围堰填筑施工技术方案

1、. 中国水利水电第七工程局有限公司南水北调中线一期引江济汉工程渠道4标（合同编号：HBNSBD-YJ-2011-06 ）施工导流及围堰填筑施工技术方案批准： 审核： 校核： 编制： 水电七局南水北调引江济汉渠道4标项目部2011年7月施工导流及围堰填筑施工技术方案1 概述1.1 工程概况渠道4标施工内容包含桩号18+94727+050段长8.103km的干渠（其中21+50722+900为穿海子湖段），澎湖电排渠倒虹吸（桩号19+113）、海子湖倒虹吸（桩号22+280）、鲁垱河倒虹吸（桩号25+620）及金结设备安装工程、临建工程。引水干渠按1级建筑物设计，干渠上的跨渠倒虹吸等主要建筑物按1

2、级建筑物设计，倒虹吸的进出口连接建筑物、消能防冲设施等次要建筑物按3级建筑物设计。根据水利水电工程施工组织设计规范SL3032004表3.2.1、3.2.6的规定，相应的临时导流建筑物为4级，当采用土石围堰时，洪水标准为2010年一遇。根据招标文件技术要求，南水北调中线一期引江济汉工程渠道4标（K18+947K27+050段）土方填筑完成节点工期为2013年4月30日，并要求土方填筑沉降半年后方可开始混凝土衬砌施工。也就是说2013年10月底才能开始施工最后一段完成填筑的渠坡混凝土衬砌，渠坡混凝土衬砌完工要到2013年12月底（沉降半年，衬砌同步推迟两月）。与招标技术要求2013年6月30日完

3、成渠道混凝土滞后工期6个月。与本标段合同工期2013年9月30日完工相矛盾。为此需采取赶工措施（或工期顺延6个月）。采取赶工的关键项目就是海子湖的二期围堰及围堰基坑内的渠道填筑施工和海子湖上游需换填部位渠道填筑（取土需从海子湖下游取土场取土，通过海子湖围堰运输至海子湖上游）。如采取赶工措施，则需调整招标文件技术条件要求的围堰施工时间，海子湖围堰填筑施工必须在汛期施工，尽早完成海子湖围堰才能从 K24+400K25+500段取土场运粘土进行K18+947K21+500段渠堤换填施工，才能为围堰内的渠堤填筑及混凝土施工赶工创造条件。海子湖倒虹吸位于长湖中，其导流标准与穿湖段填筑一并考虑（不单独考虑

4、），海子湖倒虹吸设计过流标准为50年一遇，因此满足穿湖段施工20年一遇的度汛洪水要求。为了减少围堰填筑少占控制性工期，围堰施工时间段相应要调整至汛期施工，根据长湖的防汛调度方案，汛期水位5年一遇水位为30.63m，10年一遇水位为31.13m，20年一遇水位为31.33m，枯水期水位5年一遇水位为29.63m，10年一遇水位为29.87m，设计围堰顶高程为30.6m，基本能满足一期围堰汛期施工要求。二期围堰一期先施工部分可能面临二期汛期被洪水淹没风险。一期围堰现由于征地工作已严重滞后，如因特殊原因影响一期围堰内渠道填筑不能在汛前填筑至渡汛高程以上，则采取和纵向围堰一样的加高方式加高横向围堰以满

5、足渡汛要求。穿湖段桩号为21+50722+900，其中海子湖倒虹吸桩号K22+280，为了满足穿湖段在施工过程中湖汊上游来水能顺利泄入湖中而不致影响其施工，因此，应该分期施工，结合工程布置、进场交通条件及施工布置，一期汛期施工桩号22+16022+900段横向围堰和21+50022+070上游横向围堰，枯水期施工纵向围堰轴线桩号22+160及22+16022+900段横向围堰加固及围堰内渠道和倒虹吸工程，枯水期施工桩号22+07022+160段围堰（该段埋设涵管保证枯水期过流），围堰填筑完成后便于施工桩号18+94722+507段换基填筑。21+50022+070下游横向围堰根据工程机械设备投

