取水泵房(沉井)施工方案.doc
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1、电厂“上大压小”新建工程循环水取水工程沉井施工方案电厂“上大压小”新建工程循环水取水工程取水泵房(沉井)施工方案编 制: 审 核: 审 批: 中交二航局电厂循环水取水工程项目经理部2011年11月25日8目录一、工程概况11.1工程概述11.2水文、气象及地质条件11.3主要工程内容及主要施工方法71.4工程特点、难点及针对性措施9二、施工部署102.1施工现场平面布置102.2施工总体安排11三、沉井施工方案123.1施工流程123.2测量控制与观测133.3深井降水143.4基坑开挖183.5砂垫层铺筑183.6素砼垫层浇筑203.7沉井结构制作203.8沉井下沉施工283.9沉井封底、底
2、板施工383.10沉井质量要求413.11质量保证措施41四、施工进度计划及机械设备、劳动力配备434.1施工进度计划434.2机械设备计划434.3劳动力计划434.4施工进度保证措施43五、质量控制47六、安全措施50七、冬雨季施工措施517.1雨季施工措施517.2冬季施工措施52电厂“上大压小”新建工程循环水取水工程沉井施工方案电厂“上大压小”新建工程循环水取水工程取水泵房(沉井)施工方案一、工程概况1.1工程概述电厂“上大压小”新建工程循环水取水工程取水泵房为整体钢筋混凝土箱型结构,采用沉井法施工。沉井平面尺寸为43.7m(长)45m(宽),沉井进水间兼作引水管顶管工作井。地面设计标
3、高为5.85m,水泵间运转层设计标高6.10m,滤网间和进水间顶面标高为8.20m,沉井刃脚底标高为-12.9m,底板顶面标高为-8.40m,地下埋深17.2m。外井壁厚度为1.5m,内井壁厚度为1.0 m /1.2m。沉井内纵横向各5道底梁,将沉井内部分为36个隔仓。另外在井壁标高-4.80m及2.30m位置设置穿墙预埋管。1.2水文、气象及地质条件1.2.1水文条件由于电厂所在河段澄通河段距长江入海口仅160km,感潮程度强,全年绝大部分时间处在潮流界以下。本河段潮汐为非正规半日浅海潮,并有日潮不等现象,潮位每日两涨两落,涨潮历时短,落潮历时长,平均涨潮历时为4小时 9分钟,平均落潮历时8
4、小时16分钟,一涨一落的历时平均为12小时25分钟。本河段潮位的高低与径流的大小关系不大,主要受天文潮大小决定,特别是天文大潮与台风遭遇时会形成风暴潮,对江堤威胁严重。最高潮位一般出现在8月份(农历7月份),最低潮位出现在1月份或2月份(农历12月或正月份)。本河段以落潮流作用为主,涨潮流的作用自下而上逐渐减弱,潮差自下而上沿程递减,涨潮历时自下而上逐渐减少,落潮历时则相反。河段内有江阴、天生港、徐六泾等潮位站,仅前两站有较长系列的潮位资料。鉴于厂址附近江面无长期实测波浪系列,无法直接通过频率统计推算设计波浪,拟利用风速资料间接推算的方法。厂址附近江面主要由水面风生成波浪,波浪的成长主要取决于
5、水面风速、风区长度及其水深。视风速与波浪同频率,将50年一遇设计风速、风区长度、平均水深作为输入参数,采用莆田试验站法、青岛海大法,分别推求设计波要素,在此基础上推算波浪相对于江堤的爬高。经计算,重现期为50年累积频率1的波浪爬高为3.0m。总之,长江河口段较高的潮位发生在涨潮后期,而不是在落潮期,形成高潮位的水量来自长江口外的潮流,而不是上游下泄的径流。河口段稀遇高潮位主要由天文大潮、气象大潮各自独立形成或两者相遭遇共同形成,上游大径流的下泄不是形成河口段稀遇高潮位的决定因素。根据厂址河段天生港水位站资料统计,历史最高潮位为7.08m(1997.08.19)。江苏省水利厅苏水计1997210
