文昌取水口闸门施工方案

文昌取水口闸门施工方案一、工程概况1.1项目背景文昌取水口位于海南省文昌市清澜港流域，是当地重要的民生水利工程，主要承担城市供水、农业灌溉及生态补水功能。本次闸门改造工程旨在解决原闸门老化、启闭系统故障频发等问题，提升取水口的运行安全性和调控精度，保障下游30万居民的用水需求及5万亩农田的灌溉供水。1.2工程规模本工程主要建设内容包括：闸门主体改造：拆除原10m×5m（宽×高）钢制平面闸门，更换为新型复合材料双扉闸门，单扇闸门尺寸5m×5m，总重量约28t；启闭系统更新：安装2台QPQ-2×300kN卷扬式启闭机，配套PLC自动化控制系统；基础加固：对闸门井底板进行混凝土加厚处理，增设抗浮锚杆12根；辅助设施：新建检修平台1座（尺寸8m×4m），更换上下游导流墙止水带共60m。1.3地质条件根据勘察报告，施工区域地层分布为：①素填土：厚0.5~1.2m，松散状态，含贝壳碎屑；②淤泥质黏土：厚2.3~4.5m，流塑状态，天然含水率45%，承载力特征值fak=60kPa；③中砂：厚3.0~5.8m，中密状态，饱和，渗透系数k=2.5×10⁻³m/s；④玄武岩：中风化，埋深6.8~10.5m，饱和单轴抗压强度35MPa。1.4水文条件设计洪水标准：按50年一遇洪水设计，洪峰流量1200m³/s；施工期水位：枯水期（11月~次年4月）平均水位1.2m，洪水期（5月~10月）最高水位3.8m；流速条件：正常取水时河道平均流速0.8m/s，洪水期最大流速2.3m/s。二、施工总体部署2.1施工分区根据现场条件，将工程划分为3个施工区域：A区（闸门井区域）：长20m×宽15m，主要进行闸门拆除、安装及基础施工；B区（启闭机房区域）：长12m×宽8m，负责启闭机安装及电气系统调试；C区（临时设施区）：布置材料仓库、混凝土搅拌站及办公生活区，占地面积300㎡。2.2施工流程采用“先地下后地上、先结构后设备”的施工顺序，总体流程如下：施工准备→2.临时围堰施工→3.基坑降水及开挖→4.基础加固→5.闸门拆除→6.闸门安装→7.启闭系统安装→8.自动化调试→9.围堰拆除→10.竣工验收2.3施工进度计划总工期180天，关键线路节点控制如下：第1~15天：施工准备及临时设施搭设第16~30天：上下游围堰施工第31~50天：基坑开挖及降水第51~70天：底板混凝土浇筑及锚杆施工第71~90天：旧闸门拆除及闸门槽清理第91~120天：新闸门及启闭机安装第121~150天：电气系统及自动化调试第151~165天：围堰拆除及河道清淤第166~180天：竣工验收及资料归档三、主要施工方法3.1临时围堰工程3.1.1围堰设计采用土石组合围堰结构，具体参数如下：上游围堰：顶宽4m，高度5m，迎水面坡比1:2.5，背水面坡比1:2，采用编织袋装土填筑（装土量70%），迎水面铺设复合土工膜（两布一膜，厚度1.5mm）防渗；下游围堰：顶宽3m，高度3m，坡比1:2，采用土料填筑，外侧采用彩条布覆盖防冲；排水系统：在上下游围堰内侧设置截水沟（尺寸30cm×40cm），汇集雨水至集水井（直径1.5m，深2m），配备2台Φ150mm污水泵抽排。3.1.2施工要点清基：清除堰基表层植被及淤泥，压实度≥90%；填筑：采用进占法施工，每层铺土厚度50cm，使用12t振动碾碾压4遍，压实度≥93%；防渗处理：土工膜采用热熔焊接，搭接宽度10cm，焊接后进行气压检测（气压0.2MPa，保持30s无压降）。