港區煤碼頭水工結構及港池疏浚工程北銜接段拋石棱體施工方案(22頁).doc
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2022-08-11
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1、上海三航奔騰建設工程有限公司唐山港曹妃甸港區煤碼頭三期工程碼頭水工結構及港池疏浚工程北銜接段拋石棱體施工方案編制: 審核: 批準: 上海三航奔騰建設工程有限公司曹妃甸煤三期工程項目經理部目 錄一、編制依據1二、工程概況1三、施工準備23.1 組織準備23.2 材料準備23.3 機械設備準備23.4 人員準備23.5 其他準備3四、施工部署3五、施工方法4六、質量保證措施10七、安全保證措施11八、環境保護措施14九、挖掘機駁船作業穩定性驗算14北銜接段拋石棱體施工方案一、編制依據1、工程施工合同2、本工程施工組織總設計3、本工程設計圖紙4、港池內水深等相關資料5、國家現行相關技術規范1)、港口2、工程地基規范(JTJ250-98)2)、水運工程測量規范(JTJ203-2001)3)、重力式碼頭設計與施工規范(JTS167-2-2009)4)、水運工程質量檢驗標準(JTS257-2008)5)、其他相關技術規范和法規二、工程概況唐山港曹妃甸港區煤碼頭三期工程位于曹妃甸港區一港池西岸側,南端與在建的煤碼頭二期工程相鄰,北端與曹妃甸港區通用散貨泊位工程相接。本工程碼頭主體結構主要包括5個泊位,10萬噸級泊位2個、7萬噸級泊位2個、5萬噸級泊位1個,5個泊位碼頭結構均按10萬噸級泊位設計。本工程碼頭北端由于原沉箱碼頭的施工開挖了一個約215m150m的基坑,并挖除了原碼頭前方的施工圍堰。本次為3、北端銜接段原有沉箱后方拋石棱體施工。施工前需先清除拋石棱體范圍內表面淤泥等雜物,北側圍堰范圍內原拋石基床表面未鋪設混合倒濾層區域用二片石及碎石填充。沉箱后方拋石棱體自北端線開始同時向兩方向放坡,一向為自現有碼頭北端線開始向南放坡,棱體按照1:1放坡,其上倒濾層按照1:1.5放坡。另一向自現有沉箱開始,向沉箱后方放坡,總計拋石量約30000方。三、施工準備3.1 組織準備1、碼頭北端場內道路已基本形成,工程用材料陸地運輸方便,北端基坑與一港池相連,水運同樣便利,棱體材料通過陸運與水運均能到達現場;2、目前已測完北端水深,水深測量圖繪制完成,本工程施工區風浪不大且受潮汐影響較小,施工條件較好;3、4、施工船舶已落實,棱體和倒濾層材料已完成見證取樣,符合設計要求;4、施工圖紙已完成審查,經設計交底,明確各項設計意圖;5、已落實好施工機械、人員的組織。3.2 材料準備序號材 料名 稱單 位數 量備注110-20cm級配石方2100020.5cm-10cm碎石方8200混合倒濾層3山皮石方36003.3 機械設備準備序號設備名稱規格型號單位數量備注1拋石船500m3艘22挖掘機200臺23自卸車輛24橡皮艇荷載4人艘25測繩等套13.4 人員準備序號施工人員單位數量備注1專職安全員名1范偉2施工員名1黃濤3技術主管名1吳守盛4機械操作人員名25船舶作業人員名26測量名27其他配合人員名63.5 5、其他準備1、拋填塊石的施工及質量檢驗按(JGS 167-2-2009)及水運工程質量檢驗標準(JTS257-2008)第4篇執行;2、拋填塊石采用未風化、不成片狀和無嚴重裂紋的10cm20cm塊石,塊石飽和單軸極限抗壓強度不宜低于30MPa;3、施工前,上報施工方案,經批準后根據施工方案的要求開始組織。