抗旱小水库水源工程施工组织设计.doc
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1、第1章 工程综合说明1.1工程概况登封市位于河南省中西部,中岳嵩山南麓。市境东西长56 km,南北宽35.5km,总面积1220km2;登封市辖3个街道、8个镇、4个乡、1个工业区和1个矿区,总人口65万人,有24个民族。207国道与217、316省道贯通全境,郑少洛、禹登高速公路纵横交错,登封铁路与京广、陇海、焦枝铁路干线相连,形成了四通八达、方便快捷的交通网络,登封已成为中州大地上一座风景秀丽、人居环境优美、生态景致怡人的现代旅游名城。随着近年来登封市经济社会的发展、城市规模的不断扩大,同时受登封市地形、地质条件制约,登封市水资源十分匮乏,水资源供需矛盾日益突出,近年来己多次出现供水紧张年
2、份,部分时段出现限时、限量供水,严重影响登封市居民正常生活、生产。同时,由于缺水,部分农田无水灌溉,造成农田歉收甚至绝收,严重影响农民种粮积极性,急需寻找新的灌溉水源,解决部分农田灌溉问题。根据水利部关于下达2014年抗旱应急水源工程建设任务的通知(水汛【2014】239号和抗旱应急水源工程项目建设管理办法(水汛【2014】275号)要求,为保证河南省抗旱规划实施方案(2014-2016午)编制工作顺利开展,河南省水利厅开展了一批抗旱应急水源工程建设,河门水库列入为河南省抗旱应急水源工程规划之列。河门水库位于登封市书院河上,属淮河流域颍河支流。书院河又名双溪河,位于颍河干流的左侧,发源于太室山
3、南麓,由嵩岳寺和逍遥谷两条溪流在嵩阳书院交汇南下,经登封城东、高庄、玉皇庙、北旨村和河门、石桥入颍河,全长15km,总流域面积58.6km2,其中流经市区长度5.0km,河道比降由嵩阳书院以上1/21,到河门的1/127。书院河上游有小(2)型水库大塔寺水库,该水库控制流域面积1.6km2,总库容30.1万m3。河门水库坝址处控制流域面积46.41km2,占书院河流域面积79%,坝址以上河道长度11.82km,平均比降0.038,总库容为235.8万m3,是一座以农业灌溉为主,兼顾生态环境改善、防洪等综合利用的小型水利枢纽工程。河门水库建成后,将很好的调配水资源,通过拦蓄汛期洪水,经水库调节,
4、可灌溉5763亩耕地,促进农民收入增加;同时可向下游书院河下泄一定的生态基流,同时向市区书院河提供生态用水,将改善书院河生态环境;水库建成后,将拦蓄汛期洪水,削减下泄洪峰流量,减少汛期洪水下泄量,减轻下游防洪压力,保护下游耕地、企业、房屋等基础设施安全。水库建成后,将很好的促进登封市经济、社会、环境的可持续发展。沙阡水电站位于贵州省北部正安县格林镇的芙蓉江干流河段上,是芙蓉江梯级规划中的第七级,距已建成的第五级良坎水电站18km,距已建成的下一梯级道真县渔塘水电站29km。坝址、厂址有S303省道通过,工程距正安县城9km,距务川县城80km,距遵义市164km,距贵阳市309km,距重庆南川
5、市157km,对外交通较为方便。河门水库的开发任务是以农业灌溉为主,兼顾生态改善和防洪等。水库兴利水位306.0m,死水位301.5m,设计水位307.94m。工程规模为小(1)型水库,水库工程等别为等,永久性主要水工建筑物等级为4级,次要建筑物等级为5级。大坝坝型为均质坝+溢流坝的混合坝型。均质坝及溢流坝段总长450m。均质坝位于溢流坝两侧,长346m,坝顶宽5m,顶高程309m,坝顶为沥青混凝土路面,上游侧设置1m高混凝土防浪墙,下游侧设置混凝土路缘石。上游坝坡为1:2.5,采用20cm厚混凝土六棱体预制块护坡,下设15cm厚碎石垫层及粗砂垫层;下游一级坝坡为1:2,采用草皮护坡。高程30
6、2.Om设置2m宽马道,二级坝坡为1:2.5,为贴坡排水,表层采用60cm厚干砌石,下设反滤层;下游设踏步及排水沟。坝基开挖截水槽,将坝基卵石层截断,截水槽底宽5m,深入强风化岩石以下1m,卵石层开挖边坡为1:1.5,下部采用帷幕灌浆,帷幕灌浆采用单排,孔距2m,上部混凝土压重,混凝土压重厚1m,宽度为5.0m,帷幕灌浆深入弱风化层底以下5.Om。混凝土坝与均质坝之间设置混凝土导流墙,导流墙采用钢筋混凝土扶壁式挡土墙,同时在坝顶中间设置混凝土刺墙,刺墙结合扶壁水平方向伸入均质坝内5m。溢流坝段位于主河槽段,长104.0m,采用WES曲线型实用堰,堰项高程306.Om,最大坝高14.5m,坝体上
