斜坡式防波堤堤身抛填施工方案

堤身抛填施工方案编制：审核：编制单位：烟台港西港区防波堤二期工程项目经理部编制时间：一、编制说明1.1编制说明烟台港西港区防波堤二期工程堤身抛填分项工程隶属于烟台港西港区防波堤二期工程单项工程，位于烟台港西港区。本方案是根据现有的资料以及现场的实地考察情况，结合本工程特点、施工工期及工程造价，对工程进行详细分析后编制的。本施工方案在严格执行各项质量等级及技术指标的要求及有关规范规定的基础上，合理制定施工工艺，以确保工程质量目标和各项指标的实现。本着均衡施工的原则确定施工工艺流程，组织各工序紧密衔接的平行流水或交叉作业，合理安排船舶机具的流动，最大限度地避免工序间的干扰，从而保证工期目标的实现。1.2编制依据1、烟台港西港区防波堤二期工程施工图纸。2、施工技术标准、规范1）《水运工程测量规范》JTJ203-20012）《水运工程质量检验评定标准》JTS257-20083）《重力式码头设计与施工规范》JTS167-2-20095)《海港水文规范》JTJ213-986）《港口工程地基规范》JTS147-1-20107）设计文件规定的其他规范、标准；8）国家和行业颁布的其他相关技术规范、标准二、工程概况本段长度约2781.826m，其中FE段长1224.748m、EC段长1111.019m、CC′段长446.059m。堤心石抛填宽度约65.36-71.06m，设计顶标高为+3.0m，顶面宽度11.96m和12.62m。内侧垫层石为300-500kg块石，抛填宽度为1.1m；外侧垫层石为400-600kg块石，抛填宽度为1.2m（其中E-100~E+100外侧垫层石为500-900kg块石，抛填宽度为1.35m）。施工区段原泥面高程为-14.8~-17.5m。本工程10-300kg堤心石抛填总方量约为165万方，300-500kg垫层石抛填总方量为33.4万方，400-600kg/500-900kg垫层石抛填总方量为15万方，100-150kg垫层石2.1万方。垫层石抛填采用水上抛填和陆上抛填两种方式，初步拟定水上抛填堤心石方量约为139万方，计划水上抛石工期约285天，陆上抛填堤心石方量约为26万方，计划陆上抛填工期约为75天。水上抛填300-500kg垫层石29.2万方，水上抛填400-600kg/500-900kg垫层石9.9万方，陆上抛填300-500kg垫层石4.2万方，陆上抛填400-600kg/500-900kg垫层石5.1万方，陆上抛填100-150kg垫层石2.1万方。本工程抛石量较大，工期较为紧张；同时该海区大风天气较多，对船舶靠离码头装船以及海上抛石作业都有较大影响，制约工程施工进度。为满足工程进度要求，对船机设备要求较高，同时对施工人员船舶调配组织能力有较大要求。三、自然、地质条件3.1气象条件本工程气象资料主要参考烟台港西港区近年来所做的气象调研成果、芝罘岛海洋站气象资料及施工区其它单位多年的天气记录。3.1.1风浪本施工方案中风浪条件参考交通部天津水运工程科学研究所2009年8月做的《烟台港西港区工程波浪数学模型研究报告》中波浪季节性分析的结果，以1981年和1982年实测风向、波浪资料分季节进行统计分析。施工区风向冬季主要偏NW向风，NW向频率最大为12.1%，N和NNW向出现最大风速20m/s，NW向平均风速为8.9m/s。冬季N、NNE和NNW向波浪频率较大，N向频率为17.5%，N向出现最大波高4.2m,对应周期7.5s，无浪频率为48.19%。春季主要偏NNW向风，NNW向频率为14.95%，N、NW、NNW、SSE向最大风速超过20m/s，SSE向最大风速为25m/s，NW向平均风速为9.08m/s。春季N、NNE和NW向波浪频率较大，N向频率为7.9%，N向出现最大波高4.2m,对应周期6.9s，无浪频率比冬季增大，为64.67%。夏季风向SE向偏转，SE向频率最大为15.9%，WNW向最大风速为16m/s，WNW向平均风速最大，为7.19m/s。夏季风速较其它季节小。