南水北调济南市区段暗涵标段施工组织设计

南水北调济南市区段输水工程济洛路~洪家园桥输水暗涵工程施工组织设计一、工程概况本标段为第Ⅵ标段，设计桩号21+763~23+276，扣除贤文路结点长度90m ，标段长度1423m ，其中，21+763~22+836段输水暗涵侧墙作为小清河左岸岸墙，22+836~23+276段输水暗涵埋设在小清河综合治理工程规划的绿化带下。

南水北调东线第一期工程济南市区段输水工程，工程等级为Ⅰ级，输水暗涵建筑物级别为1级。

设计流量为50m 3/s ，加大流量为60m 3/s 。

输水暗涵标准设计过水断面：3-4.9×4.7m （孔数-净宽×净高），C30钢筋混凝土焊接网结构，洞身每隔15m 设置一道伸缩缝。

标准断面见下图。

输水暗涵标准断面图1000650本标段共有4处结点工程，其中贤文路结点已先期完成，不在本次招标设计范围，本次招标设计范围内3处结点，分别为化纤厂路结点、山头店沟下卧段、滨河北路结点。

本标段主要工程量：土方开挖：304432m3；土方回填：160672m3；碎石垫层：4891m3；混凝土：56400m3；钢筋：3873t。

本工程与小清河综合治理工程结合施工。

小清河综合治理主要内容：⑴通过河道扩挖，满足城市防洪、排水要求；⑵与南水北调东线穿越济南市区段输水工程相衔接；⑶污水截污，补充水源，改善环境；⑷与道路、航运相结合，形成贯通济南东西的交通动脉；⑸根据河道沿岸规划的不同用地性质，开发建设等，确定河道综合功能；⑹沿河进行景观与绿化带建设。

二、施工总体部署根据对工程现状的分析，本工程有如下特点：1、工期紧施工强度高。

2、工程地质复杂，地下水位高，降水难度大、时间长。

3、本工程施工过程跨整个冬季，需采取安全可靠、切实可行的冬季施工措施，以保工期、保质量、保安全。

4、位于城区范围，施工场地狭小，大量的土方开挖临时堆放较为困难。

根据以上难点和特点，项目部加大人力、物力投入，以确保按期、保质完成施工任务。

暗涵的混凝土浇筑是工程的主线，共分3个施工队2个阶段同时施工：第一阶段砼第一施工队：21+763～22+101，长338m，包括山头店沟下卧段共26节暗涵。

砼第二施工队：22+726～23+053，长327m，共28节暗涵。

砼第三施工队：23+053～23+276，长223m，共16节暗涵，出口段20m。

第二阶段剩余暗涵部分：22+101～22+636，长535m，共39节暗涵，根据施工队伍进展快慢情况再行施工。

暗涵施工工艺框图三、施工方案及施工方法(一)施工测量1、测量人员和测量设备配备项目部配备测量工程师2名，长期从事测量工作的熟练测量工6名，以保证施工测量需要。

主要测量仪器配置见下表主要测量仪器配置表2、控制测量测量组对建设及设计单位所交控制桩、水准点等控制点进行复测完毕，根据设计提供的坐标点，按实际情况建立了加密平面控制网，控制点埋设牢固。

3、施工测量与放样施工放样时，用全站仪采取“直接上点”的办法进行布点，即在一个控制点上设测站，直接在需要的位置设点，确定中线和高程，控制开挖施工，并利用另一个点进行复核。

先进行暗涵中线的放样，按测距导线的方法每隔20m测设一个中桩，编号并做好标记。

边坡放样采用全站仪，每隔10m测设一个断面，坡顶、坡脚分别打桩编号，然后用水准仪把设计高程测设到桩上，做好标记，用施工线相连，以此作为基准线进行施工。

4、竣工测量工程竣工后，按施工设计图纸进行中线、标高测量，确保中线、标高等满足设计要求。

（二）施工降排水1、排水方案的确定1.1施工条件该工程位于小清河北岸，本标段暗涵距小清河30～50m，小清河常年有水，水位在21.00～22.00，地下水位与小清河水位基本一致；暗涵开挖底高程为16.85～17.16m，地下水位控制在16.00m以下，降低地下水5～6m。

该段地质在开挖底高程以上分为5层：⑴杂填土：主要成分为壤土、砂壤土，层底高程19.70～24.02m，广泛分布于该段上部；⑵Ⅲ①层粘土：可塑～软塑，局部发育裂隙，层底高程17.70～22.20m；⑶Ⅲ②层砂壤土：略具塑性，松散，饱和，层底高程15.46～21.60m；⑷Ⅲ③层淤泥质粘土：软塑，层底高程15.31～18.91m；⑸Ⅲ③层粘土：可塑，层底高程17.60～18.35m。

1.2排水方案采用井排降水的方法，在开挖的基坑两侧各设一道50×50cm的排水沟，辅助排水，确保干场施工。

1.3井位布置根据现场条件及施工经验确定，将井位布置在开挖上口线外1m处，距暗涵中心线22.75m。

降水井位置示意图地面线2、排水井计算2.1井点系统涌水量计算采用大井法：lgrlg )2(366.1--=R SS H K QQ 为潜水涌水量，m 3/d ；K 为渗透系数，m/d ；H 为潜水含水层厚度，m ；S 为设计水位降深，m ；R 为降水影响半径，m ；对潜水井，常用库萨金公式进行计算，即HK S R 95.1=r 为井群的等效半径，m ；根据井点系统长度A 与宽度B 之比值的不同，选用不同的公式进行计算，当A/B ＜2～3时，πF =r ；当A/B ＞2～3时，r=P/2π。

