防波堤施工组织设计.docx
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防波堤施工组织设计
XXXLNG项目码头工程防波堤工程
施工组织设计
编制单位:
编制日期:
第一章编制说明
1.1编制依据
1、《液化天然气码头设计规范》(JTS165-5-2009);
2、《防波堤设计与施工规范》(JTJ298-98);
3、《水运工程混凝土质量控制标准》(JTJ269-96);
4、《港口工程混凝土结构设计规范》(JTJ267-98);
5、《海港水文规范》(JTJ213-98);
6、《水运工程混凝土施工规范》(JTS202-2011);
7、《水运工程质量检验评定标准》(JTS257-2008);
8、《水运工程混凝土试验规程》(JTJ270-98);
9、《XXLNG项目码头工程防波堤工程技术规格书》;
10、《港口工程地基规范》(JTS147-1-2010)
11、《水运工程测量规范》(JTJ203-2001)
12、《水运工程施工安全防护技术规范》(JTS205-1-2008)
13、《XXLNG项目码头工程防波堤工程设计图纸》;
14、《XXLNG项目码头工程防波堤工程招标文件》(含附件、澄清等);
1.2编制原则
1、满足对工程质量、工期、安全生产、文明施工、环境保护、HSE等方面的要求;
2、满足与业主、监理单位、设计单位及其他有关单位的配合与协调;
3、合理选择施工工艺和安排施工流水,科学组织施工,使施工设备充分得到发挥,做到均衡施工,确保按期或提前竣工;
4、充分发挥施工管理水平和技术优势,利用长期施工积累的丰富经验、成熟的施工工艺和施工方法,确保该工程施工质量达到合格。
第二章工程概况
2.1工程概况
2.1.1概述
XXLNG项目码头工程拟建靠泊26.7×104m3LNG船舶的接卸码头1座(兼顾2~26.7x104m3LNG船舶)及靠泊2×104m3LNG船舶的中转码头1座(兼顾0.2~2×104m3LNG船舶),接岸引桥1条,1000吨级重件码头1座及斜坡道1条,取水口及排水口各1座,火炬平台1座及接岸引堤1条,以及各泊位船舶系靠泊配套设施等。
防波堤是XXLNG项目码头工程的一部分,为了能够配合LNG码头施工,形成良好的波浪掩护条件,将先期开工。
防波堤采用斜坡抛石堤结构。
堤心石为1~500Kg块石(含泥量≤5%),堤心石顶高程2.8m,宽度不小于7m。
堤头及圆弧段采用24t扭王字块护面,堤内、外坡度均为1:
1.5;护面垫层为厚度1.7m的1500~2000kg块石,护底及护脚均采1500~2000kg块石;护底长度堤头段为20m,圆弧段外侧为15m,内侧为10m。
堤身段根据不同设计波浪,分别采用18t和14t扭王字块护面,内、外坡度均为1:
1.5;18t扭王字块护面垫层采用厚度为1.6m的1200~1500kg块石,堤内侧设置1200~1500kg块石棱体,顶高程-5m,坡度为1:
2,护底及护脚均采用1200~1500kg块石,堤外侧护底长度15m,内侧10m;14t扭王字块护面垫层采用厚度为1.5m的1000~1200kg块石,堤内侧设置1000~1200kg块石棱体,顶高程-5m,坡度为1:
2,护底及护脚均采用1000~1200kg块石,堤外侧护底长度15m,内侧10m。
堤顶高程由护面块体和垫层块石厚度确定。
防波堤工程由接收站东南端头沿SW方位向海域延伸建设1357m防波堤,再向西偏转建300m,堤呈“L”型布置,总长度为1657m。
施工范围为整个防波堤,坐标(北京54坐标系)为:
X=2537078.688,Y=435802.880
X=2537002.949,Y=435816.762
X=2535949.472,Y=435089.722
