[浙江]某古运河挖泥船清淤工程施工组织设计

1第一章工程概况一、工程情况概述xx河XX段是XX平原河道骨干河道之一，具有景观休闲、交通航运、灌溉排涝、调蓄水量等功能。由于河道沿岸存在生产生活污水缺少污水管网收集而直接排入河道、水面禽畜养殖污染、乱倒生活垃圾等现象，导致该河道淤积严重，河水自净能力大幅下降，调蓄能力降低，对生态环境造成了不良影响。为恢复和扩展河道功能，提高河道的蓄水能力和排涝抗旱的能力，改善河道水质和水环境，实现XXX委市政府提出的“力争通过五年努力，在全市范围内消灭Ⅴ类水，大部分功能区水质达到Ⅲ类标准”的新目标，拟实施xx河（XX段）清淤工程，对xx河(XX段)长11.858km实施清淤治理。本标段为XX街道总长5.86km河道清淤。二、气象水文条件1、气候：本工程流域地处亚热带季风气侯，四季分明，湿润多雨，平均气温16.5℃，极端最高气温39℃，最热一般在7月，月平均气温28.7℃。极端最底温度为－10℃，最冷一般在1月，月平均气温4.1℃。2、水文：本工程地域，平均年降水量为1423毫米，多年平均降雨天为160天。3～6月为第一个雨季，其中3～4月为春雨，5～6月为梅雨，梅雨期降水量占全年的35﹪，为全年主要雨季，雨量大而且强8～9月为第二个雨季，主要受极峰南移和台风影响，降水占全年15﹪。7～８月和10月至次年2月是两个相对旱季。工程区常年有溪水泾流，根据洪水季节变化规律和天气因素，汛期为4月15日～10月15日。工程所在河网高水位4.10m，中水位3.70m，低水位3.30m。三、流域概况xx河XX段位于XXX街道和XX街道，属XX平原水系，系XX平原河网，总面积138km2,主要河道有XX运河，湖泊有xx。2本区部分涝水经汇联闸排入XX江。由于XX平原河网与XX河网互相沟通，其余涝水通过XX市的xx闸和XX闸排入XX江。四、工程组织系统1、工程建设单位：XXXxx河（XX段）整治工程建设办公室2、工程质量监督单位：XXX水利水电工程质量监督站3、工程设计单位：XXX水利水电勘测设计院4、工程施工单位：XXX集团有限公司5、工程监理单位：XXX工程监理咨询有限公司五、施工目标承包方式：管理、施工总承包1、工期目标：150（日历天）2、质量目标：合格。3、安全目标确保无人身伤亡和重大设备事故，无等级火警事故。4、文明施工目标严格按照文明施工有关条款施工，争创文明标化施工工地。5、环保及水土保持目标严格按环保及水土保持管理部门有关规定进行施工，控制施工水污染，减少粉尘及空气、噪声污染，保持生态平衡，防止水土流失，创造良好的生态环境。3第二章施工总平面布置施工总平面规划施工总平面规划以方便施工、便于管理、节约用地，又符合文明建设为前提，充分利用现场自然条件，综合考虑工程特点、施工方案、工期等因素，严格按照招标设计文件要求和《水利水电工程施工组织设计规范》标准，因地制宜，紧凑合理，科学规划施工临时生产区、生活区、场内施工道路、供水、供电等临时设施，同时应做到科学性、实用性、灵活性相结合。1、施工道路工程施工对外交通便利，利用现有道理进入施工现场。2、施工用水生产用水：从河道中抽取。生活用水：从附近村庄的自来水网接入。3、施工用电曹娥支河段采用抓斗式挖泥船水下挖泥（自备柴油发电机），主河段采用绞吸式挖泥船清淤（自备柴油发电机）。4、临建设施物资库、工具库等主要布置在施工船上。油库：柴油属危险品，由加油船直接到现场供货。项目经理部、民工宿舍租用当地民房。5、疏浚设备布置绞吸式挖泥船布置在施工河道内，自东往西开挖。挖泥船尾接400m左右浮管，浮管后连接长距离水下潜管，并主要利用现有水道一直敷设延伸入围区排泥场内。根据现场接力泵船实际输送能力，在排泥管线内均衡布设5～7艘接力泵船。出于主次河道的考虑，部分地段采用抓斗式挖泥般水下挖泥。4第三章主要施工方法一、施工测量1、技术要求（1）、在进场做好临时设施建设的同时，即进行施工测量放样工作。（2）、在施工前，将业主、监理一起进行测量控制点的复核、设置工作。