水下抛石专项施工方案Word文档格式.docx
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本项目对航道水深不足的料塘过渡段，左岸加密新建1条丁坝，右岸加密新建1座丁坝，其中，在界新27-1#丁坝下游新建29#丁坝，在界新28-1#、界新28-2#间新建28-3#丁坝。
详见下图。
图2.1料塘河段筑坝平面布置图
（2）三滩
本项目对航道水深不足的新滩至都乐滩过渡段长岗河段，左岸加密新建1条丁坝，右岸加密新建2条丁坝，其中17#、19#丁坝间新建17-1#丁坝，26#、28#丁坝间新建26-1#丁坝，白木1#、白木2#丁坝间新建白木2-1#丁坝。
将新滩段现有15-1#坝向左延伸至与堤岸衔接。
图2.2长岗河段筑坝平面布置图
（3）新增筑坝工程
新增筑坝工程在封开西江大桥右岸2-3#、2-2#、2-1#、2#、4#、6#、8#丁坝中间左右各新增设1座丁坝，共新增6座丁坝，具体布置如下图。
图2.3新增筑坝工程平面布置图
本合同段护岸工程平面布置如下：
（1）竹洲塘至料塘护岸
竹洲塘至料塘护岸平面布置下游从西江右岸界新24-1#与界新24#丁坝中间起至上游界新22-3#丁坝止460m。
图2.4竹洲塘至料塘护岸平面布置图
（2）江口护岸
江口护岸平面布置下游从西江左岸封开航道站码头起至上游已建堤围护脚平面止540m。
图2.5江口护岸平面布置图
（3）北凤咀护岸
北凤咀护岸平面布置下游从西江右岸已建护岸端部起至上游江山村阶梯止500m。
图2.6北凤咀护岸平面布置图
本次施工为水下抛石作业施工，筑坝工程水上抛填块石净工程量11.13万m³
护岸工程水上抛填块石量净工程量7.12万m³
。
根据工程的特点结合现场的实际情况，本工程抛填主要采用平板驳配合反铲挖掘机抛投工艺进行施工，局部辅以人工抛投。
机械选择：
三艘平板驳船（定位船），3台挖掘机辅助抛石。
2.2水文气象地质条件
2.2.1水文
西江流域径流主要由降雨形成，由于西江流域面积大，暴雨频繁，因此其洪水往往由流域多次连续暴雨形成，洪水一般发生于5～9月，略迟于北江，集中于6～8月，占全年流量的78%，尤其以7月出现最大。
西江枯水期一般从11月开始至翌年4月，最低水位和最小流量常在12月和1月。
西江为一条含沙量较少的河流，西江来沙的年内过程与径流大体相应，多年平均最大月输沙量出现在7月，最小月输沙量出现在1月。
2.2.2气象
西江界首至肇庆整治河段属亚热带季风型，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，具有大陆性气候特征。
多年平均日照时数为1282-2243小时，多年平均气温在14-22°
C之间，年际变化不大，全流域最低和最高的气温记录分别为-9.8°
C和42.5°
C。
西江流域的年平均风速为1.3～2.7m/s之间，风速的年内变化，一般以冬季较大，夏季较小，但在夏季受台风侵入影响时，风速能增至最大值。
西江流域气候特点是年内四季分明，春季阴雨连绵，雨日较多；
夏季高温湿热，暴雨频繁，雨洪特多；
秋季常受台风雨入侵影响；
冬季气温不低，严寒天气很少。
整治河段的雾，主要出现在11月到翌年4月，以1～4月较多
西江流域温高湿热，水汽充沛。
流域多年平均相对湿度一般都在80%左右，相对湿度春夏季较大，最大值多出现在5月、6月，春末夏初阴雨连绵，相对湿度有时高达100%；
秋冬季节相对湿度较小，最小值多出现于12月、1月。
2.2.3工程地质
主要工程地质特征如下：
（1）第四系冲积层（Qal）
中砂（①3）：
浅灰色，饱和，稍密，成份为石英，砾径2-5cm不等，含约10%粘粒，颗粒均匀，分选性良。
野外标准贯入试验2次，实测击数N′=5～7击，平均6击；
砾砂（①4）：
卵石（①5）：
褐黄色，密实，含卵石约60%，砾径3-10cm，呈亚圆状，间隙由砂砾充填。
野外标准贯入试验1次，实测击数N′=45击；
（2）泥盘系泥质粉砂岩（D2，层号②）
场地岩石为泥盘系泥质粉砂岩，在勘探孔揭露深度范围内按其风化程度不同可分为强风化及中风化岩带。
