大闸桥筑岛围堰施工专家论证方案.doc
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1、周口市汉阳路大闸桥加宽工程围堰填筑专项施工方案审 核 人: 编 制 人: 编制单位:广西建工集团第五建筑工程有限责任公司目 录一、工程概况-2二、气候情况-2三、水文地质-2四、编制依据-3五、工程施工难点-3六、主围堰施工前准备-4七、围堰施工方法-8八、主围堰施工注意事项-12九、下游围堰施工方法-13十、围堰拆除施工-14十一、安全保证措施-15十二、环境保证措施-16十三、文明施工措施-18十四、雨季施工措施-19十五、夜间施工措施-20十六、安全应急预案-25十七、围堰施工安全验算-32十八、铺盖抗浮验算-37十九、补充施工方案-38二十、施工进度计划图-40二十一、原大闸桥结构图-
2、41筑岛围堰专项施工方案一、工程概况本工程为周口市汉阳路大闸桥拼宽扩建工程,南起滨河路,向北跨越沙颍河之后与现状道路接顺,工程起点桩号K0+024.249,终点桩号K0+642.216,全长约620m,红线宽度50m,项目建设内容涉及道路工程、桥涵工程、给排水工程、照明工程及交通工程。规划为城市主干路,设计速度采用40km/h,因大闸桥上游防渗底板不能破坏,且桩基施工后还要进行止水防渗解决,故此,不能实行水下桩基作业施工,必须采用筑岛围堰拦水后作业。二、气象情况1、周口市属暖温带半大陆性季风气候区,气候温和雨量充沛,春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季寒暖适中,冬季寒冷少雪,季风进退与四季互换较为
3、明显,属温暖半湿润平原地区。2、气温:数年平均气温14.6。3、日照:历年平均日照总时数为2157.9小时,年四季日照占全年日照总时数比例为:春季25%,夏季31%,秋季24%,冬季20%。4、霜期:无霜期219天,最长达263天,最短180天。5、降雨量:年平均降雨量740mm。6、蒸发量:年平均蒸发量1812.2mm,是降雨量的2.4倍。7、湿度:年平均相对湿度为72%。8、风向:夏季多南风,冬季多北风,年主导风向为北风,年平均风速为3.1m/s。三、水文地质条件1、古河道中间的河间地块重要沉积物为亚粘土、粘土、和亚砂土。一般来说,含水量很小,给水度小于0.03,但有些亚砂土、亚粘土含钙质
4、结构、结构溶解后遗留下来的孔洞和粘土裂隙具有一定水量。有些单井出水量达4080吨/小时(以降深5m计)。这一含水层在全市大部分有分布,但分布不均匀。2、周口市位于沙河颍河贾鲁河三河交汇处,其中沙河河源最长,流量很大,沙河发源于鲁山县西部山区(伏牛山区),河流全长480km,周口市距河源200km,汇水面积较大。1958年以前沙河最小流量为3.51m/s,之后由于上游修建水利设施,出现数年1m/s以下的枯水流量,沙河历年最大流量3370m/s,数年平均流量130.6m/s,沙河径流量和水位随季节变化较大,水位涨落幅度在10m左右。沙河流经市境4.1km,河道稳定,河口宽约250m,河底宽180m
5、左右,四季雨量不均,最高洪水位50.15.(1957年7月21日),最大流速2.8m/s。四、编制依据1、周口市汉阳路大闸桥加宽工程初步设计2、周口市汉阳路大闸桥加宽工程测量报告3、实测沙颍河水位深度4、周口闸基本情况表及周口闸剖面图5、堤防工程设计规范GB50286-20236、水电工程围堰设计导则 NB/T35006-20237、现行规范及技术标准五、工程施工难点1、根据汉阳路大闸桥原有闸桥的设计施工图显示,该桥上游迎水面设计有40米钢筋砼防渗板+20米块石防渗砌底,水利部门规定为保证大闸的运营安全围堰施工不能破坏防渗底板,不能在防渗底板上进行钢板桩施工,采用土袋围堰也不能在防渗底板上打抗
