水运工程施工计算书

1、船闸工程施工组织设计书姓名：乔飞学号：1103010329班级：港航11级3班一、概述1.1工程概况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）。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。图1 苏北某水利枢纽平面布置图为解决防洪灌溉及通航问题，经上级有关部门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

2、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2。二、自然条件和施工条件分析2.1工程所处地形：参见船闸周围地形平面图3(图中有船闸布置的基本控制点)图32.2水文地质：1 地形：船闸周围地形及建筑物平面布置分别见图2与图三(图中均有船闸放样基本控制点)。2 水文地质：地质剖面（见图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。2.3降水：2.3.1降水量资料：2.3.2降水量与施工的关系：2.4气温：X年日平均温度：日1月2月3月4月5月6月7月8月9月10111213.63

3、.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

4、.211.56.486.12.34.79.417.621.927.220.021.917.211.54.195.72.69.110.717.621.527.329.420.217.012.73.2103.62.410.210.414.821.426.528.422.116.814.21.6117.00.89.98.912.325.427.125.822.618.413.13.2124.14.09.510.813.527.027.225.023.418.211.83.2132.12.912.09.913.026.727.120.524.421.08.35.6142.70.37.012.411.4

5、22.828.522.226.414.45.18.0157.91.86.315.113.823.427.523.625.910.53.85.31610.14.08.019.016.921.727.624.119.210.74.74.61718.06.16.815.517.825.227.827.219.611.84.06.0185.25.48.113.017.328.827.629.020.811.56.06.0191.74.88.114.916.326.528.025.419.713.74.04.8200.46.510.820.117.125.829.824.018.114.83.42.22

6、13.68.111.620.119.524.430.822.019.514.64.55.6224.110.62.317.018.224.331.423.819.99.35.86.9237.45.611.717.918.924.429.622.420.38.04.76.2246.26.212.717.021.124.328.521.220.99.85.07.9252.110.113.616.824.226.629.722.320.110.86.95.0260.31.75.815.426.030.328.123.720.56.17.63.1273.11.53.314.025.126.929.223

7、.819.97.26.50.6281.30.83.315.326.126.930.822.317.38.54.61.7290.44.715.524.426.431.822.314.69.86.52.2303.59.616.925.526.329.524.315.19.23.32.2312.212.427.127.323.79.11.12.4.2气温与施工的关系：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 < 3日平均气温>30日最低气温 < -3土方开挖2.5水位资料：平湖历年最高水位：一般在

8、20.00米，但施工期间可通过放水将运河水位保持在17.00米左右。2.6施工条件概括：2.6.1交通运输： 在拟建的拦河坝上游处有一座简易码头，并有简易公路通县城）。2.6.2建筑材料运输建议路径：水泥、钢材由县城经公路运来；木材由水路运达简易码头，运距50公里；石料由水路运达简易码头，运距20公里；砂由采砂场水路达简易码头，运距38公里；闸门构件在位于县城城区的工厂制造后经公路运达工地拼装；其它物资由南面县城运来。2.6.3劳动力供应：所需一般民工和掌握一定技术的技工均可充分保证。2.6.4水电资源：工地附近有高压输电线路经过，可在工地修建变电站降压后向工地供电。运河水水质良好可经简单处理

9、后供饮用和施工用水。2.6.5工程期限：上级规定船闸工程于X年三月动工，次年元月完工，为期计11个月。2.6.6施工机械设备：负责施工的工程队有下列设备可供选择：（1）W100正向式挖土机三台；（2）CT6拖带式铲运机二台；（3）T100推土机四辆；（4）解放CA340自卸汽车和黄河QD351自卸汽车，3.5T，8T自卸汽车各6辆；（5）J1800拌和机4台；（6）HZ6P70A震捣器10台；（7）W100履带式起重机和W200履带式起重机各2台；（8）QT6塔式起重机1台；（9）T4510皮带输送机；（10）井式升降塔3台；（11）6JD36和6JD56深井泵各12台；（12）4B20和B2

10、0离心泵各12台；（13）井点设备2套；（14）斗车10辆、手推车20辆；（15）3T卷扬机4台。以上机械设备开工前均检修完毕，集中于该工程队常驻地（船闸南面约20公里处的县城），并处于完好待命状态。必要时可以考虑向机械租赁公司租借常规土木建筑施工机械。三、主要工程量计算3.1计算内容和船闸分段：主要工程量计算包括开挖面计算、挖方计算、填方计算、渗流量计算、粘土量计算、浆砌石计算、混凝土方量计算等。据设计资料中给出的地形图，结合等高线的分布，将整个船闸沿纵向分为 29个截面（见图5），其中上游引航道为1-9截面，上游导航段为9-12截面，上闸首为12-13截面，闸室段为13-20截面，下闸首为

