水上抛石施工方案.doc

华能汕头海门电厂综合、煤码头工程

水下基床抛石施工方案
1、工程概况
本工程位于汕头市潮阳区海门镇洪桐村龙头山、广澳湾西侧龙头~旱仔海岸。
综合码头前沿线与煤码头垂直，水工结构均为重力式沉箱。
综合码头长272.4m，预留拐弯段25.77m，预留过渡段32.42m，持力层为残积土、全风化岩或中风化岩，基床抛石工程量为23886m3 ，基床高度为4.5~5m .由于本工程采用爆破夯实基床方法，所以抛石为一次抛填到位，主要采用开底驳粗抛、平板铁驳配合反铲挖掘机或人工补抛相结合的施工工艺。
煤码头岸线长345.22m（包括预留段40.22 m），基床的持力层为强风化岩（或中风化岩）、全风化岩, 基床抛石工程量为13282m3 ，基床高度为0.5~2.0m 。本工程须进行分段抛填，一次抛至设计标高，主要采用平板铁驳配合反铲挖掘机或人工抛石的施工工艺。
2、施工工期安排：
2、1 工期安排
综合码头：
基床抛石：抛石工程量为23886m3，计划施工强度为每天2000m3，每月有效工作天20天计算，20天可以完成基床抛石工作任务。
煤码头：
基床抛石：抛石工程量为13282m3，计划施工强度为每天450m3，每月有效工作天20天计算，45天可以完成基床抛石工作任务；
2、2 工期保证措施：
根据现场的实际施工情况，为保证工期，我部决定采取以下措施：
2、 2、1 项目部已制订相关的施工计划及方案，并对施工计划进行节点控制，指导施工，保证工期的关键路线；并明确人员的分工组织施工，实施动态管理，确保计划目标的实现；
2、 2、2 选取多家大型并有稳定料源的石料场进行石料组织，并对其生产的石料进行检验，并及时报检监理、业主单位，确定石料的来源；另选取备用石料场，确保施工石料的需求；
2、 2、3 积极配合业主、监理和基槽施工的单位对基槽进行交验，保证施工工序的衔接；
2、 2、4 在基槽交验之后，立即安排计划的人员、船只机械进场，组织施工生产，做到进场快、安家快、开工快，抓住每个有利时间进行施工；
2、2、 5 选择沉箱出运码头作为石料出运码头，并在确定石料场之后进行石料的储备，保证石料的及时出运、及时施工；
2、 2、6 正式施工前进行典型施工，验证相关施工参数，并根据实测参数进行施工方案优化，保证施工进行；
2、 2、7 在施工测量中选用高精度全站仪以及GPS定位系统进行施工，保证施工准确、快速的进行；
2、 2、8 在施工过程中，实施动态管理，及时优化机械设备配套，提高设备利用率和机械化作业程度，调整各项工程的计划进度和设备、劳动力的投入，确保工期；
2、 2、9 在施工中将计划进行分解，实行以天保周，以周保月的措施，采取一切措施保证计划的完成；
2、 2、10 重点抓质量、安全、促进度，确保不出现安全、质量事故，加强预测、精心组织、科学管理、规范施工，确保工程的顺利进行；
2、 2、11 在施工中要处理好与业主、监理、当地政府和当地渔民的关系，保证工程的顺利进行；
2、 2、12 加强信息化施工管理，对施工中可能出现的不利情况具有预见性，采取事前防范措施，避免不必要的损失和工期延误。
3、施工人员、设备安排
施工人员和设备安排如下：
3、1 施工人员：
管理人员：4人 技术人员： 4人 测量人员： 3人 潜 水 员：20人 船机人员： 40人 后勤人员： 2人其 他： 20人
3、2 施工设备：
综合码头：500m3开底驳2艘，1000t平板铁驳1艘，反铲挖掘机3台，1500t定位驳1艘，1000t方驳1艘，441kw拖轮1艘，200t平板铁驳2艘，潜水组4~5组；
煤码头： 2000t平板铁驳1艘，反铲挖掘机1台，1500t定位驳1艘，441kw拖轮1艘、1000t方驳1艘， 200t平板铁驳2艘，潜水组4~5组；
4、基床抛填
4、1抛石前的准备工作：
4、1、1 抛石前应根据图纸设计要求选取石料厂，对所选石料先进行自检，再报送监理、业主，满足要求后方可投入施工使用；
4、1、2 抛石设备的选择：500m3开底驳2艘，1500t定位驳1艘，1000t平 板铁驳1艘，起锚艇1艘，反铲挖掘机3台，潜水组4~5组，441kw拖轮1艘；
4、1、3 在进行抛石施工前对提交的基槽进行检查，检查的内容是：基槽的尺寸、标高和基槽的回淤情况。
当基槽的验收检查不符合设计及规范要求时，应及时上报监理和业主，进行处理。在抛石前基槽底的回淤物w〈150%，厚度大于0.3m时，应及时清除。
4、2 抛石施工顺序及工艺流程
抛石施工总的原则：先抛低处再抛高处；
施工顺序：综合码头是紧跟挖泥施工，由过渡段向码头、东护岸的施工顺序；煤码头是紧跟挖泥施工，由南向北的施工顺序；
工艺流程：设立标志→定位船定位→抛石船靠泊定位船→抛石→检查验收。
4、3 抛石施工
4、3、1设立标志
(1)根据设计断面尺寸在设立导向标：基床边线标、中心标及分段标；
(2)水上由定位船对标进行定位。
(3)采用GPS进行定位。
4、3、2 抛石施工
抛石前的试抛施工：
在进行抛石施工前选取一段基槽（L≥10m）作为抛石试验段。
试抛的目的：通过试抛可以掌握水位、水流、风浪对抛石施工的影响，找到块石落点和基床的关系，同时也可以测量开底驳所抛石料在海底成堆情况，根据石堆的高度，确定抛石的分层厚度，根据石堆的宽度确定定位船横移的宽度，根据石堆的长度，确定定位船纵移的长度，，从而对抛石船（开底驳）进行准确定位，确保抛石的准确性。
试抛的内容：选取在不同潮段（涨潮、退潮、平潮），采用不同抛石工艺（开底驳抛石、反铲抛石、人工抛石）进行施工，形成不同的抛石施工参数，以此指导抛石施工。
试抛的特点：抛石施工是一个动态施工的过程，施工参数是随抛石时间段、地段、施工工艺不同而不断变化的，得到的施工参数也不同，所以要经常进行试抛，以完善施工参数，确保抛石的质量。
综合码头：
根据具体情况，本工程先采用1500t方驳作为定位方驳，500m3开底抛石驳进行粗抛，再用1000t平板铁驳运石，采用液压反铲挖掘机或人工补抛的方法进行施工。抛石控制是定位测量采用GPS定位及对标辅助，水深测量采用测深仪辅助人工打水砣。施工所需石料由指定料场装车，自卸汽车运输至出运码头（沉箱出运码头）进行装船。
（石料装船工艺、开底抛石驳抛石工艺、反铲挖掘机位于方驳上抛石工艺图如下）
石料装船工艺图

