工作船码头基槽开挖工程施工组织设计方案.docx
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工作船码头基槽开挖工程施工组织设计方案
山东液化天然气（LNG）项目码头
及陆域形成工程
工作船码头基槽开挖施工方案
编制单位：
中父第二航务工程勘察设计院有限公司与
中交一航局第二工程有限公司联合体
编制人：
审核人：
项目总工：
编报日期:
1.概述2
2.施工方法2
2.1施工工艺流程2
2.2施工准备3
2.3测量定位12
2.4基槽开挖施工12
2.5水下礁石钻孔爆破施工14
3.验收方法18
4工程施工进度18
4.1工期情况18
4.2施工进度保证措施19
5.进度控制及工期保证措施19
5.1.进度控制19
5.2工期保证措施20
6.施工质量保证体系21
6.1质量方针21
6.2质量目标21
6.3施工质量控制依据22
6.4施工质量保证体系22
6.5质量保证措施23
7.安全目标及安全保证措施24
7.1安全目标24
7.2安全组织机构24
7.3实行施工项目安全管理24
7.4劳动保护措施24
7.5航行避让措施25
7.6防台措施25
8.文明施工和环境保护26
9.
28
现场施工平面布置图
1.概述
本工程位于青岛市胶南市西南的董家口嘴.在规划的青岛港董家口港区西
侧.港址东侧为琅琊台湾.西侧邻近青岛市与日照市分界线.南面面向大海.北面为陆域。
工作船码头布置于接收站西南侧、LNG泊位西侧.码头成L型布
置全长244.4m.由引堤与陆域相连。
本次基槽开挖长度250.3m.开挖宽度14〜18m.开挖底标高-6〜-9.8m基床座落于强风化岩层④-2及以上级别岩层上。
采用8m3抓斗的抓斗式挖泥船并通过全球定位系统GPS控制轴线及断面位置。
挖泥船配以两条500m3自航泥驳抛泥。
挖泥船顺码头轴线定位.分段、分层、分条开挖。
开挖过程中.勤测水深.挖至设计标高后.及时核对土质.是否达到设计要求的持力层.并通过挖泥船水下排查取样。
2．施工方法
2.1施工工艺流程
2.2施工准备
221自然条件特点分析
221.1气象
拟建工程区位于暖温带季风气候区域.受海洋环境的调节.夏半年呈显著的海洋性气候特点：
盛行东南风.气候湿润多雨.热量充足.温度适中且无酷暑；冬半年呈大陆性特点：
盛行偏北风.空气干冷。
气象资料中风资料采用董家口2006年9月〜2007年8月一年测风资料统计分析.其它采用胶南气象站1961〜2007年资料统计分析。
胶南气象站位
于王戈庄东南李家石桥.地理位置为北纬35°53’、东经120°00’，观测场海拔高度为9.5米；董家口风观测站位于董家口半岛南部.高度约15m。
地理坐标为35036.303’N.119o46.784’E。
⑴气温
年平均温度「C）12.5
最高年平均温度「C）17.3
最高月平均温度「C）25.4（8月）
最低月平均温度「C）-1.4（1月）
⑵降水
拟建工程区降水特征值见下表
降水特征值表
最大年降雨量（mm）（2007年）
1457.2
最大月降雨量（mm）（2007年8月）
556.1
最大日降雨量（mm）（1990年8、16日）
299.9
年平均降雨量（mm）
757.7
>10mm（天）
21.5
>25mm（天）
9.2
>50mm（天）
3.0
最大一次降雨量（mm）（2001年
21/7-3/8）
385.7
一次降雨最长历时（h）（1970年
19/7-30/7）
12天
量258.1
最大24小时降雨量（mm）
299.9
雨季（天）降雨日数
86.5天
台风天数（天）
1天
⑶风况
本地区受季风影响•夏季多偏东南风.冬季多偏西北风。
根据国家海洋局北海分局环境预报中心在董家口进行的一年（2006年9月〜2007年8月）测风资料统计分析•本地风频率统计见表。
董家口风频率统计表（2006年9月〜2007年8月）
N
方向
最大风速（m/s）
平均风速（m/s）
频率（%）
N
7.9
2.24
6.02
NNE
9.1
2.05
3.60
NE
11.8
2.80
3.79
ENE
12.8
3.21
8.27
E
9.5
2.50
6.47
ESE
5.9
