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1、汕头市东部城市经济带河口治理及综合开发项目塔岗围片区水利工程堤心砂吹填专项施工方案编制: 审批:中交股份汕头东海岸新城项目塔岗围片区经理部2012年5月目 录第一章 工程概况31.1 工程概述31.2 自然条件31.2.1 地理位置31.2.2 气象水文31.2.3 工程地质及砂源介绍31.3 主要工程量41.4工期和工程质量要求41.4.1 工期41.4.2 质量目标4第二章 堤心砂吹填施工总体部署42.1工程施工特点42.2 堤心砂吹填施工整体思路52.3施工总体布置原则6第三章 船舶施工安排73.1新宇航373.2皮带船73.3小绞吸船和陆推7第四章 设备进场时间84.1施工船舶的选择8
2、4.2投入施工船舶进场时间8第五章 施工方法85.1绞吸船施工方法85.2取砂船施工方法95.3砂垫层施工方法95.3.1 施工工艺流程95.3.2抛填顺序105.4皮带船施工方法105.5西堤堤心砂施工方法11第六章进度计划116.1挖泥船效率的确定116.2船舶完成工程量126.3西堤堤心砂吹填进度计划12第七章测量及验收12第八章砂垫层、吹填堤心砂质量控制128.1砂垫层质量控制措施128.2吹填堤心砂质量控制13第九章安全管理措施139.1 水上安全措施139.2 陆上吹填区安全措施149.3 其它安全措施14第 16 页 共 16 页第一章 工程概况1.1 工程概述工程名称：汕头市东
3、部城市经济带河口治理及综合开发项目塔岗围片区吹填工程。工程地点：汕头市东部城市经济带河口治理及综合开发项目位于外砂河口至莱芜半岛之间区域，即从外砂河口，基本平行现有海岸，向东北方向延伸至莱芜半岛的连岛堤。工程范围：堤心砂吹填施工任务。1.2 自然条件1.2.1 地理位置本工程位于汕头市东部沿海地带，自汕头市东侧的新津河口沿海岸线向东北至外砂河口及莱芜半岛的滩涂和海滨区段，工程范围在东经11645501165057、北纬131919131541之间。1.2.2 气象水文本区域属亚热带气候，受海洋性东南亚季风影响很大，且处于低纬度地区，太阳辐射强，日照天数多，平均气温较高，降雨多集中在汛期4月9月
4、，约占全年降水量的80%。本区域属季风气候区，常风向和强风向均为东北东方向，夏季多为偏南风。由于地处南海东部，本区域受太平洋和南海热带气旋影响或直接侵袭频繁。每年的7月9月是台风的主要影响月份，平均每月有1.5个，三个月台风影响概率占全年68%。海面6级以上强风的日数，平均每年约有140天左右（包括台风、热带低压和冷空气共同影响形成强风的日数）。从9月翌年6月，平均每月约有14天。集中出现于10月翌年3月，平均每月约达1610天，最多为11月，平均约19.1天。本区域位于韩江三角洲地带，潮汐受东太平洋与南海潮波、海流及风吹流的共同影响，属于不规则半日混合潮，一天内两次高潮和两次低潮均不等。受径
5、流影响，年最高潮位多出现在汛期，年最大涨潮差平均值为1.41m，年最大落潮差平均值1.00m，最大值可达4m以上。本地区以风浪为主，平均波高较大，常浪向为E向，其次是ESE向和SE向。根据表角站1966年1975年的资料分析，7080%的波高集中在0.6m1.5m以内，常见大浪1.6m1.0m 的波高占515%。1.2.3 工程地质及砂源介绍本区域及工程区所处地貌单元为广阔平坦的韩江三角洲地带，其东部为南海，海岸线呈NESW向展布；南部多为高程低于400m的剥蚀丘陵地带，山地高程普遍在110m140m左右，西部为榕江三角洲冲积平原，其南北两侧为丘陵山地，北部以平原地带为主，间夹丘陵山地。工程区
