资源描述
中交第一航务工程局
施 工 方 案
工程名称:东营港经济开发区防潮堤工程设计调整
编制人: 苏乃爽 主管: 任宁
编制单位: 中交一航局第二工程
编制日期: 8月3日
目录
1. 编制依据 2
2. 编制说明 2
3. 工程概况 2
3.1. 工程概述 2
3.2. 工期要求 3
3.3. 自然条件 3
3.3.1气象条件 3
3.3.2设计水位 4
4. 工程特点分析 4
5. 施工总体安排 5
6. 施工方法 5
6.1. 工程概述 5
6.2. 工艺步骤 5
6.3. 施工方法 6
6.3.1施工前准备 6
6.3.2石料倒运 6
6.3.3测量放线 6
6.3.4宽肩台及护底块石抛理 7
6.3.5测量验收 8
7. 质量检验标准 8
7.1. 质量控制标准 8
7.2. 质量控制方法 9
8. 方法计划 9
8.1. 质量确保体系 9
8.1.1质量管理组织机构 9
8.1.2质量确保方法 10
8.2. 安全确保体系 11
8.2.1安全生产标准和目标 11
8.2.2安全生产管理组织机构 11
8.2.3安全确保方法 12
8.2.4船舶防台方法 12
8.2.5船舶防突风方法 13
8.2.6施工船舶防风要求 14
附表 15
1. 编制依据
施工协议
设计图纸(东营港经济开发区防潮堤工程设计调整)
防波堤设计和施工规范(JTS 154-1-)
水运工程质量检验标准(JTS 257-)
2. 编制说明
本施工方案着重讲述了东营港经济开发区防潮堤工程设计调整后二片石垫层、宽肩台和护底块石补充抛填工艺步骤、施工方法、质量检验标准、确保方法等,用于指导施工,宽肩台抛填采取m³甲板驳装运石料,小平板驳进行石料倒运,反铲进行抛填、平整和理坡,二片石垫层和护底块石采取m³甲板驳装运石料,小平板驳倒运石料靠定位方驳进行水上抛填。
本工程施工关键为石料供给,石料规格控制,抛石顶面标高控制及边坡坡比和边界控制,有效工作时间充足应用。
3. 工程概况
3.1. 工程概述
东营港经济开发区防潮堤在莱州湾西岸北段、黄河三角洲凸突部位正规日潮区地处中国温带系统风暴潮灾难频繁、最严重渤海湾和莱州湾边缘和北上渤海台风关键途经或关键影响区域,风暴潮影响较频繁和较严重。东营市政府开启了东营港经济开发区防潮堤工程建设。本工程在东营港南部,北接孤北防潮堤,南连孤东防潮堤,总长约7公里,工程建成后和孤北孤东防潮堤共同构筑完善防潮体系。
本工程于9月30日开工准备入场,8月大堤合拢,6月完成挡浪墙及镶面石施工。工程自合拢后基础形成封闭防潮体系,就开始对东营港经济区建设起防护作用。依据国家海洋局北海预报中心官网数据。自10月至今,渤海发生风暴潮达30余次。尤其是11月连续三次大风暴潮,景观平台和护底部位出现损坏,风暴潮大浪连续时间之长,破坏力之大十分罕见。防潮堤风暴潮损失情况出现后业主立即协调各参建单位召开专题数次专题会议,并提出了维修加固方案。
本标段施工区域起讫桩号为K3+870~K6+900,总长3030m,采取重力式抛石结构。宽肩台采取600~100kg块石进行补充抛理,顶宽为12.5m,边界以1:2边坡放坡到原泥面。宽肩台外侧为块石护底,块石护底采取150~200kg块石进行补充抛理,顶宽为20m,边界以1:3边坡放坡至原泥面。本工程工序抛填石料约26.19万m³(不含堤身沉降量)。宽肩台在波浪作用下将产生变形,并逐步形成区域动态平衡状态。
本工程石料均为外部购置,经过m³甲板驳进行海上运输,在距离施工位置适宜水深位置进行下锚停泊,经过船载反铲进行石料倒运,将石料倒运至小平板驳再运输至抛填区域用反铲进行抛理。
施工断面示意图见附图。
3.2. 工期要求
计划开工日期: 8月5日
计划完工日期: 11月10日
3.3. 自然条件