X=2535923.325,Y=434790.864
2.1.2工程位置
本工程位于XXXXXXX以东约Xkm、XXXX以西约Xkm的XX、XX村附近沿海。
大部分座落于XXX管辖地域,少部分属于XXX。
西北距XX县约XXkm,北距XX市约XXkm,东北距XX市约XXkm。
距离XX核电约XXXKm。
2.1.3气象与环境资料
1、气温
多年平均气温:
21.8ºC;
极端最高气温:
37.5ºC;
极端最低气温:
2.1ºC;
累年年平均最高气温:
25.7ºC;
年平均最低气温:
19ºC。
2、降水
年平均降雨量:
1818mm;
年最大年降雨量:
2644.9mm;
年最小降雨量:
1007.1mm;
最长连续降雨日数:
24天;
≥50mm暴雨日数年平均为:
9.6天;
累年最大一日降雨量为:
286mm;
累年最大一小时降雨量为:
98.6mm。
2.1.4气压和风况
1、气压
年平均气压:
1011.8hPa
年平均最高气压:
1012.8hPa
年平均最低气压:
1010.2hPa
2、风况
全年NE、ENE向是主要风向,出现频率分别为29.9%和21.2%。
图2-1-1XX实测风玫瑰图
2.1.5雾
拟建港区多年平均雾日为4~5天,年最多雾日约10天,年最少雾日1~2日。
2.1.6相对湿度
拟建工程区域的相对湿度的主要特征值如下:
多年平均相对湿度:
80%
多年平均最大相对湿度:
81%
多年平均最小相对湿度:
75%
多年最小相对湿度:
20%
各月相对湿度变化于73~90%之间。
2.1.7雷暴及霜冻
本区累年平均雷暴日数为56.7天,霜冻日数为0.6天。
2.1.8水文
2.1.8.1潮汐及水位
1、基准面及换算关系
当地理论最低潮面、黄海基准面及平均海平面的关系如下图所示:
图2-1-2基准面换算关系图
2.1.8.2潮型
本海区潮汐性质属正规全日潮型。
2.1.8.3潮位特征值
拟建海区主要潮位特征值如下:
最高天文潮潮位:
1.92m(当地理论最低潮面起算,下同)
最低天文潮潮位:
0.00m
平均海平面:
1.13m
平均高潮位:
1.47m
平均低潮位:
0.60m
最大潮差:
1.66m
2.1.9设计水位
设计高水位(高潮累计频率10%):
1.81m
设计低水位(低潮累计频率90%):
0.29m
极端高水位(重现期为50年的年极值高水位):
3.06m
极端低水位(重现期为50年的年极值低水位):
-0.17m
极端高水位(重现期为100年的年极值高水位):
3.26m
2.1.10波浪
在台风多发季节的6月~9月,大于150cm的最长持续时间超过72小时,其余月份最长持续时间大于150cm的最长持续时间为24小时;台风多发季节大于550cm的最长持续时间为6小时,而其余月份,大于200cm的最长持续时间仅为4小时。
全年调查海域大于300cm的最长持续时间为36小时,大于400cm的最长持续时间为24小时,大于500cm的最长持续时间为12小时,大于550cm的最长持续时间为6小时。
图2-1-3波浪玫瑰图
设计波浪:
见下表
表2-1-10-1设计波浪表
位置
水位
H1%
H4%
H5%
H13%
H
T
L
波向
防波堤堤头
极端高水位
9.9
8.7
8.4
7.3
5.0
11.2
134
SE
设计高水位
9.4
8.3
8.1
7.0
4.8
11.2
128
SE
设计低水位
8.4
7.5
7.3
6.4
4.5
11.2
118
SE
防波堤堤前
10米处
极端高水位
8.8
7.8
7.7
6.8
4.8
11.2
118
SE
设计高水位
8.3
7.4
7.2
6.4
4.6
11.2
113
SE
设计低水位
7.5
6.8
6.6
5.9
4.3
11.2
106
SE
防波堤堤前
5米处
极端高水位