1.77
4.11
SE
5.5
1.70
3.13
SSE
6.7
2.31
4.83
S
9.4
2.47
5.92
SSW
8.7
2.95
8.14
SW
7.1
2.24
3.96
WSW
4.9
1.63
2.50
W
5.4
1.87
4.98
WNW
11.3
2.50
6.69
NW
10.7
2.77
11.20
NNW
8.7
2.59
8.52
C
0
0.00
7.85
本区常风向为NW向濒率11.2%.次常风向为NW向濒率8.5%;强风向为ENE向.最大风速12.8m/s.次强风向为NE向.风速11.8m/s。
级风（风速》13.9m/s）出现的天数为16天。
据调查本区历史上曾出现过23m/s的大风。
另外.根据胶南气象站1961~2007年风资料统计.常风向NNW.频率13%.次常风向NW.频率10%.强风向NNW.最大风速19.3m/s。
风季节分布：
夏季风向多集中在ENE〜ESE各向.冬季NW和NNW风占主导地位；春季为过渡季节.的风向比较分散.偏北风逐渐减少.偏南风逐渐增多。
秋季偏北风和偏西风逐渐增多.而东及东南风逐渐减少。
青岛地区大风夏季由台风或气旋造成.冬季大风由寒潮形成。
台风主要出现于7〜9月份.大风风力大多数为8〜10级.>8级风的影响时间一般为1〜2天.少数3〜4天。
一般而言.青岛地区主要受其外围影响.台风直接穿过青岛地区有记载的有2次.分别是1939年8月22日及1985年8月19日。
最大瞬时风速达40.3m/s。
寒潮主要发生在10月至翌年3月.伴随降温过程.往往有偏北大风出现.大风一般6〜8级.也有9〜10级。
青岛地区平均每年寒潮3次。
风对船舶作业的影响：
根据统计结果.大于15m/s的风折合影响船舶作业的天数为7.5天。
另外.根据青岛地区历史气象资料.本地区连续大风天主要为冬季寒潮及夏季台风或气旋.大风同时伴随大浪.是影响码头连续不可作业的主要因素.一般影响1~2天.最长影响天数为5天。
⑷雾况
雾多出现于每年的4〜7月.出现频率约占全年的77.8%
雷暴多出现在夏季.占全年雷暴天数的71.9％.以7、8月份最多。
雷暴最早发生在2月（1987年）.最晚结束于12月（1975年）。
年平均出现雷暴天数为23.1天。
雷暴影响码头作业的天数为7天。
2.2.1.2水文国家海洋局北海预报中心在董家口设立潮汐观测站进行了一年潮位观
测（2006年9月-2007年8月）.验潮点位于琅玡台湾内.坐标为：
35°37.3'
N.119°47.5'E。
距董家口约30km的石臼港有长期潮位观测资料。
短期同步潮位资料相关分析表明.董家口海域与石臼所两站潮汐非常相近。
本工程设计水位采用两站同步资料相关推求；极值水位采用《海港水文规范》附录C中的“K值法”推求。
2.2.1.3潮位
⑴基准面及其换算关系
本报告中高程基准面采用当地理论最低潮面.其与85国家高程基准面之间的关系如下：
2.735m
当地理论最低潮面
董家口港址基面关系
⑵潮汐性质及潮型
根据实测潮位资料分析.董家口潮汐特征数K=（HK1+H01）
/HM2=0.4<0.5.潮汐类型属正规半日潮型。
⑶潮位特征值
平均海平面
2.825m
平均高潮位
4.265m
平均低潮位
1.455m
最咼咼潮位
5.185m
最低低潮位
-0.145m
最大潮差
4.79m
平均潮差
2.94m
⑷设计水位
设计水位如表
3-3所示。
设计水位一览表单位：
m
设计高水位
4.705
高潮累积频率10%的潮位
设计低水位
0.000
当地理论最低潮面
0.665
低潮累积频率90%的潮位
极端高水位
5.905
重现期为50年的年极值高水位
6.025
重现期为100年的年极值高水位
极端低水位
-0.445
重现期为50年的年极值低水位
2.2.1.4波浪
⑴波浪资料
本地缺少长期波浪观测资料.2006年9月〜2007年9月.国家海洋局北海预报中心在港区进行了一年的波浪短期观测。
观测站地理坐标为35o
36.303'N.119046.784'E.测波点水深10m。
观测资料统计分析表明：
常浪向为SE向.频率为29.34%;次常浪向为ESE向.频率为17.6%。
其中波高》1.5m现频率最多的方向是ESE向.频
