南水北调济南市区段暗涵6标段施工组织设计.doc
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1、一、工程概况7 2、排水井计算122.1井点系统涌水量计算122.2井点管埋置深度的确定132.3井点管数量的确定132.4水泵配置142.4.1扬程14一、工程概况本标段为第标段,设计桩号21+76323+276,扣除贤文路结点长度90m,标段长度1423m,其中,21+76322+836段输水暗涵侧墙作为小清河左岸岸墙,22+83623+276段输水暗涵埋设在小清河综合治理工程规划的绿化带下。南水北调东线第一期工程济南市区段输水工程,工程等级为级,输水暗涵建筑物级别为1级。设计流量为50m3/s,加大流量为60m3/s。输水暗涵标准设计过水断面:3-4.94.7m(孔数-净宽净高),C30
2、钢筋混凝土焊接网结构,洞身每隔15m设置一道伸缩缝。标准断面见下图。 本标段共有4处结点工程,其中贤文路结点已先期完成,不在本次招标设计范围,本次招标设计范围内3处结点,分别为化纤厂路结点、山头店沟下卧段、滨河北路结点。本标段主要工程量:土方开挖:304432m3; 土方回填:160672m3;碎石垫层:4891m3; 混凝土:56400m3;钢筋:3873t。本工程与小清河综合治理工程结合施工。小清河综合治理主要内容:通过河道扩挖,满足城市防洪、排水要求;与南水北调东线穿越济南市区段输水工程相衔接;污水截污,补充水源,改善环境;与道路、航运相结合,形成贯通济南东西的交通动脉;根据河道沿岸规划
3、的不同用地性质,开发建设等,确定河道综合功能;沿河进行景观与绿化带建设。二、施工总体部署根据对工程现状的分析,本工程有如下特点:1、工期紧施工强度高。2、工程地质复杂,地下水位高,降水难度大、时间长。3、本工程施工过程跨整个冬季,需采取安全可靠、切实可行的冬季施工措施,以保工期、保质量、保安全。4、位于城区范围,施工场地狭小,大量的土方开挖临时堆放较为困难。根据以上难点和特点,项目部加大人力、物力投入,以确保按期、保质完成施工任务。暗涵的混凝土浇筑是工程的主线,共分3个施工队2个阶段同时施工:第一阶段砼第一施工队:21+76322+101,长338m,包括山头店沟下卧段共26节暗涵。砼第二施工
4、队:22+72623+053,长327m,共28节暗涵。砼第三施工队:23+05323+276,长223m,共16节暗涵,出口段20m。第二阶段剩余暗涵部分:22+10122+636,长535m,共39节暗涵,根据施工队伍进展快慢情况再行施工。暗涵施工工艺框图暗涵挡墙混凝土浇筑结构缝处理竣工清理暗涵墙体混凝土浇筑暗涵顶板混凝土浇筑立墙防腐处理土方回填暗涵底板混凝土浇筑施工准备、测量放样垫层施工C15混凝土护脚浇筑土方开挖施工降排水三、施工方案及施工方法(一)施工测量1、测量人员和测量设备配备项目部配备测量工程师2名,长期从事测量工作的熟练测量工6名,以保证施工测量需要。主要测量仪器配置见下表主
5、要测量仪器配置表序号仪器名称规格型号单位数量1全站仪SET-2B台12经纬仪J2台33水准仪S3台42、控制测量测量组对建设及设计单位所交控制桩、水准点等控制点进行复测完毕,根据设计提供的坐标点,按实际情况建立了加密平面控制网,控制点埋设牢固。3、施工测量与放样施工放样时,用全站仪采取“直接上点”的办法进行布点,即在一个控制点上设测站,直接在需要的位置设点,确定中线和高程,控制开挖施工,并利用另一个点进行复核。先进行暗涵中线的放样,按测距导线的方法每隔20m测设一个中桩,编号并做好标记。边坡放样采用全站仪,每隔10m测设一个断面,坡顶、坡脚分别打桩编号,然后用水准仪把设计高程测设到桩上,做好标
