水库安全加固方案设计与施工

招标编号：****

投标单位名称：****

授权代表：****

投标日期：****

第一章 概述与项目描述

1说明

1.1工程概况

位于xx市xx乡原xx村的水库，距xx市中心约75公里。其大坝坐落于饶河流域xx湖水支流xx河段，坝址上管辖的集雨面积为4.4平方公里。该水库总库容达到346万立方米，功能多元，主要服务于灌溉，同时具备防洪、发电及养殖等多重效益，属于小型（一）类水库。设计灌溉潜力为0.57万亩，实际灌溉农田约为0.4万亩。主河道全长3.80公里，河道的加权平均坡降为1.94%。

该水库枢纽工程的主要构成包括一座规模宏大的大坝，两条高效传输的输水隧洞，以及一座开放式溢洪道。

1.2 对外交通及水、电供应条件

项目对外交通规划：本工程项目的主要对外通道为公路，目前库区内部已建有连通外部的公路，可达xx市，交通条件极其便捷。

电力供应策略：优先接入周边电网，并配置一台额外的75千瓦发电机以备不时之需。

施工用水：施工用水就近抽取库水或水塘水；生活用水取用水库管理站或附近居民生活饮用水。

1.3天然建材供应条件

土料源自周边山地开采，砂石原料则在河边料场购置，块石料则优先选择临近的采石场供应。所有材料均具备上乘品质，储量充足，且交通运输条件优越。

2项目与工作范畴

2.1 工程项目和工作内容

主体工程主要工程项目包括：

2.1.1 大坝加固工程

2.1.2 溢洪道加固工程

2.1.3 输水隧洞加固工程

2.1.4 金属结构设备及安装工程

2.2 临时工程项目和工作内容

为了确保工程施工顺利进行，必须建设临时交通设施与作业区域配套设备，具体涵盖施工围堰与排水系统的构建、临时道路的铺设以及其他相关临时工程的设立。

3项目基础与指导原则

3.1编制依据

以下是本次招标的关键参考资料： - 符合当前国家及行业的最新技术规范、规程与标准 - 我司对拟建场地的详尽实地考察报告与调研资料 - 我公司累积的精湛技术成果、施工工艺创新，以及丰富的同类工程实践经验

3.2编制原则

施工过程中严格执行有关标准、规范和规程；

全面履行招标文件和条款的各项规定，确保工程在约定的工期内达成优质品质标准，同时兼顾安全控制、环境保护、文明施工以及保障员工的健康权益，全方位实现工程的各项预定目标。

通过对设计文件的深入透彻研读，并充分考量工程实际，我们将引入创新技术成果，确保施工组织设计展现出技术创新、方案稳固及经济效益的卓越特性。

严谨分析施工场地的实际情况，有效管理施工组织与周边设施的衔接，精密规划交通流线，极力减小施工对周边环境的潜在影响。

力求实现施工部署的整体性和分项工程的协同管理，兼顾重点与一般项目的搭配，特殊技术与常规技术的融合，从而确保施工组织设计展现出重点鲜明、内容完备、条理分明的特质。

3.3编制内容

本次招标文件规定的所有工程项目。

施工组织设计详尽阐述了八个章节的内容：工程施工条件分析、总体布局规划、施工流程与实施方案、机械设备配置及其工期保障策略、质量管理与监控手段、安全管理体系与执行策略、项目组织架构、以及环境保护与文明施工措施。

第二章 详细规划与场地布局

1 施工布置原则

施工临时用地的规划须遵循项目部设定的界限，以便利施工、高效管理及经济合理性为基本原则，力求减小占地规模，实现平面布局紧凑且场地利用最大化，同时确保不侵犯临近村庄和城市建筑的安全。施工区域划分与场地选定应符合施工流程规范，旨在降低专业工种间以及各项目间的相互干扰，并确保不影响其他标段的正常作业。临时设施的配置需满足安全防火和劳动保护标准。在场内交通组织上，我们将致力于优化以削减运输成本，确保交通运输的顺畅与便捷。

