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皇甫沟倒虹吸开工施工方案(正式)xiugai大型

南水北调中线一期工程总干渠安阳段第七施工标段

皇甫屯沟排水倒虹吸分部工程施工方案

37-总体城市设计.pdf中国华水水电开发总公司

南水北调安阳段七标段项目经理部

皇甫屯沟排水倒虹吸位于安阳市皇甫屯西北150m处，其中心线交总干渠中心线桩号为AY30+175.5，轴线与总干渠中心线斜交，角度为42.8°。皇甫屯沟是海河流域卫河水系内的一条小河道，交叉断面上游汇流面积2，皇甫屯沟排水倒虹吸50年一遇洪峰流量/s，洪水位93.47m；200年一遇洪峰流量/s，洪水位95.25m。

工程由进口连接段、管身段、出口消能防冲段等部分组成，建筑物总长

进口段长，由水平护砌段、斜坡段和进口水平段组成。水平护砌段长，底宽，采用浆砌石护砌，护砌厚度。斜坡连接段长26.76m，底板高程顺水流方向由以1:5的坡度向下游倾斜，降至▽，底宽由收缩至，两侧翼墙顶部为▽进口水平段长，末端与倒虹吸管相连，两侧为半重力式混凝土八字型翼墙，侧墙净高，护底厚，混凝土强度等级为现浇C20。

管身段水平投影总长，由进口斜管段、水平管段和出口斜管段组成。进口底部▽，出口底部▽，水平管底板▽，进口斜管段坡度、出口斜管段坡度分别为1:5、1:6。管身在开挖基面上浇筑0.1m厚的C10混凝土垫层。管身由2孔边长4m的正方形钢筋混凝土箱涵构成。底板、顶板、边墙、中隔墙厚度分别为。倒虹吸管身段混凝土设计等级为C150W6。

倒虹吸管采用分段现浇，相邻两段之间设伸缩沉降缝，伸缩沉降缝缝宽，管壁内设双层遇水膨胀橡胶止水带，内侧缝内填充厚双组份聚硫密封胶，填缝材料采用闭孔泡沫塑料板。

为防止渠道在倒虹吸段发生不均匀沉降，在管身顶部回填厚的高塑性土。并在管身顶铺设一层土工格栅，土工格栅要求双向受拉，断裂拉力不小于50kN/m，断裂伸长率大于16%。

出口段由消力池段和海漫段组成，长，其中扩散式消力池段长，池深，边墙为半重力式挡土墙，底板为厚8Ocm的C20混凝土，其下面为粗砂垫层、细砂垫层各；海漫段由下游连接段和下游防护段组成，下游连接段为混凝土挡土墙结构，长20m，底板为厚C20混凝土；下游防护段长，为梯形断面，底宽，护坡为l:2边坡的M7.5浆砌石，厚，后接长的干砌石防冲段，尾端设防冲槽，槽深，槽内抛块石。

总干渠安阳段属于温带季风气候区。夏秋两季受太平洋副热带高压控制，多东南风、炎热多雨；秋季多东北风，冬春两季受西伯利亚和蒙古高压控制，盛行西北风、干燥少雨。多年平均风速/s，最大风速/s，总干渠沿线多年平均降雨量为，年内降雨分配极不均匀，汛期6～9月份降雨量占全年的70％～80％。年降雨量最丰年是最枯年的3～5倍, 年际变化幅度大，多年平均径流深为左右。

总干渠安阳段气温由南向北变幅不大，多年平均气温为，全年1月份温度最低，多年平均最低气温， 7月份气温最高，多年平均最高气温为，最早开始冻结日期在；最晚冻结终止日期在，历年最大冻土深度。

工程区域地质：皇甫屯沟排水倒虹吸工程区域地质构造分为6个工程地质单元,即：①黄土状重壤土()；②砂岩（Nlz）；③砾岩(Nlz)；④粘土岩(Nlz)；⑤砂岩（Nlz）；⑥粘土岩(Nlz)。地震动峰值加速度值为，相当于地震基本烈度Ⅶ度。

工程区域水文地质：该区域地下水为第三系裂隙潜水，含水层为第三系砂岩、砂砾岩。地下水位87.06~。。高于水平管底8.2~；地下水对混凝土无腐蚀性。

工程地基：倒虹吸水平段地基持力层为第④层粘土岩和第⑤层砂岩，承载力标准值300kPa，基础处于具有潜膨胀潜式的粘土岩岩性地层上。

从丰安村路口下安阳市北环道至施工现场进场道路已经全线贯通，道路路基宽，路基稳定，路面较平整，基本适应工程场区内运输的要求。弃土场地连接道路已修建。

皇甫屯沟排水倒虹吸主要工程量统计表

1.6对本分部工程的认识

（一）本分部石方(软岩)工程量达，离居民区较近，土石方开挖受到征地影响推迟，至今未能交付，有效施工时间较短，后期施工强度高。

（二）地质条件复杂，基坑开挖时应采取相应的处理和保护措施；倒虹吸基础处于不同岩性地层上，根据地质情况，分别设置沉降缝，解决因地质分层而可能产生不均匀沉降问题。施工边坡开挖高度约12~,上部土层较薄，以岩质边坡为主，马道以上边坡坡率采用1:1，马道以下边坡为1:1.25。调查发现地下水位高于倒虹吸水平管底8.2~，本工程自进行土、石方开挖起，到管身混凝土浇筑完成及土方回填至地下水位置，基坑排水工作将贯彻始终。

