水厂取水口施工组织设计.docx
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水厂取水口施工组织设计
一、总体概述
1.1编制依据
（1）《镇江市大港水厂一期取水工程施工招标文件》；
（2）《大港取水口江中取水管延伸工程岩石工程勘察报告》；
（3）《建筑安全施工检查标准》JGJ59-2011；
（4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015；
（5）《工程测量规范》GB50026-2007；
（6）《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008；
（7）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；
（8）《碳素结构钢》GB/T700-2006；
（9）《钢筋焊接及验收规范》JGJ18-2012；
（10）《焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定》GB/T11345-2013；
（11）《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001；
（12）《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010；
（13）《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；
（14）《建筑工程施工现场供用电安全规范》GB50194-2014；
（15）《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33-2012；
（16）《建筑防腐蚀工程施工规范》GB50212-2014；
（17）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2013；
（18）《屋面工程技术规范》GB50345-2012；
（19）《办公建筑设计规范》JGJ67-2006；
（20）《屋面工程质量验收规范》GB50207-2012；
（21）《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001；
（22）《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95；
（23）《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB50210-2001；
（24）《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2010；
（25）《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2013；
（26）《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2015；
（27）《等电位联结安装》15D502；
（28）《建筑物防雷设施安装》15D501；
（29）《接地装置安装》14D504；
（30）《安全防范工程技术规范》GB50348-2004；
（31）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012；
（32）《顶管施工技术及验收规范》（试行）；
（33）《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2015；
（34）《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008；
（35）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008；
（36）《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008；
（37）《给水排水工程顶管技术规范》CECS246-2008。
1.2编制原则
（1）质量保证原则
进行全过程质量管理，确定各分部工程质量控制程序，明确工程质量目标。
结合本工程特点、重点与实际情况制定切实可行和行之有效的施工方法与质量保证措施，确保工程质量一次性验收合格率100%。
（2）工期保证原则
根据业主招标的工期要求，合理配置各类资源，用科学方法组织施工，使每项分部分项工程衔接有序，确保各节点计划目标的实现，从而保证总体计划进度得到实现。
