排水渠修复施工方案设计.doc

城市排水渠修复工程施工方案
一、工程概况
1.1 项目背景与现状
本工程位于城市老城区排水系统核心区域，涉及雨水排水渠桩号K0+000至K5+200段，全长5200米。该排水渠为矩形混凝土结构，设计渠宽6米，渠深3.5米，承担着周边12平方公里区域的雨污分流功能。经前期检测，主要存在以下问题：
· 结构性病害：126处混凝土裂缝（最长延伸2.3米）、38处混凝土剥落（最大面积0.8㎡）、15处沉降错位
· 功能性缺陷：淤积物堆积导致有效过水断面不足设计值的58%，主要成分为泥沙（62%）、生活垃圾（25%）及植物残体（13%）
· 防渗失效：局部渗漏量达0.28m³/(m·d)，超出规范限值0.15m³/(m·d)
· 附属设施损坏：89座检查井存在不同程度破损，32处雨水口堵塞失效
1.2 工程设计标准
· 结构安全：采用C30钢筋混凝土结构，抗渗等级P6，抗震设防烈度7度
· 排水能力：设计雨水流量1.5m³/s，污水流量0.8m³/s
· 材料标准：基础采用C15混凝土垫层，渠身钢筋保护层厚度50mm，防渗层采用1.5mm厚HDPE土工膜
· 施工规范：严格遵循《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）
1.3 主要工程量
项目类别
具体内容
单位
数量
清淤疏浚
机械清淤
m³
12800

