取水泵站围堰方案设计.docx

1、取水泵站围堰方案设计广昌县润泉供水取水泵站围堰施工方案 江西省水利水电开发有限公司 二零一六年十二月附图一：取水泵站一期围堰平面控制图附图二：取水泵站二期围堰平面控制图附图三：取水泵站围堰断面图取水泵站围堰施工专项方案第一章 编制依据1.1 施工平面布置图、设计图纸、地勘报告、建筑施工手册（第四版）及相关国家强制性标准和规范。1.2 主要规范、规程：地基与基础工程施工质量验收规范 GB50202-2002建筑工程施工质量验收规范 GB50300-2013建筑机械使用安全技术规程 JGJ33-2012 水利水电工程围堰设计规范 SL645-2013 水利水电工程施工组织设计规范 SL645-20

2、04建筑施工安全检查标准 JGJ592011建筑与市政降水工程技术规范 JGJ/T111-98建筑机械使用安全技术规范 JGJ33-2012施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46-2005第二章 工程概况2.1 工程概况广昌县润泉供水工程以旴江作为取水水源，取水口建在沙子岭水文站上游约15KM位置，位于小岗村上捞港村村内靠旴江自然田内，设计取水量为4.2万m/d，取旴江河床、漫滩浅层地下水，采用大口井、渗渠和辐射井的取水方式。由取水泵房、配电房、大口井、辐射井、渗渠和SP-IV型拉森钢板桩围堰等组成。本方案针对取水头部围堰具体施工进行编制。按设计原本意图是7个检查井和大口井采用沉井方法施工，

3、因施工条件及施工工期较短固用沉井方法施工肯定无法满足施工进度要求。通过技术经济比较，只能采用断面开挖方式来进行施工，保证头部和渗渠在汛期前完成施工。采用导流渠方式导流，修建SP-IV型拉森钢板桩围堰，为渗渠、检查井、大口井和取水泵房创造干地施工条件。2.2 周边环境条件及场内工程地质条件工程区位于北东东向狭长断陷盆地内，地貌单元以构造剥蚀丘陵和河流侵蚀堆积地貌为主。盱河蜿蜒曲折，大致自南往北流经本区，地势总体呈东南及西北高，中间低。断陷盆地外围为构造剥蚀中低山，东低西高，山顶高程4001700m，西北最高峰军峰山海拔1761m。断陷盆地内河谷两岸为剥蚀低丘，丘顶高程105-150m。旴江河谷一

4、般呈“U”型，河谷平缓开阔，谷宽300850m，沿岸零星发育级阶地-多级阶地，阶地面宽0500m，地面高程134.0127.0m，由上向下倾斜，河道宽200500m，河道内漫滩遍布。不良物理地质现象主要表现为第四系地层组成的河岸崩塌，一般规模较小。根据润泉水厂岩土工程勘察报告，在勘探揭露深度范围内场地地层结构由第四系全新统冲积层（Q4al）及第三系（E）风化泥质粉砂岩组成。场地岩土层自上而下叙述如下：1、第四系全新统冲积层（Q4al）砾砂：浅黄、黄褐、灰白等色。饱和、稍密中密，呈亚圆状，颗粒级配较好，主要成分为石英、长石，含少量云母，粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的约30%-40%，分选性较

5、差，采取率85。透水性较好。卵石：浅黄、黄褐、灰白等色。饱和、稍密中密，呈亚圆状，颗粒级配较好，主要成分为石英、长石，含少量云母，粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的约70%-85%，砾间被中粗砂充填，分选性较差，采取率85。透水性好，为本区主要含水层，该层厚度4.90-8.00m。4、第三系（E）风化泥质粉砂岩：紫红色，上部岩石风化强烈，裂隙发育，岩芯呈碎块、碎屑状，碎块易击碎。下部呈中风化状，岩芯呈块状，强度较大，但易软化、崩解。为第四系含水层底板。2.3 气象水文广昌县属亚热带湿润气候，四季变化分明，气候温和，江水丰沛，光照充足，无霜期长，春季温暖多雨，夏季炎热湿润，秋季凉爽少雨，冬季寒冷