根据国家测绘总局对各种测量要求的有关规定，认真做好测量前的各项准备工作。测量时严格执行操作规定，提高测量精度，保证质量。（3）、根据本工程规模，设专人负责施工测量工作，做到全面准确地提供施工阶段所需的测量资料。（4）、施工阶段平面设置，根据建设方提供的座标点，定位基准线建立座标控制系统，在河道相应部位设立座标点，高程控制点，并测一个往返。座标控制系统精度不低于一级导线测量精度，即左右误差小于±5，相对中误差小于1／10000，高程控制点精度不低于三等水准测量，闭合差应符合规范要求。（5）、施工测量人员把测量标志统一编号，并标注在施工总平面图上，注明有关标志、相互距离、高程角度、以免发生差错，施工期间定期检查校核，以免发生位移。（6）、座标点、高程控制点设置在坚实地基、不受施工影响、不易被损坏、便于保存的地方，并浇砼基础，设置保护桩。（7）、为了保证测量精度，在施工前，根据控制点测量放样，并进行再次复测校核，以保证工程精度。2、施工要求(1)、熟识施工图纸，掌握设计意图，严格按照规范规定的程序要求和标准精心施测。当施工中发现控制点有位移迹象时，应进行检测，其精度应不低于测设时的精度。(2)、放样前，对已有数据、资料和施工图中的几何尺寸，必须检核，严禁凭口头通知或无签字的草图放样。5(3)、根据设计图纸和标准堤轴线控制桩及施工水准点进行施工放样，放样前先画出施工放样图，经校核后实地放样，原始资料存档。2、测量仪器设备配置测量仪器如下表仪器名称型号数量备注全站仪拓普康23mm±1pmm经纬仪J221mm水准仪S22二、设备管网布置1、设备调遣方法1.1疏浚设备的调遣以便捷、安全为原则，将充分利用以往成功的调遣经验，安全、迅速地完成该项调遣任务。疏浚设备调遣前，由工程人员对调遣线路进行走线勘察，同时完成下船码头建设，并取得相关道路部门通车允许后即开始调遣工作。1.2绞吸式挖泥船为可分体式，计划在设备基地分体拆卸后，分块装平板车运输临时码头，再采用100T吊机将分块船体吊卸入河道内，水上拼装船体完成。1.3接力泵船、排泥管线等小体型设备直接装平板车调遣进场，通过临时码头吊入河道内。2、排泥管线布设2.1、管线设计2.1.1本工程施工布设一条与绞吸式挖泥船配套的排泥管线，管道直径Φ414mm。排泥管线设计以尽量缩短施工排距为原则，并应尽量减小对环境的影响，计划以采用潜管为主，配以生产必需的少量浮管和岸管。2.1.2在挖泥船尾根据实际需要连接水上浮管，浮管后接3km左右的水下潜管沿古运河主河、支河和陆地管线一直延伸至堆土围护区，进入排泥堆积场内。63、管道敷设方法3.1浮管敷设在绞吸式挖泥船后布设实际需要用途的浮管，采用长6m钢管穿设浮筒形式浮管，钢管间用1.5m长的橡胶管柔性连接，使得挖泥船泥浆泵体输出管和潜管有良好的活动余地，，浮管敷设线路近似流线型弯曲。因浮管要承受水流、风浪及吹填施工时的冲击力等影响,故管段间的卡夹必须十分牢固可靠，同时严格控制浮管摆幅和线路顺畅，每隔100m双向抛小锚定位，防止水流、风速造成管线大幅度摆动，影响施工生产。图-1浮管连接示意图3.2潜管敷设我们对于水下潜管的铺设有着非常成熟的施工技术，施工前将预先选择在较宽敞的河岸边连接输泥管线，每隔3根输泥钢管配一节橡胶管柔性连接，并将管线一端采用定制钢板及橡胶垫圈封堵，采用工作船拖带入水、牵引半潜行，管线基本至预定方位后，连接两端端点站，端点站配备水泵和压缩气泵（2m3/min的空压机）及相应闸阀件，通过向潜管内注水、呼吸阀排气实现管线下潜。图-2浮管与潜管连接示意图3.3岸管敷设岸管由直径Φ414mm的钢管和不同角度的弯头、橡胶管组成,并采用法兰加橡胶垫圈、螺栓连接，岸管铺设时采用人工挑抬连接施工，铺设中尽量平坦顺直，避免死弯。6m1.5m钢管胶套钢管胶套潜管7图-3岸管及潜管各单元结构图4、管道铺设中对苗木、道路的保护措施4.1排泥管道在穿越苗木植被区域时，严禁系带林木，并为避免管线直接压载破坏植被，在每个法兰接头处垫保护木板。