强风化粉砂岩（层号②2）：
灰色，岩石风化强烈，岩芯呈岩块状为主，局部夹中风化薄层，岩质软。
中风化泥质粉砂岩（层号②3）：
浅灰色，由泥质、铁质胶结，裂隙发育，岩芯呈短柱状，节长5-18cm不等，岩质硬。
该层取岩样10组，饱和抗压强度30.4～90.3MPa，平均57.8MPa，标准值42.9MPa。
（3）石炭系测水组灰岩（C1dc，层号③）
场地岩石为石炭系测水组灰岩，在勘探孔揭露深度范围内按其风化程度不同可分为强风化及中风化岩带，分述以下：
微风化灰岩（层号③2）：
深灰黑色，隐晶质结构，由泥炭质、钙质胶结，层状构造，裂隙较发育，岩芯多呈块状，少量短柱状，岩质较硬，局部夹薄层强风化层。
2.3水下抛石施工的重点难点概况
2.3.1施工船舶与通航矛盾突出
本项目工程施工区靠近或处在通航主航道内，西江一年四季都有船舶航行，航运繁忙航行船舶和工程施工船舶的相互干扰较大，如何妥善解决通航和施工的问题是本工程的重点和难点。
应对措施：
（1）根据各施工点施工时段的施工水位和具体地理条件，与航道管理部门协商制定设计施工期临时航道的布置，调整施工水域航道航线，解决施工与通航的矛盾，确保通航船舶和施工船舶的安全。
（2）施工前由海事部门发布航行通告，航道部门发布航行通电，告知过往船舶施工水域的通航情况，包括施工范围，施工船舶、施工方法等，使过往船舶进出该水域心中有数，减小相互干扰。
（3）会同航道部门设定施工专用标志，以便使过往船舶有序通过施工水域。
（4）合理安排各作业面施工船舶钢缆和锚链配置，在危险地方设立警示标志。
加强内部管理，严格将施工船舶限制在划定的施工水域内，不得随意穿越航道。
2.3.2本工程坝根护坡需在低水位时施工，西江上游水电枢纽放水无规律可循，水位变化较大。
筑坝工程坝根护坡，护岸工程护坡、护底抛石受水位影响大。
枯水期进行水深部分施工，带水位上升到合适时进行护坡及护底抛石。
2.3.3竹洲塘至料塘护岸及新建28-3#坝位于XJ7合同段料塘卸渣区，该区域的进行卸渣将有碍运输船舶的进出。
加强与XJ7合同段项目部沟通，我部先行在该区域进行施工，合理进行优化施工管理，加快施工作业，减小相互影响施工。
2.3.4长岗河段存在穿越的过江通讯电缆，距离拟建17-1#坝头较近，如何确保该电缆安全也是施工全过程应关注的重点。
查找过江电缆设计、施工资料，了解其埋深后进行针对性施工。
2.3.5坝头抛填块石量多
根据筑坝工程特点，坝头冲刷严重，因此，如何提高抛填质量保证质量是本工程的重点和难点。
1）施工前，组织技术人员认真分析设计文件和设计图，并对施工区进行逐一分析建档归类。
2）同时，组织对主要区域进行详细地形踏勘，并结合设计图分析结果，制定科学合理、切实科学的施工方案和施工措施。
3）坝头采用较大的块石抛填，在洪水期之前形成一定规模。
2.3.6坝体抛石时间控制
坝体抛石在中水位时抛石，具体时间满足船舶吃水就进行抛石。
水位太高时抛石偏移大，需把握抛石时间。
2.3.7安全管理重点
机械抛石作业的安全管理要点首先是防止挖掘机在上船及抛石作业中出现人员、机械的意外落水事故。
另外是在施工过程中的通航安全，施工全程中必须加强施工组织与安全管理，及时与海事及航道部门沟通与协调。
三、施工总体部署及施工方法
3.1施工进度计划
序号
施工部位
起止时间
施工
天数
2016年
2017年
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
2
界首段
2016.03.01-2016.10.31
244天
三滩段
2016.03.01-2017.03.31
396天
新增筑坝
2016.10.01-2017.02.28
151天
竹洲塘至料塘护岸
2016.04.01-2017.05.31
426天
江口护岸
北凤咀
护岸
2016.11.01-2016.12.31
120天
交工验收
2017.04.01-2017.06.30
91天
本工程水下抛石计划2016年3月1日开始施工，2016年5月31日完工。
3.2组织机构
