京杭运河船闸扩容工程邵伯三线船闸工程总体施工组织设计水工.docx
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京杭运河船闸扩容工程邵伯三线船闸工程总体施工组织设计水工
1编制说明
1.1编制说明
1.1.1工程名称：
京杭运河船闸扩容工程邵伯三线船闸工程
1.1.2本工程参与单位如下：
建设单位：
勘察单位：
设计单位：
监理单位：
质量监督检测单位：
1.1.3本《施工组织设计》编制阶段为施工阶段，涵盖的范围包括京杭运河船闸扩容工程邵伯三线船闸工程主体、上下游靠船墩及上下游护岸、上下游远调站及停泊锚地、防洪大堤及闸室工作桥等工程内容，公路桥施工组织设计另行编制。
1.2编制依据
1.2.1《京杭运河船闸扩容工程邵伯三线船闸工程施工合同》；
1.2.2《京杭运河船闸扩容工程邵伯三线船闸工程施工图纸》；
1.2.3京杭运河船闸扩容工程邵伯三线船闸工程《工程地质勘测报告》；
1.2.4有关规范
1.2.4.1中华人民共和国交通部《高桩码头设计与施工规范》；
1.2.4.2中华人民共和国交通部《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）；
1.2.4.3中华人民共和国交通部《船闸工程质量检验评定标准》（JTJ288-93）；
1.2.4.4中华人民共和国交通部《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）；
1.2.4.5中华人民共和国交通部《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）；
1.2.5.6《水运工程测量规范》（JTJ203-94）；
1.2.5.7国家现行的其他有关规范；
1.2.5.8公司管理体系文件。
2工程概况
2.1工程概述
2.1.1地理位置
邵伯船闸位于扬州市东北23公里的邵伯境内，三线船闸布置在二线船闸的西侧，两闸中心线间距90m，三线船闸上闸首上游与二线闸上闸首机房下游侧边缘基本齐平。
2.1.2工程规模、结构形式及主要尺度
京杭运河徐扬段规划为二级航道，故邵伯三线船闸级别为Ⅱ级，设计最大船舶等级为2000吨级船舶。
船闸尺度为23m×260m×5m，上、下游导航墙均为70m，上、下游靠船段长分别为416m和400m，上下游远方调度站码头长分别为200m，上下游锚地护岸长分别为600m、1160m，其中下游锚地包括560m的泄洪紧急避风锚地。
船闸上下闸首结构型式为钢筋砼坞式结构；闸室结构为钢筋砼扶壁及箱式结构；上游导航段、靠船墩、护岸、远调码头及停泊锚地结构形式为沉井结构；下游导航段为箱式和扶壁结构，靠船墩和护岸为夹石砼结构，远调码头为沉箱结构，停泊锚地为PHC高桩结构。
船闸承受双向水头，正向设计水头4.5m，反向设计水头1.8m；输水采用集中段廊道系统型式。
上下闸首工作闸门为钢质弧形三角门，阀门为平板提升门，闸、阀门启闭机均采用液压直推式启闭机。
闸区工作桥桥面总宽：
2.5m；荷载：
均布荷载3.0KPa；桥下通航净高：
7m。
上部结构：
主跨23.8m钢质系杆拱、全长79.5m。
左侧踏步及平台采用钢筋混凝土结构，右侧踏步及平台采用钢结构。
下部结构：
踏步两侧采用扩大基础，其余下部结构采用灌注桩。
2.1.3建筑物设计等级
船闸水工建筑物设计标准如下：
上闸首和闸室按二级水工建筑物设计；下闸首按一级水工建筑物设计；上下游导航墙、靠船墩、远调站、停泊锚地和航道护岸按照三级水工建筑物设计；临时建筑物按四级水工建筑物设计；上下闸首的工作闸、阀门的设计级别与其相应闸首一致。
上游运河西堤和下游运河东堤为一级堤防。
2.1.4工程用途
