013北衔接段抛石棱体施工方案.doc

上海三航奔腾建设工程有限公司唐山港曹妃甸港区煤码头三期工程码头水工结构及港池疏浚工程北衔接段抛石棱体施工方案编制： 审核： 批准： 上海三航奔腾建设工程有限公司曹妃甸煤三期工程项目经理部目 录一、编制依据1二、工程概况1三、施工准备23.1 组织准备23.2 材料准备23.3 机械设备准备23.4 人员准备23.5 其他准备3四、施工部署3五、施工方法4六、质量保证措施10七、安全保证措施11八、环境保护措施14九、挖掘机驳船作业稳定性验算14北衔接段抛石棱体施工方案一、编制依据1、工程施工合同2、本工程施工组织总设计3、本工程设计图纸4、港池内水深等相关资料5、国家现行相关技术规范1）、港口工程地基规范（JTJ250-98）2）、水运工程测量规范（JTJ203-2001）3）、重力式码头设计与施工规范（JTS167-2-2009）4）、水运工程质量检验标准（JTS257-2008）5）、其他相关技术规范和法规二、工程概况唐山港曹妃甸港区煤码头三期工程位于曹妃甸港区一港池西岸侧，南端与在建的煤码头二期工程相邻，北端与曹妃甸港区通用散货泊位工程相接。本工程码头主体结构主要包括5个泊位，10万吨级泊位2个、7万吨级泊位2个、5万吨级泊位1个，5个泊位码头结构均按10万吨级泊位设计。本工程码头北端由于原沉箱码头的施工开挖了一个约215m×150m的基坑，并挖除了原码头前方的施工围堰。本次为北端衔接段原有沉箱后方抛石棱体施工。施工前需先清除抛石棱体范围内表面淤泥等杂物，北侧围堰范围内原抛石基床表面未铺设混合倒滤层区域用二片石及碎石填充。沉箱后方抛石棱体自北端线开始同时向两方向放坡，一向为自现有码头北端线开始向南放坡，棱体按照1:1放坡，其上倒滤层按照1:1.5放坡。另一向自现有沉箱开始，向沉箱后方放坡，总计抛石量约30000方。三、施工准备3.1 组织准备1、码头北端场内道路已基本形成，工程用材料陆地运输方便，北端基坑与一港池相连，水运同样便利，棱体材料通过陆运与水运均能到达现场；2、目前已测完北端水深，水深测量图绘制完成，本工程施工区风浪不大且受潮汐影响较小，施工条件较好；3、施工船舶已落实，棱体和倒滤层材料已完成见证取样，符合设计要求；4、施工图纸已完成审查，经设计交底，明确各项设计意图;5、已落实好施工机械、人员的组织。3.2 材料准备序号材 料名 称单 位数 量备注110-20cm级配石方2100020.5cm-10cm碎石方8200混合倒滤层3山皮石方36003.3 机械设备准备序号设备名称规格型号单位数量备注1抛石船500m3艘22挖掘机200台23自卸车辆24橡皮艇荷载4人艘25测绳等套13.4 人员准备序号施工人员单位数量备注1专职安全员名1范伟2施工员名1黄涛3技术主管名1吴守盛4机械操作人员名25船舶作业人员名26测量名27其他配合人员名63.5 其他准备1、抛填块石的施工及质量检验按<<重力式码头设计与施工规范>>(JGS 167-2-2009)及水运工程质量检验标准（JTS257-2008）第4篇执行；2、抛填块石采用未风化、不成片状和无严重裂纹的10cm20cm块石，块石饱和单轴极限抗压强度不宜低于30MPa；3、施工前，上报施工方案，经批准后根据施工方案的要求开始组织。抛石材料经见证取样送检，各项指标合格且符合设计要求后开始运送至现场组织施工。