汕头某吹填工程施工组织设计.docx
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汕头某吹填工程施工组织设计
××吹填工程
施
工
方
案
××经理部
年月
第一章工程概况
1.1编制依据
1、施工合同
2、设计文件
3、《疏浚工程技术规范》（JTJ319-99）；
4、《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）；
5、《水运工程土工合成材料应用技术规范》（JTJ/T239-2005）；
6、《疏浚岩土分类标准（1997）》（JTJ/T320-96）；
7、《疏浚工程土石方计量标准》（JTJ/T321-96）；
8、《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）；
9、《建设工程项目管理规范》（GB/T50326-2006）；
10、现场踏勘资料；
11、山东龙信达监理咨询有限公司：
设计交底会会议纪要；
12、国家和地方政府颁布的有关技术法规和经业主及质检部门确认的施工企业标准、规范和规定；
1.2工程概况
1.2.1工程名称
1.2.2工程地理位置
1.3.3工程规模
本工程拟吹填形成4.0km²陆域。
设计吹填高程▽+2.0m（珠江基准面，下同），吹填料取自新津片区南堤外侧海域砂料场。
原新津河改道，经新津片区东侧入海，河道轴线与治导线中心线重合，改道疏浚工程自新津河金叶岛下游200m处开始，向外延伸与外海▽-4.0m等深线连接，设计疏浚段全长2156.7m。
1.2.4施工范围和工程量
1.2.4.1疏浚工程范围和工程量
本工程疏浚范围为新开新津河，详细范围见图1-2A。
设计主河道底高程为▽-4.0m，底宽160m，▽±0m高程面宽240m，边坡1:
10，两侧超宽3.0m，超深0.3m。
疏浚工程量125万m3。
1.2.4.2吹填工程范围和工程量
本工程吹填范围为新津片区回填区1（业主拟纳入新津片区一起吹填，吹填量以工前测量为准）、回填区2、回填区3、回填区4，回填总面积398.20万m2，（详细范围见图1-2）。
吹填高程▽+2.0m～▽+2.8m（已包括设计吹填预留超高），平整度要求▽-0.2m～▽+0.3m，吹填平均高程±0.15m，根据原始滩面设计预留超高为0～0.8m（详见表1-2）。
吹填容积总量为1596.28万m3，各回填区工程量明细见表1-1；考虑吹填施工中的流失量和固结，总吹填工程量约1758.73万m3，各分区工程量明细见表1-1。
实际吹填工程量以施工前原始滩面高程测图计算为准。
回填区工程量明细表表1-1
回填区
回填区1
回填区2
回填区3
回填区4
合计
面积（万m2）
95.08
（拟回填）
107.74
152.10
43.28
398.20
回填土方（万m³）
-
649.26
655.69
291.33
1596.28
吹填标高（m）
-
+2.0~+2.55
+2.0~+2.60
+2.0~+2.80
-
设计吹填预留超高表表1-2
原始滩面高程（m）
吹填预留超高（m）
+2.0
0
0
0.1
-1.0
0.4
-2.0
0.5
-3.0
0.55
-4.0
0.6
-5.0
0.8
1.2.4.3隔堤工程范围和工程量
本工程隔堤项目：
隔堤1（是否取消视回填区1的吹填标高而定）、隔堤4；结构均为袋装砂棱体。
隔堤1：
全长为2568m，堤顶设计标高为▽+3.0m，堤顶宽度为3.0m，总填筑方量约为151934m3。
隔堤4：
全长为5800m，堤顶设计标高为▽+1.0m，堤顶宽度为3.0m，总填筑方量约为328294m³。
隔堤断面见图1-1。
吹填区与隔堤平面位置见图1-2。
1.2.5取砂区位置