拋石材料經見證取樣送檢,各項指標合格且符合設計要求后開始運送至現場組織施工。四、施工部署根據現場實際測量,本工程碼頭北端T12轉運機房基礎跨本工程碼頭北端線,該轉運機房基礎范圍內為原有弘毅碼頭沉箱后方拋石棱體,且基礎范圍內場地局部標高為+4.0m左右,局部為現有岸線護坡,因此轉運機房基礎具備陸上6、作業條件。故本工程自開工后,北端基坑回填施工前,在確保施工船只能進入坑內的前提下,提前對原有沉箱后方拋石棱體進行施工,采用平板駁裝拋填石料進行水上拋填作業,待沉箱后方拋石棱體施工完成后再進行基坑回填和剩余圍堰充填袋施工。拋石施工整體按照先自沉箱開始向沉箱后方由東向西進行施工,后由北向南進行拋石施工。拋前先進行原泥面水深測量,繪制水深圖,并下潛水進行檢查。清淤采用自吸泵進行施工,現有拋石基床外側與現清淤底標高為-22.5m,拋石基床范圍內清淤到基床拋石為止。根據現場的實際情況,本工程采用水拋和陸拋相結合的施工工藝,其中陸拋部分主要為北端線現有棱體上的混合倒濾層、棱體頂部的部分區域,其他施工區域主7、要考慮水拋。水拋棱體采用平板駁運輸石料至施工現場,反鏟拋填。陸拋棱體采用自卸汽車直接回填。拋石棱體施工自沉箱開始向沉箱后方推進,南北按照10m左右一個斷面進行拋投,拋完一個斷面后,拋石船向南移船拋投下一個斷面。五、施工方法1、施工測量拋石前首先由測量測放出拋石控制邊線并在陸域立標桿,主要是棱體的坡肩、坡腳。拋石利用現場已有2個沉箱進行定位(開工前已測設出沉箱坐標),平板駁裝拋填料駛至拋石部位利用側舷進行對標定位,由拋石工指揮,用測深水砣控制拋填標高,挖掘機拋填。拋石船定位示意圖如下:2、施工布置采用平板駁裝填石料駛入指定拋石區域并下錨,并通知監理工程師,對石料進行現場驗收。然后利用原有沉箱進行8、定位,陸上架設全站儀不定期對拋石船的定位進行復核,定位完成后緊錨開始組織拋投,采用船上挖機拋投。每個區域船只拋投結束,方可解纜松錨移至下一區域。拋石從船體靠沉箱一側進行,拋填遵循“先點后線、先深水區后淺水區”的順序,循序漸進,分層拋投,不得零拋散堆。棱體邊坡部位采用細拋施工,駁船上反鏟拋填,水砣測深控制標高,從沉箱上立桿拉測繩控制平面位置。轉運機房和北端線附近拋投標高至-2.0m左右,具備條件后棱體頂部采取陸上拋填至設計斷面,運石車輛通過北側路直接將棱體塊石卸在拋填位置,用裝載機進行推平處理。同樣相應標高以上部分二片石墊層和混合碎石墊層等陸域回填到該位置后,采用陸上進行施工。棱體及二片石倒濾的9、拋填均按照上述方法完成施工。3、施工方法根據設計平面布置圖,將拋石施工分為如下五個區域,按照5m方格網計算出每個區域的棱體拋石和倒濾層拋石的完工工后標高。拋石施工以標高控制為主,通過設計棱體頂標高和混合倒濾層頂標高來作為現場拋投施工的依據,每個區域拋投的過程中和拋投結束后,均保持勤測水深,作為施工實際控制的指導指標。首先對A區域地表進行清理,將雜物、淤泥清除后,采用拋石船裝運倒濾層石料運至現場后,自A區域北側拋投,自然淌坡,拋投至設計標高后,對自然淌坡部分進行驗收,局部標高不足部位予以補拋。A區域施工完后,對轉運機房基礎部分即B區域進行拋石施工。拋石前下潛水將BCDE區域進行整體探摸,采用吸砂10、泵進行清淤,其中沉箱基床周邊水深區域清理至設計斷面標高,其他部分自然淌坡,方可進行下一步施工。B區域拋石頂面為平面,拋石船裝石料至施工區域挖機拋投,直接拋投至設計頂面標高,其他部分采用自然淌坡。拋投結束后采用陸上挖機進行理坡將轉運機房基礎四周倒濾層修筑完成。