6、干燥。平均气温18.1，历年最高气温40，历年最低气温-9.8，多年平均风速2.3m/s，最大风力8级，冬天为北风，盛夏多为南风。据初设报告显示，区内多年平均降雨量1725mm，降雨量年际变化较大，最大年降雨量2336.1mm（1975年），最小年降雨量1140.2mm（1971年），最大年降雨量是最小年降雨量的2.05倍；降雨年内分配不均匀，主要降雨量集中在4-6月，占全年降雨量的51.5%，10月至次年1月降雨量仅占全年降雨量的11%。本区地下水类型根据赋存及埋藏特性，可分为孔隙潜水和基岩裂隙水两种类型。基岩裂隙水：主要赋存于断裂破碎带和节理裂隙中，其赋存径流及岩体的透水性受断裂构造、节理

7、裂隙发育程度及充填状况、岩体风化程度和地下水补给条件所控制，主要沿断层破碎带、风化强烈的节理裂隙密集带中形成富水带，受大气降水补给，排泄于河谷等低洼地带。孔隙潜水：分布于旴江及其支流河谷内，主要赋存于第四系冲积砂卵砾石层中。水文地质条件受含水层厚度、颗粒级配以及地貌条件影响，具明显差异。水量较丰，接受大气降水和基岩裂隙水补给，排泄于河床。根据初设报告显示，地下水对混凝土具一般酸性型中等腐蚀性、碳酸型中等腐蚀性、重碳酸型中等腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性；地表水对混凝土具重碳酸型中等腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。第3章 围堰设计方案 3.

8、1围堰设计标准围堰为临时性的挡水建筑物，其保护对象是取水头部结构施工，为其创造干地的条件。根据我国现行的水利水电工程施工组织设计规范，本工程导流建筑物围堰的级别定为5级，其相应的洪水标准为510年一遇，又根据基坑施工工期较短的工程特点，围堰挡水阶段是工程关键施工阶段，围堰挡水标准定为10年一遇。根据进度安排及施工计划，本工程一期围堰填筑及取水泵站结构施工将在2016年12月至2017年6月之间，二期围堰填筑及水下部位施工将在2017年8月至2017年12月之间，。根据气象资料，广昌县主要降雨量集中在4-6月，占全年降雨量的51.5%，10月至次年1月降雨量仅占全年降雨量的11%，是施工围堰及水

9、下施工黄金季节。根据设计施工图显示围堰高程136.5.00m，枯水期高水位高程为围136m。3.2围堰设计1、平面布置该工程围堰分横向围堰和纵向围堰，其中横向围堰分为上游横向围堰和下游横向围堰，均为不过水围堰。围堰平面布置整体呈门字型。横向围堰与纵向围堰斜交布置，横向围堰垂直岸边，主要有两条平行布置。顺流方向主要是头部区域的离岸边最远的纵向围堰，只要一条。旴江河在施工期间河水缓慢匀速流淌，近视为静水状态，因此考虑水流对围堰的冲刷影响较小，但因填筑围堰致使原旴江河面变窄，按我单位以往施工经验围堰顶宽不能满足施工机械操作需要。堰顶宽度确定主要考虑遇超标准洪水时，设置子堰或防汛抢险材料堆存的要求，一

10、般情况下不小于3m，考虑堰体修筑、加固时汽车运输材料在围堰顶行驶，该工程选定围堰堰顶宽度为6m。纵、横围堰均采用相同断面形式。围堰的位置的确定主要考虑地下结构基础开挖边坡稳定、出渣道路与运输道路布置、基坑排水方式与布置。综合考虑以上因素同时考虑取水头部等部位的基坑开挖与井点降水，确定围堰中心线和整体布置的，符合设计要求。为了施工方便，围堰成型后，坡脚离开护滩外侧1米的工作面，横向围堰和纵向围堰交角点处作为控制围堰中心线不偏离的作用，各交角处可平顺斜交过去。特别说明的是：因水流被压挤到导流渠流淌，水流会在围堰上游龙口造成冲刷破坏及雍高现象，所以在导流渠龙口处增加一道砂土围堰，以保护水流对围堰的冲

