某水利枢纽船闸工程的施工组织设计

第1章 工程概述1.1 设计任务参照国家计委的《基本建设大中型项目施工组织设计大纲主要内容与编制要求》进行苏北某水利枢纽船闸工程的施工组织设计。

1.2 工程简介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（参见图1-1）。

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。

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，其它尺寸见图3。

1.3 基本资料1.3.1 图纸：地形图一张（参见图1-2）、船闸结构图（参见图1-3）。

图1-2船闸周围地形图图1-1 苏北某水利枢纽平面布置1.3.2自然条件分别见图1-2与图1-3(图中均有船闸放样基本控制)点)。

（二）水文地质：地质剖面（见图1-4）。

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。

图1-4 地质剖面图（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）(2)气温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）（2）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。

1.3.3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1-3）。

（二）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。

（三）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。

（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：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。

（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）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。

第2章工程设计分析2.1 设计总述本工程为整个枢纽的一期工程，主要是为了保证整个枢纽的通航畅通。

根据地形图确定船闸位置，即从控制点开挖并以上下引河轴线为船闸上下引航道的对称轴线。

在工程施工过程中保证干地施工，首先开挖闸室、引航道，建设好船闸之后再沟通平湖与运河，进行船闸试运行。

在已知船闸设计情况下，现阶段工作主要进行船闸工程的施工设计，包括计算工程量（排水量、工程开挖回填土方量、混凝土工程量等），选择施工方案，选择设备、工作时间及人员数量，计算有效施工时间，进行施工进度安排，施工总平面布置。

在规定的工期内进行合理有效的施工安排，使施工在场地内可以顺利进行，并且尽量使费用较低。

2.2 自然条件和施工条件分析自然条件中有很多影响施工的因素，应考虑其对施工进度和施工质量的影响，合理安排。

对于降雨量较大的气候，无法进行施工必须停工，因此可将施工人员的正常休息时间调整至降雨天，以保证施工进度的顺利进行，节省时间。

对于温度较大或较小的天气，则应注意混凝土的养护、土方填筑工程的质量等。

同时地下水位、降雨量对施工排水有较大影响，应给予充分考虑。

工程施工过程中应保证良好的施工条件，除保证施工场地充分广阔，还应保证材料供应的充足与方便，施工机械与劳动力的实惠，水电供应顺畅。

在地形图上有运河与简易公路，因此运输应水运、陆运结合；建筑材料就近原则，由附近料石场供应和从县城运输；此外，施工设备和劳动力都可以从县城租赁、招聘。

总体上，施工条件足够保证工程的顺利进行。

第3章主要工程量计算3.1计算前准备主要工程量的计算包括土方开挖量计算、填方量计算、粘土铺盖量计算、浆砌石工程量计算、混凝土工程量计算、钢筋工程量计算、开挖面计算、渗流量计算等。

详细计算公式及过程请参见电子表格，在此仅只将主要数据和步骤列出。

计算工程量前，应首先根据船闸尺寸图将船闸放样到地形图上。

其中船闸闸室尺寸2102014.3⨯⨯，下闸首尺寸203219.5⨯⨯，上、下引航道⨯⨯米，上闸首尺寸为203220图3-1 船闸放样图3.2 土方量3.2.1土方开挖量为确保给定的船闸净尺寸，为方便进行施工，施工现场布置时基坑应以净尺寸为基础增宽。

增宽为：纵向+3 m，横向＋5 m。

确定基坑边界之后，为保证边坡稳定，根据船闸所在地质条件确定开挖稳定边坡为1:2，回填稳定边坡为1:2.5。

结合地形图，根据等高线计算出船闸各部分开挖高度，并计算出开挖宽度，即确定开挖边界线，据此算出土方开挖工程量。

为计算方便将船闸分为1-28个截面，计算每个截面内开挖量然后汇总，化繁为简。

船闸工程开挖土如图3-2。

图3-2 船闸开挖即截面划分图挖方计算分截面进行，根据所作挖方截面图可以在CAD中测量各个截面面积或者通过测量开挖截面上地面线三点高程，利用以下公式近似计算。

（式中：h1、h2、h3分别表示基坑、中轴线三点高程，h4表示地面平均高度，h0表示底高程，h表示开挖高度，B表示开挖底宽，A表示截面面积，V表示开挖体积。

）h4=(h1+h2+h3)/3 h=h4-h0 A=(B+2*h)*hV=(A1+4A2+A3)*L13/6（其中A2 为中间截面面积，V为截面A1 、A3 间块体体积）按照此种方法计算出的挖方量间表3-1。

