船闸施工组织设计说明

目录第一章工程概况1工程简介22自然条件23施工条件5第二章主要工程量计算1概述72挖方计算73填方计算94渗流量计算105粘土量计算116浆砌石计算117护坡计算118混凝土方量计算12第三章施工组织设计1工日分析132土方开挖施工组织分析143粘土铺盖施工组织分析144浆砌石施工组织分析145混凝土施工组织分析156回填施工组织分析177护坡施工组织分析17第四章施工进度安排第五章施工平面总布置1布置说明182基坑排水213总平面布置图22参考材料22第一章工程概况1工程简介本次设计的船闸位于苏北某县城以北20公里的平湖东面，将平湖与运河相沟通。平湖常年淹没面积为407平方公里。每当洪水季节，常淹没下游大片土地和房屋，对当地的工农业生产、人民生命财产及运河的通航造成巨大损失。为解决防洪灌溉及通航问题，经上级有关部门批准拟建设包括节制闸、船闸、水坝等三个单项工程在内的水利枢纽工程。计划安排整个枢纽工程分两期施工；考虑整个工程的导流及保证正常通航，拟船闸为第一期工程，其它单位工程为第二期工程。船闸为钢筋混凝土结构，上闸首及调整过渡段与下闸首及调整过渡段基本对称，均采用短涵洞输水。采用人字形闸门，每扇门重30吨。闸室结构缝间距为30米。图1苏北某水利枢纽平面布置图2自然条件一、地形船闸周围地形与船闸平面图如图所示。图2船闸周围地形图图3船闸平面图二、水文地质地质剖面（见图4）。地下水位一般在地面以下07米。当基坑穿过多层土时，可用加权平均法计算基坑内平均渗流量指标。三、水文气象资料（1）降水量A降水量资料（表1）B降水量与施工关系（表2）降水量（MM/D）项目05055510103030土方回填照常施工停工雨后停一天雨后停两天雨后停三天土方开挖照常施工照常施工停工雨后停一天雨后停两天混凝土工程照常施工照常施工采取措施停工或采取措施停工浆砌块石照常施工照常施工照常施工采取措施停工安装照常施工照常施工照常施工照常施工停工C月节假天数（表3）XX年XX1年月份12345678910111212假日数574464544644572气温AX年日平均温度（表4）日1月月2月月月3月4月5月6月7月8月9月10月月11月12月136360810017522629726923215210334211191561173213273269245128113383030632661662162652922691491037040316241041712112802752421721226050119551091471872782802281731213562809351191431862852982281681205672424239114157211262302235162115648612347941762192722002191721154195726911071762152732942021701273210362410210414821426528422116814216117008998912325427125822618413132124140951081352702722502341821183213212912099130267271205244210835614270370124114228285222264144518015791863151138234275236259105385316101408019016921727624119210747461718061681551782522782721961184060185254811301732882762902081156060191748811491632652802541971374048200465108201171258298240181148342221368111620119524430822019514645562241106231701822433142381999358692374561171791892442962242038047622462621271702112432852122099850792521101136168242266297223201108695026031758154260303281237205617631273115331402512692922381997265062813083315326126930822317385461729044715524426431822314698652230359616925526329524315192332231221242712732379111B气温与施工的关系（表5）3施工条件一、交通运输在拟建的拦河坝上游处有一座简易码头，并有简易公路通县城（见图3）。