6、号文中规定:长江天生港段50年一遇高潮位为6.73m、100年一遇高潮位为7.18m、200年一遇高潮位为7.44m。经计算,天生港站1000年一遇高潮位为8.12m。1.2.2气象条件南通气象台位于南通市区的北面,距电厂约10km,中间无天然屏障。根据南通气象台实测资料统计如下:1.2.2.1气压(hPa)历年平均气压1016.341.2.2.2气温()历年平均气温:15.2极端最高气温:38.5 (1995.09.07)极端最低气温:-10.8 (1969.02.06)历年平均最高气温:19.4历年平均最低气温:11.7历年最热月平均气温:27.4(7月)历年最冷月平均气温:2.8(1月)
7、1.2.2.3绝对湿度(hPa)历年平均绝对湿度:15.98最大绝对湿度: 41.30 (1972.07.07)最小绝对湿度:0.90 (1977.03.04)相对湿度(%)1.2.2.4相对湿度()历年平均相对湿度:80最小相对湿度: 6 (1963.01.22)1.2.2.5降水量(mm)(19661995)历年平均降水量:1042.1历年最多年降雨量:1626.8(1991年)历年最大一月降雨量:604.6(1970.07)历年最大一日降雨量: 193.7(1962.09.06)历年最大一次连续降雨量:137.6(1992.03.1328)1.2.2.6蒸发量(mm)历年平均蒸发量: 1
8、334.1历年最多年蒸发量:1556.2 (1979年)1.2.2.7雷暴(d)历年平均雷暴日数: 33.7最多雷暴日数: 531.2.2.8历年最大积雪深度: 16cm1.2.2.9风速历年平均风速:3.1历年瞬时最大风速:30.4 (1975.07.14)历年实测十分钟平均最大风速:26.3(1960.07.27)历年全年主导风向:E (频率9%)历年夏季主导风向:ESE、SE (频率12)历年冬季主导风向:NW (频率11)1.2.2.10厂址设计风速及风压50年一遇10m高10min平均最大风速:26.8m/s,相应风压0.45kN/m2100年一遇10m高10min平均最大风速:28
9、.3m/s,相应风压0.50kN/m21.2.3地质条件1.2.3.1地层分布(1)地层成因根据长江下游第四纪地质和本区水文地质、工程地质的资料,厂址一带在两千多年前尚为海域,至10世纪受长江、黄河、淮河所携带的泥沙在河口地区的堆积作用,江苏省东海岸不断向外伸展,这一带逐渐形成陆地。堆积的松散层厚度可达300m以上。从沉积特征分析,就本地区勘探所揭露的深度范围内,第四纪更新统以来经历了两次较大的沉积旋回,一次是埋深70120m左右,为第四系中上更新统冲洪积相堆积,岩性以砂类土为主,混有碎石土;一次是埋深070m左右,为第四系全新统三角洲相堆积(冲积作用为主,间有滨海相堆积),岩性以粉土、粉砂和
10、粉质粘土为主,交夹、交互层构造和层理构造明显,多呈千层饼状。在长江水域,受近代冲积作用,070m左右沉积旋回中的上部土层被冲刷,取代为近代河床相堆积物,岩性为淤泥或淤泥质土。(2)地层分布根据招标文件,场地内地基土自上而下的分布情况描述如下:填土:杂色,成份复杂,其表层为杂填土,主要由碎石(块石)、建筑垃圾及粉煤灰等组成;中下部以吹填砂、粘性土为主,局部夹有抛石和淤泥质粉质粘土。密实程度不均匀,堆积时间小于12年。该层在陆地上普遍分布,水上地段缺失,层厚约6.908.50m,平均厚度约7.74m。2淤泥质粉质粘土:灰色、灰黄色,流塑,含有机质,夹薄层粉土或粉砂。该层在水上地段普遍分布,层厚约2
11、.607.20m,平均厚度约5.38m。2粉土:灰色、灰黄色,很湿,稍密,含有机质,夹薄层粉质粘土和粉砂,局部富集。标贯击数约7.0击,静探锥尖阻力约1.90MPa。该层在场地内局部分布,层厚约1.307.00m,平均厚度约3.29m,层顶标高约1.02-4.83m。1粉砂:灰色、青灰色,饱和,稍密为主,局部松散或中密;成份以长石、石英为主,颗粒不均匀,偶见腐植物及贝壳碎片,夹薄层粉质粘土和粉土。标贯击数约12.0击,静探锥尖阻力约6.00MPa。该层在陆地上普遍分布,水上地段局部缺失,层厚约3.809.80m,平均厚度约6.83m,层顶标高约0.80-13.19m。2粉砂:灰色、青灰色,饱和