6、地处汕头市东北部滩涂及浅海地带，地面高程一般为 1.1m6.3m及近海岸海床高程-1m-5m。结合现场标准贯入试验资料和室内砂土样试验成果综合分析，本工程拟建海堤堤基土层结构自上至下为：（1）含泥粉细砂，为松散状，厚度小，位于海床表层，承载力低。（2）淤泥、淤泥质粘土层，含水量大，压缩性高，抗剪强度低，性状差，承载力低。（3）含砾泥质细粗砂，稍密状中密状，承载力稍高，但厚度不大，分布不稳定。（4）陆相沉积粘土，中等压缩性，物理力学性质好，承载力较高。（5）海相沉积粘土，以可塑状为主，中等压缩性，物理力学性质较好，但存在软塑状淤泥质粘土夹层。（6）含泥泥质中细砂，稍密中密状，承载力较高，厚度较大
7、，属海床沉积层底层。1.3 主要工程量（1）海堤工程吹填堤心砂及路堤结合段砂（含三级平台充填砂袋中间的回填砂）：工程量2727296.19 m3。（3）海堤工程充填砂袋用砂，工程量267687.96 m3。1.4工期和工程质量要求 1.4.1 工期本工程合同工期：2012年4月1日至2013年8月31日。1.4.2 质量目标工程质量目标：达到设计要求指标。第二章 堤心砂吹填施工总体部署2.1工程施工特点本工程疏浚施工具有如下特点：（1） 施工区域比较开阔，受风浪影响大，有效施工时间有限；（2） 施工区域的土质结构复杂，以粘土为主，粘性大，砂土含量较少，依据钻探资料，可直接取砂的位置只有在I-2
8、、TG-2两个钻孔的附近区域，其他可直接利用的砂源层厚都较薄或是需开挖表层（具体参照塔岗围片区水利工程采砂区补勘工程工程地质勘察报告），不能直接取砂作为堤心砂用料；（3） 水工施工进度是影响堤心砂吹填的关键。因此，施工船舶施工期间不能影响水工作业，施工船舶和水工作业船舶的相互干扰大；（4） 施工区渔网较多，对施工船舶施工干扰大；（5） 施工现场渔船多，往来频繁、对船舶施工和移动管线干扰大；（6） 本海区涌浪大，且防风防台的锚地离施工区较远，防台压力大且成本高。管线防台锚地随着新溪海堤的合拢，已经没有合适的防台锚地。2.2 堤心砂吹填施工整体思路堤心砂吹填施工整体思路：出于海堤现有形象进度、泄水
9、口位置（在南堤5+000（暂定）及陆域形成的需求等方面综合考虑，填砂的整体思路分二个部分考虑：一是砂垫层填砂；二是砂垫层以上至+2.0m 部分的填砂，由于海堤目前的标高未达到+2.0m。因此，只能吹填至与海堤相同的标高。其中，砂垫层的填砂以皮带船实施来完成，根据砂垫层的强度及吹填区目前的水深情况，需要3艘500m3皮带船投入本项目施工中；砂垫层以上的填砂通过1艘绞吸式挖泥船来完成。整个片区吹填施工的顺序为：按从南往北，从西往东的顺序进行。由于土质分布的客观事实，吹填过程中需采用移除表层土与堤心砂吹填相结合的方式进行。因此，为了保证堤心砂吹填质量，需做到以下几点： 清除目前海堤后方的淤泥，其中该