6、记,用施工线相连,以此作为基准线进行施工。4、竣工测量工程竣工后,按施工设计图纸进行中线、标高测量,确保中线、标高等满足设计要求。(二)施工降排水1、排水方案的确定1.1施工条件该工程位于小清河北岸,本标段暗涵距小清河3050m,小清河常年有水,水位在21.0022.00,地下水位与小清河水位基本一致;暗涵开挖底高程为16.8517.16m,地下水位控制在16.00m以下,降低地下水56m。该段地质在开挖底高程以上分为5层:杂填土:主要成分为壤土、砂壤土,层底高程19.7024.02m,广泛分布于该段上部;层粘土:可塑软塑,局部发育裂隙,层底高程17.7022.20m;层砂壤土:略具塑性,松散
7、,饱和,层底高程15.4621.60m;层淤泥质粘土:软塑,层底高程15.3118.91m;层粘土:可塑,层底高程17.6018.35m。1.2排水方案采用井排降水的方法,在开挖的基坑两侧各设一道5050cm的排水沟,辅助排水,确保干场施工。1.3井位布置根据现场条件及施工经验确定,将井位布置在开挖上口线外1m处,距暗涵中心线22.75m。 2、排水井计算2.1井点系统涌水量计算采用大井法:Q为潜水涌水量,m3/d;K为渗透系数,m/d;H为潜水含水层厚度,m;S为设计水位降深,m;R为降水影响半径,m;对潜水井,常用库萨金公式进行计算,即r为井群的等效半径,m;根据井点系统长度A与宽度B之比
8、值的不同,选用不同的公式进行计算,当A/B23时,;当A/B23时,r=P/2。F为井点系统包围的面积,m2;P为井点系统的长度,1500m。设计计算参数选取如下:对于潜水含水层,K=40m/d,H=9m,S=5m, r=P/2=1500/2=238.852.2井点管埋置深度的确定井点管埋置深度H0按下式计算:式中:h1为地下水位至开挖底面的距离,h1=6; h2为井点管埋设面至地下水位的距离,h2=2; h为降水后地下水位至开挖底面的安全距离,取0.5m; i为降水曲线坡度,取0.1 L1为周边井点管中心至井点系统中心的水平距离,L1=23m l为滤水管长度,l=2m=6+2+0.5+0.1
9、23+2=12.8m井底高程控制在11.5011.80m2.3井点管数量的确定单根井点管理论出水量按以下公式计算:q为单根井点管理论出水量,m3/d;d为滤水管直径,d=400mm;为经验系数,与含水层厚度、渗透系数有关,=40。q=480m3/d理论抽水井最少数量n由下式确定:式中:1.1为井点管备用系数。根据计算结果,确定抽水井最少数量为70眼。抽水井间距为1500m/70=21.4m,取20m暗涵北侧较南侧涌水量少,抽水井间距25m。2.4水泵配置2.4.1扬程井内水位控制高程12.5013.00m,水泵高程12.50m,地面高程24.0026.00m,高差11.5013.5m,扬程取1
10、518m。2.4.2流量单根井点管理论出水量480m3/d,即20m3/h。水泵流量应大于理论出水量,取Q=25m3/h。南侧选用山东博山水泵设备厂生产的200QJ(R)32-26潜水泵,潜水泵设计流量32m3/h,扬程26m,电机功率4kw。北侧选用山东博山水泵设备厂生产的150QJ(R)20-26潜水泵,潜水泵设计流量20m3/h,扬程26m,电机功率3kw。山头店沟下卧段开挖底高程为10.70m,且穿过层粘土夹姜石层,局部空隙、裂隙较发育,裂隙宽1mm,透水性较强,应加强排水。在21+93622+101段,排水井间距改为15m。井底高程为5.00m。南侧降水井77眼,北侧降水井69眼,共