轉運機房基礎拋石施工完后,其他區域通過自然淌坡已有部分拋石。C、D兩個區域拋石結合施工,直接對C區域進行拋石,拋投過程中自然淌坡至D區域,直至C區域拋投至設計標高結束C區域拋石,并對D區域按照5m方格網進行測量,標高不足區域予以補拋。在拋投C區域施工的過程中,經常保持對D區域各個部位的水深測量,防止D區域拋石量過大,同時棱體施工完后,及時對11、混合倒濾層進行拋投。D區域平面拋石部分采用拋石船直接駛入施工區域進行拋投施工。最后對E區域進行拋投,E區域拋投采用細拋,施工過程中勤測水深,控制該區域拋石在設計范圍內,防止對后續施工造成影響。陸拋:陸拋施工前,首先在碼頭北端線后方修筑一條寬10m左右寬的通道,并拆除現場的部分海擋墻,以轉運機房基礎部分區域作為拋石平臺,自卸汽車裝運拋填石料運輸至拋填部位,直接拋填,挖掘機岸上進行理坡。陸拋平面布置如下圖:驗收程序:每個區域拋投結束后,分別報請監理工程師進行驗收,合格后移船至下一個區域進行拋投。整個棱體拋石完成后,報請監理工程師組織進行測量驗收,在相應部位棱體施工完成且經驗收合格后,方可進行后續倒12、濾層施工,若出現局部不足部位重新補拋。后續混合倒濾層的驗收方式按照棱體進行組織。3、驗收標準棱體拋填的允許偏差、檢驗數量和方法序號項 目允許偏差(mm)檢驗數量單元測點檢驗方法1棱體頂部邊線100每510m一個斷面12 用經緯儀和鋼尺測量2棱體頂部標高200-02m一個點且不少于3個點用水準儀測量3坡面輪廓線水上200水下300用測深水砣測量倒濾層允許偏差、檢驗數量和方法序號項 目允許偏差(mm)檢驗數量單元測點檢驗方法陸上水上1級配倒濾層分層厚度5001000每510m一個斷面每2m一個點用水準儀或測深水砣測量2混合倒濾層厚度10002000六、質量保證措施1)拋填石料應采用未風化、不成片狀13、無裂紋、且飽和狀態下的抗壓強度不小于30Mpa的石料。2)拋石前,復測現場水深有無變化,若有變化,應進行處理;特別是沉箱基床部位處施工時派潛水員下水檢查回淤情況,回淤厚度較小時可由潛水在水下用水槍沖刷,較大時則用吸砂泵抽走。3)拋石前應檢查現有沉箱拋石基床的情況,局部如有坑應進行處理。4)每段拋完后立即測量斷面,按每510m一個斷面,每12m一個測點進行測量,若不合格立即補拋。5)基床頂面及分層拋石基床的上下層接觸面不應有回淤沉積物。6)在現有沉箱上設置標桿,標桿標位要準確,勤對標,以確保基床平面的位置和尺寸。7)勤測水深,防止漏拋或高差過大。在接茬處,應在臨近接茬2-3m的已拋部位開始測水14、深,并采取先測水深、后拋石、再測水深的方法進行拋填,以免漏拋或拋高。8)施工現場位于一港池內,水流、風浪較小。由于本工程拋填料主要為20cm以下的級配石且施工區域水深較深,若出現水流風浪較大情況,暫停止施工,避免出現拋填石料位置不準確,影響施工質量。9)本工程在拋石施工進行到棱體頂面以下5080cm的范圍內以及混合倒濾層均要進行細拋,并應根據施工圖紙結合現場水深測量結果計算拋石量,保證拋石頂面標高、頂寬不超過設計及規范允許的范圍。10)在平板駁的三側焊接擋板,防止裝運的石料掉落海里。七、安全保證措施1)人員進入現場施工,經三級入場安全教育考核合格后方可上崗,并按照業主的要求辦理工作證,現場所有15、施工人員必須遵守“三必須”、“五不準”的安全規定。2)水上作業人員必須戴安全帽、穿救生衣、安全網安全可靠。按規定行走路線行走,晚上施工應有足夠照明。六級以上大風、大雨、濃霧天禁止施工。3)上班前4小時不準喝酒,酒后嚴禁操作,嚴禁在施工水域內游泳。