6、滑桩,又不能在上游60米以外对河道进行全断面拦截,由于桥梁桩基及下部结构施工的不拟定因素太多,不能保证春汛或河道度汛时间点完全完毕施工任务,故此围堰施工难度很大,必须采用非常规施工方法。2、根据以上条件制约,通过现场实地考察,局部河底淤泥层较厚,需抛石挤淤,深水区淤泥较薄部位由于砼防渗板表面光滑也需铺筑毛石增长摩擦力防止围堰位移,故此,初步拟定采用吨袋填筑土石方围堰,围堰填筑采用拱形以增长抗水压的能力,具体围堰施工布置图见下图。3、根据以上围堰初步设计情况,本次大闸桥围堰施工土石方量较大,填筑设备投入大,通过现场实际踏勘,在工程周边近距离内没有合适的填筑材料,近距离内全是淤泥腐殖土及耕织土,不
7、能满足围堰填筑材料规定(无可运用资源),抛石挤淤片石需自鲁山外运进来,所需粘土自10公里以外购进,施工材料计划见附表-2。4、施工车辆行驶须自汉阳路、大闸桥、沙颍河北岸颍河路至河堤,该路段高峰期拥堵严重,车辆、行人、非机动车混行,施工车辆白天主线无法通行,严重影响施工进度,再一,施工现场河堤边有护坡较陡,施工前需先做河堤便道,修建下河便道,需填筑土石料约2023立方米。5、北侧借用原颍河路作为通道,道路宽度不够需对道路拓宽、加固、修整,方可满足施工及社会车辆、行人及非机动车通行规定。六、围堰施工前期准备1、本工程所在的汉阳路由南至北跨越沙颍河,沙颍河是淮河最大支流,有沙河和颍河在周口川汇区交汇
8、而成,工程所在区域的河口水面宽度为240m,由于建有大闸蓄水,因此两侧设立垂直挡墙驳岸蓄水,大闸桥分深孔闸与浅孔闸,浅孔闸共14个孔,孔宽6m,闸身总宽109.72m,深孔闸共10孔,孔宽6m,闸身总宽共70.8m。2、根据沙颍河水深情况及工程施工条件和工期考虑,拟采用半幅河道围堰的导流方案,一方面进行北侧浅孔闸围堰基础施工,基本完毕下部施工后再进行南侧深孔闸围堰基础施工,该方案施工方便,半幅施工半幅导流,可减少围堰对防洪的影响,围堰位于铺盖布置范围内,为减少对铺盖的破坏,采用粒径30cm片石固底防滑土袋围堰的方式施工。3、施工准备工作1)熟悉图纸及规范规定,根据河宽、水深、流速、地质情况、桥
9、梁基础形式等条件拟定围堰及筑岛的施工方式和填筑材料。2)进行桥基的测量放样工作,拟定围堰和筑岛的施工范围。3)施工测量:(1)测设前根据图纸和业主提供的测设基准资料和测量标志点,平面控制测设采用全站仪控制,标高控制采用水准仪控制。测设根据原有导线点,并满足通视规定,当不能满足施工规定期进行导线点加密解决,并形成闭合导线。(2)摸清现场水位情况,3月2日我单位组织测量人员对沙颍河水深进行实际测量,由北岸河堤开始走围堰下游侧大约位置测量,后向西20m测围堰上游侧位置水深。(3)围堰内外边位置采用钢管或者竹竿定位,(4)测量工具:测绳、线锤、100m卷尺。(5)高程基准点由水利设计院提供,位于大闸桥
10、北侧,高程:53.17m测量结果附下页。(6)根据周口市汉阳路大闸桥加宽工程初步设计图纸沙颍河深水区底钢筋混凝土底板标高39.6m,浅水区底板高程约为41.56 m。(7)设计洪水位50.39;设计蓄水位47m,即水深7.4m和5.44m。4)及时水位监测:(1)3月2日实测水平面高程45.24m;考虑河道内有原围堰土未清理,实测水位深取多数值平均;深水区水深5.64米;浅水区3.68米。(2)结合沙管处提闸放水后大闸上游水位监测;3月5日14:30实测水面高程44.6m;3月6号12:47实测水面高程44.36m;(3)因考虑自来水公司水压问题,上游水位需保持在44m以上;自3月6号至今水位
