闸工程施工组织设计方案.docx

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闸工程施工组织设计方案

市八一灌区总干渠拆迁重建工程施工

（三环加宽影响部分）

施工组织设计

市树诚水利建筑工程

二O—一年四月六日

第一章工程概况

1.1工程说明

1.1.1灌区基本概况八一灌区位于市西南，东界大高速公路，东南及南为北沙河及太子河，西及北为浑河。

灌区从大伙房水库下游浑河引水，渠首位于浑河谟家堡闸，引水方式为有闸控制自流引水。

渠首设在浑河谟家堡栏河闸南端，为5孔进水闸，设计流量70m3/s。

引水总干渠由谟家堡至哑叭台，全长44公里。

灌区包括3个乡镇，农业人口4.5万人，灌区总耕地面积为18.7万亩。

八一灌区是地区最早大面积开发种植水田的基地，也是地区水稻良种繁育基地之一。

灌区设计灌溉面积16万亩，有效灌溉面积8.84万亩，主要种植水稻，水稻亩产600kg左右。

多年来在优质米开发，实施订单农业方面取得了突破性进展，年产优质米25000t，提供水稻良种7000t。

八一灌区灌溉受益围包括城郊、王刚、永乐、八一、红菱五个乡镇。

八一总干由谟家堡至武镇跌水全长15.5km；分干两条，全长17km；引支渠23条，全长78km；排水干沟3条，全长38km；排水支沟10条，全长61.46km；排水斗沟31条，全长77.13km。

灌溉建筑物有水闸51座，桥62座，渡槽5座，倒虹吸3座。

排水建筑物有水闸13座，桥54座，渡槽9座，倒虹吸4座。

1.1.2灌区总干渠道拆迁改建的原因与必要性绕城高速公路改扩建工程属市重点建设项目，由原有的双向四车道高速路扩建为双向八车道高速公路，以金宝台立交桥为起点，长度约2km，与八一灌区总干渠道紧邻，此次路面加宽，将导致这个区间围总干渠道过水断面缩小，高速路挤占总干渠道最宽达到19.65m，第一节制闸的消力池处公路路基西移10m，往南西移减少，逐渐至金宝台立交桥为零,由此可见所剩渠道过水断面无法保证灌区的正常灌溉需求。

为不影响八一灌区的灌溉要求，需保证八一灌区总干渠道的原断面宽度,这样原有的渠道挡土墙需拆除重建。

总干渠道及渠系建筑物是八一灌区的骨干工程，是实现灌区主要功能的核心组成部分，在灌溉中具有突出重要地位。

骨干工程能否发挥作用，将直接影响其他工程的运行和灌区的正常供水。

为保证八一总干渠道及其建筑物充分发挥其在灌区骨干工程的作用，实施八一灌区总干渠道拆除重建工程是势在必行的。

1.1.3水文气象概况

八一灌区多年平均降水量为717mm，七、八两月多年平均降水量占全年降水量的64%;作物生育期五月月，多年平均降水量为553mm,占全年降水量的80%；多年平均蒸发量为1351mm。

灌区多年平均气温为7.4C,极端最高气温39.3C,极端最低气温-33.5C,风速17〜21m/s，最大风力8级，无霜期天数168天，最早终霜期为4月20日〜5月18日，最早初霜期为9月10日〜10月16日，11月〜次年3月主风向为北风或西北风，4月〜10月主风向为南风或西南风，多年平均冻深1.1m。