11、20-21截面，下游导航段为21-24截面，下引航道为24-30截面。布置图如图5：图53.2开挖工程量计算：开挖坡度为1:2，整个船闸纵向增宽为3m,开挖量的计算表如下表2截面挖方面积间距两段总长开挖段体积(m3)分段总体积(m3)上引河段5715 153996 1 543.02 2 562.08 12.29 80.55 44663 3 535.48 68.26 4 492.81 37.03 78.52 38856 5 462.40 41.49 6 442.23 40.70 63.36 28302 7 448.80 22.66 8 475.79 37.92 77.57 36460 9 468

12、.20 39.65 上游导航段附9743.92 20090 24839 10 698.17 10.00 30.00 11 481.34 20.00 附11480.81 4749 12 468.99 10.00 上闸首附12768.92 15287 15287 13 759.75 20.00 闸室附13355.00 24822 69195 14 302.64 51.35 79.29 15 312.74 27.94 16 323.95 60.52 72.07 23470 17 345.41 11.55 18 377.29 13.83 4997 19 353.58 16.61 44.80 15906

13、 20 338.66 28.19 下闸首附20741.20 14653 14653 21 724.13 20.00 下游导航段附21424.47 4196 21162 22 414.83 10.00 23 585.89 20.00 30.00 16966 24 634.74 10.00 下引河段附24371.17 41543 320 25 383.92 84.70 108.42 26 392.13 23.72 27 443.43 40.15 123.80 52536 28 380.33 83.65 29 346.67 42.46 87.78 30733 30 333.66 45.32 2933

14、 总计299452 表2 开挖量计算表3.3填方工程量计算：在开挖断面图的基础上，结合船闸结构物的尺寸，在顶部按1：2.5坡度回填，同时回填顶面两侧各预留机械通道或人行道（3m）。填方工程量计算表如下表：填方量计算截面填方面积左填方面积右总填方面积间距两段总长开挖段体积(m3)分段总体积(m3)上引河段1.00 121.41 122.62 244.03 20031 71977 2.00 128.61 123.33 251.94 12.29 80.55 3.00 119.16 121.11 240.27 68.26 4.00 121.00 118.10 239.10 37.03 78.52 18

15、753 5.00 118.31 118.01 236.32 41.49 6.00 117.09 117.33 234.42 40.70 63.36 14879 7.00 117.03 117.99 235.02 22.66 8.00 117.03 120.04 237.07 37.92 77.57 18314 9.00 117.09 116.17 233.26 39.65 上游导航段附9172.36 179.71 352.07 10947 14801 10.00 188.22 180.25 368.47 10.00 30.00 11.00 181.37 182.08 363.45 20.00

16、附11193.48 194.20 387.68 3854 12.00 190.79 192.41 383.19 10.00 上闸首附12283.33 285.54 568.87 11379 11379 13.00 284.52 284.52 569.04 20.00 闸室附13136.43 136.43 272.86 21151 56544 14.00 132.23 133.16 265.39 51.35 79.29 15.00 132.04 134.07 266.11 27.94 16.00 133.33 134.79 268.12 60.52 72.07 19337 17.00 133.3

17、4 137.91 271.25 11.55 18.00 139.76 139.76 279.53 13.83 3809 19.00 136.33 136.33 272.66 16.61 44.80 12247 20.00 134.63 135.51 270.14 28.19 下闸首附20271.68 273.51 545.19 10885 10885 21.00 270.90 272.44 543.34 20.00 下游导航段附21185.60 188.91 374.51 3741 14173 22.00 184.81 188.82 373.62 10.00 23.00 169.65 173.

18、05 342.70 20.00 30.00 10433 24.00 169.36 172.76 342.12 10.00 下引河段附24120.43 117.12 237.55 25529 81418 25.00 117.36 117.77 235.13 84.70 108.42 26.00 117.21 117.53 234.74 23.72 27.00 117.09 185.66 302.75 40.15 123.80 34690 28.00 117.52 118.00 235.52 83.65 29.00 119.49 123.67 243.16 42.46 87.78 21198 30

19、.00 119.21 121.60 240.81 45.32 总计261178 表3 填方工程量计算表3.4浇筑的混凝土工程量计算：结合船闸具体部位的尺寸，计算得到整个船闸各个部位所需要浇筑混凝土工程量如下：截面面积(m2)长度(m)体积(m3)用钢量（kg）上游导航段墙身21.6102163888上游导航段1底板162.5292510101001800上游导航段2底游导航段3底板19.8101983564上闸首416208320149760闸室墙身28.252105932.5106785闸室底板402108400151200下闸首408208160146880下游导