2整体施工规划

2.1交通

2.1.1 对外交通

该工程项目的主要对外交通依赖于公路设施，现有的库区连接公路确保了与外部的畅通，直通xx市，交通条件极其便利。

2.1.2对内交通

根据工程现场的地势和既有的交通配置，我们将高效整合并改造原有的公路设施，以构建临时建筑。施工期间，将适时增建临时道路以满足施工需求。场内道路交通规划将沿用原坝顶道路，并结合实际情况增设辅助通道，以确保施工过程中的道路畅通无阻。针对项目特性，我们将设计多条便于下坡的专用小径，这些小径需确保能容纳一般人工推动的双胶轮车通行，以便利护岸和护坡作业的实施。

遵循减少交叉干扰与优化路径长度的原则，兼顾自然地形特点，道路规划从进场道路延伸至生活区及各个作业区域。在完成地基清理后，根据地势填充500毫米的天然土壤作为路基。路面构造采用350毫米厚的泥结碎石，宽度保持在6米。两侧同步设置排水沟，确保路基免受地下水或雨水渗透影响，保障道路稳固性。

临时道路的构造层次为：清基素土夯实填土手摆块石泥结碎石石屑面层2cm,下一层比上一层的每边宽出25cm,双面找坡2%。

临时道路施工流程概述如下：  - 范围界定：施工开始于距路基外侧3米处，实施放样清基操作。 - 边沟挖掘：沿路基两侧挖深1.0米的沟槽，确保边缘清晰。 - 基础处理：沟槽内素土经过夯实，随后填充60厘米厚的填土，作为路基基础。 - 块石铺设：人工精心摆放25厘米见方的块石，随后以碎石平整表面。 - 压实作业：采用12吨级振动压路机，以每小时2公里的速度连续碾压三次，覆盖8厘米碎石层。 - 泥浆浇筑：均匀涂抹土与水的比例为1:1的泥浆，确保路基稳固。 - 石屑铺设：在干燥状态下，施加2厘米厚的石屑表面层，再次进行三遍碾压。 - 保湿养护：完成上述步骤后，洒水保湿，再进行两遍碾压，以确保充分压实。 - 最终开放：经过养护后，临时道路具备通行条件，正式开放使用。

2.2供电

业主提供的输电线路将接入施工现场，施工方需自行建设一座300千瓦的变压器配电房。随后，我们将从配电房铺设电力线路至生活区、拌和站系统以及各个加工厂。为了应对可能的电力系统故障，将在混凝土拌和站（电力消耗较大）周边分别建造砖瓦结构的配电管理用房，每间配置一台75千瓦的发电机作为应急备用电源。

2.3供水

项目地理位置得天独厚，水源充沛且水质优良，施工期间的用水需求可通过水泵直接从临近的水库获取。为了保证混凝土搅拌站的稳定供水，我们将在各站点建造一个容量达到20立方米的大型储水池，通过直径为50毫米的管道系统从各作业区域引入清水。

生活用水源自民用取水设施或者自备的压水井，使用时务必关注水质，并确保随时进行消毒处理。

2.4 通讯

项目的关键管理人员通过移动通信工具保持联络，同时在办公区和技术区部署固定电话设施。测量和质检团队则配备了专用对讲机，以确保施工现场内的有效沟通。

2.5施工辅助工厂

主要构成施工辅助环节的有木工制造厂、维修厂、构件预制厂及钢筋加工车间等。这些辅助工厂的布局策略将依据工程需求，规划安置于本施工区域周边的适建空地。

该设施采用钢架结构，占地面积150平方米，建筑面积为40平方米。配置有两台多功能木工刨床和一部砂轮机，同时具备加工多个墩台的能力。

修配厂将负责承接本项目的混凝土拌和系统制作、嵌入部件加工以及机械设备维修等关键职责。该设施的建筑面积为40平方米，占地面积为120平方米，主体构造为砖砌结构。修配厂内部配置如下：2部电焊机，2套氧焊设备，1台钻床，1台砂轮机，1台锯床，2个钳工台，1台压力机，以及两套各类修理工具。