确定的开挖边界线如图3-2。

3.2.2 填方量计算为保持边坡稳定，回填边坡确定为1:2.5。

根据船闸尺寸、地形图、截面线作出各船闸各界面开挖回填图。

在CAD中查询出回填截面回填土方面积，然后根据V=(A1+4A2+A3)*L13/6计算出回填土体积。

计算结果如表3-1。

部分土方回填截面图如下：3.3 粘土铺盖工程量粘土铺盖存在于上、下引河段，上、下导航段。

上、下引河段为规则长方体，利用粘土铺盖截面面积乘以长度计算得工程量。

上、下导航段截面面积为渐变形式，粘土铺盖厚度取平均值，在各段按照截面面积乘以各段长度算得。

计算结果如表3-1。

3.4 混凝土及钢筋工程量上、下导航段，上、下闸首以及闸室段为混凝土浇筑，在CAD中查询的各截面混凝土面积，由于形状规则，用截面面积乘以长度可得混凝土体积。

其中上、下闸首及闸室段为钢筋混凝土，含钢量以18 kg/m3计算。

3.5 浆砌石工程量浆砌石工程包括引河及部分导航段，将工程量划分为侧墙以及粘土铺盖上层0.4米厚的底部两部分分别计算。

通过计算浆砌石截面面积再乘以长度得到工程量。

经过以上各个工程量计算，可得到整个船闸工程的各项工程量，汇总如下表。

各工程量详细计算过程请参见计算表格。

工程量汇总表工程量汇总表工程部位开挖量粘土铺盖侧向回填浆砌石混凝土钢筋用量上引河段230603 41340 105690 20760上导航段23124 3615 14061 1705 486 8748上闸首15188 10928 7960 143280闸室69829 54008 14490 260820下闸首14462 10502 7800 140400下导航段19678 3615 13684 1705 486 8748下引河段208600 44096 105216 22144汇总581484 92666 314089 46314 31222 561996第4章施工组织设计4.1 土石方开挖工程4.1.1 开挖方式由于工程量较为巨大，为保证施工进度和节省费用，采用平行施工和流水施工结合的方式进行施工。

将开挖去划分区域进行施工：→→→，共组建三队开挖工程队。

考虑引河段的开挖按照代号依次施工1234工程量较大，因此开挖方案布置时在不影响紧后工作的前提下尽量使引河段提前开挖。

在1中三队分别负责一个施工段，完成上、下闸首段开挖后，两队施工队伍调到闸室及上导航段进行开挖。

上导航段开挖完成后施工队伍进行下引河段开挖，在闸室开挖完成后施工队伍进行下导航段开挖。

详细布置过程请参见施工进度计划横道图。

4.1.2 堆土弃土区布置挖土机械开行路线和运输工具运行路线参见施工总平面布置图。

4.1.3 施工机械及数量开工初期，先用推土机将场地进行初步整平，然后进行开挖，因此布置20辆T1－100推土机对各个施工段进行初步整平工作。

开挖方式利用W-100挖土机和8T自卸汽车搭配作业。

W-100挖土机工作效率为350-550m3/台班，取为450m3/台班；8T自卸汽车效率为85m3/台班。

每台套机械设备的机械工数量均为2。

开挖施工机械数量及配套人员数参见计算表格。

4.2 混凝土工程4.2.1 初步施工方案混凝土浇筑工程共组建三队施工队伍，整个工程从闸首开始，即闸首最先开挖，闸首开挖完之后，两队施工队伍分别对上、下闸首进行浇注；第三队施工队伍需开始上导航段的混凝土浇筑。

考虑闸室浇筑工期较长，在闸首浇筑完成后两队施工队伍从闸室上下游两侧共同开始浇筑。

而第三队施工队伍在完成上导航段浇筑后需进行下导航段的浇筑。

4.2.2 主要机械选择及数量混凝土施工选择J-800拌和机及HZ6P-70A振动器，混凝土泵效率为20 m3/h，拌合机械效率为8m3/h，混凝土初凝时间选为2.5h，运输时间为0.5h，混凝土的延误系数取为0.85，并振动器振动深度为0.4m。

具体机械数量及配套人员数参见计算书。

4.2.3混凝土分层分块安排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。