河道倒虹吸導流工程施工組織設計方案

市##工程##X河倒虹吸施工導流專項方案工程名稱：治理工程合同編號：ZLGC-2015-01##工程2016年1月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章工程概況11.工程概況12.編制依據(jù)13.施工條件2第二章外環(huán)河施工圍堰41.圍堰布置42.圍堰設計43.圍堰施工與拆除54.施工排水5第三章小王莊河圍堰與導流施工51.小王莊河圍堰與導流布置52.一期圍堰設計與施工63.二期圍堰設計與施工84.小王莊河一期導流設計95.一期導流施工與排水116.二期導流施工與排水12第三章平安防護措施13第四章設備物資、管理人員、進度橫道圖141.設備、物資計劃表142.主要人員投入表143.進度橫道圖15附圖一：小王莊河倒虹吸施工總平面布置圖16附圖二：小王莊河倒虹吸一期施工導流布置圖17附圖三：小王莊河倒虹吸二期施工導流布置圖18第一章工程概況1.工程概況本工程為外環(huán)河綜合治理工程，根據(jù)要求，將外環(huán)河作為城市水循環(huán)、排澇通道，以與與外環(huán)綠帶相適應的對河道水環(huán)境的需求，采取截污治污、改造阻水建筑物、新擴建聯(lián)通閘與出口泵站、清淤、岸坡整治等工程措施。本次的外環(huán)河綜合治理工程包含水循環(huán)、排澇和河道整治2大項容，本合同段為《河道與阻水建筑物局部》的4個施工標中的東麗區(qū)段工程。容包括包括：河道清淤10.3km、河道治理10.3km、河道整修8km、治理倒虹吸3座、涵橋拆除6座、涵橋拆除重建8座、小王莊河聯(lián)通閘1座。為小王莊河在施工期不影響小王莊河正常行洪與排澇，根據(jù)相關部門要求特制訂小王莊河倒虹吸施工導流專項方案，小王莊河倒虹吸位于外環(huán)河與小王莊河交口處，程林橋與津漢橋之間，樁號：W4+147～W4+293，小王莊河倒虹吸全長146m，由護砌段、閘室段、斜管段、深槽段組成，結構為三孔箱涵，凈尺寸為2.8m×2.8m，水平段底高程為-2.70m，深槽段底高程為-7.00m，斜管段高程為：-2.70m～-7.00m，外環(huán)線側原地表高程為+3.00，施工區(qū)域高程為：+3.20m～-1.50m之間。2.編制依據(jù)〔1〕外環(huán)河綜合治理工程〕施工組織設計；〔2〕外環(huán)河綜合治理工程施工圖紙；〔3〕外環(huán)河綜合治理工程施工合同；〔4〕《防洪標準》〔GB50201—1994〕；〔5〕《水利工程建立項目驗收管理規(guī)定》〔水利部第30號令〕；〔6〕《水利水電建立工程驗收規(guī)程》〔SL223—2008〕；〔7〕《水利水電工程施工組織設計規(guī)》〔SL303—2004〕；〔8〕《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》〔SL251—2000〕；〔9〕《水利水電工程等級劃分與洪水標準》〔SL252—2000〕；〔10〕《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術規(guī)》〔SL174—1996〕；〔11〕《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)》〔SL62—1994〕；〔12〕導流工程項目的專項技術涉與其它章節(jié)引用的標準和規(guī)程規(guī)。3.