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1、8 施工组织设计8.1 施工8.1.1 工程条件滁河一级站节制闸位于安徽省巢湖市司集镇大王庄的滁河弯道上， 是安徽省驷马山引江工程的一站枢纽建筑物重要组成部分，该工程于1977年 4 月动工， 1980年3月竣工。一级站节制闸为平底开敞式布置，共分5孔，每孔净宽10.0m,现经安全鉴定为三类病险闸，需进行加固。本次加固设计的内容有：闸底板加固、闸 墩碳化处理、弧型门改为平板门、公路桥升高、上下游连接段砌石修复、新增测压管以及其他观测设施。主要工程量为：土方开挖 3990需，土方回填3675用，砼 拆除749.9m3,砼浇筑1151.3m3，堆砌石1433.3m3,金属结构制作安装279.1t，
2、启 闭机房建筑 288.6m2。工程所在河段目前尚不具备通航条件， 施工对外交通主要为公路， 节制闸距司 集镇和古河镇各约 6 公里， 312 国道东西向穿过司集镇和古河镇。 材料运输可通过 312 国道至司集镇或古河镇至工地。工程建设所需水泥、 木材可在巢湖市采购， 钢材从马钢购买， 块石从南京新店 采购，碎石在附近采购。工程施工水、电供应均可利用工程管理处现有水、电供应系统及设施解决。 节制闸工程位于枢纽右岸， 在闸端管理范围现为空地， 左岸工程管理处的生活 区与办公区之间场地均属管辖范围，地势较为平坦，场地空阔，可供施工布置。8.1.2 自然条件工程所在地属华东温暖北亚热带湿润季风气候，
3、 天气变化显著， 降雨量主要集 中在39月，枯水期日降雨量5mm勺天数平均每月2.6天。综合考虑各种气象 因素，工程全年施工月出勤天数按 20天计。另据气温资料表明，最低气温 < 0 C 天数多集中于 12月至次年 2月，施工时应注意天气预报，预防冻害发生，对砼及 浆砌石施工应按照水工砼施工规范勺规定采取保温防冻措施。每年 10月至翌年 5月为枯水期，每年 6 月至 9月为汛期。各时段内 520 年一遇水位包括闸启用 2孔或 3孔放水勺过流条件见表 8.1-1 。表8.1-1滁河一级站节制闸施工期洪水流量表频率闸上水位(m)-2孔泄流104月105月114月115月124月125月3年一
4、遇12.9813.2012.9613.1812.3812.635年一遇13.5413.7913.5113.7612.8613.1410年一遇14.9415.2914.8815.2513.9814.3920年一遇16.3716.8316.3216.7815.1515.65频率闸上水位(m)-3孔泄流104月105月114月115月124月125月3年一遇12.0912.3212.0712.311.5711.785年一遇12.6812.9312.6312.9111.9812.2510年一遇14.1114.5114.0514.4513.1413.5520年一遇15.5616.0215.515.951
5、4.3414.85频率闸下水位(m)104月105月114月115月124月125月3年一遇11.4611.7111.4411.6910.8211.095年一遇12.1012.3912.0612.3511.3411.6510年一遇13.6214.0013.5713.9512.6113.0420年一遇15.0615.5015.0115.4513.8414.36频率3流量(m /s)104月105月114月115月124月125月3年一遇2502712482691962185年一遇30533130232823926610年一遇44848644348135139120年一遇5996495936444
