水运工程施工课程设计

水运工程施工课程设计 港航2班 郑义水运工程施工课程设计 学号： 班级：港航2班 姓名：郑 义 指导老师：刘永强2013年3月第1章工程概述1.1 设计任务参照国家计委的基本建设大中型项目施工组织设计大纲主要内容与编制要求进行苏北某水利枢纽船闸工程的施工组织设计。1.2 工程简介该船闸位于苏北某县城以北20公里的平湖东面，将平湖与运河相沟通（参见图1-1）。平湖常年淹没面积为407平方公里。每当洪水季节，常淹没下游大片土地和房屋，对当地的工农业生产、人民生命财产及运河的通航造成巨大损失。为解决防洪灌溉及通航问题，经上级有关部门图1-1 苏北某水利枢纽平面布置图批准拟建设包括节制闸、船闸、水坝等三个单项工程在内的水利枢纽工程。计划安排整个枢纽工程分两期施工；考虑整个工程的导流及保证正常通航，拟船闸为第一期工程，其它单位工程为第二期工程。船闸为钢筋混凝土结构，上闸首及调整过渡段与下闸首及调整过渡段基本对称，均采用短涵洞输水。采用人字形闸门，每扇门重30吨。闸室结构缝间距为30米，其它尺寸见图3。1.3 基本资料1.3.1 图纸：地形图一张（参见图1-2）、船闸结构图（参见图1-3）。图1-2 船闸周围地形图图1-3 船闸结构图1.3.2自然条件（一）地形：船闸周围地形及建筑物平面布置分别见图1-2与图1-3(图中均有船闸放样基本控制)点)。（二）水文地质：地质剖面（见图1-4）。地下水位一般在地面以下0.7米。当基坑穿过多层土时，可用加权平均法计算基坑内平均渗流量指标。 图1-4 地质剖面图（三）水文气象资料（1） 降水量A. 降水量资料（表1）B. 降水量与施工关系（表2）项 目降水量（ mm/d ）0.50.55510103030土方回填照常施工停 工雨后停一天雨后停两天雨后停三天土方开挖照常施工照常施工停 工雨后停一天雨后停两天混凝土工程照常施工照常施工采取措施停工或采取措施停 工浆砌块石照常施工照常施工照常施工采取措施停 工安 装照常施工照常施工照常施工照常施工停 工C：月节假天数（表3）X X 年(X X1)年月份12345678910111212假日数57446454464457（2） 气温A： X年日平均温度（表4）日1月月2月月月3月4月5月6月7月8月9月10月月11月12月13.63.60.810.017.522.629.726.923.215.210.33.42-111.91.56.117.321.327.326.924.512.811.33.830.30.63.26.616.621.626.529.226.914.910.37.040.31.62.410.417.121.128.027.524.217.212.26.050.11.95.510.914.718.727.828.022.817.312.13.562.80.93.511.914.318.628.529.822.816.812.05.672.42.423.911.415.721.126.230.223.516.211.56.486.12.34.79.417.621.927.220.021.917.211.54.195.72.69.110.717.621.527.329.420.217.012.73.2103.62.410.210.414.821.426.528.422.116.814.21.6117.00.89.98.912.325.427.125.822.618.413.13.2124.14.09.510.813.527.027.225.023.418.211.83.2132.12.912.09.913.026.727.120.524.421.08.35.6142.70.37.012.411.422.828.522.226.414.45.18.0157.91.86.315.113.823.427.523.625.910.53.85.31610.14.08.019.016.921.727.624.119.210.74.74.61718.06.16.815.517.825.227.827.219.611.84.06.0185.25.48.113.017.328.827.629.020.811.56.06.0191.74.88.114.916.326.528.025.419.713.74.04.8200.46.510.820.117.125.829.824.018.114.83.42.2213.68.111.620.119.524.430.822.019.514.64.55.6224.110.62.317.018.224.331.423.819.99.35.86.9237.45.611.717.918.924.429.622.420.38.04.76.2246.26.212.717.021.124.328.521.220.99.85.07.9252.110.113.616.824.226.629.722.320.110.86.95.0260.31.75.815.426.030.328.123.720.56.17.63.1273.11.53.314.025.126.929.223.819.97.26.50.6281.30.83.315.326.126.930.822.317.38.54.61.7290.44.715.524.426.431.822.314.69.86.52.2303.59.616.925.526.329.524.315.19.23.32.2312.212.427.127.323.79.11.1B：气温与施工的关系（表5）项目冬季施工措施夏季施工措施土方填筑间断建筑时 0 （日平均）连续填筑时 5 （日平均）混凝土工程日平均气温 30日最低气温 Q3,总需水量取为30035*1.1=33038.5L/s6.2 供电系统计算电量估算 施工某阶段一个变电站的供电区域所需总功率P为P = 1.1( km kc Py / cos f 0+ kc Px )式中： 1.1 为输电网络功率损失系数；km为动力同时负荷系数，取0.750.85；kc为需电系数；cos f 0功率因数平均计算值，以0.50.6估算；Py为动力用电铭牌功率；Px为照明用电总功率。