4.2输泥管道在穿道路、堤防设施时，尽量利用涵洞通过。必须穿越时，采取引坡道架设或破路下埋，保证正常交通，完工后修复。5、绞吸式挖泥船定位5.1抛设上下游向移锚：根据风向和水流情况，确定抛锚顺序，一般先抛设上风、上流锚。抛锚时，将绞刀转移到挖泥边线上，下放到泥里定住船身，要掌握好抛锚的位置，约在上锚缆与当时船身的前夹角45°的位置，但不要小于45°，到位后即行抛锚。抛锚后收紧移缆，待上下游向移抛锚抓住后，方可将绞刀提出泥面。5.2抛设横移锚:根据左右地形情况，确定抛锚顺序，一般先抛设上风、上流锚。抛锚时，将绞刀转移到挖泥边线上，下放到泥里定住船身，要掌握好抛锚的位置，约在边锚缆与当时船身的前夹角45°的位置，但不要小于45°，到位后即行抛锚。抛锚后收紧横移缆，待锚抓住后，方可将绞刀提出泥面。三、土方疏浚1、绞吸式挖泥船工作原理工艺流程它是利用吸水管前端围绕吸水管装设旋转绞刀装置，将河底泥沙进行切割和搅动，再经真空泵吸泥管将绞起的泥沙物料送入泥浆泵体，借助强大的泵力，输送到泥沙物料堆积场。工艺流程图如下所示:图-4绞吸船施工工艺流程图6m6m6m1.5m钢管钢管钢管胶套绞吸式挖泥船水下管线水上管线陆地管线堆填区81.1对于一般河段，先用水陆两栖式液压抓斗船将设计边坡1.0m高程以上一侧多余土方挖抛至河道内，再采用绞吸式挖泥船在河道开挖区内，采用斗轮头分层切削挖掘土方，泥泵吸泥，再通过全封闭排泥管线输送和多级接力泵系统加压输送后吹填入围区排泥场内。其余断面土方直接由绞吸式挖泥船按设计断面开挖并输送至排泥场内。见图5。1.2对桥梁区域河段，先用水陆两栖式液压抓斗船将一定范围内的土方按设计断面开挖，由自航泥驳运至绞吸式挖泥船开挖区域，然后由绞吸式挖泥船开挖并输送至排泥场。见图6。2、分条开挖法绞吸式挖泥船施工时，采用适宜的扇形横挖法作业，即挖泥船将定位桩打设在河底泥层中，实现对船体中心定位，并通过定位桩台车的液压轴臂的伸缩，实现定位桩台车在船尾滑道内相对船体的位移，使船体在反作用力下短线推进，每次推进距离1.0～1.5m，最大推进距离3.5m，并依靠挖泥船前端左右绞车收放锚缆，使船身以船尾定位桩为中心，船长为半径，斗轮头左右扇形移动，实现挖泥船扇形横挖法作业。根据本工程河道设计开挖宽度，挖泥船采用单条开挖施工。3、分层开挖法绞吸式挖泥船在施工条幅内疏浚作业时，按自身适宜开挖厚度50～80cm分层开挖疏浚。根据本工程土层厚度情况，施工时一般分2层开挖，适宜的分层开挖能有效减小回淤量，提高开挖精度，减小已疏浚区在疏浚过程中的重新落淤。图5：一般河道边坡开挖示意图抓斗船开挖1.02.00.5斗轮船开挖（抓抛入斗轮船开挖区）新建挡墙9图6：桥梁区土方开挖示意图四、机组配置及输送淤泥1、压力管道输送淤泥1.1绞吸式挖泥船清淤，通过165KW大口径输土泵配备DN315输泥管输土到业主指定的淤泥堆放堆，输泥距离超过单泵运距时则增设接力泵船。拟现场配备1道输泥管道施工，可满足施工强度和工期要求。输泥管道敷设以尽量缩短施工排距为原则，并应尽量减小对环境的影响。淤泥管道输送过程中，要尽量避免压力管道爆裂、接头和管道漏水、损坏农作物等，发生故障要及时修好；水上浮管及潜管全部采用专业厂家生产的优质管道，并对管材质量严格控制，施工过程中发现磨损严重管道，立即更换。浮管及潜管采用橡胶管连接密封，安装时做好接头密封工作。正式输土生产前，进行管线压力试验，确保全线密封无泄漏后，方可正式开始排泥。设备生产性停工前，吸清水冲管道十分钟以上，避免产生堵管现象。2、泥泵工况的确定：泥泵工况系指泥泵工作的流量和水头，泥泵工况的选定要在泥泵及其主机的可用性能范围内，排泥管路能够输送，且磨损较小，并使土方生产率较佳。泥泵工作的流量范围，最小不致使排泥管路中的流速太小，而产生泥砂沉积，出现堵塞现象；最大不致使泥泵产生气蚀、或主机超功率、或超转矩。在泥泵工作流量范围内，选定的施工流量，要使挖泥船能发挥挖吹能力，达