本地区处于浑河冲积平原，为强富水区，含水层厚度为30m〜60m，

地下水埋深1〜3m，枯水期地下水变幅为0.5〜3m。

1.1.4水文地质概况

本灌区为浑河冲积平原，距山地较远。

根据37m土层钻探资料，在此层主要为第四纪疏散堆积物构成。

北部地区地表以下6~7m为黄色粘质土及砂质粘土，再下为砂砾层，中间夹卵石，其最大直径为7~8cm的砾石。

中部地区地表以下13m深度为粘质砂土，再下为粉砂及细砂层，再往下有薄层砂砾层。

南部地区除地表以下2m左右为粘质砂土外，以下均为细砂层，其中夹有粉砂层之透镜体。

本灌区地下水据观测资料，地下水位每年的1~4月份水位较低，5月份开始上升，6~9月较高，10月份开始地下水逐渐下降，至次年3月份为最低。

灌区地下水埋藏深度有所不同。

根据浅水补给来源可分为四个类型：

（1）北部地区属灌溉型，地下水埋藏深度为0〜4.2m，包括新开河

以北的地区。

（2）中部地区属气候型，地下水位随降雨和蒸发之大小而变化，其埋藏深度为0.2〜3.5m。

包括新开河以南，古城子以北地区。

（3）南部地区气候型，地下水位随降雨和蒸发而改变，其埋藏深度为0.5〜2.0m。

包括古城子以南地区。

（4）河道水文型，地下水位随河道水位变化而变化，其埋藏深度为

1.0〜5.2m。

主要指各河沿岸2〜3km围之。

1.1.5水土资源情况灌区的主要水源为大伙房水库供水，另外还利用一部分区间水、非水

库供水、水田回归水和地下水补给。

灌区每年用大伙房水库水0.83亿m3，区间径流0.58亿m3（包括灌区径流量和水田回归水）。

地下水资源量3.25亿m3,地下水可开发的浅层淡水量为1.2亿m3，地下水可利用量0.78亿m3，灌区共有机电井2140眼，1996年至1998年实际开采量0.42亿m3。

八一灌区总土地面积为608km2，总人口35.47万人，其中农业人口23.11万人，总耕地面积为70.1万亩，人均耕地1.98亩，灌溉作物主要为水稻。

灌区设计灌溉面积16万亩，有效灌溉面积8.84万亩。

1.1.6工程地质概况

1.1.6.1土层特性

本灌区为浑河冲积平原，距山地较远。

根据37m土层钻探资料，在此层主要为第四纪疏散堆积物构成。

经钻探揭露，勘察深度地层由上至下由杂填土、粉质粘土、中砂、园砾组成。

现将各层土岩性特征按地层编号顺序依次描述如下：

（1）层为杂填土：

杂色，由碎砖、砂石和残土等组成，结构松散，厚度为1.9—2.4米。

（2）层为粉质粘土：

黄褐色，有光泽反应，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，可塑状态，中压缩性，含铁锰结核，厚度为2.4—3.3米。

（3）层为粉质粘土：

灰黑色，无光泽，无摇震反应，干强度中等，韧

性中等，可塑偏软状态，中压缩性，厚度为1.7—2.1米。

（4）层为粉质粘土：

黄褐色，稍湿，石英、长石质，含少量粘性土，

均粒结构，呈次棱角状，含云母碎片及黑色矿物，密实状态，厚度为0.5

—0.7米。

（5）层为圆砾：

主要成分为结晶岩，不等粒结构，一般粒径2—5毫

米，大于2毫米粒径占全重的50%以上，最大100毫米，呈圆形或亚圆形，中、粗砂充填，呈中密状态。

施工中未穿透该层。

1.162土的力学指标

物理力学性质指标统计表。

地基土承载力值

岩土名称

层

号

根据标贯击数确定承载力（单位：

kpa）

根据动探击数确定承载力（单位：

kpa）

根据土分析指

标确定承载力

（单位：

kpa）

标贯击数

（标准值）

承载力（kpa）

动探击数（标准

值）

承载力

（kpa）

粉质粘土

②

6.7

144

221

粉质粘土

③

5.0

110

181

中砂

④

11.0

400

园砾

⑤

14.1

600

根据各种测试方法综合确定，②层粉质粘土为可塑状态，中压缩性，承载力特征值为fak=170kpa；③层粉质粘土为可塑偏软状态，中压缩性,承载力特征值为fak=140kpa;④层中砂呈密实状态，承载力特征值为fak=400kpa;⑤层园砾呈中密状态，承载力特征值为fak=600kpa。

