船坞坞首深基坑开挖专项施工方案-国际船舶网

1启东丰顺船舶重工有限公司船坞、船台、码头、总组平台工程船坞坞首深基坑开挖专项施工方案一、综合说明1.1、施工方案的编制依据1）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）3）《港口工程地基规范》（JTJ/T250-98）4）《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）5）《启东丰顺船舶重工有限公司造船基地项目工程地质勘查报告》6）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）7）《启东丰顺船舶重工有限公司造船基地项目设计施工图》1.2、编制原则1）严格执行施工过程中涉及的相关规范、规程和设计标准；2）确保实现计划要求的工期、质量、安全、环境保护、文明施工等各方面的目标；3）结合工程情况，应用新技术成果，使施工组织设计具有技术先进、方案可靠、经济合理的特点；4）施工方案编制尽可能做到总体施工部署和分项工程施工相结合，重点项目和一般项目相结合，使施工组织设计具有重点突出、内容全面、思路清晰的特点。二、工程简介2.1工程概况2.1.1坞首船坞坞首采用分离式结构，共3块，东侧为东坞墩，平面尺寸为21.5m×30m，顶高程为4.50m；西侧为西坞墩，平面尺寸为20.5m×30m，顶高程为4.50m；中间为坞口底板，坞口底板长39.8m，宽30m，顶高程为－7.50m，坞槛高程较坞口底板高程高出1.0m，即－6.50m。坞墩采用整体空箱结构，水泵房设置在船坞东坞墩内,为钢筋混凝土结构。东坞墩、西坞墩基础采用AB型φ800PHC管桩，坞口底板基础采用AB型φ600PHC管桩，桩基持力层均为第6层，即粉土夹粉质粘土。坞口底板外围布置一道450mm厚地下连续墙，作为坞首永久防渗墙，同时还可利用坞首四周地下连续墙作为基坑开挖时的临时挡土墙，以减少坞首开挖范围和深度。坞首闸门采用浮箱式钢闸门，闸门厚7.0m，闸门宽为42.8m，坞门进入门槽后，用定向滑轮使坞门紧靠在坞首上。坞门内布置自排水及灌水系统，确保坞门的运行。2.1.2临时围堰围堰为土石围堰，围堰坡顶标高为5.5m，围堰挡浪墙顶高程6.8m。围堰堰体中部设高2压摆喷垂直防渗墙，摆喷桩号+327.8部位与材料码头及翼墙2地连墙衔接，防渗墙与地连墙之间采用高压旋喷桩进行止水。围堰外侧在2.0m高程处设置5m宽平台。围堰外侧坡脚设设石笼棱体护脚，棱体顶高程为－2.0m，宽2m，棱体外侧坡比为1:2，内侧坡比为1：1.5；石笼棱体与2.0m高程平台之间为袋装砂，坡比1:2.5；2.0高程平台至围堰顶部采用干砌片石护坡，护坡结构从上至下依次为：300mm厚干砌片石护坡、200mm厚袋装碎石垫层、300g/m2透水土工布。围堰内侧坡比为1:3，在－3.8m及2.2m处设置2处平台，其中－3.8m标高处平台宽3m，2.2m处平台宽度为3.25m。围堰内侧表面护坡结构从上至下依次为：100mmC20混凝土护坡、300g/m2透水土工布。为提高围堰整体稳定性，船坞坞首前沿侧围堰120m范围类采用钢板桩加固。钢板桩与材料码头及翼墙2地连墙衔接。2.1.3参建单位业主单位：启东丰顺船舶重工有限公司设计单位：长江勘测规划设计研究院有限责任公司质监单位：南通港口工程质量监督站监理单位：江苏科兴工程建设监理有限公司施工单位：中交一航局第一工程有限公司2.2工程地质及水文条件2.2.1水文（与气象部门定合同，提供气象资料）设计高水位2.80m（高潮10%）设计低水位-1.43m（低潮90%）极端高水位4.5m极端低水位-2.41m船台设计下水低水位2.2m船台设计下水高水位2.8m船台坡底高程-1.56m根据地质勘察资料，场区地下水与长江地表水体呈良好的互补关系，汛期地表水补给地下水，枯水期大潮时江水亦向地下水补给，仅枯水期落潮间地下水向长江侧排泄。此地下水水位还受降水入渗影响较大，场区地下水水位年变幅达2.00m左右。陆域观测点历年最高水位高程达2.05m，接近一般地面高程。