为了缓解京杭运河徐扬段货物通过量逐年递增的压力，提高船闸通过能力，发挥京杭运河徐扬段的整体航运效益，适应船舶标准化、大型化发展。
2.2主要项目工程量
序号
项目名称
单位
工程量数
1
土方开挖
m3
2160000
2
土方回填
m3
785000
3
钢筋加工
t
5537
4
砼浇筑
m3
135782
5
沉箱安装
个
20
6
沉井下沉
个
168
7
浮式系船柱制作安装
套
24
8
固定系船柱制作安装
套
155
9
PHC桩
根
234
3工程管理目标
3.1质量目标
按照合同约定，本工程质量等级为优良。
3.2安全、环保目标
安全生产工作是企业综合效益的重要组成部分，是人命关天的大事，只有确保安全才能正常生产。
项目部在本工程施工中坚决贯彻“安全第一，预防为主；遵章守法，持续改进”的方针，认真做好安全生产工作，职业健康安全目标是：
责任事故死亡率为0，重伤频率小于0.35‰，施工环境安全评估率100％；船舶重大事故频率为0，船舶海损事故频率小于3.5％，船舶机损事故频率小于4.0％，施工机械重大事故频率为0，施工机械事故频率小于2.5％；一般以上火灾事故为零，特大交通事故为零，重大交通事故控制在车辆总数的1.25％以内，一般交通事故控制在车辆总数的4.2％以内；职业病发生率小于1.0‰，特殊岗位持证率100％。
环保目标是：
材料选购、设备选型、工程施工满足环保法律法规和相关方要求。
临设建设环境评估合格率100％，生产和生活污水、有害垃圾（危废），烟尘、施工粉尘、噪声排放，资源消耗全面受控。
施工现场硬化、净化、绿化、美化等管理达到市局级文明工地的要求，原材料和能源节约率1.5％以上。
3.3工期目标
按照合同约定，本工程在2012年1月8日前完成。
3.4文明施工及其他目标
抓好本工程文明工地的建设工作，争取达到公司文明工地标准。
4工程特点分析
4.1工程施工特点分析
4.1.1本船闸分项工程较多，在施工过程中除安排好土建项目施工外，还需做好与当地各个部门的协调工作。
4.1.2本工程施工场地处于京杭运河已建一线、二线船闸与邵伯湖之间，施工区域狭小且仅有高水河桥是与外界陆路联系的唯一通道，因该桥宽仅2.5m，不可用于大型施工车辆的进出，所以在施工的初期，材料和设备的运输均需要水路运输。
4.1.3本工程土方工程中挖方和填方数量较大，在施工中应合理进行土方平衡调配，提高船机设备使用效率，尽量减少土方的倒运，降低工程成本。
4.1.4大体积混凝土的一次性浇筑量大
底板、闸首边墩及闸室墙结构部分的混凝土浇筑是本工程的重要组成部分，该部分混凝土结构存在体积大、一次性浇筑方量大的特点，其施工安全、质量控制标准要求严格，工艺技术要求较高。
同时施工各工序间联系及制约条件多，施工程序复杂。
根据工程特性及其它各方面的条件，结合以往工程施工经验，合理调配施工机械设备和施工人员，充分发挥机械设备性能，充分利用场地条件，满足大体积混凝土浇筑施工是本工程施工的重中之重。
4.2自然条件特点分析
4.2.1自然条件分析统计
4.2.1.1气温
多年平均气温14.9℃
历年最高气温39.1℃（1967.8.27）
历年最底气温-17.7℃（1956.1.6）
最高月平均气温31.8℃
最低月平均气温-3.2℃
4.2.1.2降水
多年平均降水量1039.7mm
历年年最大降水量1520.7mm（1972年）
历年月大降水量638.6mm（1954.7）
历年日大降水量278.3mm（1953.9.3）
多年平均≥25mm降水天数10.3天
4.2.1.3风况
常风向NE、EEN、E
多年平均风速3.2m/s
最大风速18.0m/s
4.2.1.4雾况及湿度
多年平均雾日10天
年平均相对湿度79%
4.2.1.4工程水文
4.2.1.4.1特征水位