11、刷影响及雍高现象，从而保证围堰的稳定。2、围堰断面设计：旴江河在施工期间河水缓慢匀速流淌，近视为静水状态，围堰受水流冲刷影响较小，本着就地取材的原则，考虑施工方便、快速及经济合理等方面的因素，围堰应采用就地取材的原则，（但根据现场实际条件，粘土应外购）结合SP-IV型拉森钢板桩的方式填筑。钢板桩内壁及现状河床底采用250g/土工布封闭。围堰边坡与土石料的性质、旴江河河水深度等有关。根据本工程可利用的土石料的性质及坝高较小的特点，参照我部已建工程类似围堰的边坡设计，经过稳定分析确定围堰迎水面坡度为1:2,背水面坡度设计为1:1.5。同时考虑本工程的实际情况，可根据需要在堰顶采用编织袋装粘土，堆积

12、0.80.8m的防浪墙，沿整个围堰顶全线堆放（视当时施工情况，也可不做）。在堰体稳定前提条件下，SP-IV型拉森钢板桩本身也是稳定的，只需考虑上游水压；枯水季节旴江河河水缓慢流淌，水压基本不大。完全满足稳定要求。3.3主要工程量SP-IV型拉森钢板桩围堰主要工程量项目单位工程量备注粘土M314600迎水面沙袋码包M31323SP-IV型拉森钢板桩M600单排250g/土工布M5670块石M3300松木桩根600第4章 围堰施工工艺4、1施工准备 1、人员准备 本工程作为泵房本体外围一个临时围堰工程。在人员安排上，我项目部拟利用现场管理人员的班底，安排1名经验丰富的施工员作为施工管理负责人，同时

13、项目部安全、质量、材料、资料等部门人员协同管理。 2、 技术准备 施工前同施工人员按施工方案做好技术交底工作，使参与施工的所有管理人员、技术员和人工熟悉工程特点及各自工作内容。调查和收集所需的水文、气象资料、地质资料等。 3、 机械准备 我项目部针对本工程地形情况比较复杂，施工作业面较小。拟采取2台泥浆泵，3台挖机，2台装载机，多部自卸王。 4、材料准备 本工程所用土工布、拉结筋，施工现场备足用料。 5、施工场地布置 本围堰施工特点是本工程地形情况较复杂，施工作业面较小。需要拆除老堤边的一些生长完好的大树及岸边清理等。围堰所用土不能采用施工现场沙质土，主要料源还是外进土，由16T自卸汽车或者装

14、载车转运到现场，并及时采用反铲挖掘机翻填。4、2围堰施工1、堰体填筑及施工顺序围堰基本采用外购粘土填筑（现场除了征用场地外，基本是良田，且泵房本体周围按地勘报告无粘土），结合SP-IV型拉森钢板桩方式进行防渗处理。围堰顶宽6m，土石方堰体先将迎水面填筑成约1：2边坡，背水面填筑成约1：1.5边坡。粘土堰体的施工从岸边开始向旴江河中心进占，上、下游围堰同时进行。施工顺序：测量放样导排渠开挖上、下游围堰填筑堰体合拢堰体检查修整SP-IV型拉森钢板桩排水堰体检查修整。2、施工工艺2.1测量放样根据甲方提供的方格控制网点坐标，进行实地勘测，在其控制网点的基础上进行复测。分布于我施工区域按围堰中心点控制

15、放样。现场放样后校核测量网点，并随时监控填筑边线。因围堰控制点大部在旴江河内，考虑围堰水下部分填筑工期较短，且先期填筑断面较小，首先进行岸坡控制点设放，水下填筑期间随施工进度用全站仪和钢卷尺粗略放样，待围堰合拢后在顶面精确放出围堰轴线，用于围堰边坡控制（随围堰加高，重复放样并校核）。围堰填筑完成后在堰顶及时设置三处沉降及位移控制点并定时测量（一般每月监测一次，水位较高时加密至二到三次，如遇大型洪水则每日监测），监测结果每月上报监理审核。1)围堰变位观测：观测断面三个，布置在纵向围堰中部及两端，堰顶和围堰内侧堰肩各设一个位移标点，后面安全保证措施有具体说明。2)上游水位观测：在上游坡面设置水尺观