6、69523&2施工导流821导流标准及施工时段的选择导流标准：滁河一级站节制闸为大(2)型水工建筑物，相应临时建筑物为 4 级，导流频率标准为2010年一遇。鉴于本闸在枯水期主要是蓄水灌溉，以及闸 室加固改建安排在枯水时段施工，故导流标准取下限，选用10年一遇的设计流量及水位。根据现行水位运行记录及水文条件，本工程施工导流时段选择11月至翌年4月，相应时段设计流量为443 m3/s8.2.2 施工导流方式及导流计算成果由于上游河道的供水需求，要求在节制闸施工期间上游河道必须维持一定的 蓄水位，因此，不适合采用全段围堰法形成施工基坑及拦蓄或明渠等导流方式。 根据工程特性，需要施工导流进行
7、的加固部位主要是将弧形闸门更换为平板门、 闸室底板及闸墩补强加固等项目，施工拟在两个枯水期内分两期进行，利用部分 闸孔交替进行导流。经分析，一期施工右岸三个闸孔，第一个枯水期内在13孔闸室上下游布设 围堰，进行闸室加固施工，利用 4#5#闸孔进行导流；二期在4#5#孔闸室上下游 布设围堰，施工右岸三个闸孔，在第二个枯水期内完成闸室加固施工，利用已完 工的 1#3#闸孔进行导流。由表 8.1-1 得，第一年 11月至第二年 4 月（一期）由 4#5#闸孔导流时，闸 上设计水位为14.88m；第二年11月至第三年4月（二期）由已加固的1#3#闸孔 导流时，闸上设计水位为14.05m。闸下水位可由管
8、理处控制闸门的开启度，水位 约为7m但经计算当发生10年一遇443nVs的设计流量，由闸门控制导流流量时， 闸下产生的水跃导致下游水深约 5.5m，随着过流断面的逐渐扩大和水流的逐渐稳 定，水深逐渐减小至2.8m。根据过闸水流及其在下游出口扩散水力计算成果，设 计砼纵向围堰高度为6m袋装土围堰填筑高度由6m渐变至岸坡处3.5m。8.2.3 钢围堰方案安全复核成果8.2.4 导流建筑物设计及施工上游围堰采用可调节自浮式多功能钢围堰，要求在结构布置上不影响水工建 筑物的加固，且除边孔外的中孔钢围堰具有可悬浮和重复使用的特点；结构强度 与刚度满足规范要求。钢围堰采用人字门结构形式，钢围堰承受的水压力
9、由门体 斜支承传给闸墩，并由闸墩支承钢围堰。节制闸5孔，孔宽10m底槛高程9.0m，检修平台高程18.5，施工期水位： 上游14.0m,闸室无水。钢围堰尺寸为10.6mx 5.5m （宽X高），支承跨度10.3m， 多主梁布置，实腹式焊接结构，梁高1.0m,由于原闸墩墩头上游侧倾角为 82.9 °， 所以围堰底部作相应的倾斜面，侧止水采用“Q型”橡皮，布置在钢围堰与闸墩 的支承处，底止水采用“刀”型。围堰档水后，由潜水员进行局部堵漏，增加封 水效果，并在围堰下游侧的闸室内离围堰 0.5m范围设0.4m高子堰，配1台小型 潜水泵排渗漏的水，可保持闸室内无水。考虑钢围堰的运输与安装，钢围
10、堰制作为浮箱结构，可悬浮在水面上，由船 拖运至工地。施工安装时，关闭左右工作闸门，调节安装在浮箱上进出水阀，使 钢围堰下沉到需要的孔口位置，施工完毕后，再由潜水泵抽空浮箱内的水，使钢 围堰浮出水面后移运至下一孔施工。上游钢围堰设3套，第一期施工采用1扇边孔、2扇为中孔，围封1#3#孔的 上游立面。在第二期施工利用一扇中孔围堰作为4#孔上游围堰，并改造另一扇中孔围堰作为 5#孔的边孔围堰。下游围堰由钢筋砼纵向围堰和袋装土横向围堰组成，砼纵向围堰为两期导流 分隔堤，布置在 3#孔与 4#孔之间闸墩下游。纵向长度按满足两期导流的下游围堰 接头尺寸要求确定，长7.5m;断面为倒“ T”型，其高度为6m
