船閘工程土石方工程施工方案

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1工程概況

1.1平面結(jié)構(gòu)簡述

船閘布置在主河道右岸，閘軸線與壩軸線正交，船閘左側(cè)與泄水閘相接，右側(cè)與右岸土石壩連接段相接。船閘由上下游隔水墻和靠船墩、上下游主副導(dǎo)航墻、上下閘首、進出水段和閘室等組成，其中主體工程全長1438m。

主體部位布置狀況為：緊靠上閘首上游側(cè)為進水段，緊靠下閘首下游側(cè)為出水段。緊臨左側(cè)進出水段為上、下游主導(dǎo)航墻，上游主導(dǎo)航墻長154m，下游主導(dǎo)航墻長155m。緊臨右側(cè)進出水段為上、下游副導(dǎo)航墻，上、下游副導(dǎo)航墻布置為不對稱型，上游副導(dǎo)航墻長153.58m，下游副導(dǎo)航墻長147.98m。上閘首平面尺寸：44.0×28.0(垂直流向×順?biāo)飨?、閘室有效尺寸180×23×3.5(長×寬×門檻水深)、下閘首平面尺寸44.0×25m(垂直流向×順?biāo)飨?。采用閘墻廊道側(cè)支孔分散輸水系統(tǒng)。船閘出口處布置有消力池消能，消力池長43m，為鋼筋砼底板。消力池以下航道底高程在49.0～51.5m。船閘年設(shè)計通過能力：768萬噸。1.2工程地質(zhì)

船閘位于主河床右側(cè)，船閘區(qū)地面高程51.0m～57.0m；覆蓋層上部為中細(xì)砂，厚0～4m；覆蓋層下部為砂礫石，厚0～1.0m；基巖頂面高程49.5～57.0m，巖性為硅質(zhì)白云巖、白云巖夾灰質(zhì)白云巖、巖性堅硬，巖石承載力高。

閘基持力層巖溶很發(fā)育，順白云巖、灰質(zhì)白云巖發(fā)育猛烈，硅質(zhì)白云巖發(fā)育相對較弱。

閘基巖體除斷層部位局部呈強風(fēng)化狀態(tài)外，其余部位巖石均呈弱風(fēng)化狀態(tài)，巖性堅硬，強度較高。

受巖溶影響，閘區(qū)巖石透水性強，25m深度范圍內(nèi)一般為中～強透水帶，相對不透水帶起伏較大，一般為18～34m。1.3土石方開挖特點

船閘土石方開挖總量為54.26萬m3，土方開挖量為52.23萬m3，石方開挖量為2.03萬m3。其開挖特點具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)開挖范圍大：順?biāo)鞣较蜷L1438m；開挖部位眾多，上下游隔水墻和靠船墩、上下游主副導(dǎo)航墻、上下閘首、進出水段和閘室，造成基坑開挖的繁雜性。

(2)基坑開挖工期緊，且開挖過程中還要進行泄水閘、廠房工程的土石方和基礎(chǔ)混凝土澆筑施工，干擾比較大，爆破作業(yè)風(fēng)險性高，施工安全管理工作繁重。

(3)基坑開挖時段可能會遇暴雨，且雨量大，降雨日長，嚴(yán)重制約施工進展，造成基坑開挖的不連續(xù)性。

(4)基坑所處地段地質(zhì)條件繁雜，施工排水工作和基坑開挖的難度較大。

2施工布置

2.1施工布置原則

(1)結(jié)合《前期階段性施工組織設(shè)計》中施工總布置，做到技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理、規(guī)模適中、干擾比較小且便于施工總布置中各相關(guān)設(shè)施相互銜接。

(2)利于充分發(fā)揮臨時設(shè)施的生產(chǎn)能力，滿足施工總進度中土石方明挖強度的要求。

(3)依據(jù)《謝家臺碴場棄碴規(guī)劃方案》合理規(guī)劃施工碴場。

(4)臨時設(shè)施不應(yīng)設(shè)置于：嚴(yán)重不良地質(zhì)區(qū)域或滑坡體危害地區(qū)；泥石流、受土石方開挖爆破或其他因素嚴(yán)重影響的地區(qū)。2.2碴場與出碴道路的布置