吹填取砂区位于新津片区南堤外侧海域砂料场，距离南堤1700m～3000m。
隔堤取砂区位于新津片区南堤前沿砂料场，距离南堤300m～1700m。
回填区1取砂区位于新津片区拦砂堤内侧砂料场，东距拦砂堤300m，北距海湾大桥1000m，西邻汕头港主航道。
各取砂区平面位置见图1-2A、图1-2B。
图1-1隔堤断面图
1.2.6施工工期
本工程合同要求2013年4月17日竣工，根据施工总进度计划安排，现调整为2013年9月底竣工，节点工期要求：
1、2012年4月30日前完成新开新津河疏浚。
其中L0+000～L1+100由联营体牵头人三航负责疏浚。
2、2012年9月30日前完成隔堤4。
3、2013年9月15日前完成回填区2、回填区3、回填区4。
4、回填区1工期要求待定。
5、2013年9月30日前完成竣工验收。
1.2.7工程质量
本工程施工质量：
符合交通部《水运工程质量检验》（JTS257-2008）合格标准。
1.3自然条件
1.3.1气象
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，平均气温高，夏季盛吹东南风，冬季为北风和偏北风。
四季主要特点：
春季阴雨天气较多，夏季高温湿热水汽含量大，常带来大雨、暴雨，秋季常有雷雨、台风雨，冬季寒冷，雨量稀少，霜冻期很短。
1.3.1.1气温
多年平均气温：
21.5℃；
最高月平均气温：
28.3℃（7月）；
最低月平均气温：
13.8℃（1月）；
极端最高气温：
38.6℃（1982年7月28日）；
极端最低气温：
0.3℃（1991年12月29日）。
1.3.1.2降水量
多年平均降水量：
1630mm；
最大年降水量：
2420mm（1983年）；
最小年降水量：
924mm（1956年）；
降水量比值：
2.62；
降水集中月份：
4月～9月（汛期）；
汛期降水量：
占全年水量的80％；
汛期降水其中月份：
5月～8月；
枯水期（10月～翌年3月）降水量：
占全年总量20％。
1.3.1.3蒸发量
汕头站多年平均蒸发量为1694.5mm（小型蒸发器），蒸发量的年际变化较小，但年内分配的差异较大，7月蒸发量最大，1月蒸发量最小。
1.3.1.4风速、风向
多年平均风速：
2.7m／s；
实测最大风速：
53.0m／s（2001年7月6日）；
10分钟平均最大风速：
34.0m/s；
该区域属季风气候区，常风向和强风向均为东北东方向，风向频率18％，夏季多为偏南风。
1.3.1.5台风
据汕头气象局资料统计，从1954年至1995年的42年中，对潮汕地区（粤东潮州、汕头、揭阳、汕尾）有影响的台风总个数为283个，平均每年有6.74个。
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的68％。
1.3.1.6海面强风
海面强风对水上作业的影响很大，汕头市位于广东省的东南沿海，又处于台湾海峡的喇叭口，所以附近海面强风的日数和强度都居全省之冠。
每年9月～翌年6月，海面上都可能有强风出现。
图1-2A
图1-2B
根据福建东山县气象台的测风资料，汕头海面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16～20天，最多为11月，平均约19.2天。
海面强风的年际变化较大，施工区海面强风最多的时段是1964年10月～1965年1月，4个月的强风日数共95天，平均每月24天；其次是1967年11月～1968年2月，4个月的强风日数达93天，平均每月23天。
强风较少的时段是1982年10月～12月，3个月只有25天，平均每月只有8天左右，见表1-3。
东山县气象台各月强风（最大风速≥11m/s）日数表1-3