3.3.1气象条件
工程所在区域经资料分析,海上年有效作业天数约为150天,依据气象资料,霜冻及冰期通常发生在12月上旬至翌年2月末,冰封期冻深约20~30cm。
本工程施工地点在渤海湾西海岸和莱州湾交汇处,施工期各个方向风向对工程全部有影响。春、秋、冬季以NW、NNE、NNW、ENE、NE为关键强风向,夏季以NNE和SSE向为主,整年大于等于6级以上强风出现频率为3.95%,强风向和次强风向分别为ENE、NNE、NNW,最大风速为21.0m/s。
主浪向和强浪向均为东、东北向,为外海风浪,因为近海大陆架较浅,外海风浪会带来较大增水,易形成涌浪,风停后有较长时间消浪期。
本工程所在海域难以估计突风和突雾较多。
此次修复工程恰逢秋季,现场天气改变较为频繁,突风时有发生,且不排除台风发生可能性,且因原防潮堤在顺岸流作用下前沿水深加大,若有风暴潮天气现场风浪会变得更大,冲击力更强,原防潮堤所面临压力更大。
3.3.2设计水位
本工程高程系统以国家85高程系为基准,坐标系为西安80坐标系。 设计高水位:0.9m;
设计低水位:-0.8m;
1一遇高水位:2.62m;
平均水位:0.11m。
4. 工程特点分析
(1)海上施工受风、浪、雾、霜冻、寒潮等自然条件影响较大。施工区域突风时常发生,风势大、风速快、破坏力强,且难以预报;主浪向和强浪向均为东、东北向,因为近海大陆架较浅,外海风浪会带来较大增水,易形成涌浪,风停后有较长时间消浪期,对现场施工考验极大。
(2)本工程施工期间现场各类施工船舶机械较多,需合理安排施工步距,合理调配各施工船舶机械施工次序。
(3)施工区域水深较浅,需对吃水较深m³甲板驳装载石料进行二次倒运,方能运输至施工区域进行抛理。
(4)本工程宽肩台抛填中,石料规格为600~1000kg块石,石料规格较大,且部分石料需进行码放和理坡,施工难度较大。
(5)本工程150~200kg护底块石,厚度不足1m,对抛石施工和石料规格要求较大。
(6)本工程工期紧、任务重,石料需求量大,需对石料供给进行关键关注。
(7)此次设计调整系原防潮堤设计调整关键是依据原防潮堤成型后因为风暴潮影响前沿受到严重冲击问题而做出一系列改善。
(8)因为风暴潮影响,原防潮堤前沿被冲深,因为水深加深在以后风暴潮来临时会造成更大风浪,对方抄底冲击力会更大。
(9)原防潮堤已经形成且含有防护作用,所以施工中需尤其注意原防潮堤成品保护,保护原防潮堤不被设计调整所破坏。
(10)本工程包含到原景观平台拆除,需将原景观平台用破碎锤破碎至混凝土底部,而且将碎料进行清除,用600-1000kg块石进行替换填充。
5. 施工总体安排
(1) 施工次序:本工程宽肩台及护底块石抛填总体施工次序为自南向北施工,在土工软体排及二片石施工完成以后随即进行施工。施工从开始一个工作面伴随土工软体排铺设逐步增加工作面同时进行抛石。
(2) 船机设备配置:本工程拟采取以下船及设备
船机
规格
单位
数量
备注
甲板驳
方
艘
8
平板驳
200t
艘
16
倒驳石料
反铲
300
辆
16
卸料理坡
定位船
300t
艘
2
二片、护坦
锚艇
艘
2
方驳下锚
拖轮
艘
2
移动方驳
GPS
台
3
破碎锤
140
辆
1
破碎平台
托盘车
辆
4
软体排运输
6. 施工方法
6.1. 工程概述
本工程施工长度为3030m,抛石总量约26.19万m³,宽肩台采取600~1000kg块石,顶宽12.5m,边坡为1:2,块石护底采取150~200kg块石,顶宽20m,边坡为1:3。
6.2. 工艺步骤
施工前准备→石料倒运→测量放线→现场块石抛理→测量验收
6.3. 施工方法
6.3.1施工前准备
