末端閘改造工程施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為城市排水系統(tǒng)末端節(jié)制閘改造項(xiàng)目，位于城市污水處理廠進(jìn)水前端300米處，主要功能為調(diào)控城市雨污水排放量、防止倒灌及提升截污效率。原閘體建于2005年，設(shè)計(jì)使用年限20年，目前存在混凝土結(jié)構(gòu)碳化、啟閉設(shè)備老化、控制系統(tǒng)失靈等問(wèn)題，已無(wú)法滿足現(xiàn)行《城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例》要求，亟需進(jìn)行系統(tǒng)性改造。1.2改造內(nèi)容本次改造范圍包括：主體結(jié)構(gòu)：拆除原3孔×3m節(jié)制閘，新建3孔×4m液壓?jiǎn)㈤]式節(jié)制閘機(jī)電系統(tǒng)：更換全套啟閉設(shè)備及電氣控制系統(tǒng)，增設(shè)PLC遠(yuǎn)程控制模塊輔助設(shè)施：改造上下游消能設(shè)施、檢修平臺(tái)及管理用房智慧化升級(jí)：加裝水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀、流量計(jì)量裝置及視頻監(jiān)控系統(tǒng)1.3主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)閘流量50m3/s閘孔尺寸3孔×4m（寬×高）閘門形式潛孔式平板鋼閘門啟閉方式雙作用液壓?jiǎn)㈤]機(jī)設(shè)計(jì)水位上游6.5m，下游4.2m抗震設(shè)防烈度7度二、施工總體部署2.1施工分區(qū)將工程劃分為三個(gè)施工段：上游施工區(qū)：負(fù)責(zé)導(dǎo)流渠開挖、上游翼墻及消能設(shè)施施工閘室施工區(qū)：主體結(jié)構(gòu)拆除與重建、機(jī)電設(shè)備安裝下游施工區(qū)：下游消能段、海漫及連接段施工2.2施工流程graphTDA[施工準(zhǔn)備]-->B[臨時(shí)導(dǎo)流工程]B-->C[舊閘拆除]C-->D[閘室結(jié)構(gòu)施工]D-->E[閘門及啟閉設(shè)備安裝]E-->F[電氣及控制系統(tǒng)安裝]F-->G[輔助設(shè)施施工]G-->H[調(diào)試與試運(yùn)行]H-->I[竣工驗(yàn)收]2.3施工平面布置施工總平面布置遵循"三區(qū)分離、動(dòng)態(tài)調(diào)整"原則：材料堆放區(qū)：設(shè)置鋼筋加工棚（30m×15m）、模板堆放區(qū)（20m×10m）、砂石料倉(cāng)（分倉(cāng)容量800m3）機(jī)械設(shè)備區(qū)：布置液壓站、發(fā)電機(jī)房、空壓機(jī)站等臨時(shí)設(shè)施辦公生活區(qū)：搭建集裝箱式臨建（占地300㎡），配備標(biāo)準(zhǔn)宿舍、食堂及衛(wèi)生間施工便道：修建6m寬環(huán)形施工便道，采用200mm厚C20混凝土硬化三、主要施工方法3.1臨時(shí)導(dǎo)流工程3.1.1導(dǎo)流方案采用"明渠導(dǎo)流+基坑降水"方案：在原河道左側(cè)開挖100m長(zhǎng)導(dǎo)流渠，底寬6m，邊坡1:2.5，采用0.5m厚漿砌石護(hù)坡基坑四周設(shè)置輕型井點(diǎn)降水系統(tǒng)，沿基坑周邊布置60口降水井，井深12m，間距1.5m上下游分別設(shè)置擋水土圍堰，采用袋裝土填筑，頂寬2m，高度超出施工期最高水位1.2m3.1.2施工要點(diǎn)導(dǎo)流渠開挖采用PC200挖掘機(jī)作業(yè)，預(yù)留20cm人工清底井點(diǎn)降水系統(tǒng)提前7天啟動(dòng)，確?