月份
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
9月～翌年6月
总天数
256
495
537
535
521
497
453
300
229
139
3949
平均天数
9.1
17.7
19.2
19.1
18.6
17.8
16.2
10.7
8.2
5.0
141.0
1.3.2水文
韩江三角洲水文控制站为潮安站，海区有两个潮位观测站，妈屿站及东溪口站。
本工程采用妈屿站为潮位代表站。
1.3.2.1径流
上游来水由潮安站进入韩江三角洲，经五大口门出海。
根据潮安站1951年～2003年实测资料：
多年平均年径流量：
248亿m3；
多年平均流量：
787m3/s；
历年最大年平均流量：
1510m3/s（1983年）；
最小年均流量：
355m3/s（1963年）；
丰、枯比值：
4.3；
丰水年径流量与正常年比值：
1.9；
枯水年径流量与正常年比值：
0.5。
径流的年内分配与流域内降雨的时空变化基本一致，分配极不均匀。
潮安站4月～9月径流量占年径流量的74.1％，其中5月～6月的径流量占年径流的31.2％，历年最大月平均流量4070m3/s（1983年3月），最小月平均流量97.3m3/s（1955年3月）。
1.3.2.2潮汐
潮汐性质和基准面关系
韩江三角洲河口属弱潮河口，潮汐受东太平洋与南海潮波、海流及风吹流的共同影响，属不规则半日混合潮，一天内两次高潮和两次低潮均不相等，平均潮差1.02m，最大潮差2.95m。
本工程采用高程基面为珠江高程，与各海平面的关系如下：
潮位特征值：
年最高高潮位1.31m
年最低低潮位-1.64m
年平均高潮位0.36m
年平均低潮位-0.66m
平均海平面0.15m
年平均潮差1.02m
年最大潮差2.95m
设计水位：
设计高水位1.85m
设计低水位-1.80m
极端高水位3.11m（东堤3.11m～3.36m）
极端低水位-1.90m
1.3.2.3泥砂
根据潮安站的多年观测资料分析，1955年～1980年的多年平均含沙量为0.30kg/m
，年输沙量为723万t；1981年～2003年潮安站的多年平均含沙量为0.23kg/m
，年输沙量为622万t。
根据2005年6月8日～10日水文测验资料分析，工程区域涨、落潮含沙量平均0.013kg/m
～0.047kg/m
，最大可达0.031kg/m
～0.117kg/m
。
1.3.2.4波浪
韩江口外海域地处华南强浪区，波浪方向相对集中，常浪向为E向（浪频率37.14％）、其次是SE向（浪频率为14.78％）。
E向浪和SE向浪的年平均波高分别为1.23m、0.92m，平均周期分别为6.24s、6.34s。
本工程按100年一遇的标准计算堤前设计波浪要素，见表1-5~1-7。
西堤堤前设计波浪要素表1-5
堤型
破碎波高Hb（m）
设计波浪要素
H1%（m）
H4%（m）
H13%（m）
平均波高H（m）
周期
T（s）
波长L（m）
B1/B2
4.766
5.640
5.298
4.894
3.98
9.7
93.21
南堤堤前设计波浪要素表1-6
堤型
破碎波高Hb（m）
设计波浪要素
H1%（m）
H4%（m）
H13%（m）
平均波高H（m）
周期
T（s）
波长L（m）
C
4.866
6.796
6.245
5.607
4.277
10
84.33
东堤堤前设计波浪要素表1-7
堤型
破碎波高Hb（m）
设计波浪要素
H1%（m）
H4%（m）
H13%（m）
平均波高H（m）
周期
T（s）
波长L（m）
D
4.266
4.81
4.30
3.72
2.64
9
70.72
E
——
3.13
3.13
3.13
3.13
9
48.43
F