（3）环境保护原则
本工程各项生产、生活设施严格按环保要求进行布置，搭设，施工过程中实施文明施工，采取针对性有效措施将施工噪音、灰尘控制在最低程度，杜绝施工中产生的废弃物与废污水对周围环境的污染，做到集中处理，规范处置。
（4）技术保证原则
根据本工程的特点，吸收以往成熟的施工技术、施工工艺、管理方法和既有的施工经验，选择可靠性高，可操作性强的施工技术方案进行施工，确保工程优质、快速、安全地完成。
（5）安全施工原则
以人为本，开展安全生产活动，维护和保障每位施工人员的安全与健康，运用安全体系进行日常安全生产管理，建立消防安全体系。
1.3工程概况
镇江市大港水厂一期取水工程位于江苏省镇江市镇江新区，紧邻江心汽渡。
项目总造价约10000万元，主要建设内容为新建取水泵房、配电间、加药间土建及配套工艺、自控、电器照明工程，安防管道工程，顶管工程，取水头部工程等。
新建取水泵房、配电间、加药间总建筑面积约2575m2，其中取水泵房1290m2（含水池），配电间建筑面积739m2，加药间建筑面积546.0m2。
建筑基础均采用PHC桩基础，桩型号规格为PHC500AB100/30。
主体结构混凝土等级为C30，垫层为C15。
图1.3-1取水泵房、配电间、加药间平面布置图
本工程顶管一共两段，东侧顶管长1615米，DN1800顶管采用Q235B的碳素结构钢，壁厚22mm。
顶管穿越主航道段覆土较浅处应采用抛石稳定河床，保证管顶覆土厚度不小于8米。
顶管工作井为C30防水钢筋混凝土圆形沉井，外径17.6m，内径15.0m，顶管井设计起沉标高+5.5m，下沉深度38.5m，封底采用水下C25混凝土。
工作井至取水泵房顶管长度98.6米，采用DN1600顶管，材质为Q235B的碳素结构钢管。
泵房接收井，设计起沉标高+5m，下沉深度15.5m，泵房沉井平面截面尺寸31.4m×9.3m，井壁采用C30混凝土，封底采用水下C20混凝土。
取水头部采用高压旋喷桩加固土体，钢管桩支架水上平台施工，下沉DN3000mm钢套管后再下沉DN2800mm钢管，下部开U型口沉至顶管以下300mm处，清空管内泥土，安装DN1600mm钢管与顶管垂直相交，在钢管间浇筑水下混凝土。
用止水橡胶圈将DN1600钢管与顶管牢固连接后，拆除DN3000钢套筒，安装取水头部及支撑体系。
最后拆除标高-16.85m以上的结构物。
项目主要工程数量见下表：
表1.3-1主要工程数量表
序号
项目名称
单位
数量
工程部位
备注
1
∅800高压旋喷桩
m
9900
沉井
2
混凝土
m³
11568.61
3
现浇构件钢筋
t
1761.25
4
预埋铁件
t
10.21
5
沉井下沉
m³
56440.44
6
DN1800顶管
m
1615
顶管
7
DN1600顶管
m
98.6
8
∅1800中继间
套
8
9
地基加固
m³
2023.50
10
地基加固
m³
1100
取水头部
11
钢管桩（DN900，壁厚18mm，长57.6m）
根
8
12
钢管铺设（DN3000，壁厚28mm）
m
45.9
13
钢管铺设（DN2800，壁厚20mm）
m
6
14
钢管铺设（DN1600，壁厚14mm）
m
25.15
15
钢结构叠合梁（40b（GB707-88）槽钢）
t
70.829
16
钢桁梁
t
14.005
17
槽钢（40b（GB707-88））
t
79.056
18
16#工字钢
t
10.314
19
加药间
m2
546
土建
20
配电间
m2
739.2
21
取水泵房
m2
1290
22
桩基PHC
根
196
23
现浇构件钢筋
t
289.555
24
混凝土
m³
1750.87
25
新建沥青道路
m2
10353
市政道路、电气、配套工程
26
道路路基处理
m2
22393.13
27
围墙钢筋混凝土桩基
m
1200
28
土方工程
m³
3845.71
29
电力电缆
m
700
30
井池
座
67
1.4自然地质条件
1.4.1自然地理
场地位于镇江市大港开发区，地处长江沿岸，交通较便利。
1.4.2气象
场地处于北亚热带南部季风气候区，温和湿润，四季分明，年平均气温14.9℃，最高极限温度40.8℃，最低极限温度-18.9℃。
全年无霜期一般为229天，日最大降雨量234.5mm，年平均降水量为1065.8mm，年湿润指数1.9，为湿润区。
五月至九月降水量占全年的60%。
主导风向东南偏南，最大积雪厚度31cm，雪荷载35kg/m2，最大冻土厚度不超过0.10m。
1.4.3水文
场地所在区域位于长江之滨，长江该段每日涨落潮各两次，涨、落平均延时3小时25分；历年最高洪水位：