12、,中密为主,局部稍密;成份以长石、石英为主,颗粒不均匀,夹薄层粉质粘土和粉土,中下部局部富集。标贯击数约17.0击,静探锥尖阻力约8.00MPa。该层在陆地上普遍分布,水上地段仅揭示于SJ18孔,层厚约5.8010.70m,平均厚度约8.06m,层顶标高约-7.11-20.05m。1粉土:灰色、灰褐色,湿,稍密,夹薄层粉质粘土和粉砂,含贝壳碎屑,局部揭示为粉质粘土与粉砂互层。标贯击数约11.5击,静探锥尖阻力约4.10MPa。该层在场地内普遍分布,层厚约1.9013.60m,平均厚度约8.14m,层顶标高约-9.77-26.97m。2粉质粘土:灰色、灰褐色,软塑流塑,含少量氧化铁及云母,偶见腐
13、植物及贝壳碎片,夹薄层粉土和粉砂,局部揭示为淤泥质粉质粘土。静探锥尖阻力约2.10MPa。该层在场地内分布较广,局部缺失,层厚约1.607.00m,平均厚度约4.24m,层顶标高约-21.88-27.11m。1粉质粘土与粉砂互层:粉砂以灰色为主,饱和,中密;粉质粘土以灰褐色为主,软塑可塑,含氧化铁及少量云母,偶混腐植物,具针孔状结构;局部揭示为粉质粘土与粉土互层。标贯击数约13.0击,静探锥尖阻力约5.00MPa。该层在场地内普遍分布,层厚9.7016.50m,平均厚度约12.20m,层顶标高约-27.07-31.35m。2粉质粘土与粉砂互层:粉砂以灰色为主,饱和,中密,局部富集;粉质粘土以灰
14、褐色为主,软塑可塑,含氧化铁及少量云母,偶混腐植物,具针孔状结构。标贯击数约19.0击,静探锥尖阻力约8.50MPa。该层在场地内普遍分布,层厚4.2014.80m,平均厚度约7.60m,层顶标高约-39.37-44.59m。2-1粉砂:灰色,饱和,中密密实,成份以石英为主,颗粒不均匀,夹薄层粉质粘土和粉土。标贯击数约29.0击,静探锥尖阻力约13.50MPa。该层在场地内局部分布,层厚约3.406.00m,平均厚度约4.70m,层顶标高约-49.54-54.66m。3粉质粘土与粉砂互层:粉砂以灰色为主,饱和,中密,局部富集;粉质粘土以灰褐色为主,软塑可塑,含氧化铁及少量云母,偶混腐植物,具针
15、孔状结构。标贯击数约24.0击,静探锥尖阻力约6.80MPa。该层在场地内普遍分布,层厚约5.3016.10m,平均厚度约12.00m,层顶标高约-45.23-58.06m。细砂混角砾:灰色,饱和,密实;细砂成份以石英为主,颗粒不均匀,局部揭示为中粗砂;角砾成份以火山碎屑及石英为主,磨圆度较差,多呈棱角形。标贯击数约60.0击。该层层顶标高约-57.98-64.02m,本次勘察未钻穿。1.2.3.2地基土的物理力学性质指标本区位于长江河口三角洲,受特定的沉积环境和水力条件影响,沉积的土层层状构造明显,层理较发育,构造特征多呈交夹层或交互层。对于这类土层,室内试验的物理性指标在很大程度上会反映粘
16、性土的特性,而力学性指标则很大程度会反映砂土或粉土的特性。因此,出现土的物理性指标与力学性指标或原位测试指标的差异性,以及土的特性在垂直和水平方向的不均匀性,是正常现象。1.2.3.3场地水文地质条件厂区内地下水类型主要为松散岩类孔隙水,按含水层的时代成因、埋藏条件和水动力特征,可分为上部孔隙潜水和下部孔隙承压水两种类型。孔隙潜水含水层主要为浅部的粉砂层,其次为粉土层。其地下水位变化主要受大气降水及地表水体的影响,季节性变化明显,与长江有密切的水力联系。本次勘测期间,陆地上钻孔内稳定地下水位埋深约为3.804.50m。本工程设计时,陆上场地的地下水位埋深建议可按1.00m(自设计厂坪标高起算)
17、使用。孔隙承压水含水层主要为深处的砂类土层,具微承压性,其补给来源主要为上部潜水的越流补给及长江水侧向补给。其中第承压含水层组在区内的层顶埋深约6080m间,由于埋藏较深,对本工程影响不大。根据从现场采取的水样进行的腐蚀性试验结果,地下水对混凝土结构无腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水和干湿交替情况下均无腐蚀性;对钢结构的腐蚀性等级为弱腐蚀性。1.2.3.4不良地质作用江岸崩塌:是地质灾害中危险性较大的一种,其最主要的诱发因素为水动力条件和边界条件。近五十年来,厂址区所处的南通地区中上游沿岸由于处于凹岸顶冲部位,塌江灾害时有发生,但从总体上讲,塌江规模不大,主要是因为一方面江岸土体结构