16、测上游水位。3)渗水量观测：将堰脚排水沟集中引入集水井，通过测量排水量推算渗水量；通过测量基坑排水量推算岩体渗水量。4)堰体表面观测：通过观察人员眼看、耳听、手摸检查堰体裂缝、局部塌陷等。沉降标点结构图：2.2导排渠施工导排渠采用反铲挖机开挖，底宽为6米，两边按1：3比例修整边坡，河床土壤为细沙，离导排渠17米处为原砂质河堤，堤后为百余亩良田，导流渠开挖完成后，水流会对边坡冲刷严重，采用250g/土工布铺面，以防止水流对岸坡冲刷。2.3围堰填筑围堰采用自卸王汽车运输粘土，装载机摊铺、反铲碾压，修整。堰堤进占采用斜铺法两端同时进占，填筑高度至水面以上1m左右，按堰体设计边坡坡比修整，确保边坡临时

17、稳定（作业时设专人监护边坡及机械安全）。填筑时定时用全站仪监测，发现误差及时调整。围堰水面以上填筑采用层铺法，分层厚度300mm400mm, 反铲碾压，碾压遍数三遍（根据现场试验结果调整），少量大块石尽量赶至两侧；填筑高度至136.5m高程，填筑宽度必须保证围堰断面尺寸。用反铲将两侧边坡修整平滑、圆顺，保证局部稳定。填筑方法：填筑铺料方法采用自卸车运输，装载机平土、压路机碾压的方式施工。汽车在已压实的土层上卸料，用装载机由两侧向中部进占施工。高程134.5m以上的土料填筑，每一层填筑厚度不50cm碾压施工，为了加快运土车辆的行驶。碾压采用前进后退错距碾压方式，压实遍数初步定为35遍。4 SP-

18、IV型拉森钢板桩根据本工程实际情况，结合本公司多年施工实践，采用液压打桩机打设12米进口拉森400钢板桩。在钢板桩到场以后，对钢板桩进行检查、分类、整理，做必要的整修。锁口检查：将所有钢板桩有弯曲、破损、锁口不合的均应整理，按具体情况分别进行冷弯、热敲、焊补、割除或接长处理。1、用40#H型钢作打桩导向围檩夹木。2、按设计轴线要求放出拉森桩咬口轴线灰线并在灰线上做好红色木桩标识。3、按灰线标识安装导向围檩夹木，并打导向围檩定位桩。4、将导向围檩吊到位，并与定位桩固定。检查安装尺寸，核准导向围檩中心线是否在拉森桩轴线灰线上。5、沉桩前检查桩是否平直，完好。6、拉森桩打入后，保证桩顶上口平直，达到

19、设计标高。7、拉森桩垂直度用二台经纬仪垂直控制，若出现偏差，通过吊机调正吊点方位随时修正。发现垂直度超标，必须拔出重新开打。8、拉森桩采用单点起吊，吊点由钢丝绳长度确定，起吊垂直后进行喂桩。桩底轻轻落地，桩顶倒向振动锤咬口处，振动锤开口咬合，液压夹紧，起吊提升，吊至打桩位置的导向围檩处。施工人员护桩，插桩，桩翼板相互贴紧，然后开锤起打，控制调整垂直度向下送桩。9、桩送到设计标高后，振动锤咬口松开，复位，再移动锁口卡板，继续重复下一根桩的施工。2.5导梁安装1、为保证钢板桩插打的位置准确，首先设置定位桩，定位桩采用的50cm（壁厚10mm）钢管桩，根据不同土质打入深度为57m；导梁采用40号工字