人工精细清理
m³
2100
结构修复
混凝土裂缝修补
m
860

检查井重建
座
18

钢筋混凝土浇筑
m³
3200
防渗处理
HDPE土工膜铺设
㎡
38500

环氧灌浆
m
1250
附属设施
雨水口改造
处
56

防坠网安装
套
215

智能监测设备安装
套
52
二、施工组织管理
2.1 项目管理机构
决策层
· 项目经理：负责项目全面管理，统筹资源调配与外部协调
· 项目总工程师：负责技术总负责，审批施工方案与解决技术难题
管理层
· 施工部：下设土方组、结构组、防水组、设备组，负责现场施工组织
· 质量安全部：分为质量组（原材料检验、工序验收）和安全组（安全巡查、隐患排查）
· 物资部：负责材料采购、仓储管理与成本控制
· 综合办公室：负责文档管理、后勤保障与对外联络
2.2 施工区段划分
将工程划分为5个施工段平行作业，每个区段长约1000-1100米：
· 一区段（K0+000-K1+100）：重点处理混凝土剥落与沉降修复
· 二区段（K1+100-K2+200）：集中整治严重淤积段（淤积深度1.2-1.8米）
· 三区段（K2+200-K3+300）：实施全段防渗系统重建
· 四区段（K3+300-K4+300）：重点改造检查井与雨水口
· 五区段（K4+300-K5+200）：智能监测系统安装与绿化恢复
2.3 施工资源配置
机械设备配置
· 土方机械：长臂挖掘机（SY215C）3台、铲车（ZL50GN）2台、自卸汽车（8m³）15辆
· 水工机械：高压清洗车（8m³）2台、真空吸污车（12m³）4台、泥浆分离器（WFL-100）2套
· 结构施工：混凝土输送泵（HBT60）3台、振捣棒（φ50/φ30）各20套、钢筋加工设备4套
· 专用设备：管道CCTV检测机器人2台、HDPE膜焊接机5台、环氧灌浆机3台
材料供应计划
· 主材：C30抗渗混凝土（P6）12000m³、HRB400E钢筋（φ12-φ25）850吨、HDPE土工膜（1.5mm）40000㎡
· 辅材：环氧树脂灌浆料150吨、遇水膨胀止水条3800米、不锈钢防坠网215套
· 材料储备：在现场设置3处材料仓库，每处储备量满足7天连续施工需求
三、主要施工方法
3.1 施工总体流程
施工准备→测量放线→清淤疏浚→结构修复→防渗施工→附属设施安装→土方回填→绿化恢复→竣工验收
3.2 清淤疏浚工程
3.2.1 施工工艺
1. 降水排水：在施工段上下游各设置2座集水井（2m×2m×3m），配置φ150mm潜水泵（扬程≥15m），采用轻型井点降水系统将地下水位降至渠底以下0.8m
2. 机械清淤：采用长臂挖掘机（斗容量1.2m³）进行粗清，挖掘半径控制在8m以内，避免损伤结构；淤泥通过密闭自卸车运输至指定消纳场（运距12km）
3. 精细清理：对机械无法到达的检查井周边、阴阳角等部位，采用人工清理配合高压水枪（压力15-20MPa）冲洗，清理出的淤泥装入编织袋由人工转运
4. 检测验收：每50米进行一次断面测量，确保清淤后渠底高程偏差≤±30mm，侧壁平整度≤5mm/m
3.2.2 关键控制
· 淤泥临时堆放：设置3处临时堆放点，每处面积200㎡，采用防渗膜（2mm HDPE）垫底+防雨布覆盖，堆放时间不超过48小时
· 污水处理：设置三级沉淀池（总容积80m³），出水SS值控制在30mg/L以下，经检测达标后排入市政管网
· 扬尘控制：运输车辆必须安装密闭装置，出场前冲洗轮胎，施工现场PM10浓度控制在0.5mg/m³以下
3.3 结构修复工程
3.3.1 混凝土裂缝修补
1. 表面处理：采用角磨机清除裂缝两侧各10cm范围内的松散混凝土，形成U型槽（深度≥1.5倍裂缝宽度），用高压气泵清理粉尘
2. 压力灌浆：对宽度≥0.3mm的裂缝，采用环氧树脂灌浆材料（抗压强度≥60MPa，粘结强度≥3MPa），使用电动灌浆泵（工作压力0.3-0.5MPa）从下向上分段灌注
3. 表面封闭：灌浆完成24小时后，采用环氧砂浆（厚度5-8mm）封闭表面，粘贴碳纤维布（单层厚度0.111mm）增强
3.3.2 渠身结构重建
1. 模板工程：采用18mm厚酚醛覆膜胶合板，背楞采用50×100mm方木（间距300mm），支撑系统采用φ48×3.5mm钢管（立杆间距600×600mm），模板拼缝处粘贴5mm厚海绵条