——
1.433
1.22
0.995
0.64
3.64
20.13
1.3.3地质
1.3.3.1新津片区南堤外侧海域砂料场
第①层淤泥：
灰褐色，饱和，流塑，富含有机质，土质软弱，该层主要分布在海底上部，层厚0.00m～3.85m，层底高程▽-4.50m～▽-11.95m。
第②层粉砂、中砂：
灰黄色，由相应级配的砂粒组成，含少量云母碎片，其中的粉砂呈松散～稍密状，分布较少，该层厚度0.50m～8.70m，层底高程▽-6.20m～▽-19.05m。
第③层淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉细砂（含粘土、粗砂夹层）。
本层未全揭穿，揭露层厚5.15m～18.60m，揭露层底高程▽-22.00m～▽-29.75m。
第④层粘土：
灰黄色、青灰色，湿，可塑，分布较少，揭露层厚0.00m～6.00m，已揭露层底高程▽-26.60m～▽-28.40m。
第⑤层中砂：
浅灰色、灰黄色，饱和，中密，揭露层厚1.40m～3.50m，揭露层底高程▽-25.50m～▽-25.70m。
1.3.3.2新津片区南堤外侧海域砂料场砂源分析及评价
第①层淤泥，土质软弱，该层主要分布在海底上部，其中XSY1、XSY2号孔本层缺失，层厚0.00m～3.85m，层底高程▽-4.50m～-11.95m，平均厚度约2.70m。
第②层粉砂（局部为中砂），含少量粉粘粒，松散～稍密，结合前期资料分析，本砂料场大部分孔段见及本层（注：
XSY5号孔本层为稍密～中密状中砂），其中SY38、SY42、XSY3、XSY4、XSY6、XSY7、XSY8号孔本层缺失，本层透水性好，吹填后易固结，该层厚0.50m～8.70m，平均厚度约2.50m，层底高程▽-6.20m～▽-19.05m。
第③层淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉细砂，局部夹粘土、砂性土透镜体。
上述土层中，从吹填适宜性、上覆覆盖层厚度及开采可行性考虑，仅第②层粉砂（局部为中砂）可以作为吹填料使用。
1.3.4自然条件分析
根据施工区自然条件及现场踏勘资料，强风主要出现在10月～翌年3月，平均每月约达16～20天，最多为11月，平均约19.2天，对疏浚吹填施工影响很大，施工难度极大，基于安全考虑，期间暂停南堤外侧海域施工。
每年4月～9月除受台风影响外，施工条件是一年最适宜疏浚吹填施工的。
1.4施工工况
根据施工区气象和水文条件，确定本工程绞吸挖泥船施工工况为为Ⅴ级。
1.5施工现场总平面布置
施工现场总平面布置图见图1-3。
1.6临时设施的布置
1.6.1交通
陆上交通可利用新津片区附近已建道路及在建围堤堤顶道路。
水上运输可利用新津河上临时码头作为水陆运输中转站。
1.6.2通讯
本工程与外界可通过固定电话、移动电话和互联网进行联系，与作业船舶以及作业船舶之间的通讯联系采用移动电话和VHF高频电话实现话务通讯。
第二章施工方案和施工工艺
2.1工程重难点及对策
2.1.1工程施工安全问题
本工程地属亚热带气候，处于台湾海峡喇叭口，受海洋性东南亚季风影响很大，尤其夏季台风和冬季海面强风。
台风影响每年6～7次，主要出现在5月～9月。
受此影响，每年挖泥船停工避风约25天。
海面强风主要盛行于每年10月～翌年4月（清明），每月约20天风力大于6～7级，浪高大于3.0m；在强风过后，涌浪仍会持续影响2～3天。
为解决好安全生产问题，拟采取以下针对性措施：
（1）绞吸船避风措施
每艘绞吸船配备大马力拖轮和锚艇，使用快速接头与浮管相接；在收到台风预警后，确保绞吸船可以快速断掉浮管，进港避风。
（2）海上管线避风措施
受涌浪影响，端点站的八字锚缆很容易断裂。