10、淤泥厚度按两部分考虑：一是海堤后方由于涨、退潮引起的淤泥淤积，其厚度通过前期的插扦测量数字显示约2030cm；二是由于吹填附带的淤泥，该部分厚度约5060cm； 在开挖表层土时，为延长淤泥的沉淀历时，避免对海堤造成影响，则将吹填管头布置在离海堤较远的北侧，由北往南进行吹填； 当由西往东吹填堤心砂时，采用高压冲水泵在离管头约300m处进行搅动，防止吹填附带的淤泥发生沉淀； 同时及时利用皮带船延着堤心砂吹填方向抛填约1m厚度的砂垫层。设备配置：1艘绞吸船、35艘皮带船（视进度而定），以绞吸船吹填砂为主，皮带船为辅。 堤心砂的施工顺序具体如下：南堤1+700西堤、南堤1+700南堤3+600、南堤4
11、+950南堤3+600、东堤7+820.977南堤泄水口段、南堤4+950南堤泄水口段。以上几段堤心砂的施工视海堤的进度，可同时进行安排施工。 东堤堤心砂及南堤4+950南堤3+600堤心砂施工前提条件：依据勘察资料，可直接用于吹填堤心砂的砂料只存在于I-2、TG-2两个钻孔资料附近区域（具体区域由业主指定范围）。而在本工地的海况下，即使能直接用于堤心砂吹填的区域，由于施工过程中淤积较大。因此，在吹填堤心砂的过程中，需进行片心吹真与堤心砂吹填相结合的方式进行。为了避免片区吹填对东堤及内河涌的影响，需同时加快东堤施工进度、东侧内河涌施工进度，方能有效的利用该区域砂源。 绞吸船无法直接在含砂的区域
12、取砂的原因分析：根据目前海堤的施工进度，若采用绞吸船直接在该区域进行取砂用于吹填南堤堤心砂，从管线长度、工效、及有利于陆域整体形成等综合因素来考虑，不可取。另外，根据西堤0+700（沙滩）1+500土工布铺设已经完成和此处淤泥淤积较少（插扦探测数字显示约2030cm）的情况，为加快进度并充分利用西堤对开外砂河口浅滩的优质砂资源，西堤堤心砂吹填分两部分考虑：一是安排2艘小绞吸船在外砂河口段取砂，第一艘船吹填管线布置在1+400位置上,为减少南堤吹填过程中的淤泥淤积到西堤堤心位置，先在1+400位置吹出约50m砂带，然后管线靠堤心布置沿小里程方向往岸侧吹填；吹填过程中根据堤心砂回填进度、高度和绞吸
13、船功率情况，调整管头位置和管线布置位置，并预留堤心砂沉降密实时间；第二艘船吹填管线布置在1+000位置上，然后沿小里程方向往岸侧吹填；保证两艘船同步进行吹填。二是采取陆推的方法，安排挖掘机从西堤对开河口沙滩取砂，汽车运输到0+700处卸车，装载机推平。西堤堤心砂采用绞吸船和陆推的方法时，均由堤脚处开始，目的是挤出淤积的薄层淤泥。2.3施工总体布置原则根据上述工程施工特点及思路，进行施工总体布置。本工程施工总体布置原则如下：1、利用取砂区砂源，先安排绞吸船直接吹填海堤堤心砂施工，增强海堤的整体稳定性，同时为大面积吹填创造条件；2、采用高压冲水泵在距管头一定位置处，在底部由海堤内侧向外侧搅动，使吹
14、填堤心砂附带的浮泥无法发生沉淀，同时将浮泥带到堤心砂区域以外；3、及时在高压冲水泵施工过的区域，利用皮带船抛填约1m厚的砂垫层，保证海堤内侧施打排水板区域排水通道的畅通，并且在进行片区吹填进，防止浮泥在堤心砂范围内淤积；4、提高绞吸船施工效率，近挖远吹，合理布置管线；5、依据形成陆域，管线敷设尽量减少弯曲，使流线顺畅；6、吹填排水方向整体往东推进，为防止吹填淤泥最后集中在最后一个吹填区，造成出现护岸（堤）的危险性，在吹填过程中把纳泥区分为若干小块，减少淤泥的累积。第三章 船舶施工安排根据本工程要求、工程特点及施工总体布置原则，进行堤心砂吹填施工的各施工船舶计划安排如下（具体见附件：塔岗围片区堤