3.2基坑工程3.2.1降水方案针对中砂层渗透系数大的特点，采用“管井+轻型井点”联合降水：管井：沿基坑周边布置8口管井，井深15m，井径Φ300mm，内置Φ200mm无砂混凝土管，配置Φ75mm潜水泵（扬程15m，流量15m³/h）；轻型井点：在管井内侧布置环形井点系统，井点管间距1.2m，埋深6m，采用Φ50mm钢管，连接总管Φ100mm，配备2台真空井点泵（真空度≥60kPa）。3.2.2基坑开挖开挖机械：选用1台PC200挖掘机（斗容1.0m³）配合2辆15t自卸汽车运输；开挖顺序：分层开挖，每层深度2m，边坡按1:1.5放坡，坡面采用挂网喷浆防护（Φ6.5mm钢筋网，网格20cm×20cm，C20混凝土喷厚8cm）；基底处理：开挖至设计标高（-6.5m）后，采用20t压路机碾压3遍，铺设30cm厚级配砂石垫层，浇筑10cm厚C15素混凝土垫层。3.3闸门主体施工3.3.1旧闸门拆除拆除顺序：先拆除启闭机连接螺栓→切割闸门止水橡皮→吊装闸门至临时堆放区→拆除闸门槽埋件；吊装方案：选用25t汽车吊（主臂长22m，作业半径8m，额定起重量8.5t），采用双吊点吊装（吊点设置在闸门吊耳处），起吊角度控制在60°以内；安全措施：设置2台5t手拉葫芦作为溜绳控制装置，作业区下方设置警戒线，配备4名信号指挥员。3.3.2新闸门安装闸门检查：到货后检查闸门尺寸偏差（允许偏差：高度±3mm，宽度±2mm，对角线差≤5mm），进行煤油渗透试验（渗透量≤0.1mL/(m·h)）；安装工艺：一期埋件安装：吊装门楣、主轨、反轨，调整垂直度（偏差≤1mm/m），采用全站仪校核，焊接固定后浇筑二期混凝土（C30微膨胀混凝土，掺UEA膨胀剂8%）；闸门吊装：利用50t履带吊（主臂长28m，作业半径10m）整体吊装，吊装前涂抹黄油润滑主轨；止水调整：安装P型橡胶止水带（型号651，硬度70±5ShoreA），压缩量控制在20%~30%，通过调节压板螺栓保证止水严密性。3.4启闭系统安装3.4.1卷扬式启闭机安装基础施工：浇筑C30钢筋混凝土机座（尺寸4m×2.5m×1.2m），预埋8块M30地脚螺栓（埋深600mm），采用钢模板支护，混凝土坍落度控制在180±20mm；设备就位：使用16t汽车吊吊装启闭机（重5.8t），调整水平度（偏差≤0.5mm/m），紧固地脚螺栓（扭矩值450N·m）；钢丝绳安装：采用Φ24mm镀锌钢丝绳（破断拉力320kN），缠绕在卷筒上，固定端采用楔形接头，绳端余留长度≥3圈，安装后进行空载试运行（升降3次，检查有无卡阻）。3.4.2自动化控制系统电气设备安装：安装PLC控制柜（型号S7-1200）、触摸屏（10.4英寸）及传感器（包括闸门开度仪、荷重传感器、水位计），电缆敷设采用穿管保护（Φ50mmPVC管），弯曲半径≥10倍管径；系统调试：模拟量调试：校准闸门开度仪（精度±1cm）、荷重传感器（量程0~600kN，精度0.5%FS）；联动调试：测试远程控制、现场手动、紧急停机三种操作模式，实现闸门开度自动调节（响应时间≤2s），设置过负荷、限位等保护功能。3.5混凝土工程3.5.1底板加固锚杆施工：采用Φ25mmHRB400钢筋锚杆，长度6m，间距1.5m×1.5m梅花形布置，钻孔直径Φ110mm，采用M30水泥砂浆注浆（水灰比0.5:1），注浆压力0.6~0.8MPa；混凝土浇筑：浇筑范围：原底板加厚50cm，混凝土强度等级C35，抗渗等级P8；浇筑工艺：分2层浇筑，每层厚度25cm，采用Φ50mm插入式振捣器振捣（振捣时间15~30s），表面采用抹光机收光，覆盖土工布洒水养护14天；施工缝处理：设置2道止水带（中埋式钢边橡胶止水带，宽300mm），界面凿毛后涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料（厚度1.2mm）。