围堰施工方案迎水拉锚式围堰.docx

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围堰施工方案迎水拉锚式围堰

天津市黄庄洼分洪闸除险加固工程

围堰施工方案

（迎水拉锚式围堰）

天津振津工程集团有限公司

2012年2月

一、工程概况……………………………………………………………………………2

1、工程总说明………………………………………………………………………2

2、工期要求…………………………………………………………………………2

3、水文气象和工程地质资料………………………………………………………2

4、施工交通条件……………………………………………………………………4

5、现场地勘及河底现状测量………………………………………………………4

二、围堰设计……………………………………………………………………………4

三、围堰施工方法………………………………………………………………………5

1、打桩设备选择……………………………………………………………………5

2、管桩及钢板桩施工的顺序………………………………………………………5

3、桩的检验、吊装、堆放…………………………………………………………5

四、围堰安全监测………………………………………………………………………8

五、安全生产措施………………………………………………………………………8

1、围堰施工安全管理措施………………………………………………………………8

2、施工用电安全管理措施………………………………………………………………8

3、围堰文明施工管理措施………………………………………………………………11

六、投入材料及设备用表………………………………………………………………11

1、投入材料用表…………………………………………………………………………11

2、投入设备用表…………………………………………………………………………12

附图1……………………………………………………………………………………13

附图2……………………………………………………………………………………14

附图3……………………………………………………………………………………15

一、工程概况

1、工程总说明

黄庄洼分洪闸位于天津市宝坻区白毛庄村南潮白新河左堤，是潮白河向黄庄洼蓄滞洪区分洪的控制工程。

分洪闸建成于1972年，为设有胸墙的涵洞式水闸，设计洪水标准20年一遇，启用标准为5年一遇，当闸上洪水位5.87m（85高程，除注明外以下同）时开闸向黄庄洼蓄滞洪区分洪，设计分洪流量1360m3/s；校核分洪流量为1800m3/s，校核洪水位6.94m。