F 为井点系统包围的面积，m 2；P 为井点系统的长度，1500m 。

设计计算参数选取如下：对于潜水含水层，K=40m/d ，H=9m ，S=5m ，m 99.18483.26595.1409595.195.1=⨯⨯=⨯⨯==HK S Rr=P/2π=1500/2π=238.85d R S S H K Q /m 301952.378-2.2673351.638.852lg 4.9918lg 559280366.1lgr lg )2(366.13==-⨯-⨯⨯=--=）（2.2井点管埋置深度的确定 井点管埋置深度H 0按下式计算：l iL h h h 1210++++=ΔH式中：h 1为地下水位至开挖底面的距离，h 1=6； h 2为井点管埋设面至地下水位的距离，h 2=2；Δh 为降水后地下水位至开挖底面的安全距离，取0.5m ； i 为降水曲线坡度，取0.1L 1为周边井点管中心至井点系统中心的水平距离，L 1=23m l 为滤水管长度，l=2ml iL h h h 1210++++=ΔH =6+2+0.5+0.1×23+2=12.8m井底高程控制在11.50～11.80m 2.3井点管数量的确定单根井点管理论出水量按以下公式计算：d /m 4804024002424dl q 3=⨯⨯==α q 为单根井点管理论出水量，m 3/d ； d 为滤水管直径，d=400mm ；α为经验系数，与含水层厚度、渗透系数有关，α=40。

q=480m 3/d理论抽水井最少数量n 由下式确定：2.69480301951.1q 1.1n =⨯==Q 式中：1.1为井点管备用系数。

根据计算结果，确定抽水井最少数量为70眼。

抽水井间距为1500m/70=21.4m ，取20m 暗涵北侧较南侧涌水量少，抽水井间距25m 。

2.4水泵配置 2.4.1扬程井内水位控制高程12.50～13.00m,水泵高程12.50m ，地面高程24.00～26.00m ，高差11.50～13.5m ，扬程取15～18m 。

2.4.2流量单根井点管理论出水量480m3/d，即20m3/h。

水泵流量应大于理论出水量，取Q=25m3/h。

南侧选用山东博山水泵设备厂生产的200QJ(R)32-26潜水泵，潜水泵设计流量32m3/h，扬程26m，电机功率4kw。

北侧选用山东博山水泵设备厂生产的150QJ(R)20-26潜水泵，潜水泵设计流量20m3/h，扬程26m，电机功率3kw。

山头店沟下卧段开挖底高程为10.70m，且穿过Ⅲ⑤层粘土夹姜石层，局部空隙、裂隙较发育，裂隙宽1mm，透水性较强，应加强排水。

在21+936～22+101段，排水井间距改为15m。

井底高程为5.00m。

南侧降水井77眼，北侧降水井69眼，共146眼，详见降水井井位布置图。

21+76021+80021+90021+94022+00022+10022+20022+30022+40022+50022+63620000×9=1800015000×11=1650022+60025000×7=1750015000×11=1650025000×21=52500151015202530354045南23+00023+10023+20023+27620000×28=5600025000×22=55000505560657075南北505097722+620降 水 井 井 位 图山头店沟下卧3、降水及排水由于滤管制作及打井操作中反滤料的填放、滤网包扎不均匀等因素，同时各井所处位置、地质情况也有变化，所以井的涌水量不尽相同，因而选用的潜水泵一定要大于井涌水量方能降低地下水。

在井水位降至要求深度时，必须保持在一定水位。

如果井水位忽涨忽落，潜水泵时开时停，达不到预期的降水效果。

如井的渗水量小于潜水泵的抽水量时，可在潜水泵的出水管上接一个三通，引出一根回水管，将一部分抽出的水再引回井内，出水管及回水管各安装一个阀门以控制调节回水量，保持潜水泵的出水量与井的渗水量平衡，使井水位处于稳定高程，暗涵北侧降水井排出的水通过顺涵洞方向的排水沟集中后，分别在21+900和23+400处穿越暗涵，排入小清河；暗涵南侧的降水井排出的水直接排入小清河。

（三）土方工程本工程土方工程主要是输水暗涵工程的土方开挖和回填。

1、土方开挖1.1土方开挖程序测量放线开挖面清基土方开挖预留20cm保护层人工开挖检查验收1.2土方开挖施工1.2.1场地清理本标段场地清理主要包括开挖工程区域内的杂草、垃圾、废渣及监理工程师指明的其它障碍物，含细根须、草本植物及覆盖层等植物的表层有机土壤等。

施工过程中，用推土机进行清表打堆，用装载机或挖掘机装车外运至弃渣场。

暗涵工程施工场地地表的植被清理，延伸至离施工图所示最大开挖边线外侧至少2m的距离，清理时防止因施工不当造成清理区域附近农业资源的毁坏，杜绝对环境保护造成不良影响的事件发生。

1.2.2土方开挖顺序考虑到现场施工环境和车辆通行情况以及开挖面较大，采取分半开挖的方式进行。

由于土方开挖深度较大，开挖施工由上而下进行，施工时随时作成一定的坡势，以利排水。

1.2.3土方开挖边坡根据土方开挖的试验段，开挖坡比按照设计1:1.25的坡比，挖深超过3.5米时留出1.5米的施工平台，开挖时预留20cm的保护层人工开挖，避免原地基的扰动。

1.2.4土方开挖施工土方开挖工程施工分为三个作业段，第一施工段桩号为21+763～22+221，第二施工段桩号为22+726～23+053和22+221～22+375，第三施工段桩号为23+053～23+276和22+375～22+636，土方开挖采用挖掘机配合自卸车施工，在施工现场设置运输路线，并修筑坡道。