构件预制厂的选址策略倾向于邻近各个施工区域，内部设施包括砂卵石的专用储存场地、高效运作的水泥仓库、混凝土搅拌系统，以及专门用于构件储存与养护的区域。

以下是工棚设施的详细描述：主体结构采用钢筋厂设计，顶部覆盖油毡，建筑面积大约为40平方米，占地面积为150平方米。内部设施包括：一套钢筋切断机，一台拉丝机，一台弯曲机，以及一部对焊机。此外，还配置了两部功率在20至30千瓦的电焊机，以及若干工作台供加工使用。

2.6仓库、油库

设备储存设施位于各个工程办公区域周边，配备的50平方米仓储空间能满足施工需求。施工过程中所需的燃油通过油罐车配送至各作业现场进行加油操作。

2.7混凝土拌和系统

根据过往类似项目的成功案例以及本工程特性，计划在大坝周边设立一套混凝土拌和设施。该设施将配备一个占地面积不少于400平方米，考虑到车辆回转空间的砂石料堆放区，配置一台0.4立方米的混凝土搅拌机，以及一座水泥仓库、值班室和实验室。根据地形布局，预计此部分设施占用土地约为300平方米。此外，为了便利，将在拌和系统附近增设一座水泥仓库，以及面积约100平方米的机修间和实验室。

2.8 生活营地

2.8.1 布置规划

项目经理部及员工宿舍主要租赁当地民居，而仓库与生产设施则通过搭建简易结构来配置。大型机械设备则在作业区域内部直接安置。各施工队伍在大坝周边设立包括办公室、值班室、小型设备维修间、仓库及加工厂在内的各类功能区。

2.8.2 布置规模

施工营地包括项目经理部办公及生活用房、民工生活用房、材料仓库、现场办公室、试验室、值班室、加工厂、修理间、设备房、砼拌和系统等，共计建筑面积。各建筑占地面积见下表：

临时设施占地计划表

2.9 施工导流

本施工导流工程的设计与施工方案，严格按照招标文件及合同中的相关规定，同时参照国家现行的水利水电技术标准和规范进行编纂。

导流工程采取分段封闭策略，围堰构建选用草袋包裹与粘土心墙防渗技术相结合的方式。施工过程中，采用两侧同时推进的双管填筑法，自两端向中心区域逐步合龙完成。

完成围堰施工后，可在基坑周边规划设置排水沟和集水井，其中配备潜水泵和高压污水泵以抽排积聚的水分和混合物，将之排出至基坑外部，从而保障建筑物在干燥环境中进行施工作业。

设计方案：遵循因地制宜的理念，本项目选用当地资源建造土石围堰，并配置粘土心墙作为防渗结构。在库水位以下，预先挖掘槽洞直至基底，槽内填充粘土以增强防渗性能。

围堰顶端的设计标高设定为高于水库常规蓄水位1.0米，呈垂直于输水洞轴线的布局，距离进水闸工作区域5米。

围堰筑造程序如下：首先，在围堰的轴线上填充石渣，直至露出水面，预留宽度为5米。随后，运用反铲挖掘技术，深入至水库底部基面，目标是尽可能清除基面覆盖层。挖掘出的物料将直接就地用于围堰两侧，作为构筑围堰主体的材料储备。

作业流程如下：挖掘后立即实施粘土回填，同步进行，确保连续作业。在回填过程中，严格把控粘土的填充宽度，左右两侧均匀填充，同时控制堰体的规格尺寸。当堰体露出水面后，首先铺设一层粘土心墙，随后填充心墙两侧的土料，逐层叠加并施加压实。围堰施工完毕后，安排专人进行监测，并采取必要措施确保围堰的稳固与安全。

工程竣工后的拆除程序：围堰将采用反铲挖装技术，挖掘出的物料由自卸汽车运输至预先设定的弃渣区域。施工过程中，我们将按照挖掘机的工作效率分层进行，确保最后一层略微高于当前水位。对于水下部分，需一次性清理干净以保证作业安全和环境整洁。