1.163地基土适宜评价

除杂填土不宜做天然地基外，场地其它各层土均可做天然地基，承载力特征值及压缩（变形）模量见下表。

地基承载力建议值

岩土名称

层号

建议承载力特征值fak

单位：

kpa

压缩模量Es、（变形模量E。

）

单位：

Mpa

粉质粘土

②

170

Es=5.76

粉质粘土

③

140

Es=4.56

中砂

④

400

Eo=25.0

园砾

⑤

600

Eo=37.0

建议米用浅基础，以②层粉质粘土为基础持力层，当米用天然地基时，应对③层粉质粘土进行强度和变形验算。

1.1.7施工条件

八一灌区位于市家屯区西部，区交通发达，铁路及公路较为密集，铁路有丹线，营线。

公路有大高速公路及附线。

项目区工程位于公路边，施工交通运输方便。

主要建筑材料来源：

市周边购买。

工程主要以渠道为主，结合地形条件，可以以单独建筑物为单位，料

场安置结合建筑物情况而定。

工程主要道路为堤顶路和农田，大部分需要现场二次倒运，临时占用

田间地边，完工后进行恢复。

工地供水及生活用水：

在施工现场附近打井，施工生活及混凝土浇筑等均可利用地下水。

施工所在地有动力电源的工程，可办理临时施工用电。

1.2本合同承包人承担的主体工程项目及其工作容

121.1工程任务

本次拆迁重建工程任务为八一灌区总干渠道拆迁改建项目筑要包括总干渠道单侧护坡2.05km，拆除重建节制闸1座；拆除重建排水闸1座；拆除重建倒虹吸1座等；本工程水土流失防治，包括主体工程区，工程管理处区、临时施工场地区和临时施工道路区、工程临时征占地围等工程。

以上项目涉及主要工程量为：

土方开挖130213.33m3,土方填筑44129.76m3，混凝土2482.46m3，钢筋129.46t，模板2727.49m2，沥青木板236.78m2，浆砌石21372.08m3，砂砾料32856.61m3，宾格网石笼15055m3。

1.2.1.2工程规模

总干渠道工程级别为3级，洪水标准为重现期为20~30年：

第一节制闸工程级别为3级；倒虹吸穿越八一总干渠道，工程级别为5级；排水闸工程级别为5级。

1.2.2项目建设目标本项目实施后，八一总干渠将向西移动，本段将满足市环城高速公路用地要求，改建后的八一总干渠满足灌区所需流量与灌溉水位的需要，并且提高渠道的输水能力。

1.2.2.1项目建设标准

1、总干渠道断面

总干渠道拆迁重建工程一侧以三环的路基作为渠道的挡墙，渠道的边坡为1：

0.3，另一侧建为垂直重力式挡土墙，以达到减少征占土地的目的，渠道比降为1：

5500。

总干渠道在第一节制闸前，只有六分干引水，引水量为6.64m3/s,其灌溉水位要求在第一节制闸前水位为3.2m，而设计水深为2.80m，需通过第一节制闸调节，使使闸前水位达到3.2m，满足灌溉要求。

在桩号0+000~0+045、0+239~0+294、0+424~0+479和0+677~0+714分布匝道桥的柱子53个，每个柱子的直径为1.0m，其中在0+677~0+714区间就分布了4排17个柱子，占用了渠道过水断面15m,柱子在渠道中央，对流量系数有一定的影响,取流量折减系数为0.75，为不引起总干渠道的输水水头损失和上下游水位的急剧变化，需要对原渠道断面加宽，因此在0+000~0+479区间，应增加过水断面为14m，渠道总宽度达到42m；在0+479~0+714区间，应增加过水断面为20m，渠道总宽度达到48m；在0+714~0+741区间，渠道底宽从48m渐变到42m，0+741~0+908区间，渠道底宽从42m渐变到28m，0+908~

2+050区间，渠道底宽28m。

八一总干渠道从绕城高速公路老桥与八一灌区总干渠道交叉处上游

25m至金宝台立交桥经过拆迁改建后，对渠道的水位有一定的影响，通过改变局部段的渠道断面底宽，使渠道水位有较好的连接，详见施工图。

2、渠道挡土墙护坡

（1）渠道挡土墙断面形式总干渠道从绕城高速公路老桥与八一灌区总干渠道交叉处上游25m至金宝台立交桥，桩号为0+000〜0+070，两侧均采用浆砌石重力式挡土墙护砌，桩号为0+070〜2+051，沿水流方向右侧采用浆砌石重力式挡土墙护砌，左侧用高速公路的路基作为渠道一侧挡墙，详见施工图。