20、钢加工而成。施打前先在场内加工制作,现场拼装导梁，河中沿线性插打若干钢管桩，将内导梁焊接在钢管桩上面，用以导向，水上平台经检查平面位置后可直接作为外导向。导向采用40号工字钢制作，具有一定竖向和侧向刚度，保证施打时不变形，正确导向。在打钢板桩时，采用两个夹具夹住钢板桩，夹具可采用10号槽钢制作（具体形式见以下示意图）。2、钢板桩插打根据现场作业条件和地质资料，采用机械打桩批插打钢板桩。钢板桩采用逐块插打，插打次序从上游开始紧贴导梁插打，向下游合拢。插打钢板桩时严格控制好桩的垂直度，尤其是第一根桩打入时加强定位和双向垂直度检查（需配备两台全站仪）控制，必须保证位置正确，竖直下沉。3、围堰角桩及合

21、拢本钢板桩围堰平面为矩形，所以在围堰的纵向和横向会出现转角的情况。施工转角处时首先使用定型角桩，在不能施工角桩时，现场根据实际尺寸，用2根钢板桩焊接拼装成1根角桩进行施打。角桩焊接必须牢固、密封。合拢安排在横向或纵向的一条边上，也可在围堰角桩处合拢。2.6施工用水、电计划 围堰的施工用水本从旴江河抽取；施工用电量按施工高峰投入的用电设备考虑，其照明用电按动力用电的5%计,施工总电源从已从附近变压器引入的总配电箱接入到围堰施工附近一个二级箱，再分支到各电源点。施工用水采用 2.6围堰排水围堰建成闭气并等SP-IV型拉森钢板桩打完后再进行基坑排水。拟在围堰顶部布置几台排水量100m3/h的抽水机进

22、行强排，排水速度应满足设计要求；根据类似工程经验初期排水时其降水速度应控制在0.5m/d，之后控制在0.8m/d可满足堰体稳定需要。排水期间加强对堰体检查（24小时监护），如有异常情况立即停止排水，查明原因后方可继续排水。2.7施工进度计划及保证措施根据取水头部围堰工程工期短、工程量大、受岸坡及基坑开挖制约、施工难度大的特点，项目部群策群力，集中项目部设备、人员、材料等资源合理统筹安排、精心施工，确保完成施工目标。进度计划:序号项目工程量单位施工时段工期1一期施工准备12.71.2042钢板桩施工150m22.62.15103一期围堰填筑3000m32.62.15104一期围堰修整码包200m

23、22.62.15105排水1000m32.62.15106基础开挖2.153.5197边坡防护2.273.578结构施工（含进水管安装）3.55.31889块石护滩6.16.2210围堰拆除6.36.10711二期施工准备8.229.102012二期围堰填筑14600m39.119.302013二期围堰修整码包1323m29.119.302014钢板桩施工600m29.119.302015排水5000m310.110.3316基础开挖10.110.252517边坡防护10.2610.29318结构施工（含渗水管安装）10.2912.73919块石护滩12.512.7220围堰拆除12.712.

24、2014保证措施:1)项目部成立围堰施工专业队，明确个人职责，最大限度发挥职工工作能力，并召开职工大会，统一内部思想，加强内部凝聚力。2)在资金等资源上予以倾斜，对机械设备等材料及时采购备足，加强机械设备维修保养工作，保证已有设备出勤率。3)做好备用设备联系工作，如现有设备出现故障，及时补充，满足施工需要。4)加强员工规章制度管理，严格作息时间，并采取相应奖励制度，加强职工积极性。4、3围堰拆除4、3、1围堰拆除安排在2017年3月下旬开始拆除。采用反铲配合自卸汽车出渣。由围堰接口处开始按填筑反方向由河中向岸边倒退方式开挖。4、3、2对施工区域进行河床地貌测量，并绘制河床地貌断面图与开工时的河