11、146眼,详见降水井井位布置图。3、降水及排水由于滤管制作及打井操作中反滤料的填放、滤网包扎不均匀等因素,同时各井所处位置、地质情况也有变化,所以井的涌水量不尽相同,因而选用的潜水泵一定要大于井涌水量方能降低地下水。在井水位降至要求深度时,必须保持在一定水位。如果井水位忽涨忽落,潜水泵时开时停,达不到预期的降水效果。如井的渗水量小于潜水泵的抽水量时,可在潜水泵的出水管上接一个三通,引出一根回水管,将一部分抽出的水再引回井内,出水管及回水管各安装一个阀门以控制调节回水量,保持潜水泵的出水量与井的渗水量平衡,使井水位处于稳定高程,暗涵北侧降水井排出的水通过顺涵洞方向的排水沟集中后,分别在21+90
12、0和23+400处穿越暗涵,排入小清河;暗涵南侧的降水井排出的水直接排入小清河。(三)土方工程本工程土方工程主要是输水暗涵工程的土方开挖和回填。1、土方开挖1.1土方开挖程序测量放线开挖面清基 土方开挖预留20cm保护层人工开挖 检查验收1.2土方开挖施工1.2.1场地清理本标段场地清理主要包括开挖工程区域内的杂草、垃圾、废渣及监理工程师指明的其它障碍物,含细根须、草本植物及覆盖层等植物的表层有机土壤等。施工过程中,用推土机进行清表打堆,用装载机或挖掘机装车外运至弃渣场。暗涵工程施工场地地表的植被清理,延伸至离施工图所示最大开挖边线外侧至少2m的距离,清理时防止因施工不当造成清理区域附近农业资
13、源的毁坏,杜绝对环境保护造成不良影响的事件发生。1.2.2土方开挖顺序考虑到现场施工环境和车辆通行情况以及开挖面较大,采取分半开挖的方式进行。由于土方开挖深度较大,开挖施工由上而下进行,施工时随时作成一定的坡势,以利排水。1.2.3土方开挖边坡根据土方开挖的试验段,开挖坡比按照设计1:1.25的坡比,挖深超过3.5米时留出1.5米的施工平台,开挖时预留20cm的保护层人工开挖,避免原地基的扰动。1.2.4土方开挖施工土方开挖工程施工分为三个作业段,第一施工段桩号为21+76322+221,第二施工段桩号为22+72623+053和22+22122+375,第三施工段桩号为23+05323+27
14、6和22+37522+636,土方开挖采用挖掘机配合自卸车施工,在施工现场设置运输路线,并修筑坡道。在开挖过程中,技术人员经常校核开挖平面位置、高程、控制桩号、水准点、边坡坡度是否符合要求。为不破坏基础土壤结构,机械开挖时基底预留20cm的保护层,然后用人工开挖、修整,防止对基础的扰动和破坏,确保基坑的标高和平整度满足设计要求,防止超挖和欠挖。土方开挖过程中,对于弃土弃渣运至业主指定弃渣场,对于可用回填土的堆放地点主要是小清河河滩上,堆放不下的土方需要在临近找土场解决。当基础遇到淤泥及软弱土层时,及时通知监理,并采取有效措施防止边坡坍塌。1.2.5土方开挖过程中的降水由于土方开挖工程距离小清河
15、较近,渗水量较大,土方开挖前,在开挖线外采用深水井降水。迎小清河面每20米打一眼井,背水面每25米一眼井,顺暗涵方向开挖两道排水沟,暗涵北侧降水井排出的水通过顺涵洞方向的排水沟集中后,排入小清河;暗涵南侧的降水井排出的水直接排入小清河。基坑开挖至底高程时,用小型挖掘机配合人工按照设计图纸开挖护角部分。在基坑两侧人工开挖50cm50cm的排水沟并设置集水坑,排水沟埋设无砂管后回填压实,集水坑配置潜水排污泵,将水排出以利于基坑干作业施工。1.2.6土方开挖控制要点1.2.6.1施工中的安全问题。由于车辆较多,现场管理人员合理指挥机械,杜绝闲杂人员进入,同时在施工基坑周围设置安全警示标志,预防事故发