；拥叵滤唤抵粱滓韵?m圍堰填筑分層碾壓，每層厚度30cm，壓實(shí)度不低于90%3.2舊閘拆除施工3.2.1拆除順序遵循"自上而下、先非承重后承重"原則：先拆除管理用房、啟閉機(jī)房等附屬設(shè)施拆除電氣設(shè)備及啟閉系統(tǒng)采用液壓破碎錘拆除閘門及埋件最后拆除閘室混凝土結(jié)構(gòu)，保留部分底板作為臨時(shí)支撐3.2.2拆除控制措施結(jié)構(gòu)拆除前進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，確定破碎參數(shù)采用靜態(tài)爆破技術(shù)處理與保留結(jié)構(gòu)連接部位拆除物分類處理：可利用鋼材回收率不低于90%，混凝土塊破碎后作為回填料3.3主體結(jié)構(gòu)施工3.3.1地基處理地質(zhì)情況：閘室地基為②層粉質(zhì)黏土，承載力特征值fak=180kPa，需進(jìn)行地基處理處理方案：采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基，樁徑500mm，樁長(zhǎng)9m，樁間距1.2m，梅花形布置質(zhì)量控制：樁身水泥摻量不低于15%，單樁承載力不低于180kN，復(fù)合地基承載力不低于250kPa3.3.2混凝土工程模板工程：閘室墻體采用18mm厚酚醛覆膜膠合板，背楞采用100×100mm方木，間距300mm支撐系統(tǒng)采用Φ48×3.5mm滿堂腳手架，立桿間距600×600mm，步距1.2m模板安裝允許偏差：軸線位置±5mm，截面尺寸±10mm，表面平整度≤3mm鋼筋工程：主要鋼筋采用HRB400E級(jí)，受力鋼筋連接采用直螺紋套筒連接，接頭等級(jí)I級(jí)閘底板鋼筋保護(hù)層厚度50mm，側(cè)墻迎水面40mm，背水面30mm鋼筋綁扎完成后采用專用墊塊固定，墊塊強(qiáng)度不低于C40混凝土施工：閘室結(jié)構(gòu)采用C35P8抗?jié)B混凝土，抗凍等級(jí)F200澆筑順序：先底板→后閘墩→再胸墻，分層厚度不超過(guò)500mm采用三一重工HZS90混凝土攪拌站集中拌制，罐車運(yùn)輸，泵送入倉(cāng)，振搗采用Φ50插入式振搗棒3.4閘門及啟閉設(shè)備安裝3.4.1鋼閘門制造與安裝閘門制造：閘門面板采用Q355ND耐候鋼板，厚度12mm，焊接采用CO?氣體保護(hù)焊門葉整體焊接完成后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，殘余變形量≤2mm/m止水橡皮采用P型天然橡膠，伸長(zhǎng)率≥300%，硬度60±5ShoreA安裝工藝：采用25t汽車吊吊裝，吊裝點(diǎn)設(shè)置專用吊耳（強(qiáng)度驗(yàn)算安全系數(shù)K=3.5）閘門安裝偏差控制：主軌中心線偏差≤3mm，止水壓縮量2-4mm安裝完成后進(jìn)行無(wú)水啟閉試驗(yàn)，反復(fù)啟閉3次，檢查運(yùn)行平穩(wěn)性3.4.2液壓?jiǎn)㈤]機(jī)安裝液壓系統(tǒng)組成：泵站：2臺(tái)主泵（一用一備），額定壓力16MPa，流量40L/min油缸：雙作用活塞式液壓缸，行程5m，缸徑160mm，活塞桿直徑90mm控制系統(tǒng)：采用PLC控制，配備手動(dòng)/自動(dòng)切換功能安裝要點(diǎn)：油缸安裝垂直度偏差≤0.5‰，全程運(yùn)行平行度偏差≤1mm/m液壓管路安裝前進(jìn)行酸洗鈍化處理，系統(tǒng)沖洗清潔度達(dá)到NAS8級(jí)安裝后進(jìn)行耐壓試驗(yàn)：額定壓力1.5倍，保壓30min無(wú)滲漏3.5電氣及控制系統(tǒng)安裝3.5.1電氣系統(tǒng)供配電系統(tǒng)：采用雙回路供電，設(shè)置2臺(tái)500kVA干式變壓器低壓配電系統(tǒng)采用TN-S接地形式，接地電阻≤4Ω動(dòng)力電纜選用YJV22-0.6/1kV鎧裝電纜，沿電纜溝敷設(shè)控制系統(tǒng)：主控制器采用西門子S7-1200PLC，配備10寸觸摸屏遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用光纖通信，數(shù)據(jù)上傳至城市排水調(diào)度中心安裝UPS不間斷電源，確保斷電后維持關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行2小時(shí)3.5.2自動(dòng)化儀表安裝在線監(jiān)測(cè)設(shè)備：安裝pH計(jì)（測(cè)量范圍0-14pH，精度±0.1pH）超聲波流量計(jì)（測(cè)量范圍0.5-10m/