（三）本分部技术含量不高，混凝土方量不大，但工期紧，需要在两个月内完成主体混凝土施工，平均每天需要浇筑混凝土100m3，必须做好各工种间的衔接，安排好流水作业，是本工程的关键点。

（四）南水北调工程对内在质量和外观质量要求都非常严，需要在工程主体材料的采购上、在模板等周转材料的采购上、在施工操作规程上，严格要求，严把质量关，创建精品工程，是本工程的重点。

1.7主要的施工对策及措施

根据本工程的特点以及其重点、关键点，将在施工管理、施工技术等方面对工程进度、混凝土冬季施工、土方填筑、现场施工场地、标段项目间影响等采取相应的措施，保证施工的顺利进行。

施工重点、难点的主要对策

①结合构筑物的工程地质及水文地质情况，采取合理的基坑排水措施及基坑边坡的防护措施。视开挖的地层岩性及地下水位情况，在基坑四周修筑排水沟，连接集水坑，用水泵进行基坑排水。

②施工时在确保原材料及设备供应满足要求的前提下，考虑施工强度的均衡性，按建筑物分布情况，对构筑物分成两个工作面（底板1个，管身1个）同时开展施工，根据不同工序进行流水作业；

③采取建立施工协调机制，主动做好标段协调关系，认真编制原材料运输计划、设备使用协调计划、施工场地占用计划，并严格执行，合理划分施工现场施工便道的使用权，服从现场的统一指挥和协调等措施；

④倒虹吸两端出入口连接坡度20%和16.667%，车辆无法使用该坡度进行出入运输，在基坑开挖中，必须增缓道路坡度，修建道路至基坑底，满足基坑内施工运输的需要。

⑤针对不同施工作业项目，编制安全防护措施，并严格执行项目的安全制度，确保安全。

施工重点、难点的主要措施

对施工重点、难点的相应对策，施工中进一步在管理、技术、协调等方面采取如下具体措施。

针对建筑物混凝土工程，使用优质钢模板，配置充足性能优良的振捣及平仓设备，严格控制混凝土出机质量，构筑物混凝土尽量减少浇筑的分仓数，在设计规定的间歇期内连续均匀上升，避免出现薄层长时间间歇。严格控制相邻段的高差及层间间歇时间。低温季节施工时，注意采取混凝土的温控措施，在雨季允许浇筑前提下应加强对混凝土性能的检测，做好混凝土运输设备和浇筑仓内的防雨设施。配备足够的施工人员。浇筑遇雨时，做好防雨、覆盖、机具排水等措施，并做好层面工艺处理保证混凝土质量。

优化并做好倒虹吸的分节跳仓浇筑、每节倒虹吸采用两次浇筑，即第一次浇筑至侧墙下腋角以上30cm，第二次浇筑侧墙和顶板，节与节之间跳仓浇筑，支模与浇筑采用流水作业。做好工种、工序的协调和工作面衔接工作。

夜间施工设置防雾报警灯，混凝土吊运采用定位系统，仓面周边、道路孔口和取料平台边缘设置防雾灯。加强仓面及取料平台处安全监护，仓面及取料平台处指挥人员和拌和站操作人员采用无线通话系统；建立汛期施工时生产协调、技术保障、物资供给等方面急事急办的应急预案，从人员、技术、设备、工具各个方面，保证混凝土浇筑作业顺利进行。

在基坑边设安全防护平台，岸坡临边设置防护栏杆及夜间示警灯，上下台阶出入口处设置醒目安全警示牌。加强现场监管力度，切实落实制度的执行，使安全生产过程受控；开展以日检、周检、月检、专项检查等各项安全检查工作；建立事故应急救援机制，对重大危险源点，加强监管力度、进行重点检查，确保施工安全。

第2节 施工准备

为适应我标段整体施工的全面开展，工程施工所需的配套设施，已经绝大部分完成，并可以投入使用。

(1)已完成进场道路，路面宽。

(2)已完成营地建设、仓库站场、施工管理等房屋，混凝土拌和站一座，储料场6000m2，水井一口， 500kVA变压器一台，低压线路已配置到各用电设施，钢筋加工场1200m2，模板加工场，营地位于皇甫屯村北处，总占地面积60亩。

(3)区域规划已完成。工程永久占地，临时占地土地已经征用，拆迁补偿到位。

(4)供水、供电及通信等系统已经开通。

(5)施工场地的防洪围堰、施工导流排水标准并制定方案。

(6)现场至弃渣、堆料场地施工道路修建完成，投入使用。

(7)施工人员、机械设备已经进场。

在倒虹吸土石方开挖边线外附近，沿线布置控制点，以中线局提供的测量控制点为起算点，在开挖范围外根据地势布设控制点，可满足施工需要，施工控制网在施工放样前进行测量，并报监理单位复测核准。依据施工图纸放出中桩（变坡点应加密），按监理程序测量各个桩号的横断面地面高程，同时放出开挖边线。

施工供水包括生产用水和生活用水。施工、生活用水在营地设置1眼深井，深度140m，出水量约为/d。用于营地生活用水、混凝土系统用水及施工项目生产用水；考虑用水的不均匀性及施工高峰，需在建筑物作业面建立储备水池，水通过水车运输至工作面；配置移动水箱，水箱容积。

