长洲水利枢纽船闸工程施工组织设计研究,水利施工论文

长洲水利枢纽船闸工程施工组织设计研究,水利施工论文1工程大概情况西江航运干线西起南宁、东达广州，全长854km,是广西和贵州、云南与珠江三角洲水上交通的咽喉，是名副其实的黄金水道,是我们国家西南水运出海大通道重要组成部分。长洲水利枢纽位于广西西江干流浔江长洲岛河段上，是西江下游河段广西境内的最后一个规划梯级，枢纽横跨两岛三江〔泗化洲岛、长洲岛、外江、中江、内江〕，主要建筑物有双线船闸、泄水闸、混凝土重力坝、碾压土石坝、河床式厂房等。现有双线船闸位于外江右岸台地，即1号〔2000t级〕、2号〔1000t级〕，已于2007年5月实现双线通航。新建的三线四线船闸作为长洲水利枢纽的后续项目，按最大通过3000t级船舶建设。三线四线船闸位于外江右岸，布置在已建船闸的右侧。工程建成投产后，与原有船闸一起运行，将成为世界上最大的内河水运船闸。2施工条件2.1工程条件项目位于珠江流域西江干流浔江下游河段，距下游梧州市约12km.梧州市地处珠江流域中游，是浔江、桂江、西江汇流处，毗邻广东，邻近港澳，是我们国家大西南通往广东、港澳地区的东出海口，公路、水路、铁路交通发达，主要建筑材料来源可靠，供给充足，施工条件优越。三线四线船闸布置在外江右岸台地上，位于外江右岸的1号、2号船闸右侧，三、四线与一、二线船闸分别为独立上下游引航道，施工期除进行爆破作业时间略有影响外，其余时间1号、2号船闸按正常程序通航。工程靠近城区，能够充分利用其工业生产的技术气力和生产能力、商业、文化、医疗、服务设施，对节省施工费用起很大作用。不利的一面是太靠近城镇居民点，施工用地比拟紧张，用地征地困难。工程施工和当地的矛盾也很突出，如施工占地、施工干扰等，须采取各种有力措施加以协调，妥善解决。水工建筑物的主体工程量见表1.2.2自然条件2.2.1水文气象条件西江流域属亚热带季风区气候，多年平均气温21.1℃，历年极端最高气温39.9℃，历年极端最低气温-3.0℃。流域降雨量年内分配极不均匀，汛期5-10月降雨量约占年降雨量的70%~80%.多年平均降雨量1376.2mm,历年平均蒸发量1331.1mm,多年平均湿度79%.2.2.2地形、地质条件工程区为低山丘陵地貌，浔江大致流向为由西向东，河床宽阔，长洲岛和泗化洲岛两座江心洲岛将河床分隔成内江、中江、外江三条江。拟建船闸沿线主要地貌单元为浔江一、二级，局部为三级阶地。场地附近不良物理地质作用主要表现为：枢纽蓄水后，外江右岸上游近岸一级阶地前缘在浪蚀、水流冲刷等作用下，岸坡已普遍发生再造，小型塌岸较为普遍。外江下游船闸范围以外未做护岸部分，受浪蚀、雨水冲刷等作用，局部塌岸较为普遍。据勘探揭露，结合前期长洲水利枢纽勘察地层分层资料，场地区出露地层主要为第四系地层，按其成因可分为人工堆积〔Qs〕、冲积〔Qal〕和残积〔Qel〕；下伏基岩主要为燕山早期侵入的花岗岩，上游引航道顶端有小范围的寒武系黄洞口组粉砂岩，沿河基岩出露面积很小。船闸区地质构造较为简单，未发现有较大的活动断裂构造、断层分布，节理裂隙发育也以陡倾角为主，缓倾角裂隙除在浅部岩体中较发育外，一般不发育，裂面延展宽度小，且发育分布深度较浅。3施工导流3.1导流标准长洲水利枢纽工程为一等工程，工程规模为大〔1〕型，主要建筑物为2级建筑物。而根据(船闸总体设计规范〕和(船闸水工建筑物设计规范〕，三线四线船闸最大通过船舶3000t级，为Ⅰ级船闸，船闸闸首、闸室为1级建筑物，导航、靠船建筑物为3级建筑物，临时建筑物为4级建筑物。考虑与长洲水利枢纽挡水建筑物级别一致，三线四线船闸闸首、闸室按2级建筑物，导航墙、靠船墩等建筑物为3级建筑物，临时建筑物为4级建筑物。