6.69米（黄海高程，下同，1996年），历年最低枯水位：
-0.65米，平均洪水位：
5.20米，平均枯水位：
0.06米；历年最高潮差：
2.10米，历年最低潮差：
0.01米，历年平均潮位：
0.96米；最大流速：
2.00m/s（洪水期），最小流速：
0.50m/s（枯水期），平均流速：
1.00m/s（水位中等）；最大洪峰：
92600m3/s（1954年8月1日），最大平均流量：
43100m3/s（1954年），多年平均流量：
28600m3/s，最小平均流量：
21400m3/s，最小枯水流量：
4620m3/s，年均径流量：
8933亿m3；场地长江取水头部考虑最大冲刷深度10m。
1.4.4地形地貌
拟建场地地貌类型为长江冲积平原河漫滩及长江水域。
陆域地势较平坦，地面标高4.60～7.80m，江域较低且变化较大，呈一缓“W”型，江底地面标高-30.60～-0.50m，近岸处相对较高。
1.4.5工程地质条件
1.4.5.1场地工程地质层特征
场区勘探深度范围内揭露的地层主要为第四纪全新世、上更新世冲积物，下伏燕山晚期侵入岩，根据地层岩性、时代成因及其物理力学性质差异，将其划分为5个工程地质层，其中①层、③层、
层、
层又各细分亚层。
其中①～④层为第四纪人工土、全新世冲积物（Q
）；⑤层为第四纪晚更新世冲湖积物（Q
），
层为燕山晚期侵入岩，各层的主要工程地质特征详述如下：
①1层杂填土：
灰黄色，湿，松散，局部为素填土，成分以粉质粘土为主，含较多碎砖、瓦砾等近期堆填的建筑垃圾，径0.8～100cm，场区局部表层分布。
③-1层淤泥质粉质粘土：
褐灰色，流塑，摇振反应无，稍有光滑，韧性及干强度较高，含腐植质，夹0.1～0.2cm粉砂薄层。
属正常固结土，灵敏度根据经验属中等。
③-2层粉质粘土：
灰黄色、灰色，流～软塑，摇振反应无，稍有光滑，韧性及干强度中等，见腐植质，夹0.1～0.2cm粉砂薄层，该层场区南部钻孔揭露。
③-3层粉土：
灰色，湿，松散，夹0.1～0.3cm粉砂及粉质粘土薄层。
④-1层粉砂：
灰色，饱和，松散～稍密，局部中密，颗粒级配差，夹薄层粉质粘土，单层厚0.1～0.3cm。
④-2-1层粉土：
灰色，湿，松散，夹0.1～0.3cm粉砂及粉质粘土薄层。
④-2-2层粉质粘土：
灰色、局部灰黄色，软塑，局部流塑，摇振反应无，稍有光滑，干强度及韧性中等，土质不均匀，局部夹粉砂、粉土薄层层。
④-3层粉砂：
灰色，饱和，密实，上部稍～中密，局部底部为中砂含少量卵石，颗粒级配差，夹薄层粉质粘土，单层厚0.1～0.3cm。
⑤层粉质粘土：
灰蓝色，硬塑～坚硬，局部可塑，摇振反应无，稍有光滑，韧性及干强度较高，含铁锰质浸染，偶见钙质结核，径2～3cmm，见砾石，砾径1～3cm，该层场区钻孔均有揭露。
⑥-1层强风化花岗岩：
灰白色夹灰绿色，花岗斑状结构，块状构造，矿物成分以石英、长石为主，斑晶径1～5mm，岩芯破碎，手掰易碎，含中等风化花岗岩碎块，该层场区钻孔均有揭露，大部分钻孔未揭穿。
⑥-2层中风化花岗岩：
灰白色夹灰绿色，花岗斑状结构，块状构造，矿物成分以石英、长石为主，斑晶径1～5mm，岩芯较完整，采芯率在70～90％之间，按岩体完整程度分类属较完整，岩体质量基本等级属Ⅲ级。
该层仅3#、27#钻孔有揭露，未揭穿。
地层分布统计表
地层 编号
地层名称
层顶埋深（m） 最大～最小
层顶高程（m） 最大～最小
层底埋深（m） 最大～最小
层底高程（m） 最大～最小
层厚（m） 最大～最小
1
杂填土
0.00～0.00
7.80～-0.79
6.50～3.10
2.80～-3.89
6.50～3.10
3-1
淤泥质粉质粘土
6.50～0.00
2.20～-31.00
22.70～1.50
-0.70～-37.77
22.70～1.50
3-2
粉质粘土
10.00～0.00
2.80～-15.50
18.00～4.00
-2.20～-19.70
14.40～2.70
3-3
粉土
10.00～7.20
-0.70～-3.50
13.00～11.80
-5.20～-7.50
4.60～3.00
4-1
粉砂
22.70～3.00
-2.50～-37.77
25.00～8.00
-11.60～-42.76
11.50～2.00
4-2-2
粉质粘土
33.00～4.00
-11.79～-38.10
42.60～12.00
-30.10～-49.10
25.60～3.40
4-2-1
粉土
20.20～17.00
-11.60～-13.70
36.30～23.00
-16.60～-29.80
16.10～5.00
4-3
粉砂
42.60～0.00
-19.50～-49.10
46.90～11.00