按照国家内河通航标准（GBJ50139-2004）规定，苏北运河规划为二级航道，设计最高通航水位取洪水重现期为五十年一遇的洪水位，设计最低通航水位取年保证率98%。
由于上游航段受沿途灌溉用水影响较大，加之在枯水期补水量不足的原因，邵伯船闸上游水位近10年来一直偏低，工可阶段根据邵伯水文站1985~2004年日平均水位统计资料进行分析，结论如下:
年保证率98%的设计低水位为▽5.27，年保证率95%的设计低水位为▽5.43，而二线船闸采用的最低通航水位为年保证率79.1%的▽5.83，考虑南水北调东线工程全面实施后上游水位受高水河常年送水影响通航保证率将会有所提高，船闸仍采用国家计委批准实施的京杭运河续建工程徐州至扬州段总体设计中所确定的特征水位，但针对近年来水位偏低的现实条件，对上游结构物的高程适当调整，将上游引航道靠船段的河底高程降低为▽1.37，以保证引航道内水深在目前实际年保证率98%的设计低水位▽5.27条件下不小于设计船型满载吃水2.6m的1.5倍，即为3.9m。
邵伯三线船闸特征水位表
项目
上游
下游
最高校核水位
（m）
8.83（保西堤平衡水位）
8.95（邵伯湖行洪15000流量时的水位）
设计最高通航水位
（m）
8.33（向北送水设计高水位）
8.13（邵伯湖行洪12000流量时的水位、50年一遇洪水位）
设计最低通航水位
（m）
5.83（灌溉低水位）
3.33（邵伯湖最低水位）
4.2.1.4.2水位组合
邵伯三线船闸的水位组合取与二线船闸基本一致的水位组合，见下页表。
邵伯三线船闸水位组合表
项目
上游（m）
下游（m）
水头（m）
备注
设计组合
8.33
3.83（灌溉低水位）
4.5
正向水头
校核组合1
8.33
3.33
5.0
校核组合2
8.83
3.33
5.5
设计组合
6.33
8.13
1.8
反向水头
校核组合
6.33
8.95
2.62
4.2.2地质条件
根据江苏省地质工程勘察院2007年9月完成的《京杭运河扩容工程邵伯三线船闸工程岩土工程勘察报告》，勘探深度以浅地基岩土体划分为3个工程地质层，15个工程地质亚层。
其中，1层为近期人工填土，2层为全新世沉积土，3层为中～晚更新世沉积土。
4.2.2.1地形、地貌
拟建场地位于扬州市邵伯镇西侧约1km处，隶属长江三角洲冲积平原地貌。
场地经过人类长期改造活动，原始地貌景观已不复存在。
场地位于已建邵伯一线、二线船闸闸址西侧，目前场地除堤岸、闸址较高外，其余滩地较低，勘察期间堤顶高程▽9.40～▽11.70，滩地高程▽5.00～▽6.40，京杭运河河底高程▽2.50～▽-4.50；场地现有河堤最宽处约20m，最窄处约2m。
4.2.2.2土体工程地质特征
底层分层描述一览表
时代成因
层
亚层号
底层
名称
颜色
状态
岩土层特征描述
分布地段
层底埋深（m）
厚度（m）
最小～最大
最小～最大
近期人工堆填
1
1
素填土
黄灰土～
褐灰土
松散
主要由粘性土堆填而成，局部混杂少量砂性土，碎石等，个别地段夹杂少量淤泥质素填土
普遍分布
1.20～12.30
1.20～12.30
1A
淤泥质素填土
深灰土
流塑
具较强烈淤臭味，含较多腐植物碎片
个别孔揭露
4.70～7.80
1.20～3.80
Q4冲积
2
2-1
淤泥质粉质粘土
灰色
流塑
含少量棕色腐植物碎片，局部夹粉土团块，无摇震反应，光滑，韧性，干强度中等
局部分布
0.30～22.60
0.30～14.10
2-1A
粉质粘土
灰色
可塑
无摇震反应，光滑，韧性，干强度高
呈透镜体分布
17.4～19.50
2.60～5.40
2-2
粉质粘土
灰色
可塑
局部软塑，无摇震反应，光滑，韧性，干强度中高
局部分布
4.00～20.90
1.80～8.90
Q3-2冲积
3
3-1
粘土
灰黄色
硬塑