四、施工部署根据现场实际测量，本工程码头北端T12转运机房基础跨本工程码头北端线，该转运机房基础范围内为原有弘毅码头沉箱后方抛石棱体，且基础范围内场地局部标高为+4.0m左右，局部为现有岸线护坡，因此转运机房基础具备陆上作业条件。故本工程自开工后，北端基坑回填施工前，在确保施工船只能进入坑内的前提下，提前对原有沉箱后方抛石棱体进行施工，采用平板驳装抛填石料进行水上抛填作业，待沉箱后方抛石棱体施工完成后再进行基坑回填和剩余围堰充填袋施工。抛石施工整体按照先自沉箱开始向沉箱后方由东向西进行施工，后由北向南进行抛石施工。抛前先进行原泥面水深测量，绘制水深图，并下潜水进行检查。清淤采用自吸泵进行施工，现有抛石基床外侧与现清淤底标高为-22.5m，抛石基床范围内清淤到基床抛石为止。根据现场的实际情况，本工程采用水抛和陆抛相结合的施工工艺，其中陆抛部分主要为北端线现有棱体上的混合倒滤层、棱体顶部的部分区域，其他施工区域主要考虑水抛。水抛棱体采用平板驳运输石料至施工现场，反铲抛填。陆抛棱体采用自卸汽车直接回填。抛石棱体施工自沉箱开始向沉箱后方推进，南北按照10m左右一个断面进行抛投，抛完一个断面后，抛石船向南移船抛投下一个断面。五、施工方法1、施工测量抛石前首先由测量测放出抛石控制边线并在陆域立标杆，主要是棱体的坡肩、坡脚。抛石利用现场已有2个沉箱进行定位（开工前已测设出沉箱坐标），平板驳装抛填料驶至抛石部位利用侧舷进行对标定位，由抛石工指挥，用测深水砣控制抛填标高，挖掘机抛填。抛石船定位示意图如下：2、施工布置采用平板驳装填石料驶入指定抛石区域并下锚，并通知监理工程师，对石料进行现场验收。然后利用原有沉箱进行定位，陆上架设全站仪不定期对抛石船的定位进行复核，定位完成后紧锚开始组织抛投，采用船上挖机抛投。每个区域船只抛投结束，方可解缆松锚移至下一区域。抛石从船体靠沉箱一侧进行，抛填遵循“先点后线、先深水区后浅水区”的顺序，循序渐进，分层抛投，不得零抛散堆。棱体边坡部位采用细抛施工，驳船上反铲抛填，水砣测深控制标高，从沉箱上立杆拉测绳控制平面位置。转运机房和北端线附近抛投标高至-2.0m左右，具备条件后棱体顶部采取陆上抛填至设计断面，运石车辆通过北侧路直接将棱体块石卸在抛填位置，用装载机进行推平处理。同样相应标高以上部分二片石垫层和混合碎石垫层等陆域回填到该位置后，采用陆上进行施工。棱体及二片石倒滤的抛填均按照上述方法完成施工。3、施工方法根据设计平面布置图，将抛石施工分为如下五个区域，按照5m方格网计算出每个区域的棱体抛石和倒滤层抛石的完工工后标高。抛石施工以标高控制为主，通过设计棱体顶标高和混合倒滤层顶标高来作为现场抛投施工的依据，每个区域抛投的过程中和抛投结束后，均保持勤测水深，作为施工实际控制的指导指标。首先对A区域地表进行清理，将杂物、淤泥清除后，采用抛石船装运倒滤层石料运至现场后，自A区域北侧抛投，自然淌坡，抛投至设计标高后，对自然淌坡部分进行验收，局部标高不足部位予以补抛。A区域施工完后，对转运机房基础部分即B区域进行抛石施工。抛石前下潜水将BCDE区域进行整体探摸，采用吸砂泵进行清淤，其中沉箱基床周边水深区域清理至设计断面标高，其他部分自然淌坡，方可进行下一步施工。B区域抛石顶面为平面，抛石船装石料至施工区域挖机抛投，直接抛投至设计顶面标高，其他部分采用自然淌坡。抛投结束后采用陆上挖机进行理坡将转运机房基础四周倒滤层修筑完成。转运机房基础抛石施工完后，其他区域通过自然淌坡已有部分抛石。C、D两个区域抛石结合施工，直接对C区域进行抛石，抛投过程中自然淌坡至D区域，直至C区域抛投至设计标高结束C区域抛石，并对D区域按照5m方格网进行测量，标高不足区域予以补抛。