根据(水利水电工程施工组织设计规范〕的规定，按围堰保卫对象、失事后果、使用年限及工程规模等确定，施工导流建筑物级别应为IV级，IV级导流建筑物采用的洪水设计标准：当围堰类型为混凝土构造时，洪水重现期为5~10年一遇；当围堰类型为土石构造时，洪水重现期为10~20年一遇。3.2导流方式由于长洲水利枢纽工程已经建成，而拟建船闸位于整个枢纽的右岸边坡上，结合拟建船闸的布置情况，工程主要采取预留土坎作为围堰保卫基坑，根据不同时段预留土坎围堰进行导流分期，由于拟建船闸不占用原河道，洪水仍通过原河道过流。4料源规划工程土方开挖量大，土料质量符合要求，故工程所需的土料全部采用基坑开挖的土料。工程所需石料较少，主要是护坡块石、级配反滤料，大部分能够利用石方开挖料加工。混凝土粗骨料主要考虑采用卵砾石，料源为桂江倒水至下游平浪河段。该段河道蜿蜒弯曲复杂，沿河断断续续分布有十几处卵砾石洲，河道水流平缓，开采条件较好。桂江卵砾石料场卵砾石均为级配良好砾石，除有潜在碱活性有害反响外，各项质量技术特性基本上知足要求，局部含泥量偏高、含少量轻物质，但在开采经过中，经淘洗后情况会有好转，可作为工程建筑用料。混凝土细骨料考虑选用北流河砂料场和下小河砂料场，北流河砂场相对储量较大，地处河道，淘洗用水方便，运输条件稍好，故选择北流河砂场为工程的主要开采砂料场。5施工方式方法工程土方开挖约2600万m3,施工开挖场面大，便于机械化施工，土方开挖遵循分段分区作业，自上而下台阶式逐层下挖修坡的原则。根据水工及施工导流建筑物的布置情况，分为A、B、C三个区段进行开挖。上游引航道为A区，本体段为B区，下游引航道为C区。石方开挖施工主要采用潜孔钻和手风钻自上而下台阶式逐层钻孔爆破，预留的保卫层和齿槽开挖则辅以风动凿岩机、风镐，作局部开挖修整。爆破岩石后用推土机集渣，挖掘机和装载机装自卸汽车运渣至砂石料加工厂或弃渣场，部分可作浆砌石用。石方水下开挖采用水下钻孔爆破，抓斗船配合开底船清渣，转自卸汽车运至弃渣场。混凝土浇筑采用自卸汽车从拌和楼出料口运混凝土至浇筑点附近，将混凝土卸入混凝土卧罐中，再由高架门机或履带吊吊运入仓。基础面等位置较低的部位混凝土浇筑采用自卸汽车直接运料至浇筑点附近，混凝土泵车泵送入仓。门机工作范围外的混凝土浇筑主要采用履带式起重机吊运入仓。使用插入式振捣器、平仓振捣器等振捣设备进行振捣。土石方填筑施工采用挖掘机装自卸汽车运送土石料，通过在填筑层上平整出的临时便道进入填筑仓面，自下而上分层进行，推土机铺料，振动碾分层碾压，使其到达设计要求。金属构造安装中，由于人字门重量及外形尺寸大而不能整体吊装，门体分节运抵工地后，在现场按顺序吊装、对位、焊接安装。充泄水阀门孔口尺寸较大，考虑到运输上的限制，每扇充泄水阀门分两节制造，运抵工地在现场焊接拼装后吊入门槽就位，并在适当位置安装吊杆和竖式启闭油缸。浮式检修门选择在船厂制造后浮运至现场。待人字门门体分节拼装焊接完后，开场进行启闭机的安装，并需设组装和安装两个场地。门式启闭机组装场地选择在地势比拟开阔、平坦和交通方便的船闸右岸边。安装场地则设在其安装位置上的闸顶，并铺设一段轨道进行安装，利用门机作为起吊机械。6施工交通项目位于西江干流浔江下游河段，在梧州市上游12km,距下游苍梧县城1.5km.梧州市为桂东地区中心城市，水陆交通发达。水路上通贵港、南宁和柳州，下达肇庆和广州。已建成的长洲水利枢纽1号、2号船闸设计年过闸货运量为3150万t;工程建设所需设备及重大件可通过水路或陆路运至枢纽附近。拟建场内交通道路主要包括施工主干道、白沙村弃渣场、下小河弃渣场进场公路及各施工区之间连接道路。外来物资通过长洲枢纽对外交通公路运至现场，工程弃方