20、航段墙身21.6102163888下游导航段1底板162.5292510101001800下游导航段2底游导航段3底板19.8101983564输水廊道4*(3*3*15.6+2*3*3*2.5)=741.613348.8总计31983.9575710.2表4 混凝土工程量计算表3.5浆砌块石工程量计算：整个船闸需要的浆砌块石有引航道中的浆砌块石侧墙和湖泊部分，工程量如下表：浆砌石方量墙身面积(m2)长度(m)浆砌石方量(m3)上游引河段4830014400下游引河段4832015360上游导航段48301440下游导航段48301440总方量(m3)32640护坡部

21、分：部位长度（m)护坡厚度(m)截面宽度(M)体积（方）左右上闸首200.41224.97 23.63 388 1324.19 24.19 平均24.58 23.91 上游导航段400.4919.71 17.20 566 1015.75 17.23 1117.71 17.54 1218.42 17.98 平均17.90 17.49 上游引河段3000.4115.39 14.94 4019 213.36 14.74 315.13 15.53 415.49 17.27 516.96 17.39 618.38 18.14 718.83 17.41 819.47 16.09 919.71 17.20

22、平均16.97 16.52 闸室2100.41315.63 15.63 2816 1420.77 21.98 1518.52 16.83 1617.27 16.46 1717.17 15.16 1814.47 14.47 1915.66 15.66 2016.46 16.07 平均16.99 16.53 下闸首200.42023.84 22.88 378 2124.39 23.41 平均24.12 23.15 下游导航段400.42120.63 19.25 657 2221.18 19.34 2321.96 19.62 2422.62 19.76 平均21.60 19.49 下游引河段3200

23、.42422.62 19.76 5357 2520.23 20.74 2620.00 20.26 2719.67 17.97 2820.47 20.99 2921.76 23.71 3021.82 22.94 平均20.94 20.91 总计14181 3.7粘土铺盖工程量计算： 上下游导航段底板均有粘土层铺盖，厚度为2.6m，工程量计算如下表：河段面积(m2)距离(m)体积（m3）1128.710128729120182036510650465106505912018206128.7101287总计7514表6 粘土铺盖计算表 四、基坑排水设计4.1渗流量计算：基坑排水设计主要考虑降雨和渗流

24、量情况，分工程段进行渗流量计算，采用的公式是Q=A*k*J。其中A为浸水部分基坑在水平投影上的面积，k为基坑每平方米侧面积平均渗水量m3/h。平均渗流量指标：每米水头每平方米基坑面积的渗流量。当基坑穿过多层土时，可用加权平均法计算综合渗透系数以计算基坑内渗流量指标。计算得到的渗流量如下表：位置挖槽段长度挖槽段宽度斜面宽度斜面投影总面积底面总面积斜面渗流系数k1（加权平均）底面渗流系数k2水头差（m）渗径（m）梯度J渗流量（m3/h）上游引河段30058106000174000.3670.018551.670.097 243.39 上游导航段40_16128016850.2360.018851.

25、670.155 51.47 上闸首2038228807600.1750.00721151.670.213 33.95 闸室2102614588054600.2670.018751.670.135 226.01 下闸首2038228807600.1750.00721151.670.213 33.95 下游导航段40_16128016850.2360.018851.670.155 51.47 下游引河段32058106400185600.3670.018551.670.097 259.62 总计899.85 表8 渗流量计算表4.2最大排水量计算：综合考虑渗流量和最大降雨量，得到最大排水量计算表如

26、下表：位置渗流量（m3/h）降雨量（mm/d）降水面积（m2）总降水量（m3/h）最大渗水量（m3/h）设备总排水量（m3/h）上游引河段243.39 109.327376 124.68 368.07 552.10 上游导航段51.47 2780 12.66 64.13 96.19 上闸首33.95 1727 7.86 41.81 62.72 闸室226.01 13011 59.25 285.26 427.89 下闸首33.95 1707 7.77 41.72 62.58 下游导航段51.47 3155 14.37 65.84 98.75 下游引河段259.62 27041 123.15 38

27、2.77 574.15 总计1249.59 1874.39 表9 最大排水量计算表4.3排水方案的确定：根据排水量的计算表格知，考虑到不均衡因素影响，施工期间基坑设备总排水量1874.39立方米/每小时，综合考虑，选择排水能力相对较弱的离心泵4B20型号进行轻型井点排水，轻型井点间距10m布置，以保证机械的有效利用：位置设备总排水量（m3/h）排水机械选择上游引河段552.10 7上游导航段96.19 2上闸首62.72 1闸室427.89 5下闸首62.58 1下游导航段98.75 2下游引河段574.15 7总计1874.39 表10 排水布置表五、施工方法设计施工组织设计时,考虑到上下游