7、游面圾度为1:0.1,实用堰基础坐落于基岩上,溢流堰段需将卵石层挖除,上游设齿墙,齿墙深1.8m,下设单排帷幕灌浆,孔距2m。帷幕灌浆底部深入至弱风化层底以下5.Om,与坝基帷幕灌浆相连。实用堰末端设反弧挑流鼻坎,挑流消能,挑角为20度,鼻坎高程为297.6m。坝后护坦长25.0m,宽104.0m,采用1.5m厚C25钢筋混凝土防护,护坦末端设置lOOcm高防冲齿。护坦后设置70.0m长海漫段,其中前60.0m底宽由104.0m渐变至30.0m,后lO.0m底宽为30.0m,两岸设浆砌石挡墙,底板采用浆砌石护底。末端与下游河道顺接。为方便大坝两岸交通,在溢流坝上新建桥梁一座。按人行桥梁设计,桥
8、面总宽5.0m,净宽3.0m。桥梁全长106.94m,为335.3m三跨下承式钢管无推力系杆拱桥。输水管道布置于溢流坝内。进口新建启闭塔,进口高程208.0m。输水洞进口为喇叭口形式,两侧为浆砌石挡墙,启闭塔内布置两台8t手电两用螺杆式启闭机。本工程采用填筑围堰+导流明渠方式导流,施工导流时段为1个时段,采用5年一遇的非汛期洪水标准设计,设计流量为12.31m/s,采用半幅导流、半幅施工,先施工中部溢流坝,左半幅开挖导流明渠进行导流,随后进行左岸和右岸均质土坝施工。在进行右岸均质土坝施工时,导流明渠位置暂不进行填筑,待溢流坝段堰顶浇筑完成后进行导流明渠部位填筑。1.2水文气象和工程地质资料1.
9、2.1 水文气象登封地处豫西山区,属北温带大陆性气候,一年四季分明。春、秋季历时较短,夏冬季历时较长。春季始于3月下旬至5月下旬,历时60天左右,3月份平均气温7.9,5月份平均气温20.8,其特点是温度日差大,历年平均气温在1015之间。该季节环流不稳定,以致引起温度的非周期性变化。夏季始于5月下旬至9月下旬长达三个多月。夏季多年平均气温25.9,极端最高气温达40.5。秋季始于9月下旬至11月中旬历时2个月之久。该季节晴朗天气居多,秋高气爽,昼夜温差大,秋季多年平均气温为14.4。冬季始于11月中旬至翌年3月下旬,历时4个多月。冬季多年平均气温为1.5,极端最低气温为零下l0.1。多年平均
10、降水量614.9mm(登封市气象站19792009年统计资料),降水量年际年内变化较大,年内降水多集中在79三个月,约占全年降水量的65%。1.2.2 工程地质(1)区域地质构造区域上本区太古界、元古界、古生界、新生界均有出露。沉积岩、岩浆岩、变质岩三大岩类齐全。嵩阳运动使太古界地层产生褶皱及区域变质,吕梁运动使前震旦地层产生强烈的褶皱、断裂、变质,奠定了稳定的基底。盖层由中元古界一三叠系组成,属稳定的海相一海陆过渡相一陆相沉积岩。三叠系以后则属于地台阶段的山间盆地或断陷盆地沉积;漫长的地质发展过程中,经过强烈的火山活动、升降运动、构造运动,本地区地壳活动频繁,岩浆活动较强烈,地质构造复杂。河
11、门水库抗旱水源工程地貌属低山丘陵区,书院河自北向南流经库区。库区地貌形态主要为丘陵和河谷地貌二个地貌单元,库区河谷多呈“U”形,一般发育1级阶地局部发育有河漫滩。库坝区地层有古近系泥岩、砂岩、砾岩及第四系松散沉积物。(2)坝址区工程地质条件1)地形地貌工程区地貌形态属书院河河谷地貌,两岸为低山丘陵区,坝址区河谷宽浅,共发育有三级阶地。三级阶地由第四系中更新统( Qd12)坡积物组成,二级阶地由第四系上更新统(Qalpl3)冲洪积物组成,主要分布在书院河右岸,左岸岗顶亦有分布。一级阶地:由第四系全新绕下段(Qla1p14)冲洪积物组成,上部为低液限粘土(黄土状重粉质壤土),下部段分布有卵石层。河
12、床及漫滩:由第四系全新统上段(Q2a1p14)冲洪积物组成,主要为卵石,局部地段为漂石,局部河漫滩表层分布有少量细砂、砂壤土。工程区内在勘探深度范围内,坝址揭露地层属土岩双层结构,上覆第四系中更新统坡积物(Qd12)、第四系上更新统冲洪积物(Q2a1pl)、第四系全新统下段冲洪积物(Q41alpl)和第四系全新统上段冲洪积物(Q42a1p1);下伏为古近系陈宅沟组(EC)砖红、紫红色砾岩夹粉砂岩、泥岩。2)坝基岩体物理力学性质坝址区坝基主要岩体为古近系砾岩夹砂岩、泥岩等及第四系松散沉积物。3)水文地质条件物坝址区地下水主要为第四系松散潜水及碎屑岩类裂隙水。第四系孔隙潜水主要赋存于河床及一级阶地