二、建筑材料运输路径水泥、钢材由县城经公路运来；木材由水路运达简易码头，运距50公里；石料由水路运达简易码头，运距20公里；砂由采砂场水路达简易码头，运距38公里；闸门构件在位于县城城区的工厂制造后经公路运达工地拼装；其它物资由南面县城运来。三、劳动力供应需要一般民工和掌握一定技术的技工。四、水电资源工地附近有高压输电线路经过，可在工地修建变电站降压后向工地供电。运河水水质良好可经简单处理后供饮用和施工用水。五、工程期限船闸工程于X年三月动工，次年元月完工，为期计11个月。六、施工机械设备负责施工的工程队有下列设备可供选择（1）W100正向式挖土机三台；（2）CT6拖带式铲运机二台；（3）T100推土机四辆；（4）解放CA340自卸汽车和黄河QD351自卸汽车，35T，8T自卸汽车各6辆；（5）J1800拌和机4台；（6）HZ6P70A震捣器10台；（7）W100履带式起重机和W200履带式起重机各2台；（8）QT6塔式起重机1台；（9）T4510皮带输送机；（10）井式升降塔3台；（11）6JD36和6JD56深井泵各12台；（12）4B20和B20离心泵各12台；项目冬季施工措施夏季施工措施间断建筑时30混凝土工程日最低气温3土方开挖（13）井点设备2套；（14）斗车10辆、手推车20辆；（15）3T卷扬机4台。以上机械设备开工前均检修完毕，集中于该工程队常驻地（船闸南面约20公里处的县城），并处于完好待命状态。必要时可以考虑向机械租赁公司租借常规土木建筑施工机械。拆模时间（单位天）（表6）温度（）C0混凝土强度水泥种类51015202530400普通水泥252520151510500普通水泥25251515101025400火山灰水泥64535252015400普通水泥1286433500普通水泥107684350400火山灰水泥181210876400普通水泥2820141087500普通水泥20141187670400火山灰水泥322517141210混凝土初凝时间（表7）温度（）C00102030初凝时间（小时）25201510七、平湖历年最高水位一般在2000米，但施工期间可通过放水将运河水位保持在1700米左右。第二章主要工程量计算1概述主要工程量的计算包括挖方计算、填方计算、开挖面计算、渗流量计算、粘土量计算、浆砌石计算、混凝土方量计算、挖方计算等。具体的计算方式和公式将在电子表格中呈现，在此只将主要数据和步骤列出。将船闸平面图上的控制点对应于地形图上的控制点，将船闸放样于地形图中。表211船闸尺寸换算表实际（M）图上（MM）比例因子比例计算9501235290130031上游引航道长度300300390090130031宽度350545/22535368920130031下游引航道长度320320416100130031宽度535368920130031引航道轴线距两边最外侧距离为2652653446013003100000130031上闸首长度202026010130031宽度323241610130031下闸首长度202026010130031宽度32324161013003100000130031闸室长度210210273070130031宽度750522202026010130031闸室轴线距两边最外侧距离为10101300013003100000130031过渡段110M1013000130031过渡段220M2026010130031过渡段310M1013000130031两轴线间距7509750130031405200130031202600130031表2212挖方计算根据已给的地形图，结合等高线的分布，将整个船闸沿纵向分为028个断面，其中上游引河段06个断面，上游导航道69个断面，上闸首910个断面，闸室1016个断面，下闸首1617个断面，下导航段1720个断面，下引河段2028个断面。每个断面面积由CAD面积查询查得。挖方计算分截面进行。截面划分如图所示。图6截面划分图开挖坡度为12,整个船闸纵向增宽各4M。详见电子表格挖方计算部分。表221挖方计算表表2213填方计算计算土方回填量时，利用CAD将上、下闸首、闸室、导航段、引河段段的断面图以及开挖线、填方线依次绘制出来、闸室填方水平段伸出4M作为道路,考虑边坡的稳定性，取坡度为125。