施工前首优异行技术交底,联络好石料起源,安排好施工机械,校核好施工测量设备等。因为施工区域内海况较差,所以选择抗风性能很好船舶进行现场作业。选择好施工位置后,开始施工之前将反铲用平板驳运输至施工现场原景观平台上,或从现场堤顶下至景观平台,但须做好成品保护方法。护底块石和二片石垫层施工之前需对定位方驳船载GPS进行校核,而且将施工图传输到船载电脑上去。而且依据船载GPS 进行入场定位,定位方驳垂直于防潮堤轴线方向并横跨于护底块石及二片石区域正上方,前后均采取八字锚位进行下锚,船艏或船尾一端为带缆。
6.3.2石料倒运
本工程全部宽肩台及块石护底所用石料均来自于海上运输,因为施工区域内水深较浅不能满足m³甲板驳吃水要求,所以需要用100~200t平板驳进行二次倒运方能进行现场抛石施工。
m³甲板驳从石料产地进行装船后运输至距离施工现场最近且水深满足船舶满载吃水位置进行停泊,每艘甲板驳配1~2个反铲,根据甲板驳卸料最快标准,每条甲板驳配4~5艘平板驳进行石料倒运。石料倒驳过程中反铲尽可能放低,需要尤其注意石料坠落现象,预防损坏船舶和船舶搁浅问题发生,每一次卸载位置设置警示标志。
6.3.3测量放线
采取已经校核GPS伴随宽肩台从岸边到海侧不停推进进行陆上测量放线,不停测量宽肩台抛填边线位置,待抛至设计坡肩位置时进行坡肩标架设,宽肩台出水后每50m设置一个坡肩标,坡肩标用竹竿制作,护底块石水下设置浮标。宽肩台在坡肩位置根据1:2坡度进行边坡放线,方便反铲进行理坡,护底块石在坡肩位置后根据1:3坡度进行抛石。
6.3.4宽肩台及护底块石抛理
本工程宽肩台和护底块石抛理均分一层进行,一次性成型,宽肩台施工时依据以往施工经验预留15cm沉降量,即顶标高抛至+1.65m,护底石预留15cm沉降量,施工顶标高分别为-2.55m、-2.05m、-1.55m。此部分沉降量为施工后预留沉降量,施工期沉降依据原防潮堤施工时测量约60-80cm。靠近步行道位置依据现场情况若出现被冲击破坏地较严重地方,先将外侧宽肩台进行抛理加固形成防护后采取稍小一规格石料进行抛理,和原防潮堤形成过分垫层效果,平台被破坏位置较为严重采取破碎锤将原3m步行道进行破碎后重新进行混凝土浇筑及花岗岩砌筑。
块石抛理施工时,石料从m³甲板驳经平板驳倒运至施工区域时,经过陆上反铲进行卸船抛填,从近岸端向远岸端推进。宽肩台抛至施工标高以后近岸端7m位置以内需均匀码放,采取反铲对抛填宽肩台进行平整,在坡肩位置依据测量放线进行1:2边坡抛理。
二片石及护底块石抛填施工中,平板驳装载石料运输至定位方驳侧舷位置,方驳上抛石指挥人员依据测深水砣读数进行抛石指挥,用反铲进行抛填。水上抛填过程中用测深水砣勤打水,确保不漏抛,确保抛石标高及轮廓线符合设计及规范要求,护底块石边坡为1:3,边坡位置进行抛石时需要加密打水砣频率,确保边坡符合设计要求。
带有景观平台位置,首优异行外侧宽肩台抛填,待形成临时防护以后将原来景观平台用破碎锤进行破碎清除,要求将原来景观平台破碎至混凝土垫层底部,并将全部混凝土进行清除,拆除预制混凝土方块时,破碎拆除至平均潮位即0.11m以下,将全部破碎废料外运进行弃置。景观平台拆除后在拆除面以上形成充足抛石置换厚度,用600~1000kg宽肩台石料进行置换,并使石料和拆除后景观形成有效勾。
抛石示意图
6.3.5测量验收
抛石宽肩台在波浪作用下将产生变形,并逐步形成区域动态平衡状态,所以施工时需注意立即抛理成型,全断面每完成一段距离以后立即组织监理进行现场测量验收,验收完成后即进行下一段施工。
7. 质量检验标准
7.1. 质量控制标准
⑴石料规格和质量应满足设计要求。
⑵垫层石抛理后堤身断面平均轮廓线不得小于设计尺寸,坡面坡度应满足设计要求。
⑶护底石之间应接触紧密其最大缝宽处不应大于堤心石或护底石粒径。
⑷护坦抛石表面应平整,标高应满足设计要求。