开底抛石驳抛石工艺图

反铲挖掘机位于方驳上抛石工艺图

本工程抛石施工顺序是从过渡段1#沉箱位置进行施工，接着是码头段抛石，最后是对过渡段2#、3#沉箱位置的施工。
抛石定位船选用一艘1500t的方驳作为抛石定位船，定位船横跨基槽八字锚定位，开底驳、抛石船紧靠定位船进行抛石施工，施工方向平行于基槽轴线方向。定位船采用GPS定位，控制抛石基床的顶宽。基床平面抛石平面位置图如下：
在抛石前要对抛石点的抛石量进行估算，在施工的过程中均匀抛散，以免超抛，抛石严格遵守“宁低勿高”的原则，并应勤对坐标、勤测水深、勤移船，
做到先测水深再抛石再测水深的方法进行施工，测点距离不要超过1m，以免漏抛超抛。 (测锤采用Φ12的钢筋焊成的花篮，底部直径要大于20cm) .
在施工中认真做好抛石、水深、水位的原始记录，以形成“收方、定位、抛石、测量”一体化，责任明确，分包到人。
在抛石施工进行到顶面以下50~80cm的范围内要进行细抛，并应根据试验段的夯实量结果计算抛石量，保证抛石顶面标高、顶宽不超过设计及规范允许的范围。
本工程过渡段沉箱下基床不宜夯实，但基床石料应严格控制级配，保证密实性，确保抛石的质量。
煤码头：
本工程的抛石采取分段抛石，一次抛到设计标高。抛石方法是采用一艘1500t的方驳作为定位船，一艘2000t的方驳作为抛石船，配合反铲挖机抛石和人工补抛的方法进行施工。其他工艺同综合码头相同。
本工程转角处2# 沉箱下基床不宜夯实，但基床石料应严格控制级配，保证密实性。
4、4 抛石质量控制
(1) 基床块石应采用未风化、不成片状、无裂纹、且饱和状态下的抗压强度不小于50Mpa的块石；
(2) 抛石前应检查基槽尺寸有无变动，如有显著变动应进行处理。基槽底当其回淤沉积物含水率小于150%，厚度大于300mm时，应清除；
(3) 抛石基床应预留一定的夯沉量；
(4) 抛石工要常对标勤打水，基床顶面标高不得高于施工规定的标高，且不宜低于0.5m；
(5) 每段抛完后立即测量断面，按每5～10m一个断面，每1～2m一个测点进行测量，若不合格立即补抛。基床顶宽不得小于设计宽度；
(6) 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；
(7) 水下基床抛石的允许偏差；
水下基床抛石的允许偏差表
序号
项 目
允许偏差
（mm）
检验单元和数量
单元测点
检验方法
1
顶面标高
（相当于施工预留
夯沉量的标高）
+0，-500
每个断面（每5~10m一个断面，且不少于三个
断面）
1~2m一个点，且不少于3个点
用回声测
深仪或测
深水砣检查
2
边线
+400，-0
每一个断面（每
5~10m一个断面）
2