在抛投C区域施工的过程中，经常保持对D区域各个部位的水深测量，防止D区域抛石量过大，同时棱体施工完后，及时对混合倒滤层进行抛投。D区域平面抛石部分采用抛石船直接驶入施工区域进行抛投施工。最后对E区域进行抛投，E区域抛投采用细抛，施工过程中勤测水深，控制该区域抛石在设计范围内，防止对后续施工造成影响。陆抛：陆抛施工前，首先在码头北端线后方修筑一条宽10m左右宽的通道，并拆除现场的部分海挡墙，以转运机房基础部分区域作为抛石平台，自卸汽车装运抛填石料运输至抛填部位，直接抛填，挖掘机岸上进行理坡。陆抛平面布置如下图：验收程序：每个区域抛投结束后，分别报请监理工程师进行验收，合格后移船至下一个区域进行抛投。整个棱体抛石完成后，报请监理工程师组织进行测量验收，在相应部位棱体施工完成且经验收合格后，方可进行后续倒滤层施工，若出现局部不足部位重新补抛。后续混合倒滤层的验收方式按照棱体进行组织。3、验收标准棱体抛填的允许偏差、检验数量和方法序号项 目允许偏差（mm）检验数量单元测点检验方法1棱体顶部边线±100每510m一个断面12 用经纬仪和钢尺测量2棱体顶部标高±200-02m一个点且不少于3个点用水准仪测量3坡面轮廓线水上±200水下±300用测深水砣测量倒滤层允许偏差、检验数量和方法序号项 目允许偏差（mm）检验数量单元测点检验方法陆上水上1级配倒滤层分层厚度5001000每510m一个断面每2m一个点用水准仪或测深水砣测量2混合倒滤层厚度10002000六、质量保证措施1）抛填石料应采用未风化、不成片状、无裂纹、且饱和状态下的抗压强度不小于30Mpa的石料。2）抛石前，复测现场水深有无变化，若有变化，应进行处理；特别是沉箱基床部位处施工时派潜水员下水检查回淤情况，回淤厚度较小时可由潜水在水下用水枪冲刷，较大时则用吸砂泵抽走。3）抛石前应检查现有沉箱抛石基床的情况，局部如有坑应进行处理。4）每段抛完后立即测量断面，按每510m一个断面，每12m一个测点进行测量，若不合格立即补抛。5）基床顶面及分层抛石基床的上下层接触面不应有回淤沉积物。6）在现有沉箱上设置标杆，标杆标位要准确，勤对标，以确保基床平面的位置和尺寸。7）勤测水深，防止漏抛或高差过大。在接茬处，应在临近接茬2-3m的已抛部位开始测水深，并采取先测水深、后抛石、再测水深的方法进行抛填，以免漏抛或抛高。8）施工现场位于一港池内，水流、风浪较小。由于本工程抛填料主要为20cm以下的级配石且施工区域水深较深，若出现水流风浪较大情况，暂停止施工，避免出现抛填石料位置不准确，影响施工质量。9）本工程在抛石施工进行到棱体顶面以下5080cm的范围内以及混合倒滤层均要进行细抛，并应根据施工图纸结合现场水深测量结果计算抛石量，保证抛石顶面标高、顶宽不超过设计及规范允许的范围。10）在平板驳的三侧焊接挡板，防止装运的石料掉落海里。七、安全保证措施1）人员进入现场施工，经三级入场安全教育考核合格后方可上岗，并按照业主的要求办理工作证，现场所有施工人员必须遵守“三必须”、“五不准”的安全规定。2）水上作业人员必须戴安全帽、穿救生衣、安全网安全可靠。按规定行走路线行走，晚上施工应有足够照明。六级以上大风、大雨、浓雾天禁止施工。3）上班前4小时不准喝酒，酒后严禁操作，严禁在施工水域内游泳。4）乘坐交通艇、水上运输材料、水上施工作业、临水作业，均需穿救生衣。交通艇须核定限载人数，交通艇及工作船要备有救生设备，运输船舶要核定限载，所有船舶设安全警示牌。