大满干渠桥及新打机井设计说明.doc

张掖国家沙漠地质公园景观桥及新打机井设计说明书张掖市甘州水利水电勘测设计院二一一年七月1818职 责批 准：陈敏俭核 定：张国斌审 查：王立清编 写：周斌武1 前言张掖国家沙漠地质公园项目区位于张掖市甘州区城区以南15公里处，张掖绿洲现代农业试验示范区以南，大满干渠东南。规划区东西最宽处约4800米，南北约11400米，规划总面积30平方公里。开发建设张掖国家沙漠地质公园对开发和利用旅游资源、更进一步提高张掖全国优秀旅游城市的知名度和张掖区域经济的发展具有重要的现实意义。为保证张掖国家沙漠地质公园建设运行的交通要求，需要在大满干渠19+980处改建桥梁1座；为满足公园需水要求，需要在公园新打机井1眼。2 景观桥总体布置沙漠公园景观桥位于大满干渠桩号19+980处，现状为宽4.0m的简支钢筋砼平板桥。由于现状桥不能满足沙漠公园的建设通行及今后通行要求，同时与沙漠公园整体旅游景观不相协调。因此，需要将原桥进行拆除。本次设计按照张掖国家沙漠地质公园总体规划要求，并结合实际地形条件，将景观桥布置为一主两副，主桥主要是车辆通行，副桥主要是人员通行。主桥为梁板式平板桥，副桥为拱桥，主桥宽度确定为12.0m，副桥宽度确定为4.0m，副桥与主桥的间距为2.0m。3 景观桥设计3.1设计规范公路工程技术标准 JTG B01-2003公路工程结构可靠度设计统一标准 GB/T50283-1999公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范 JTG D62-2004公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ024-85公路桥梁抗风设计规范 JTG/T D60-01-2004公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62-2004拱桥设计计算手册公路桥涵设计手册3.2 工程等级根据公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）有关规定，本工程安全等级按二级设计，荷载标准按公路-II级计算。3.3 跨度计算景观桥的跨度依据大满干渠19+980处现渠口宽度和施工场地进行确定。由于大满干渠19+980处渠口宽度为7.4m，考虑到工程施工土方开挖时不影响渠道正常输水灌溉而且不破坏现有渠道工程，同时要留有一定的施工场地。因此，主桥跨度确定为10m，副桥跨度确定为9m。3.4桥墩设计 桥墩由基础、墩身和墩帽三部分组成。 基础通过地质勘察，工程所处地层上部为粉质沙壤土，厚度1.02.0m，下部为粘土层，厚度0.61.2m，地基承载力相对较弱。为满足地基承载力，设计基础底部置换50cm砾石持力层，同时基础采用放大基础。主桥放大基础结构尺寸为长12.0m，宽2.2m，高0.5m；拱桥放大基础结构尺寸为长4.0m，宽1.5m，高0.4m。 墩身根据公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）和公路桥涵设计手册（基础与墩台）有关规定，结合本工程实际情况及工期要求，主桥和拱桥的墩身全部设计为实体矩形断面墩身。主桥墩身结构尺寸为长12.0m，宽1.2m，高0.8m；拱桥墩身结构尺寸为长4.0m，宽0.9m，高0.6m。 墩帽墩帽是支承和传递桥板及车辆荷载的结构物。依据规范要求和桥板结构尺寸，墩帽结构形式确定为L型结构。其结构尺寸为：主桥墩帽长12.0m，宽1.2m，高0.9m；拱桥墩帽长4.0m，宽0.9m，高0.5m。3.5 桥板设计 主桥桥板设计桥板的结构形式主要依据桥板的跨径和荷载进行结构计算确定。根据公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004)有关规定，本工程荷载标准为公路II级，桥板结构计算全部按公路II级计算。经计算，本工程主桥桥板结构形式确定为梁板式结构。沿跨度方向布置5道主梁，间距为2.3m。垂直跨度方向布置2道加劲梁和2道端头梁，端头梁和加劲梁的间距为3.75m，加劲梁的间距为3.5m。主梁和加劲梁的截面结构尺寸为高0.5m，宽0.3m，端头梁的截面结构尺寸为高0.5m，宽0.4m。桥板和梁为整体结构，桥板厚度为0.2m。 拱桥桥板设计 矢高确定根据拱桥设计计算手册有关规定，拱桥的矢跨比为1/91/12。为了使拱桥于主桥的桥面高度相协调，本工程的矢跨比取1/11。经计算，拱桥的矢高为0.9m，拱圈半径为117m。 桥面设计根据结构计算，拱桥的拱圈厚度为0.2m。拱圈上部设计6.0m长的水平段，水平段至拱脚设计6级踏步台，踏步台宽度为0.3m，高度为0.15m。为了使桥面美观及防止行人滑到摔伤，水平段及踏步台全部铺装防滑大理石板。大理石板厚度2cm。