2. 钢筋工程：主筋采用φ20@200mm，分布筋φ12@250mm，保护层厚度50mm；采用绑扎连接（搭接长度40d），节点处增设φ10加强筋；钢筋绑扎完成后设置混凝土垫块（强度≥C30）
3. 混凝土工程：采用商品混凝土（坍落度180±20mm），分三层浇筑（每层厚度≤500mm），使用插入式振捣棒（φ50）振捣，振捣间距≤300mm，每个振点振捣时间15-30秒；浇筑完成后覆盖土工布洒水养护，养护期不少于14天
3.4 防渗处理工程
3.4.1 HDPE土工膜施工
1. 基层处理：采用2m靠尺检查渠身表面平整度，误差≤5mm/2m；对尖锐凸起物进行打磨处理，局部凹陷处采用1:2水泥砂浆找平
2. 膜体铺设：采用"从上到下、顺坡铺设"原则，膜与膜之间搭接宽度100mm，采用双轨热熔焊接机（温度180-200℃，行走速度1.5-2.0m/min）焊接；T型接头处采用挤压焊接机补强
3. 质量检测：焊接完成后进行气压检测（压力0.25MPa，保持30秒压降≤10%），合格率需达到100%；每1000㎡抽样3处进行剥离强度测试，要求≥3N/mm
3.4.2 伸缩缝处理
1. 旧缝清理：切除原失效止水带，清理缝内杂物，深度≥150mm，采用高压气泵吹净粉尘
2. 安装新止水带：采用651型橡胶止水带（宽300mm，厚8mm），中部空心圆环对准缝中心，采用膨胀螺栓（间距300mm）固定
3. 填充密封：缝内填充聚乙烯闭孔泡沫板（密度≥30kg/m³），表面采用双组分聚硫密封胶（宽度100mm，厚度10mm）密封
3.5 附属设施施工
3.5.1 检查井重建
1. 井筒施工：采用C30混凝土现浇，内径1.2m，壁厚200mm，配置φ12@200mm双层双向钢筋；模板采用定型钢模（高度1.5m/节），浇筑时采用串筒下料，防止混凝土离析
2. 井盖安装：采用重型球墨铸铁井盖（承重等级D400），安装时座浆采用1:3水泥砂浆，井盖顶面与路面高差控制在±5mm内
3. 防坠装置：在井口下方0.5m处安装不锈钢防坠网（承重≥200kg），网孔尺寸≤100mm×100mm，采用膨胀螺栓固定
3.5.2 智能监测系统
1. 设备安装：沿渠线每100米安装一套监测设备，包括：
o 超声波液位计（测量范围0-5m，精度±1mm）
o 视频摄像头（红外夜视，360°旋转）
o 温湿度传感器（测量范围-40-85℃，精度±0.5℃）
2. 数据传输：采用LoRa无线传输技术，数据上传间隔5分钟，后台服务器实时存储并分析数据
3. 预警系统：设置三级预警阈值，当液位达到设计水位80%时启动黄色预警，90%时橙色预警，95%时红色预警并自动启动应急泵
四、质量安全控制
4.1 质量管理体系
4.1.1 质量目标
· 单元工程合格率100%，优良率≥90%
· 关键工序（混凝土浇筑、防渗膜焊接）一次验收合格率100%
· 工程质量符合《城市排水工程规划规范》（GB50318-2017）"合格"标准
4.1.2 控制措施
1. 原材料控制：
o 钢筋：每60吨为一批次进行力学性能检验，屈服强度≥335MPa，伸长率≥25%
o 混凝土：每100m³制作3组试块（7d、28d强度及抗渗性能），28d抗压强度≥30MPa
o HDPE膜：每10000㎡为一批次进行拉伸强度（≥23MPa）、耐环境应力开裂（≥1000h）检验
2. 工序控制：
o 实行"三检制"（自检、互检、交接检），每道工序必须经监理验收合格后方可进入下道工序
o 关键工序设置质量控制点，如混凝土浇筑实行"旁站监理"，防渗膜焊接实行"第三方检测"
3. 测量控制：
o 采用全站仪建立施工控制网，每200米设置永久水准点，闭合差控制在±12√Lmm以内
o 结构施工中，轴线偏差控制在±15mm内，高程偏差控制在±20mm内
4.2 安全生产管理
4.2.1 安全防护措施
1. 施工区域防护：
o 采用2.5m高彩钢板围挡全封闭施工，围挡底部设置30cm高砖砌挡水墙
o 沿围挡每50米设置消防栓（配备2条水龙带），每100米设置灭火器箱（4×4kg干粉灭火器）
2. 高处作业防护：
o 渠边作业设置1.2m高防护栏杆（横杆2道），立杆间距≤2m，底部设置18cm高挡脚板
o 检查井施工采用满堂脚手架（步距1.8m），脚手板满铺并固定，设置1.5m高防护栏杆
3. 地下作业防护：
