12 施工组织设计 12.1.1 工程概况 北京市 XXXXXX 灌区农业利用再生水工程位于 XXX 东北部,属于永定河冲击平原.干渠自小红门污水厂至白塔闸的渠道为 XXX 干渠、姜凤支流、二支渠、三支、四支及小龙河建筑物、及四个调蓄深度 净化水工程,设计引水流量 5 米3 /s,规划灌溉面积 1.33 万 h 米 2 .主要建筑物包括闸 69 座、倒虹吸 3 座、泵站 53 座、跌水 6 座、桥 35 座等,工程共需完成土方开挖 43.88 万米3 、土方回填 13.99 万米 3 ,清淤 4.49 万米 3 ,清垃圾 1.47 万米 3 ,混凝土 5.44万米3 ,钢筋 1882t,砌体 3.2 万米 3等. 12.1.2 交通条件 XXX 地处北京市南郊,场外交通条件十分优越.场内大多数干支渠有土路人可以通行,需修建施工临时道路;部分渠段有车行土路,需要改建为施工临时道路. 12.1.3 工程布置特点 XXXXXX 灌区污水截污汇入小红门污水处理厂,沿线小量污水在附近村庄建污水管收集后进入污水处理厂及 XXX 干渠两岸拆迁完工后进行施工. 干渠线路:小红门污水厂生产的再生水,经压力管道,沿规划的庞殿村公路西行至 XXX总干渠边,经消能后拐入 XXX 总干渠.
其中 XXX 总干渠起始于小红门引水渠首(桩号 0＋000),终止于 XXX 与小龙河交汇处(桩号 30＋381),总干渠道长 30.381 千米,设计流量 5 米3 /s.干支渠上建筑物 242 座. 本灌区涉及范围广,渠线较长,工程布置比较分散,水闸、泵站、倒虹吸、桥、跌水等建筑物较多. 12.1.4 水文气象和地质条件 12.1.4.1 水文气象条件 灌区属中纬度 暖温大陆性季风气候,四季分明,春季少雨多风,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季寒冷干燥.灌区内年平均气温 11.5℃,最热月份在 7 月,月平均气温 25.9℃,最冷月份为 1 月,月平均气温-5.0℃,年最高气温 42℃,年最低气温-10.3℃.全年无霜期为 190～209 天,最大冻土深度 80 厘米.降水量年际变化较大,季节分布不均匀,多年平均降雨量 538.3 米米,
主要集中在 6～9 月,占全年降雨量的 87%;汛期降雨量为 232.5 米米,占全年降水量的 83%.全年平均风速 2.6 米/s,最大风速 21.9 米/s,盛行东北风和西南风. 本区降水量特点是: ①地域分布不均.由于受地形和地理位置的影响,全年降雨量在地区分布上有所差异.其变化率大致呈现自北向南逐渐减少的趋势.据 1981～1990 年的资料分析,北部年平均降水量为 524.6 米米,南部为 434.1 米米,南北相差 90.5 米米; ②干旱年多于丰水年,雨量偏少.在 22 年的资料中,旱年占 52.4%,偏旱年占 28.5%,丰水年、偏丰年共占 19.1%; ③降雨的年际变化大.在历史上最大年降雨量是 1959 年,为 1057.5 米米,最小降雨量在1956 年,为 261.8 米米,最大与最小相差 3 倍多,雨量悬殊; ④季节分配不均.在一年四季中,12、1、2 月(冬季)占全年降水量的 2%,3、4、5 月(春季)降水量占 9%,6、7、8 月(夏季)占 76.3%,9、10、11 月(秋季)占 12.7%; ⑤降雨强度 大.据统计,在 22 年中,出现暴雨有 52 次,平均每年为 2.4 次,其中每年出现 5次的有三年.年降雨量集中在7～8月份,月平均降水量达242.11米米,约占全年的43.5%,最大日降水量达 82.9 米米.由于雨量过分集中,灌区内调蓄能力低,往往容易造成洪涝灾害,并使大径流白白流走,雨洪资源利用率低. 12.1.4.2 地形地质条件 灌区位于永定河冲积扇中下部,地形基本平坦,局部有起伏,由北向南、有西向东地面标高逐渐降低,海拔高程在 15 米至 45 米之间,坡度 在 0.5‰～2.0‰左右,全区均属永定河冲洪积平原. XXX 灌区第四系埋藏深度 在 100 米以内的松散沉积物主要是永定河的冲积、洪积物.地貌位置属永定河冲积扇的上部至中部的过渡带. 地下水位埋深 7.00 米~10.00 米,水位标高 17.42 米~18.35 米.地下水位类型为上层滞水,主要受大气降水和河、沟水补给,水位随季节变化,据该地区地下水位资料,场地历年最高地下水位接近自然地面,近 3～5 年最高地下水位标高按 20.00 米考虑. 12.1.5 建筑材料来源 混凝土采用商品混凝土.