25、床原始地貌断面图相互比较。并呈报比较成果，还旴江河河床的本来面貌。 4、4主要机械设备、人员作业前的准备工作1)参加作业人员组织配备齐全、并已就位。2)作业需用的工器具、仪器已准备齐全，可投入使用。3)施工用料已落实并运至现场，外加工件及应由厂家设计供应的材料设备已到位。4)施工用水、电已预先引接到位，材料运输道路通畅。5)施工图纸齐全，并经会审；对于有关施工技术要求已掌握。6）单位工程开工报告已批准，并对工人进行了施工安全技术交底。7）质量、安全保证体系已建立并完善。为了保证施工进度，考虑投入充足的施工机械设备，具体见下表：主要机械设备表：序 号机具装备名称数 量 (台)型 号出厂日期备注1

26、全站仪1GTS-20220052经纬仪1J2-120053水准仪1DSZ220054液压挖掘机31.4m320125自卸王汽车1016t20096液压震动锤2DZ-4520107打拔机1XY-2PC型20118移动空压机2TA-8020109抽水机2Q=100m3201511压路机118T201112机械式打桩机1台13履带吊QUY50A1台14振动锤DZ-451套15气割设备2套16电焊机BX-300/5002台17装载机LZ502台管理人员与施工人员安排：工种人数工种人数管理人员1施工员1质检员1试验工1测量工2安全员1汽车司机10反铲司机8电工2普工15共计42第5章 围堰施工质量保证措

27、施5.1施工前，结合业主要求和地形地质条件进行详细的围堰设计；施工中，根据现场实际情况，不断修正完善，保证围堰填筑指标。5.2合理安排施工程序，根据施工总进度、施工工艺以及挡水围堰填筑土石料的供应情况，依据实际情况实行动态调整，综合考虑后期水下围堰拆除方便合理安排。5.3施工前进行技术交底；让相关人员明白设计意图并了解相关工序及质量要求和控制方法，确保填筑质量。5.4对所有施工工序进行全过程质量检查，不合格不允许进入下道工序。详细作好质量检查记录，编制工程质量报表，定期提交监理工程师审查，按建筑工程施工质量验收规范要求及时进行三级验收，并按要求及时报请监理等进行检查验收。5.5配备优良施工机械

28、，设备数量及使用情况满足现场高强度使用，并做好后备资源安排，加强施工人员系统业务培训，熟练掌握操作技术。5.6配备合格的测量人员、仪器和设备，按国家测绘标准和本工程精度要求，建立施工控制网；施工过程中及时对填筑边线坡比等进行复合调整。5.7严格按照施工方案和规程规范要求施工，并取样检验，不合格不允许进入下道工序，保证施工质量。5.8、开挖，安装过程中要密切注意土壤的移位变化。值得注意的是由于钢板桩在插打过程中受各种因素影响，整个围堰的侧面顺直度会出现一定的偏差，H型钢围檩安装后与钢板桩之间会留有一定的间隙。为保持钢板桩均匀受力，应将H型钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接，围堰的四角应加强处理。

29、5.9钢板桩围堰施工的质量控制措施（1）、钢板桩堵漏钢板桩在插打不当或水压作用下会使锁口发生变形、胀缝，出现渗水的情况。锁口不密封漏水时，应用木条、棉絮、麻绒等在板桩内侧嵌塞，或在漏缝外侧水中撒下大量的炉渣、木屑或谷糠等随水夹带至漏缝处，通过水流渗透自行填塞。也可用质量较好的塑料薄膜整块挂在围堰外侧进行挡水处理，减小渗水量。（2）、钢板桩围堰施工的质量控制措施1）拉森桩打入底标高，入土深度必须达到拉森桩桩长2分之1倍长度以上，紧密咬口式呈长方形，弯曲的拉森桩（桩身弯曲矢度大于1桩长）不得使用。2）围护拉森桩打好后，首先检查拉森桩的咬口，如发现有脱缝时在开口处补插钢板桩，以减少缝隙中漏水、漏泥现象。其次检查水平联系围檩和支撑的安装情况是否符合设计要求，待全部检查及准备工作完成之后，对堰身进行全面检查后方可进行围堰内清淤。3）在拆除围堰前，必须回沙及回土使围堰内相平后方可拆除围堰。4）钢板桩施打过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。5）钢板桩挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔l.0m2.0m，再往下锤