局部粉质略重，呈软、可塑状，含少量铁锰质结核，无摇震反应，光滑，韧性，干强度高
普遍分布
5.00～18.20
0.90～9.90
3-2
粉质粘土
青灰黄绿色～灰黄色
可塑
无摇震反应，光滑，韧性，干强度高
普遍分布
7.8～22.50
0.4～9.60
3-2A
粉土
黄灰色
稍密～中密
摇震反应中等，韧性，干强度低
呈透镜体分布
14.8～19.20
1.20～12.30
3-2B
粘土
黄灰色
软塑
局部软～硬塑，无摇震反应，光滑，韧性，干强度中高
呈透镜体分布
16.4～21.00
0.50～5.00
3-3
粘土
褐黄色
硬塑
局部软塑，含铁锰质结核，局部含姜石和钙质结核，无摇震反应，光滑，韧性，干强度高
普遍分布
16.8～26.40
0.2～12.65
3-3A
粉土
灰黄色
具层理，摇震反应中等，光滑，韧性，干强度高
普遍分布
18.2～25.7
0.20～4.30
3-4
粘土
灰黄色
硬塑
无摇震反应，光滑，韧性，干强度高
普遍分布
29.0～41.30
4.4～16.00
3-5
粘土
灰黄色
坚硬
含较多铁锰质结核，无摇震反应，光滑，韧性，干强度高
普遍分布
38.10～50.40
5.90～9.10
3-5A
粉土夹粉砂
灰黄色
中密
具层理，摇震反应中等，韧性，干强度低
呈透镜体分布
44.5～47.50
1.90～4.20
3-6
粘土
灰黄色
硬塑
无摇震反应，光滑，韧性，干强度高
普遍分布
未揭穿
控制厚度2.5～12.20
4.2.3水文地质
4.2.3.1地下水类型
根据地下水的含水岩类、赋存、埋藏条件及其水力特征，本次勘察揭示的地下水类型主要为空隙潜水和空隙微承压水，空隙浅水赋存于1层填土和2层土中，空隙微承压水赋存于3-3A和3-5A层中，其中3-5A埋深较深，对本工程基本无影响
4.2.3.2地下水的补给、迳流、排泄条件
潜水补给来源主要是大气降水和邻近地表水体（邵伯湖、高水河和京杭运河）；空隙微承压水接受上层潜水越流补给，与同层地下水呈侧向补排关系。
场地地形总体较平坦，地下水自高处向低处迳流，处于相对停滞状态。
潜水排泄方式主要Wie自然蒸发，旱季向地表水体排泄。
4.2.3.3底层渗透性
根据室内渗透试验结合地区经验对各土层渗透性评价见下表
层号
名称
水平渗透系数
Khcm/s
水平渗透系数
Khcm/s
渗透性
评价
实验室指标
建议值
实验室
指标
建议值
1
素填土
10-6
10-6
微透水
2-1
淤泥质
粉质粘土
2.72×10-7
2×10-7
3.26×10-7
7×10-6
不透水
2-2
粉质粘土
10-7
10-7
不透水
3-1
粘土
3.36×10-8～3.66×10-7
1.5×10-7
1.21×10-8
1×10-8
不透水
3-2
粉质粘土
2.72×10-7
2×10-7
3×10-7
不透水
4.2.3.4地下水水位
根据本地区的水位长期观测资料，潜水位丰水期与枯水期年变化幅度在1.5m左右。
设计水位按埋深0.1m～0.50m考虑。
4.2.4地震
根据《中国地震活动参数区划分》（GB18306-2001），本地区地震动峰值加速度值为0.10g（相当于地震基本烈度为Ⅶ度）。
4.3工程风险评估
项目部根据施工现场的条件、工程特点和性质对施工过程中可能出现的事故进行分析判断，确定本工程的安全风险及控制目标。
根据本工程的特点，安全风险主要有如下几个方面：
4.3.1自然灾害影响，包括突风、龙卷风、气旋雷暴、寒潮、高温等，影响范围涉及工程、人员、施工设备、影响程度大，后果严重，特别是施工期经历的突风、龙卷风、暴雨等灾害性天气影响为主要的安全风险；
4.3.2机械设备操作：
对操作者及附近人员的伤害风险及对设备的损害风险；
4.3.3用电安全风险；