18、较好,抗冲性能较强,另一方面护岸工程对岸线的稳定也起了较大的作用。根据本院华能南通电厂三期工程2900MW燃煤发电机组工程建设用地地质灾害危险性评估报告(2003.12)结论,本工程遭受江岸崩塌灾害的可能性轻微。但需注意的是,由于本期工程的循环水泵房距江堤较近,加上引水管的顶管施工将穿越江堤,不可避免会引起周边土体扰动和变形,若设计方案或施工方法不当,则可能对江岸的土体结构造成不利影响,进而危害江堤的稳定性。因此必要时应对本工程上下游一定范围内的江岸进行适当的防护加固,同时合理规划循环水泵房和引水管的设计、施工方案,并应布置针对性的监测工作。填土:经现场调查、收资,循环水泵房场地原先为长江岸滩
19、,1997年前后人工回填作为华能南通电厂的施工场地,后又多次开挖、回填。根据本次勘察,场地浅层填土厚度相对较大,且成份复杂,其表层为杂填土,主要由碎石(块石)、建筑垃圾及粉煤灰等组成;中下部以吹填砂、粘性土为主,局部夹有抛石和淤泥质粉质粘土,密实度不均。该填土层用作地基时可能会产生不均匀沉降,亦会给地基处理、沉井施工造成困难。流砂、管涌:综合场地内各土层的工程性质、含水层埋藏条件及建(构)筑物地基基础的特点分析,对本工程基坑和地下工程起影响作用的地下水主要为上部孔隙潜水,其含水层为浅部的粉土和粉砂层,渗透系数均达到10-5cm/s数量级,渗透性较大,由于场地内稳定地下水位埋深相对较浅,水量大,
20、基坑开挖时必须考虑因地下水的作用所产生的流土、流砂、管涌、基底涌土、冒水及由此引起的基坑边坡失稳、强度降低等不良地质问题,切实做好基坑的边坡围护及降水、排水措施。各土层的工程性质指标见附表1-1:地基土力学性质指标推荐值一览表。1.3主要工程内容及主要施工方法1.3.1主要工程内容电厂“上大压小”新建工程循环水取水工程取水泵房主要工程内容为钢筋混凝土箱型沉井结构预制、取土下沉、封底、底板浇筑及上部结构接高等,包括沉井施工辅助措施:深井降水、基坑开挖、砂垫层换基等。主要施工工程量如下:序号项目名称及规范单位工程量备 注1沉井制作(C30、W8混凝土)m3110002钢筋制作安装t3473.1预制
21、:1870t,底板:328.1t,接高:1275t。3封底素混凝土(C25、W6混凝土)m333004底板C30、W8混凝土)m319305接高及二次混凝土(C30、W8混凝土)m385006预埋件、栏杆等钢材t1207沉井下沉(约15米)m3294988沉井内临时隔墙凿除m38909其它混凝土(C25混凝土)m3125010基坑开挖m3171835.85m以下11砂垫层填筑m3542112深井降水口20附表1-1: 地基土力学性质指标推荐值一览表土层编号土 层名 称水平渗透系数kH垂直渗透系数kV压缩系数a0.1-0.2压缩模量Es0.1-0.2压缩系数ap0p0+200压缩模量Esp0p0
22、+200固结快剪三轴快剪静力触探试验标准贯入击数N地基土承载力特征值fakCqUU锥尖端阻力qc侧壁摩阻力fs摩阻比粘聚力c内摩擦角j粘聚力c内摩擦角jcm/scm/sMPa-1MPaMPa-1MPakPakPaMPakPa%击数/30cmkPa填土2淤泥质粉质粘土4.10E-063.55E-050.6703.310.524.032.00402粉土2.95E-041.59E-040.2507.02.830.11.9020.07.0901粉砂6.68E-052.14E-040.12012.06.830.16.0070.012.01502粉砂1.97E-051.07E-040.13512.50.0
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