15、心砂吹填平面示意图）：3.1新宇航3绞吸船“新宇航3” 计划安排在汕头市东部经济带工程外砂河口施工至5月底，完成部分西堤、南堤堤心砂及部分X-4区片区吹填的施工。后调整至C料区施工，吹填部分X-1区片区吹填及部分南堤堤心砂，计划南堤堤心砂施工至桩号3+600处。后视海堤施工进度，安排绞吸船在I-2、TG-2钻孔附近区域直接取砂（具体范围由设计指定），用于吹填南堤4+950南堤3+600段部分堤心砂。按照该计划组织施工，至9月份（暂定）船舶退场时可完成西堤、南堤堤心砂施工至4+950桩号处，有利于加强海堤结构稳定性。“新宇航3”完成吹填工程量总计约450万m3。3.2皮带船海堤1m厚度砂垫层的施
16、工，主要以皮带船、开底驳船实施来完成，根据砂垫层的强度及吹填区水深实际情况，需要3艘500m3皮带船投入本项目施工中。而根据海堤的进度，皮带船主要完成南堤砂垫层的施工，计划6月中上旬进场，安排在I-2、TG-2钻孔区域附近（具体取砂区域由设计指出）进行取砂，延南堤按500m进行分段，在路堤结合段按50m进行分条抛填施工，由西往东、由南往北进行有序的抛填，预计7月底可完成南堤1m砂垫层的施工任务。3.3小绞吸船和陆推第一艘小绞吸船5月13日已进场，布置在1+400位置开始施工；第二艘绞吸船已经联系，布置在1+100位置；陆推已经修好施工便道，可以开始堤心砂推填施工。第四章 设备进场时间4.1施工
17、船舶的选择根据本工程堤心砂工程量、施工工期、海堤施工进度以及疏浚吹填距离的要求，拟投入1艘7025系列绞吸式挖泥船、2艘小绞吸式挖泥船、1艘取砂船配合3艘皮带船及陆推设备进行施工：4.2投入施工船舶进场时间 序号使用船舶进场时间备注1新宇航32012年4月上旬7025型绞吸船2小绞吸船2012年5月中、下旬10吋，20吋管3皮带船2012年6月上旬舱容500m34陆推设备2012年5月下旬按进度调整数量第五章 施工方法5.1绞吸船施工方法绞吸船吹填施工方法：绞吸船施工由船艉两条钢桩（左桩和右桩）固定船位，通过船舶两侧巴杆抛设施工锚，通过绞锚机收放施工锚缆移动施工船舶，施工船舶根据操作需要，确定
18、左桩或右桩为主桩，另一条为辅桩协助船舶前进，施工时以主桩为中心通过绞缆左右圆弧形摆动开挖取砂，左右摆动最大宽度约120m。施工通过下放绞吸船施工桥梁使挖泥器具绞刀头破土进入开挖泥层，由船舶真空泵抽吸被松动砂土，再由船舶输出泵通过船艉水上管线（浮管）和陆地管线（水、陆管线的内径有700、800mm）输砂到回填区。贮疏浚区 图5-1-1绞吸式挖泥船施工流程示意图绞吸船吹填施工时采用分条分层开挖，按每层开挖厚度34m、每条宽100m控制。船舶施工的平面控制采用DGPS全球定位系统和我局自行研制开发的挖泥船电子图形控制系统，实时电脑屏幕显示并监测平面开挖位置；深度控制采用现场实时验潮和船舶定深控制系统
19、，根据实际开挖深度和当时潮位来控制挖深。5.2取砂船施工方法作为海堤砂垫层施工的主要取砂船，其采砂方法如下：（1）投入1艘取砂船和3艘500m3皮带船负责南堤砂垫层的施工。（2）由取砂船在I-2、TG-2钻孔区域附近（具体取砂范围由设计指出）直接取砂的合法砂源开采取砂，采砂运距约3.5-5.0KM。取砂船采砂装驳皮带船运至现场，再由皮带船直接抛填至回填区域。（3）施工工艺流程取砂船采用锚缆定位，保证施工期间船舶的稳定安全。施工时取砂船首先就位，起锚艇抛设施工锚稳定船位；空载的装砂驳船靠上取砂船；取砂船下放带有高压冲水的吸头至海床；开启高压冲水系统向砂土内注水，使其松散；同时开启泥泵，抽吸被高压
