北府河青少年科技园桥梁工程围堰.doc
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北府河青少年科技园桥梁工程围堤 专项施工方案编 制: 程长久审 核: 李发祥一、工程概况本工程位于成都市市区西北部、成都市青少年科技公园与九里堤之间北府河上,是连接成都市青少年科技公园与九里堤路的一条重要通道。其左岸为成都市青少年科技公园,桥位处为原河道转弯点,新改河道起点;右岸是九里堤路,桥面规划宽度为20米,该处府河河道规划宽度50米。该桥位于府河综合整治工程河道桩号19+48.753位置,设计洪水水位508.686,设计堤顶高程507.686,设计岸顶高程509.186,府河为复式生态河堤,断面形式为:24.5米护坡绿化带+22.0米河边人行通道+23.0米斜坡河堤+31米河道。本工程施工除桥梁工程外,还包括桥梁上下游河堤工程,由于该工程所处位置特殊,加之府河水位变化大,鉴于该工程所处河段、水文、地质条件,通过对现场周边环境的调查了解,为确保工程质量和工期,就该工程在桥梁工程施工、河堤工程施工中可能出现影响质量、进度、安全等方面的不利因素进行认真分析、比较,现针对该工程修筑围堤提出专项施工方案报请批准。二、围堤在该工程建设中的影响1、围堤方案的确立直接影响工程质量、工期、施工期的人员生命安全。虽然该桥梁工程规划在新建府河上,表面看来是在旱地上施工,但由于既有府河在转弯处宽度变窄(由50米变为20米),转弯处规划河道下底宽不足10米,桥梁左岸桥台规划边线距既有河道边坡只有11米,开挖桥台基坑时,必须在转弯处河道内进行围堰,这样一来,河水过水断面变得更加窄小,形成瓶井现象,加之河道右岸常年受河水冲刷,河道在靠右岸河边形成了一条深泓沟,该沟不仅增大了河堤施工、桥梁施工的围堤难度,而且形成围堰内外水位高差,高水位的河道压力水很容易渗过围堰,直接影响围堰安全。2、由于该工程施工工期短,围堰点多、线路长,围堰的安全直接影响到施工作业期施工人员的安全。该河段府河水位不仅受气候的影响,而且受其上游人为控制因素影响也很大,市区常因环保需要不定期放水排污,以改善市区水质。急剧变化的河水给围堤造成的危害是不可估量的,在河堤施工中造成围堤被冲毁的情况很多,一但围堤被毁,给工程质量、工期造成的损失是不可估量的,建议在确保桥梁工程施工的前提下,河堤工程施工尽可能安排在枯水期进行。3、采取多次围堤施工不利于施工进度。为确保施工期人员、财产的安全,可采取多次围堤施工,此方案需要有足够的工期,只有在工期条件允许的情况才能实施,为此河堤工程施工尽可能不占用桥梁工程施工时间,以桥梁工程施工为主,抓住适当时机合理安排河堤工程施工。三、几种围堤方案的利与弊围堤方案一:该方案是基于上游右岸河堤及桥梁工程同时围堤,同时施工的情况下拟定的,围堤布置方案见附图一。该方案可缩短上游河堤及桥梁工程施工的时间,但在河道转弯处占用既有河道过水断面太多,在此形成的瓶井现象,造成上游水位急剧抬升,这样只能加宽加高上游围堤,围堤围得太宽,会减小河道过水断面,围堤围得太高,围堤又不安全。该方案围堤不仅要考虑既有河道过水断面变得过窄带来的极大危害,同时也要考虑工程质量、工期、安全保证。该围堤方案投入的人力、物力多,而且还不能确保围堤的绝对安全,压力水很容易渗透砂砾石基层,形成管涌,造成围堤被毁。围堤方案二:该方案是基于先施工桥梁工程,不考虑桥梁左岸上游河堤施工的情况下拟定的。围堤布置方案见附图二。该方案同方案比较,占用河道转弯处过水断面稍有减少,但还是要占用既有河道宽度,但在实施桥梁左岸上游河堤时,必须在桥梁工程结束形成通车能力后才能实施,并且还要进行第二次围堤。该围堤方案并没有解决河道转弯处的瓶井现象,既有河道本身在此就是一个瓶井口,上游放水时该处水位相对于平常流水时的水位大约高出1米,围堤能否承受得住放水排污时的河水冲刷,只有加大围堤投入,增大围堤宽度、高度,进而形成恶性循环,同方案一可能造成的后果是相同的,该方案还附带有一个前期条件,就是桥梁左岸桥台开挖边坡距围堤有一个安全距离。该处围堤是方案二围堤的关键,该处围堤河道过水断面最小,受河水冲刷最大,是整个围堤最薄弱的点。 围堤方案三:该方案是基于先进行桥梁上游右岸河堤及桥梁右岸桥台、桥墩施工围堤的基础上拟定的,围堤布置方案见附图三、图四。该方案虽然占用了部分河道,但相对于转弯处过水断面来说,不影响河道过水断面,不会造成瓶井现象,也不会抬升河道水位。只要围堤能满足府河放水冲污水位承受力,在围堤内施工应该是安全的。但该方案只考虑了河堤及桥梁右岸施工,要进行左岸河堤及桥梁施工时,由于桥梁还不具备通车能力,必须在进出活动中心社会通道上设置过水管涵,通过既有河道和过水涵管进行分流,以减小二次围堰难度。围堤方案四:该围堤是基于上游河堤、桥梁工程全面施工,全面保证工期的情况下拟定的,围堤布置方案见附图五。该方案可一次性解决河道转弯处及修筑车行桥造成的瓶井问题,同时也可以解决围堤长时间受河水冲刷带来的不安全问题。