3.6 防护栏杆设计为保护行人及车辆通行安全，在桥面外侧安装防护栏杆。本工程桥栏杆充分考虑了景观要求，防护栏杆设计为柱板式，下设0.2m高的混凝土基座。立柱间距为1.0m，高度为1.1m，设上下两根横梁。立柱和横梁全部为白色雕刻花岗岩。上下横梁之间也安装白色雕刻花岗岩。3.7 主要材料 混凝土 本桥混凝土标号采用C10、C15、C25，其技术标准应符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）， 配制混凝土所采用的水泥、砂、石、水等材料及混凝土的配合比、拌制、运输和浇筑应严格按照公路桥涵施工技术规范执行，并应符合规范所规定的质量检验及质量标准。基础垫层：C10基础及墩身：C15墩帽及桥板：C25 普通钢筋普通钢筋必须符合“GB1499-1998”和“GB13013-1991”标准的各项规定,其中钢筋直径D12mm全部采用HRB335钢筋（相当于“GB1499-91”标准中的级钢筋）， 标准强度fsk=335MPa，钢筋直径D12mm全部采用R235钢筋（相当于“GB13013-1991”标准中的级钢筋），标准强度fsk=235MPa。受力主筋直径D20mm的螺纹钢筋应采用闪光对焊或等强直螺纹连接。等强直螺纹连接应满足Q/JY08-1997钢筋等强直螺纹连接技术规程。电弧焊接，其焊条应符合GB/T5117-95炭钢焊条及GB/T5118-95低合金钢焊条的规定。3.8 主要设计工程量本工程主要设计完成总工程量775.44m3，其中：土方开挖及回填553.56m3，砾石垫层铺筑55.64m3，砼及钢筋砼166.24m3。耗用钢筋7.83t，安装防滑大理石桥面139.26m2，安装雕刻花岗岩防护栏杆60m。4 新打机井设计新打机井设计主要依据机井技术规范（SL256-2000）有关规定，并结合项目区地下水资源量、水位埋深以及沙漠地质公园发展前景所需水资源量进行设计。4.1 井深确定根据大满灌区水文地质条件确定井深。大满灌区地下水位埋深自南而北、自东而西逐渐变浅。主要含水层为第四系中上更新统（Q2+3）的松散层砂砾石和砂，含水层顶板埋深1580m，厚度约4070m，含水层富水性10003000m3/d。因此，井深确定为150m。4.2 管井结构设计 井径确定井径与井的出水量呈对数关系，当井径大于2m后对井的出水量几乎不产生影响。根据国内外研究成果和甘肃省地勘局几十年的实践经验，河西走廊张掖盆地最佳井径为450600mm，综合考虑钻井设备、井管规格、机电设备规格、滤料厚度等因素，选定井径为550m。 井管选用与布置井管分加固井壁的井壁管（实管）和专管拦沙滤水的滤水管（花管）。实管选用机械强度高、尺寸标准、安装方便、耐腐蚀的铸铁管。花管选用和实管尺寸相同的铸铁管，花管周围填入砂砾滤料。为保证成井出水量，滤料厚度不应小于8cm，滤料规格根据含水层颗度大小和均匀系数选用415mm，据此，选用12吋（内径305mm，外径329mm,每节长4m）铸铁管，相应滤料厚度为110mm。井管布置：在井内最下部装设一段实管作为沉砂管，长度取2节管长为8m；动水位以上安装实管，实管外回填红粘土封闭；在动水位和沉砂管之间，凡含水层均装设花管，外填滤料，非含水层装设实管，外填红粘土封闭。 井口设计为便于水泵和泵管的安装拆卸，井管露出泵房地面0.30.5m，在井管外加套一节0.8m钢护管，在护管和井管间嵌入柔性材料，护管顶端焊接法兰盘与泵管法兰盘相连接，下段埋入砼泵座。为防止因承受电动机和水泵的重量与震动而发生不均匀沉陷，在井口周围半径0.8m的范围内应将原土挖去1m，并分层夯实回填灰土50cm，在其上浇筑半径0.8m厚0.5m的砼泵座。4.3 泵房设计泵房选用砖混结构，内尺寸为4.03.5m，高2.7m。井管位于泵房中央，屋面中央留直径0.3m圆孔，便于维修水泵和泵管。泵房内靠墙布置减压启动器和配电盘。4.4 机电设计 水泵与电机选型水泵下井深度：考虑地下水位逐年下降的趋势，水泵下井深度确定为动水位以下6m。水泵扬程：水泵扬程根据下式确定H=H净+h损+H出口H净：净扬程，即泵管出口高程和动水位高程之差。h损：管路沿程损失和闸阀、弯头等局部损失之和。H出口：为满足滴灌、管灌及沙漠公园建成后生活所需用水的泵管出口水头,取H出口为40m。根据所选定的单井出水量和水泵扬程,水泵选用250QJ120100/5型,配套电机为250YQS60型,配套泵管均为Dg100mm钢管。 变压器选型变压器容量根据下式确定：SB=KDPD/DCOSKD：电动机负荷系数，在电动机与水泵配套时，KD=0.90.95；PD：电动机额定容量，kw；COS：电动机功率因数，COS=0.80.9；D：电动机效率，D=0.850.89根据上式，电动机功率为60KW时，选择变压器型号为S980/10。 减压起动器选型250YQS15型电机选配QJ340型自耦减压起动器。 