20、水打松的砂土，经过管路排放至舷侧靠泊的皮带船内；皮带船满载之后，停止施工，皮带船驶离，运砂至回填区回填，施工工艺流程图详见图5-2-3。运往工地回填皮带船返航取砂施工皮带船满载皮带船2开工展布就位皮带船1图5-2-3取砂船施工流程图5.3砂垫层施工方法根据设计要求，砂垫层施工控制标高为原泥面回填1.0m砂源，采用皮带船或开底驳船等施工设备按50cm分层抛填，抛填总工程量约为35万m3。，其中南堤抛填砂垫层工程量约25万m3。5.3.1 施工工艺流程运砂料至现场砂垫层抛设砂垫层补抛验收不合格皮带船或开底船舶定位按格网立抛填位置标识砂料取样送检 下一区段图5-3-1砂垫层施工工艺流程图5.3.2抛
21、填顺序为保证堤心砂吹填质量，吹填堤心砂与抛填砂垫层工序之间紧凑搭接，抛填顺序为：延南堤按500m进行分段，在路堤结合段按50m进行分条抛填施工，由西往东、由南往北进行有序的抛填。5.4皮带船施工方法 皮带船运砂至施工区域，按计算好的方量每一网格分层均匀抛设砂垫层。根据典型段施工数据，选定起始位置和移船距离。抛砂与移船方向与水流方向一致，以避免砂漂流到已抛位置造成超抛。如右图所示。 抛砂前，根据船载砂方量和设计断面方量，估算出每一船砂可抛设的范围。抛砂过程中船沿施工区段轴线移动，抛砂皮带头呈扇形在施工区段宽度范围内匀速摆动。 抛填砂施工期间，通过移动抛砂船的抛填位置，严格控制一次抛填的厚度和抛填
22、的均匀性，避免对原海床面淤泥的扰动。 根据皮带船输送砂的速度，计算每一个卸砂点的时间，再移动卸砂位置。 皮带船在卸砂时，要求船舶主机处于启动状态，以利于船舶更好移位。 测量船现场辅助测量定位。图5-4-1皮带船卸砂示意图5.5西堤堤心砂施工方法根据设计图纸，西堤0+4001+600原砂地标高由-0.22m-4.3m,绞吸船取砂时为保证海堤及施工船舶安全，堤边线外1050m不取砂；堤边线外50100m取砂到西堤各断面原砂地设计标高；堤边线外100150m按西堤各断面原砂地设计标高1:5放坡取砂，并保证砂源质量及挖深不超过各断面原砂地设计标高1m。第六章 进度计划6.1挖泥船效率的确定 挖泥船生产
23、指标表 表1船舶名称生产效率/舱容时间利用率日产量月估算产量新宇航31800 m3/h65%28000 m36080万方取砂船+皮带船500 m385%5250m31315万方根据本工程的工况及土质情况，参照按交通部疏浚工程预算定额（交基发1997246号）及汕头工地每月可作业天数预测挖泥船各月可完成产量如下：6.2船舶完成工程量在场施工绞吸船完成情况如下表2所示：序号施工船舶 施工船舶每月开挖工程量表 表2 合计（万方）万方4月5月6月7月8月9月1新宇航37580858070554452皮带船111425累计7580969470554706.3西堤堤心砂吹填进度计划根据整体进度要求，为保证
24、X-1区部分片区的吹填施工，西堤0+7001+500堤心砂吹填计划6月10日完成；所需方量约为8.3万m3。 挖泥船、陆推生产指标表 表3船舶名称生产效率/舱容时间利用率日产量10天估算产量10吋小绞吸200 m3/h50%2400 m324000方20吋小绞吸500 m3/h55%6600m366000方陆推120m3/h30%864m38640方按本工程的工况及对开外砂河口浅滩土质情况，根据汕头工地每月可作业天数预测西堤堤心砂吹填可按要求完成。第七章 测量及验收针对堤心砂吹填专项方案，重点提及以下几点测量内容： 对于本工序下的有关水下地形、浮标测放、船舶定位等施工项目主要采用双频RTK-G