28、引航道和上下游引航道导墙段的施工过程有开挖工程、粘土铺盖工程、浆砌石工程、混凝土浇筑和回填工程、护坡几个部分，考虑到流水施工的要求，故将其这几段均分为四个施工段安排流水施工。此工程雇佣2个施工队组，所有工序施工次序均为先各由两个施工队组分别进行上下闸首的施工，然后合并队伍对闸室进行集中施工，施工完毕后再分别由两个施工对组分别对上下导航段进行施工，由于上下引航道部分工程量比较庞大，为了安排流水施工，缩短工期，因此决定合并对组，对上下引航道部分进行集中施工。5.1场地平整：开工初期，先用推土机将场地进行初步整平，然后进行开挖，因此布置2辆T1100推土机对各个施工段进行初步整平工作，推土工作包括在

29、施工前准备工作中，推土厚度为20cm。推土施工组织如下：先对上下闸首各安排1辆推土机段进行推土，再合并2辆对闸室段推土。之后在上下游引航道导航段处也有2台推土机分为两队，每队为1台，先后从引航道的导航段向直线段进行整平工作，最后合并2台进行引航段的施工。同时进行施工队、机械的调迁，材料购买等工作，接下来正式开始施工。5.2土方开挖：施工采取先开挖完闸首闸室再引航道。先用2个施工队，分两组，同时开挖上下闸首，然后集中开挖闸室，每队有2台挖土机同时工作。完成工作后，两组分别同时开挖上下导航段，完工后再集中开挖上下引航道。开挖方式利用w-100挖土机和8T自卸汽车搭配作业。机械选用W-100正向式挖

30、掘机，其工作效率取为500m3/台班，现有3台，再租1台。5.3粘土铺盖：施工采取先上游导航段再下游导航段，需要布置1辆T1100推土机。5.4混凝土工程：混凝土施工从上下闸首同时开始，上下闸首各有一队施工队，每队有13台J 1-400拌和机。上下闸首完成后两个施工队自两边同时进行闸室施工。待闸室施工完毕后，上下游导航段施工。混凝土施工选择J 1-400拌和机及HZ 6P-70A振动器，拌合机械效率取为8m3/h，混凝土初凝时间选为2h，运输时间为0.5h，混凝土的延误系数取为0.85，并振动器振动深度为0.4m。船闸混凝土浇筑顺序应遵循“先深后浅、先高后低、先主后次”的原则进行安排。“先深后

31、浅”是先浇筑基础深的工程部位，否则，会扰动邻近表浅部位工程的基础，造成已浇部分的混凝土发生沉降、移位和裂缝。“先高后低，是在高度较大的结构物浇筑时，不致由于下层混凝土未浇而影响到上层结构物的浇筑或安装，这有利于后续工程施工的安排。 船闸工程由于其空间尺寸庞大，同时受基础、结构、环境温度等因素的影响，容易产生不均匀沉降和裂缝，所以必须进行分块浇筑，并采取一系列温控措施，以保证船闸工程的质量。而各块之间的结构缝缝，是永久性接缝。由于结构块高度和平面尺寸仍然较大，如果按一次整体浇筑，在混凝土的拌和、起吊和运输等工序的力度上都难以满足要求，另外，受施工条件、施工机具等的限制一般还要分块浇筑，在结构上横

32、向或竖向仍需要划分水平缝及垂直缝，这种临时性接缝称为施工缝。施工缝必须在施工过程中专门处理。考虑模板的厚度一般为3米，在浇注闸首的时候，上下分七块浇注，从下至上1-6层每层块为3米，剩余不足三米的部分为第7段，此外每一段还要分15层来浇注，即每一浇注层大约为0.2米。闸室底板分一层，侧墙共分四层，闸室纵向分7段，每段30米，这主要考虑了结构缝间距的影响。5.5浆砌石工程：浆砌石施工从上游引航道开始，两个施工队同时施工，上游引航道完成后两个施工队分别进行上下游导航段施工。待上下游导航段施工完毕后，再进行下游引航段施工。每队配备15台汽车起重机。5.6土方回填：施工采取先回填完闸首闸室再引航道。先