根据工程需要在营地设置一台500kVA变压器，除供给营地和混凝土拌和站用电外，供给皇甫屯倒虹吸施工用电；同时考虑到会因某种客观原因而导致工地的偶然性停电,在拌和站配备1台150kW柴油机组（拌和站总功率84kw，加上拌和站照明设施，可以满足），在现场配备2台15kW发电机（四台水泵12kw，照明设施5kw，振捣棒四个5kw，合计22kw，可满足），作为施工现场应急备用电源，以保证施工现场照明和关键施工项目的应急用电。

2. 5混凝土拌和系统

皇甫屯沟排水倒虹吸浇筑现场距离拌和站仅200m左右，配备混凝土搅拌车2台，供应施工工区所需的混凝土，运输时间不超过20min。

2.6场内道路的施工及维护

场内泥结碎石路面，应先用挖掘机和推土机开挖路基后，再用振动碾分层压实，最后按有关施工技术规范铺筑泥结碎石路面。所有临时施工道路的纵坡均应满足机械设备的最大爬坡坡度的要求，一般不陡于1:10，并要修筑相应道路排水设施。

场内道路修筑完成后，为保证在施工期间施工现场的交通运输畅通，在施工期需要对所有施工道路进行经常性的路面修补和养护，尤其是在干燥天气要对路面经常洒水，使路面保持一定湿度，以减少粉尘污染，加强环境保护。

设计规划的弃土场有三块，一块在皇甫屯东北与杜小屯西南两个村庄所属土地相接处，366亩。另两块在与六标接头处，皇甫屯沟排水倒虹吸开挖弃渣选在第一块弃土场，我项目部将根据地势起伏变化，调整堆渣高度，渣场随弃随平，外观顺畅、美观，严格按规划的范围进行弃渣。但由于设计规划弃土区未能交付使用，倒虹吸的土石方开挖先堆存在总干渠渠线上，待弃土区问题解决好后二次转运至规划弃土区。

2.8 施工期排水措施

为防止施工期间雨水流入开挖面，在开挖边线附近利用弃土修筑临时防洪堰，根据地形选择合适的位置修筑排水沟集中排水。

施工机械设备，从总公司在北京和河北工地，直接调运至本工地使用。

土石方施工设备所用材料：柴油由当地石油公司供应。与石油公司联系，在营地场地西北侧附近设一座临时加油站，由石油公司供油到现场，面积，储油罐储量为30t。另配备1台5t油罐车用于不便行走的机械加油。

混凝土施工用的水泥、钢材已经通过业主和监理认可，水泥为湖波水泥，钢材为安阳钢厂生产钢材。混凝土骨料及砂浆用砂源地为鹤壁市盘石头水库花尖脑砂石料加工场：其它石子料源地为安阳市红兴石料场、其他砂料源地为安阳市东方山人工砂料场，块石料从安阳水冶镇各石料厂采购。

外加剂、粉煤灰、止水材料等购买有业主和监理认可的合格材料，满足工程需要。

第3 节 施工导流、度汛及降排水

3.1 施工导流依据及方法

根据设计文件和现场考察情况，本分部施工导流和施工度汛主要工作内容包括以下内容：

（1）倒虹吸作业区的导流工程；

（2）倒虹吸作业区上下游横向围堰和纵向围堰；

（3）建筑物的基坑排水；

（4）各期导流建筑物的拆除。

上述工程项目的工作内容包括导流的设计和施工，材料、设备的供应和试验检验，设备的安装、运行和维护；临时建筑物及设施和设备的拆除以及招标文件规定的质量检查和验收等工作。

本标段的导流建筑物主要是排水建筑物，根据建筑物区域的地形、水文、地质条件及建筑物布置，采用全断面围堰结合施工导流明渠的导流方式。施工时考虑在倒虹吸右侧、开口线外布置排水沟，开挖形成导流明渠连接上下游排水沟进行施工期导流；在建筑物基坑的原排水沟道上下游采用全断面围堰封堵上游来水及下游回水以保护施工期基坑不进水。导流明渠截断沿渠线施工道路处埋设涵管以确保施工交通畅通。

明渠按设计要求在倒虹吸右侧先行开挖导流沟，填筑防洪堰，使雨水不能进入渠道内。

3.2.3导流建筑物布置

皇甫屯沟排水倒虹吸导流主要考虑在右侧导流明渠与上下游相连接，将水排向倒虹吸下游河道。

为防止雨水流入基坑，在建筑物基坑的四周形成基坑保护围堰，围堰坡脚距基坑开挖坡顶不小于5m，围堰在交通通道处埋设涵管。导流建筑物总布置详见总平面图。

3.2.4 导流建筑物施工

本标段导流建筑物主要为导流明渠及基坑防护围堰。导流明渠开挖采用挖掘机挖装，人工配合进行明渠最后成型。开挖的土方直接装袋留用明渠护砌，剩余的土方采用10t自卸汽车运输至业主指定弃料场有序堆放。

围堰填筑，根据工程进度，基坑开挖完成以后，汛期到来前形成即可，围堰施工程序为：测量放样→清基→堰基整平→砌筑袋装土并分层铺土夯实→袋装土封顶。围堰填筑取用基坑开挖的部分土方进行。

测量放样：开工后，利用监理工程师提供的控制点及项目部为实施工程施工形成的加密网，根据设计图纸及施工工作面要求确定围堰的纵、横向轴线，进行放样，轴线部位每20～30m设轴线桩，标注桩号和高程。

清基：根据测量放样标注的围堰基础范围，考虑围堰基础的防汛作用，清基深度不小于。施工时采用75kw推土机清除表层植被及腐植土，集中用装载机挖装，10t自卸汽车运输至业主指定弃料场有序堆放。