由于施工工期短，考虑到挡土墙的美观效果，挡土墙横断面四周外表面30cm采用方正石砌筑，部采用毛石砌筑，起到主要作用有3个：

（1）跟高速公路挡土墙协调一致，比较美观；

（2）减少糙率，增加断面的过流能力；（3）便于施工，以便满足1个月的施工期要求。

桩号0+000〜0+045段，渠道底宽从25m，渐变到42m，墙下底宽为3.95m，墙顶宽为0.60m，墙身高5.30m，背坡比为1：

0.5，挡土墙的趾墙厚0.8m，挡土墙埋深1.30m；挡土墙底部铺设30cm的砂砾料垫层，浆砌块石标号为800，砂浆为M10，每隔10m设置沉降缝，缝宽2cm，填充沥青木板,堤顶高于挡土墙顶部0.5m，修筑3m宽的砂石路。

桩号0+045〜0+479段，渠道底宽42m，墙下底宽为3.95m，墙顶宽为0.60m，墙身高5.30m，背坡比为1：

0.5，挡土墙的趾墙厚0.8m，挡土墙埋深1.30m；挡土墙底部铺设30cm的砂砾料垫层，浆砌块石标号为800，砂浆为M10，每隔10m设置沉降缝，缝宽2cm，填充沥青木板,堤顶高于挡土墙顶部0.5m，修筑3m宽的砂石路。

桩号0+479〜0+714段，渠道底宽从48m，墙下底宽为3.95m，墙顶宽为0.60m，墙身高5.30m，背坡比为1：

0.5，挡土墙的趾墙厚0.8m，挡土墙埋深1.30m。

桩号0+714〜0+741段，渠道底宽从48m渐变到42m，墙下底宽为3.95m，墙顶宽为0.60m，墙身高5.30m，背坡比为1：

0.5，挡土墙的趾墙厚0.8m，挡土墙埋深1.30m。

桩号0+741〜0+908段，渠道底宽从42m渐变到28m，墙下底宽为3.95m，墙顶宽为0.60m，墙身高5.30m，背坡比为1：

0.5，挡土墙的趾墙厚0.8m，挡土墙埋深1.30m。

在0+000〜0+908段，由于修建匝道桥,斜交排桩将改变水流方向，折冲水流携带泥沙能力大大增强，将造成对护岸和渠底的冲刷,为防止对渠

道护岸基础冲刷，铺设20m宽的格宾石笼防冲保护带，石笼厚0.5m。

0+908〜2+050段，采用浆砌石直墙式挡土墙，墙下底宽为2.45m，墙顶宽为0.50m，墙身高4.17m，边坡系数为0.70，背坡比为1：

0.2，挡土墙埋深1.20m。

挡土墙底部铺设20cm的砂砾料垫层，浆砌块石标号为800，砂浆为M10，每隔10m设置沉降缝，缝宽2cm，填充沥青木板；堤顶高于挡土墙顶部0.5m，修筑3m宽的砂石路。

