一、概述(总说明)
该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(见图1)。
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。拟船闸为第一期工程,其它为第二期工程。
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
图 1 苏北某水利枢纽平面布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,其它尺寸见图2。
二、自然条件和施工条件分析
(一)自然条件
1 地形:
船闸周围地形及建筑物平面布置分别见船闸平面图与建筑物平面图。
2 水文地质:
地质剖面(见图3)。地下水位一般在地面以下0.7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。
3 水文气象资料:
(1)降水量
(见下表)
A. 降水量资料(表1)
B. 降水量与施工关系(表2)
项目
降水量(mm/d )
≤0.50.5-55-1010-30>30
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
图2 船闸平面段
图3 地质剖面图
C:月节假天数(表3)
(2)气温
年日平均温度(见下表)A: X年日平均温度(表4)
B:气温与施工的关系(表5)
C:拆模时间(单位:天)(表6)
D:混凝土初凝时间(表7)
(3)平湖历年最高水位:
一般在20.00米,但施工期间可通过放水将运河水位保持在17.00米左右。(二)施工条件
1 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。
2 建筑材料运输建议路径:
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。
3 劳动力供应:
所需一般民工和掌握一定技术的技工均可充分保证。
4 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。
5 工程期限:
上级规定船闸工程于X年三月动工,次年元月完工,为期计11个月。
6 施工机械设备:
负责施工的工程队有下列设备可供选择:
(1)W—100正向式挖土机三台;
(2)CT—6拖带式铲运机二台;
(3)T—100推土机四辆;
(4)解放CA340自卸汽车和黄河QD351自卸汽车,3.5T,8T自卸汽车各6辆;
(5)J1—800拌和机4台;
(6)HZ6P—70A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)QT—6塔式起重机1台;
(9)T45—10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;
(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。
三、主要工程量计算
1.土方开挖工程(含引航道);
(1)确定开挖线。根据边坡比例,等高线及航道尺寸确定开挖线。取开挖增宽两边各为5m,开挖坡度1:2。
(2)根据地形变化,整个船闸选取20个断面分段进行概算,其中上引航道5段,下引航道5段,上下导航道各2段,闸室4段,闸室各自分
别计算。详见图4。根据这些典型断面,分段求出船闸土方开挖量。(详细
过程见表八)
图4 船闸工程量计算分断图
2. 混凝土工程量
根据混凝土断面面积大致估算混凝土用量。
3. 粘土铺盖工程量
跟混凝土一样,根据回填的断面积大致估算。
4. 引航道浆砌块石工程量
同样的,浆砌石也是由船闸的断面尺寸大致估算。
5. 土方回填工程量
土方回填计算与开挖计算相似。
1)确定回填面,按1:2.5坡度回填,同时回填面预留5米作为机械通道或人行道。
2)整个船闸分段计算回填量,取典型断面作回填断面图,详见图5,计算回填量。(详细过程见表十二)
3)
图5 各典型断面回填断面图
6. 护坡
采用草皮护坡方式。
附:计算表
一工程量计算表
表八挖方量计算
左截面面积计算表右截面面积计算表土方量计算表
左截面高度
左
截
面
左
截面
上底
左
截面面
积F1
右
截
面
右
截面
高度
右
截面
上底
右
截面面
积F1长度
土方
量
总方量
总工程量为:610684.8表九混凝土计算
表十浆砌石计算表
表十一粘土铺盖回填
表十二填方计算
表十三工程量汇总表
四、基坑排水设计
1)由于地下水位原因,渗流会导致基坑底土体含水量过高,导致土体隆起等不良现象。因此需布置深水井进行排水作业。同时可避免雨水在基坑内留存,影响正常施工。
基坑总渗水量统计入下表所示:
基坑排水计算表
渗流计算按公式Q=F1q1+ F 2q2计算。
2)设备类型:
五、施工方法设计
先要计算各项工程每月的有效工期。考虑每个月降雨量、温度和节假日的影响综合得出,见下表
1.土方开挖
(1)确定开挖方法,划分开挖区。
对上游和下游引航道,闸首闸室三段,每段分两个开挖区,两端同时开工作业。即布置6个作业区。上游和下游引航道各动用4台挖土机,上下导航段各布置4台挖土机向闸首方向施工,待闸首开挖完毕后一起向闸首开挖。开工初期,先用推土机将场地进行初步整平,然后进行开挖。开挖方式可用正向铲和自卸汽车搭配作业,或直接采用铲运机进行作业。具体布置方法见计算书,挖土施工机械布置表。
(2)堆土弃土区布置见总施工布置图
(3)施工机械及数量,计划工人数等见下表
(4)堆土弃土区布置见总施工布置图
(5) 挖土机械开行路线已运输工具运行路线详见施工总布置图
2 混凝土工程
1)初步施工方案
因前期开挖是从闸首段开始向闸室中间挖的,闸首段是先挖完,所以先对上下闸首段进行混凝土的浇筑,再进行闸室的浇筑。
2)主要机械的型式,确定数量,安排机械进场时间、总工期,如下表所示:
3)混凝土分层分块安排,浇筑程序
闸首
闸室底板
闸室侧板