⑸抛石许可偏差、检验数量和方法应符合下表要求:
序号
项 目
许可偏差
(mm)
检验单元和数量
单元
测点
检验方法
1
600~1000kg块石抛石
±900
每5~10m一个断面
1~2m一个点
用GPS定位,用测深仪或拉断面用水砣测量
2
600~1000kg块石安放
±700
3
理坡
±300
4
100~200kg块石抛石
±500
7.2. 质量控制方法
(1)施工之前对石料起源地进行考察,确保石料规格,强度满足设计要求,确保石料起源地有足够石料供给。
(2)设置坡肩控制标确保抛石轮廓线符合设计及规范要求。
(3)施工过程中勤打水、勤测量确保不漏抛,确保抛石标高及边坡符合设计要求。
(4)建立GPS定位系统,依据抛石工程需要分区分段进行局部细化,建立测量控制系统,而且勤校核,确保测量设备正确性。
(5)施工中边施工边检验,若出现漏抛或超抛,则立即用反铲进行补充或挖除。
(6)施工中不管是上下挖机还是进行石料抛填和码放全部需注意现场成品保护,预防原防潮堤因施工原因被破坏。在原路面及挖机往下走道路上提前覆盖足够厚砂土预防路面及台阶受到破坏;半圆平台进行破碎时破碎锤站立于抛石宽肩台处,自远端开始破碎预防对3m人行道造成破坏;块石码放过程中靠近人行道位置设置指挥人员专员指挥预防原L型大理石受到破坏。
8. 方法计划
8.1. 质量确保体系
8.1.1质量管理组织机构
项目部建立质量管理组织机构,成立以项目经理为组长质量管理领导小组,副组长由项目总工、项目副经理和质量员组成,组员由各部室责任人组成。
质量管理组织机构图
8.1.2质量确保方法
(1)石料质量
①到石料场取样检测石料质量是否符合设计要求和规范要求,如不符合应该另行选择石料起源。
②应对开采出来石料进行分拣,确保石料规格能够满足设计要求。
③石料含泥量应小于10%,石料外观不成片状,无严重风化和裂纹。
(2)施工准备
①施工前对计划采取分段、分层和防护方法进行分析,掌握安全、稳定施工期抛填断面和防护手段用以指导施工。
②抛石前进行试抛,总结流速、流向、水深等原因对抛石正确度影响,以指导施工。
③建立GPS定位系统,依据抛石工程需要分区分段进行局部细化,建立测量控制系统。
(3)施工控制
①使用GPS进行抛填定位施工,首次施工前要正确校核GPS,达成要求后,才能使用。
②抛填时做到均匀加高,合理安排加载速度,降低顶部不均匀沉降。
③抛填完成后快速进行下道工序施工,确保抛石堤安全。
④坡面抛理后,由GPS结合测深仪,按预先设定测量网格进行测量,和设计断面比较,不符合设计要求部位重新补抛或挖除。
⑤抛石时随时测量,对超高块石清理,修整边坡。
8.2. 安全确保体系
8.2.1安全生产标准和目标
⑴标准
①坚持管生产必需同时管安全标准;
②坚持生产和安全同时实施标准;
③生产和安全发生矛盾时,坚持安全第一标准。
⑵安全目标
安全生产工作是企业综合效益关键组成部分,是人命关天大事,只有确保安全才能正常生产。施工中果断落实“安全第一,预防为主,综合治理”方针,认真做好安全生产工作,确保生产施工中无伤亡,杜绝违章指挥、装置性违章和违章操作,以零违章确保零事故;人身重伤、死亡事故为零;重大机械、设备事故为零;重大火灾等灾难事故为零;年度人身伤害事故率为零。
8.2.2安全生产管理组织机构
成立安全领导小组,由项目经理任组长,组员由专职安全员、项目副经理、项目总工、调度、主办工程师、工段长等组成。组织机构详见下图:
项目经理
安全总监
总工
施工船舶
生产调度
起重班
技术主办
测量班
8.2.3安全确保方法
⑴施工使用船舶必需有对应检测手续和证书,船舶机械驾驶人员必需有对应驾驶证书。
⑵临海作业必需穿救生衣,佩戴安全帽。
⑶反铲旋转半径之内严禁站人。