分洪闸主要由铺盖、闸室、涵洞和消能设施等组成。

本工程分洪闸施工前，在施工区域以外、上下游侧各搭设一条临时围堰进行挡水。

上游围堰自潮白河右堤开始搭设，围堰中心线桩号为Z0-067.92。

下游围堰采用草袋土围堰型式搭设，围堰中心线桩号为Z0+182.86。

2、工期要求

本工程计划于2012年1月20日开工，计划于2013年1月12日完工，计划工期358日历天。

围堰施工计划于2012年2月11日开工，计划于2012年3月11日完工，计划工期30天。

3、水文气象和工程地质资料

3.1水文气象

（1）气象

本工程区属北温带半湿润季风区，属大陆性气候，四季分明，春季干燥多风，夏季温热多雨，秋季温降快雨量少，冬季寒冷少雪。

该地区年平均气温11.1℃，极端最高温度40.3℃，极端最低温度-27.4℃，无霜期190天。

多年平均降水582.7mm，其中夏季6～9月份降雨量510mm，占全年的83.4％，且年际变化大，最大年降水量910.6mm，最小年降水量307.9mm。

多年平均水面蒸发量994.9mm（E601），相对湿度63％。

多年平均日照时数2620.9小时。

一般年份冻土深度49cm，1969年最深达67cm。

多年平均无霜期190天，终霜一般在4月上旬，初霜一般在10月中旬。

地下水埋深约0.6m。

（2）水文

1）分洪流量及特征水位

潮白新河20年一遇洪水、闸前设计分洪水位6.7m时，分洪闸分洪流量为1060m3/s；

潮白新河50年一遇洪水、闸前设计分洪水位6.7m时，分洪闸分洪流量为1360m3/s。

2）施工期洪水

一般年份非汛期闸前水位为5.413m（大沽高程7.0m）。

3.2工程地质

根据钻孔揭露，工程区地质结构为粘砂多层结构。

根据地层时代、岩性及空间分布特征，将工程区地层划分为9个工程地质层，由上至下分述如下：

（1）第四系全新统人工堆积（rQ）

潮白河左大堤堤身素填土，土质不均，含植物根系、白灰渣，厚度4.7～5.2m。

素填土（①）：

以褐黄色为主，色杂，干～稍湿，硬塑～可塑，为壤土。

（2）第四系全新统上组冲积（alQ34）

岩性为粘土、壤土，含姜石、锈斑及有机质。

层底高程-0.32～0.20m，层厚2.8～3.8m。

粘土（②-1）：

灰绿色～灰黄色，稍湿～湿，硬塑～可塑，含姜石，呈透镜体状分布。

具中、高压缩性，极微透水性，标贯实测击数11击。

壤土（②-2）：

灰黄色，湿，可塑，局部为硬塑，呈层状分布。

具中压缩性，极微透水性，标贯实测击数9击。

（3）第四系全新统中组浅海相沉积（mQ24）

岩性为粘土、壤土，富含有机质，可见贝壳碎片。

层底高程-12.02～-11.70m，层厚11.7～11.9m。

粘土（③-1）：

灰色，饱和，软塑～可塑，局部为硬塑，呈层状分布，土质不均。

具中～高压缩性，极微透水性，标贯实测击数6～7击。

壤土（③-2）：

灰色，饱和，可塑，呈层状分布，局部呈透镜体状分布。

具中压缩性，极微透水性，标贯实测击数6～8击。

（4）第四系全新统下组冲积（alQ14）

岩性为壤土，含姜石、锈染。

层底高程-18.80～-18.62m，层厚6.6～7.1m。

壤土（④-2）：

褐黄色，饱和，流塑～可塑，土质较均一，呈层状分布。

具中压缩性，微透水性。

（5）第四系上更新统第五组冲积（alQe3）

岩性为壤土、粉砂。

层底高程-29.00～-28.82m，层厚10.2m。

壤土（⑤-1）:

黄灰色，饱和，硬塑～可塑，土质不均，呈透镜体分布。

粉砂（⑤-2）：

灰黄色，饱和，密实，砂质纯净，呈层状分布。

（6）第四系上更新统第四组滨海～潮汐带相沉积（mcQd3）

壤土富含云母、有机质及贝壳碎片。

钻孔未揭穿，最大揭露深度40m。

壤土（⑥）：

灰色，饱和，可塑，土质不均，呈层状分布。

4、施工交通条件

4.1场外交通

工程位于天津市宝坻区，附近九园公路交通方便。

工程区对外交通条件便利，可利用九园公路和潮白河左堤堤顶道路作为施工外来物资运输的主要进场道路。

4.2场内交通

施工期间，施工区域内可利用现有堤顶道路、交通路和搭设完毕的交通围堰作为施工道路，对不满足交通条件的部分道路进行局部修整。

修整的主要方法为铺设拆房土，路面宽6m，厚度为100cm，路面两侧修筑排水沟。

局部修整后的交通道路结构示意图见下图。

修整交通道路结构示意图

场内主要交通道路修整做法为：

首先清除临时施工道路范围内的淤泥及杂物，然后填筑100cm厚拆房土，并碾压密实。

路面设1%的排水横坡，坡向路外两侧的排水沟。

施工路面要求平整、坚实，以防混凝土在运输途中离析。

施工中设置交通标识牌，每日进行洒水降尘，设专人负责施工道路的管理和维护工作，以保证路况良好、交通顺畅并确保交通安全。

5、现场地勘及河底现状测量

二、围堰设计

1、围堰设计

根据招标阶段设计图纸要求，围堰设计尺寸见下表（单位m）。

轴线桩号

顶高程

高度

顶宽

坡比

长度

形式

上游围堰

Z0-067.92

5.913

6.5

6

/

160

迎水拉锚式围堰

下游围堰

Z0+182.86

0.983

2.5

5

1:

2.0

100

草袋土围堰

2、结构形式

2.1上游围堰

采用迎水拉锚式围堰。

（围堰断面图及平面图附后）

此型式采用迎水侧打设40c钢板桩，并扎制避水防水布，避水防水布钢板桩内外双层布置，迎水侧向河床延伸10米，内侧铺满整个围堰宽度；背水侧打设钢管桩直径500mm、间距500mm、长12m；距河床10m处打设直径500mm卷制钢管桩，插入河床内不小于6m。