6、入情况可灵活安排施工，22+07022+160下游横向围堰在倒虹吸过流前预留缺口过流，倒虹吸过流后填筑至设计高程，满足汛期二期基坑渠道填筑施工。一期围堰形成一个封闭的基坑，在倒虹吸进出口处围堰向外侧折转，总长约2010m，其中横向围堰长约1740m，采用土方填筑，堰底高程25.9m，堰顶高程为30.6m，顶宽17.06m（和渠道边坡平接），外侧边坡为15，内侧边坡为13.5。一期基坑渠道填筑在4月底可达到脱险高程（因外部原因导致渠道工期滞后按设计加高纵向围堰方式加高横向围堰），纵向围堰长约270m，采用土方填筑，堰底高程25.9m，堰顶高程为30.6m，纵向围堰不满足度汛要求，在其上采用袋装土

7、填筑到31.83m高程，堰高1.23m，袋装土堰顶宽2m，两侧边坡均为11。汛期一期围堰内渠道内可继续施工。二期围堰需等到汛后才能填筑两条横向围堰与一期横向围堰衔接，堰顶高程30.6m，顶宽17.06m，外侧边坡为15，内侧边坡为13.5。二期围堰共长1300m，在合龙后纵向围堰可以拆除，此时一二期基坑合为一个整体。在二期围堰合龙前，倒虹吸进出口前围堰必须拆除，倒虹吸作为二期渠道施工导流建筑物。二期围堰仍不能满足汛期围堰内渠道施工，如要满足则围堰需加高1.23m使围堰顶高程达到31.83m。由于需额外增加围堰填筑工程量，该方案暂不考虑二期围堰加高，对工期只有较小部分影响，可使滞后6个月的工期只

8、滞后5个月。该方案解决了海子湖上游取土换填施工问题。一、二期土围堰清淤91432m3，填筑 m3，袋装土填筑1116m3，抛石固脚25013 m3，粉喷桩m，碎石垫层8400m3，浆砌石25200m3，土围堰只拆除纵向围堰和倒虹吸进出口段，围堰拆除m3，袋装土围堰全部拆除，计1116m3。澎湖电排渠和鲁垱排渠两座倒虹吸位于旱地渠道上。由于其规模相对较小，在一年内可完工，按初设批复意见，将其导流标准降低为5级，选择5年一遇洪水作导流设计标准，施工时段选择为114月。在施工期考虑渠道的灌排问题，因此，选用明渠导流。澎湖电排渠倒虹吸：明渠开挖4680m3，回填土方4250m3，围堰填筑1650m3，

9、完工后拆除。鲁垱排渠倒虹吸：明渠开挖4500 m3，回填土方3760m3，围堰填筑1050m3，完工后拆除。本标施工导流及围堰填筑重点为穿湖段海子湖围堰施工。1.2 编制依据（1）南水北调中线一期引江济汉工程渠道4标土建及金结设备安装工程招投标文件；（2）截止目前下发的施工图纸、设计技术要求和招标图纸及技术条款；（3）根据目前现场了解的实际情况；（4）国家、地方政府有关安全、环境保护、水土保持的法律、规程、规则、条例。（5）国家、地方现行施工规范、规程、质量检验标准及验收规范等。（6）结合我局对相关类似工程的施工经验。2 施工总体布置2.1 施工交通布置利用渠道开挖填筑布置的进场道路草郊公路和

10、董九公路，分别沿渠道填筑外侧边向海子湖、澎湖电排渠和鲁垱排渠修建场内交通道路，桩号18+947-22+963 布置在渠道左侧，桩号22+963-27+050布置在渠道右侧。场内施工主干道路基宽8m，路面宽7m，次干道路基宽6m，路面宽5m，路基填筑土石方基础50cm，路面采用15cm泥结碎石路面。2.2 水、电布置利用渠道开挖填筑布置的水电系统。2.3 取、弃土场布置根据渠道4标渣场布置图（图号：引-技-施工-渣-06），本标段设置k24b、取土坑（取土后作为弃渣场）两个渣场，分别位于渠道19+700-19+950左侧、24+400-25+500右侧。k24b渣场占地15.74万m2，弃渣量为