块石、碎石在房山区购买,运距 30 公里,砂和碎石可从河北涿州购买,运距 70 公里.土料采用河道开挖土料,临时堆存后取用. 12.1.6 水电等供应条件 施工用水考虑接入城镇自来水管网,支渠段采用地下水.施工用电就近利用网电. 该工程所使用的机械主要为土石方机械、小型混凝土机械等,在附近城镇修配,工区现场不设修配加工厂.
12.1.7 建设条件 根据本工程的特点,本着集中与分散相结合的原则进行施工布置,施工按照“建一片、成一片、用一片、见效一片”的顺序实施. 施工准备阶段进度 安排在第一年 3 月,完成工程区域内临时施工道路,水、电及施工临时房屋等工程.主体工程施工进度 安排在第一年4月至12月.主体工程施工期8.5个月,工程收尾及竣工验收 0.5 个月.全部工程总工期 10 个月. 12.2 施工导流 12.2.1 导流标准 本工程为三等工程,属 3 级建筑物,考虑本工程在一个非汛期内完成,根据《堤防工程施工规范》(SL260-98)规定,挡水围堰的洪水设计标准为 3～5 年洪水重现期.根据本工程特点,因此选择洪水重现期 3 年一遇作为临时建筑物的设计导流标准,但该河流无相关的水文资料,且本工程在非汛期施工,故围堰设计参考非汛期河流现状确定. 12.2.2 导流方式 沿渠道城镇排污口截污后(已建),渠道导流仅考虑初期排水;跨河建筑物考虑在非汛期施工,3座导虹吸及采育南闸跨河建筑物采用分期导流方式.在旱河、岔河和大小龙河上的闸、桥施工采用一次拦断、抽水导流方式. 12.2.3 导流建筑物设计 12.2.3.1 围堰 XXX 干渠跨 XXX 河倒虹吸渠道治理工程围堰采用草土袋土质围堰,沿河道中央布置.一、二期围堰结构相同,围堰高 1.5 米,堰顶宽 4 米,围堰临水侧边坡 1:0.5,背水侧边坡 1:1.5.
XXX 干渠跨新凤河倒虹吸渠道治理工程围堰采用草土袋土质围堰,沿河道中央布置.一、二期围堰结构相同,围堰高 2.5 米,堰顶宽 4 米,围堰临水侧边坡 1:0.5,背水侧边坡 1:1.5. 二支渠跨凤河倒虹吸渠道治理工程围堰采用草土袋土质围堰,沿河道中央布置.一、二期围堰结构相同,围堰高 2.0 米,堰顶宽 4 米,围堰临水侧边坡 1:0.5,背水侧边坡 1:1.5. 采育南闸施工围堰采用土质围堰.上游围堰高 2.0 米,堰顶宽 4 米,围堰临水侧边坡 1:0.5,背水侧边坡 1:1.5. 旱河、岔河、大小龙河临河建筑物施工围堰采用土质围堰.采用一次拦断围堰,上游围堰高 1.8 米,堰顶宽 4 米,上游边坡 1:2.0,下游边坡 1:1.5;下游围堰高 1.8 米,堰顶宽 7 米,围堰临水侧边坡 1:2.0,背水侧边坡 1:1.5. 导流建筑物临建工程量见表 12.2-1. 12.2.3.2 排水 XXX 干渠初期排水约 26.4 万米3 ,姜凤支渠初期排水 16.2 万米 3 . XXX 河倒虹吸基坑初期排水约 2000 米3 ,新凤河倒虹吸孙村闸基坑初期排水约 3000 米3 ,凤河倒虹吸基坑初期排水约 2000 米 3 ,采育南闸基坑初期排水约 2000 米 3 ,旱河、岔河、大小龙河跨河建筑物基坑初期排水约 5000 米3 . 在每个需导流的建筑物基坑内布置 200 米3 /h 离心泵 2 台,抽排基坑内渗水及降雨水. 由于地下水位很低,暂不考虑降水措施.