33、用2个施工队，分两组，同时回填上下闸首，然后集中回填闸室，每队有3台挖土机和15台打夯机同时工作。完成工作后，两组分别同时回填上下游导航段，完工后再集中回填上下游引航道。回填时采用w-100挖土机和8T自卸汽车搭配作业，然后用打夯机夯实。5.7护坡工程：施工采取先施工完闸首闸室再引航道。先用2个施工队，分两组，同时施工上下闸首，然后集中开施工闸室，每队有6台汽车起重机同时工作。完成工作后，两组分别同时施工上下游导航段，完工后再集中施工上下游引航道。5.8安装： 安装主要为闸门的安装和一些附属结构安装，为期90天。6、 施工进度计划6.1上闸首：6.2下闸首6.3闸室6.4上游导航段6.5下游导

34、航段6.6上下游引航段七、施工总平面布置：7.1需水量估算： 拟采用在运河上建立水泵站来解决生活及施工的用水问题：工地用水组成：生产用水生活用水消防用水，不应简单叠加。施工供水应满足不同时期日高峰生产用水与生活用水，按消防用水量校核。A、生产用水：完成混凝土工程、土石方工程等所需用水量，以及起重运输机械、施工工程设施和动力设备等所消耗的水量。生产需水量计算式： Q1 = r k q( 8 X 3600 )式中： Q1生产用水的需水量，Ls; q各用水单位班均用水量，L8h; k用水不均匀系数; r一考虑水量损失等的扩大系数，通常取1.2。水的用途定额(L /m3)水的用途定额(L)制备混凝土制

35、备水泥砂浆冲洗粗骨料冲洗砂养护混疑土，20030017021075010007501290200400/day拖拉机、挖掘机、汽车修配厂混凝土预制厂生产砖、瓦准轨蒸汽机车300600/昼夜 台300500/班 台150250/ m37001000/千块1500025000/昼夜 台B、生活用水：工地职工和家属在生活饮用、食堂、浴室和医疗机构等方面的需水量。生活需水量计算式：Q2k ( Nl ql+ q3)(8 * 3600)十k ( N2 q2+q3 )(24 *3600)式中 Q2生活用水总需水量，Ls；N1施工人数; N2居民人数，ql现场工人用水定额，35L班; q2居民用水定额2530

36、Ld; q3学校、医院、食堂等需水量。表21用水不均匀系数k用水对象土建工程建筑运输机械施工工厂现场生活用水居住生活用水22文化福利设施的需水用户对象浴 室食 堂医 院学 校幼儿园，托儿所计算单位每人一次每人一餐每一病床一昼夜每一学员每一儿童平均用水(L)30100101510015012157590C、消防用水：施工现场消防需水量与施工现场面积大小有关，当面积在30万m2以下取10Ls，面积在3050万m2取20L/m2,以后每增加25万m2累加5Ls居住区消防需水量，居民人数在一万人以下时按5Ls估算, 1万人以上按10L/s估算。灭火的延续时间按3h计算。生产用

37、水混凝土量/day机械台数/day工程量49174定额2635L/立方米600/昼夜 台损失扩大系数r1.21.2用水不均匀系数k1.52需水量L/s28.19 生活用水现场生活用水浴室食堂最多施工人数507用水不均匀系数k2.722每日平均用水L56015需水量L/s2.88 消防用水面积60万方22L/s灭火延续时间3h总用水量（L/s）31.07 由上式计算出的总需水量应大于或等于消防用水量，否则，应以消防用水量作为设计。计算值尚应增加10以补偿不可避免的管网漏水损失。7.2仓库面积：仓库和堆场的布置主要根据其运输方式决定，水泥、钢材主要设置在船闸附近，由于钢材安装比较麻烦。木材，石料等

38、布置在码头附近。具体面积计算如表：水泥仓库面积（m2）2000 砂石堆场面积（m2）4200 钢筋堆场面积（m2）150 块石仓库面积（m2）4000 7.3临时用房面积设在全工地入口处，以便对外联系，同时便于全工地管理。设施面积较大总共为30M×200M。包括食堂、宿舍、项目部、商店等等。临时用房人均面积定额 （m2/人）表24 临时用房面积办公室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0.010.04定额（平方米/人）施工人员面积（m2）办公室4.5101 456 集体宿舍4.25101 431 民工工房2.71014 2738 食堂0.3251014 330 俱乐部0.261014 264 小商店0.21014 203 消防用房0.0351014 35 浴室0.061014 61 理发室0.0091014 9 厕所0.0251014 25 总计4552 办公区和生活区由钢筋棚、木工棚、仓库等用房在施工现场搭设。食堂考虑到施工便利，在工区门前搭设，计划四间，用红砖砌筑，顶盖用彩钢瓦。办公生活区采用封闭式管理，宿舍轮流值日打扫卫生，确保办公生活区的安全、整洁。仓库和堆场的布置主要根据其运输方式决定，水