6.3*
6.3*
6.3*
6.1
4.8
11.2
96
SE
设计高水位
5.4*
5.4*
5.4*
5.4*
4.6
11.2
86
SE
设计低水位
4.1*
4.1*
4.1*
4.1*
4.1*
11.2
78
SE
注:
表中带*为破碎波高,高程采用当地理论最低潮面。
2.1.11工程地质
工程区的各土层特性如下:
(1)第四纪海相淤积层(Q4m)
淤泥:
灰色,饱和,流塑,局部含较多粉细砂,稍具臭味。
该层主要分布在标高-12.00米以上区域,揭露钻孔为SS01~SS03、SS10、SS21、SS23、ZK27、ZK29、ZK30,平均层顶标高-12.35米(-12.72~-12.01米),平均层底标高-13.46米(-14.02~-12.81米),平均层厚1.11米(0.80~1.50米)。
(2)第四纪海陆交互相沉积层(Q4mc)
粉细砂:
灰色,灰黄色,饱和,稍密,土质不均匀,局部松散~中密,含少量粘粒,混较多贝壳碎片,砂质较纯,级配差。
平均层顶标高-12.98米(-14.48~-12.02米),平均层底标高-15.24米(-16.61~-13.91米),平均层厚2.26米(0.50~4.50米)。
中砂、粗砂、砾砂:
灰色、灰黄色,饱和,中密,局部松散~稍密,港池航道区以松散状为主,颗粒级配较差,磨圆度一般,含少量贝壳碎片。
近岸地段较发育,厚度变化大。
平均层底标高-11.44米(-16.39~4.04米),平均层厚2.24米(0.20~4.60米)。
孤石:
灰黄色,致密坚硬,粗粒结构,块状构造,主要矿物成份为石英、长石、黑云母等,裂隙发育,岩面不新鲜,岩芯破碎呈碎块状,局部短柱状。
(3)残积层(Q4el)
残积土:
灰黄色,灰白色,棕红色,稍湿,可塑~硬塑,护岸区部分地段软塑。
主要呈砾质粘性土状,手捏易散,遇水崩解,软化。
该层分布无规律性,厚度和层顶、层底标高变化大。
平均层顶标高-11.89米(-15.58~-2.37米),平均层底标高-15.40米(-18.74~-2.97米),平均层厚3.52米(0.60~14.10米)。
(4)全风化花岗岩(γ53
(1))
灰黄色,灰白色,肉红色,灰黄色,呈坚硬土状~密实砂混粘性土,原岩结构尚可辨认,岩芯手可捏碎,遇水容易崩解。
码该层分布无规律性,厚度和层顶、层底标高变化大。
平均层顶标高-15.30米(-18.04~-10.74米),平均层底标高-18.41米(-21.84~-13.34米),平均层厚3.11米(1.10~6.70米)。
(5)强风化花岗岩
灰黄色,灰白色,肉红色,呈坚硬土状或极密实砂混粘性土状,局部半岩半土状,粗粒结构,主要矿物成分为石英、长石、云母等,岩芯手可捏碎,遇水易崩解。
厚度和层顶、层底标高变化大平均层底标高-19.76米(-27.21~-10.64米),揭示平均层厚3.45米(0.60~7.50米)。
(6)中风化花岗岩(γ53
(1))
灰白色,黄褐色,夹黑色斑点,岩质坚硬,粗粒结构,块状构造,主要矿物成分为石英、云母、长石,岩芯呈短柱状~长柱状,碎块状。
平均层顶标高-12.21米(-21.11~4.04米)。
2.1.12地震
本码头工程场地地震基本烈度为Ⅶ度,50年越概率10%设计地震动峰值加速度取0.093g;50年超越概率2%设计地震动峰值加速度取0.1645g;采用50年超越概率10%的地震作用作为设计地震,进行承载能力极限状态验算。
2.1.13建筑物安全等级和设计使用年限标准
结构安全等级为Ⅱ级;设计使用年限标准按50年设计。
2.2施工工程范围
2.2.1工程范围
施工范围为整个防波堤,坐标(北京54坐标系)为:
X=2537078.688,Y=435802.880
X=2537002.949,Y=435816.762