围堰内部采用草袋土填充。

压顶横梁采用双40a钢板桩并搭接在两侧壁厚140mm钢板横梁托板上，采用直径32mm钢丝绳进行双排桩桩顶对拉并与10m外钢管桩上锚定端节点板相连。

2.2下游围堰

采用草袋土围堰型式。

（围堰断面图附后）

此型式采用土围堰的方式，土料为松散的粘性土，施工时采用进占法，人工抛投草袋土的方法进行填筑。

三、围堰施工方法

1、打桩设备选择

拟采用振动锤配合履带吊，作为沉设钢板桩及钢管桩主要动力，为确保围堰位置的准确性及钢板桩的垂直度，采用D609钢管实施围囹加固，必要时可沉设锚桩，对围护实施拉锚加固。

投入钢板桩振动锤3台用于施工。

2、管桩及钢板桩施工的顺序

根据施工图及高程放设沉桩定位线→根据定位线控设沉桩导向架→利用水上设备进行沉桩就位→沉设围护桩→将围护桩送至指定标高→钢丝绳锁固→铺设防水布→排除围堰内积水、填充草袋土

3、桩的检验、吊装、堆放

3.1桩的检验

管桩及钢板桩运到工地后，需进行整理。

清除锁口内杂物（如电焊瘤渣、废填充物等），对缺陷部位加以整修。

（1）锁口检查方法：

用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作为标准，将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。

检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。

对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。

（2）为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。

同时，尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。

需要进行宽度检查，方法是：

对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每片桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1为宜。

对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。

对于超出偏差的钢板桩应尽量不用。

（3）钢管桩及钢板桩的其他检查，对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。

（4）锁口润滑及防渗措施，对于检查合格的钢板桩，为保证钢板桩在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩在使用时防渗性能。

每片钢板桩锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：

干膨润土：

干锯沫=5:

5:

3。

3.2管桩及钢板桩桩吊运

装卸管桩及钢板桩采用两点吊。

吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。

吊运方式有成捆起吊和单根起吊。

成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。

3.3管桩及钢板桩堆放

管桩及钢板桩堆放的地点，选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。

堆放时应注意：

（1）堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；

（2）钢管桩及钢板桩要按型号、规格、产度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；

（3）钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。

3.4导向架的安装

在围堰施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，设置一定刚度的、坚固的导向架，亦称“施工围檩”。

导向架采用单层双面形式，通常由导梁和围檩桩等组成，围檩桩的间距一般为2.5～3.5m，双面围檩之间的间距不宜过大，一般略比板桩墙厚度大8～15mm。

安装导向架时应注意以下几点：

（1）采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。

（2）导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。

（3）导梁不能随着钢板桩的打设而产生下沉和变形。

（4）导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩碰撞。

3.5管桩及钢板桩打设

管桩及钢板桩施工要真确选择打桩方法、打桩机械和流水段划分，以便使打设后的板桩墙有足够的刚度和良好的防水作用，且板桩墙面平直，以满足基础施工的要求，对封闭式板桩墙还要求封闭合拢。

根据现场施工条件，采用单独打入法。

此法是从一角开始逐块插打，每块钢板桩自起打到结束中途不停顿。

因此，桩机行走路线短，施工简便，打设速度快。

但是，由于单块打入，易向一边倾斜，累计误差不易纠正，墙面平直度难以控制。

（1）先由测量人员定出钢板桩围堰的轴线，可每隔一定距离设置导向桩，导向桩直接使用钢板桩，然后挂绳线作为导线，打桩时利用导线控制钢板桩的轴线，在轴线法要求高的情况下，采用导向架。

（2）准备桩帽及送桩：

打桩机吊起钢板桩，人工扶正就位。

（3）单桩逐根连续施打，注意桩顶高程不宜相差太大。

（4）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。

3.6钢管桩及钢板桩的拔除

工程完工后，要拔除钢管桩及拉森桩，以便重复使用。

拔除前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间，否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、构筑物或底下管线的安全，设法减少拔桩带土十分重要。

先用打拔桩机夹住桩头部振动1min～2min，使其周围的土松动，产生“液化”，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。

拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拔，如此反复可将桩拔出来。

拔桩时应注意事项：

（1）拔桩起点和顺序：

对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。

可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。

拔桩的顺序最好与打桩时相反。

（2）振打与振拔：

拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。

对较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100—300mm，再与振动锤交替振打、振拔。

（3）对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续不超过1.5h。

四、围堰安全监测

采用堰顶布点及定期观测的方法进行围堰监测。

1、堰顶布点

（1）利用经纬仪在堰顶放出中心线，观测围堰的横向位移，防止围堰变形；

（2）堰顶沿长度方向每10m设一点，沿宽度方向2m一点，观测围堰的纵向位移，防止围堰发生沉降变形。

2、定期观测

围堰搭设完后，对围堰进行定期观测。

前一周，一天三次对围堰进行观测；一周后至一个月期间，每天一次对围堰进行观测；一个月后，围堰趋于稳定，一周一次对围堰进行观测。

3、围堰出现变形的应急处理

观测期间，发现围堰发生变形后，及时向项目经理汇报，做出应急处理。

五、安全生产措施

1、围堰施工安全管理措施

（1）施工机械由物资设备部与安全环保部检查验收后进场作业，并有验收记录。

（2）施工机械操作人员按规定进行培训考核，持证上岗，熟悉本工种安全技术操作规程。

（3）合理规划主要施工着道路，对道路的转弯半径、道路纵向坡度、路面宽度和路面结构等认真进行规划，最小转弯半径不得小于20M，并按交通规范要求设置安全警示牌。

（4）施工作业时，按施工方案和规程挖、填土，不得超挖、破坏基底土层的结构。

（5）机械作业位置要稳定、安全，不得向围堰未稳定边缘过于贴近。

（6）作业人员有稳定、安全的立足处，远离土方车辆运行与运输范围。

（7）夜间或光线较暗的施工设置足够的照明，不得在一个作业场所只装设局部照明。

（8）连续作业时，应安排施工人员定时倒休，避免施工及司驾人员疲劳作业。

（9）变形监测：

围堰成型后按照方案进行变形监测，并有监测记录。

2、施工用电安全管理措施

2.1接地与接零保护系统

（1）在施工现场专用的中性点直接接地的电力系统中必须采用TN-S接零保护系统。

（2）施工现场每一处重复接地的接地电阻值不大于10Ω，且不得少于3处（即总配电箱、线路的中间和末端处），重复接地线与保护零线相连。

接地电阻每季度至少复测一次，现场每月检测一次。

（3）接地装置的接地线采用二根以上导体，在不同点与接地体作电气连接。

垂直接地体采用角钢、钢管或圆钢，不得采用螺纹钢材。

（4）保护零线由工作接地线、配电室的零线或第一级漏电保护器电源侧的零线引出。

保护零线单独敷设，不得装设任何开关与熔断器。

保护零线接至每一台用电设备的金属外壳（包括配电箱）。

（5）保护零线的截面不小于工作零线的截面，并使用统一标志的绿/黄双色线，任何情况下不得将绿/黄双色线作负荷线。

与电气设备相连的保护零线为截面不小于2.5mm的绝缘多股铜线。

（6）保护零线与电气设备连接采用铜鼻子等可靠连接，不得采用铰接，电气设备接线柱镀锌或涂防腐油脂；工作零线和保护零线在配电箱内通过端子板连接，其中保护零线在其他地方不得有接头。

（7）同一施工现场的电气设备不得一部分作保护接零、一部分作保护接地。

2.2配电箱、开关箱

（1）施工现场配电系统设置总配电箱（屏）、分配电箱、开关箱，实行三级配电、两级保护。

分配电箱与开关箱的距离不得超过30m，开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不得超过3m。

配电箱周围有足够二人同时工作的空间和通道。

（2）开关箱由末级分配电箱配电，动力配电箱与照明配电箱分别设置。

（3）每台用电设备有各自专用的开关箱。

开关箱内严禁用同一个开关电器直接控制二台及二台以上用电设备（含插座）。

（4）所有配电箱内在电源侧装设有明显断点的隔离开关，漏电保护器装设在电源隔离开关的负荷侧。

分配电箱漏电保护器的额定漏电动作电流在50~75mA，开关箱漏电保护器的额定漏电动作电流不得大于30mA；手持式电动工具的漏电保护器额定漏电动作电流不得大于15mA；额定漏电动作时间均小于0.1S。

（5）配电箱进、出线在箱底进出，并分路成束加PVC套管保护；配电箱内的连接线采用绝缘导线，排列整齐，不得有外露带电部分；箱内设置铜质的保护零线端子板和工作零线端子板。

