2012.8.6李河退水闸开挖施工方案设计

'李河退水闸开挖施工方案1、工程概述1.1工程概况李河退水闸位于李河倒虹吸进口连接段的右岸，其中心线与总干渠中心线交点对应总干渠桩号为IV40+833.1，两线交角40°，交点距倒虹吸进口闸室底板前趾124m。退水闸主要是担负事故、检修时退水的作用。退水闸桩号为退0-64.512～退0+149.945，主要由进口段、闸室段、陡坡段、消力池段等几部分组成。尾水渠桩号为退0+149.945～退0+254.945，尾水渠连接到治理后的李河河道，因李河河道还未治理，退水渠0+240.945以后入李河连接段位置暂不施工。进口段:进口段桩号为退0-64.512～退0+000，总长64.512m，由不对称喇叭型（桩号为退0-64.512～退0-018，长度46.512m），及喇叭口后接矩型槽引渠（桩号为退0-018～退0+000，长度为18m）组成。根据《总干渠焦作1段李河渠道倒虹吸退水闸开挖图》，该部分位于总干渠渠基填筑土上，进口段底板顶高程为EL97.859m，其中：不对称喇叭型底板厚度0.5m，矩型槽底板厚度1.4m，下设10cm厚C10混凝土垫层。不对称喇叭型两侧平面布置为圆弧型悬臂式斜降墙，两边岸墙采用悬臂式挡墙结构与底板现浇成一个整体；其后矩型槽引渠，槽宽12.36～5.0m，高8.714m。闸室段：退水闸为开敞式平底板闸，桩号为退0+000～退0+013，顺水流方向长13m，位于总干渠渠基填筑土上。闸底板顶高程为EL97.859m，底板厚度1.8m，下设10cm厚C10混凝土垫层，开挖深度约6.841m。闸门为单孔，单孔净宽5.0m，墙高8.714m。退水闸工作门采用平板钢闸门，卷扬启闭机控制。工作门前设叠梁式检修门，电动葫芦控制。陡坡段：闸室后为4.5m长的水平段（桩号为退0+013～退0+017.5），该段开挖高程与闸室底部高程齐平。水平段之后为陡坡段（桩号为退0+017.5～退0+059.945），坡比为1：5，共4节，水平投影长42.445m。陡坡段桩号退0+059.945上游开挖高程为87.57m，该段地面高程为95.8m，开挖深度约8.23m。水平段矩形过水断面，采用矩型槽结构，净宽5.0m，侧墙高8.714m，顶部宽0.8m，底宽1.5m，底板厚1.4m。消力池段：消力池段为深挖式消力池，桩号为退0+059.945～退0+089.945，长30m，为矩型断面，地面高程为95.80m，底板顶高程为89.37m，底板厚度1.4m，其下基础从下至上为：400g/m2土工布、15cm厚中粗砂、15cm厚碎石及10cm垫层混凝土，故其开挖深度约8.23m。消力池后海漫（桩号为退0+089.945～退0+149.945）长60m，平面布置为直线型扭曲面，地面高程为95.8m，底板高程92.07m，为50cm厚M7.5浆砌石防护，8 下铺设10cm厚碎石垫层，故开挖深度约4.33m；两侧为浆砌石扭曲面挡土墙。尾水渠段：桩号为退0+149.945～退0+254.945，总长105m，退水渠0+240.945以后（长度14m）入李河连接段因李河河道还未治理暂不施工，故本方案施工长度为91m。末端设防冲槽深2m，出口处设2m深齿墙以防冲淘。开挖底高程91.11m，地面高程95.8m，开挖深度约4.69m。另外，在李河退水闸施工范围内存有大量生活垃圾，占压部分李河退水闸施工用地，经现场实际勘察，生活垃圾初步估算工程量为12000m3，（平均长为80m，平均宽为60m，平均高为2.5m）。1.2水文气象及工程地质条件（1）水文气象根据焦作地面气象观测站，段内最早地面稳定冻结初日在12月9日，终日2月19日，历年最大冻土深度19cm；霜冻初日最早为10月17日，终日最晚为4月3日，极端最高出现在6月，为43.3℃，最低气温出现在2月，为-17.8℃。