4.3.4火灾、高处作业、深基坑开挖、水上作业及运输；
4.3.5基坑开挖及排水对二线船闸有一定的影响，施工中必须进行变形、沉降等观测；
4.3.6施工过程需跨越三个汛期，对防洪大堤、围堰、基坑渗透稳定性影响较大。
安全风险的防范以预防为主，保障为辅，通过执行安全管理措施控制风险,通过保险、防护措施将风险所引起的损失减至最小。
5施工总平面布置
5.1施工总平面布置说明
本工程施工平面布置依据《京杭运河船闸扩容工程邵伯三线船闸工程投标文件》和施工图设计提供的相关现场施工平面、地质、气象、水位、交通等情况资料进行综合考虑后进行编制。
同时结合我单位施工经验和采取的施工方法等因素，以布置紧凑、满足功能、工艺流程合理、减少施工用地为原则，本着交通方便、利于生产、易于管理、便于生活的目标，在符合国家有关安全、卫生、文明、环保的前提下，进行本工程项目施工总平面布置。
5.1.1施工总体布置规划原则
本工程施工场地布置原则为：
尽量少占耕地，减少临时征地面积，方便施工，减少对邵伯镇及京杭运河一线、二线船闸正常运行的干扰，利于生活，方便生产；充分利用当地可为工程服务的建筑、加工制造、修配及运输等企业；同时考虑当地及有关部门对工程施工的要求。
5.1.2施工场地布置
依据以上原则，结合现场的实际情况，施工场区主要分为三部分进行布置：
即沉箱预制场，大小临建场地和弃土区。
大小临建场地拟布置在主体闸室西侧闸区管理所用地范围内，以不影响永久性建筑为原则，填筑顶高程取与新建管理区顶面高程接近，取10.2m；沉箱预制临时场地考虑设置在下游引航道驳岸西侧，现有下游远调站北侧开挖至-1.0m，形成坞坑，沉箱在坞坑内预制；弃土区共选择四个区域，其中弃土Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区在下游，弃土Ⅳ区在上游，其中弃土Ⅱ区是利用废旧低洼池塘，船舶运输土方至弃土区，吹填上岸，其余弃土区修建临时驳载码头，土方利用机械上岸，堆土高度分别要求不小于2.0m。
5.1.2.1大小临建场地布置
大型临时场地面积共15700m2，包括变电站、钢筋模板加工厂、设备停放区、、砂石料堆场及2座搅拌站。
以不影响管理区房屋建筑的施工为原则，该场地布置在船闸主体闸室西侧，待主体工程竣工后，在该处建设工程永久管理区。
小临设置布置3600m2的生活区，位于船闸主体西侧。
5.1.2.2沉箱预制场布置
沉箱预制场地面积共9000m2，主要为沉箱预制场地及钢筋、模板加工场地。
该预制场地与护岸构筑物基础同时开挖，场地标高控制在-1.0m，整个场地四周布设临时围堰，在沉箱预制完成后引入运河水流，经助浮托运沉箱至施工现场安装。
沉箱钢筋、模板加工区布设在大型临时场地内，通过车辆配合人工运输至施工现场进行安装。
5.1.2.3临时码头布置
因本工程受所处区域条件限制，所有工程材料必须从水路运输至现场，因此，临时码头建设尤为重要。
根据施工总平面布置，临时码头设在船闸基坑西侧邵伯湖东岸，位于拌合站中间位置，码头结构形式为钢管桩、承台结构。
5.1.2.3临时堆土区布置
设计弃土量为180.93万m3，占地面积1085亩左右。
弃土区为临时弃土区，暂考虑设置4个，其中下游3个堆土量分别为50万m3，60万m3和40万m3，分别位于京杭运河下游3~6km处，其中一处在凤凰岛下游100m处，废弃得砖瓦厂，可堆土50万m3，一处位于杨溧高速运河桥附近低洼池塘，可堆土40万m3，另一处位于太平河西岸，距离邵伯船闸约5km，是一片荒地，可堆土60万m3。
工程竣工后弃土区土方可以用于别的工程，也可将弃土区作为永久性场地使用。
5.2施工总平面图（见附图）
5.2.1施工总平面图
5.2.2基坑开挖及大临设施平面布置图
5.2.3沉箱预制场平面布置图
5.3临时用地、用水、用电计划