拾取填方的面积。各段的填方量就等于填方断面积乘以该段长度。绘制CAD可能会出现填方线与开挖线的交点高程高于原地形线高程的情况，此时填方量比实际多一些，这里可忽略不计，仍按上述面积算。回填土的高程不得低于混凝土建筑的顶高程，取与各段顶高程相同。将断面图绘制与CAD，如图所示。经CAD查询，得出以上各截面的面积从而得出填方计算表表231填方计算表表2314渗流量计算表241渗流量计算表表2415粘土量计算导航段的粘土近似于梯形计算。表251粘土量计算表表2516浆砌石计算导航段底板和闸墙的浆砌石列入砌筑。表261浆砌石侧墙部分计算表表2617护坡计算护坡采用浆砌块石砌筑，护坡厚度为04M。表271护坡部分计算表表2718混凝土方量计算混凝土的浇注是整个施工环节重要的一环，因而它的方量计算至关重要。上下闸首、上下导航段、及闸室均需要计算混凝土工程量。各段均分为底板和侧板两个部分，由于导航段的底板沿纵向是变截面的，因此在计算导航段的底板用量时可拆分为矩形和三角形分别计算横截面面积进而计算工程量。表281混凝土方量计算表表281第三章施工组织设计1工日分析由于降雨、温度等的限制，每月可以施工的天数不同，不同的工种每月可以施工的天数也不一样。表311工日分析计算表在此考虑到工期的要求，有效天数小于15天时雨天当假日休息，温度不满足的采取措施而不停工。2土方开挖施工组织分析表321土方开挖施工计算表321土方开挖以机械为主，人为辅，采用两班制。机械使用挖土机共10台。施工方法是先集中所有机械同时挖上下闸首，任务完成后集中所有机械挖闸室。闸室挖完后挖上下导航段，上下导航段挖完后挖上下直线段。上、下导航段同时开挖，上、下直线段同时开挖。3粘土铺盖施工组织分析表331粘土铺盖施工计算表331粘土铺盖任以机械为主，人为辅，采用两班制。推土机一台套需两名工作人员，打夯机一台套需一名。计算总人数时综合考虑了推土机、打夯机的配套人员数及两种机械的辅助人员数。上、下导航段及上、下直线段各自独立施工。4浆砌石施工组织分析表341浆砌石施工计算表341浆砌石的砌筑与上述工艺有所区别，是以人员为主，以机械为辅，相应计算总工日使也应乘以人员的数量，而非机械的数量。5混凝土施工组织分析船闸混凝土浇筑顺序应遵循“先深后浅、先高后低、先主后次”的原则进行安排。“先深后浅”是在先浇筑基础深的工程部位，否则，在浅的部位施工完成后，再浇筑深的部位时，便会扰动邻近表浅部位工程的基础，造成已浇部分的混凝土发生沉降、移位和裂缝。“先高后低，是在高度较大的结构物浇筑时，不致由于下层混凝土未浇而影响到上层结构物的浇筑或安装，这有利于后续工程施工的安排。另外，先浇高大建筑的底下一部分，再浇邻近低矮建筑物，最后完成高大建筑物的上部，这样的施工安排也有利于地基的稳定。“先主后次”是次要施工工程项目应服从主要项目，将次要项目穿插于主要项目之间进行。所以一般是闸首应先浇筑，但考虑到闸首的准备工作时间长，且闸室的工程量较大，为使基坑不至长时间地裸露，所以在不妨碍闸首浇筑的前提下，也可将闸室的浇筑穿插进行。闸室底板或闸墙是混凝土结构，由于闸室一般较长，要分块，在底板施工时应间隔浇筑，尽量在船闸闸室长度范围内均匀全面铺开，不要由一端向另一端浇筑，图517所示是悬臂式船闸闸室结构的分块示意图，这样有利于进度加快。底板和闸室墙的混凝土浇筑时间间隔以及闸墙的分层高度，应考虑防止因新老混凝土约束应力而产生的闸室墙垂直裂缝。对护底、闸身上部结构及一些安装构件、导航建筑物的混凝土等，在关键部位浇筑允许的情况下，均可与闸身混凝土的浇筑和回填土同时穿插进行。需要注意的是墙后回填必须严格按设计要求进行分层夯实，控制施工速度等，并要使施工时的荷载图式与设计相符。船闸工程由于其空间尺寸庞大，同时受基础、结构、环境温度等因素的影响，容易产生不均匀沉降和裂缝，所以必须进行分块浇筑，并采取一系列温控措施，以保证船闸工程的质量。而各块之间的变形缝，是永久性接缝。由于结构块高度和平面尺寸仍然较大，如果按一次整体浇筑，在混凝土的拌和、起重和运输等工序的力度上都难以满足要求，另外，受施工条件、施工机具等的限制一般还要分块浇筑，在结构上横向或竖向仍需要划分水平缝及垂直缝，这种临时性接缝称为施工缝。施工缝必须在施工过程中专门处理，以免使临时缝成为“永久”缝。表351混凝土施工计算表351混凝土的浇注是整个施工过程中最复杂的部分。