11、腹板厚1m底两 端翼缘厚0.5m，宽1.5m，顶高程由15.0m渐变至12.9m。一期袋装土围堰接纵向 围堰填筑至右岸岸坡，轴线长约 40m围堰顶高程由14.0m渐变至8.0m。二期袋 装土横向围堰接纵向砼围堰填筑至左岸岸坡，轴线长约30m袋装土围堰顶宽0.5m, 挡水侧边坡 1:0.3 ，背水侧边坡 1:0.5 ，用土工布防渗。纵向围堰钢筋砼浇筑和袋 装土围堰水下部分填筑均应在工作闸门全部关闭条件下的无水或静水中施工，即 与上游钢围堰安装同时进行，每期围堰结合部待相应各闸孔的上游钢围堰与弧形 闸门间积水排除后封闭。主要导流工程量为：Q235钢板77.4t，橡皮0.6t，砼62用，钢筋3.1t
12、，袋装 土 1570m，土工布 482吊。8.3 主体工程施工8.3.1 主体工程施工程序安排根据本加固工程工序多、各项施工均有一定难度及已加固和未加固的闸孔满 足度汛运行要求等特点，除选择有效合理的施工方法外、还应对施工程序作出合 理安排，以保证主体工程施工合理有序地进行。施工总体部署为：在两年内完成 实施，第一个枯水期施工时段内完成 1#3#孔老弧型门拆除、门槽砼凿除及二期 砼浇筑、闸室底板加固、检修便桥砼浇筑、闸墩砼表面防碳化处理、闸门和启闭 机安装，以及所有 5 孔的新启闭机台及排架的浇筑、上下游连接段砌石(位于水 上)防护修复。汛期进行启闭机房的土建施工。第二个枯水期施工时段内完成4
13、# 5#孔老弧型门拆除、门槽砼凿除及二期砼浇筑、闸室底板加固、检修便桥砼浇筑、 闸墩砼表面防碳化处理、闸门和启闭机安装，以及老启闭机桥台拆除、老公路桥 拆除抬高、新启闭机房的装修、电气安装和其他管理工程。单个闸室的施工程序为首先降低闸上游水位，关闭所有闸门后进行上游钢围 堰的安装，同时进行下游砼纵向围堰和袋装土围堰的施工，然后开启需导流闸孔 的闸门进行导流。然后进行老弧型门的拆除，门槽二期砼凿除同时进行闸墩砼碳 化层凿除，闸室底板砼凿除，闸门底槛砼凿除，门槽侧轨二期砼浇筑，闸墩表面 防碳化处理，闸门底槛钢筋砼浇筑，闸室底板钢筋砼浇筑，检修便桥砼浇筑，闸 门安装，再进行启闭机安装。8.3.2 主
14、要工程施工方法8.3.2.1 拆除与凿除工程 拆除和凿除工程多为高空作业，应执行相关规定采取安全措施，后期进行的 上部拆除，在完成后应进行闸室清碴，尤其是一期施工的三孔，对于检修闸门前 的底板部位，必要时应采取水下清碴。a) 闸墩砼凿除 闸墩砼凿除内容有墩顶新老砼接触面凿除、闸墩砼碳化层凿除、更换平板门门槽砼凿除和检修门门槽砼凿除，凿除砼总方量为 103.4m3。其中墩顶新老砼接触 面凿除平均厚度为5cm闸墩碳化层砼平均凿除厚度为2cm施工主要采用风镐凿 除。检修门槽凿除厚度为 30cm风镐凿除，连接钢筋采用氧割切断。边墩和两期 施工交接闸墩的工作门门槽砼凿除 厚度为 35cm 采用风镐凿除
15、氧割切断连接 钢筋，其他中间闸墩的工作门门槽为对穿凿通，施工时先用风镐凿除墩体表层砼， 氧割割断连接钢筋后，再用手风钻造水平孔，静态破碎剂破碎，人工修凿槽体成 形。所有凿除砼均于底板集碴，人工装碴，胶轮车载碴通过龙门架运至弃碴场。b) 原门槛及闸室底板砼凿除 弧型门门槛与闸室底板一并凿除，包括闸室砼底板凿除、更换平板工作门底槛凿除和检修门底槛等砼凿除，砼总工程量为 248.8m3。闸室砼底板凿除厚度平均 为15cm采用人工配风镐施工，连接钢筋采用氧割切断后，人工装胶轮车运碴通过龙门架运至弃碴场。c) 原排架、启闭机台凿除原排架及启闭机台拆除总量为219.9m3,启闭机台为双榀n梁，单块梁重约1