X=2535949.472,Y=435089.722
X=2535923.325,Y=434790.864
2.3主要工程量
本工程主要工程量如下表所示:
表2-3-1主要工程量表
序号
项目名称
单位
总量
1
1~500kg堤心石
m3
639544
2
2~80mm碎石垫层
m3
21263
3
1500~2000kg垫层块石
m3
33144
4
1200~1500kg垫层块石
m3
201013
5
1000~1200kg垫层块石
m3
54531
6
200~300kg块石
m3
1356
7
100~200kg垫层块石
m3
37485
8
24t扭王块C30
m3
16094
9
24t扭王块
件
1542
10
18t扭王块C30
m3
92147
11
18t扭王块
件
11836
12
14t扭王块C30
m3
21046
13
14t扭王块
件
3457
14
清除淤泥
m3
55822
2.4工程施工条件
2.4.1建筑材料供应条件
通过对周边的砂石料场进行调查了解到,当地建筑材料丰富。
XXX镇当地附近石料厂较多、储量丰富,当地石料完全可以保证防波堤工程供应。
水泥等主要建筑材料,在XX地区即可大批量购置,直接运到现场使用。
本工程石料供应地拟选在XX镇的XX石料场,距现场约XXKm。
目前探明储存量不小于500万m3,高峰期施工开采强度可达到5000m3/d。
石料运输拟投入40台载重20m3的自卸汽车运输石料,石料场距现场约15公里。
汽车单趟耗时1.5h,按每天工作8h的施工强度计算,每天可以运输石料20×6×40=4800m3。
本工程石料约96.7万m3,需要202个日历天。
2.4.2施工交通条件
①水路:
港址所处海区开阔,大部分海区自然水深5m以上,水路运输条件较完善,施工船舶和水上工程所需材料及预制构件可直接水运至现场。
在港区内设置2个水上临时卸石码头、1个扭王块出运码头,码头前沿进行挖深,以保证满足船舶吃水要求。
②陆路:
本地区陆路交通可直达施工现场,防波堤与接收站挡土墙、围墙交界处作为防波堤施工材料进出口,陆上回填料可直接推进回填防波堤。
2.4.3施工水、电等配套条件
码头的施工临时用水、用电发包方在站内将留有接口,可自行从发包方提供的接口连接。
考虑防波堤工程要求工期紧张,我局将自备发电机、预制场设蓄水池等以备施工应急之用。
第三章施工总体部署和总平面布置
3.1施工总体部署
3.1.1施工进度
防波堤由于拟建港址海域风浪较大、工期紧,如防波堤单从陆上推进回填块石对港区的施工掩护时间会大大拖后。
施工组织考虑首先采用陆上推进填石与水上抛填相结合的施工工艺,加快整体防波堤的形成,而且防波堤逐段形成后外侧必须随后抛设护面块体,形成防风浪断面。
根据要求的施工进度里程碑:
开工后第三个月底,防波堤完成400米(堤心石完成标高达到设计标高,两侧垫层块石、扭王字块安装至堤心石的设计标高);开工后第七个月底,防波堤完成800米(堤心石完成标高达到设计标高,两侧垫层块石、扭王字块安装至堤心石的设计标高);开工后第十二个月底,防波堤完成1200米(堤心石完成标高达到设计标高,两侧垫层块石、扭王字块安装至堤心石的设计标高);2013年3月31日,防波堤全部完成,具备交工验收条件,资料具备竣工验收条件;2013年4月30日,交工验收完成。
工期计划为17个月,但必须保证在2013年3月31日前达到交工验收条件,开工具体时间以发包人的通知为准,如因发包人原因未按时开工,工期不足17个月,发包人将结合实际情况把进度里程碑进行调整,最短工期15个月,但2013年3月31日达到交工验收条件的时间节点不变。
3.1.2施工工艺流程
根据工期要求及本工程的实际情况,施工时将防波堤划分为两个工作面同时施工:
即陆域回填工作面和海域抛填工作面。