11、24.99万m3（自然方）；取土坑占地25万m2，取土62万m3用于围堰及渠堤填筑，弃渣量为24.80万m3（自然方）。围堰填筑施工从取土场（和就近渠道开挖利用料）取土。2.4 临建设施布置利用渠道开挖填筑布置的生产生活营地作为围堰填筑施工生产生活营地。3 施工进度计划海子湖一期围堰施工桩号为22+20022+900段（含渠道、倒虹吸等），纵向围堰轴线桩号在22+160，二期围堰施工桩号为21+50722+160段。主要施工计划如下：（1）2011年8月1日2011年8月31日，一期横向围堰汛期填筑至高程30.6m（设计围堰顶高程，考虑围堰与渠堤的连接及粉喷桩施工，围堰顶宽17.06m，外侧边

12、坡为15，内侧边坡为13.5。增加围堰填筑16.6m3/m，减少渠道填筑13.48m3/m，围堰与渠堤连接填筑3.12m3/m），纵向围堰填筑至设计高程。渠堤围堰外侧边填筑边抛石护脚。二期围堰桩号21+50022+070汛期围堰填筑至设计高程30.6m，过流采用在桩号22+07022+160范围预留缺口过流。（2）2011年9月1日2011年9月30日，一期围堰粉喷桩施工加固围堰，纵向围堰袋装土加高至高程31.83m，袋装土布置调整至围堰外侧，保证纵向围堰内侧交通畅通；二期围堰填筑桩号22+07022+160段，过流采用在桩号22+07022+160范围内埋设12排1.5m钢筋混凝土管过流，涵

13、管基础采用10cm碎石和20cm厚C20混凝土基础，管涵长20m，埋设高程28.35m。涵管埋设根据需要作小围堰防护。围堰填筑前的基础清淤采用船载泥浆泵抽排至排泥场，围堰填筑后采用粉喷桩加固基础。围堰贯通后渠堤18+94721+507换填可从取土场取土施工。（3）2011年10月1日2011年12月30日，一期围堰外侧碎石垫层及浆砌石护坡；（4）2012年1月1日2012年4月30日，围堰顶及渠堤边坡碎石垫层及浆砌石护坡；倒虹吸施工完成后内围堰填筑完成。（5）2012年5月1日2012年5月31日，海子湖倒虹吸过流，二期围堰桩号22+07022+160拆除涵管，并预留缺口过流。（6）2012年

14、6月1日2012年8月30日，二期围堰下游侧施工，根据汛期水位情况做好围堰外侧边坡碎石垫层及浆砌石护坡。汛后在水位低于堰顶后施工粉喷桩加固围堰； （7）2012年9月1日2012年12月30日，二期围堰碎石垫层及浆砌石护坡。围堰基坑内施工渠道工程，保证渠道工程合同工期要求。调整工期后增加工程量见增加工程量表：增加工程量表工程项目土方填筑（m3）涵管埋设及拆除(m)涵管围堰拆除及重新施工(m3)其它横向围堰288842403024渠道填筑-23455.24 围堰施工方案4.1 围堰施工围堰填筑土料主要在取土场或就近渠道开挖料取土，如排泥场解决，排泥场土料检测合格也可用于围堰填筑。采用CAT320

15、B、斗山DH215-9挖掘机挖装，15t、10t自卸汽车运输至现场。围堰戗堤拟从上、下游分别进占填筑。水下部分采用抛填法施工，15t、10t自卸汽车运料，端进法直接向水中抛填进占，宣化T140、PD165Y-1推土机配合向水中推料；渠堤围堰外侧边填筑边抛石护脚。抛石采用汽车从石料场运输至工地堆存，抛石时采用机械转运至现场由反铲抛至坡角。水上部分粘土料采用推土机摊铺，YZ18J(18t)、LSS2101（21t）碾压机分层碾压，局部TSZ-06B手扶式振动夯辅助碾压。袋装土围堰采用K24+40025+500取土场取土，15t自卸汽车运输至场内后人工装袋，采用人工堆码成型。围堰填筑施工参照本标土方