施工條件3.1水文氣象條件本工程所在區(qū)域位于海河干流，該區(qū)域屬北溫帶半濕潤季風型大陸性氣候，四季清楚，春季枯燥多風，夏季炎熱多雨，秋季涼爽少雨，冬季寒冷少雪。海河干流上游為大清河、永定河兩流域，地處太行山、燕山山脈迎風坡，下游瀕臨渤海，是干旱和濕潤氣候過渡地帶。受季風影響，降水量集中在汛期7～9月，占全年的75～80%，年際變化也很大，多年平均為400～600mm。3.2工程地質條件工程區(qū)屬陸相沖積和海相沉積而成。工程區(qū)鉆孔揭露圍，地層包括第四系全新統(tǒng)第I陸相沖積層(Q43al)、第I海相沉積層(Q42m)、沼澤相沉積層(Q41h)、第Ⅱ陸相沖積層(Q41al)；第四系上更新統(tǒng)第Ⅲ陸相沖積層(Q3eal)、第Ⅱ海相沉積層(Q3dmc)和第Ⅳ陸相沖積層(Q3cal)。地層自上而下分述如下：1〕第四系全新統(tǒng)第I陸相沖積層(Q43al)：巖性主要為粘土和粉質粘土，地層厚度一般3.5m～4.0m左右；2〕第四系全新統(tǒng)第I海相沉積層(Q42m)：主要巖性為粘土、粉質粘土和淤泥質粉質粘土，地層厚度一般7.5m～11.0m左右，頂板埋深4.0m左右；3〕第四系全新統(tǒng)沼澤相沉積層(Q41h)：主要巖性為粉質粘土和粉土，地層厚度一般2.0m～3.0m左右，頂板埋深11.0～15.0m左右；4〕第四系全新統(tǒng)第Ⅱ陸相沖積層(Q41al)：主要巖性為粉質粘土、粉土和粘土，地層厚度一般4.0m～6.0m左右，頂板埋深11.0～17.0m左右；5〕第四系上更新統(tǒng)第Ⅲ陸相沖積層(Q3eal)：主要巖性為粉質粘土、粉土、粉砂，地層厚度一般6.0m～9.0m，頂板埋深18.5～22.3m左右；6〕第四系上更新統(tǒng)第Ⅱ海相沉積層(Q3dmc)：主要巖性為粉質粘土、粉土，地層厚度一般1.8m～3.5m，頂板埋深25.0～30.0m左右；7〕第四系上更新統(tǒng)第Ⅳ陸相沖積層(Q3cal)：主要巖性為粉質粘土、粘土、粉土和粉砂，鉆孔揭露該地層最大厚度為11.8m，頂板埋深28.0～31.8m左右。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》〔GB18306—2001〕與《建筑抗震設計規(guī)》〔GB50011—2010〕，本場區(qū)地震動峰值加速度為0.15g，地震動反響譜特征周期為0.55s，相應地震根本烈度為Ⅶ度。4.外交通條件本工程以外環(huán)線道路與與本標段外環(huán)線相交的道路作為本工程的主要對外交通運輸?shù)缆罚瑵M足本工程施工交通要求。第二章外環(huán)河施工圍堰1.圍堰布置本次施工需對外環(huán)河進展斷流，在建筑物兩側分別搭設圍堰，上游圍堰位置距離倒虹吸進水口50m，下游圍堰位置距離倒虹吸出水口60m。圍堰具體位置詳見：小王莊河倒虹吸施工總平面布置圖。2.圍堰設計外環(huán)河設計常水位為2.0m，排澇水位2.5m。擬考慮外環(huán)河斷流施工，由于倒虹吸施工周期較長，為確保施工平安，在建筑物上下游分別搭設土圍堰，圍堰頂面考慮通行要求，設計為5m寬，兩側按照成型后坡比1:2的邊坡，圍堰頂高程為3.50m，圍堰底高程為河底高程-1.50m。考慮到上游圍堰迎水面防沖，在圍堰迎水側加設防水土工布利用編織砂袋壓實。圍堰斷面形式詳見：外環(huán)河圍堰斷面圖示意圖。外環(huán)河圍堰斷面示意圖3.圍堰施工與拆除施工圍堰采用粘土填筑，機械采用8t自卸汽車運輸，1m3反鏟挖掘機攤平，用74kw推土機進占法推料填筑壓實?？