陆域工作面和海域工作面同时施工,均从陆域起点开始向远离陆地方向推进,海域抛填负责-5.0m标高以下部分,陆域抛填紧随海域抛填工作面负责-5.0m以上部分的抛填。
在工程开工后护面块体预制与抛石工作同时进行。
施工工艺流程见图3-1-1“施工工艺流程图”。
图3-1-1施工工艺流程图
3.1.3施工部署
3.1.3.1、施工总体目标
我局为了安全优质高效地完成工程施工任务,实行目标管理,总体目标是:
(1)安全目标
严格执行国家有关安全法规,落实工程中防台措施及其它安全措施,确保施工期内无重大安全事故,杜绝死亡事故、海损事故。
(2)质量目标
认真贯彻国家工程质量管理条例,落实各项技术质量保证措施,确保工程质量达到设计的技术要求。
符合水运工程质量检验评定标准(JTS257-2008)的合格要求:
单项工程合格率100%。
(3)工期目标
严格按照发包方的要求合理组织、精心施工,确保在17个月内完成施工任务,确保2013年3月31日竣工验收,并力争提前。
(4)环保与文明施工目标
制定切实可行的环保和文明施工的措施与制度,并严格执行和遵守各项规章制度,确保施工中有条不紊,施工后现场依然山清水秀。
3.1.3.2、工程实施的关键措施
(1)加强项目经理部班子配备
考虑本工程重要性以及施工条件较差、工作强度大、作业面相互干扰等因素,必须引起高度重视,发挥全局的优势投入本工程。
项目经理、副经理及总工均由参加过防波堤工程和外海工程施工、有丰富的现场组织管理经验的技术管理人员担任。
(2)施工船舶投入保证
针对本工程施工的条件及工期要求,拟选用抗风浪性能好的大型施工船舶参与本工程施工,以提高施工效率。
我局拥有并组织了多艘各类型锚泊能力大的驳船和各种马力拖轮及1000m3自航抛石船,包括80吨、100吨起重机等各种大型船舶设备。
(3)采用先进测量技术
选用适用于远距离、深水海域且精度高又能消除风浪因素影响的较先进的测量仪器,如:
实时差分GPS卫星定位仪、全站仪、双频测深仪等有效地控制工程的施工质量、检查工程的实施效果。
(4)现场协作关系
本工程是一个系统工程,涉及面广,协调好现场关系,非常重要。
首先要服从发包方和监理的管理和协调,服从整体协调的需要。
其次要和其它施工单位、材料供应单位协调好关系,主动及时提供供料计划,服从统一安排,听从统一指挥,积极主动配合。
最后还要和地方政府、有关部门、当地居民搞好关系。
3.1.3.3.总体施工部署
项目总部设置在发包方提供的接收站中部“码头承包商用地”范围内。
护面块体的预制场布置在扭王字块体预制场布置在沟疏哨所以南粤东LNG项目码头工程接收站以北的空地上,总占地面积约为22820m2,预制场设置6条扭王块底胎膜,每天按2条底胎膜(生产线)进行生产。
开工时第一时间开通进防波堤陆域段的施工道路,设置1个临时码头,紧接着陆上回填护岸堤心石,同时从海域进行水上抛填块石,具体如下:
堤心石陆域回填采用20m3以上的自卸汽车运石头、挖掘机和推土机配合,从陆域向海域推进。
陆上推进以一次到顶的方式沿轴线方向向堤头推进。
水域抛填施工采用1000m3开体方驳装运块石水上抛填,抛填至-5.0m左右。
-5.0m以上部分由陆域回填施工负责。
陆域回填完成后,-1.0m以下堤心石坡面补抛采用采用方驳+吊机抓斗、反铲进行补抛,-1m以上采用长臂反铲挖机补填。
堤心石抛填完成后,对于需清淤的断面,采用8m3抓斗船配1000m3的自航泥驳进行清淤。
随后进行碎石垫层、垫层块石铺设及护底块石水上抛填,碎石垫层、垫层块片石采用方驳+吊机抓斗、反铲运抛。
外侧护面块体的安装要及时,与垫层石抛填同步流水进行作业,每个作业段长度应小于50m。
严禁单项工序突进,以对防波堤本身进行有效的防浪保护。
水上扭王护面块体采用方驳运输+起重船定点随机分层安装;陆上扭王护面块体采用平板车运输,陆上履带吊机定点随机分层安装。