16、5t ，拆除时从右向左逐孔进行，采用人工配风镐凿除启闭机大梁连接处砼，氧割 切断连接筋，用 30t 汽车起重机吊至平板车运至弃碴场。老排架为现浇砼实体结 构，采用分割成块吊运的拆除方法，每一台柱体水平拆分成 4 段块，单段块重约 12t ，用人工配风镐凿除表层砼，氧割切断表层钢筋，再手风钻造孔，静态破碎剂 破裂开，分割后用 30t 汽车起重机吊至平板拖车运至弃碴场。在台体分割静态爆 破前应先采用支撑防止段块失稳而坠落闸室，造成闸室损坏。d) 公路桥及检修便桥凿除老公路桥拆除方量为140.9m3，为微弯板梁结构，单块梁重约 35t，拆除时从 右向左逐孔进行，在拆除栏杆和路面层后，先凿除连接处砼后
17、，然用两台 50t 汽 车起重机吊至平板拖车，运至弃碴场。检修便桥拆除方量为 21.7m3，为整体现浇的钢筋砼单榀n梁板结构，每跨重 约 11t 。检修便桥拆除安排在每期闸室砼凿除时优先进行， 由于位于原启闭机台后， 不便于利用公路桥采用机械拆除，拟利用原启闭机吊绳斜拉固定梁板一端，在人 工风镐凿除该端砼及切割连接钢筋后，再从两侧静力爆破松动另一端梁板底部砼， 缓慢下放吊绳，使失稳梁板自由端转放支撑在底板草垫上，然后切割上方这一端 连结钢筋，再由下而上分段破解梁板，使斜靠在闸墩上的梁板逐步下滑到底板草 垫上，继续分解装胶轮车通过龙门架运出，左右岸分别弃至相应的弃碴场。8.3.2.2 砼浇筑工程
18、底板、底槛和门槽等下部现浇砼由砼拌和站集中拌制，胶轮车运至吊篮通过 龙门架的升降机运至闸底板入工作面，或入砼吊斗用卷扬机提升至仓面卸料，人 工平仓，振捣器密实。排架柱、启闭机台及启闭机房等上部现浇砼，由砼拌和站集中拌制，水平运 输采用胶轮车，垂直运输通过在老启闭机台端设立的龙门架起吊装置作为一级提 升，新老启闭机台之间高差搭设脚手架木斜道作为二级提升，包括老启闭机台作 为水平转运通道共同形成交通体系。老启闭机台以下部位的砼浇筑由胶轮车运送 至工作面卸入砼料斗，通过溜槽或溜桶分料入仓，人工平仓，振捣器密实。老公路桥抬高砼浇筑，每个桥台侧边和上游顶端搭设悬挑平台进行钢筋对拉 立模，胶轮车运熟料从检
19、修便桥处进入工作面卸料，人工平仓，振捣器密实。砼预制件主要为先张法公路桥板梁，预制件在预制场立模张拉、浇筑，待达 到设计强度、具备吊装条件时， 公路桥板梁由平板车拖运至公路桥， 单件重约 10t， 采用扒杆或汽车吊吊装就位，吊装从左向右逐孔进行，全部吊装就位后，再进行 栏杆安装和路面浇筑。为保证工程砼施工质量，浇筑砼前应将新老砼面凿毛、冲洗干净，同时考虑 到砼主要浇筑期在 12月中旬至年 3 月的冬季，冬季施工时应提前作好防寒、防冻 准备，并应严格按水闸施工规范及水工砼施工规范( DL/T 5144-2001 ) 的要求进行施工。8.3.2.3 堆砌石工程砌石工程安排在第一个枯水期 10月至次
20、年 1 月施工，主要为上下游浆块石琥 珀修复、上下游干砌石护坡局部坑洞修复、上游新建干砌石护坡、碎石垫层、下 游抛石护底以及左岸导水墙抛石固脚。护砌总方量1433 m3,其中干砌石294吊，浆砌石194m,碎石垫层52.5m3，抛石892.5m3。原有砌石拆除总量165nl砌石拆除采用人工配钢钎进行，拆除的块石质量符合使用要求的就近堆放， 不能利用的部分弃于弃碴场。砌石工程全部为人工施工，施工前先整平砌筑面处的保护层，铺填好碎石垫 层。干砌石采用错缝砌筑，石缝用小石填塞卡紧，砌筑时不应出现叠砌、拳石支 脚和片石找平的现象。浆砌石采用座浆砌筑，灰缝应饱满，砌缝上下交错，内外 搭砌，做到坡面平整并