（2）工程地质根据《南水北调中线一期工程总干渠焦作1段李河渠道倒虹吸退水闸平面布置图及纵剖面图》说明：河南省水利勘测总队2011年11月提供的退水闸轴线地质剖面图，李河退水闸地质情况如下：李河退水闸场区地层划分为6个工程地质单元，分别为：①黄土状重粉质壤土（alplQ14），层厚2.3～3.7m，顶部为厚1.0m左右的素填土；②粉质粘土（alplQ14），层厚2.2～4.3m；③重粉质壤土（alplQ14），层厚2.0～3.6m；④轻粉质壤土（alplQ14），层厚2.2～6.4m；⑤中细砂（alplQ14），层厚3.3～6.4m；⑥重粉质壤土（dlplQ2），未揭穿，揭露最大厚度8.9m。工程区地下水类型主要为第四系上部松散土层孔隙潜水及第⑤层中细砂承压水。1.3主要工程量本方案中进行退水闸开挖，退水渠0+240.945以后入李河连接段位置因李河河道还未治理暂不施工，故工程量不包含退水渠0+240.945以后段开挖量，主要工程量如下：表1：退水闸主要工程量序号工程项目名称单位工程量备注1垃圾及表层土清运m312000运至迎宾路东侧渣场，运距约12km。8 2进口段土方开挖m35000位于总干渠填方段3闸室段土方开挖m31890位于总干渠填方段4陡坡段土方开挖m330905消力池段土方开挖m373426海漫段土方开挖m365007尾水渠段土方开挖m37665开挖长度为91m8合计m338178本表仅为估计工程量，最终以测量实际发生工程量为准。2、施工布置与规划2.1施工道路布置李河退水闸为新增项目，根据《南水北调中线一期工程总干渠焦作1段李河渠道倒虹吸退水闸总平面布置图》，李河退水闸施工期间将现有墙南村村民通行道路（中原路）挖断，导致附近村民无路通行。因此，退水闸施工必须在退水闸施工永久用地边线以外修建一条连接中原路的绕行道路与墙南村一大队出行主要道路相接，绕行道路结构与原中原路结构一样（路面宽11m，路面为混凝土面），总长为570m，以解决村民日常出行问题。退水闸场内道路主要由上下基坑道路、沿渠主干道、去3#临时堆土场道路组成。根据李河退水闸施工图纸要求，因李河河道治理尚未实施，退水渠0+240.945以后入李河连接段位置暂不施工。同时，中原路跨越李河退水闸开敞式退水渠结构，这样，导致退水闸需分二期施工，进出基坑道路布置2条，一条主要是空车进入基坑的道路，另外一条主要是运土重车出基坑通往3#堆土场的道路。为了保证基坑开挖期间车辆通车安全，退水闸一期施工从退水闸尾水渠暂不施工段西南侧方向布置进入开挖区基坑的道路，为1#路，宽5m，坡度约2%，长度约为140m；从退水闸尾水渠暂不施工段东北方向布置出基坑道路通往3#临时堆土场，为2#道路，宽5m，坡度为2%，长度约为140m。退水闸开挖施工道路布置参见附图。8 2.2场内施工用电根据李河倒虹吸现场施工总体布置，利用李河倒虹吸的右岸的电源（中原路附近2台315KVA的变压器接线），引接到基坑边缘，在基坑南北两侧各架设输电线路和总控开关，向各个施工用电设备供电。在退水闸的右岸各布设一条35mm2的电缆，作为降排水线路，专门用来供基坑降水使用。为了保证施工降水及场内其他施工用电正常运行，备用一台300kw发电机临时供电。开挖期间在退水闸左岸设置1盏10KW氙灯，可随着开挖面的进展情况，沿上下游进行移动，作为施工场地大面积照明。其它零星部位，根据工作面需要配置一定数量的500w碘坞灯，满足局部照明使用。2.3堆土场规划根据本标段渣场位置及李河退水闸位置，李河退水闸开挖土料堆放于运距最短渣场，计划堆放于3#临时堆土场，运距约1.0km。确定制定渣场位置以后，实施措施规划，对渣场场地进行整体布置和筹划。目前，3#临时堆土场主要堆放少量土料，已摊铺整平。3#临时堆土场面积60亩，堆高按6m考虑，边坡1:1时，可堆放土料约24万m3，满足李河退水闸开挖料堆放。李河退水闸开挖土料堆放时，边坡比为1：1。同时，安排1台T220推土机、1辆装载机和1台反铲作为渣场的维护和施工。2.4弃渣堆放根据李河退水闸现场情况，退水闸施工范围内堆放大量生活垃圾（约12000m3），表层土为腐殖土（深度暂按1.2m考虑），该部分土料均不可用。