由于防波堤堤顶宽度不大,故每隔80~100m在内侧设置回车平台,并于工程后期拆除后安装护面块体。
3.1.4主要施工船机的选择及其允许作业条件
(1)-5.0m标高以下堤心石抛填:
用1000m3开体驳,其允许作业的波浪高度为1.2m以下;
(2)-5.0m标高以下碎石垫层、护底块石、垫层块石等抛填:
采用2000t抛石船(平板驳+吊机抓斗、反铲)其允许作业的波浪高度为1.2m以下。
(3)-3.0m以下标高堤心石坡面补抛、垫层块石等抛填:
采用2000t抛石船(平板驳+吊机抓斗、反铲)其允许作业的波浪高度为1.2m以下。
(4)-3.0m标高以上堤心石补抛、坡面抛理采用陆上长臂反铲挖机。
(5)水下护面块体安放:
用80t浮吊配2000t方驳运输,其允许作业的波浪高度为0.6m以下。
(6)陆上护面块体安放:
安装采用100t履带起重机吊装,50t平板车装运。
3.2主要工序的作业方式
3.2.1清淤
清淤挖泥计划采用1艘8m3抓斗式挖泥船配2艘1000m3的自航泥驳进行开挖。
挖泥船开挖时,采用GPS定位系统进行定位开挖。
3.2.2堤心石抛填
(1)-5.0m标高以下堤心石抛填:
a.采用GPS顺堤轴线定位。
b.用1000m3开体抛石船直接抛填。
c.抛填分段分层进行,每段长度50m,分层厚度为3~5m。
d.抛石的原则为“宁低勿高”,少量欠抛的部位再用补抛船进行补抛。
e.补抛:
补抛采用采用方驳+吊机抓斗、反铲进行补抛。
(2)-5.0m标高以上的堤心石抛填:
采用陆上直接推填。
采用20m3以上的自卸汽车运石头、挖掘机和推土机配合,从陆域向海域推进。
陆上推进以一次到顶的方式沿轴线方向向堤头推进。
3.2.3护面块体安放
护面块体包括14吨、18吨、24t扭王字块和护面块石。
堤根段应尽量用100t吊机在堤顶安放,水上安装护面块体采用方驳运输+起重船定点随机分层安装;陆上安装护面块体采用平板车运输,陆上履带吊机定点随机分层安装。
3.2.4护面块体预制
在现场设置2台砼拌和站,模板采用刚性不变形且有光滑铸面的碳素定型钢模板,设置6条扭王块底胎膜,每天按2条底胎膜(生产线)进行生产,现场设置2台25t龙门吊。
3.3施工总平面布置
项目总部设置在发包方提供的接收站中部“码头承包商用地”范围内,发包方提供的面积为6698.6m2。
项目部总部临建与疏浚工程项目部临建及业主、监理临建合建,总建筑面积约为600m2,总占地面积约为3200m2,总计建三栋。
防波堤工程项目部与疏浚工程项目部及监理业主项目部各一栋。
项目部平面布置见图3-3-3“项目部临时设施平面布置图”。
扭王字块预制场布置在沟疏哨所以南紧邻粤东LNG项目码头工程接收站的空地上,总占地面积约为39065m2。
预制场主要由办公生活区、扭王字块生产区、扭王字块存放区、混凝土拌合区、运输道路五大部分及供电、供排水两个系统组成。
预制场平面布置见图3-3-2“预制场平面布置图”。
具体建设方案详见《扭王字块预制场建高方案》。
在码防波堤堤根靠近防波堤(K1+380)外侧设置1个临时出运码头,做为块石和扭王块出运之用。
该处水深约5米能满足2000吨抛石船靠泊。
临时码头运输车辆进出道路利用新抛的防波堤,为减小对防波堤的陆抛施工和扭王字块护面体陆上安装施工的影响,对堤根至K1+380段防波堤在内侧进行加宽,使堤顶加宽至12m(待临时码头使用结束后修整至设计断面)。
对该处的一个礁石炸平,作为至临时码头运输车辆的调头区(兼做至临时码头的引桥)。
码头尺寸为20m*100m。
施工总平面布置见图3-3-1“施工总平面布置图”。
图3-3-1施工总平面布置图
图3-3
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