-32.00～-52.47
19.10～0.90
5
粉质粘土
46.90～11.00
-29.80～-48.90
48.70～17.50
-35.50～-52.45
9.90～1.60
6-1
强风化花岗岩
48.70～11.80
-35.50～-52.47
46.40～45.20
-58.40～-66.67
18.70～0.80
6-2
中风化花岗岩
46.40～45.20
-58.40～-66.67
2.60～0.80
1.4.5.2岩土参数
岩土参数值主要根据场区物理力学性质指标统计结果进行推荐，各工程地质层岩土参数值见附图表《物理力学指标统计表》。
表6.2岩土参数建议值
层
号
含水
量
天然
重度
孔隙
比
塑性
指数
液性
指数
压缩
系数
压缩
模量
直剪快剪
固结快剪
标准
贯入
试验
内聚
力
内摩
擦角
内聚
力
内摩
擦角
W
γ
e
Ip
IL
a0.1-0.2
Es0.1-0.2
Cq
φq
Ccq
φcq
N
％
kN/m3
/
/
/
MPa-1
MPa
kPa
°
kPa
°
击
③-1
35.9
17.11
1.127
12.0
1.24
0.69
3.22
10.5
11.0
2.3
③-2
31.6
17.91
0.947
11.6
0.88
0.42
4.60
13.9
18.2
20.9
20.1
4.9
③-3
29.9
18.40
0.870
9.8
0.95
0.31
6.60
5.8
④-1
25.0
18.96
0.741
10.9
0.91
0.20
9.80
2.1
32.8
1.4
33.8
10.5
④-2-1
27.0
18.77
0.793
9.5
0.80
0.22
8.82
9.9
26.7
7.6
④-2-2
28.7
18.43
0.861
11.6
0.79
0.39
5.08
20.9
14.6
6.0
④-3
23.1
19.23
0.687
11.5
0.74
0.14
11.35
0.2
35.3
0.0
36.7
21.7
⑤
20.5
19.78
0.639
16.3
-0.10
0.13
12.95
89.9
16.6
100.4
19.0
16.3
1.4.5.3推荐承载力和桩基参数、沉井下沉阻力
根据各土层的物理指标和标准贯入试验击数（统计平均值），依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）综合推荐承载力特征值，依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）推荐钢管桩的桩基参数，依据《市政工程勘察规范》（CJJ56-2012）同时参考《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-2007），推荐沉井下沉阻力参数，详见表6.3.1和表6.3.2。
。
1.4.5.4不良地质与特殊性土
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）第五章及第六章有关内容的规定，场区可能存在的不良地质作用为砂土液化，特殊性土为软土。
1.4.5.5不良地质
场区可能存在的不良地质为砂土液化，在7.1.1节将专门进行阐述，详细内容请见下文。
表6.3.1地基土承载力和桩基参数表（单位：
kPa）
层号
岩土名称
承载力
特征值fak（kpa）
钢管桩
qsik（kpa）
qpk（kpa）
①1
杂填土
/
/
③-1
淤泥质粉质粘土
60
20
/
③-2
粉质粘土
80
10
/
③-3
粉土
110
30
/
④-1
粉砂
130
50
2500
④-2-1
粉土
110
30
/
④-2-2
粉质粘土
100
40
/
④-3
粉砂
180
/
/
粉质粘土
230
/
/
-1
强风化花岗岩
400
120
6500
注：
1qsik-桩的极限侧阻力标准值；qpk-桩的极限端阻力标准值；
2液化土层未折减。
表6.3.2沉井井壁与土体间的摩阻力表
层号
岩土名称
摩阻力
（单位：
kPa）
①1
杂填土
/
③-1
淤泥质粉质粘土
15
③-2
粉质粘土
12
③-3
粉土
20
④-1
粉砂
25
④-2-1
粉土
20
④-2-2
粉质粘土
20
④-3
粉砂
35
粉质粘土
40
-1
强风化花岗岩
70
根据钻探资料，场区发育的特殊性土为软土，见③-1层淤泥质粉质粘土。
③-1层淤泥质粉质粘土：
褐灰色，流塑，摇振反应无，稍有光滑，韧性及干强度较高，含腐植质，夹0.1～0.2cm粉砂薄层，该层土具高含水量、大孔隙比、压缩性大、抗剪强度低等软土特征，易产生蠕动，设计时应引起重视。
1.4.5.6地表水及地下水