配电设施设计根据机井机电设备的工作环境，配电设施选配室内式BDL配电盘，除一般的开关设备、保护电器、互感器、连接母线外，井泵用配电盘增设三相四线电度表一块，电压表一块，电流表三块。4.5 洗井与抽水试验填砾结束后，应进行洗井，采用活塞、空压机、焦磷酸钠联合洗井，洗井次数不少于3次，并且含沙量要小于1/5000。洗井完成后进行抽水试验，一般只做一次大降深抽水，水位稳定延续时间要求不小于8h，抽水试验终止前，采取水样进行水质分析，根据抽水试验确定机井参数。5 投资概算5.1 编制依据和办法 编制依据依据水利水电工程等级划分及洪水标准，（SL252-2000）规定，本工程属等中型工程，工程投资计费标准按中型工程计取。费用标准按甘肃省水利厅甘水发2009424号文颁发的甘肃省水利水电工程设计概（估）算编制规定进行编制。 定额依据：定额依据为甘肃省水利厅甘水规发199641号文颁发的甘肃省水利水电工程概（估）算编制规定和甘肃省水利水电工程施工机械台班费定额。 编制办法投资概算主要依据本次工程设计提供的工程量和张掖市2011年第二季度物价水平和甘甘水发2009424号文的有关规定进行编制。5.2 投资概算编制 人工预算单价按甘水发2009424号文规定进行计算，经计算人工预算单价为：土方工程31.03元/工日，石方工程33.02元/工日，砼及安装工程35.02元/工日。 材料预算价格主要材料预算价格依据张掖市201v年第二季度市场价格水平。主要材料预算价格为：水泥：由张掖市水泥市场供应，用汽车直接运输至工地仓库，工地价为488.39元/t。钢筋、钢材：由张掖市市场供给，汽车直接运输至工地仓库，工地价为：钢筋5451.44元/t，型钢5143.94元/t。木材：由张掖市市场供给，汽车直接运输至工地仓库，工地价为：圆木1737.87元/ m3，板枋材2325.19元/ m3。油料：由张掖市石油公司供应，汽车直接运输至工地仓库，工地价为汽油9610.91元/t，柴油8335.81元/t。砂石料单价：按施工现场成交价计，运距30km，经调查，砂子68.00元/m3，石子66.00元/ m3，大卵石66.00元/ m3，垫层石22.00元/ m3。 电、风、水预算价格经分析计算：风价：采用6m3的空压机供风，风价为0.18元/m3。水价：根据施工组织设计选定的供水方式，水价为1.51元/m3。电价：采用工地自发电的供电方式，电价为2.28元/kwh。 机械台班费依据1996甘肃省水利厅颁发水利水电工程施工机械台班费定额及甘水规发199811号文件计算，第一类费用小计乘以1.15的调整系数，第二类费用按本工程工资标准和能源价格调整计算。 费率标准 其它直接费：按基本直接费的百分率计算，建筑工程4.5%,安装工程5.5%。 间接费：按人工费的百分率计算，土方工程取16%，石方工程取20%，砼工程取46%，金属结构安装工程取52%，其他工程取39%。 计划利润：按直接费与间接费之和的7%计算。 税金：按直接费、间接费与计划利润之和的3.22%计算。5.3 工程投资概算结果根据以上指标计算得本工程概算总投资126.19万元，其中：建筑工程102.89万元，机电设备及安装工程19.7万元，临时工程3.6万元。5.4 概算附表 总概算表 表5-1 建筑工程概算表 表5-2 机电设备及安装工程概算表 表5-3 临时工程概算表 表5-4 建筑工程单价汇总表 表5-5 主要材料单价汇总表 表5-6 施工机械台班汇总表 表5-7总 概 算 表表5-1 单位：万元序号工程或费用名称建安工程设备购置其他费用合计占一至四部分投资额(%)第一部分 建筑工程102.89102.8981.54%一车桥工程51.0751.07二闸房及旧桥拆除工程5.835.83三党寨新三支节制闸改造工程4.374.37四打井工程26.7826.78五大满干渠水毁段维修工程14.8414.84第二部 部分 机电设备及 安装工程19.70 19.7015.61%第三部分 金属结构设备 及安装工程0.000.00 0.00第四部分 施工临时工程3.603.602.85%一其它临时工程3.603.60总 投 资126.19100.00%现场监理工程师：建筑工程概算表表5-2序号工程或费用名称单位数 量单 价（元）合 价（元） 第一部分 建筑工程836815.99一车桥工程座1 