四、质量保证措施4.1原材料控制材料进场检验：钢材：按批检验屈服强度、抗拉强度及伸长率，每批重量≤60t，取样送检1组；防水材料：土工膜检测剥离强度（≥3N/cm）、耐静水压（≥1.5MPa），橡胶止水带检测拉伸强度（≥15MPa）、扯断伸长率（≥380%）；混凝土：开盘鉴定时检验坍落度、初凝时间，每100m³制作3组试块（标养、同养、抗渗各1组）。4.2关键工序控制工序名称控制指标检验方法检验频率闸门安装垂直度≤1mm/m全站仪+塞尺每扇闸门止水橡皮压缩量20%~30%卡尺测量每2m检查1点启闭机试运行空载运行3次无异常目测+仪器监测每台启闭机混凝土强度达到设计强度100%回弹法+钻芯取样每浇筑段1次锚杆抗拔力≥300kN抗拔试验（抽检1%且≥3根）每批次锚杆4.3质量通病防治混凝土裂缝防治：原材料：选用低水化热水泥（矿渣硅酸盐水泥P·S·A42.5），掺加粉煤灰（掺量20%）及缓凝剂（掺量0.2%）；施工：控制入模温度≤30℃，分层厚度≤50cm，采用循环水冷却骨料，浇筑后48h内覆盖保温被；闸门漏水防治：止水安装前检查表面平整度（≤2mm/m），采用专用夹具固定；安装后进行冲水试验（水头3m），渗漏量≤0.1L/(m·min)。五、安全生产措施5.1安全管理体系组织机构：成立项目经理为组长的安全领导小组，配备专职安全员2名，各施工班组设兼职安全员1名；责任制：签订安全生产责任书，明确项目经理（第一责任人）、技术员（技术交底）、班组长（现场管理）的安全职责。5.2专项安全措施5.2.1高处作业安全检修平台设置1.2m高防护栏杆（横杆2道），满挂密目安全网（网目密度≥2000目/100cm²）；作业人员佩戴双钩安全带（静载测试≥15kN），使用工具袋，严禁抛掷物料；平台脚手板采用5cm厚木脚手板，铺设严密，两端用8号铁丝固定。5.2.2吊装作业安全吊装前检查吊具（钢丝绳安全系数≥6，卸扣额定荷载≥1.5倍吊重）；设置吊装警戒区（半径10m），配备2名信号工（持特种作业证），使用对讲机指挥（频道单独设置）；雨天、风力≥6级时停止吊装作业，已吊装构件采取临时固定措施。5.2.3临时用电安全采用TN-S接零保护系统，设置总配电箱、分配电箱、开关箱三级配电（距离分别≤30m、≤10m）；配电箱安装漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），实行“一机一闸一漏”；电缆敷设采用架空（高度≥2.5m）或穿管埋地（深度≥0.7m），严禁拖地浸泡。5.3应急管理应急预案：编制触电、溺水、坍塌等专项预案，配备应急物资（救生衣10件、急救箱2个、应急照明5套）；演练计划：每月组织1次防汛应急演练，每季度组织1次综合应急演练，演练后评估改进；医疗保障：与文昌市人民医院（距离15km）签订急救协议，现场配备AED除颤仪1台，培训8名急救员。