加强对安全工作的统一领导，坚持“管生产必须管安全”的领导原则，成立以项目经理为组长的安全保障小组。
按照GB/T28001-2011 职业健康与安全管理标准，建立健全安全保证体系，贯彻国家关于安全生产和劳动保护的一系列规定，定期不定期地进行安全检查，召开安全生产会议，研究项目安全生产工作，发现问题、及时处理解决。
逐级签订安全管理协议，明确职责范围与安全目标，制定有针对性的安全措施，达到全员参加、全面管理，充分体现“安全生产、人人有责”。
图3.1安全管理保障机构图
3.3人员、设备与材料计划
3.3.1人员投入计划
施工人员
单位
数量
进场时间
专职安全员
名
2016年2月
施工员
技术主管
机械操作人员
船舶作业人员
测量
其他配合人员
3.3.2设备投入计划
设备名称
水下抛石定位船
艘
小松PC200挖掘机
台
2016年2~4月月
中海达RTK测量仪器
套
3.4施工方法
本工程水下抛石工程量约为18万m³
，选用100t-200t驳船作为定位船进行抛投，施工能力完全能够保证施工需要。
根据施工现场的条件，将块石用驳船运至施工丁坝、护岸抛投水域范围后主要采用挖机抛投，由专职施工人员进行抛投指挥，做好安全施工。
抛填施工自北面水深位置处，先脚后坡，连续施工。
抛石施工工艺流程为：
抛石前准备→抛石前测量→抛投试验→抛石船就位→抛投→抛后测量检查→合格后移到下一抛投位置。
3.4.1丁坝抛石设计参数
丁坝段结构型式采用抛筑块石的梯形结构：
丁坝坝身顶宽为1.5m，坝头长15m，坝头顶宽2m，迎水坡1:
1.5，背水坡为1:
1.5，丁坝顶纵坡取1:
200，为使丁坝坝头不易受损，坝头向河坡取1:
3。
丁坝顶面采用人工铺石，厚度为0.5m。
丁坝抛筑后需对迎水坡、背水坡、坝头向河坡理平水位以上的抛石进行人工理平，理平水位为丁坝河段设计最低通航水位以上1.5m。
新建丁坝标准结构形式如图3.2所示：
3.4.1护岸抛石设计参数
1）竹洲塘至料塘护岸
采用斜坡式结构，分别在高程8.0m和13.0m各设一处平台。
8.0m以下部分采用抛石护坡和抛石棱体护脚，抛石厚度0.7m，下设0.3m后二片石垫层，抛石宽度为20m；
棱体护脚宽2m，外边坡为自然坡。
2）江口护岸
采用斜坡式结构分别在高程8.0m和13.0m各设一处平台。
8.0m平台以下采用抛石结构，其中高程1.99m以下部分采用抛石结构；
8.0m平台至1.99m采用抛石结构，上面设人工铺石，外坡采用1:
3；
坡底采用抛石护底和抛石棱体护脚，抛石厚度0.7m，下设0.3m后二片石垫层，抛石宽度为13m；
3）北凤咀护岸
采用斜坡式结构，分别在高程7.5m和10.5m各设一处平台。
7.5m以下部分采用抛石护坡和抛石棱体护脚，抛石厚度0.7m，下设0.3m后二片石垫层，抛石宽度为19m；
图3.2新建丁坝标准结构图
3.4.2抛石网格划分、计算网格工程量
首先测绘出水下地形图，然后沿坝轴线根据水深、船型分层划分若干网格，并结合设计断面尺寸和划分的网格计算出各区段各网格的工程量。
3.4.3测定漂移距
水下抛石位移直接影响到抛石质量，施工前进行抛投试验，实测不同粒径，不同重量的块石，在不同的水位，不同的流速下的水平落距，以利于定位船准确定位。
若水位过高，水深流急，无法触及到河床底，抛石前根据水深、流速、流向，计算出漂移距。
通过现场抛投试验确定船舶定位方式、移动控制方法、方量控制方法等。
抛石漂移距确定需采用理论计算和实测两种方法进行比较，找出接近实际的漂移距，控制抛石施工。
理论漂移距按下面公式计算：
Ld＝0.74VfH/G1/6
式中：
Ld－块石抛填水平落距（m）；
Vf－表面流速（m/s）
H－水深（m）
G－块石重量（kg）
测量块石抛填水平落距还有一个简单易行的方法。
选择不同粒径的块石分别系上2倍水深的细尼龙绳，将绳的另一端系上浮漂，抛投后根据绳长、水深及入水角和浮漂计算漂移距，做好记录。
计算结合实测漂移距离，将其绘制成水深、流速、流向和漂移距离对应表格以供施工员参考。
3.4.4石方验收