2.2.1碴場布置

船閘前期開挖料主要用于下游土建標(biāo)施工場地回填及平整，多余開挖料則作棄料運往謝家臺棄碴場。

關(guān)于謝家臺棄碴場規(guī)劃可參考《謝家臺碴場棄碴規(guī)劃方案》。2.2.2出碴道路布置

為適應(yīng)大方量、高強度開挖及全天候、大噸位汽車運輸?shù)囊?，并考慮到施工總布置，船閘基坑內(nèi)設(shè)置2條施工主干道路與5條基坑直進式臨時施工支路相結(jié)合的循環(huán)交通網(wǎng)布置形式。2.2.2.1船閘施工主干道路

(2)L6道路：上游下船閘道路。起點與L4#道路相接，沿開挖邊坡，至下

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游船閘閘室中部。該道路全長約400m，路面高程75～54m，路寬9m，前期用于船閘主體工程的開挖棄渣料運輸，后期用于上下閘首、閘室段的回填料、混凝土及金屬結(jié)構(gòu)安裝等運輸，2023年10月～2023年9月。

(1)L7#-2道路：上游下船閘基坑道路。L7-2#道路全長約1026m，路面高程為58m~53m(基坑)，路寬9m，前期用于船閘主體工程的開挖棄渣料運輸，后

期用于船閘混凝土澆筑、金屬結(jié)構(gòu)安裝運輸、護底塊石料、填筑料等運輸，使用時段2023年1月～2023年10月。

(2)L8#道路：下游下船閘基坑道路。L8#道路全長約767m，路面高程為58m～53～52.5m，路寬9m，前期用于船閘開挖棄碴料運輸，后期用于船閘混凝土澆筑、金屬結(jié)構(gòu)安裝運輸、護底塊石料、填筑料等運輸，使用時段在2023年1月～2023年10月。

2.2.2.2船閘施工支線道路

依據(jù)我部《投標(biāo)文件》中基坑開挖總布置及總進度計劃的要求，船閘基坑開挖于2023年1月～3月進行施工，2023年10月～2023年11月進行上游引航道(B0-47.89以上)、下游引航道(B0+216.11以下)施工。為便于迅速進行基坑開挖，開挖道路采用施工支線連接先鋒槽直進方式入基坑施工。具體實施過程如下：

由Z6-1#施工支線道路入▽49.1m船閘基坑，再引Z6-1-1#、Z6-1-2#分別入▽43.0m上閘首灌漿廊道及▽45.0m下閘首基坑。

由Z7-3-1#施工支線道路入▽46.3m上游主導(dǎo)航墻基坑，再入上游輔導(dǎo)航墻基坑。

由Z8-4-1#施工支線道路入▽46.6m下游主導(dǎo)航墻基坑，再入▽45.4m下游輔導(dǎo)航墻基坑。

基坑各部位基槽、邊坡的開挖可隨相應(yīng)的先鋒槽的開挖同時進行，且待各部位基槽、邊坡開挖及大部分基礎(chǔ)混凝土澆筑完畢后，再從低到高依次將相應(yīng)的先鋒槽修整到設(shè)計坡比，再進行此處的混凝土澆筑。

出碴道路布置詳見圖2-1《船閘開挖道路布置圖》。2.3供風(fēng)布置

主導(dǎo)鉆孔設(shè)備CM351型分開式高風(fēng)壓鉆機，帶有配套的空壓機。對大型鉆機不便利施工的部位，采用快速鉆或手風(fēng)鉆造孔，建基面局部欠挖采用風(fēng)鎬處理?？焖巽@、手風(fēng)鉆和風(fēng)鎬供風(fēng)，配備10m3/min移動式空壓機4臺(不包括CM351型分開式高風(fēng)壓鉆機自帶)。用推土機等機械設(shè)備牽引至各工作面。2.4供電布置