5、抛石施工的安全控制
5、1 抛石施工安全管理目标：
无职工死亡和重伤事故；
无船舶水上交通责任事故；
无重大机损、海损责任事故；
无车辆道路交通责任事故；
无火灾、爆炸及治安责任事故；
外协单位及外租船舶、机械设备全部纳入项目部安全管理体系，处于安全受控状态。
5、2 抛石施工安全管理体系：
现场安全管理体系贯彻项目经理为第一人，在进行安全生产工作，把安全生产放在首要位置，并有一名主管安全的副经理主管安全生产工作，现场设有专职安全员，负责日常安全管理，负责施工过程中的安全宣传教育、安全技术交底、特殊工种持证情况、安全标志、安全设施和劳保用品佩带情况的监督、检查，主持每月一次的安全例会、每周一次的安全检查。
5、3 抛石施工安全措施
5、 3、1 本工程投入一定的安全保证资金，并做到专款专用；
5、3、2 根据“管生产必须管安全”的原则，项目部和现场组成安全小组，第一管理者亲自抓安全，现场设立专职安全员，负责工地的安全生产监督和管理。
5、3、3 对每个职工要进行岗前教育，并召开班前安全会，检查劳动保护用品，并进行安全技术交底；
5、3、4 严格检查施工人员配戴劳动保护用品情况，并严格执行我局安全奖罚制度。特殊工种必须持证上岗。夜间作业时要保证充足的照明度；
5、3、5 施工水域安全：施工作业前办妥航行通告，对施工水域进行海底调查，明确电缆、管线等与施工现场相对位置。明确施工作业范围及临时锚地位置，并通知各施工船舶；
5、3、6 所有进入水工施工区域的人员均需穿好救生衣和戴好安全帽。施工船舶需配备足够的救生设备；
5、3、7 根据季节特点，制定相应的预台措施，增强自我防护能力；
5、3、8 拖航措施：在工程施工后，首先制订几种大型施工船舶及配合船舶拖航方案，以备择优选用；拖航前，向海事局报关，同时，收听天气预报。一切准备就绪，实施拖航。若在拖航途中发生气候变化（大风）立即与公司调度和项目部取得联系，按“施工总部署图”标志的锚地或就近避风；
5、3、9 严格执行机械设备维修保养制度，对所有设备进行维修、保养、检验，分别为日检、周检、季检、年检，并有书面记录和责任人签名；
5、3、10 制定项目消防措施，现场人员须掌握消防器材的使用方法。施工现场的临时仓库、木材、易燃易爆物品存放处及加工场地，包括需动火作业(电焊、气焊等)区，按规定配齐消防器材；
5、3、11 用电安全：编制施工用电方案，线路走向、分级配电箱位置、施工区变电所位置，按建设单位统一规划。制定用电安全技术措施和电气防火措施。
5、3、12对安全生产有特殊要求的场所应设置警告、警令标志及电力安全标志。