（6）固定式配电箱安装高度底口与地面距离大于1.3m，小于1.5m，安装牢固；移动式配电箱安装高度底口距地面大于0.6m，小于1.5m，有固定支架。

（7）配电箱必须采用铁板制作，铁板厚度大于1.5mm；对配电箱进行编号，表明其名称、用途、维修电工姓名，箱内有配电系统图，标明电器元件参数及分路名称。

严禁使用倒顺开关。

（8）配电箱门须配锁，有防雨、防砸措施；箱内保持清洁，不得有杂物。

（9）所有配电箱、开关箱每月进行检查、维修一次。

2.3现场照明

（1）施工现场照明用电单独设置照明配电箱，箱内设置隔离开关、熔断器和漏电保护器，熔断器的熔断电流不得大于15A，漏电保护器的漏电动作电流小于30mA，动作时间小于0.1S。

（2）施工现场照明器具金属外壳需要保护接零必须使用三芯橡皮护套电缆，严禁使用花线和护套线，导线不得随地拖拉或缠绑在脚手架等设施构架上。

（3）照明灯具的金属外壳和金属支架必须作保护接零。

（4）室外灯具的安装高度大于3m，室内灯具大于2.4m，大功率的金属卤化灯和钠灯大于5m。

（5）在下列情况下现场照明采用36V以下安全电压：

室内线路和灯具安装低于2.4m的；在潮湿和易触及带电体的工作场所；使用手持照明灯具的。

（6）在一个工作场所内，不得只装设局部照明。

2.4配电线路

（1）架空线必须设在专用电杆上，严禁架设在树木、脚手架上。

电杆采用混凝土或木杆，不得采用竹杆。

木杆梢径不小于130mm。

（2）架空线路装设横担、绝缘子并采用绝缘导线。

绝缘铝线截面不小于16mm，绝缘铜线截面不小于10mm。

档距不得大于35m，线间距离不得小于0.3m，横担间的最小垂直距离不得小于0.6m。

（3）架空线的相序排列为：

和保护零线在同一横担架设时；面向负荷从左侧起为L1、N、L2、L3、PE；动力、照明线在两个横担上下分别架设时，上层横担：

面向负荷从左侧起为L1、L2、L3，下层横担：

面向负荷从左侧起为L1（L2、L3）、N、PE。

（4）配线要分色（包括配电箱内连线），相线L1为黄色，L2为绿色，L3为红色，工作零线N为黑色，保护零线PE为绿/黄双色。

（5）施工现场电缆干线采用埋地或架空敷设，严禁沿地面明设、随地拖拉或绑架在脚手架上。

（6）电缆在室外直接埋地敷设的深度不得小于0.6m，并在电缆上下各均匀铺设不小于50mm的细砂然后覆盖硬质保护层，电缆接头设在地面上的接线合内；加空敷设时，沿墙壁或电杆设置，并用绝缘子固定，严禁用金属裸线作绑线，橡皮电缆的最大弧垂距地不得小于2.5m。

（7）电缆穿越建筑物、道路和易受机械损伤的场所，必须采取加设防护套管等进行线路过路保护。

（8）严禁采用四芯或三芯电缆外加一根电线代替五芯或四芯电缆。

（9）电线必须符合有关规定，禁止使用老化或破损线缆，对破皮的线缆进行包扎或更换。

2.5电器装置

（1）设备容量大于5.5KW的动力电路必须采用加设自动开关电器或降压启动装置，不得采用手动电器直接控制。

（2）各种开关电器的额定值与其控制用电设备的额定值相适应。

（3）溶丝与设备容量相匹配，不得用多根熔丝绞接代替一根熔丝，每根熔丝的规格要一致，严禁用其他金属丝代替熔丝。

（4）配电箱内的电器必须可靠完好，不得使用破损、不合格的电器。

3、围堰文明施工管理措施

（1）土方运输道路定时洒水，防止扬尘。

（2）夜间施工采取应对措施防止噪声扰民。

六、投入材料及设备用表

1、投入材料用表

名称

单位

数量

备注

上游围堰土方

m³

10000

40c钢板桩

根

854

直径500mm

卷制钢管桩

根

344

直径32mm钢丝绳

m

720

防水布

㎡

5000

编织袋

条

87400

零星钢材

t

0.85

2、投入设备用表

设备名称

型号

单位

数量

挖掘机

1m3

台

2

推土机

D6

台

1

自卸汽车

4m3

辆

10

运输车

10t

辆

1

泥浆泵

6寸

台

4

水泵

4寸

台

8

发电机

75kw

台

1

发电机

24kw

台

1

附图1

附图2

附图3