该方案是在施工范围以上,河道中心桩号21+30处修筑围堤,同时在河道左岸闲置土地上开僻一条临时导流明渠,让府河水通过导流明渠流入既有河道。该方案可一次性解决上游河堤施工、桥梁工程施工分多次围堤可能造成工期延误的问题,同时也解决了围堰常期受河水冲刷带来的不安全隐患问题。该方案不仅确保了围堤安全、施工作业人员的安全及财产安全,更为桥梁施工争取了时间,同时也减少了修筑活动中心车行桥的高昂费用。桥梁工程提前投入使用,赢得了社会效益。四、几种围堤方案的效益分析1、方案一围堤长度最长,约220米,在保证桥梁左岸桥墩开挖边线距围堤底安全距离1米的情况下(围堤下底宽8米,上口宽3.5米),占用河道宽约10米,转弯处过水断面不足10米,目前河道水位深0.8米,放水排污时水位上升1.0米,防洪水位高出围堤1米,过水断面缩小一半,相应水位抬升1.8米左右,围堤总高度必须大于4.6米,围堤工程量约6000立方米。该方案虽然投入小,但存在的安全隐患大,围堤受河水冲击最大,安全系数最低,风险大,一旦出现险情,后果严重,我们认为该方案不可行。2、方案二该方案围堤比较短,但工期要求长。围堤长度约85米,若桥台开挖边线距围堤1米,围堤底宽8米,占用河道宽约5米,河道过水断面宽还剩15米,放水排污时河道水位上升1.5米,围堤高度必须达到4米。围堤工程量约2000立方米。该方案同方案一比,占用河道过水断面相对较小,但也会出现瓶井现象,也会抬升上游河水水位,围堤还是直接受到河水冲击,安全隐患没有从根本上解决,围堤的安全直接影响到桥梁工程的施工,风险大。3、方案三该方案围堤对既有河道过水断面不受影响,围堤受河水冲击相对较小,但需进行二次围堤、修筑车行桥一座(跨度20米)。修筑车行桥桥墩条石、租赁桥架经费约80万元。该方案具有可操作性,但费用最高,围堤长度最长,且需要的时间也最长。4、方案四该方案在前期投入相对于前三种方案要大,但一次性解决了许多不安全隐患,对河堤、桥梁施工影响最小,基于安全、质量、工期方面的考虑,此方案可操作性最好,安全保证最高,总投入资金比方案三小。据现场实地了解,租用土地费用大约2万元/亩,青苗赔偿0.18万元/亩,修筑导流明渠长160米,下底宽15米,上口宽21米,深3米,开挖导流时渠土方约8600立方米,砌筑条石护坡960平方米,用于围堤土方2000立方米,导流明渠占用土地面积约6.5亩(每边预留3米空地),在围堤内河床上堆一部分土方外,另租用堆土场3.5亩,租用土地、青苗补偿费约21.8万元,围堤及护坡费用18万元,总费用40万元。五、结论基于以上多个围堤方案的比较,并结合方案评审结果,在确保安全、质量、工期的情况下,权衡考虑经济效益、社会效益,方案四虽然具有可操作性强外,但费用过高,不利于投资控制。因而桥梁工程施工围堰在方案三的基础上进行部分优化,以桥梁工程施工为重点,在确保府河过水断面不受影响的情况下,达到投入少效果好的目的。把桥梁下步结构分两步实施,两次围堰的施工方法,达到了确保桥梁工程施工的工期要求。具体施工步骤如下:(一)桥梁工程施工围堰1、利用部分既有河堤,在既有河堤脚趾上砌筑条石挡水挡墙,条石挡水设置的原则:必须满足最高河水水位的要求,必须经受得住河水冲击的考验。桥台基坑开挖至设计高程后,对既有河堤后背采取加强措施,同时在围堰靠河道侧用编织袋装黄泥进行填筑,防止河水通过河堤基础渗透到基坑内。2、做好桥梁下部工程的全部施工准备工作,各工序安排要紧凑,并派专人负责围堰的安全,防止出现严重渗水,杜绝出现涌水现象。制定可行的应急预案。3、尽最大可能缩短桥台施工时间,防止基坑土方外露时间过长造成坍方,同时也可减少因围堰渗水可能带来的危害。在确保了围堤安全的情况下,还要做好基坑内自身的排水的准备工作,在开挖基坑土方时,要有足够的工作面,在基底四周设置排水明沟,确保基坑表面无积水现象。4、在修筑活动中心便道时,充分考虑左岸桥台施工二次围堰及府河河水分流情况,在便道下预埋过水涵管,确保左岸桥台的施工。目前河道过水断面约30平方米,左岸桥台施工、左岸桥梁上游河堤施工时,占用河道过水断面约二分之一,在便道上安9排D1500钢筋砼排水管,过水断面面积约15.9平方米,基本能满足分流后的过水断面的要求。5、待右岸桥台施工完毕后,进行左岸桥台施工围堰,围堰布置详见附图06。(二)河堤工程施工围堰1、在桥梁施工围堰范围内的河堤与桥梁下部结构同步实施;2、桥梁上游右岸河堤待桥梁右岸施工完毕后进行第二次围堰时,上游河堤单独进行围堰施工;3、下游河堤待整个桥梁工程和上游河堤结束后才组织实施,围堰从新建河道跌水左岸顺河道采取一次性围堰完成,同时截断上游既有河道。六、施工进度计划初步拟定开工时间:2006年10月18日,具体开工时间以开工报告为准。附:1、围堰方案平面布置示意图;2、施工进度计划横道图。四川四海建设工程有限公司北府河青少年科技园桥梁工程项目部二00六年十月十六日- 配套讲稿:
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