防止水流对渠道护岸基础冲刷，铺设10m宽的格宾石笼防冲保护带，石笼厚0.5m。

具体结构详见施工图。

（2）施工方法

八一总干渠道护坡采用垂直重力式挡土墙，渠道设20m宽防冲保护带，所需材料为标准毛石，毛石最小粒径大于25cm，每隔50m，设置堆料场，存放块石，水泥和砂料。

八一总干渠道挡土墙施工工序包括：

土方开挖、垫层铺设、墙体砌筑、土方回填和铺设防冲保护带。

土方开挖：

渠底采用机械开挖，开挖边坡为1：

1.5，距设计渠底开挖深度为1.6m，宽度为4.5m，挖土堆放在渠道中央，边坡夯实平整。

垫层铺设：

人工铺设0.3m厚碎石垫层，并夯实。

墙体砌筑：

墙体采用人工砌筑，由下而上分层砌筑，先砌面石、后砌腹石，面石与腹石交错连接，面石中有一半以上的丁石与腹石相连，砂浆采用M10。

砌筑前将石料洒水润湿，冲洗干净，干摆试放，分层砌筑，座浆饱满，每层铺设水泥砂浆厚度4cm。

在砌筑砂浆初凝前勾缝，自上而下用砂浆充填，压实和抹光，勾平缝。

墙体每砌筑0.8m后，挡土墙后土体进行回填，回填土层厚度为25cm，并用蛙式打夯机夯实。

铺设防冲保护带：

机械开挖基槽，深0.5m，宽20m，人工往基坑铺设宾格网石笼，摆放整齐。

3、第一节制闸拆除重建

（1）第一节制闸总体布置第一节制闸前右侧沿线挡墙因向渠中央移动，移动距离不等，高速公路路基已经到节制闸的闸室处，改建后的渠道中心线与第一节制闸成一定的角度，水流对节制闸的基础冲刷，严重威胁节制闸的稳定，因此，第一节制闸需拆除重建。

因灌溉流量未变，故第一节制闸在拆除后，按原规模重建，在原址向西移动4m，与渠道中心线正交。

前铺盖：

第一节制闸前铺盖长10m，底板高程31.8m，厚0.5m。

翼墙顶高程35.3m，与水流方向呈28度角。

底部前后设齿墙，齿墙深1.0m，宽0.5m，与闸室连接部位设橡胶止水。

闸室布置:

闸室结构为开敞式,闸室由中墩、边墩、底板、启闭室组成。

底板长9m，底板厚度0.8m，并在上下游设齿墙,齿墙深1.4m，宽0.8m。

闸孔共5孔，单孔规格为3.2mx3.5m（宽X高），总净宽16m。

中墩厚0.8m，高3.5m，墩头为半圆形。

边墩长度9m，高度3.5m，顶宽0.8m，底宽1.0m。

闸门采用平板铸铁闸门，尺寸为3.2mx3.5m（宽X高）。

启闭室底板高程为35.3m，布置5台8t单吊点启闭机。

海漫长度为31.25m，取海漫长度32m。

（2）施工方法第一节制闸拆除重建施工工序包括原节制闸拆除、闸室、前铺盖和消力池土方开挖、闸室底板浇筑、前铺盖、中墩和消力池浇筑、建筑启闭机室。

机械拆除第一节制闸，建筑废渣运往下游渠道低洼处。

土方开挖：

渠底采用机械开挖，开挖边坡为1：

1.5，前铺盖部分开挖深度为1.5m，长度为12m，闸室部分开挖深度为2.0m，长度为9m，消力池部分开挖深度为1.0m，长度为16m，挖土运送到下游渠道低洼处和渠道衬砌改造填方处。

先利用浆砌石砌出铺盖齿墙、闸室齿墙形状，部填筑砂砾料，并夯实

铺设垫层，架设钢筋网，先后浇注闸室底板、前铺盖底板、消力池底板。

中墩浇筑，长9m，宽0.8m，高3.5m。

建筑启闭机室，安装启闭机。

4、倒虹吸拆除重建

（1）倒虹吸总体布置倒虹吸是用来排泄污水，拆除重建前后排水流量未发生变化，排水流量为2m3/s，保证倒虹吸两端高差0.9m，便能满足倒虹吸的排水要求。

倒虹吸总体布置：

倒虹吸共2孔，单孔进口净宽1.2m，高1.5m，底板长6.25m，闸前沉沙井深2m，穿过总干渠底的箱涵长43m，箱涵宽1.25m，高1.2m，倒虹吸出口高3m，宽2.6米，与泄水渠相连。

（2）施工方法倒虹吸拆除重建施工工序包括原倒虹吸拆除、土方开挖、垫层铺设、进口浇筑、出口、浇筑和涵箱浇筑。

机械拆除倒虹吸，建筑废渣运往下游渠道低洼处。

土方开挖：

渠底采用机械开挖，开挖边坡为1：

1.5，进口部分开挖深度为1.7m，长度为12.5m；涵箱部分开挖深度为2.0m，长度为36m；出口部分开挖深度为2.1m，长度为3m，挖土运送到下游渠道低洼处。