25、PS进行施工定位及放样。 皮带船回填砂施工项目主要采用DGPS测量定位技术进行施工定位和导标或浮球辅助定位。 验收时采用水深测量或者打水砣方式来来验证砂垫层的最终抛填厚度。第八章 砂垫层、吹填堤心砂质量控制8.1砂垫层质量控制措施砂垫层的质量控制采取施工前控制、施工中控制和施工后控制的全程控制的方式来确保砂垫层摊铺质量，具体如下： 施工前控制：对测量控制网点和DGPS仪器进行校核，并选择风浪较小的天气进行施工放样，确保测量放样的准确度。砂样按规定提前取样送检。 施工中控制：水上100m*100m格网浮球或导标的维护；根据每天回填砂垫层情况，及时更新施工电子文件；采用“宁高勿低”原则；勤探水或水
26、深测量，对于漏抛的区段及时进行补抛。 施工后控制：进行完一个区段的砂垫层施工后应尽早向业主工程师提请验收，验收合格后及时进行下步工序的施工。8.2吹填堤心砂质量控制吹填堤心砂质量控制主要通过三通管转换来实现，主要做到以下几点：（1）在设计指定堤心砂取砂区范围内选取较好砂源的区域进行施工；（2）施工船舶依据各仪器、仪表读数，提醒管头注意土质变化；（3）加强管头值班制度，将吹填土质情况与施工船舶进一步明确，及时通知施工船舶吹清水，清通管道；（4）管头值班人员及时利用三通转换吹填管口，将不符合要求的土质吹至片区吹填；当管头遇到砂源较好，再通过三通转换管口吹至堤心砂范围内。第九章 安全管理措施为了保证
27、工地的安全，维护正常运行秩序，严格遵守安全和预防为先准则。负责安全的领导和技术人员要求时刻把安全记在心头，确保本项目的顺利实施。建立一套合理高效的应急处理机制，结合本工程特点，具体安全措施如下：9.1 水上安全措施（1）所有工作船舶必须严格按照规定配置一定数量的安全保护设施。（2）所有上下船舶人员必须穿戴安全帽，救生衣及工作鞋。（3）不阻碍该水域海上交通，保证该水域的船舶航行顺畅。所有机动船舶均安装多波段VHF无线电，安排专人监听值守，采取一切必要的预防措施，预防船与船之间发生碰撞、冲突，以及进行施工的比邻地域发生物体（如防污帘）碰撞拖曳损害。必须监督确保防污帘一直处于指定位置，一旦位置有明显
28、变化，要及时纠正位置。（4）皮带船禁止超载装载吹填砂。（5）船舶航行及施工作业过程中，除注意来往航行船舶外，注意保护该水域的浮标及任何有可能的水上监测设施，避免对其冲撞拖曳。9.2 陆上吹填区安全措施（1）所有进入吹填区域人员必须穿戴安全帽及工作鞋。（2）保证吹填区临时砂堤围堰稳定，防止砂堤发生塌陷决口，时刻检查砂堤稳定性，尤其是对于安置溢流水箱的围堰四周，必要时进行加固修复。（3）雷雨天气下，禁止任何人员在陆地管线上行走作业，应停止一切陆地管线作业，以免发生雷击造成严重后果。（4）吹填区设立工作车辆停车禁区，停车区域距离管线及相关运输机械有一定安全距离，防止车辆受损，人员受伤。（5）对于陆地交通的控制，安装和维护所有必要的交通标志和交通控制标志，以便于现场的方向指导和交通控制。对于特殊繁忙路段设置专门的红绿信号安全员进行现场指挥。9.3 其它安全措施（1）我方提供和维护任何地方所需要的警告标志、警告灯、路障。（2）做好夏季的防暑降温工作。（3）制定各种应急预案，并定期进行实地演习，主要针对防抗大风浪的救生演习、防砂泄露演习、防油污演习等，确保安全操作。附件：塔岗围片区堤心砂吹填工程平面示意图塔岗围片区堤心砂吹填工程平面示意图