计量方式采取首船称重计量，即在船舶首尾标志清晰满载和空载标线，并建立船舶图片档案，石场装料需在监理工程师旁站监督下进行称重装料并登记在册，每船需以空载线进场装料并装至满载线，按1.8t/m3石方堆积密度系数计算实际单船抛石方量。
块石运输船舶要求相对固定，并建立每艘船舶的资料档案，确定每艘船舶的运输方量。
施工现场收方时只需观察空载线和满载线，并实行欠载不收、超载不计（不计算超出部分石方量）的收方制度。
现场施工员根据抛投后有无不合格石料进行二次扣方，现场签字认可。
3.4.5抛石船定位
抛石船垂直于水流布置，采用5缆定位，上游方向抛设主锚，左右两侧抛设“八字”锚以固定船位，通过收、放锚缆可灵活控制定位船上、下、左、右移动。
根据抛石区域水流的情况给定位船配备合适的锚缆。
通过定位船上配备的GPS-RTK定位系统定位设备定位，根据软件界面调整定位船的位置。
图3.3抛石施工图
图3.4定位船定位示意图
3.4.6抛石
抛石船定位完成后，块石运输船靠泊抛石船，并系缆固定，然后由抛石船配置的长臂挖机进行块石抛投，抛完后，块石运输船松缆离去，下艘块石运输船系缆靠泊抛石船，依次循环。
图3.4抛投示意图
3.4.7运输船移位
运输船通过连接锚缆绞机移位，每次移动1.5m，以保证块石抛投覆盖均匀，不留空缺。
现场施工时，施工员在施工段图上根据设计抛投量及厚度、块石运输船长度、宽度等计算每次下料数量，并标明已抛区域和数量。
施工中，对于近岸区域内船无法抛投的部位，采用人工搬运进行抛投和水位上涨后再抛投两种方法解决。
3.4.8抛投后检测
检测分两道工序进行。
第一道工序是在每段抛投完成后，由现场施工员用测深杆现场检测，与抛投前水深进行比较；
第二道工序是坝体抛投完成后，水位条件满足时用GPS进行大面积测量。
测量在监理工程师的见证下进行。
对于测量结果，由工程技术部进行分析总结，用以指导下阶段的抛投施工。
3.4.9护底、护脚抛石
护底、护脚抛石宜在水位适合块石运输船进出的情况下组织施工，其施工方法与坝体抛石施工方法相同。
四、危险性较大工程特点分析
4.1影响通航安全的重点工艺
本工程施工工艺流程中影响通航安全的环节主要是抛石运输以及水下抛石的施工。
4.2重点工艺与通航的关系
项目施工中重点水工施工作业与工程水域通航之间存在以下关系：
抛石的运输过程中，可能发生搁浅、触底、碰撞等事故。
在水下抛石施工过程中，由于风、水流、惯性等因素，挖掘机以及石驳船的稳定性将受到影响，存在一定的安全隐患。
4.3施工区与主航道的关系
本工程抛石作业区主要在坝田内，作业区相对独立，进出船舶较少；
抛石运输过程中需要横跨主航道，运输过程中应加强瞭望，注意避让通航船舶。
4.4安全保障及对策
施工作业水域经核批设置警示标志后，为保持工程附近水域范围的正常通航环境，防止施工作业与通航相互干扰，预防意外情况发生，在施工期加强对施工水域观测，标志移位或流失立即申请设标部门恢复。
具体维护如下：
1、严格按照海事、航道部门有关规定，悬挂信号旗、信号灯、配备对讲机、配足救生器材和消防设备。
施工前及时与海事、航道等部门联系，研究抛石运输船舶与航行船只的干扰问题，指定相互避让的方法，请海事主管部门及时发布航行通告并在施工区域竖立“前方施工，注意安全”、“限速航行”、“禁止抛锚”等安全警示标志，确保施工水域航道通航安全。
2、按安全生产操作规程谨慎操作，按章悬挂信号旗，晚上开启信号灯。
加强瞭望、观察，随时注意航道及周围情况，及时发出注意避让信号，对来往船只采取有效的避让措施，杜绝碰撞等事故发生。
3、驾驶、操作人员持证上岗，船舶证照齐全，及时到海事部门报备。
按安全生产操作规程谨慎操作，按章悬挂信号，晚上开启信号灯。
4、请海事部门加强施工区域航行监管，及时疏通，必要时实行水上交通管制，确保航道安全、通畅。
5、加强对气象信息的了解，当天的施工内容根据天气的情况合理安排，如遇雷雨等恶劣天气，禁止施工。
6、以下情况不得进行水上施工作业：
1）船舶未按要求到海事部门报备，2）雷雨天气，3）6级以上大风，4）雾天视线不清，5）水位陡涨陡落，6）其他不适合进行水上作业的情况。
4.5抛石施工作业安全维护与管理