11、控制在44.36;浅水区水深2.8m;深水区水深4.76m。4、上游围堰高度设定1)参考资料(1)根据目前周口市供水取水工程最低水位规定,参照沙颍河历年洪水流量情况,参考(河南省周口水文水资源勘测局)王立群沙颍河周口站年径流量洪峰流量水文分析一文数据如下: 运用周口水文站实测洪峰流量进行频率计算,资料数据根椐19572023年年最大流量记录而得千年一遇P0.1%=5800m3/s;百年一遇P1% =4800m3/s;五十年一遇P2%=3760m3/s;十年一遇P10%=2880m3/s,周口站数年年均匀雨量790.6mm,1954年最大降水量1198.8mm,69月为507.8mm,最小年雨量
12、是1993年471.4mm,最大年雨量是1984年的1319.0mm。 周口站历年最高水位50.15m,发生在1957年7月16日,相应流量为3070m3/s,1975年“75.8”特大洪水,最高水位49.92m,相应流量3450m3/s,历年均匀流量为102.7m3/s;年径流量历年最大为1964年的119亿m3,1975年为52.12亿m3,一般年份为32.2亿m3。 再一,数年来上游建设了诸多水利工程,如大型水库有昭平台、白龟山、白沙等水库:沙河与澧河交汇处,有泥河洼蓄洪工程;沿河先后建有北汝河大陈闸、沙河马湾闸;颍河有化行、逍遥、黄土桥大闸。(2)根据以上数据拟定以2023一遇洪水流量
13、参数设计围堰高度,且每年的7月份前流量很少有超过500m3/s,为防万一,采用深孔闸及浅孔闸分段施工结合交通船闸调蓄完全可以满足河水导流量,(浅孔闸导流量为1000m3/s);目前水位只是控制周口供水需要水位,当前流量不超过10m3/s,围堰分段施工可以考虑河道水面为静止。2)依据以上自然条件及专家文献拟定围堰施工高度深水区高5.69m,浅水区围堰高3.71m,详见安全验算。5、施工机械设备进场计划序号设备名称型号台数进场时间围堰填筑施工阶段1大型挖掘机卡特323D22023.03.092小型挖掘机SY135C-1022023.03.093装载机SYL956H512023.03.094大型自卸
14、车豪沃33642023.03.095小型自卸车EQ3042GDAC22023.03.096洒水车EQ3042SSBC12023.03.097清扫车EQ3042QSAC12023.03.098机械维修车工具车12023.03.09围堰拆除施工阶段1大型挖掘机卡特323D52023.05.092小型挖掘机SY135C-1022023.05.093装载机SYL956H512023.05.094大型自卸车豪沃33662023.05.095小型自卸车EQ3042GDAC22023.05.096挖泥船CSD-45012023.05.307洒水车EQ3042SSBC12023.03.098清扫车EQ3042
15、QSAC12023.03.099机械维修车工具车12023.05.095、施工材料进场计划序号材料名称规格型号单位数量进场时间1片石30cm以下M315802023.03.102砖渣拆迁碎砖M316302023.03.152粘土1.8g/cm3M3259702023.03.103吨袋0.6/1.0m3条266002023.03.104防渗膜布300g/m2以上M242102023.03.105束口线扎线根292602023.03.106编织袋0.1/0.2条20232023.03.106、管理人员及劳力配置序号工种人数进场时间1管理人员22023.03.102技安人员52023.03.103交
16、通疏导42023.03.104信号指挥员52023.03.105机械操作工42023.03.106安保人员82023.03.107普工202023.03.10七、围堰施工方法筑岛围堰工程的重要作用是截流、挡水,严防涌水,避免堰堤坍塌是围堰成败的关键,具体施工方案如下:1、根据设计图纸,考虑到桩基和承台结构,考虑到施工的先后顺序,为满足施工需要,保证钻机安装的需要,保证机械、材料的地方场地,该围堰浅水区设计长度约为130m,深水区围堰约为85m,围堰顶面高程以比施工期间水位高1.01.5米设计(含风壅系数等)。2、填筑围堰前,要对围堰进行测量定位,根据图纸、围堰设计等进行测量放样,拟定出围堰位置
