船闸土石方工程施工方案
1工程概况
1.1平面结构简述
船闸布置在主河道右岸，闸轴线与坝轴线正交，船闸左侧与泄水闸相接，右侧与右岸土石坝连接段相接。船闸由上下游隔水墙和靠船墩、上下游主副导航墙、上下闸首、进出水段和闸室等组成，其中主体工程全长1438m。
主体部位布置情况为：紧靠上闸首上游侧为进水段，紧靠下闸首下游侧为出水段。紧临左侧进出水段为上、下游主导航墙，上游主导航墙长154m，下游主导航墙长155m。紧临右侧进出水段为上、下游副导航墙，上、下游副导航墙布置为不对称型，上游副导航墙长153.58m，下游副导航墙长147.98m。上闸首平面尺寸：44.0×28.0(垂直流向×顺水流向)、闸室有效尺寸180×23×3.5(长×宽×门槛水深)、下闸首平面尺寸44.0×25m(垂直流向×顺水流向)。采用闸墙廊道侧支孔分散输水系统。船闸出口处布置有消力池消能，消力池长43m，为钢筋砼底板。消力池以下航道底高程在49.0～51.5m。船闸年设计通过能力：768万吨。 1.2工程地质
船闸位于主河床右侧，船闸区地面高程51.0m～57.0m；覆盖层上部为中细砂，厚0～4m；覆盖层下部为砂砾石，厚0～1.0m；基岩顶面高程49.5～57.0m，岩性为硅质白云岩、白云岩夹灰质白云岩、岩性坚硬，岩石承载力高。
闸基持力层岩溶很发育，顺白云岩、灰质白云岩发育强烈，硅质白云岩发育相对较弱。
闸基岩体除断层部位局部呈强风化状态外，其余部位岩石均呈弱风化状态，岩性坚硬，强度较高。
受岩溶影响，闸区岩石透水性强，25m深度范围内一般为中～强透水带，相对不透水带起伏较大，一般为18～34m。 1.3土石方开挖特点
船闸土石方开挖总量为54.26万m3，土方开挖量为52.23万m3，石方开挖量为2.03万m3。其开挖特点具体表现在以下几个方面：
(1)开挖范围大：顺水流方向长1438m；开挖部位众多，上下游隔水墙和靠船墩、上下游主副导航墙、上下闸首、进出水段和闸室，造成基坑开挖的复杂性。
(2)基坑开挖工期紧，且开挖过程中还要进行泄水闸、厂房工程的土石方和基础混凝土浇筑施工，干扰比较大，爆破作业风险性高，施工安全管理工作繁重。
(3)基坑开挖时段可能会遇暴雨，且雨量大，降雨日长，严重制约施工进展，造成基坑开挖的不连续性。
(4)基坑所处地段地质条件复杂，施工排水工作和基坑开挖的难度较大。
2施工布置
2.1施工布置原则
(1)结合《前期阶段性施工组织设计》中施工总布置，做到技术可靠、经济合理、规模适中、干扰比较小且便于施工总布置中各相关设施相互衔接。
(2)利于充分发挥临时设施的生产能力，满足施工总进度中土石方明挖强度的要求。
(3)依据《谢家台碴场弃碴规划方案》合理规划施工碴场。
(4)临时设施不应设置于：严重不良地质区域或滑坡体危害地区；泥石流、受土石方开挖爆破或其他因素严重影响的地区。 2.2碴场与出碴道路的布置
2.2.1碴场布置
船闸前期开挖料主要用于下游土建标施工场地回填及平整，多余开挖料则作弃料运往谢家台弃碴场。
关于谢家台弃碴场规划可参考《谢家台碴场弃碴规划方案》。 2.2.2出碴道路布置
为适应大方量、高强度开挖及全天候、大吨位汽车运输的要求，并考虑到施工总布置，船闸基坑内设置2条施工主干道路与5条基坑直进式临时施工支路相结合的循环交通网布置形式。 2.2.2.1船闸施工主干道路
(2)L6道路：上游下船闸道路。起点与L4#道路相接，沿开挖边坡，至下
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游船闸闸室中部。该道路全长约400m，路面高程75～54m，路宽9m，前期用于船闸主体工程的开挖弃渣料运输，后期用于上下闸首、闸室段的回填料、混凝土及金属结构安装等运输，2006年10月～2008年9月。
(1)L7#-2道路：上游下船闸基坑道路。L7-2#道路全长约1026m，路面高程为58m~53m(基坑)，路宽9m，前期用于船闸主体工程的开挖弃渣料运输，后
期用于船闸混凝土浇筑、金属结构安装运输、护底块石料、填筑料等运输，使用时段2007年1月～2008年10月。
(2)L8#道路：下游下船闸基坑道路。L8#道路全长约767m，路面高程为58m～53～52.5m，路宽9m，前期用于船闸开挖弃碴料运输，后期用于船闸混凝土浇筑、金属结构安装运输、护底块石料、填筑料等运输，使用时段在2007年1月～2008年10月。
2.2.2.2船闸施工支线道路
依据我部《投标文件》中基坑开挖总布置及总进度计划的要求，船闸基坑开挖于2007年1月～3月进行施工，2006年10月～2007年11月进行上游引航道(B0-47.89以上) 、下游引航道(B0+216.11以下)施工。为便于迅速进行基坑开挖，开挖道路采用施工支线连接先锋槽直进方式入基坑施工。具体实施过程如下：