4)乘坐交通艇、水上運輸材料、水上施工作業、臨水作業,均需穿救生衣。交通艇須核定限載人數,交通艇及工作船要備有救生設備,運輸船舶要核定限載,所有船舶設安全警示牌。5)各工種嚴格執行安全操作規程,嚴禁違章作業。特別是潛水人員必須嚴格遵守潛水作業安全操作規程,確保安全施工。6)海上夜間施工必須配備足夠的照明設施,照明供電由各作業船上的供電設施提供,照明供電16、安全由專職電工負責。7)夜間施工時配備一名專職安全值班人員。8)夜間施工時,現場船只的探照燈、導航設備、通訊設備、救生設備必須完備齊全并符合使用要求。9)潛水作業安全保證措施潛水員下水前必須經過體檢合格后方準作業,年滿50周歲以上的不允許下水作業;加壓必須設專人負責,要經過體檢合格后方準上崗;潛水作業前,加壓負責人要對潛水裝備和裝具進行檢查確認良好后,方可進行作業;作業人員嚴禁酒后上崗;水下作業面高低懸殊較大時,供氣軟管和信號繩要適量收緊,下潛員要用手抓住潛水導繩,探測行動;信號繩和供氣軟管放出、收回的速度要與下潛員下潛或上升的速度保持一致。如發現互相絞纏,下潛員無法解脫時,預備下潛員要立即下17、潛援助;供給下潛員呼吸用的氣體,要保證氣源純度,氣體量要達到每分鐘不小于80L;當天潛水要進行兩次時,間隔時間不得小于2h。兩次下水作業時間的和不得大于6h,無特殊需要當天嚴禁兩次潛水作業;潛水員在潛水前后,要充分休息1h,一般性休息4h;潛水作業點的水面上,嚴禁進行其它作業;潛水員在水下未經同意不得自行解脫信號繩,對無關物件不許觸動;夜間不允許進行潛水作業;潛水員下潛、上升要沿著下潛導繩進行。到達作業點和工作完畢時,要向水面報告,并清理供氣皮管及信號繩,上升接近水面時,要緩緩出水;潛水員在下潛時,如有頭脹頭痛,耳內脹悶或疼痛時,要停止不潛,報告水面,并進行鼓鼻、張口、吞咽等動作,或上升12米18、后重復上述動作。如癥狀仍不消失,要上升出水;電話員要與下潛員經常聯系,如對講電話發生故障時,要立即改用信號繩聯系,立即出水;潛水員要熟悉潛水作業中較易發生事故的處理方法,預防措施;下潛員在潛水前,必須明確潛水深度,工作內容和作業方法;下潛員著裝必須正確、牢固,不得用信號繩代替腰繩;下潛員下潛或上升時,供氣軟管、信號繩、下潛導繩要分開。下潛到位后,要先通風23分種,并清理好供氣軟管和信號繩后,再進行作業;使用設備人員要了解設備性能,掌握使用和保養方法;空氣壓縮機、儲氣簡、空氣過濾器的工作壓力要大于潛水深度靜水壓力的1.2倍。10)拋石船施工安全保證措施施工前先檢查船機設備和挖掘機設備,確保其處于19、良好的工作狀態。挖掘機司機操作時必須穿救生衣,且挖機操控室門必須處于開啟狀態。船的定位必須滿足船舶在施工區域內的移動要求,以及船舶在施工中的劇烈搖晃狀態下的安全要求。拋石船從裝石碼頭至拋投區域路線從港池內運輸,每次運輸均按照既定航線航行,拋石船在港池內航行前,報弘毅碼頭和其他相關部門,同時避讓臨近碼頭的停靠船作業,以臨近碼頭的停靠船作業為主,防止影響其正常運營。拋石船裝載石料必須滿足船舶安全航行的需要,裝填到吃水線以下,留有足夠的安全距離。拋填后應及時測量河床底部水深及斷面形狀,計算出塊石的到位率,同時進行水深檢測,以免船舶擱淺。挖掘機水上拋石過程中,挖掘機旋臂內嚴禁站人,以免旋轉過程中出現安20、全事故。挖掘機在拋石船上進行拋石作業時,應注意左右舷均勻拋石,以免船體傾斜過大而發生危險。合理安排施工順序,減少施工對通航的影響。拋石船在航行或者拋石施工過程中,如遇港池內各類大型船只如拖輪經過時,立即停止作業,防止由于船只經過造成的海浪對拋石船造成影響。