s，精度±1%）濁度儀（測(cè)量范圍0-1000NTU，精度±2%）安裝要求：傳感器安裝位置選擇水流平穩(wěn)段，距閘室下游10D（D為管徑）儀表接地與電氣接地分開設(shè)置，接地電阻≤1Ω線纜采用屏蔽電纜，穿鍍鋅鋼管保護(hù)四、關(guān)鍵施工技術(shù)4.1混凝土裂縫控制技術(shù)針對(duì)大體積混凝土閘底板施工，采取"抗放結(jié)合"裂縫控制措施：材料控制：選用低水化熱水泥（P.O42.5R），摻加30%粉煤灰和8%礦粉控制混凝土入模溫度≤30℃，內(nèi)外溫差≤25℃施工措施：采用分層分塊澆筑，塊體尺寸≤20m×20m，設(shè)置后澆帶預(yù)埋DTS分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部溫度場(chǎng)覆蓋阻燃棉被+塑料薄膜養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14天4.2水下混凝土修補(bǔ)技術(shù)對(duì)保留的混凝土結(jié)構(gòu)缺陷采用水下修補(bǔ)工藝：表面處理：使用高壓水槍（壓力25MPa）清除表面附著物材料選用：采用水下不分散混凝土（NDC），初凝時(shí)間≥2h施工方法：采用導(dǎo)管法澆筑，導(dǎo)管埋深控制在1.5-3.0m，澆筑速度≥0.5m/h4.3液壓系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)液壓系統(tǒng)調(diào)試遵循"分步調(diào)試、逐級(jí)升壓"原則：空載調(diào)試：檢查各閥組動(dòng)作順序，確保無(wú)卡阻現(xiàn)象負(fù)載調(diào)試：分級(jí)加載至額定負(fù)載的25%、50%、75%、100%動(dòng)態(tài)特性測(cè)試：測(cè)試閘門啟閉時(shí)間（全開/全關(guān)≤60s）、運(yùn)行平穩(wěn)性（速度波動(dòng)≤5%）五、施工進(jìn)度計(jì)劃5.1關(guān)鍵線路舊閘拆除(15d)→地基處理(20d)→閘室混凝土(30d)→閘門安裝(10d)→液壓系統(tǒng)安裝(15d)→調(diào)試(10d)5.2進(jìn)度保障措施資源保障：投入2套模板體系周轉(zhuǎn)使用，確?；炷两Y(jié)構(gòu)流水施工高峰期配置鋼筋工35人、木工40人、混凝土工25人備用1臺(tái)200kW柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)對(duì)停電風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)保障：提前進(jìn)行BIM建模，優(yōu)化施工工序穿插對(duì)關(guān)鍵工序采用"樣板引路"制度，減少返工編制季節(jié)性施工預(yù)案，雨季施工采取防雨棚、抽水設(shè)備等措施管理保障：實(shí)行周進(jìn)度考核與獎(jiǎng)懲制度采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度動(dòng)態(tài)跟蹤建立進(jìn)度預(yù)警機(jī)制，當(dāng)偏差超過(guò)5%時(shí)啟動(dòng)糾偏措施六、質(zhì)量安全與環(huán)保措施6.1質(zhì)量管理體系質(zhì)量目標(biāo)：?jiǎn)卧こ毯细衤?00%，優(yōu)良率≥90%，杜絕重大質(zhì)量事故控制要點(diǎn)：原材料：每批鋼筋、水泥進(jìn)場(chǎng)需進(jìn)行力學(xué)性能檢驗(yàn)混凝土：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），留置標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊和同條件養(yǎng)護(hù)試塊隱蔽工程：驗(yàn)收簽證后方可進(jìn)行下道工序檢測(cè)計(jì)劃：混凝土強(qiáng)度：每50m3留置1組試塊，共需留置120組鋼筋保護(hù)層厚度：采用電磁感應(yīng)法檢測(cè)，每個(gè)檢驗(yàn)批抽檢2%閘門密封性：進(