1、施工时严格执行水上施工作业有关管理规定，各施工船舶及作业点均由专人负责安全，积极配合二工区及项目部，形成三级安全管理网络，形成全面的安全管理体系，层层落实安全措施，强化安全管理。
2、建立水上施工作业沟通机制。
保持与地方政府和海事、气象等行政、行业管理部门及监理、管理公司、业主的定期联系和沟通，及时获得水上施工安全的有关政策、法律和信息，及时通报施工进度和安全情况，以得到各方面的支持和配合。
3、各施工船舶制定完善的安全制度。
建立安全准入—安全监察—教育培训—考核评估的全程监管制度，并建立相应的安全管理档案。
a、安全准入：
抛石船舶投入作业前，对船舶的有效证件、适航状况、资源配备等情况进行认真检查，报请海事主管机关对船舶进行查验和审核。
b、安全检查：
二工区定期对抛石施工船舶安全情况进行自检，并配合业主、海事部门对施工船舶进行监察，包括安全设备和器材、消防、就生等安全制度执行情况，各类安全管理台帐及有无违章事故记录等。
4、设置安全作业区
a、为了保障施工作业安全，作业前向主管机关申请设置安全作业区，将施工船舶与无关船只相隔离，使无关船只远离施工作业水域，防止其干扰施工作业船舶的作业。
b、建立水上施工通信网。
建立由甚高频（VHF）水上频道、集群电话组成的水上施工通讯网，确保船、岸联系畅通。
5、按照施工船舶安全管理制度，组织全体施工人员进行安全交底，要求全体职员严格执行指定的规章制度。
施工期间，在施工水域上下游设置警示标志牌。
6、认真落实业主单位提出的有关安全生产的指令和要求，现场安全管理的技术工作体现施工技术规范和国家的劳动保护政策，加强事前预防、严格过程控制，落实各级各部门安全生产责任制。
7、在通航水域施工，主动协调施工与通航的关系，服从、配合海事、航道部门的安全管理，按规定发布航行通告、设置施工信号标志，与来往船舶加强联系，防止施工中水上交通事故的发生。
8、施工船舶按《内河避碰规则》在航行和施工就位时，加强航行瞭望、谨慎操作；
按照水上操作规定规范显示号灯、号型；
主动做好与各施工船舶的通信和联络，避让意图未明确、未统一时，严禁本船横越航道与其他船舶交叉相遇和追越会船。
9、成立专门的安全管理机构，指派1名安全员负责施工现场的日常安全管理工作。
10、加强天气预报、水文预报、航行通告、航道公告等的接收和监测，合理安排水上施工进度和相关的作业内容。
11、每周组织定期的安全检查，专职安全员每日进行班前、班后安全检查，整改事故隐患。
12、加强施工过程的安全技术交底，使操作者熟悉、理解施工过程中的危险因素和安全操作规程，提高操作者的安全技能。
4.6对过往船舶的控制
1、及时发布航行通告；
2、途经施工区域附近水域的船舶注意航行通告等信息，注意避开施工区域；
3、作业船舶有序的进出，不允许外来小型船舶过分接近施工区域；
4、附近船舶及时了解施工动态，并注意与施工船舶的信息沟通；
5、有关船舶都要服从港口部门的统一调度、交通组织以及海事行政主管机关的安全管理。
五、危险性较大工程技术保障措施
5.1水上施工作业安全技术措施
筑坝作业队必须把水下抛石施工作业安全作为工作的重中之重，严格执行水上施工作业有关管理规定，各石驳船及作业点均由专人负责安全，积极配合工区及项目部，形成三级安全管理网络，形成全面的安全管理体系，层层落实安全措施，强化安全管理。
保持与地方政府和海事、气象等行政、行业管理部门及监理、业主的定期联系和沟通，及时获得水上施工安全的有关政策、法律和信息，及时通报施工进度和施工要求，以得到各方面的支持和配合。
对石驳船制定完善的安全制度。
安全准入。
上水抛石作业前，对石驳船的有效证件、适航状况、资源配备等情况进行认真检查，报请海事主管机关对施工船舶进行查验和审核。
安全检查。
二工区对水下抛石安全情况进行自检，并配合海事部门对施工船舶进行监察，包括安全设备和器材、消防、救生等安全制度执行情况，各类安全管理台帐及有无违章事故记录等。
安全教育培训。
二工区定期组织进行水下抛石
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