11)應急處理措施應急措施是在緊急情況下,現場人員和有關人員應采取的應變措施,危險情況應有組織地搶救。應急組織機構(1)應急指揮中心:項目經理任應急指揮中心總指揮,生產副經理任副總指揮,成員由有關部門負責人擔任。(2)應急救護隊:項目經理部成立應急救護隊,并配備救護用擔架和有關醫療器材。專職安全員任救護隊隊長,救護隊副隊長由施工班組負責人擔任21、,隊員由項目經理部有關人員組成。應急程序(1)重大事故首先發現者應緊急大聲呼救,同時可用手機或對講機立即報告工地現場負責人條件許可情況下進行緊急施救報告聯絡有關人員,緊急情況下立即報警撥打救助電話成立現場指揮組必要時向社會發出救援請求實施應急救援、上報有關部門、保護事故現場善后處理。(2)一般傷害事故首先發現者應緊急大聲呼救條件許可情況下進行緊急施救報告聯絡有關人員實施應急救援、保護事故現場等事故調查處理。應急措施的基本要求(1)各有關人員接到報警救援命令后,應迅速到達事故現場,尤其是現場急救人員要在第一時間內到達事故地點,以便能給傷者得到及時、正確的救治。(2)當事故發生后,要立即與醫院聯系22、派遣醫生來工地協助救護,當人員傷害較多或較嚴重時,亦同時立即與當地急救中心聯系,并向有關部門機構進行求助。(3)當醫生未到事故現場之前,急救人員要按照有關救護知識立即救護傷員,在等待醫生救治或送往醫院搶救過程中,不要停止和放棄搶救。(4)當事故發生后或發現事故預兆時,應迅速組織疏散無關人員撤離事故現場,積極采取有關措施建立警戒,不讓無關人員進入事故現場,并保證事故現場的救援道路暢通,立即停止作業,采取必要的應急措施后迅速組織人員撤離作業現場,并迅速分析事故預兆的發展,盡可能采取科學有效的措施。(5)發生重特大事故時,如上一級部門在事故現場建立應急指揮部,專業救援隊到達事故現場后,本項目部應急救23、援人員應協助他們進行施救,并服從他們的統一指揮。(6)緊急狀態過后,主管安全項目副經理應及時組織事故調查,按“三不放過”原則上報有關部門。12)與弘毅碼頭的銜接船只作業方面,我方的施工船只作業范圍控制在煤三期碼頭北端線內。這樣離本工程紅線即弘毅碼頭防風網距離還有42m左右,考慮弘毅碼頭停船時的45切入角后,還有較大的安全距離。另外,施工過程中可能會存在小交通艇輔助下錨時可能會駛入碼頭設計北端線以北,為了保證弘毅碼頭停船作業的安全,施工前對所有施工人員進行安全教育培訓,在未得到允許的情況下,我方任何施工船只均不駛出本工程的紅線。如確實需要駛出該紅線,必須在征得弘毅碼頭方面的允許后,方可作業。我方24、在施工前將項目部的相關負責人和船舶上的相關人員聯系方式報予弘毅碼頭調度室,以便隨時聯系。在施工過程中確實需要避讓時,項目部將首先考慮避讓弘毅碼頭的停船作業,確保其正常生產不受影響。相關聯系方式如下:弘毅碼頭辦公室:電話0315-8850500八、環境保護措施1)應嚴格遵守文明施工的規定,并教育現場人員自覺遵守環保、環境衛生管理條例,做文明勞動者。2)在施工全過程中,堅決貫徹執行環境保護、文明施工的有關規定,并接受有關部門的監督檢查。3)施工期間,施工物料如油料等嚴格堆放,防止暴雨將物料隨雨水流入地表及附近水域造成污染。4)廢油料、泥漿、施工污水禁止隨意傾倒,統一規劃,集中處理。陸上機具沖洗物,25、施工廢水、生活污水未經過處理不直接排入海中,應經沉淀處理,達標后排放。5)施工機械應防止嚴重漏油,禁止機械在運轉時產生的油污水未經處理就直接排放或維修施工機械時,油污水直接排放。