在浇注闸首的时候，上下分七块浇注，从下至上16层每层块为3米，剩余不足三米的部分为第7段，之所以如此安排是考虑模板的厚度一般为3米。实际施工过程中，每一段还要分10层来浇注，即每一浇注层大约为03米。闸室和上下导航段一样竖向分五段来浇注，其中底板为第一层，侧墙共分四层。闸室纵向分7段，每段30米，这主要考虑了结构缝间距的影响。由于考虑到工期，各段均需要不同的施工队各自独立施工。6回填施工组织分析土方开挖也以机械为主，人为辅，采用两班制。推土机一台套需两名工作人员，打夯机一台套需一名。计算总人数时综合考虑了推土机、打夯机的配套人员数及两种机械的辅助人员数。表361土方回填施工计算表3617护坡施工组织分析表371护坡施工计算表371护坡的计算比较简单，分析如上表。第四章施工进度安排根据工程经验初步拟定一个进度后，以此为指导进行以下各个阶段的施工组织分析，反算出所需的人工、机械、材料的数量以及各分部分项工程的实际工期，最后确定了如下的施工进度安排。表321表321各分部分项工程所用机械、人工、工期等（以电子表格为准）表322施工进度横道图表322第五章施工平面总布置1布置说明一、交通运输线路在水运建设中，运输、装卸作业和仓库任务是一套彼此相关的工作，各有各的特点且关系极为密切。本次船闸施工设计的交通运输线路主要为水路和公路。其中水路主要运输运河上游的砂石料等，而公路主要负责施工区域土石、混凝土的运输以及施工人员的运输等。具体的线路布置方案可结合工程区域，运用系统工程的思想来优化配置。具体的线路布置可以参考“总平面设计图”。二、建筑工地临时用水1水源选择主要有两种来源一是城市的供水系统，一是运河的水。在运河边上建两个水泵站以解决施工用水问题。2需水量的估算工地用水组成生产用水生活用水消防用水，不应简单叠加。施工供水应满足不同时期日高峰生产用水与生活用水，按消防用水量校核。（1）生产用水完成混凝土工程、土石方工程等所需用水量，以及起重运输机械、施工工程设施和动力设备等所消耗的水量。生产需水量计算式Q1RKQ8X3600式中Q1生产用水的需水量，LSQ各用水单位班均用水量，L8HK用水不均匀系数R一考虑水量损失等的扩大系数，通常取12。生产用水平均定额Q1水的用途定额L/M3水的用途定额L制备混凝土制备水泥砂浆冲洗粗骨料冲洗砂养护混疑土，20030017021075010007501290200400/DAY拖拉机、挖掘机、汽车修配厂混凝土预制厂生产砖、瓦准轨蒸汽机车300600/昼夜台300500/班台150250/M37001000/千块1500025000/昼夜台2生活用水工地职工和家属在生活饮用、食堂、浴室和医疗机构等方面的需水量。生活需水量计算式Q2KNLQLQ38X3600十KN2Q2Q324X3600式中Q2生活用水总需水量，LSN1施工人数N2居民人数，QL现场工人用水定额，35L班Q2居民用水定额2530LDQ3学校、医院、食堂等需水量。用水不均匀系数K用水对象土建工程建筑运输机械施工工厂现场生活用水居住生活用水化福利设施的需水用户对象浴室食堂医院学校幼儿园，托儿所计算单位每人一次每人一餐每一病床一昼夜每一学员每一儿童平均用水L301001015100150121575903消防用水施工现场消防需水量与施工现场面积大小有关，当面积在30万M2以下取10LS，面积在3050万M2取20L/M2,以后每增加25万M2累加5LS居住区消防需水量，居民人数在一万人以下时按5LS估算,1万人以上按10L/S估算。灭火的延续时间按3H计算。设计总需水量计算式QQ1Q2由上式计算出的总需水量应大于或等于消防用水量，否则；应以消防用水量作为设计。计算值尚应增加10以补偿不可避免的管网漏水损失。三、供电系统布置1电力来源借用施工场地附近已有的变压器供电。2电量估算施工某阶段一个变电站的供电区域所需总功率P为P11KMKCPY/COS0KCPX其中11为输电网络功率损失系数；KM为动力同时负荷系数，取075085；KC为需电系数；COS0功率因数平均计算值，以0506估算；PY为动力用电铭牌功率；PX为照明用电总功率。需电系数与功率因数负荷特征KCCOS0负荷特征KCCOS0电动挖掘机13台0506水泵、鼓风机、压气机06075电动挖掘机3台以上0405移动式机械0104塔机和门式起重机12台0305混凝土工厂电力设备0607塔机和门式起重机2台以上0204木工厂电力设备0507连续式运输机械0506室外照明1010电焊变压器0304室内照明（