夏季无浪频率增大到76.63%，ENE向波浪频率有所增大，NE向出现最大波高3.6m，最大周期出现在NW向7.2s。秋季主要偏NNW向风，NNW向频率为10.6%，N、WNW、NW向最大风速超过20m/s，NW向最大风速为25m/s，NW向平均风速为10.8m/s。秋季无浪频率为54.8%，N向频率为11.95%，N向出现最大波高4.2m,对应的最大周期9.1s。3.1.2雾多年平均每年大雾日为29.0天，大雾多出现于每年的4～7月，为全年雾日的65％，而每年的8月以后，大雾日显著减少。平均每年大雾实际出现天数为10.9天。3.1.3灾害性天气本区灾害性天气过程主要为台风和寒潮。据多年资料统计影响烟台附近海域的台风每年有1～2个，一般多出现于7～9月份。每年的11月到翌年3月为寒潮出现季节，平均每年3.2次，同时出现偏N向大风，风速可达9～10级，且有偏N向大浪，持续时间可达3～4天。3.2水文条件3.2.1潮汐、水位1、高程关系图1-1高程关系图2、位特征值（以当地理论最低潮面为基准面，以下同）最高高潮位：3.67m最低低潮位：-0.77m平均高潮位：2.10m平均低潮位：0.61m平均潮差：1.49m平均潮面：1.33m3、设计水位设计高水位：2.46m设计低水位：0.25m极端高水位：3.56m极端低水位：-0.95m3.2.2潮流1.33m1.25m0.08m黄海平均海面平均海平面当地理论最低潮面该海区的潮流为不规则半日潮流，海区各层涨潮流平均流速在17.4～48.3cm/s之间，落潮流平均流速在16.6～41.0cm/s之间；实测最大涨潮流流速为87cm/s，最大落潮流流速为89cm/s；涨落潮垂线最大平均流速分别为59.6cm/s，75.4cm/s，外海流向分别为114.6度，289.6度，靠近已建防波堤一期工程附近受防波堤影响潮流发生一定的改变，潮流方向稍向西侧偏转。3.3地震烈度依据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）与《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本工程所在区域抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，经对工程位置下卧土的地震液化判别，未发现液化地层。3.4地质资料原泥面以下土质为淤泥质粘土，局部为淤泥质粘土，高塑性，夹砂团，混有少量碎贝壳。该层分布连续，厚度8.8～12.0米不等。平均标贯击数N1.0击。四、工程难点特点重点分析4.1施工条件差本工程处于外海无任何掩护条件，受风浪等气象影响较大；对船机设备以及石料的供应要求较高。同时船机设备要24小时作业施工，要求施工方有较高的组织能力。4.2过往及施工船只干扰本工程相邻标段也同时施工，过往船只频繁，同时本工程打塑料排水板船、铺土工格栅船等也在区域施工，对施工有一定干扰，施工时要注意避让，避免发生碰撞事故。4.3准确定位控制为控制施工断面，保证工程质量，避免漏抛、误抛，抛石需设定位船进行定位，抛石船停靠定位船一侧卸料。每次移船、移位时都要用全球卫星定位系统对定位船与抛石船进行精确定位，并记录好抛填位置。陆上抛填时使用全球卫星定位系统安放坡肩边标控制堤顶宽度和方向。4.4涨潮落潮水流影响施工水域风浪较大，水流动性强，为减少不必要的损失，抛填块石时应注意流向。4.5坡度控制为控制施工坡度，保证工程质量，抛石边坡先进行粗抛，坡度为自然坡塌坡坡比，待一施工段抛石粗抛完成后，对整个边坡进行复测细抛，按设计边坡精确控制，确保各处抛石边坡均达到设计要求。五、施工方法5.1施工流程5.1.1水上抛石施工流程块石备料装船定位船定位开体驳靠定位船抛石开体驳返回码头装船定位船移船重新定位验收5.1.2陆上抛石施工流程测量放线翻斗车运块石至施工现场长臂挖掘机驻位于堤顶理坡验收5.2施工总体安排抛石应根据土工格栅及二片石压载进度及时进行抛填，以防止土工格栅因风浪较大产生漂浮或位移。