堰基整平：在清基工作完成后，用人工配合T180推土机对围堰基础进行整平，并控制沿轴线方向的坡比不大于1:3。

分层砌筑夯实：施工时每砌筑一层袋装土，在两侧袋装土之间回填粘性较大的土料，用推土机碾压并结合蛙式夯夯实，铺层厚度、碾压参数等根据设计要求，经试验后确定。初步拟定分层厚度，碾压及夯实遍数不少于5遍。

袋装土封顶：围堰最上层采用袋装土封顶，与围堰两边坡的袋装土砌筑成整体。

工程后期，对上游围堰进行拆除，围堰均采用反铲挖掘机挖装，自卸汽车运输至弃渣场。拆除时间，根据各部位施工情况适时安排拆除围堰，在回填土及附属建筑物完成后拆除。

施工排水包括地表排水及基坑排水。建筑物基坑排水视开挖情况采用人工降排水或潜水泵与明沟导流相结合的方式排水。

基坑排水主要是排水倒虹吸基坑排水。倒虹吸基坑开挖较深，地下水位较高，按照设计提供的资料显示，地下水位高出倒虹吸水平管底高程8.2～9.2ｍ。

基坑水主要来源于地下水、基坑渗水、基坑区间天然降水和施工废水等经常性排水，基坑排水采用强排水法，地质条件如果为透水性较大的砂性岩，则采用人工降排水法（井点法）进行降低地下水位；如果为粘土岩，透水性很小，则采用明排法，根据开挖的具体情况，在基坑边缘设置截水沟，在低洼处设置排水井，放置潜水泵，对基坑水进行抽排。

3.3.1基坑排水施工方案

为保证施工期处于干地施工，基坑降排水针对工程具体情况进行方案设计。

3.3.1.1排水倒虹吸基坑排水

3.3.1.2明沟和集水井排水法

为使地面水不排入基坑，在基坑四周利用基坑开挖满足回填要求的土质形成基坑保护围堰；针对基坑降水的排除，在基坑内采用明沟和集水井排水法，用水泵将水抽排至基坑围堰外，通过排水沟排至天然排水沟，以保证工程施工的顺利进行。

具体做法是，在开挖基坑底部周围长边两侧设置明排水沟，在基坑的边角部位设置集水井，基坑水流通过排水沟入集水井，再用水泵排出。各明排水沟低于基坑，基坑底宽，水沟边坡为1:1，沟底纵坡为0.2%，集水井为×，集水井深为低于沟底。

3.3.2基坑排水强度分析及设备配置

3.3.2.1基坑排水强度分析

由于开挖期基坑附近沟道及地面无水，且地基为粘土岩，根据招标文件“施工营地附近民井深度一般140～，砂岩、砾岩呈若干薄层状分布，上部含水层赋水性差，以下水量较丰富，单井出水量(井径120～)约400～/d” 。根据类似工程经验，施工期倒虹吸基坑地下水渗水量估算最大约/h；天然降雨按1小时5mm降雨强度计算，倒虹吸基坑最大汇水面积约, 考虑汛期降雨入渗量较大，迳流系数取为0.3，则倒虹吸降雨排水强度为/h；基坑区间施工废水主要为混凝土浇筑期间混凝土养护用水及仓面冲洗用水等，最大小时用水量约/h；经常性排水约/h。因此综合考虑各种来水组合，确定倒虹吸基坑排水最大强度为/h。

3.3.2.2设备配置

3.4 导流建筑物拆除

本工程导流围堰及导流明渠使用后需拆除，为便于场内交通及场内布置，围堰在其防护范围内的施工项目完成后，随即拆除。拆除采用反铲挖掘机配10t自卸汽车运输，弃渣运输到业主指定位置有序堆放。

第4节 主要施工方案及措施

4.1.1建立施工测量控制网

1、基准点（线）复核：在工程开工前，依据有关测量规范和招投标文件，对监理工程师移交的平面控制网点、高程控制点及其资料和数据进行复核验算。经复核无误的控制网点、高程控制点作为施工测量放样的依据。

2、 控制点加密。根据工程设计布置和现场地形情况，结合施工进度按国家测绘标准和本工程施工精度要求，遵循“整体布置、分期实施、逐级加密”的原则布设和加密施工测量控制网点，埋设在构筑物开挖边线外不容易被破坏的地方。以满足工程施工要求。控制点测设严格按有关技术标准和工程精度指标进行，其成果资料报测量监理工程师审批。

① 加密布设的施工测量控制网，平面网采用三等边角网形式测设，高程网拟按国家三、四等几何水准施测为主，以光电测距三角高程网为辅。

② 施工平面控制网的起始点，以监理工程师提供的经过复核的控制点，且应选择位于主要建筑物附近的控制点，其坐标系统应保持一致。

③ 施工平面控制网点应选在地基稳定、通视良好、交通方便且易于保存的地方，加密控制点应尽量能直接用于施工放样、检测。

4.1.2控制点的保护和复测

在主体工程部位的控制点可根据实际情况采用混凝土地面标或岩石标，选点在方便施工的同时还要考虑土石方开挖爆破及混凝土施工的影响。所有埋设的标墩、标石必须牢固稳定。

本分部测量的关键任务是倒虹吸轴线及高程的控制。在施工中，必须保护好基准点、基准线和水准点及自行增设的控制网点。平面控制网和高程控制网建立后，定期进行复测，尤其是在建网一年后，须进行一次复测。若在使用过程中发现控制点有位移迹象时，应及时复测。为了保证测量放线的准确、稳定和连续性，可采取以下控制措施：