因我标段无永久弃渣场，需运至业主指定的弃渣场，初步拟定运至迎宾路东侧渣场(高速公路附近)堆放，运距约8 12km。2.5排水设施布置根据《总干渠焦作1段李河渠道倒虹吸退水闸总平面布置图》及现场实际情况，李河退水闸周边鱼塘较多，降水过程中，将造成周边鱼塘水位下降。根据前期李河倒虹吸施工降水教训，鱼塘赔偿金额较大；且村民常常阻工，严重影响工程施工进展。对此，李河退水闸施工前做好防渗措施，我部建议采用防渗墙代替强降水。施工方案详见《李河退水闸防渗墙施工方案》（水电七局[2012]技案054号）。为了确保开挖处于干地施工，在退水闸边坡上设置管井进行降水，从管井到原地面采用白色塑料管顺边坡铺设引入基坑顶缘布置D300排水钢管，从西南方向设1%的坡度，将水直接排入李河。具体李河退水闸基坑降水方案另行上报。3、土方开挖方案3.1施工程序土方开挖遵循自上而下的原则，分段、分层进行施工。李河退水闸原始地面高程约95.8m左右，主要集中于消力池段，开挖深度约8.23m，共分为三层从上往下逐层进行开挖。施工工序：施工准备→测量放线→表层清理→开挖运渣→边坡开挖→边坡修整→护面、加固和防护设施→下一循环。3.2土方开挖施工3.2.1施工准备配备满足开挖强度的开挖及运输设备，施工道路满足使用条件，开挖料的流向已经规划好。将实测地形和开挖放样资料报送监理人复核并经批准后，即可进行开挖施工。3.2.2测量放样开挖施工前，配置足够的测量人员、仪器和设备按施工开挖图的尺寸边线进行边坡测量放样，将实测地形和开挖放样资料报送监理人复核。施工时测量采用全站仪进行，由专业人员按照施工设计图放样，明确标识开挖区的施工范围、开挖轮廓线、作业高程及桩号等内容，并用木桩或者灰线进行标识。在开挖过程中，及时校核、测量校正开挖平面的尺寸和标高、控制桩号及边坡坡度，按施工图纸的要求检查开挖边坡的坡度和平整度，发现偏差及时修正。3.2.3表层清理根据李河退水闸现场情况，开挖前，需将堆放于退水闸施工范围内的生活垃圾外运至业主指定的弃渣场，初步拟定运至迎宾路东侧渣场(高速公路附近)堆放，运距约14km。8 土方开挖的表层清理施工包括植被清理和表土清理，表土多为腐殖土。清理主要采用反铲、推土机清除开挖边坡边线范围内的杂草及表层土等，反铲装自卸汽车运至指定的地方堆放并按监理工程师的指示进行处理。（1）植被清理1）植被清理主要为开挖工程区域的树根、杂草及拆迁遗留的建筑垃圾。2）主体工程施工场地内地表的植被清理，必须延伸至离施工图所示最大开挖边线或建筑物基础边线（或填筑坡脚线）外侧至少5m的距离。3）主体工程的植被清理，须予挖除树根的范围延伸至离施工图所示最大开挖边线或建筑物基础外侧3m的距离。4）植被清理采用推土机分区、分片推集成堆，ZL50装载机或反铲装15t自卸汽车运输至弃土场。5）植被清理按照开挖分段进行，清理完一段开挖一段，清理工作随土方开挖按期提供工作面的原则安排。6）场地清理中发现的文物古迹，我方将采取有效的保护措施并及时上报有关部门，防止任何人员移动或损坏上述物品。（2）表土清理根据李河退水闸现场情况，表土、细根须、草木植物及覆盖草等植物的表层有机土壤，多为腐殖土。开挖深度暂按0.8m考虑，具体开挖深度根据现场实际情况而定。表土清挖采用与植被清理同样的施工方法。3.2.4土方开挖施工根据李河退水闸开挖图，开挖最深段位于消力池段，约8.23m。土方明挖从上到下分层分段依次进行，分层高度为3m。每层按开挖分区进行开挖，采用PC220（1.6m3）反铲分层挖装，辅以推土机集料，15t自卸汽车运输至3#临时堆土场。开挖时，采用反铲进行削坡，并留有10～20cm保护层，保护地基原状土不受扰动。保护层采用人工进行修整，直至满足要求的坡度和平整度。开挖过程中，随时校核、测量开挖平面的位置、水平标高、控制桩号、水准点和边坡坡度是否符合施工图纸的要求。并及时观测边坡变化情况，做好监测记录。