计算如下：P = 1.1( km kc Py / cos f 0 + kc Px ) =kw6.3 基坑排水计算6.3.1渗流量计算缺水文地质资料渗水量按下式计算： Q=F1q1+ F2q2式中：F1基坑底面积，m2q1基坑每平方米底面积平均渗水量，m3/hF2基坑侧面积，m2q2基坑每平方米侧面积平均渗水量，m3/hq1 、q2 根据土层性质在参考资料中所给的表格中查询。在此砾质粗砂层q1取为1.18m3/h，砂壤土层q1取为0.018 m3/h，粉质粘土层q1取为0.0072 m3/h；q2按相应土层q1进行加权平均计算。基坑底面积F1等于开挖平均底宽与开挖长度的乘积。基坑侧面积F2等于斜坡上渗流平均长度与开挖长度的乘积。详细请参见计算表格。6.3.2降水量计算降水量等于降雨面积与日降水量乘积。降雨面积即为开挖面顶部面积，日降水量选取资料中所给的日最大降水量。（将其单位转化为m3/h）详细请参见计算表格。6.3.3排水设备布置由于地下水位原因，渗流会导致基坑底土体含水量过高，导致土体隆起等不良现象。因此需布置深水井进行排水作业。同时可避免雨水在基坑内留存，影响正常施工。如果由于措施不力或其他原因，造成地下水穿过薄弱土层向外流出形成泉眼，会影响施工。工程中常根据泉眼产生的位置不同，采用不同的方法处置。当泉眼位于建筑物的底部，则在泉眼处先挖一小坑铺填砂石滤层(滤层的作用是使水流出但不带走土粒，防止泉眼进一步扩大)，并预埋灌浆管和排水管，用抽水泵不断抽水，先浇筑好混凝土，再向灌浆管内压注水泥砂浆，予以堵塞。如果在其他部位则采取引流方法，使泉眼不致影响施工即可。处理的方法通常是在泉眼上抛一层粗砂(滤层)，再在其上铺一层小石子，并将泉水引流到排水沟即可。本次设计，采用基坑四周用高压喷射灌浆至基岩形成封闭的防渗墙堵水；在基坑开挖至基岩时，设置排水沟导流；再根据工程施工部位的变化及时间差，分区用水泵排水，选择机械型号为B 型离心式水泵6B 20；抽水能力q取为设备平均流量155m3/h。设备总排水量=1.5倍渗水量，据此计算水泵数量为15台，详细设备数量参见计算表格。6.4材料堆场面积计算工程施工中主要材料为水泥、石料、砂料和钢筋，按照下列表格5-1分别进行计算。这里以钢筋堆场面积计算为例。钢筋总量为kg,堆场面积为558.513 m2。换算成图上面积为5.585mm2。表6-1材料储备堆积定额 （ / m2）材料名称单位数量/m2存放形式保管形式块石m31堆放露天仓库建筑用毛毡t0.30.7捆包库房钉子t0.851.0堆放/架板上库房砾石m31.52.0堆放露天普通铁皮t23架板上仓库钢筋t1架板上露天砖块500笼篮露天圆木m30.50.7堆放露天成品材m31.1堆放露天砂m31.52.0堆放露天面用沥青油毡卷2.0立放木板上仓库散装水泥t2.2槽罐内库房袋装水泥t1.33层库房6.5 用房面积计算 根据施工过程中的人员数量，依照下表5-2进行计算。本次工程中后方面积较为充裕，不作详细计算。表6-2 临时用房人均面积定额 （m2/人）办公室3.55.5小商店0.150.25集体宿舍3.55.0消防用房0.030.04民工工房2.23.2浴室0.050.07食堂0.30.35理发室0.0060.012俱乐部0.230.29厕所0.010.046.6 施工总平面布置图中布置有供水供电系统，交通系统，仓库堆场等设施；生产用水直接用水泵引用运河水（必须通过PH值检验，呈中性方可使用），就近建造一个水池用于储存和沉淀净化河水，满足生产用水要求，减少供水系统的压力，更经济方便。为了方便对外联系和减少公路铺设，本次建筑物平面布置一般沿原有公路两旁建造，尽量利用原有公路。在通往弃土区的路上修建临时工路若干条。工地混凝土搅拌站的布置采用集中方式，仓库和库房也采用集中布置的方式；水路运输时，在码头附近设置转运仓库，以缩短船只在码头上的停留时间。所以靠码头处建造木材、砂、砾石和块石堆场，考虑混凝土搅拌站方便使用水泥和砂石，在拌合站附近建骨料加工厂。公路运输时，将仓库布置在工地中央或靠近使用的地方和布置在靠近外部交通连接处。堆土场设置在开挖区的两侧，方便回填；另外，弃土区设置在地势较低处，铺填整平以填高地势，可在弃土区上建房和其他生产；供水中心和供电中心均设置在地势较高处。办公室设在全工地入口处，以便对外联系和便于全工地管理。工人用的福利设施和生活基地应设在场外，并避免设在低洼潮湿、有烟尘。