（1）每道测量工作完毕后立即报请测量监理工程师验收，合格后方可进行下一步工作；

（2）对于中心线控制桩，应在开挖区域以外适当距离布设引桩，以利于中心桩的控制和恢复；

（3）对中心线控制桩和开挖边桩做出醒目标记，如桩顶涂黑涂红、插上小红旗等，以防止中桩和边桩遭受破坏，增加测量的额外工作量，另外边桩的保护也可增加工区的规范性。

各分部分项工程施工测量前，首先应对所使用的测量器具按要求进行检定与校正。

4.1.3.1原始或现状地形图、断面图测绘

根据工程项目和技术标准测绘原始（现状）地形图或断面图，并报监理工程师审批。根据施工需要，及时进行收方或验收测量。

1、原始地面测量，采用地形图或断面图方法进行测量，按照监理部要求，主要采用横断面测量方法。断面间距控制在以内，断面上点应在5～之间。

2、测量所采用的平面坐标、高程系统，应与施工测量采用的平面坐标、高程系统一致。

3、断面测量要制定技术措施，并按有关的技术标准进行，原始地形图经监理工程师认可后，及时按照单项工程结构特征和地形变化情况按5～间距绘制横断面图。

4.1.3.2土方工程施工测量

在开挖之前，根据施工图纸的事先设置的控制桩按实际地形施测，轮廓位置在施工期间要不断进行校核。接近开挖高程后对进行精确放样，使底部或边坡超欠挖不超过规定。

4.1.3.3建筑物工程施工测量

4.1.3.3.1平面控制

（1）在收到测量监理工程师提供的测量平面控制点和水准点等基本数据后，进行复核验算，并以此为基点进行测量工作。

（2）根据实地情况，参照平面布置图，根据平面控制点在场区内(施工干扰区外)布设导线桩，沿该导线定出建筑物轴线控制点。桩的埋设：钢筋头十字刻线的混凝土桩，并对控制桩进行统一编号。

（3）用全站仪，对所有导线控制桩按四等导线测量技术规范要求进行测量，并校核各控制点之间的相对位置关系。

（4）校核无误，绘制导线控制成果图，上报监理工程师，待批准后，方可在施工测量中应用。

4.1.3.3.2构筑物典型断面控制

根据设计图纸，在皇甫屯沟排水倒虹吸上选出典型断面，在施工控制点上架设全站仪配合棱镜进行开挖控制，保证桩号准确、无移位。

4.1.3.3.3高程控制

（1）高程施工平面布置图，结合施工测量的需要，在渠道起始断面及施工道路沿线，间隔适当距离埋设高程控制桩(带钢筋头的混凝土桩)。

（2）根据监理工程师提供的水准点，用四等测量的方法测出各个高程控制桩的高程，作为施工中水准测量的依据。水准点的工作应在埋设两周后进行，每隔一定时间进行复测，以查明水准点，高程是否变动，如果变动，应及时校正。

（3）以上平面控制测量和高程控制成果均上报测量监理工程师，待批准后使用。

4.1.3.4工程量校核

待控制测量完成后，根据设计图纸，对建筑物位置进行地面线的测设，并绘出开挖断面，计算出土石方开挖工程量，作为结算的依据。

4.1.3.5建筑物放样主要精度指标

（1）各部位的施工放样，严格按照规范执行，保证精度；

（2）每个混凝土单元浇筑前，必须进行模板的形体尺寸检查，并将资料报送监理工程师审查；

（3）测量精度为中误差、限差作为衡量的标准，以2倍中误差作为限差；

（4）施工测量主要精度指标如下：

4.2.1基坑土方开挖机械配置：

基坑从顶部起分梯段逐层下降开挖，主要与施工排水相协调，便于基坑开挖布置及保持边坡稳定。开挖层厚度根据地质、地形和机械设备性能确定，开挖分层3～4ｍ。机械选择：配备1.2m3反铲挖掘机2台。其生产能力和设备特性如下。

施工机械的生产率是指它在一定时间内和一定条件下，能够完成的工程量。生产率可分为理论生产率、技术生产率和实用生产率。实用生产率是考虑了在生产中各种不可避免的停歇时间（如加燃料、换班、中间休息…… 等）之后，所能达到的实际生产率进行计算。 单斗挖掘机生产率计算公式

式中p—挖掘机生产率（自然方），m3／台班；

q—铲斗容量（松方），1.2m3；

Kch—铲斗充盈系数，0.75

Ke—土壤可松性系数，0.66

Kt—施工机械时间利用系数，0.75

t—挖掘机铲装一次工作循环时间，24s

Kz—撑子高度和挖装旋转角度校正系数，1.00

配备反铲挖掘机DH225台班生产能力为800m3, 按日生产1.5个台班, 月生产22天计算, 月生产能力达26400m3。安排2台挖掘机月产量52800m3。皇甫屯倒虹吸基坑开挖若不考虑爆破作业所需作业时间，需77078/52800＝1.5个月完成。