o 基坑开挖深度超过2m时设置边坡支护（钢板桩+内支撑），边坡坡度1:0.5
o 井下作业必须配备四合一气体检测仪（O2、CO、H2S、可燃气体），O2含量低于19.5%时立即撤离
4.2.2 安全管理措施
· 安全教育：对所有施工人员进行三级安全教育培训，特种作业人员持证上岗率100%
· 隐患排查：实行"日巡查、周检查、月评比"制度，建立隐患排查台账，整改率100%
· 应急管理：编制专项应急预案（触电、坍塌、中毒等），每季度组织一次应急演练，配备应急救援物资（担架2副、急救箱5个、呼吸机2台）
五、施工进度计划
5.1 关键节点控制
施工阶段
起止时间
工期（天）
主要工作内容
施工准备
第1-15天
15
图纸会审、临建搭设、材料进场
清淤疏浚
第16-45天
30
全段清淤、检测验收
结构修复
第31-120天
90
裂缝修补、混凝土浇筑、钢筋施工
防渗施工
第91-180天
90
HDPE膜铺设、伸缩缝处理
附属设施
第151-240天
90
检查井、雨水口、监测系统施工
土方回填
第211-270天
60
渠顶覆土、压实
绿化恢复
第256-290天
35
植被种植、养护
竣工验收
第291-300天
10
资料整理、现场验收
5.2 进度保障措施
· 资源保障：储备2套关键设备（混凝土输送泵、HDPE焊接机），确保故障时30分钟内替换
· 工序衔接：采用BIM技术进行施工模拟，优化工序搭接，结构施工与防渗施工立体交叉作业（间隔500米）
· 应急赶工：设置3处备用作业面，当某区段进度滞后5天以上时，增派施工班组（最多可增加2个班组）
· 天气应对：雨季施工配备防雨布（2000㎡）、抽水泵（15台），提前3天储备3天用量的水泥、钢筋等材料
六、环境保护措施
6.1 扬尘控制
· 施工道路硬化：场区主要道路采用200mm厚C20混凝土硬化，设置排水沟
· 车辆冲洗：出入口设置全自动洗车平台（8m×4m），配备高压冲洗设备，车辆冲洗时间不少于3分钟
· 扬尘监测：在施工区域设置3处PM10在线监测仪，实时监控扬尘浓度，超标时启动雾炮机（覆盖率100%作业面）
6.2 噪声控制
· 设备降噪：对破碎机、空压机等设备安装隔音罩（降噪量≥25dB），夜间（22:00-6:00）禁止使用高噪声设备
· 隔声屏障：在临近居民区侧设置3m高声屏障（隔声量≥30dB），长度覆盖敏感区域两侧各50m
· 监测要求：场界噪声符合《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523），昼间≤70dB，夜间≤55dB
6.3 废水处理
· 施工废水：设置三级沉淀池（100m³）+ 一体化净水器（处理能力50m³/h），处理后回用（用于洒水降尘、混凝土养护）
· 生活污水：设置50m³/d地埋式污水处理设备（AO工艺），处理后水质达到《城市污水再生利用 城市杂用水水质》（GB/T18920）标准
· 淤泥处理：采用泥浆脱水机（处理能力20m³/h）将淤泥含水率降至60%以下，干泥运至指定填埋场处置
七、验收标准与流程
7.1 验收标准
· 结构工程：混凝土强度回弹值≥30MPa，表面平整度≤5mm/m，轴线偏差≤15mm
· 防渗工程：HDPE膜焊接强度≥3N/mm，完整性检测无渗漏点，整体渗漏量≤0.05L/(m·d)
· 排水功能：通水试验时过水能力达到设计值的100%，水流平稳无漩涡
· 外观质量：混凝土表面无蜂窝麻面（面积≤0.5%），伸缩缝顺直（偏差≤3mm/m）
7.2 验收流程
1. 分部验收：共分为5个分部工程（清淤疏浚、结构修复、防渗工程、附属设施、绿化工程），每个分部工程完成后由监理单位组织验收
2. 竣工验收：工程全部完成后，施工单位自检合格→监理单位预验收→建设单位组织竣工验收（邀请设计、勘察、质监等单位参加）
3. 资料验收：竣工资料包括工程技术文件、质量控制资料、安全功能检验资料等，需符合《建设工程文件归档规范》（GB/T50328）要求
本施工方案通过系统整合清淤疏浚、结构修复、防渗处理等关键技术，采用分区平行作业模式，确保在12个月工期内完成全部修复任务。施工过程中将严格执行质量管理体系和安全生产规范，实现"零事故、高质量、环保达标"的总体目标，修复后排水渠将恢复设计排水能力，有效解决区域内涝问题，提升城市基础设施服务水平。