长江水域区因长江水通过江底粉细砂与地下水直接相通，地下水水位实际与江水水位同位变化。2.2.2土层分布情况根据江苏省地质工程勘察院2008年7月编制的《启东丰顺修造船基地项目岩土工程勘察报告》，拟建工程场地面基本平整，最大勘探深度-68.30m揭示本场区的地层均为第四纪松散沉积物，主要由粉土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉砂组成。根据其物理力学性质差异、成因、岩性等划分为7个工程地质层14亚层，各土层水平及垂向分布多欠均质，3且浅部土体变化复杂，实际各工程地质层由上至下依次为：1-1层：冲填土，很湿～饱和，松散母土以长江砂混粉土、粉质粘土冲填为主，极不均质，混夹杂物，仅分布于现状长江一道大堤及二道大堤之间。1-2层：素填土，稍湿，松散～稍密，以粉质粘土混粉土为主，无层理，极不均质，含植物根茎，仅分布于现状长江二道大堤以内陆域部位。1-a层：淤泥，流塑，干强度低，低韧性，摇振反应慢，稍有光泽，极不均质，混夹贝壳类等杂物，仅分布于现状长江一道大堤以外水域部位。2-1层：粉质粘土，软塑，偶夹薄层水平层理粉土，干强度中等，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽，含铁质锈斑，仅分布于现状长江二道大堤以内陆域部位。2-2层：淤泥质粉质粘土夹粉土，流塑，夹薄层粉土，微具层理，干强度低，低韧性，摇振反应慢，无光泽，仅分布于现状陆域部位，水域部位缺失。2-3层：粉土夹粉质粘土，中密，湿，局部段夹水平层理粉质粘土薄层，干强度低，低韧性，摇振反应中等，无光泽，含有机物，仅分布于现状陆域部位，水域部位缺失。3层：淤泥质粉质粘土夹粉土，流塑，灰色，夹薄层粉土，微具层理，干强度低，低韧性，摇振反应慢，无光泽，仅分布于水域部位。4层：粉砂夹粉土，中密，饱和，夹水平层理粉土，具水平层理，不均质，主要成分为长石、石英云母，仅分布于陆域部位及近陆域的水域部位。4-a层：粉土夹粉砂，稍密，湿，夹水平层理粉砂，具水平层理，含云母碎片，欠均质，仅分布于水域部位。5-1层：淤泥质粉质粘土夹粉土，软塑～流塑，夹薄层粉土，微具层理，干强度低，低韧性，摇振反应慢，无光泽，均有分布，陆域向水域方向厚度由厚趋薄之势。5-2层：粉土夹淤泥质粉质粘土，稍密，很湿，以粉土为主，局部夹少量粉砂薄层，干强度低，低韧性，摇振反应中等，无光泽，均有分布。5-3层：淤泥质粉质粘土夹粉土，软塑～流塑，夹薄层粉土，微具层理，干强度低，低韧性，摇振反应慢，无光泽，均有分布。6层：粉土夹粉质粘土，稍密～中密，很湿，夹粉质粘土及粉砂薄层，局部多见水平层理，含云母片，干强度低，低韧性，摇振反应中等，无光泽，均有分布。7层：粉土夹粉砂，稍密～中密，很湿，夹水平层理粉砂，局部段粉砂多见，干强度低，低韧性，摇振反应迅速，无光泽，含云母片，均有分布。按《岩土工程勘察规范》GB50021-2001，对地基土的标准贯入，静力触探等原位测试数据和室内土工试验指标进行分层统计。其中各项物理力学指标、标贯试验及静力触探指标等平均值采用算术平均法计算，指标标准值用统计修正系数乘以平均值而得，统计修正系数按GB50021-2001之14.2.4-2公式计算。数理统计中按3倍方差对部分异常样本值进行了剔除处理。统计结果见地基土物理力学指标数理统计表，相对应的分项物理力学指标见表1～表3。4表1土的物理性质指标（平均值）层号名称含水量土重度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数WγeWLWPIPIL%kN/m3-%%%-1-1冲填土33.218.01.01134.122.911.2251.2361-a淤泥58.315.61.72544.425.219.2371.7432-1粉质粘土31.518.00.97733.621.711.8380.8362-2淤泥质粉质粘土夹粉土34.717.81.05434.122.811.3071.0682-3粉土夹粉质粘土28.618.80