2.10施工总平面布置图

参见附图一：xx市xx水库除险加固工程的施工总体布局详图

第三章 详细工艺流程与创新施工策略

1拆除原有建筑

1.1原建筑物拆除施工程序

1.2 拆除工程施工方法

1.2.1测量放样

首先，对拟拆除建筑物的准确位置进行测量并设立标记桩，随后利用线绳或石灰勾画轮廓。接着，依据施工图纸，通过水准仪精确测定拆除物的海拔高度。在这些步骤完成后，邀请监理工程师进行检验，待其确认无误并签字批准后，方可进入下一阶段施工程序。

1.2.2拆除

浆砌石及干砌石的拆除工作将通过挖掘机进行直接拆卸并装载到运输车辆上，随后由10吨级自卸汽车转运至指定的弃渣场（在施工现场临时设置存放区）。

混凝土拆除过程采用VI1200型液压锤先行破碎并松动，随后由液压挖掘机进行挖掘装载，再由10吨级自卸汽车转运废料，废料在施工现场暂时储存。

在拆除作业的全过程中，必须坚守"安全至上"的准则，对存在安全隐患的各环节实施详尽的安全核查，以保障周边人员及构筑物的绝对安全。

1.2.3基面清理

完成拆除工作后，首先进行基面杂物的彻底清理，清理完毕后，严谨地核查其是否满足设计规格，随后邀请监理工程师进行验收确认。

2土方明挖

2.1 土方开挖施工程序

2.2 土方开挖施工方法

2.2.1施工放样

按照施工设计图纸的要求，运用经纬仪或全站仪精确测定开挖边界线，沿坝顶中央轴线设立标识桩，确保其桩号与原始地面测量桩一致。随后，通过线绳或石灰线条明确标识，依据图纸标注各个标识桩的海拔高度。在这些步骤完成后，需提交给监理工程师进行检验，并在得到其认可后方可进行下一阶段的施工操作。

2.2.2场地清理

清除施工区域内所有树根、杂草、废弃物及垃圾，包括但不限于监理工程师确认的有机物质，我们将使用T140推土机配合1m3液压挖掘机进行深度挖掘，同时确保表土的清理工作得以完成。

2.2.3土方开挖

施工策略主要依赖于1立方米挖掘机进行逐层挖掘，配合10吨级自卸汽车进行土方运输。鉴于挖掘断面的规模及深度，我们实施分段开挖，利用自卸汽车将挖掘出的土料与废弃物料有序地从坝顶运送到预设的堆放区域。对于机械难以触及的区域，则辅以人工精细挖掘和修整，确保平整度。

在项目启动前，详尽研究工程地质构造、地势地貌及水文地质特性，针对潜在的滑坡和崩塌隐患，应及时实施有效的预先防护措施。对于陡峭坡面的作业，务必严谨评估边坡稳定性，并预先执行彻底的清理和支撑工作。在挖掘作业中，务必关注基础施工期间的排水管理，沿基础周边开凿显眼的排水沟，并与集水井相连，对基坑渗漏和泡泉现象保持高度警觉，一旦发现立即进行妥善处置。

2.2.4 基面检查清理、整平

在确保设计规格的基础开挖完成后，应对基础及边坡进行彻底清理，移除所有松散物质。对于陡峭坡面，需将顶部削形为直角或圆弧样式，并通过人工平整与夯实机作业稳固松土层。严格按照工程设计图纸实施，核查开挖区域的平面尺寸、标高、坡度及平整度。施工阶段结束后，需邀请监理工程师进行阶段性验收。对于监理工程师提出的任何补挖需求，务必严格执行，针对补挖区域再次进行基础检查和清理，直至完全符合规定标准。