⑷各部位人员应使用对讲机保持联络,听从统一指挥。各部位如有异常情况,立即通知指挥人员,由指挥人员作处决定。
⑸施工人员必需遵守“三必需”“五不准”安全要求。
⑹各工种严格实施安全操作规程,严禁违章作业。
⑺海上夜间施工必需配置足够照明设施,照明供电由各作业船上供电设施提供,照明供电安全由值班电工负责。
⑻各锚系设施浮鼓一律涂刷萤光漆,夜间施工时锚泊标志清楚、醒目。
⑼夜间施工前要收听气象预报并监测施工现场海况,估计施工作业期间气象改变决定施工时间。
8.2.4船舶防台方法
⑴收到台风预报后四防领导小组要立即召开防台会议,全方面布署防台准备工作。在台风期间,领导小组关键组员应在调度室实施组织指挥,其它组员根据分工各负其责,展开工作。
⑵安排专员收听、统计天气预报和跟踪台风动向,调度室及各船舶坚持昼夜值班,并保持高频电话和手机二十四小时通畅,确保随时通报信息。
⑶估计台风抵达本海区前48小时,各船舶施工作业船舶应停止作业,做好拖航避风准备,吃水低于2m施工船舶停靠在中心渔港码头避风,吃水较大船舶前往北港池避风。
⑷全部船员要绝对服从船长指挥随时检验本船情况,观察周围锚缆动态,发觉险情要主动组织抢险,预防事态扩大,必需时立即向上级汇报。
⑸在码头防台船舶要加强防范台风引发风暴潮,增强系缆,各缆保持受力均匀,摩擦处必需进行包扎防护,增加碰垫,紧靠码头抛艏艉船舶,锚、缆应立即调整,以防船舶碰撞码头受损。
⑹台风期间项目部和海事部门保持联络,立即取得气象信息,一旦发生遇险立即发出紧急求援,快速展开联合行动。
8.2.5船舶防突风方法
⑴防突风关键在于提升全员防范意识,在思想上引发大家足够重视,平时就做好准备,落实防突发风方法。
⑵船舶应针对突风和本船舶特点制订防突发风应急方法,定时组织操演,在实际工作中不停改善,提升全员防突风应急技能。
⑶船舶配置足够防御突风锚系设备,在施工作业定位中,锚系配置既要满足施工要求,同时含有防御突风需要。能在突风到来时快速撤离施工点外安全距离,确保船舶和工程安全。
⑷施工海域船舶应指派专员注意观察远处天空气象改变,发觉突风来临征兆,提前展开防突风布署。
⑸调度室和气象台保持联络,收到8-9级以上大风尤其是突风预报时应立即下达停工令,合理组织施工船舶到中心渔港码头进行避风。
⑹在突风或强风攻击船舶时,全体船员应服从船长指挥,全力抗击。船员还应注意本身安全,甲板人员要穿好救生衣,必需时系好救生绳。
⑺抗击突风、强风锚泊船舶,亲密看管锚链,依据锚链受力情况进行收放调整,预防走锚和断缆危险发生。
⑻海上调度人员应严把气象关,当发觉实际气象海况不良时,立即下达停工令,组织船舶快速撤离,以确保船舶、人员、工程安全。
⑼小型辅助施工船舶碰到气象海况不良和突风来临时应汇报海上调度,并快速撤离,选择合适方法规避。
8.2.6施工船舶防风要求
⑴6- 7级(含7级)风及涌浪达1.5米时所属施工船舶停止施工作业采取就地撤离施工点500米外下锚防风,小型机动船舶可到在建施工船舶码头外侧下锚避风。
⑵8-9级风力及涌浪达1.5米以上时全部施工船舶分批拖带到贡口预制场外侧海域下锚防风 。
⑶10级以上风力(台风预报)时全部施工船舶由企业统一组织拖带到防风(台)锚地进行避风。
附表
1、 测量仪器配置
序号
仪器名称
型 号
数 量
生产国
1
GPS背包
中纬
1
2
钢卷尺
50m
1
3
测深水砣
10m
1
4
水准仪
1
2、劳动力使用计划:
序号
工种
数量
序号
工种
数量
1
调度
1人
5
电工
2人
2
主办
2人
6
船舶作业人员
80人
3
反铲司机
20人
4
机修工
2人
附图:断面图一
断面图二
断面图三
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