21、勾平缝，砌缝间砂浆采用扁铁插捣密实，块石不得无浆直 接贴靠，砌筑时应避免振动下层砌体，砌筑如因故停工，造成砂浆超过初凝时间 时，应待砂浆强度达到2.5MPa后才可继续施工。砌石所需砂浆由拌和机拌制，双 胶轮手推车运至现场。8.3.2.4 闸墩防碳化处理闸墩表层砼凿除后，便可清洗坑洞，利用已搭的脚手进行水泥环氧砂浆补强， 然后从上而下进行砼表面刷赛柏斯(XPEX防碳化涂刷处理。涂刷赛柏斯前用水充分湿润处理过的闸墩表面，保持混凝土结构得到充分的 湿润、润透，但不宜有明水，施工时将赛柏斯涂刷均匀，阴阳角处要涂刷均匀， 不能有过厚的沉积，防止在过厚处出现开裂。赛柏斯涂层施工完毕后，须检查涂 层是否均匀
22、，如有不均匀处，须进行修补。赛柏斯终凝后应按说明时间要求进行 喷雾式撒水养护，施工时要注意保护，避免雨水冲坏涂层。8.3.2.5 金属结构安装本次加固需拆除原弧型门及启闭机 5 台套，拆除总重量 229.9t 。5 扇闸门逐 孔拆除，先利用原启闭机吊绳系牢支臂端，在卸除支铰连接后，将门与支臂拉放 到闸室底板上，然后分解支臂及门体，再采用扒杆或汽车吊将支臂、肢解门块逐 个吊出运走。更换的金属结构制作安装包括工作门门槽埋件及闸门 5 扇，启闭机 5 台，总 重量 279.5t ，其中工作门为上下两截拼装结构。单件最大重量为 21t 。所有金属 结构均在厂家制作，从厂家至现场采用载重汽车运输，要求预
23、埋件应提前制作， 以保证不影响土建工程施工进度。一期施工的 3 扇闸门吊装因受老排架柱的影响，需从新建启闭机台顶下放吊 装，每孔先用扒杆或汽车吊从上游原公路桥处将闸门吊至老启闭机台，再用扒杆 吊至新启闭机台顶，通过起吊槽孔下放至检修便桥平台，将下半块在闸门槽中临 时锁定，进行上半块吊装，等该孔启闭机安装及上、下两块闸门拼接完成后，闸 门吊放到位。二期施工的 2 扇闸门吊装时，老排架柱和老启闭机台已拆除，先采 用汽车吊安装启闭机，再可直接使用 50t 汽车吊将闸门从新建的公路桥处逐块吊 至检修平台处，进行入孔拼接和启闭机连接吊装就位。8.4 施工交通运输本工程对外交通运输均利用现有公路及闸上桥梁
24、设施，采用汽车运输方式。 场内交通运输除利用管理处现有的道路外，下闸室和上启闭机台施工交通主要通 过由龙门架控制的升降机，另外需修筑至弃碴场、预制厂、加工厂、生活区的临 时连接道路，总长300m路面宽3.5m,碎石路面。8.5 施工总布置8.5.1 风、水、电系统供风系统采用移动式空压机供风， 选用 YV-6/8 型空压机 2 台（排气量 6m3/min ， 功率40kV），期施工布置在闸右岸平台上，二期布置在闸与抽水泵站结合处的尾水平台上施工用电高峰期容量约150kW施工用水高峰期需要量按消防用水要求8L/S计算。水、电均利用管理处现有系统供应。852砼拌和站砼拌和站配置0.4m3砼拌和机2
25、台，其中1台先用于临建工程，后期布置在砼 预制厂；另1台一期布置于右岸，二期挪至左岸。砼制备由人工配料、双胶轮手 推车输送进料，机动翻斗车运送熟料。853综合加工厂综合加工厂包括钢筋加工及模板制作等生产车间，规模较小，布置于左岸管 理所内的空阔地带。854弃碴规划及施工占地工程砼拆除包括砼围堰拆除共 812m,袋装土围堰拆除1570 m3,弃碴拟于闸 左右岸平台侧地势低洼处堆放，其中左岸弃碴占地 1.5亩，右岸占地1亩，均为 节制闸的管理用地，无需征地。855施工布置根据现场条件，工程管理办公区院内场地较大，拟用作闸门及启闭机等设备 的临时停放场；工程管理生活区上游临河侧现有少许空场地，可供预