基础开挖完成后，进行开挖竣工地形图测绘与设计施工详图同位置、同比例的纵横剖面图。

4.2.2机械开挖的边坡修整

皇甫屯沟排水倒虹吸主要为临时边坡，在使用机械开挖土方时，开挖一层，进行一层的修坡工作，满足施工要求的坡度和平整度。

对于车型的选择，自卸汽车车厢容量，与挖装机械斗容相匹配。一般自卸汽车容量为挖装机械斗容的3～6 倍较适合。汽车容量太大，其生产率降低，反之挖装机械生产率减少。 施工道路，必须进行经常性养护，利于提高汽车运输能力和延长汽车使用年限；汽车道路的路面按工程需要而定，一般多为泥结碎石路面。

对于运输线路的布置，依据现场施工条件、地形条件采用双线式。

配备自卸车选15t、后翻式自卸车12辆。

装渣车辆利用工区整修的泥结石路面运至弃渣场，为满足开挖设备及运渣车辆的施工需要，根据沟槽的开挖深度，在从下游至上游开挖，设置出渣便道纵坡按1:10放坡，两侧边坡按1:1放坡，出渣便道开挖随沟槽开挖深度的变化进行穿插施工。

测量放样→表层土开挖→一级马道以上开挖→基坑开挖放样→基坑开挖→边坡修整→基础验收

依据施工控制点，使用全站仪放出开挖边桩，在每个开挖边桩部位插红旗，做出醒目标记，同时拉线、撒灰，放出该段边线。

②场地清理（表层土开挖）

场地清理包括植被清理和表土清挖。其范围包括永久和临时工程、存弃渣场等施工用地需要清理的全部区域的地表，清理厚度一般为30～50cm，后附土方开挖示意图。

(2)主体工程施工场地地表的植被清理，必须延伸至离施工图所示最大开挖边线或建筑物基础边线外侧至少的距离。

b表土的清挖、堆放和有机土壤的使用

(1)表土系指含细根须、草本植物及覆盖草等植物的表层有机土壤，应按照监理指示的表土开挖深度进行开挖，并将开挖的有机土壤运到指定地区堆放，防止土壤被冲刷流失，以便将来复耕使用。

(2)堆存的有机土壤应利用于工程的施工。

根据开挖作业面布置情况，分为两个作业面同步进行施工，一级马道以上设计最大挖深为7m，临时边坡1:1、1:1.25。在开挖过程中，从上游开始、分层进行开挖，每层开挖深度控制在以内，使用挖掘机挖装，自卸汽车运渣，按照业主规划的弃渣场进行弃渣；随着开挖深度的下降，根据作业面地形情况，使用推土机平整出渣道路，同时边开挖边进行边坡修整工作，每开挖一层，应跟进使用挖掘机人工配合进行修坡，边坡达到验收标准时，再进行下一层开挖。如出现石方，挖掘机无法直接进行开挖，需采取爆破措施时，按石方爆破进行施工。在开挖过程中，一旦遇到这种情况时，应马上请业主方、监理方到现场进行确认，不能因此事影响施工进度。

在一级马道以上土石方开挖完成后，放出基坑开挖线，进行基坑开挖。

按照一级马道以上开挖作业面划分办法，一级马道以下最大挖深为6m，临时边坡1:1.25，计划分2～3层进行开挖，由于土质坚硬，故在渠槽开挖过程中，边开挖边采用挖掘机进行修坡。为避免超挖扰动原基，建基面预留厚保护层，在验收原基前采用人工进行开挖清除。

⑥开挖期支护和应急保护措施

在进行各部位土方开挖，尤其是在基坑土石方开挖期间，考虑会遇到局部特殊地层的开挖以及穿越建筑物和地下既有管、线设施等部位的开挖，保证开挖质量和对既有建筑物和设施的保护，须在开挖过程中针对各部位的具体情况采取合理有效的支护和应急保护措施，具体如下：

（1）基坑开挖中如遇淤泥、流沙（饱和粉细砂）等异常软弱土壤以及沟槽基底土质不一致或差异较大时，应先会同设计部门确定处理方案，而后按处理方按进行施工。

（2）对于开挖区域内的管、线等设施，如通过协商可进行移设的，要按要求进行移设后，再进行开挖。如不能进行移设的，在开挖过程中，首先要严禁开挖机械碰撞管线，另外要根据管线的实际布置进行临时架设或采取其它的措施进行保护。

（3）如基坑附近有其它工程的地基基础施工时，要防止施工振动影响沟槽边坡的稳定，同时应避免沟槽开挖对其它沟槽的影响。

a土方开挖前的质量检查和验收

土方开挖前，项目部技术人员进行以下各项的质量检查和验收。

(1)用于开挖工程量计量的原地形测量剖面，测量成果经监理部签认后，作为工程量计量的依据。

(2)按施工图纸所示进行开挖区周围排水和防洪保护设施的质量检查和验收。

b土方开挖过程中的质量检查

在土方开挖过程中，应随时测量开挖平面的尺寸和标高，以及按施工图纸的要求检查开挖边坡的坡度和平整度，并将测量资料提交项目部质检人员。项目部质检人员可随时进行检查。

c土方明挖工程完成后的质量检查和验收

土方开挖工程完成后，应进行以下各款的质量检查和验收。

(1) 按施工图纸要求检查基础开挖面的平面尺寸、标高和建基面平整度；

（2）挖方边坡坡度应符合规范和设计要求。

不允许在永久、临时征占地范围以外堆放弃土。弃土规划、范围必须按照监理部指示进行堆放，并及时进行弃土场的推平、整修工作。

土区弃渣的平整工作用推土机随时进行，按照招标文件的要求，完成对弃土场的各项整治。

4.2.8边坡的护面和加固

按照设计要求，及时对需要衬砌的边坡进行砌石防护，为防止修整后的开挖边坡遭受雨水冲刷，应采取妥善措施，做好边坡的护面和加固工作。例如：利用已完成的导流、截流沟，将雨水排走，不冲刷坡面。