船閘工程的施工電源為右岸施工現(xiàn)場附近一座開閉所提供，施工供電電源電壓等級為10KV。

2.4.1供電范圍

(1)供電范圍

船閘施工區(qū)用電由業(yè)主提供的10KV開閉所電源接線，在上游右岸布置4#配電室，在上游基坑布置5#配電室；在下游右岸布置8#配電室，在下游基坑布置6#配電室，施工低壓電再由各配電室接線，形成安全高效的電網(wǎng)。

(2)主要用電戶配置設(shè)備功率統(tǒng)計①門機：400V的810kw。

②施工現(xiàn)場小型設(shè)備用電：100kw。2.4.2供電系統(tǒng)、配電室設(shè)置及配電線路工程

(1)供電系統(tǒng)

6KV供電系統(tǒng)：主要用電設(shè)備有1臺DMQ600B型門機和2臺BYQ電吊。從10KV開閉所架設(shè)“T〞接6KV架空線路至5#、6#、8#配電室，通過配電裝置，由6KV電纜向各用電設(shè)備供電。

(2)施工備用電源

選用3臺200KW和3臺100KW柴油發(fā)電機組作為施工備用電源。供電布置見圖2-2《施工供電布置圖》2.5施工供水

根據(jù)施工布置，本工程在右岸上游設(shè)集中供水設(shè)施，供水設(shè)施包括取水泵站、供水池及供水管道等。取水泵站設(shè)于右岸臨時碼頭上游，用水泵從漢江河道直接取水到供水池。供水池設(shè)于1#場地砂石加工系統(tǒng)的毛料堆場外側(cè)，布置高程為80m左右。水池設(shè)2座，一座為1#預(yù)沉淀池，一座為2#清水池，容量均為1000m3。

取水泵站內(nèi)安裝4臺8SAP-7B型水泵(Q=300m3/h，H=63m，N=75KW)(1臺備用)，通過DN300供水管抽取漢江水經(jīng)DN300至1#預(yù)沉淀池內(nèi)，生產(chǎn)用水經(jīng)1#水池沉淀處理后流至2#清水池內(nèi)。利用安裝在泵站內(nèi)的IS150-125-315(Q=200m3/h，H=32m，N=30KW)型加壓泵抽取清水池水，通過一路DN250供水主干管，沿上下游交通馬路(L4#道路)，經(jīng)混凝土拌和系統(tǒng)，一直至下游圍堰附近的金結(jié)堆放場，再從供水主干管接DN100和DN150供水支干管自流至施工區(qū)，在船閘上、下游各布置一套支管供水(DN150)，用（DN150）接至各施工作業(yè)面，供后期砼清基、沖倉使用。

2.6排水布置

由于強制性排水主集水坑底部高程較高，隨著開挖的作業(yè)面的降低，仍需對下部開挖部位的積水進行施工期經(jīng)常性抽水；另在圍堰主基坑強制性排水后，圍堰內(nèi)外水位差增大，此時滲透流量相應(yīng)增大，排除此部分滲水是施工期排水的主要任務(wù)。

對比各區(qū)開挖設(shè)計高程，擬在Ⅱ1段（上閘首）、Ⅱ3（下閘首）段兩處高程較低處布置排水設(shè)施。

船閘上閘首基坑開挖底部高程高于相鄰的船閘基坑底板高程，此處基坑排水可利用船閘基坑排水系統(tǒng)強制抽水抽排至下游圍堰主集水坑；下閘首基坑為船閘下游面開挖最低點，下游面排水在此處設(shè)置22KW浮排式強制排水，抽排至主排水溝通過自流至主集水井通過強制抽水抽排至漢江。

施工排水布置見2-3《施工排水系統(tǒng)布置圖》

3土石方工程施工

船閘工程分為上游引航道邊坡、上游導(dǎo)航墻基礎(chǔ)、船閘主體工程、下游導(dǎo)航墻基礎(chǔ)、下游引航道5個部分進行開挖，分區(qū)見圖3-1。各區(qū)開挖量。見表3-1

表3-1船閘工程分區(qū)開挖工程量表

分區(qū)施工部位ⅠⅠ2上游導(dǎo)航墻基礎(chǔ)Ⅱ1段（上閘首）ⅡⅡ2段（閘室）Ⅱ3段（下閘首）Ⅲ1下游導(dǎo)航墻基礎(chǔ)