3土方回填

3.1 土料场土方开挖施工程序

3.2 土料场土料开采施工方法

开采前需对土料场的土料做土料物理力学试验，以确定土料比重、天然容重及天然含水量、流塑限、最优含水量及压缩系数等。开采时采用推土机清除表层无用土料，然后采用1m3反铲挖掘机开挖，3m3装载机上料，10t-15t自卸汽车运输至填筑工作面卸料。取土时控制含水量偏差保持在最优含水量的3%范围内，如低于此值，根据现场气候条件适当加水调整，严禁集中洒水。在土料场周围布置截水沟阻挡场外水流进入开采区，并根据地形、取土面积及施工期降雨强度，在料场内布置表面排水系统。完工后，对取土场区做必要的环境恢复和保护工作。

3.3土方回填施工程序

3.4 土方平衡方案

我们的本土平衡策略主要依赖料场挖掘，力求在确保施工进度与质量的前提下，优先实施就地挖填作业。通过科学配置机械设备，我们旨在实现高效、快捷且经济（'好、快、省'）的工作目标。详情如下：

3.5 施工设备选择及用量计算

机械设备配置如下： - 液压1.0立方米挖掘机，共计5台，与开挖作业共享设备； - ZL-15型装载机，配备3台，同样与挖掘工作协同进行； - T140型推土机，数量为2台，用于辅助挖掘作业； - YZ-16振动碾2台，专用于地面平整处理； - 自卸汽车10辆，载重10吨，用于运输物料； - 蛙式打夯机4台，确保地基稳固； - 刨毛机1台，用于表面处理； - 洒水车1辆，保障施工过程中的湿法作业。

3.6 施工便道布置

依据施工安全规定，结合土方施工的土方平衡策略，考虑运输设备的种类、车辆载重级别、道路交通负荷以及工程总量，我们将规划并实施临时道路建设和加固措施，以确保机械运输的顺畅进行。

3.6.1施工便道布置原则

依据工程各施工阶段的实际进度，灵活调整运输路径，确保其与土方填筑作业和料场开采的动态需求相协调。

依据施工规划，兼顾地形特性，科学部署线路运输作业，力求提升线路的使用效率：灵活运用地势优势，优化调度，确保重载车辆优先下坡行驶，同时尽量减少上坡路段的负担。

设计建议优先考虑环形的运输道路布局，以减少平面交叉点的数量，并确保所有交叉路口配备完备的安全设施。

为了确保道路的持续维护，我们致力于保持路面平整并确保排水系统的畅通。为此，专门组建了一支专业养护团队。对于雨天，我们将迅速采用防水编织布覆盖坡口和施工路段，以保障在小雨及雨后道路能正常通行。

项目施工期间的道路规划将构建独立且协同的体系，力求与永久性道路相融合。

确保施工区域配备充足的照明设备，以保障夜间行驶的顺畅与会车安全，防止因照明不足导致的行车速度受限。

3.6.2施工便道布置

项目启动初期，即着手规划并建设施工区域的临时道路，优先确保取土场与填土作业区之间的道路设施及其与外部交通的顺畅连接。

3.7碾压试验

3.7.1碾压试验目的

评估土料设计标准的技术合规性，确定适宜的碾压设备类别，优化施工碾压参数设定，深入探讨并实施填筑作业的工艺与控制策略。

3.7.2碾压试验设备

试验过程主要依据本工程的独特性质、特定的土料条件，以及国家和相关行业部门所发布的现行标准、规程与规范执行。

试验设备表

3.7.3试验方法

压实土料是确保施工品质的核心步骤。鉴于土料的分散特性，本工程需严谨进行碾压试验以确定施工参数和适宜的压实设备。试验实施应覆盖各料源地，针对采集的不同土料逐一进行试验。

在实施碾压试验之前，我们需先进行室内击实试验，以此确定初步的最优含水量。对土场地段进行全面勘查，详尽了解各场地材料的物理力学特性，目的是选取具有代表性的场地进行碾压试验，确保其结果能反映所有料场的特性。为了评估各料场土料的压实性能，我们将首先遵循《土工试验方法标准》GB/T50123-1999进行室内击实试验，目标是依据设计需求，初步选定适宜的压实参数和最优含水量配置。