水下抛石施工
本工程水下抛石工程量为13500m3，选用50～100T驳船3艘，运输能力完全能够保证施工需要。抛石施工受水位、流量、流速、流向、冲距、航运等因素的影响，为了保证抛投块石的进度和质量，拟采用1艘200T定位船分区分段进行网格抛投，根据施工现场的条件，将块石用驳船运至施工现场抛投水域范围后采用人工抛投，由专职施工人员进行抛投指挥，同时搞好安全施工。每个断面从江心向岸边，先脚后坡，但对崩坍较快的地段宜由近至远，先坡后脚，连续施工，突击完成。水下抛石施工程序分述如下：
水下抛石施工程序如下：
抛石前准备→抛石前测量→抛投试验→定位船定位→抛石船挂档→人工抛投→抛后测量检查→合格后移到下一抛投位置。
（1）抛石前准备
器材设备准备。测量仪器：经纬仪、G.P.S、全站仪、回声仪、流速仪、测绳、皮尺、标旗等；定位器材；500T定位驳船2艘、铁锚、钢丝绳、铰车和铁丝等；安全设备：救生圈、救生衣、导航标、灯、扩音喇叭等和其它一些必需设施。
（2）水下地形测量
采用GPS全球定位测量系统及海洋成图软件对抛石区水下地形测量后，绘制出水下原始地形图，其水下断面测量的比例为1：200，沿堤轴线方向40m测量一横断面，测点的水平间距控制在5m内。根据测量成果对抛投区进行划档分格，绘制小区抛投网络图，抛石网格拟采取10m×10m的小网格比较合适。且能够满足一次性抛投到位的要求。局部岸线不顺直的地方可采用变网格，但其网格大小不能超过20m×10m，各网格的抛投量应根据图纸按网格上下断面方向的平均值求得按抛投断面计算出每个抛投小区的抛石数量，并对小区进行统一编号，报监理工程师核实后，作为抛石施工依据。
（3）抛投试验
用流速仪和回声仪测量施工部位的水流流速V和水深H，并对试抛块称重W，量测出石块的落距S，点绘S与VH/w1/6的曲线，推算出冲距公式S=kVH/W1/6中的系数K值。
（4）定位船定位
定位船的稳定性是定位作业的关键。可采用同一抛石区使用一艘定位船定位，于岸上设地锚的方法进行； 根据抛区水深、流速、抛投试验确定的冲距参数计算出每一抛投小区的抛石提前量，得出石料船水面定位坐标，采用GPS全球定位放样，建立水中浮标，在岸边每隔一定距离埋设坚固的地锚，用以锚固船体。
放样结束后，将施工定位船（趸船）拖到施工地点进行抛锚定位。用全站仪测出定位船至断面杆的距离，以确定抛石船的位置。
定位船的抛锚顺序为：外上游主锚→里上游锚→里下游锚→外下游锚。
外上游锚 里上游锚 滩
里顶头锚
⊕ ⊕

外下游锚 里下头锚 地
⊕
定位船抛锚示意图
定位船定位的具体要求如下：
a所采用的定位船为长50m,宽20m的长方形结构。船舷上每5m设一挂环。
b测量人员采用全站仪确定抛投断面后，在岸上插两根花杆（用于定位船初步定位），在两根花杆中心线上埋设地锚。
c定位船在准备抛投的断面上垂直水流方向停泊，抛外上游锚、里上游锚、外下游锚和下游中间锚。
d通过全站仪测定，同时调整锚揽，使定位船的船舷位于准备抛投的断面线上，该50m长的船舷做抛石船（石驳）挂档抛投的基准线。
（5）抛石船挂档（就位）
a由验方组对运石船只进行编号排档验收，杜绝虚方，拒收风化石和不符合设计规格、质量要求的块石，经监理验收合格的方可进入抛投区域依次抛投。
b待定位船定位后，将抛石船按指定位置垂直挂于定位船。挂靠时抛石船船身垂直于定位船。抛石船在定位船的挂环位置固定好后，在船尾下锚，以防止船尾摆动。固定后即开始抛投。
c抛石移位
抛石船在定位船下舷就位，各抛石船船位相互错开，以保证抛石均匀。
本次抛石工程选用的驳船船宽4～4.5米，抛石从两侧均匀进行，每条船系缆移位的错开距离均为1.25米，则一个抛石网格10m×10m网格经一条抛石船四次移位抛投后刚好可以覆盖整个网格。
（6）人工抛投抛投石料采用人工抛投的方式进行。遵循“先远后近，先上游后下游、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。
(7)抛后测量
每次抛投完成后及时进行一次1：200断面水下地形测量，和抛前测量的数据对比，以供抛投施工质量检测和缺陷部分及时补抛,直至达到设计要求。
(8)开始下一抛区抛石
a在开始下一个断面施工时又重复前一个施工断面程序。在施工过程中防止漏抛、重复抛和区域外抛。
b整个施工段采取一次抛投方案，即每个细小网格单元一次抛投达到设计方量，确保块石到位的准确性、均匀性和密实性。
c搞好全过程资料收集、整理，作好施工验收准备。采用图表随时记录方格抛方量，作移位的依据。统计抛石进度，写出抛石日志，其内容包括：日期、水文、气象、桩号、水位、流速、漂距、定位型式、船次、数量及验收、移位情况等。使抛投作业达到“抛足、抛匀、抛准”质量要求。
（9）抛石质量控制
a用于抛投的石料，应会同监理工程师船上验方，剔除不合格石料，并认真收方，不得有虚方、少方现象。
b每个小区抛投作业时，采用GPS全球定位系统和海洋成图软件配合，随抛随测，直至抛投合格。
c 抛石质量标准：“抛匀、抛足、抛准”。
计划投入的主要施工机械设备计划
序号
机械或设备名 称
型号
数量
国别产地
制造
年份
额定功率（kW）
生产
能力
备注
1
挖掘机
1.0m3
2
日本
2005

2
定位船

1

3
驳船
100t
30

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中交第二航务工程局 - 15 -