5）各工种严格执行安全操作规程，严禁违章作业。特别是潜水人员必须严格遵守潜水作业安全操作规程，确保安全施工。6）海上夜间施工必须配备足够的照明设施，照明供电由各作业船上的供电设施提供，照明供电安全由专职电工负责。7）夜间施工时配备一名专职安全值班人员。8）夜间施工时，现场船只的探照灯、导航设备、通讯设备、救生设备必须完备齐全并符合使用要求。9）潜水作业安全保证措施潜水员下水前必须经过体检合格后方准作业,年满50周岁以上的不允许下水作业；加压必须设专人负责,要经过体检合格后方准上岗；潜水作业前,加压负责人要对潜水装备和装具进行检查确认良好后,方可进行作业；作业人员严禁酒后上岗；水下作业面高低悬殊较大时,供气软管和信号绳要适量收紧,下潜员要用手抓住潜水导绳,探测行动；信号绳和供气软管放出、收回的速度要与下潜员下潜或上升的速度保持一致。如发现互相绞缠,下潜员无法解脱时,预备下潜员要立即下潜援助；供给下潜员呼吸用的气体,要保证气源纯度,气体量要达到每分钟不小于80L；当天潜水要进行两次时,间隔时间不得小于2h。两次下水作业时间的和不得大于6h，无特殊需要当天严禁两次潜水作业；潜水员在潜水前后,要充分休息1h,一般性休息4h；潜水作业点的水面上,严禁进行其它作业；潜水员在水下未经同意不得自行解脱信号绳,对无关物件不许触动；夜间不允许进行潜水作业；潜水员下潜、上升要沿着下潜导绳进行。到达作业点和工作完毕时,要向水面报告,并清理供气皮管及信号绳,上升接近水面时,要缓缓出水；潜水员在下潜时,如有头胀头痛,耳内胀闷或疼痛时,要停止不潜,报告水面,并进行鼓鼻、张口、吞咽等动作,或上升12米后重复上述动作。如症状仍不消失,要上升出水；电话员要与下潜员经常联系,如对讲电话发生故障时,要立即改用信号绳联系,立即出水；潜水员要熟悉潜水作业中较易发生事故的处理方法,预防措施；下潜员在潜水前,必须明确潜水深度,工作内容和作业方法；下潜员着装必须正确、牢固,不得用信号绳代替腰绳；下潜员下潜或上升时,供气软管、信号绳、下潜导绳要分开。下潜到位后,要先通风23分种,并清理好供气软管和信号绳后,再进行作业；使用设备人员要了解设备性能,掌握使用和保养方法；空气压缩机、储气简、空气过滤器的工作压力要大于潜水深度静水压力的1.2倍。10）抛石船施工安全保证措施施工前先检查船机设备和挖掘机设备，确保其处于良好的工作状态。挖掘机司机操作时必须穿救生衣，且挖机操控室门必须处于开启状态。船的定位必须满足船舶在施工区域内的移动要求，以及船舶在施工中的剧烈摇晃状态下的安全要求。抛石船从装石码头至抛投区域路线从港池内运输，每次运输均按照既定航线航行，抛石船在港池内航行前，报弘毅码头和其他相关部门，同时避让临近码头的停靠船作业，以临近码头的停靠船作业为主，防止影响其正常运营。抛石船装载石料必须满足船舶安全航行的需要，装填到吃水线以下，留有足够的安全距离。抛填后应及时测量河床底部水深及断面形状，计算出块石的到位率，同时进行水深检测，以免船舶搁浅。挖掘机水上抛石过程中，挖掘机旋臂内严禁站人，以免旋转过程中出现安全事故。挖掘机在抛石船上进行抛石作业时，应注意左右舷均匀抛石，以免船体倾斜过大而发生危险。合理安排施工顺序，减少施工对通航的影响。抛石船在航行或者抛石施工过程中，如遇港池内各类大型船只如拖轮经过时，立即停止作业，防止由于船只经过造成的海浪对抛石船造成影响。11）应急处理措施应急措施是在紧急情况下，现场人员和有关人员应采取的应变措施，危险情况应有组织地抢救。