.84630.823.96.8890.7543淤泥质粉质粘土夹粉土48.016.61.43140.324.415.9651.4844粉砂夹粉土23.719.30.72127.521.85.6390.5374-a粉土夹粉砂29.718.10.94031.222.98.3761.0265-1淤泥质粉质粘土夹粉土40.817.11.25640.324.515.8621.0435-2粉土夹淤泥质粉质粘土32.617.51.05733.323.89.2240.9335-3淤泥质粉质粘土夹粉土38.716.91.23538.524.214.2991.0416粉土夹粉质粘土31.117.21.05631.422.98.3450.9697粉土夹粉砂26.317.50.95229.120.98.1920.833注：用于确定砂土密实度的修正值按JTJ240-97第4.2.7条进行修正；用于确定承载力的杆长修正值按附表C.0.1条款进行修正。统计中剔除了部分数据。表2土的压缩、固结指标（平均值）层号名称压缩系数压缩模量压缩指数固结系数a1-2ES1-2CCCV1-2MPa-1Mpa×10-3cm2/S1-1冲填土0.349.706.531-a淤泥1.232.232-1粉质粘土0.425.044.012-2淤泥质粉质粘土夹粉土0.435.122.852-3粉土夹粉质粘土0.219.357.523淤泥质粉质粘土夹粉土0.882.914粉砂夹粉土0.1215.6510.224-a粉土夹粉砂0.267.9555-1淤泥质粉质粘土夹粉土0.683.585-2粉土夹淤泥质粉质粘土0.425.435-3淤泥质粉质粘土夹粉土0.653.666粉土夹粉质粘土0.425.340.2687粉土夹粉砂0.277.640.218注：用于确定砂土密实度的修正值按JTJ240-97第4.2.7条进行修正；用于确定承载力的杆长修正值按附表C.0.1条款进行修正。统计中剔除了部分数据。表3土的抗剪强度指标（平均值）层号名称直剪块剪直剪固块三轴不固结不排水剪粘聚力Cq内摩擦角φq粘聚力Cq内摩擦角φq粘聚力Cuu内摩擦角φuuKPa度KPa度KPa度1-1冲填土6.522.110.920.31-a淤泥7.65.29.613.72-1粉质粘土11.112.123.77.12-2淤泥质粉质粘土夹粉土10.812.111.922.118.76.42-3粉土夹粉质粘土12.723.011.724.224.211.83淤泥质粉质粘土夹粉土8.56.39.915.816.43.64粉砂夹粉土7.928.15.931.54-a粉土夹粉砂8.520.710.325.55-1淤泥质粉质粘土夹粉土8.57.711.718.617.85.15-2粉土夹淤泥质粉质粘土10.417.411.723.621.78.95-3淤泥质粉质粘土夹粉土10.19.311.719.516.54.86粉土夹粉质粘土10.418.610.425.513.918.97粉土夹粉砂7.223.510.426.5注：用于确定砂土密实度的修正值按JTJ240-97第4.2.7条进行修正；用于确定承载力的杆长修正值按附表C.0.1条款进行修正。统计中剔除了部分数据。6三、坞首开挖区现状3.1坞首土方开挖平面布置图图1坞首土方开挖平面布置图73.2坞首土方开挖断面图B-B剖面坞首前沿围堰断面图8A-A剖面坞首东侧深基坑开挖断面图9C-C剖面坞首深基坑开断面图D-D剖面坞首深基坑开断面图四、工程特点、难点4.1、工期紧按照合同节点要求，坞首必须于2011年7月份具备拆除临时围堰条件，即坞首施工只有5个月，因此工期十分紧张。坞首部分结构施工期在汛期，使坞首施工危险性增大。4.2、施工区域小，施工组织较为困难因坞首口外伸底板临近围堰内坡坡脚，开挖区域4#承台及翼墙影响，施工作业面较小，给土方开挖及混凝土结构施工布置带来很大难度。4.3、基坑降排水较为困难根据地质报告，坞首区域开挖面以下土层土质为淤泥质土，含水量高，又紧邻长江，地下水补给丰富，且管井和轻型井点等降水手段对淤泥质土效果均不明显，给基坑降水带来很大难度。4