紤]到上游圍堰迎水面防沖刷，在圍堰迎水側坡面加設防水土工布利用編織砂袋壓實，下游圍堰采用和上游同樣的圍堰形式。施工完成后對圍堰進展拆除。圍堰的拆除采用1m3反鏟挖掘機挖裝，8t自卸汽車運輸，圍堰拆除采用退占法拆除臨時圍堰，拆除時設專人監(jiān)視、跟測，確保將圍堰拆除干凈恢復河道原樣，拆除土料運至指定棄土區(qū)。4.施工排水圍堰封閉后，采用6寸泥漿泵將封閉段的河水予以排除。外環(huán)河計劃采用6臺6寸泥漿泵〔450m3/h、功率30KW〕配備2臺200KW柴油發(fā)電機進展降排水，預計2天降排完成。大面積河道水排除后，局部積水可結合場地清理施工，由開挖排水溝引水，再由潛水泵排入圍堰以外的河道。第三章小王莊河圍堰與導流施工1.小王莊河圍堰與導流布置本倒虹為穿越小王莊河施工，由于受市區(qū)排澇、水質等要求的影響，施工期間小王莊河不能斷流，依此采取搭設兩期圍堰的方式進展施工。一期施工保存現(xiàn)有小王莊河河堤，小王莊河上游圍堰搭設在距外環(huán)線12米處，明渠導流進水口在距外環(huán)線8m處。明渠導流采用“L〞型，導流出水口位于倒虹吸中心線下游60m。小王莊河下游圍堰并在位于距倒虹吸中心線54m處。二期導流在深槽段和左、右岸斜管段施工完成后，恢復小王莊河右側河堤。二期導流采取圍堰束窄原河床的方式進展導流。上、下游圍堰起始位置均與一期圍堰位置形同。小王莊河圍堰與導流布置詳見：小王莊河倒虹吸施工總平面布置圖2.一期圍堰設計與施工2.1一期圍堰設計圍堰擋水時段為枯水期。上游圍堰由于在施工區(qū)域與外環(huán)線之間，施工區(qū)域有限，因此上游圍堰設計頂寬4.0m，兩側按照成型后坡比1:1.5的邊坡，圍堰頂高程為3.0m，圍堰底高程為小王莊河底高程-1.50m，在背水坡加打設一排長6m，間距1.0m的中經20cm的木樁。下游搭設土圍堰，下游圍堰設計頂寬4.0m，兩側按照成型后坡比1:2的邊坡，圍堰頂高程為3.0m，圍堰底高程為小王莊河底高程-1.50m。迎水坡考慮到水面防沖刷，在圍堰迎水側加設防水土工布利用編織砂袋壓實?！惨娦⊥跚f河河圍堰斷面圖示意圖〕。由于導流圍堰設計是按枯水流量設計規(guī)劃，在施工期間制定汛期的防洪措施。(1)做到預防為主的思想意識，在施工期間安排專人掌握汛情。(2)專人掌握小王莊河流量變化，根據(jù)流量變化采取相應措施〔水泵排水和擴挖明渠〕。(3)安排好可以緊急調用的機械設備，一旦需要防洪度汛即可按預定方案進展擴挖明渠，保證行洪平安。小王莊河上游圍堰斷面示意圖小王莊河下游圍堰斷面示意圖2.2一期圍堰施工為確保施工過程平安，小王莊河上、下游采用土圍堰進展施工。施工圍堰采用原開挖粘土填筑，機械采用1m3的反鏟挖掘機挖裝，8t自卸汽車運輸，用74kw推土機進占法推料填筑壓實。2.3一期圍堰拆除圍堰的拆除采用1m3反鏟挖掘機挖裝，8t自卸汽車運輸，圍堰拆除采用退占法拆除臨時圍堰，拆除時設專人監(jiān)視、跟測，確保將圍堰拆除干凈恢復河道原樣，拆除土料運至指定棄土區(qū)。3.二期圍堰設計與施工3.1二期圍堰設計小王莊河束河圍堰斷面示意圖3.2二期圍堰施工為確保施工過程平安，束河圍堰采用土圍堰進展施工。施工圍堰采用原開挖粘土填筑，機械采用1m3的反鏟挖掘機挖裝，8t自卸汽車運輸，用74kw推土機推料填筑壓實。3.3二期圍堰拆除圍堰的拆除采用1m3反鏟挖掘機挖裝，8t自卸汽車運輸，圍堰拆除采用退占法拆除臨時圍堰，拆除時設專人監(jiān)視、跟測，確保將圍堰拆除干凈恢復河道原樣，拆除土料運至指定棄土區(qū)。圍堰拆除恢復原小王莊河堤。