16、开挖及填筑施工方案进行施工。围堰填筑完成后根据现场情况及时做好浆砌石边坡防护。4.2 围堰涵管导流复核围堰涵管导流的布置位置在桩号22+100，围堰顶宽10m，两侧边坡坡率为1:5，围堰顶土方填筑高程为30.60m。围堰的导流设施主要满足2011年9月至2012年4月期间过水需要（2012年4月以后由海子湖倒虹吸过流），设计流量最高水位按照海子湖正常蓄水位28.63m和枯水期10年一遇水位29.87m考虑拟定导流方案。正常蓄水位流量Q=143m3/S（28.63-26.5 ）/（31.6-27.7） =78.1 m3/s枯水期水位流量Q=143m3/S（27.63-26.5）/（ 31.6-2

17、7.7）=41.43 m3/s枯水期10年一遇水位流量Q=143m3/S（29.87-27.6）/（ 31.6-27.7）=83.23 m3/s备注：海子湖倒虹吸设计流量为143m3/s上游最高水位31.60m（P=2%洪水位），进口闸室底板顶面高程为27.7m。结合淤泥顶高程26.5m和正常蓄水位28.63m以及枯水期10年一遇水位29.87m和涵管过流底高程27.6 m。拟定设计方案如下：涵管处围堰宽度按照设计宽度10.0m考虑，管顶填土厚度为1.35m，管道长20.0m。进水口管道流水面高程为27.6m，出水口管道流水面高程为27.3m，排水坡度为0.015；管道采取1.5m钢筋混凝土管

18、,其下铺筑10cm厚碎石及20cm厚C20混凝土基础。 涵管单管设计流量计算:设计流速：V=1/nR2/3I1/2 =1/0.0130.372/30.0151/2=4.86（m/s）设计流量：Q=AV=3.140.7524.86=8.58(m3/s)备注: 管壁粗糙系数n=0.013，水力半径R按照满管取值，水力坡度按照管道流水坡度0.015计算。出于安全考虑，按照10年一遇水位的1.2倍流量布设，设置12排1.5m钢筋混凝土管。Q总=128.58=102.96(m3/s)83.231.2=99.9(m3/s)满足枯水期10年一遇水位流量要求。4.2 围堰维护1）在围堰使用期间对围堰的边坡稳定

19、进行监测和防护，疏通施工道路的排水通道，保证排水畅通，避免漫流破坏堰体坡面；2）对围堰出现的局部沉陷及时进行培高，并协同监测部门对堰体局部沉陷后的渗流情况进行分析、处理；3）保护好围堰与岸坡接头部位的排水设施，采取相应措施，防止雨水冲刷。5 施工资源配置5.1 人力资源配置根据现场组织机构和施工进度安排，围堰填筑施工高峰期人数为270人，各阶段劳动力投入如下：主要劳动力计划表工 种按 工 程 施 工 阶 段 投 入 劳 动 力 情 况2011年2012年89月份1012月份13月份46月份79月份1012月份管理人员405050505050机械工203030202020司机6080406080

20、80测量工101515151010试验人员588888普工658767677272合计2102702102202402405.2 施工机械资源配置主要施工机械设备见下表。主要施工机械设备表序号设备名称规格型号数量单位备 注1液压挖掘机8台2推土机3台3自卸汽车15t40辆4自卸汽车10t12辆5振动碾21t/18t各1台6蛙式打夯机HW703台7手扶式振动碾BW75S2台8水 泵IS100-80-1605台备用2台9污水泵QW200-400-10-224台10载重汽车汽油5T1辆11水泵22kw4台6 围堰填筑质量保证措施 施工前，按规范要求测量放样。 水下填筑至水面以上50cm后水上部分按渠道填筑要求进行施工。 根据现场试验确定的碾压机械、铺土厚度、碾压遍数及最优含水率进行填筑，土料运至施工现场有专职人员检验土质和含水量是否符合要求，用插钎检验铺土厚度，按试验确定的碾压遍数进行施工控制。 每段施工完成后通过现场检测填筑质量，每层填土压实之后，对碾压质量进行检验，土方检验方法为用环刀法（或灌砂法）进行干密度和密实度检测，复核，确保压实度满足规范要求。7 围堰填筑安全保证措施（1）现场道路应平