因此，加强海上钢缆检查，及时更换受损钢缆。
施工时，浮管锚缆使用φ30mm的钢缆。
台风和海面强风预警时，浮管锚缆换用4节φ30mm的锚链（每节25m）；浮管拉直后抛一个5t重的锚，留在原地避风。
（3）管理措施
安全工作由项目经理作为第一责任人，由经验丰富的专职、兼职安全员组建安全部，设专人负责对天气、风浪预报的记录和通报。
鉴于每年10月至次年4月强风浪影响天数超过20天，为保证安全生产，此期间暂停海上施工作业。
2.1.2同步施工的协调问题
受本工程合理工期三年调整为二年以及前期工程开展受阻等因素影响，堤防工程与围内回填要同步施工。
措施一：
加强联合体内部沟通。
1、在铺设吹填管线、选择水陆管架点、管线出口调整及场内在建道路使用等方面，联合体之间将加强协调和配合。
2、根据吹填需要，调节泄水口水门箱闸板的高度，在保证吹填高程与平整度的同时，避免水位过高对堤防工程造成影响。
措施二：
加强现场快速决策机制。
根据堤防工程的进度情况和气候条件，及时对施工方案和施工计划进行调整，以决定最佳吹填的路径、管口位置和绞吸挖泥船的数量。
2.1.3平整度和流失量控制问题
吹填砂料场的勘察报告表明，吹填土含泥量达到50.5%。
主要成分中的粘土颗粒和淤泥会造成以下不利影响：
1、粘土颗粒极易造成排泥管堵塞，在出砂口附近形成鹅蛋形状粘土堆，不利于控制吹填高程。
2、淤泥不容易沉淀，在吹填中后期流径有限时流失量极大。
拟采取以下控制措施：
1、一旦发现粘土颗粒堆积强度过大，高程超过设计要求后，挖机协助管线组更换绞吸船到支线施工。
2、在吹填区泥面高程接近设计要求时，加强与船组沟通，统一调度，做好及时延伸管线。
3、合理调整管线出口，延长吹填水流径，减少流失量。
4、在泄水口安装钢制水门箱，利用闸板控制回填区水位，减少流失量。
水门结构见图2-1。
2.2主要施工机械设备投入计划和施工能力测算
2.2.1主要施工机械设备投入计划
根据本工程的特点和工期要求，各分项工程主要施工设备投入计划如下：
1、新津河疏浚拟投入1艘小型绞吸挖泥船施工；
2、围内吹填拟投入3艘3500m³/h绞吸挖泥船施工；
3、隔堤施工拟投入1艘吸砂船、2艘运砂船与1艘平板船施工；
4、回填区1拟投入绞吸船数量视具体情况而定。
另外，配备3艘锚艇，配合绞吸挖泥船移船、移锚和浮管接拆；配备3艘大马力拖轮，台风与强风浪时，负责挖泥船的避风撤离。
施工设备配备见表2-1。
主要施工设备配置一览表表2-1
序号
设备名称
单位
数量
备注
1
3500m3/h绞吸挖泥船
艘
3
回填区1绞吸船数量待定
2
小型绞吸挖泥船
艘
1
3
锚艇
艘
3
4
交通船
艘
1
载客10人
5
大马力拖轮
艘
3
6
φ850mm岸管
m
6000
7
φ850mm浮管
m
1800
8
φ850mm沉管
m
9000
9
Φ700mm岸管
m
1000
10
Φ700mm浮管
m
1600
11
Φ850mm排水管
座
12
12
钢质水门箱
根
24
13
GPS定位仪
套
4
挖泥船定位船载
14
测量仪器设备
见测量方法
15
吸砂船
艘
1
16
运砂船
艘
2
17
平板船
艘
1
18
泥泵
套
8
2.2.2施工工效和能力测算
1、疏浚吹填
根据本工程疏浚吹填土质、绞吸船挖深、吹填排距及以往的施工经验，3500m3/h绞吸挖泥船和小型绞吸挖泥船挖泥效率分别取1850m3/h和700m3/h。
考虑到台风影响，每月受自然影响取6天，避风期间安排检修，有效施工天为24天。
考虑到有效施工作业天中补给、移船移锚、检机加油以及接、拆管线等因素，每天挖泥运转时间取18小时。
绞吸挖泥船工效和施工能力测算结果见表2-2。
绞吸挖泥船工效和施工能力表2-2
序号
规格
每月施工天数
每天施工时间
时间利用率
施工
效率