4.小王莊河一期導流設計導流明渠為臨時工程，既要根據(jù)小王莊河水情滿足導流，又要節(jié)約用地，合理安排，并充分考慮到汛期防汛措施。因此，我們擬按枯水期流量設計導流，安排專人值班掌握汛情，一旦上游有大雨來水，本方案導流不能滿足過流，即安排設備擴挖明渠，保證洪水正常通過。4.1導流流量設計小王莊河在枯水時期流量現(xiàn)場測量為1.8m3/秒。同時查勘現(xiàn)場實際情況，考慮隨時配備備用水泵準備應急排水。6臺6寸排水泵其排水24小時流量為60000方，即0.7m3/秒根據(jù)以上資料，導流明渠按枯水時期流量應滿足1.8m3/秒過流，設計導流時充分考慮到設計參數(shù)比枯水時期適當增加流量。我們按枯水流量的1.5倍考慮，如此應急導流的流量應是2.7m3/秒。因此確定明渠導流為2.0m3/秒〔應急導流2.7m3/秒-水泵排水0.7m3/秒〕。比降，考慮小王莊河上、下游坡降0.93‰，設計按1‰考慮。流速按0.1m/s，根據(jù)計算，設計導流明渠斷面見下列圖。導流明渠斷面示意圖4.2導流明渠流量計算正常時期小王莊河河道流量(不考慮雨季汛期較大洪水),選擇現(xiàn)場實際測定如下：河面寬8米，河底寬7米，深1.2米斷面面積M=(8+7)*2/2=15㎡河流流速V=0.1m/秒H=1.2m6臺6寸排水泵其排水24小時流量為60000方，即Q1=0.7m3/秒明渠導流流量為：Q2=Q-Q1=2.0m3/秒明渠導流上口寬5米，低寬3米，深2.5米導流流速V=0.2m/s，時間T=1s流量設計Q=M*V*T=〔5+3〕*2.5/2*0.2*1=2.0m35.一期導流施工與排水5.1一期導流施工一期導流采取“L〞型開挖明渠方式和小王莊河上、下游搭設土圍堰綜合方式導流。一期導流施工計劃使用時間為：2016年4月10至2016年6月10日，主要為完成主體工程的一期建筑物施工項目〔4+301~4+310右岸斜管段、深槽段、左岸斜管段箱涵與相應部位土方填筑施工〕提供明渠導流。一期導流施工，采用1m3的反鏟挖掘先開挖“L〞型導流明渠，長度約120m。明渠開挖完成過程中，使用開挖土在小王莊河上、下游搭設圍堰。導流明渠開挖與圍堰搭設均完成后，開挖左岸導流明渠進出口，聯(lián)通小王莊上下游河道，一期導流明渠正式啟用。開挖導流進出口爭取在24小時之完成。一期導流布置詳見《小王莊河倒虹吸一期施工導流布置圖》。5.2.小王莊河施工排水圍堰封閉后，采用6寸泥漿泵將封閉段的小王莊河河水予以排除。小王莊河計劃采用6臺6寸泥漿泵〔450m3/h、功率30KW〕配備2臺200KW柴油發(fā)電機進展降排水，預計2天降排完成。大面積河道水排除后，局部積水可結合場地清理施工，由開挖排水溝引水，再由潛水泵排入圍堰以外的小王莊下游河道。6.二期導流施工與排水6.1二期導流施工二期圍堰采取圍堰束窄原河床的方式進展導流。二期導流圍堰施工主要為完成除一期項目外其余工程施工，以與金屬結構安裝等工程施工提供擋水圍堰。一期導流施工在深槽段與左岸斜管段施工完成后，恢復小王莊河右側河堤，并安排二期的導流。二期導流采取圍堰束窄原河床的方式進展導流，北側圍堰采用與小王莊河右側河堤一樣斷面形式，將河道過水斷面減小到一半，河底深度在原河道根底上增加1.0m，保證河道過流斷面符合要求。二期導流圍堰搭設完成后，對一期導流搭設的上下游圍堰進展拆除，圍堰拆除完成后對一期明渠導流出入口進展封堵。封堵完成，進入二期導流，整個施工過程小王莊河不斷流。二期導流圍堰起點在小王莊河距外環(huán)線12m處〔原一期上游圍堰〕，經倒虹吸箱涵左岸