12.3 主体工程施工 12.3.1 土石 方施工 12. .3 3. .1 1. .1 1 渠底清淤工程
渠道清淤:渠道截污后,淤泥大部分干燥,局部低洼地采用挖集水井抽排,或加土拌和挖运淤泥,运到安定镇垃圾填埋场,由垃圾填埋场专用车辆运输到指定地点,平均运距约 25 公里. 表 12.2-1
XXXXXX 灌区工程导流临建工程量表 序号 项
目 草土袋(米3 ) 土工膜(米2 ) 钢板桩(米2 ) 土方填筑(米3 ) 围堰拆除(米3 ) 一 XXX 河倒虹吸
1 一期围堰 75 210
735 810
2 二期围堰 75 210
735 810 二 新凤河倒虹吸
1 一期围堰 156 385
1383 1539 2 二期围堰 156 385
1383 1539 三 凤河倒虹吸
1 一期围堰 87.5 310
857.5 945 2 二期围堰 87.5 310
857.5 945 四 白塔闸
1 一期围堰 140 290
772 912 2 二期围堰 140 290
772 912 五 采育南闸
1 一期围堰 140 290
772 912 2 二期围堰 140 290
772 912 六 北野场三支干
1 围堰
2113.5 2113.5 七 北野场四支干
1 围堰
827.5 827.5 八 大、小龙河
1 围堰
1286.5 1286.5 九 XXX 干渠姜凤支渠
1 围堰
7000 6000
1286.5
合
计 1197 9970 6000 13266.5 14463.5
12. .3 3. .1 1. .2 2
土方工程
⑴ 挖方土渠采用反铲挖掘机开挖,人工修整边坡,自卸汽车运土,振动碾土方压实.开挖时严格执行施工技术规范的有关规定,严禁出现反坡,防止出现大量的超、欠挖,三角网基点和水准基点应妥善保护.一般挖方段弃土应顺着渠外边线 5.0 米以外就近堆放,尽量少压农田;深挖方段弃土应外运,外运土方尽量用在填方渠道段,或就近利用填荒沟造地. ⑵ 填方土渠尽量利用开挖土方,挖填结合,采用机动翻斗车运土,分层压实,压实度 必须达到设计要求.回填之前必须清基.施工程序:清基→挖土→运土→平土→碾压. 12.3.2 混凝土施工 混凝土采用商品混凝土.混凝土运输要防止离析、初凝,要求拌后两小时内入仓,若发生离析,应搅拌后再入仓.
混凝土浇筑应在模板准确定位、预埋件放置和钢筋绑扎完成后,先清仓再浇筑.混凝土浇筑用插入式振捣器振捣,要保证密实均匀,不得有蜂窝麻面;要进行养护,不得受冻和干缩;拆模时间也应按施工规范有关规定,尤其是大体积或受弯件,不得提早拆模.最好应一次浇完,若一次因某种原因浇不完,间隔时间超过 2～3 小时应按工作缝处理后再浇.混凝土养护直接影响混凝土浇筑及工程质量,需精心养护,一般浇完后 12～24 小时(气温高时时间短)应覆盖洒水养护,根据气温高低一般需要养护 7～15 天. 12.3.3 砌石施工 12. .3 3. .3 3. .1 1 石料
应选质地新鲜,强度 不低于 30 米 pa、吸水率小、耐风化的石材.块石形状应较方正,并具有三个面,长轴 25 厘米-60 厘米,高宽各为 20 厘米-40 厘米,每块重量大于 30 千克. 12. .3 3. .3 3. .2 2 砌筑
干砌块石采用平缝砌筑,竖向应错缝砌筑,相互挤实,再用片石填塞小缝使坚固结实.浆砌石,石料表面应洗净,对新老结合面应凿毛,砌前洒水湿润,以免影响砂浆强度 ,砌筑采用坐浆错缝挤实砌法,缝间砂浆应饱满,每三层找平一次.砌完一天后需用麻袋或草袋复盖,按规定洒水养护,养护时间不少于 5～7 天.在未达到要求之前,不得堆放重物和修凿石块,以免震动影响质量. 12.3.4 量水设施施工 量水设施分布在主要的建筑物、各管理单位衔接处、渠道分合处等,量水设施主要有钢管、闸阀、弯头及镀锌管等设备.由于施工较简单,因此采取统一安装的办法,从上往下逐个进行,其施工开挖采用人工开挖,浆砌石及混凝土均采用人工拌和,人工砌筑. 12.3.5 机电及金属结构安装工程 金属结构安装应参照《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》(DL/T5018-94)、《水利水电工程启闭机制造安装及验收规范》(DL/T5019-94)、《水工金属结构防腐蚀规范》(SL105-95)等规范执行.