26、制厂布置， 面积约2000m;现场其他施工布置利用路边场地。主要临时房屋建筑布置见表8.5-1。表8.5-1主要临时房建布置一览表序 号临时房建名称建筑面积（m2）占地面积（m2）备注1生活办公用房150045002水泥仓库1203603施金属结构及启闭机停放场 工2004004工综合仓库803205厂砼拌和站50600包括砂石料堆场6及综合加工厂20016007仓库机修间603008砼预制厂15002000合计3710100808.6施工总进度根据本工程特性，主体工程安排于 2个枯水期分期实施，砌石防护及管理工 程等项目与其平行、交叉施工，总工期 24个月。施工准备期为3个月，安排在第一年的
27、7月至9月，除完成现场临时房屋建 筑、风、水、电系统及砼拌和系统、施工备料等工作外，应优先落实钢围堰制作、 闸门及启闭机等制作厂家，以便尽快完成钢围堰制作和进场运输，根据当年水情， 做好提前施工的各项准备工作。主体工程安排在第一年10月正式开工，至第三年4月施工期共19个月，主 要控制性进度为两个枯水期施工的闸室工程，应分别在汛前(5月初以前)基本完 成，度汛时具备可开启及关闭闸门的运行条件。一期施工安排在第一年10月至第二年4月，进行1#3#孔的闸室加固改造和闸门更换；同时平行进行新启闭机台 柱的框架建筑，要求在第二年 3月底结束，以便在次月完成闸门和启闭机安装， 提供度汛应急使用。此后的汛
28、期，继续进行启闭机房的土建施工，汛后期的9月开始拆除老启闭机及其桥台。二期施工安排在第二年10月至第三年3月，进行4# 5#孔的闸室加固改造、闸门更换和新启闭机安装；同期进行老公路桥拆除抬高、 新启闭机房的装修、电气安装和其他管理工程。各单项工程的进度安排详见施工总进度表8.6-1。本工程施工劳动总工日2.64万个，平均施工人数90人，高峰施工人数115 人。8.7主要技术供应8.7.1主要建筑材料主要建筑材料需要量及供应计划详见表 8.7-1 0表8.7-1主要建筑材料供应计划建材名称钢筋水泥板枋材(m3)柴油黄砂(m3)碎石(m3)块石(m3)需要量13947810836871090149
29、5872主要施工机械设备主要施工机械设备需要量详见表8.7-2表8.7-2主要施工机械设备表序号机械设备名称、规格需要量备用量备注单位数量11m'0.5m3挖掘机台128t自卸汽车辆1023YV-6/8型空压机台240kW/ 台4风镐把85手风钻把460.4m3砼拌和机台270.25m3强制式拌和机台18木材加工设备套19钢筋加工设备套11030t汽车式起重机台11150t汽车式起重机台1112540T平板拖车辆2128T载重汽车辆513潜水作业设备台套114潜水泵台411.8 施工组织设计滁河一级站节制闸加固工程，施工主要集中在闸室表层加固，以及闸门、启 闭机及其台房、闸上公路桥等拆
30、除改建四部分，施工范围较小、施工受洪水制约 较大，根据施工部位分两期实施，右岸侧 3 孔及新启闭机台土建为一期工程，左 侧 2 孔及老启闭机台拆除、闸上公路桥拆除重建为二期工程。施工导流考虑到枢纽工程布置特点、流域洪水特性及上游灌溉要求，采用部 分闸孔分期施工、交替导流方式，即一期工程在第一个枯水期施工，维系左侧 2 孔导流；二期工程安排在第二个枯水期，利用已加固改建的右岸侧 3 孔导流。上 游档水采用浮箱式钢围堰，下游延伸中间墩浇筑两期公用的砼纵向围堰，各期下 游采用袋装土填筑横向挡水围堰。主体工程施工主要涉及砌石、砼拆除及浇筑、金属结构与机电设备拆除和安 装等工种。土建施工以人工配合小型机械为主，大体积砼件辅以大型汽车吊安拆； 金结与机电均在专业厂家加工制造，汽运至现场，更换采用扒杆和汽车起重机械 结合进行拆除或安装。本工程计划安排总工期 24个月，从第一年 7 月到第三年 6月。施工总工日 2.64 万个，施工期平均上工人数 90人，高峰人数 115 人。