16、生。1.2.6.2施工中的坡度和底高程控制。由于本工程地形复杂,现场施工中应该随时注意开挖坡度,防止坍塌,在上口开挖线两米内不准堆放土方,禁止吨位大的车辆在上口开挖线附近通行。同时预留保护层,防止超挖和欠挖。1.2.6.3在开挖线上口,应该修筑20cm高的平台,防止地面水流入基坑。2、土方回填工程2.1填筑程序填筑面清理 分层铺料 分层碾压 环刀取样试验 检查报验2.2准备工作土方填筑前,先进行碾压试验,以确定最佳含水量、松铺厚度和碾压遍数,报监理工程师批准后进行施工。填筑施工按根据设计压实度不小于0.94,施工中换算成干密度来控制。接茬处理,填筑前应先清理上道工序工作面,并开挖台阶,以保证分
17、段处的密实度。每层填筑压实后,对其压实度进行抽样检查,监理工程师验收合格后方可进行下一工序的施工。地面起伏不平时,按水平分层由低处开始逐层填筑,作业面分层统一铺土,统一碾压,并配备人员和推土机整平作业。 相邻作业面均衡上升,段与段之间填筑高差须符合规范要求。 现场配置洒水车作业,使土料表面碾压前保持湿润。2.3铺料施工铺料前,对压光层面作刨毛处理,表面产生疏松层时,进行复压处理。铺料按设计要求将土料铺至规定部位,清除土料中的杂质,铺料至暗涵边角时,为防止建筑物损坏,采用人工铺土。2.4压实在砼强度达到70%以上后即进行填筑碾压,土料采用振动碾分段压实,各段设立标志,以防漏压、欠压和过压,上下层
18、的分段接缝位置错开。碾压施工时,压路机碾压行走方向平行于暗涵轴线段、分片碾压相邻作业面的搭接碾压宽度,平行轴线方向不小于3.0m,垂直轴线方向不小于0.5m,碾压时控制行车速度不大于2km/h。距离暗涵侧墙0.5m、顶板0.5m内及机械碾压不到的部位,采用蛙式打夯机夯实,夯实时采用连环套打法,夯迹双向套压,夯压夯1/3,行压行1/3宽度。2.5接缝施工填筑土碾压施工,分段间出现高差连接或新老土方相接时,垂直暗涵轴线方向的各种接缝以斜面相接,坡度采用1:31:5,高差大可用1:1.51:2.5的缓坡。2.6土方回填施工要点2.6.1回填土料符合设计要求,不得含有杂草、树根和腐殖土及其它杂物。2.
19、6.2为了加快施工进度,保证回填速度,回填施工严格控制含水量。2.6.3回填施工时不得破坏已完建筑物,施工过程中避免出现“弹簧土”、层间光面、层间中空、虚压层等现象,一旦发生及时处理。2.6.4冬季施工时,填料中严禁有冰雪碎块、尽量避免负温下施工。压实土料必须在-1以上,当风速大于10m/s时应停止施工。负温施工时应注意以下几点:施工时取正温土料、装土、铺土、碾压、取样等工序采取快速连续作业,土料压实的气温必须在-1以上,如施工过程中出冻结现象,停止施工,填土中不得夹有冰雪和冻土块。当天填土在当天碾压完成,由于气候、施工等原因停工的,回填土面层加以保护,复工时对不合格的面层作局部处理后进行回填
20、。负温下施工时,铺土厚度比常规要求减小5cm。3、土方开挖、填筑质量保证措施3.1土方开挖填筑质量保证措施3.1.1实行质量岗位制,建立质量奖罚制度。3.1.2加强职工质量意识,对各工种定期进行培训,质检人员和特殊工种人员应持证上岗。3.1.3质检人员在现场值班,监督工程施工质量的全过程,并对施工质量进行统计分析,找出质量缺陷原因,及时提出整改措施。3.1.4及时对开挖边坡进行超负荷检查,防止偏离设计开挖线。3.1.5及时对弃渣场和回填堆放场地进行清理和平整处理,避免互相混杂,堆土分层堆放,每层不超过2.0 m。3.2土方开挖填筑安全保证措施3.2.1注意行车安全,夜间施工现场照明必须充足,倒
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