土石方明挖过程中设置观测点，及时观测边坡变化情况，如出现裂缝和滑坡迹象应立即暂停施工，撤退施工人员、机械设备，防止事故的发生，做好记录。

在开挖过程中如果出现石方，先进行石方爆破试验，然后报石方爆破专项施工方案。

皇甫屯沟排水倒虹吸需要的钢筋制安总量约为380t。

4.4.1钢筋的材质要求

①钢筋结构混凝土用的钢筋必须符合热轧钢筋的主要性能要求。

②每批钢筋均需附有产品质量证明书和出厂检验单，认真检查每批钢筋的外表质量，并测量每批钢筋的代表直径。

③在每批钢筋中，选取经表面检查和尺寸测量合格的两根钢筋中各取一个拉力试件（含屈服点，抗拉强度和延伸率试验）和一个冷弯试验。若有一组试验项目的一个试件不符合监理人规定的数值时，则另取两倍数量的试件，对不合格的项目作第二次试验，如有一个试件不合格，则该批钢筋为不合格产品。

4.4.2钢筋的加工和安装

①合格的钢筋运至钢筋加工场后，下部要垫5cm×10cm方木，上部要用彩条布或帆布覆盖。并在一侧立有标识牌，注明钢筋型号、直径、数量、进厂时间、生产厂家及检验合格等内容。

②钢筋的表面应洁净无损伤，使用前，要将污染的油漆、其他涂层和铁锈清除干净。

③钢筋应平直，无局部弯折。冷拉方法调直钢筋时，I级钢筋冷拉率≤4%；Ⅱ、Ⅲ级钢筋的冷拉率≤1%。

④钢筋的加工尺寸必须符合施工图纸的要求。加工后的钢筋要堆放整齐，并且在其侧面立牌注明钢筋直径、长度、根数，使用部位、图纸中的编号、加工成品日期等，以便成品钢筋准确运至所需的施工场面进行安装。

⑧加工成形钢筋采用10t载重汽车运输到施工现场进行安装，绑扎或焊接。在运输过程中采用钢支架加固，防止钢筋变形。钢筋运至现场由人工与16t汽车吊相结合运输至仓面。

钢筋安装顺序：测量画线→安放架立筋→钢筋绑扎与焊接→依据图纸检查钢筋编号、直径、长度根数、间距、型号→验收。

钢筋安装前经测量放点制作架立筋，以控制安装位置，且根据间距在架立筋上划线，将加工好的钢筋按所划线位进行人工绑扎，扎丝的型号符合现行规范要求。钢筋安装的位置、间距、保护层及各部分钢筋的大小尺寸，严格按施工详图和有关设计文件进行。为保证保护层的厚度，可在非过流面部位钢筋和模板之间设置与结构物同一强度等级的预埋有铁丝的混凝土垫块，与钢筋扎紧，过流面部位采取其它必要措施保证混凝土保护层厚度。安装后的钢筋加固牢靠，且在混凝土浇筑过程中安排专人看护经常检查，防止钢筋移位和变形。

施工中按规范要求做焊接工艺试验。加工场的短筋如果利用，接长采用闪光对焊。所有接头全部遵照规范执行。

在多排钢筋之间，采用短钢筋支撑以保证位置准确。安装后的钢筋要有足够的刚度和稳定性。钢筋架设完毕，按照设计图纸和施工规范要求进行详细检查，并做好纪录。在混凝土浇筑过程中，安排钢筋工时刻检查钢筋架立位置，如发现变形或错位及时纠正。

⑨安装成型的钢筋，避免施工人员攀爬，以防其变形，对于上一期混凝土浇筑时，沾有的砂浆等污物，要及时清理。安装和清理完成经三检合格后，填写施工工序质量评定表，报请监理工程师来检查验收安装、清理完毕的钢筋。

①模板的设计加工质量是保证混凝土结构物的尺寸和外观质量的关键因素，本分部所有模板计划全为新模板，选材用大型钢板加工，板厚5mm。模板委托专业厂家按图加工，其特点是单块面积较大，接缝严密平顺，模板为装配式，装拆方便。

②模板加工完成后，做好试拼验收工作，测量检查模板加工精度，对精度差的局部地方进行整修，尤其对精度差的接缝用手提电动砂轮机进行磨平处理。

③模板的支立要牢靠。采用16t的汽车吊配合人工安装。对拉螺栓采用Φ14的圆钢带丝螺杆固定，两头连接锥形体。拉筋间距0.75m，排距0.6m，浇筑后留入混凝土内。模板拆除后，取出锥形体，将孔洞用微膨胀砂浆封堵并抹平。

④进出口连接段圆弧，采用按照设计要求的弧度加工圆弧模板。

倒虹吸管底模板、腋角模板采用定型优质钢模板支立，在施工过程中保证腋角模板支立牢固、位置准确。所有模板安装前涂刷对混凝土无污染的脱模剂以利于拆模和混凝土表面的光滑及色度一致，拆模后对模板及时擦洗、清理，分类堆放，已备再用。