- 28 -附录：计算表格汇总挖方量计算表开挖量计算截面左中右开挖面顶高程基坑底高程开挖高度边坡与基坑距离闸室基坑宽度截面面积开挖段体积(m3)合计(m3)分段总体积(m3)上引河段121.70 21.70 21.70 21.70 11.20 10.50 21.00 58.00 829.50 .72 .70 221.50 21.50 21.53 21.51 11.20 10.31 20.62 58.00 810.57 321.50 21.49 21.50 21.50 11.20 10.30 20.59 58.00 809.25 69893.6421.00 20.98 21.00 20.99 11.20 9.79 19.59 58.00 759.83 520.70 20.48 21.00 20.73 11.20 9.53 19.05 58.00 734.06 68166.6620.40 20.50 20.70 20.53 11.20 9.33 18.67 58.00 715.56 720.30 21.00 21.20 20.83 11.20 9.63 19.27 58.00 744.34 65049.3820.40 21.10 21.00 20.83 11.20 9.63 19.27 58.00 744.34 46459.2上游导航段920.75 20.90 20.80 20.82 11.20 9.62 19.23 48.00 646.56 24005.04 附120.620.720.820.711.29.519.00 26.00 427.51020.50 20.75 20.75 20.67 8.20 12.47 24.93 38.00 784.57 24005.04上闸首11左20.30 20.40 20.40 20.37 8.20 12.17 24.33 38.00 758.39 23144.423144.40 闸室11右20.20 20.40 20.60 20.40 12.20 8.20 16.40 26.00 347.68 .99 1220.10 19.80 20.10 20.00 12.20 7.80 15.60 26.00 324.48 27308.091319.80 19.80 20.00 19.90 12.20 7.70 15.40 26.00 318.78 37769.111420.20 20.20 20.20 20.20 12.20 8.00 16.00 26.00 336.00 9381.91520.50 20.40 20.30 20.40 12.20 8.20 16.40 26.00 347.68 10637.3116左20.20 20.20 20.40 20.30 12.20 8.10 16.20 26.00 341.82 15001.58下闸首16右20.30 20.30 20.20 20.27 8.20 12.07 24.13 26.00 604.94 18048.7518048.75 下游导航段1719.80 19.90 20.10 19.93 9.70 10.23 20.47 38.00 598.31 12474.2417501.80 附219.719.820.120.111.28.917.90 26.00 389.821819.50 19.70 19.80 19.67 11.20 8.47 16.93 38.00 465.10 17501.8下引河段1919.40 19.60 19.70 19.57 11.20 8.37 16.73 48.00 541.60 .042019.50 19.70 20.20 19.80 11.20 8.60 17.20 58.00 646.72 39759.22120.00 20.10 19.90 20.00 11.20 8.80 17.60 58.00 665.28 2220.20 20.40 20.60 20.40 11.20 9.20 18.40 58.00 702.88 41388.42320.20 20.50 20.30 20.33 11.20 9.13 18.27 58.00 696.57 2420.10 20.20 19.90 20.07 11.20 8.87 17.73 58.00 671.50 58364.782519.50 19.60 19.00 19.37 11.20 8.17 16.33 58.00 607.06 2619.10 19.00 18.90 19.00 11.20 7.80 15.60 58.00 574.08 68526.66施工进度计划表工序号任务名称工期（天）实际工期（天）开始时间完成时间施工队伍1施工准备20202012年3月1日2012年3月20日2上闸首开挖13152012年3月21日2012年4月4日开挖一队3上闸首浇筑29352012年4月5日2012年5月9日浇筑一队4上闸首安装90922012年5月10日2012年8月10日安装一队5上闸首回填22392012年8月11日2012年9月18日回填一队6下闸首开挖11132012年3月21日2012年4月2日开挖二队7下闸首浇筑29342012年4月3日2012年5月6日浇筑二队8下闸首安装90922012年5月7日2012年8月7日安装二队9下闸首回填22392012年8月8日2012年9月15日回填二队10闸室开挖28332012年4月3日2012年5月5日开挖二队11闸室浇筑1261492012年5月7日2012年10月2日浇筑一、二队12闸室回填24352012年10月3日2012年11月6日回填一队13上导航段开挖9112012年4月5日2012年4月15日开挖一队14上导航段铺垫332012年4月16日2012年4月18日铺垫一队15上导航段浇筑16192012年4月19日2012年5月7日浇筑三队16上导航段砌筑52622012年5月8日2012年7月8日砌筑一队17上导航段回填9162012年7月9日2012年7月24日回填一队18下导航段开挖7102012年5月6日2012年5月15日开挖二队19下导航段铺垫332012年5月16日2