12.4 施工总布置 12.4.1 施工交通 XXX 地处北京市南郊,场外交通条件十分优越.场内大多数干支渠有土路人可以通行,需修建施工临时道路;部分渠段有车行土路,需要改建为施工临时道路. 场内施工交通,现有可利用道路 24729 米.根据地形情况在渠道两岸新建临时施工道路51515 米,改建施工临时道路 7800 米,临时道路都采用碎石路面.XXX 干渠路面宽度 为 3.0米,姜凤支渠路面宽度 为 5.0 米,二支分干渠路面宽度 为 7.0 米, 三支干 、 四支干 、大小龙河施工临时道路路面宽度 为 4.0 米.施工临时道路情况见表 12.4-1. 表 12.4-1
施工临时道路一览表 序号 项目名称 现有道路(米) 改建(米) 新建(米) 路面宽度 (米) 1 XXX 干渠上段(0+000～5＋181)
5181 3.0 2 XXX 干渠下段(5＋181～13＋000) 3249 3900 670 3.0 3 姜凤支渠(0+000～7＋341.75) 5640
1702 5.0 4 XXX 场二支干渠上段 3250 850 1900 7.0 5 XXX 场二支干渠下段 1450 450 7962 7.0 6 XXX 场三支干渠下段 1640
12900 4.0 7 XXX 场四支干渠下段 9500
8400 4.0 8 大、小龙河分干渠建筑物
2600 12800 4.0 9 合计 24729 7800 51515
12.4.2 施工工厂设施 本工程混凝土采用商品混凝土,由混凝土搅拌运输车供给.土料采用渠道开挖土料;块石、碎石在房山区购买,运距 30 千米;砂可在涿州购买,运距 70 千米. 该工程所使用的机械主要为土石方机械、小型混凝土机械等,在附近城镇修配,工区现场不设修配加工厂. 根据各单项工程的特点设置综合加工厂,包括木材加工厂、钢筋加工厂和混凝土预制件厂.
施工用水考虑接入城镇自来水管网,支渠段采用地下水.施工用电就近利用网电. 12.4.3 施工总布置 本工程工区附近地势平坦但位于城区,可资利用的场地不多,宜采用集中与分散相结合的布置形式,分区规划布置.布置时应遵循工厂规模小而精的原则.根据现有的场地条件和业主的规划,结合场内外交通线路,按照工程施工的需要,进行施工生产场地、生活区的规划、建设与管理.
主要的布置原则为: (1)施工场地规划作到布置紧凑合理、因地制宜、少占耕地、整齐美观. (2)生活区本着有利生产、方便生活、易于管理的原则布置,并严格执行有关消防、卫生和环境保护等专门规定. (3)临建设施设置时,在满足施工总进度 和施工强度 要求的前提下,尽量简化布置,节省投资. 12. .4 4. .3 3. .1 1
分区规划布置
(1)分区规划 本工程考虑分八段布置:1.渠首～XXX 干渠上段(0＋000～5＋181);2. XXX 干渠下段(5＋181～13＋000);3.姜凤支渠;4.XXX 场二支干渠上段(0＋000～6＋000);5.XXX 场二支干渠下段(6＋000～15＋862);6.XXX 场三支干渠建筑物区;7.XXX 场三岔河建筑物区;8.大、小龙河建筑物区. 渠道治理工程的清挖回填,建筑物施工,其施工布置根据施工分段划分,分别设置 8 个施工区.生活生产设施主要布置在沿渠两侧的空地、乱土堆处,场地平整后使用. 用于回采土料暂存的临时堆料场,在河道沿岸有场地条件的沿河岸两侧布置,场地狭窄的集中布置在河岸两侧的空地处. 闸门安装场:闸门运至现场后存放在安装场地,并在安装场进行预组装以及必要的对接、焊接等工作.布置在新建闸附近. 混凝土预制件场:桥梁等的混凝土预制件场,布置在建筑物附近.主要施工生活生产设施临时用房面积见表 12.4-2. 表 12.4-2
主要施工生活生产设施临时用房面积表
序号 项
目 单位 XXX 干渠上段 XXX 干 渠下段 姜凤支渠 二支渠上段 二支渠下段 旱河 岔河 大、小龙河 合计 1 生活办公房 米2
800 1200 800 600 1200 1000 900 1200 7700 2 仓库 米2
200 400 200 200 300 200 200 300 2000 3 综合加工厂 米2
400 600 400 400 500 400 300 500 3500 4 闸门安装场 米2
300 500 300 300 400 300 300 400 2800 5 混凝土预制件场 米2
200 300 150 150 300 200 150 300 1750