510718.931土方开挖m3461.509.294287.342土方回填m3258.133.881001.543垫层铺筑m372.3360.994411.714C10现浇砼垫层m312.69354.284495.815C15现浇砼踏步台m312.86438.535639.505C15现浇砼桥墩m381.22527.8642872.796C25现浇砼墩帽m328.03571.5816021.397C25现浇砼桥板m365.66861.5756570.698钢筋制安t7.838013.1562742.969桥面防滑花岗岩及桥缘石外侧花岗岩m2167.11320.0053475.2010大理石雕刻栏杆m72.003600.00259200.00二闸房及旧桥拆除工程m233.8058260.961砖砌体拆除m355104.875801.412钢筋砼拆除m321.321053.4522459.553启闭设施拆除套42500.0010000.004钢架桥拆除座120000.0020000.00三党寨新三支节制闸改造工程43676.971砼拆除（人工凿除）m33.501053.453687.082C15现浇砼底板m33.80438.531666.413M10砂浆抹面m216.8019.85333.484启闭机架t1.2011850.0014220.005钢闸门制作安装t0.9812500.0012250.006652型止水橡皮m12.00260.003120.007500钢管防护栏杆m28300.008400四打井工程眼1267836.101农用井成孔m150695.63104344.35建筑工程概算表续表5-2序号工程或费用名称单位数 量单 价（元）合 价（元）2钢制井壁安装m150863.15129471.753井房m2151500.0022500五大满干渠水毁段维修工程m40148425.421混凝土拆除m315.561802800.00 2砂砾石夯填m3270045121500.00 3现浇C15砼渠底m310.44361.283771.76 4现浇C15砼渠坡m326.14385.6110078.30 5现浇C15砼渠道封顶加高m326.33385.6110154.81 6聚氯乙烯泡沫板m20.8269.4456.62 7聚氯乙烯胶泥m20.32196.9263.92 机电设备及安装工程概算表表5-3序号工程或费用名称单位数 量单 价（元）合 价（元）第二部分 机电设备及 安装工程1970001深井泵套135000350002变压器80kvA台180000800003变频柜套140000400004配电箱套1600060005低压输电线路km0.312000036000临时工程概算表表5-4序号工程或费用名称单位数量单 价(元)合 价(元)第四部分 施工临时工程36012.14一其他临时工程1028918 3.5%36012.14建筑工程单价汇总表表5-5 单位：元编号工 程 名 称单位单 价其 中人工费材料费机械费其他费用其他直接费间接费计划利润税金1土方开挖1m39.290.336.810.460.340.480.590.292土方回填1m33.880.062.770.340.140.190.250.123垫层铺筑1m360.9922.2222.223.092.145.563.871.904浆砌石拆除1m3104.8776.080.233.4315.226.653.275砼拆除（凿除）1m31053.45641.363.0626.682.2930.30250.1366.7732.866钢筋砼拆除（炸除）1m3192.9175.5728.2334.001.146.2529.4712.236.027C15现浇砼桥墩1m3499.0772.07284.3141.223.0818.0333.1531.6315.578C25现浇砼墩帽1m3539.6688.01287.1746.457.2119.3040.4834.2016.839C25现浇砼桥板1m3618.3469.72363.6355.3516.3622.7332.0739.1919.2910C10现浇砼垫层1m3327.0546.05180.6234.931.5011.8421.1820.7310.2011C25现浇砼板、梁、柱1m3829.17232.85318.2349.9414.9127.72107.1152.5525.8712钢筋制安1t8013.15588.345633.13379.2783.16300.78270.63507.87249.97主要材料价格汇总表表5-6编 号名称及规格单 位预算价格(元)原价(元)运杂费(元)采保费(元)一水泥425#普通硅酸盐水泥1t447.39420.0016.48 10.91 二钢材1t钢筋1t5451.445300.0018.48132.96型钢1t5143.945000.0018.48125.46三木材圆木1m31737.871680.0015.48 42.39 板枋木1m32325.192253.0015.48 56.71 四油料汽油1t9610.919349.0027.50 234.41 柴油1t8335.818105.0027.50 203.31 五其它材料合金钻头1个80.0080空心钢1kg16.0016钢模及卡扣件1kg5.50