6)機械設備的工藝操作,要盡量減少噪音、廢氣等的污染。7)工后,按規定拆除工地安全防護設施和其他臨時設施,并將工地四周環境清理整潔;做到“工完、料凈、場地清”。8)現場產生的廢舊物品按照項目部的要求統一回收集中處理。9)工程施工造成的固體廢棄物按當地政府要求集中處理。九、挖掘機駁船作業穩定性驗算1、概述本工程水上拋投工程量約3萬方,施工中采取一臺挖掘機在一艘平板拋石船上進行拋投作業。在船舶航行的過程中,挖機必須固定在船26、舶甲板上。待拋石船定位完成后,挖機方可開始進行拋石作業。拋填完成后,挖機重新固定在甲板上,拋石船航行至石料臨時裝船碼頭進行裝船,再駛入拋投區域進行作業,按照該步驟完成本工程拋投作業。2、船舶穩定性計算拋石船規格船長:45m,船寬:10m,滿載吃水:1.8m,船高度2.5m空載排水量:360方,滿載排水量:810方挖機規格挖機重量:25噸,挖機重心高度:1.5m,其中臂長2噸1)船舶的浮游穩定性計算船舶正浮時,橫向的定傾高度為:m=p-a其中a重心在浮心上的高度 P定傾半徑甲板布滿荷載時重心要求m0.6m由于本工程使用的船舶為平板駁,為扁平的浮體,通常定傾高度均能滿足要求,故可適當簡化計算:一般27、船體重心可取在船高度的一半,浮心可取在吃水的一半。因此船舶在空載時重心g1=2.5/2=1.25m,G1=360T船舶挖機重心在甲板1.5m以上,g2=2.5+1.5=4m,G2=450噸船舶加載后重心g=(G1*g1+G2*g2)/(G1+G2)=2.78m式中:G1船體重力(取空載時排水量360噸) G2堆載重力(取參考載貨量450噸,含挖機重)船舶加載時吃水1.8m,因此浮心=0.9m則船舶滿載時重心在浮心上的高度a=2.78-0.9=1.88m2)定傾半徑計算定傾半徑p=(I-i)/V其中I船舶在水面處的斷面對縱向中心軸的慣性矩,本次計算可將船舶簡化為矩形斷面,因此I=L*B3/12=28、40*10*10*10/12=3333i各船艙壓載水水面對該水面縱向中心軸的慣性矩之和,本次計算可將此慣性矩之和簡化,不做計算。V船舶滿載時的排水量810方則根據上述可計算出船舶滿載時定傾半徑p=(3333-0)/810=4.11船舶正浮時,橫向的定傾高度即穩矩m=p-a=4.11-1.88=2.230.6m故船舶正浮時,橫向的定傾高度滿足要求。3)船舶施工時穩定性計算船舶在偏心荷載的作用下應計算船舶的橫傾角設偏心荷載之和為g(t)。先把船重心平移至船舶中心線,如下圖所示,然后按對稱荷載一樣計算定傾高度。未開始拋投施工前,橫向的定傾高度與上述步驟2)計算方式一樣。拋投施工后,拋石船石料均勻拋投29、,可不計算由于船上剩余拋石不均勻導致的影響。主要計算挖機重心的變化對船舶造成的影響。挖機主要分挖機機身和挖機臂。設機身重20噸,重心為4m,挖機臂重5噸,重心為6m。則:整體重心g=(360*1.25+20*4+5*6)/(360+20+5)=1.45則a=1.45-0.9=0.55m=p-a=4.11-0.55=3.56施工時偏心荷載橫傾角計算=tan-1(gx/Gm)其中g偏心荷載重力,可考慮為挖機臂50KNX挖機重心距離船舶重心軸距離,施工時挖機位于船中間,重心位于船中心軸,作業時最大偏心為挖機臂伸最長時,挖機臂長約10m,重50KN,因此挖機臂距船舶中心軸為5m,距離甲板高度約3mG船舶滿載,考慮為8100KNm橫向定傾高度3.56m則根據上述計算得施工時偏心荷載橫傾角=tan-1(0.009)=0.6滿足規范要求的5經上所述,船舶穩定性滿足要求。