(2)土石方平衡 XXX 干渠上段土方开挖 5.22 万米3 ,土方回填 5.84 万米 3 ,围堰填筑 2.25 万米 3 ,开挖土方全部用于回填,缺土 2.87 万米3 ,从 XXX 干渠下段调运. XXX 干渠下段土方开挖 7.93 万米3 ,土方回填 4.66 万米 3 ,围堰填筑 0.40 万米 3 ,给 XXX干渠上段调土 2.87 万米3 .开挖土方 5.06 万米 3 用于填筑. 姜凤支渠土方开挖 2.87 万米3 ,土方回填 3.03 万米 3 ,余土 0.94 万米 3 . XXX 场二支干渠上段土方开挖 2.49 万米3 ,土方回填 0.22 万米 3 ,围堰填筑 0.22 万米 3 ,给旱河建筑物调土 0.25 万米3 ,给岔河建筑物调土 0.71 万米 3 ,给大小龙河建筑物调土 0.15万米3 .余土 0.94 万米 3 ,用于回填堤顶道路. XXX 场二支干渠下段土方开挖 5.19 万米3 ,土方回填 0.70 万米 3 ,余土 4.49 万米 3 ,用于回填堤顶道路. 闸、桥和倒虹吸等建筑物自身开挖的土方用于回填,土方基本平衡. (3)堆弃渣规划 XXX 干渠上段临时堆存土方 5.22 万米3 , XXX 干渠下段临时堆存土方 7.93 万米3 , 姜凤支渠临时堆存土方 2.87 万米3 ; 二支渠上段临时堆存土方 2.49 万米3 ; 二支渠下段临时堆存土方 5.19 万米3 . 9.4 4. .3 3. .2 2 施工占地规划
工程临时占地见表 12.4-3. 表 12.4-3
工程临时占地表 项
目 单 XXX 干 XXX 干 姜凤支 二支渠 二支渠 旱河 岔河 大、小
位 渠上段 渠下段 渠 上段 下段 龙河 临时渣场占地 米2
29196
23885 15815 4280 5407 1045 461 436
生活办公房占地 米2
1200 1800 1200 900 1800 1500 1350 1800 仓库占地 米2
300 600 300 300 450 300 300 450 综合加工厂占地 米2
800 1200 800 800 1000 800 600 1000 闸门安装场占地 米2
450 750 450 450 600 450 450 600 机械临时停放场 米2
1600 2000 1800 1600 2000 1200 1400 1800 临时道路占地 米2
36267
4690 11914 7600 31848 51600 33600 51200 合计
69813 34925 32279 15930 43105 56895 38161 57286 12.5 施工总进度
12.5.1 施工总进度 度
根据工程的施工特点和施工条件,参考国内类似工程的有关资料,对施工机械生产率和2002 年部颁定额进行分析,确定合理的机械效率,作为安排施工进度 的依据. 施工准备阶段安排在第一年 3 月,完成工程区域内临时施工道路,水、电及施工临时房屋等工程.主体工程施工进度 安排在第一年 4 月～12 月.主体工程施工期 8.5 个月,工程收尾及竣工验收 0.5 个月.全部工程总工期 10 个月.施工高峰人数为 1350 人,施工总工日数为 33.8万工日. 12.5.2 主要技 术供应 12. .5 5. .2 2. .1 1 主要建筑材料
主要建筑材料见表 12.5-1. 表 12.5-1
主要建筑材料表 序号 项
目 单
位 数
量 备
注 1 商品混凝土 万米3
5.44
2 水泥 t 3357
3 砂子 万 t 18.77
4 块石 万米3
3.46
5 钢筋 t 1941
12. .5 5. .2 2. .2 2 主要施工机械设备
工程所需要主要施工机械设备见表 12.5-2,所选设备国内均可制造、生产. 表 12.5-2
灌区主体工程主要施工机械设备表 序号 机械设备名称 规格 单位 数量
1 反铲挖掘机 1 米3 台 15 2 自卸汽车 5/10t 辆 20/10 3 机动翻斗车 1t 辆 40 4 履带拖拉机 74kW 台 5 5 推土机 59/74kW 台 6/10 6 空压机 9/17 米3 /米 in 台 6/3 7 混凝土搅拌机 0.4/0.8 米3 台 7/6 8 平板式振捣器 2.2kW 个 10 9 插入式振捣器 2.2kW 个 20 10 机动翻斗车 0.6 米3 辆 15 11 卷扬机 11/22kW 台 5/1 12 轴流通风机 14kW 台 15 13 载重汽车 5/10t 辆 5/3 14 钢筋加工机械
套 5 15 木工加工机械
套 5 16 柴油发电机 50kW 台 2 17 水泵 17kW 台 26