垫层铺设：

铺设10cm厚的砂砾料垫层。

架设钢筋网，先后浇注进口底板、翼墙、涵箱、出口底板。

5、排水闸拆除重建

（1）排水闸总体布置排水闸既要满足正常时期灌溉排水的要求，又要兼顾非常时期分洪、排涝需要，设计排水流量为6m3/s。

排水闸共2孔，单孔进口净宽1.5m，高2.0m，底板长5.2m，中墩厚0.4m，高2.3m，采用半圆形墩头，采用平板铸铁闸门，闸门高2.0m，宽1.5m。

（2）施工方法排水闸拆除重建施工工序包括原排水闸拆除、土方开挖、垫层铺设、

进口浇筑。

机械拆除排水闸，建筑废渣运往下游渠道低洼处。

土方开挖：

渠底采用机械开挖，开挖边坡为1：

1.5，进口部分开挖深度为2.5m，长度为6.25m；挖土运送到下游渠道低洼处。

垫层铺设：

铺设10cm厚的砂砾料垫层。

架设钢筋网，先后浇注进口翼墙、进口底板、闸室边墩。

安装启闭机。

6、水土流失防治防治原则：

结合工程实际和项目区水土流失现状，因地制宜、因害设防、总体设计、全面布局、科学配置。

树立人与自然和谐相处的理念，尊重自然规律，注重与周边景观相协调。

项目建筑过程中，注重生态环境保护，设置临时性防护措施，既要注重各自分区的水土流失特点以及相应的防治措施、防治重点与要求，又要注重各防治分区的关联性、系统性和科学性。

按照主体工程施工组织设计及施工进度安排，合理安排水土保持工程的施工进度和施工顺序，保证水土保持工程施工的组织性、计划性、有序性。

水土流失防治目标：

防治本工程施工产生的水土流失，不仅要防治新增的水土流失，使项目建设区新增水土流失得到有效控制，还要减少项目区原有水土流失程度，使项目建设区原有水土流失得到基本治理，最终使防治责任围的水土流失得到全面防治，生态得到最大限度的保护，环境得到相应改善。

根据水土流失防治标准，确定本工程水土流失防治标准等级为二级，结合项目区多年平均降雨量、土壤侵蚀强度及地貌特征，确定本工程水土防治目标为：

扰动土壤整治率95%，水土流失总治理度97%，土壤流失控制比0.7，拦渣率90%，林草植被恢复率97%，林草覆盖率20%。

水土流失防治责任围：

本工程水土流失防治责任为项目建设区，包括主体工程区，工程管理处区、临时施工场地区和临时施工道路区。

本工程防治责任围为工程临时征占地围，总面积为5.3hm2。

水土流失防治措施：

本工程水土保持措施配置将本着重点治理与一般防治相结合，工程措施与植物措施相结合，点、线、面治理相结合，形成综合防治体系。

根据本工程施工的特点及区域水土流失现状，确定该工程水土流失防治区为4个区。

即：

主体工程防治区、管理房防治区，临时施工场地防治区及施工道路防治区。

本工程施工建设期共需要动用土方130213.33万m3，工程完工后需要对工程施工过程中造成破坏的部分地段进行绿化，铺种草皮，即起到了水土保持的作用，又美化了环境。

第二章施工组织设计编制依据及原则

1.编制依据

（1）根据《市八一灌区总干渠拆迁重建工程施工（三环加宽影响部分》招标及合同文件要求、。

（2）根据国家技术规《水利水电工程施工测量规》SL52-93；《水利水电建设工程验收工程》SL223-1999；《堤防工程施工质量评定与验收规程》SL239-1999；《渠道防渗工程技术规》SD120-84；《建筑地基基础工程施工质量验收规》GB50202-2002；《堤防工程施工规》SL260-98；《水工混凝土施工规》SDJ207-82；《水利水电工程施工组织设计规》SDJ338-89；《建设工程施工现场供、用电安全规》GB50194-93；《水