根据区域水文地质资料，本次勘察钻孔揭露深度内的地下水为潜水和微承压水，主要赋存于全新世的砂土层、粘性土与砂性土的夹层中，含水层厚度大、透水性较强、富水性良好，水化学类型为HCO3—Ca型。
地下水接受地表水（江水）补给，排泄以侧向径流为主，属垂直补给侧向径流循环类型，潜水和江水相互联通，水力联系密切。
根据2012年6月《镇江市大港水厂一期工程（取水泵站）工程岩土工程勘察报告》，地表水及地下水对环境腐蚀性评价如下：
按GB50021-2001（2009年版）规范附录G规定判别，该场地环境水类型为Ⅱ类，据调查拟建场地内及其附近无污染源及化工厂，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）第12条规定结合水质分析资料判定：
按环境类型地下水和土对混凝土结构具微腐蚀性，按地层渗透性水和土对混凝土结构具微腐蚀性，在长期浸水情况下地下水和土对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，在干湿交替情况下地下水和土对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，土对钢结构具弱腐蚀性。
1.5建设目标
1.5.1质量目标
确保工程达到国家质量验收标准的“合格”等级，并以本工程等级评定小组评定结果报送市建设工程质量监督站审批备案的审批结果为准。
工程质量确保达到使用部门的移交要求，争创“江苏省优质工程奖”。
1.5.2工期目标
本工程工期为730日历天，具体开工日期以监理工程师签发的开工令为准。
1.5.3安全生产目标
无工伤死亡重伤事故，无重大交通事故，无爆炸、火灾事故；杜绝重大机械设备安全事故；控制年负伤频率在5‰以下；照明、通风、止水、噪声符合标准规定，劳动防护用品利用率达100%；特种设备获得国家运行许可证，获证率100%，特种作业人员持证上岗，持证率100%。
1.5.4文明施工目标
制定切实可行的环保和文明施工的措施与制度，并严格执行，遵守业主的各项规章制度，确保施工中有条不紊，。
1.5.5环境保护目标
实现废水、废气、固体废弃物（三废）排放达到国家及地方规定的排放标准；作业场所有毒有害气体、粉尘、噪声治理达到国家、行业卫生标准及环保技术标准。
1.6施工组织总体部署
1.6.1项目组织机构设置
为了加强项目管理，全面履行建设合同，确保工程建设工期、质量、安全、生态环境，全面实现建设目标，针对本标段工程项目特点，本着集中管理、统一指挥、责任明确、精干高效的原则，一旦中标，我公司将组建“镇江市大港水厂一期取水工程项目经理部”，承担本项目的施工任务。
本着优质高效原则组织本项目施工，我公司将组织一批综合素质高、工作经验丰富、业务能力强的施工管理人员，投入本工程的建设，在完成本工程所有合同工作量之前项目经理、项目总工程师等项目部主要管理人员未经许可的情况下不作调整，以保证在工期、质量及环境保护等各方面都符合业主及规范要求。
经理部设项目经理1名，项目副经理2名，项目总工程师1名，下设工程部、质检部、安监部、物资部、合约部、综合办公室、试验室、测量部等八个职能部门。
项目经理
项目副经理
项目总工程师
工
程
部
质检部
安
监
部
物
资
部
合约部
综合
办
试
验
室
测量部
各施工队班组
根据工程特点和总工期要求，成立一个陆上施工队，一个沉井顶管施工队、一个水上施工队。
各施工队按照施工范围内结构物特点、施工工序组织专业作业人员进行流水作业（各施工队之间相对独立，在项目经理部统一协调下相互之间平行作业）。
结合本工程结构特点、建设规模、施工内容及有利于组织实施的原则，项目部的组织和管理机构详见下图:
图1.5-1项目组织机构框图
1.6.2施工段划分及施工总体安排
本工程共分3个施工段，分别为陆上土建及配套设施施工段、沉井顶管施工段、取水头水上施工段。
开工后，立即组织人员进场，迅速打开工作面，以“东线顶管——取水头安装”为关键线路组织施工。
陆域高压旋喷桩施工完成后，开始施工东线顶管工作井，然后施工东线江域顶道。
顶管施工我方共准备2套顶管设备，东线江域顶管施工完毕后拆除机头头部设备并浇筑混凝土封堵机头，将工具头壳体报废在管道前部。
东线江域DN1800mm顶管施工完成后，东线与泵房连通DN1600mm顶管由工作井开始顶进，泵房接收井接收。
取水头水上工程施工我方拟投入3艘施工船，一艘为打桩船，另外二艘为驳运及配合水下结构安装。
水上钢平台、钢套筒、水下封底砼施工完毕后对已完成工程进行验收，验收完毕后灌水，进行水下切割施工，联通DN1600mm与
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