不小于15.6kN/m3，压实度不小于87%。回填料宜采用山皮石或中粗砂。每一批砼强度达到设计强度的75%时，开始回填墙后填料，到该批浇筑砼的顶高程，两侧边墩后的回填料应对称同步上升，高差不超过

22、1m。闸室扶壁回填，待封铰砼强度达到设计强度后展开。5.1.3工期安排土石方工程工期安排表序项 目 名 称工期有效工作日日生产强度(m3/d)数量(m3)1闸首及闸室土方16/1231/0135846296222闸首及闸室石方21/1210/037116681184873导航墙土方(堰内)01/0215/021372994734导航墙石方(堰内)11/0331/03171604272735上、下游引航道石方(堰内)01/0430/0675775581936上、下游引航道土方(堰外)01/0431/081251156144480说明：每月按25个有效工作日计算，双班作业。5.1.4资源配置机具：

23、投入土石方工程施工机具设备表序号设备名称型号单位数量备 注1自卸汽车15t辆15出碴2推土机TY220台4出碴及弃土场3反 铲PC400 2.0m3台44独臂钻英格索兰台2自带空压机5手风钻YT-28台20清理欠挖、保护层6风 镐把20零星工程、保护层7采砂船柴油120只1生产能力212m3/h8污水泵4寸、H=30m台10施工期排水9空压机20m3台2边坡、保护层物资材料：土石方工程物资使用情况表序号设备名称型号单位数量备 注1炸药防水乳化T82.632雷管个10560每孔双发3导爆管米39200塑料人员组织：土石方工程劳动力使用情况表序号队 伍人数备 注1钻爆施工队30围堰内钻爆施工2机械

24、运输队60土方运输3水上土方队20水上土方工程5.1.5开挖图闸塘石方开挖平面高程见cz-04闸塘石方开挖平面、高程图。5.2闸室、闸首砼工程5.2.1工程数量闸室、闸首砼工程数量表序项目名称规格单位数 量合计上闸首下闸首闸室1C30砼底板M34849602213471.224342.22C30砼边墩M372794884121633C35砼底板M3504404147623844C35砼边墩M31471643115C10砼垫层M3222170110014926钢筋T437.1237.4037116.527791.0197护面钢板-10T22.18929.86352.0528锚固钢筋T1.2041

25、.3112.5159甲种铁爬梯M29-2910丙种铁爬梯M4129.270.211钢栏杆M115.5115.512水尺M26.24066.213橡胶止水带M184.3175.29359.5914紫铜片M159.5143.93303.4315镀锌铁皮M66.870136.816沥青油毛毡M2726.1726.117挡浪板M72.998.117118聚乙烯板M365.96365.9619C30砼闸墙M3248712487120C35砼闸墙M350550521C30排水井砼预制M365.265.222C30排水井砼现浇M38.18.123粗砂闸墙M35050钻孔灌浆工程主要工程数量表序号项 目 名 称单位数量备 注(原设计)1船闸固结灌浆M1030伸入岩石5m2船闸围幕灌浆M182伸入岩石12.3m5.2.2施工方案拌和、运输系统：投入2台60m3/h和1台25m3/h拌和站，配3台ZL50正铲,8m3砼搅拌运输车4台，自卸车拉24m3砼罐8组，龙门吊2台。见cz-05龙门吊结构图。闸室、