3.2.5边坡修整临近设计边坡预留20cm厚的人工修坡余量，由人工整修至设计要求的坡度和平整度。3.2.6护面、加固和防护设施采取的措施如下：1）在开挖过程中，随着开挖深度的下降，在开挖坡脚处利用土袋贴坡防护；8 2）在开挖过程中，随着开挖深度的下降，在开挖马道内侧挖设排水沟，将边坡渗水及天然降水等及时排出；3）开挖过程中，对边坡进行整平压实，保证边坡的稳定；4）开挖过程中，禁止在边坡上部堆放重物和停留车辆，以防边坡失稳；5）开挖边坡上严禁机械行走。4、工期安排李河退水闸为本标段新增项目，目前，因拆迁未完成施工用地未移交。我部计划于2012年8月15日开工，于2012年9月1日开挖，工期安排为：2012年9月1日～2012年9月15日。5、主要施工机械设备和人员的配置表2：程主要机械设备配置表序号名称规格、型号单位数量备注1液压反铲PC220(1.6m3)台3堆土场1台2自卸汽车15t辆63推土机TY160台3堆土场1台4装载机ZL50C台3堆土场1台5全站仪徕卡TCR702/CR802台1/16洒水车10m3辆1表3：施工人员配置表序号职务人数备注1管理人员22技术人员6包括测量人员3安全员2专职安全员4机械操作手30包含机械设备修理工5普工256电工27道路维护工26、质量与安全保证措施6.1质量保证措施（18 ）根据项目部质量管理制度，落实岗位质量责任，并与岗位考核、经济评定相结合，使全体施工人员牢固树立“质量第一”的思想。（2）精确测量放样确保形成设计开挖轮廓，使用质量优良的测量设备，确保各施工控制点布控准确无误；（3）优化技术措施，提高作业人员的技能优化技术措施，提高作业人员的技能：严格按开挖措施进行开挖，确保开挖尺寸满足设计要求；（4）开挖到接近建基面以后，预留0.5m～1.0m的保护层，最后利用人工结合小型开挖设备进行开挖，确保不扰动原状土。6.2安全保证措施（1）强化安全意识、制定全面合理的安全措施建立健全施工安全管理制度、强化安全意识、制定全面合理的安全措施。加强施工安全管理，合理安排工序进度和关键工序的作业环节，组织均衡生产，及时解决生产中进度与安全的矛盾，统一指挥，避免忙乱中出错，或因抢工程进度，忽视安全而发生事故；明挖施工，必须遵守有关施工规范、安全技术规范、安全规程等。（2）机械设备安全措施机械设备的布局要合理，且要装设安全防护装置，操作者要严格遵守安全操作规程，操作前要对设备进行全面的安全检查，机械设备严禁带故障运行。推土机、装载机和挖掘机等机械设备作业时，设专人指挥和导向。自卸汽车不超速行驶，不抢道，保持车距，保证施工行车安全。（3）施工区用电安全对施工人员进行安全用电知识教育，定期检修电器设备；对电器外壳要进行防护性接地、保护性接零或绝缘；在潮湿环境中，施工临时照明设备及手提工具，不得使用超过36V高电压作业。高边坡区域设置安全栅栏，并应设置提醒标志。（4）加强地下水位监测，发现险情，及时处理。加强地下水位监测，发现险情，及时处理：明挖施工过程中根据开挖地质情况，采取有效措施方法进行处理。7、文明施工（1）在制定安全、质量管理文件时，一并考虑文明施工的要求，将文明施工的精神融汇于安全、质量的管理工作中去。（2）施工风水电管线路做到材料堆放整齐、管线固定牢靠，施工道路通畅，整个施工场面清洁整齐。8 （3）在主要施工干道，经常保养维护，洒水车根据现场情况随时洒水减少扬尘，为文明施工创造必要的条件，施工设备严禁沿道停放，必须在指定地点有序停放，经常冲洗擦拭，确保设备的车容车貌和完好率。（4）在工地的重要进口与重要部位，地段设立警示牌，同时树立安全、质量标志牌。（5）对施工场地内的路面、排水沟、施工垃圾、生活垃圾等进行定期清扫、清除。（6）施工中，各工作面必须做到工完料尽，场地清洁。由各作业队长在下班前检查所分管项目的作业面清理情况。（7）制定文明施工的管理奖罚实施细则，由文明施工考核负责人在每周生产调度会上向各有关单位负责人及项目经理通报，提出进一步的整改措施。8'