应急组织机构（1）应急指挥中心：项目经理任应急指挥中心总指挥，生产副经理任副总指挥，成员由有关部门负责人担任。（2）应急救护队：项目经理部成立应急救护队，并配备救护用担架和有关医疗器材。专职安全员任救护队队长，救护队副队长由施工班组负责人担任，队员由项目经理部有关人员组成。应急程序（1）重大事故首先发现者应紧急大声呼救，同时可用手机或对讲机立即报告工地现场负责人条件许可情况下进行紧急施救报告联络有关人员，紧急情况下立即报警拨打救助电话成立现场指挥组必要时向社会发出救援请求实施应急救援、上报有关部门、保护事故现场善后处理。（2）一般伤害事故首先发现者应紧急大声呼救条件许可情况下进行紧急施救报告联络有关人员实施应急救援、保护事故现场等事故调查处理。应急措施的基本要求（1）各有关人员接到报警救援命令后，应迅速到达事故现场，尤其是现场急救人员要在第一时间内到达事故地点，以便能给伤者得到及时、正确的救治。（2）当事故发生后，要立即与医院联系派遣医生来工地协助救护，当人员伤害较多或较严重时，亦同时立即与当地急救中心联系，并向有关部门机构进行求助。（3）当医生未到事故现场之前，急救人员要按照有关救护知识立即救护伤员，在等待医生救治或送往医院抢救过程中，不要停止和放弃抢救。（4）当事故发生后或发现事故预兆时，应迅速组织疏散无关人员撤离事故现场，积极采取有关措施建立警戒，不让无关人员进入事故现场，并保证事故现场的救援道路畅通，立即停止作业，采取必要的应急措施后迅速组织人员撤离作业现场，并迅速分析事故预兆的发展，尽可能采取科学有效的措施。（5）发生重特大事故时，如上一级部门在事故现场建立应急指挥部，专业救援队到达事故现场后，本项目部应急救援人员应协助他们进行施救，并服从他们的统一指挥。（6）紧急状态过后，主管安全项目副经理应及时组织事故调查，按“三不放过”原则上报有关部门。12）与弘毅码头的衔接船只作业方面，我方的施工船只作业范围控制在煤三期码头北端线内。这样离本工程红线即弘毅码头防风网距离还有42m左右，考虑弘毅码头停船时的45°切入角后，还有较大的安全距离。另外，施工过程中可能会存在小交通艇辅助下锚时可能会驶入码头设计北端线以北，为了保证弘毅码头停船作业的安全，施工前对所有施工人员进行安全教育培训，在未得到允许的情况下，我方任何施工船只均不驶出本工程的红线。如确实需要驶出该红线，必须在征得弘毅码头方面的允许后，方可作业。我方在施工前将项目部的相关负责人和船舶上的相关人员联系方式报予弘毅码头调度室，以便随时联系。在施工过程中确实需要避让时，项目部将首先考虑避让弘毅码头的停船作业，确保其正常生产不受影响。相关联系方式如下：弘毅码头总调度：石小墙，电话13503157731弘毅码头办公室：电话0315-8850500施工单位负责人：孟磊，电话18671580173施现场负责人：黄涛，电话13472965862八、环境保护措施1）应严格遵守文明施工的规定,并教育现场人员自觉遵守环保、环境卫生管理条例，做文明劳动者。2）在施工全过程中,坚决贯彻执行环境保护、文明施工的有关规定，并接受有关部门的监督检查。3）施工期间，施工物料如油料等严格堆放，防止暴雨将物料随雨水流入地表及附近水域造成污染。4）废油料、泥浆、施工污水禁止随意倾倒，统一规划，集中处理。陆上机具冲洗物，施工废水、生活污水未经过处理不直接排入海中，应经沉淀处理，达标后排放。5）施工机械应防止严重漏油，禁止机械在运转时产生的油污水未经处理就直接排放或维修施工机械时，油污水直接排放。6）机械设备的工艺操作，要尽量减少噪音、废气等的污染。