13、砂卵石层中,卵石属于强透水层;碎屑岩类裂隙水主要赋存于砾岩、砂岩裂隙中,多以下降泉形式排泄。碎屑岩类裂隙水与第四系孔豫潜水水力联系不密切。地下水受河(洪)水、大气降水及上游径流补给,排泄方式以向下游径流排泄为主。1.3 工程交通条件(1)对外交通河门水库工程区内交通发达,以北有郑少洛高速和S323省道的价格多条公路,书院河左岸为滨河道路,大坝下游有郑州至登封快速路通道,对外运输方便,施工料物可直接运至施工现场。(2)场内交通根据地形、施工总布置方案及施工方案,结合现县乡公路及机耕路,修建施工临时道路。在大坝下游侧坡脚沿轴线布置一条施工临时道路,道路总长度1000m,道路宽5m,采用土路面。1.
14、4本合同工程项目及其工作内容1.4.1主体工程项目及其工作内容工程主要由均质土坝、混凝土溢流坝、输水洞等建筑物组成,主要施工项目为:土石方开挖、土石方填筑、帷幕灌浆等工程,各建筑物的施工内容如下: (1)均质土坝工程:基础开挖及防渗、坝体填筑、坝顶路面及防浪墙、导流墙及刺墙、上下游坝坡等;(2)溢流坝工程:坝基开挖及防渗、混凝土坝体及溢流坝面、消能防冲段、坝顶新建主桥等;(3)输水洞工程:包含进口启闭机房、工作及检修平台、洞身段、进口段等;(4)其他工程:施工围堰、管理房、坝基及坝体测压管和位移监测装置等。1.4.2施工辅助设施项目及其工作内容应完成下述辅助设施的设计、施工、运行、维护以及完工
15、后的拆除和清理:(1)施工交通大坝下游侧施工临时道路设计、施工、运行、维护、保养及管理,并于本标完工后对其进行恢复。(2)施工供电大坝左侧有10KV高压电通过,距离左坝头仅有250m,库区供电电源利用现装的电网供电,需架设10KV的线路250m,并设置200KVA和400KVA室外箱变式变压器各1台,同时设置200KV柴油发电机作为备用电源,完工后保留的输水洞闸门、管理机构及照明用电线路,对其他电路设施予以拆除。(3)施工供水系统本工程范围内的供水设施的设计、施工、运行及维护等,包括:1)负责施工期间生活用水设施的设计、建造、运行及管理及完工后的拆除;2)负责施工期间施工用水设施的设计、建造、
16、运行、维护和完工后拆除;(4)施工供风本标范围内的供风设施的设计、施工、运行、维护及完工以后的拆除。(5)施工通讯服务施工期对外通信及场内通信由承包人自行解决。(6)料场开采1)土料开采本工程范围内的土料场剥离、开采和运输、储存等,完工后对料场的植被恢复。2)砂石骨料本工程范围内使用的砂石骨料由附近砂场采购。(7)混凝土拌和系统本工程范围内的混凝土拌和系统设计、施工、运行、维护及拆除等,包括:1)根据本标用料情况进行设计、建造;2)负责施工期运行、维护和管理;3)系统任务完成后的拆除、清理。 (8)弃渣场工程本工程范围内的弃渣场运行、维护及稳定及完工后的治理等。 (9)大坝围堰工程1)围堰及导
17、流明渠的修筑;2)坝址区安全度汛和防护工程;3)围堰拆除。(10)其它辅助工程1)本标所需的生产及生活用的修建和维护;2)本标所需的临时加工场、仓库等的修建和维护;3)本标范围内的安全文明施工及环境保护措施;4)为完成本标施工所需的其它临时生产、生活设施;5)制冷系统的设计、施工、运行、维护、保养及管理;6)发包人指定的其它工程项目。1.5 控制性工期本合同要求的合同工期为360天,关键项目工期应保证2016年8月30溢流坝浇筑完成;主要节点工期见表1-1。表1-1 工程主要节点工期表序号项 目 及 说 明要求完工日期备 注1溢流坝体填筑2016年8月30日施工时段:4月6日8月30日2左岸土