在堤心石抛填露出水面后应及时组织抛填垫层石，一般以便对堤心石形成掩护，防止风浪较大对堤心石造成冲刷。为确保工程按期完成，应合理安排施工顺序，避免互相制约，保证施工质量。施工作业采用流水作业形式，按照堤身形成的顺序进行抛填作业，水上施工按照150m左右作为一流水作业分段，每完成一施工作业段的抛填，即可开始下一层或者下一道工序的抛填作业；陆上施工按照100m左右作为一施工段，每一施工段完成，即可开始下一层或者下一道工序的抛填作业，且陆上施工较水下施工更容易控制，流水布局更容易展开。5.3具体施工工艺5.3.1水上抛填堤心石施工工艺10～300kg堤心石抛填采用水上抛填和陆上抛填两种方式。水上抛填堤心石由3个临时出石码头作为水上抛填石料的装船出运场地，采用500m3开体驳进行抛填作业，为加快抛填速度和确保抛填质量和分层厚度，设置一条平板驳进行定位，自卸汽车可直接驶入临时码头进行卸料装船，加快了装料速度，开体驳靠定位船进行抛石作业。在10～300kg堤心石水上施工时，采用1000t平板驳定位，运输船驳靠定位船的方法进行抛填，利用全球卫星定位系统帮助定位平板驳在抛填位置驻位后，运输堤心石的开体驳靠定位平板驳进行抛填，每抛填一个船位后，利用全球卫星定位系统控制定位船移动船位。在抛填过程中现场人员应随时进行厚度检查，使其抛填轮廓线接近断面线，以保证堤身的稳定。按照设计加荷速率，堤心石抛填速率为：-10.0m，-5.8m，+3.0m。抛填分层进行，分层约3.0～3.5m一层，分层加载可保证围堤沉降稳定。断面粗抛形成后采用平板驳配挖掘机补抛边坡和修整。测量人员利用全球卫星定位系统指挥平板驳平行于防波堤轴线方向进行驻位，平板驳首先驻位于坡脚线外并预留抛石位置，挖掘机将平板驳上石料抛填于坡脚线位置，达到设计断面后，沿由坡脚向坡肩的垂直于防波堤轴线方向移船继续进行抛填。在完成一个船位抛填后，全球卫星定位系统帮助平板驳平行于堤轴线方向移至下一船位继续进行抛填作业。5.3.2陆上抛填堤心石施工工艺堤心石陆上抛填采用自卸车直接对标抛填的方法。用自卸汽车运送石料至施工现场，用装载机进行堤顶平整。抛填时使用坡肩边标控制堤顶宽度和方向。理坡采用陆上乘低潮时理坡的方法，沿堤轴线每隔5m为1个断面，测量设点挂线后人工配合长臂挖掘机自下而上理坡。5.3.3水上抛填垫层石施工工艺水上抛填垫层石由1000m3平板驳配挖掘机进行施工，平板驳在临时出石码头装后，运至施工现场，测量人员利用全球卫星定位系统指挥平板驳平行于防波堤轴线方向进行驻位，平板驳首先驻位于坡脚线外并预留抛石位置，挖掘机将平板驳上石料抛填于坡脚线位置，达到设计断面后，沿由坡脚向坡肩的垂直于防波堤轴线方向移船。指挥人员按照设计断面控制抛石量，抛填过程中应注意勤用测深水砣检查抛填厚度，使抛填轮廓达到设计断面。在完成一个船位抛填后，全球卫星定位系统帮助平板驳平行于堤轴线方向移至下一船位继续进行抛填作业。5.3.4陆上抛理垫层石施工工艺用自卸汽车运送石料至施工现场，抛填时测量人员在垫层块石的坡肩放设坡肩杆以控制顶面宽度同时还作为挖掘机理坡的指导线，当粗理坡成型合适距离时，在测量人员的配合下在坡面上以理论控制坡比每10m安放一坡比架，在两架之间放设挂杠。施工人员通过挂杠的上下移动确定坡面的平整情况，挖掘机在指挥人员的指挥下进行理坡，当施工人员完成一个工作段后，将坡比架移到下一个断面，继续进行理坡作业。5.4测量定位水上抛填堤心石根据水抛堤心石施工布置图，用全球卫星定位系统对定位船进行精确定位，定位船采用四锚定位，下交叉锚，每个工作单元的尺寸按开体驳的舱门尺寸、方量及抛高而定。定位如图所示，每次移船必须采用全球卫星定位系统精确定位。陆上抛填堤心石、垫层石使用全球卫星定位系统安放坡肩边标控制堤顶宽度和方向，施工过程中注意对边标的保护，对于破坏的边标及时进行恢复，保证施工质量。定位船定位示意图抛石区域开体驳已抛部分围堤轴线测量定位要点：a.定位船采用GPS-全球卫星定位系统精确定位出每条抛石的边线，同时要严控开体驳船舱靠定位船位置，确保抛石质