5.3.1临时用地计划
5.3.1.1小临用地计划：
2008年12月至工程结束，需要3600m2，租赁拟建三线船闸西侧的度假村；
5.3.1.2大临用地计划：
2008年12月至本工程结束，需要8000m2，位置在船闸主体西侧，需要回填土方。
5.3.2临时用水计划
本工程施工用水主要包括混凝土拌和用水、混凝土养护用水、辅助施工用水和生活用水，施工高峰期生产用水约为61.8m3/h；生活用水约为5.2m3/h；消防用水按60m3/h考虑。
施工用水采用邵伯湖湖水。
5.3.2.1施工用水量计算
序号
项目
标准
用水量（m3/h）
备注
一
生产用水
61.8
不均匀系数取1.2
1
混凝土拌和
200L/m3
40
2
混凝土养护
4000L/m3，14d
4.5
辅助施工
综合
2
含道路洒水、机械用水等
二
生活用水
250L/天·人
5.2
按高峰500人计算
三
消防用水
60
不计入总量
合计
67
不计消防用水
注：
用水量均考虑1.2的不均匀系数。
根据上述计算，本工程月供水指标应大于30000m3。
5.3.2.2供水系统主要工程量
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
供水管
DN200镀锌无缝钢管
m
100
包括管沟开挖、埋设
2
供水管
DN150镀锌无缝钢管
m
400
包括管沟开挖、埋设
3
供水管
DN100镀锌无缝钢管
m
500
包括管沟开挖、埋设
4
供水管
DN50镀锌无缝钢管
m
800
包括管沟开挖、埋设
5
供水管
DN25镀锌无缝钢管
m
1000
包括管沟开挖、埋设
6
合计
m
5.3.2.3供水管线布置
在拌合站设置沉淀池和储水池，用于沉淀和储存邵伯湖水，经沉淀净化后，通过管道和加压泵送至船闸主体和一、二线闸区，供船闸及桥梁施工用水，拌合用水直接采用水泵上水。
跨闸管道采用钢支架进行架设。
施工区生活用水采用闸区内自来水管网供水。
5.3.3临时用电计划
5.3.3.1总体布置
本工程施工范围大，需要多点同时施工，因此用电范围较广，如只在一地设置临时变压器，将面临输电线路过长、压降过大的问题，故考虑在三处施工用地分别安装临时变压器，一方面满足各自施工用地范围内各项施工设施的用电需要，另一方面工作面用电也将较为方便，可考虑从就近的临时变压器引达。
临时供电系统采用三相五线制，使用专门的保护零线，保障施工现场用电安全，防止触电事故发生，有效地保障施工人员的用电安全。
电源接自业主提供的电源接口。
该工程主要用电负荷为混凝土拌和系统、冷水厂、空压站、辅助加工设施、工作面用电等。
施工高峰期计算负荷约为1200kw，变压器总安装容量为1300KVA。
5.3.3.2在大型临时场地施工生产区设置1＃变电所，安装一台S9-500-10/0.4变压器，主要向混凝土拌和系统、冷水厂、空压站、模板加工场、机钳车间等辅助加工场、上闸首工作面提供用电，并考虑部分调试用电。
5.3.3.3在临时加工施工生产区设置2＃变电所，安装一台S9-300-10/0.4变压器，主要向钢筋木材加工场、金属结构加工场、下游引航道工作面提供用电，并考虑部分调试用电。
5.3.3.4在船闸上游设置3＃变电所，安装一台S9-500-10/0.4变压器，主要向上游引航道及防波大堤工作面提供用电，并考虑公路桥及部分调试用电。
5.3.3.5变压器配置容量
编号
安装位置
用电
负荷
变压器
容量
供电对象
备注
1＃变电所
大型临时场地施工生产区
400kw
500KVA
一台
混凝土拌和系统、冷水厂、压气站、辅助加工场、闸室工作面提供用电，并考虑部分调试用电
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