六、施工组织与管理6.1人员配置岗位名称人数职责资质要求项目经理1全面负责项目管理一级建造师+高级职称技术负责人1施工技术与方案审批水利工程师施工员3现场施工组织与协调施工员证质量员2质量检查与验收质量员证安全员2安全巡查与隐患整改注册安全工程师特种作业人员8起重、焊接、电工等作业特种作业操作证普工20辅助施工岗前培训合格6.2机械设备配置设备名称型号规格数量功率/吨位用途挖掘机PC2001台1.0m³基坑开挖汽车吊25t1台25t闸门吊装履带吊50t1台50t启闭机安装混凝土搅拌机JS5001台5.5kW混凝土搅拌振动碾20t1台110kW围堰压实潜水泵Φ75mm8台2.2kW基坑降水电焊机BX1-5003台380V钢结构焊接6.3材料管理采购计划：根据施工进度编制材料需用量计划，主要材料提前15天进场；仓储管理：钢材、防水材料等入库验收，分类堆放（钢材垫高30cm，防水卷材立放），设置材料标识牌（名称、规格、产地、检验状态）；限额领料：实行班组领料制度，根据施工任务单发放材料，每月核算材料损耗率（钢筋≤2%，混凝土≤1.5%）。七、环境保护措施7.1水污染防治施工废水：设置3级沉淀池（总容积50m³），废水经沉淀（停留时间≥2h）后回用（用于洒水降尘），污泥定期外运至指定弃渣场；生活污水：办公区设置化粪池（容积15m³），经处理后排入市政污水管网，食堂设置隔油池（容积2m³），定期清理油污。7.2大气污染防治扬尘控制：施工便道硬化（20cm厚C20混凝土），配备2台洒水车（容积5m³），每日洒水4次；易扬尘材料（水泥、砂子）采用密闭仓库存储，装卸时采取喷淋降尘；渣土运输车辆覆盖篷布（覆盖率100%），出场前冲洗轮胎（设置洗车平台1处）。7.3噪声控制选用低噪声设备（如液压破碎锤替代风镐），对卷扬机等设备设置隔音罩（降噪量≥20dB）；夜间施工（22:00~6:00）办理夜间施工许可，噪声控制在55dB以下（场界处），必要时设置声屏障；合理安排高噪声作业时间，避免多台设备同时作业叠加噪声。7.4固废处理分类收集：设置垃圾分类箱（可回收、不可回收、危险废物），废机油、废油漆等危险废物交由有资质单位处置；建筑垃圾：旧闸门、混凝土块等可回收利用的破碎后作为路基填料，其余运至文昌市建筑垃圾消纳场（距离8km）；生活垃圾：由环卫部门每日清运，食堂设置厨余垃圾桶，实行集中处理。八、验收标准与流程8.1验收依据《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》（DL/T5018-2018）《卷扬式启闭机通用技术条件》（SL381-2007）本工程施工图纸及设计变更文件8.2验收内容8.2.1分部工程验收土建分部：包括基础处理、混凝土结构、闸门井等，重点检查混凝土强度（回弹值≥设计值的95%）、结构尺寸偏差（允许偏差±20mm）；金属结构分部：闸门安装偏差（主轨垂直度≤1mm/m）、止水渗漏量（≤0.1L/(m·min)）、启闭机试运行（无异常噪音，制动可靠）；电气分部：设备绝缘电阻（≥1MΩ）、控制系统响应时间（≤2s）、自动化功能（远程/本地控制切换正常）。8.2.2竣工验收外观检查：闸门表面无变形、涂层完好（厚度≥80μm），启闭机运行平稳；功能性试验：无水试验：闸门全行程启闭3次，记录启闭时间（设计≤5min）、电机电流（额定值内）；有水试验：模拟设计水位（3.8m）进行启闭试验，检查止水效果及结构稳定性；资料审查：施工记录、试验报告、隐蔽工程验收单等资料齐全，签字手续完备。8.3验收流程施工单位自检合格→2.监理单位平行检验→3.第三方检测（委托海南省水利工程质量检测中心）→4.分部工程验收（监理主持）→5.单位工程验收（业主主持）→6.