jìn)行水下漏水量檢測(cè)，允許滲漏量≤0.1L/(m·min)6.2安全生產(chǎn)管理安全防護(hù)：高空作業(yè)：設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，滿掛密目安全網(wǎng)臨時(shí)用電：實(shí)行"三級(jí)配電、兩級(jí)保護(hù)"，配備漏電保護(hù)器深基坑：邊坡坡度1:1.5，設(shè)置位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)，預(yù)警值50mm專項(xiàng)施工方案：編制舊閘拆除、深基坑開挖、腳手架搭設(shè)等專項(xiàng)方案液壓系統(tǒng)試壓等危險(xiǎn)作業(yè)辦理作業(yè)許可，配備監(jiān)護(hù)人員應(yīng)急管理：配備應(yīng)急救援器材：擔(dān)架2副、急救箱2個(gè)、滅火器10具每月組織一次防汛應(yīng)急演練，每季度組織一次消防演練6.3環(huán)境保護(hù)措施揚(yáng)塵控制：施工便道每日灑水3次，出入口設(shè)置洗車平臺(tái)易揚(yáng)塵材料采用密閉罐車運(yùn)輸，堆場(chǎng)設(shè)置防風(fēng)抑塵網(wǎng)噪聲控制：破碎機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音罩，噪聲限值晝間≤70dB，夜間≤55dB夜間施工辦理許可，嚴(yán)禁使用打樁機(jī)等強(qiáng)噪聲設(shè)備水土保持：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池處理后回用棄渣運(yùn)至指定消納場(chǎng)，嚴(yán)禁倒入河道工程完工后及時(shí)進(jìn)行植被恢復(fù)，恢復(fù)率100%七、調(diào)試與試運(yùn)行7.1分系統(tǒng)調(diào)試機(jī)械系統(tǒng)：閘門啟閉試驗(yàn)：測(cè)量閘門全行程時(shí)間、同步偏差（≤50mm）液壓系統(tǒng)：測(cè)試壓力波動(dòng)值（≤0.5MPa）、油溫升（≤40℃）電氣系統(tǒng)：模擬各種故障工況，檢驗(yàn)保護(hù)裝置動(dòng)作可靠性進(jìn)行3次電源切換試驗(yàn)，切換時(shí)間≤0.5s控制系統(tǒng)：測(cè)試遠(yuǎn)程控制響應(yīng)時(shí)間（≤2s）驗(yàn)證自動(dòng)控制邏輯與手動(dòng)操作的一致性7.2聯(lián)合試運(yùn)行無(wú)水試運(yùn)行：閘門在無(wú)水狀態(tài)下全行程啟閉5次，檢查各部件運(yùn)行狀況測(cè)試緊急停機(jī)功能，響應(yīng)時(shí)間≤10s有水試運(yùn)行：分三級(jí)水位（1/3、2/3、設(shè)計(jì)水位）進(jìn)行試運(yùn)行每級(jí)水位下測(cè)試閘門不同開度（0%、25%、50%、75%、100%）的運(yùn)行參數(shù)連續(xù)試運(yùn)行時(shí)間不少于72小時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)需符合設(shè)計(jì)要求7.3驗(yàn)收準(zhǔn)備技術(shù)資料：整理施工記錄、檢測(cè)報(bào)告等技術(shù)文件，共需組卷12冊(cè)編制《運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)》，包含設(shè)備參數(shù)、操作流程、故障處理等內(nèi)容備品備件：提供閘門止水橡皮、液壓油、密封件等備品備件清單培訓(xùn)運(yùn)行管理人員，考核合格后方可上崗八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》SL176-2007及《城鎮(zhèn)排水管道與泵站工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》CJJ/T200-2013，關(guān)鍵指標(biāo)包括：混凝土結(jié)構(gòu)表面平整度≤5mm/m閘門運(yùn)行噪聲≤85