本次实验配置了一套轻型击实设备，其主要部件的规格详情如下：

击实仪

试验流程与参数优化策略：首先，依据设计所赋予的土层物理力学特性指标参考值，并融合工程实践经验，我们初步选择合适的碾压设备，并设计出初步的碾压参数。然后，采用逐步逼近法，固定部分参数，逐个调整单个参数，通过试验寻求其最佳值。一旦确定首个最优参数，再固定其余参数，重复此过程以获取后续参数的最优值。如此循环直至所有参数均得到优化，最后进行一次复核试验。当碾压成果符合设计及施工规定标准时，这些参数即被确认为施工碾压参数基准。

在试验过程中，我们运用逐步逼近的方法，首先通过击实试验确定适宜的含水量。一旦这个含水量被固定，后续步骤会调整其他参数，然后才考察含水量的变化，以寻求最佳值。当试验场地的天然含水量接近或等于最优值时，可直接采用天然含水量进行实验，从而简化碾压试验的工作量。若土场含水量偏离最优范围，需先对土料含水量进行适当处理，确保其符合标准后再进行碾压试验。

试验方法：

在确保室内击实试验确定的最优含水量的前提下，实验设定固定参数的含水量，初期选定三种铺土厚度：35厘米、40厘米及45厘米。针对不同的碾压次数，进行逐次递增的处理，即分别执行3遍、4遍和5遍碾压（初始3遍后取样，后续每次增加1遍直至达到总次数），每轮碾压完成后，在试验区域均匀采集30个土样，使用微波炉干燥处理后测定其干容重和含水量数据。通过数据分析，最终确定最佳碾压遍数N最优和铺料厚度h最优，并详尽记录各项过程参数。

在确定固定参数——碾压遍数N的最优值N*和铺料厚度h的最优值h*的过程中，我们首先对料场土的初始含水量进行实验测定。鉴于土料场含水量较高，采取翻晒等手段逐步降低其含量，同时强化试验监控。试验中，我们选择四个不同的含水量（具体数值未给出），在碾压完成后，于试验区域随机抽取30个土样，使用微波炉或烘箱进行烘干处理，测定其干容重和含水量数据，从而确定含水量的最佳优化值。实验过程中，所有数据均严谨记录。

为了确保现场施工的质量，鉴于试验与实际施工环境可能存在差异，我们预留了5%的余地作为补偿系数。

在完成一系列实验优化后，选定的含水量、铺土厚度及碾压次数均达到了最佳性能指标。随后，我们将这些参数整合并进行一次复验，以验证其是否符合设计与施工规定的需求。若验证通过，这些参数将被确认为施工碾压的标准参数。

在完成相关试验并确认其符合设计规格后，于试验土料表面施加额外一层，依据施工参数进行压实。取样检验后，评估各层面层间的黏合状况。若发现不符合规范标准，将依据相关规范与规程进行修正处理，然后重新碾压，直至达到并确保施工工艺的规范要求方止。

3.7.4试验步骤

实施试验路段的表土清理工作，随后对基底进行深度碾压，确保其压实度达到并超过设计规定标准。

作业流程如下：测量人员首先测定左右侧坡角线并标记，随后施以白灰线条勾勒。接着，他们测量并记录基底高程，设置高程基准标识。为了确保各层面的紧密衔接，如发现土基含水量不足，将进行适度喷水以保持适宜湿度；若含水量过高，则在试验场地内进行适当晾晒，直至达到理想的工作状态。

在试验场，土方由自卸汽车运输，采用进占卸载法，依据1.2的松铺系数确定需上填的土量，以避免层厚过度。土料铺设阶段，首先由推土机进行粗略平整，随后人工精细处理，同时配备测量人员实时监控并确保每层厚度适宜且表面平整无误。

试验面平整工作完成后，施工团队采用石灰进行区域划分，旨在确保试验的有序且高效进行。

拖拉机碾压采用进退错距法，先碾压边缘后压中间，碾压前后两次轮迹重叠,