7）工后，按规定拆除工地安全防护设施和其他临时设施，并将工地四周环境清理整洁；做到“工完、料净、场地清”。8）现场产生的废旧物品按照项目部的要求统一回收集中处理。9）工程施工造成的固体废弃物按当地政府要求集中处理。九、挖掘机驳船作业稳定性验算1、概述本工程水上抛投工程量约3万方，施工中采取一台挖掘机在一艘平板抛石船上进行抛投作业。在船舶航行的过程中，挖机必须固定在船舶甲板上。待抛石船定位完成后，挖机方可开始进行抛石作业。抛填完成后，挖机重新固定在甲板上，抛石船航行至石料临时装船码头进行装船，再驶入抛投区域进行作业，按照该步骤完成本工程抛投作业。2、船舶稳定性计算抛石船规格船长：45m，船宽：10m，满载吃水：1.8m，船高度2.5m空载排水量：360方，满载排水量：810方挖机规格挖机重量：25吨，挖机重心高度：1.5m，其中臂长2吨1）船舶的浮游稳定性计算船舶正浮时，横向的定倾高度为：m=p-a其中a重心在浮心上的高度 P定倾半径甲板布满荷载时重心要求m0.6m由于本工程使用的船舶为平板驳，为扁平的浮体，通常定倾高度均能满足要求，故可适当简化计算：一般船体重心可取在船高度的一半，浮心可取在吃水的一半。因此船舶在空载时重心g1=2.5/2=1.25m，G1=360T船舶挖机重心在甲板1.5m以上，g2=2.5+1.5=4m，G2=450吨船舶加载后重心g=（G1*g1+G2*g2）/（G1+G2）=2.78m式中：G1船体重力（取空载时排水量360吨） G2堆载重力（取参考载货量450吨，含挖机重）船舶加载时吃水1.8m，因此浮心=0.9m则船舶满载时重心在浮心上的高度a=2.78-0.9=1.88m2）定倾半径计算定倾半径p=（I-i）/V其中I船舶在水面处的断面对纵向中心轴的惯性矩，本次计算可将船舶简化为矩形断面，因此I=L*B3/12=40*10*10*10/12=3333i各船舱压载水水面对该水面纵向中心轴的惯性矩之和，本次计算可将此惯性矩之和简化，不做计算。V船舶满载时的排水量810方则根据上述可计算出船舶满载时定倾半径p=（3333-0）/810=4.11船舶正浮时，横向的定倾高度即稳矩m=p-a=4.11-1.88=2.230.6m故船舶正浮时，横向的定倾高度满足要求。3）船舶施工时稳定性计算船舶在偏心荷载的作用下应计算船舶的横倾角设偏心荷载之和为g（t）。先把船重心平移至船舶中心线，如下图所示，然后按对称荷载一样计算定倾高度。未开始抛投施工前，横向的定倾高度与上述步骤2）计算方式一样。抛投施工后，抛石船石料均匀抛投，可不计算由于船上剩余抛石不均匀导致的影响。主要计算挖机重心的变化对船舶造成的影响。挖机主要分挖机机身和挖机臂。设机身重20吨，重心为4m，挖机臂重5吨，重心为6m。则：整体重心g=（360*1.25+20*4+5*6）/（360+20+5）=1.45则a=1.45-0.9=0.55m=p-a=4.11-0.55=3.56施工时偏心荷载横倾角计算=tan-1（gx/Gm）其中g偏心荷载重力，可考虑为挖机臂50KNX挖机重心距离船舶重心轴距离，施工时挖机位于船中间，重心位于船中心轴，作业时最大偏心为挖机臂伸最长时，挖机臂长约10m，重50KN，因此挖机臂距船舶中心轴为5m，距离甲板高度约3mG船舶满载，考虑为8100KNm横向定倾高度3.56m则根据上述计算得施工时偏心荷载横倾角=tan-1（0.009）=0.6°满足规范要求的5°经上所述，船舶稳定性满足要求。20