每天生
产能力
每月生
产能力
1
3500m3/h
24
18
60%
1850m3/
3.33万m3
80万m3
2
小型
24
18
60%
700m3/
1.26万m3
30万m3
根据表2-2，结合吹填次序和吹填工程量，测算可知：
（1）回填区2安排1艘绞吸船9个月可以完成；
（2）回填区3安排2艘绞吸挖泥船4.5个月可以完成；
（3）回填区4安排1艘绞吸挖泥船4个月可以完成。
2、隔堤4
根据现场自然条件，每台泥浆泵充灌效率取30m3/h，按平均12小时计，每天每台泥浆泵至少可完成360m3。
计划投入8台泥浆泵，施工强度最低可达2880m3/d。
按照此施工强度完成隔堤4需要115天，考虑其他因素影响，每月施工25天，4.6个月可以完成隔堤施工。
2.2.3施工船舶进场计划
施工船舶进场计划表见表2-6。
施工船舶进场计划表表2-6
序号
内容
规格
设备进场时间
备注
1
1#绞吸船
3500m3/h
2012.6.1
管线2012.5月份进场并组装完
2
2#绞吸船
3500m3/h
2013.4.1
管线2013.3月份进场并组装完
3
3#绞吸船
3500m3/h
2013.4.1
管线2013.3月份进场并组装完
4
4#绞吸船
小型
2012.3.1
管线2012.2月份进场并组装完
5
吸砂船
-
2012.3.1
6
运砂船
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2012.3.1
7
平板船
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2012.3.1
配备发电机组、泥浆泵
8
回填区1绞吸船
3500m3/h
待定
管线在船舶进点施工前1个月就绪
2.3施工总体安排
（1）2012年3月1日～2012年4月30日，安排新开新津河施工，挖深-4.0m，开挖工程量约50万m3，工期为2个月。
（2）2012年3月1日～2012年9月30日，在东侧抛石堤往南推进1km后，安排隔堤施工单位进点施工。
全长5.8km，工程量33万m³，鉴于隔堤施工要与堤防工程同步，实际安排工期7个月。
（3）2012年6月1日～2012年9月30日，F型堤防抛石堤合拢后，安排1艘3500m3/h绞吸挖泥船沿着新津河铺设管线，由北往南吹填回填区2→回填区3，考虑到期间冬季暂停施工，实际安排工期15.5个月。
（4）2012年10月～2013年3月，冬季强风浪影响，暂停吹填施工。
（5）2013年4月1日～9月15日，堤防抛石堤全部合拢后，另外安排2艘3500m3/h绞吸挖泥船进点新津片区吹填，工期5.5个月：
1艘绞吸船的管线从片区南堤北圆弧段上岸，由南往北吹填，依次为：
回填区4→回填区3：
1艘绞吸船的管线从片区西堤上岸，由北往南吹填，依次为：
回填区2→回填区3。
管线布置详见第一章《施工现场总平面布置》。
根据以上安排，可以完成吹填量1640万m³，加上新津河疏浚土约125万m³，合计吹填1765万m³，能够满足回填要求。
（6）回填区1拟在收到业主书面通知2个月后开始吹填，吹填高程、工程量、船舶数量及工期要求待定。
施工总体流程见图2-2。
2.4施工总体布置
2.4.1施工船舶布置
1、新开新津河疏浚
小型绞吸挖泥船沿新开新津河轴线艏北艉南布置，从浚前水深较深的河道南侧开始由南往北疏浚开挖。
竣工验收
图2-2施工总体流程图
2、新津片区围内吹填
3艘绞吸挖泥船分别布置在取砂区的东部、中部和西部，1艘艏西艉东施工，另外2艘艏东艉西施工。
3、回填区1吹填
绞吸船布置在取砂区的南部，沿着拦砂堤
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