17、。然后填筑,测量跟踪校核。3、土源:优先采用粘性土,据项目部联系协商,拟定为沙颍河南岸位置土源1,自卸车装土后进入滨河路至汉阳路过大闸桥至颍河路左转进入施工场地。为保证土源供应,拟定船闸下游水利局家属院东侧土源2为备用土源。因工期紧张拉土车白天不能通行,严重影响施工进度,故经项目部与建设单位联系拟定沙颍河北岸上游位置为土源3,白天可以从土源3拉土以保证工程进展。4、施工施工平面图:5、围堰圆弧半径拟定及验算浅水区:玄长=110.00米;玄高=20.00米;由公式:h(2R-h)=20(110/2)2解:R=20(2R-20)=60500; h:玄高; R:半径R-20=60500/20/2R=
18、1512.5+20R=1532.50m深水区:玄长=80.00米;玄高=16.00米;由公式:h(2R-h)=16(80/2)2解:R=16(2R-16)=25600R-16=25600/16/2R=800+16R=816m通过计算浅水区围堰半径为1532.5m;深水区为816.00m。6、围堰从大闸桥北侧开始填筑,围堰底采用片石筑底进行防滑解决,填料采用粘性土料装袋,用机械转运,由河岸边开始逐渐向前推挤,避免土料直接倒入河中被冲去,因北侧有河岸护坡,填筑时先把水面至护坡顶施工道路填筑,填筑宽度不小于6m,以便后期车辆运营施工。 (吨袋样品)7、便道填筑因河底靠近岸边因原护坡施工围堰时未清理完
19、整,坡脚下至和中心有30米宽软泥及淤泥层,故此先填筑石块挤淤,厚度控制在30cm以上,与大闸上游铺盖有效接触防止围堰滑移,采用推土立堵,平立结合的方法逐步推动,为保证便道正常通行围堰顶部铺筑50cm碎砖,填筑完毕后采用压路机碾压,保证围堰压实度不少于90%,以增长围堰的安全系数。8、围堰内侧采用土袋封堵加固,粘土装袋量为袋容量2/31/2的土袋,袋口采用束口线扎口,投放土袋时采用加长臂挖机缓慢放入水底,水面以上采用机械人工辅助码放整齐,并规定上下层互相错缝,且堆码整齐。9、浅孔闸投放土袋时,联系沙管处落闸停止水流,便于施工,在水中投放小土袋时,用一对带钩子的杆子钩送就位,土袋顺坡送入水中。10
20、、在围堰施工填筑土袋时加快填筑速度,注意边坡坡度,向前推动随时围堰迎水面覆盖防渗薄膜,自河岸向河中舰岛推动,直至完毕围堰施工。11、防渗薄膜铺盖时一方面摊开薄膜,在薄膜地边上固定重物,工人乘船在水面上自上往下拉扯薄膜底边到围堰与河底结合部,然后土袋压边。12、浅水区围堰完毕后一方面提闸放水(缓慢放水),剩余积水采用四台污水泵开始向围堰外侧抽水,待围堰内水抽干并清淤后开始施工桩基,待桩基、系梁、墩柱完毕后按上述施工方法自南岸开始施工深水区围堰,拆除浅水区围堰。13、围堰施工断面图14、围堰工程量计算浅水区围堰工程量计算:(17.13+6)*3.71/2*130*1.3=7250.95m3深水区围
21、堰工程量计算(23.07+6)*5.69/2*85*1.3=9139.46m3两侧施工便道工程量计算10*30*(1+8)/2*1.3=1755.00 m310*40*(1+11)/2*1.3=3120.00 m3砖渣便道工程量计算6*130*0.5=390 m3 6*85*0.5=255 m36*0.5*(30+40)=210 m3 砖渣共计:855.00 m3片石工作量(17.13*0.3*130)+(23.07*0.3*85)=1256.36 m3土方合计:19154.05 m314、铺盖底板承载力验算1)参数取值(1)片石容重取2.5t/m3;碎砖容重取1.8t/m3;粘土容重取1.8
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