由Z6-1#施工支线道路入▽49.1m船闸基坑，再引Z6-1-1# 、Z6-1-2#分别入▽43.0m上闸首灌浆廊道及▽45.0m下闸首基坑。
由Z7-3-1#施工支线道路入▽46.3m上游主导航墙基坑，再入上游辅导航墙基坑。
由Z8-4-1#施工支线道路入▽46.6m下游主导航墙基坑，再入▽45.4m下游辅导航墙基坑。
基坑各部位基槽、边坡的开挖可随相应的先锋槽的开挖同时进行，且待各部位基槽、边坡开挖及大部分基础混凝土浇筑完毕后，再从低到高依次将相应的先锋槽修整到设计坡比，再进行此处的混凝土浇筑。
出碴道路布置详见图2-1《船闸开挖道路布置图》。 2.3供风布置
主导钻孔设备CM351型分离式高风压钻机，带有配套的空压机。对大型钻机不方便施工的部位，采用快速钻或手风钻造孔，建基面局部欠挖采用风镐处理。快速钻、手风钻和风镐供风，配备10m3/min移动式空压机4台(不包括CM351型分离式高风压钻机自带)。用推土机等机械设备牵引至各工作面。 2.4供电布置
船闸工程的施工电源为右岸施工现场附近一座开闭所提供，施工供电电源电压等级为10KV。
2.4.1 供电范围
(1)供电范围
船闸施工区用电由业主提供的10KV开闭所电源接线，在上游右岸布置4#配电室，在上游基坑布置5#配电室；在下游右岸布置8#配电室，在下游基坑布置6#配电室，施工低压电再由各配电室接线，形成安全高效的电网。
(2)主要用电户配置设备功率统计 ①门机： 400V的810kw。
②施工现场小型设备用电：100 kw。 2.4.2供电系统、配电室设置及配电线路工程
(1)供电系统
6KV供电系统：主要用电设备有1台DMQ600B型门机和2台BYQ电吊。从10KV开闭所架设 “T”接6KV架空线路至5#、6#、8#配电室，通过配电装置，由6KV电缆向各用电设备供电。
(2)施工备用电源
选用3台200KW和3台100KW柴油发电机组作为施工备用电源。 供电布置见图2-2《施工供电布置图》 2.5施工供水
根据施工布置，本工程在右岸上游设集中供水设施，供水设施包括取水泵站、供水池及供水管道等。取水泵站设于右岸临时码头上游，用水泵从汉江河道直接取水到供水池。供水池设于1#场地砂石加工系统的毛料堆场外侧，布置高程为80m左右。水池设2座，一座为1#预沉淀池，一座为2#清水池，容量均为1000 m3。
取水泵站内安装4台8SAP-7B型水泵(Q=300m3/h，H=63m，N=75KW) (1台备用)，通过DN300供水管抽取汉江水经DN300至1#预沉淀池内，生产用水经1#水池沉淀处理后流至2# 清水池内。利用安装在泵站内的IS150-125-315(Q=200m3/h，H=32m，N=30KW)型加压泵抽取清水池水，通过一路DN250供水主干管，沿上下游交通公路(L4#道路)，经混凝土拌和系统，一直至下游围堰附近的金结堆放场，再从供水主干管接DN100和DN150供水支干管自流至施工区，在船闸上、下游各布置一套支管供水(DN150)，用（DN150）接至各施工作业面，供后期砼清基、冲仓使用。
2.6排水布置
由于强制性排水主集水坑底部高程较高，随着开挖的作业面的降低，仍需对下部开挖部位的积水进行施工期经常性抽水；另在围堰主基坑强制性排水后，围堰内外水位差增大，此时渗透流量相应增大，排除此部分渗水是施工期排水的主要任务。
对比各区开挖设计高程，拟在Ⅱ1段（上闸首）、Ⅱ3（下闸首）段两处高程较低处布置排水设施。
船闸上闸首基坑开挖底部高程高于相邻的船闸基坑底板高程，此处基坑排水可利用船闸基坑排水系统强制抽水抽排至下游围堰主集水坑； 下闸首基坑为船闸下游面开挖最低点，下游面排水在此处设置22KW浮排式强制排水，抽排至主排水沟通过自流至主集水井通过强制抽水抽排至汉江。
施工排水布置见2-3《施工排水系统布置图》
3土石方工程施工
船闸工程分为上游引航道边坡、上游导航墙基础、船闸主体工程、下游导航墙基础、下游引航道5个部分进行开挖，分区见图3-1。各区开挖量。见表3-1
表3-1 船闸工程分区开挖工程量表
分区 施工部位 Ⅰ Ⅰ2上游导航墙基础 Ⅱ1段（上闸首） Ⅱ Ⅱ2段（闸室） Ⅱ3段（下闸首） Ⅲ1下游导航墙基础 Ⅲ Ⅲ2下游引航道边坡 12.95 9.6 1.1 4.4 1.2 9.58 其中石方1.9万m3 工程量 Ⅰ1上游引航道边坡 (万m3) 10.05 备注 3.1分区施工方法
3.1.1上游引航道开挖
上引航道边坡及底板设计高程59.23m以上部分，采用1.6～2.0m3挖掘机配合20T自卸汽车按设计边坡、台阶，分▽65.5m、▽59.23m两层直接开挖至设计