倒虹吸管身内、外侧模板均采用定型钢模板、钢管和少量60㎜×100mm小方木组合模板进行支立，在止水带位置计划用木模加固，分成若干块用用60㎜×100mm方木接连，缝间粘贴海绵双面胶，严防缝隙漏渗浆，由水平和竖直丝杠调整就位，在管身模板与前期浇筑的管底混凝土接合处粘贴双面胶条胶条，以防止漏浆。混凝土浇筑完成达到拆模强度时，拆卸丝杠，收回模板，模板平移到下一个待浇段的位置上，重复进行上一个浇筑段的工序。

工程投入用于模板施工的周转材料数量表

4.7.1 原材料与混凝土配合比的选择

本工程中混凝土原材料包括：砂子、碎石、水泥、粉煤灰及外加剂等。砂子、石子等混凝土骨料按监理人批准的无碱活性料源进行采购，水泥采用湖泊水泥厂生产的中热低碱普通硅酸盐水泥。混凝土活性掺和料及外加剂等原材料均从经第三方试验室检验合格的生产厂家采购并供货到位。混凝土各项原材料的质量要求具体如下：

（1）骨料的级配应满足规范要求和招标文件中有关技术条款的规定，不同粒径的骨料应分别堆存，严禁相互混杂和混入泥土；装卸时，粒径大于的粗骨料的净自由落差应不大于，应避免造成骨料的分离。

（2）细骨料质量按以下标准控制：

②砂料应质地坚硬、清洁、级配良好，使用山砂、特细砂应经过试验论证，其超逊径含量应小于有关质量技术规定的数值；

③砂料中有活性骨料时，须采用抑制措施；

（4）粗骨料质量要求：

①粗骨料的最大粒径不应超过钢筋间距的3/4。

②本分部骨料按粒径分成两种级配：5～20mm和20～40mm，最大粒径为；

③当骨料中含有碱活性时，应按《预防混凝土工程碱骨料反应技术条例（试行）》（南水北调中线干线工程标准）中相关规定，采取抑制性措施。

（1）应按建筑物各部位施工图纸的要求，配置混凝土所需的水泥品种，各种水泥的各项质量技术指标均应符合国家和行业的现行标准。在本工程项目中所用的水泥取自湖泊水泥厂。

（2）及时向监理人提供每批水泥的清单，说明水泥种类及数量，以及厂商的试验证明，证实该批水泥已经试验分析，在各方面符合标准规范要求。

（3）水泥运输过程中应注意其品种和标号不得混杂并采取有效措施防止水泥受潮。

（4）进场的每批水泥均按相应水泥标准中所规定的试验项目、试验方法、检验规则取样检验，检验结果报送监理人批准，不合格水泥不得使用。

（5）水泥进场应按不同品种、标号、出厂批号等分别贮放在专用的仓库或储罐中，防止因贮存不当而引起水泥变质。

本工程中混凝土拌合用水由施工现场打深井接钢管直接抽至拌和站旁的水池内，供水管道直接埋入地下，保证夏天施工时水为深井水，温度较低，利于混凝土温控。

根据地质勘探报告，拌和用水所含物质不影响混凝土和易性和混凝土强度的增长，可作为混凝土和生活用水。

4.7.1.4混凝土外加剂

（2）所采用的外加剂应根据混凝土性能要求并结合混凝土配合比的选择，通过试验确定用量，并将试验成果报送监理人。外加剂化学性能应稳定，任何一种外加剂的加入不应引起钢筋锈蚀或破坏。

（3）外加剂在运输过程中不得相互混装，以免交叉污染。到货后，应取样送检，合格后才能使用，不同品种的外加剂应分别储存，认真妥善保管，防止外加剂变质。

4.7.1.5粉煤灰掺和料

粉煤灰掺和料应按施工图纸要求及监理人指示执行，并将采购材料供应厂家、材料样品、质量证明书和产品使用说明书报送监理人审核。到货后，应取样送检，合格后才能使用。进长的粉煤灰储存在专用的粉煤灰罐中，防止粉煤灰受潮和受到污染，也防止粉尘污染环境。

4.7.1.6混凝土配合比设计

根据本分部各部位混凝土的结构特性及强度设计要求，进行混凝土的配合比设计。混凝土配合比设计委托第三方试验室进行试配，成果报送监理工程师审批后方可使用。

本分部中主要采用二级配混凝土。

HG／T 5650-2019标准下载4.7.2 混凝土浇筑的准备工作：

在斜坡段及顶板，如果溜槽不能满足施工要求，采用16t汽车吊配合1.5m3吊斗入仓浇筑或采用输送带进行布料入仓浇筑混凝土。

2)混凝土拌和、运输、振捣设备应满足混凝土最大浇筑强度的要求，并与结构特点、仓面布置相适应。

3）根据浇筑量和时间要求，浇筑混凝土系统的设备应有备用，防止中间因故停顿造成施工冷缝。此事已经与八标协商好，两个拌和站可以互为备用。

4）做好拌和站水、电、料供应，振捣、照明等设备的检查和人员安排，明确分工，统一指挥，协同会战。

5）混凝土原材料储备：所用水泥、砂、碎石、外加剂、掺和料、水均应符合国家有关标准规定，并进行试验，合格后方可使用，浇筑前要有足够的储备量。

6）混凝土配合比应提前交试验室进行试配。拌和站应挂牌JJG(晋) 18-2018 汽车排气污染物遥测仪计量检定规程.pdf，标出配合比及每盘料各种材料用量。

7）浇筑前应检查清仓、模板、钢筋、预埋件、止水、沉陷缝等是否合格，然后报监理工程师验收，合格后方可通知开盘浇筑。