18、坝填筑2016年9月26日施工时段:5月26日9月2日3完工2017年2月9日2017年2月9日1.6 主要工程量统计表1-2 主要工程量统计表序号项目名称单位工程量备注1土石方开挖万m36.242土方填筑万m315.523帷幕灌浆m2441.564常态混凝土万m3.65预制混凝土万m30.236钢筋t1627第2章 施工总体规划2.1编制依据(1)十堰市郧阳区东河水库工程招标文件;(2)有关现行行业标准及规范;(3)现场考察情况;(4)本单位在大坝施工中成熟的施工技术及经验;(5)本单位可调动的设备、人员等资源。2.2施工进度、质量、安全及文明施工总目标 (1)施工进度目标合同签订后及时调遣
19、人员和调配施工设备、材料进入工地,创造尽快开工的条件,在监理人发出开工通知后立即组织施工。确保2016年8月30日完成溢流坝段浇筑,2016年9月22日完成右岸土坝填筑,2017年2月9日竣工移交。(2)工程质量目标严格按照GB/T19001质量保证体系组织施工,工程产品的质量等级满足合同要求,达到合格标准。工程合格率100%,工程总体质量达到合格。(3)施工安全目标认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,严格执行安全施工生产的规程、规范和安全规章制度,落实各级安全生产责任制及第一责任人制度,坚持“安全为了生产,生产必须安全”的原则,加强安全设施建设及器材的配置,注重施工人员的劳动保护,安全管理
20、目标:“四无一杜绝”和“一创建”。“四无”即无工伤死亡事故,负伤率3以下,无工地交通死亡事故,无重大机械设备事故,无火灾、洪灾事故,“一杜绝”即杜绝重伤事故;“一创建”即创建安全文明工地。(4)环保及文明施工目标以“均衡生产、文明施工、科学管理”为指导思想,在合同实施的同时,同步实施相应的环保措施。环境保护的目标:在工程施工期间,对噪声、扬尘、振动、废水、废气和固体废弃物进行全面控制,最大限度地减少施工活动给周围环境造成的不利影响。生活污水、施工废水处理后达到污水综合排放的标准。施工作业人员一律挂牌上岗,工地做到整洁、清爽、有序,施工标志齐全、美观,施工工艺科学合理,推进程序化、标准化作业。本
21、工程确定的文明施工目标为:创建安全文明工地,施工期实现“两型五化”,即安全文明型、卫生环保型;硬化、净化、美化、绿化、亮化。2.3施工特点及重点根据对本工程的分析,其主要的施工特点及重点如下:(1)工作面多,多项施工交叉作业在施工前期,溢流坝段及均质土坝施工共用临时道路,并且施工项目存在交叉作业,如何合理组织施工,加强工序衔接,减小或避免交叉作业的相互影响,是本工程施工的一个难点。(2)坝基开挖的工期和质量控制坝基开挖期间要进行基坑排水、基坑开挖、清基验收等工作,由于坝基多为土层及砂砾石,结构松软,清基验收工程量大,坝基开挖的工期和质量控制是本工程的一个重点。(3)帷幕灌浆质量控制。本工程帷幕
22、灌浆在砂砾石及土层中进行,结构松软,钻孔过程中容易产生塌孔等问题,灌浆过程则容易发生串浆、冒浆等特殊情况,如何保证灌浆质量是本工程的有一个难点和重点。(4)混凝土的温控防裂混凝土需在夏季高温季节施工,切为大体积混凝土,其温控防裂是本标质量控制的重点。(5)新建桥梁的质量控制和进度控制溢流坝顶通道为新建混凝土桥,部分结构需要施加预应力,其质量控制是桥梁施工的关键;并且桥梁桥墩需以混凝土堰体为基础,在上部溢流面施工之前就必须完成桥墩浇筑。因此,桥梁下部结构施工的进度控制对节点目标的实现有重大影响。2.4主要施工措施及对策(1)基础清理1)利用我公司总部在郑州的有利条件,一旦中标,在立即组织人员设备
23、进场的同时,利用已有设备、人员迅速开工。2)利用现有道路,尽早开展临时便道、施工营地、拌合系统的施工,尽早开始大坝基础清理施工。3)认识到坝基清理工作量较大,提前准备好清基施工队伍。(2)帷幕灌浆1)做好围堰、导流明渠施工规划和施工准备,以尽早开始坝基开挖。2)提前做好灌浆试验,报监理审批后确定施工方法和灌浆参数。3)充分认识到帷幕灌浆的重要性,提前做好技术交底。4)施工过程中,质检人员全程监控。5)施工过程中重视资料的填写与整理,保证施工数据真实、准确、详尽。6)施工过程中加强与设计代表的联系,发现地质情况有变化时及时向设计等建设各方汇报,尽快确定处理方案。(3)混凝土施工1)合理规划不同区
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