率为0.86%。
波浪波型主要为混和浪和风浪。
涌浪主要出现在ESE-SSE向。
波浪周
期基本都在7s以下.观测到的最大周期为11.8s。
波况统计表见表。
项目
<=0.5
0.6-0.7
0.8-0.9
1.0-1.2
1.3-1.5
1.6-1.9
>=2
合计
波向
N
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
NNE
0.25
0.00
0.00
0.13
0.00
0.00
0.00
0.38
NE
0.64
0.25
0.13
0.15
0.00
0.00
0.00
1.17
ENE
0.38
0.38
0.13
0.13
0.13
0.13
0.13
1.40
E
1.27
0.51
0.51
1.14
0.38
0.25
0.13
4.19
ESE
5.51
4.37
3.26
2.53
1.06
0.43
0.43
17.60
SE
11.11
7.78
5.85
3.54
0.79
0.28
0.00
29.34
SSE
8.26
2.03
1.02
1.14
0.13
0.00
0.00
12.58
S
4.07
1.02
0.76
0.25
0.13
0.13
0.00
6.36
SSW
2.06
0.25
0.13
0.00
0.13
0.00
0.00
2.57
SW
0.76
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.76
WSW
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
W
0.13
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.13
WNW
0.25
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.25
NW
0.89
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.89
NNW
0.25
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.25
C
21.86
0.13
0.13
0.00
0.00
0.00
0.00
22.12
合计
57.70
16.73
11.91
9.02
2.74
1.22
0.68
100.00
另外•根据港区东北约26km的相子门海洋站1984年一年测波资料统计表明：
该水域全年中S向波浪出现最多•频率为48.1%;次常浪向为NW向.频率为7.56%。
全年波高H4%》1.5m的频率为3.72%.其中S向》1.5m的频率为1.35%.频率明显较董家口1年波浪资料大。
该站受局部地形影响.偏东向波浪频率低.而偏南向浪频率偏高.不能完全反映外海波浪方向分布.但可反映本海区大的波浪的出现频率。
2.2.1.5地质
拟建工区码头区揭示地层主要有②-1淤泥及淤泥质粉质粘土.②-2中粗砂、③粉质粘土及粘土、③-2中粗砂、③-3粉细砂.④-2强风化花岗岩（砂砾状）.④-3强风化花岗岩（碎块状）.⑤中风化花岗岩。
从地层分布上.呈现由北向南.基岩面逐渐降低.上部覆盖层②.③单元土体逐渐增厚的趋势。
至码头前沿②-2中粗砂.③-1中粗砂层含量增多。
下部花岗岩风化不均.④-1.④-2.④-3.⑤单元体地层起伏较大。
m
2-1淤泥及淤泥质粉质粘土（Q4）呈流塑状态.具高压缩性.强度较差；
2-2中粗砂（Qm）一般呈松散状态、呈透镜体.零星分布•强度较低；
dl-Jel
3粉质粘土及粘土（Q3）呈可塑状、力学性质稍好。
dl-（el
3-2中粗砂（Q3）中密状、混砾石。
强度较好。
dlJel
3-3粉细砂（Q3）在部分钻孔有揭示•中密状.强度稍好。
3
（2）
4-2强风化花岗岩（砂砾状）（丫5）为勘区下部地层•分布较连续•局部缺失•强度较高.可根据建筑物荷载大小选作天然基础持力层；
3
（2）
4-3强风化花岗岩（碎块状）（丫5）为勘区下部地层.分布不均匀.强度较高；可根据建筑物荷载大小选作天然或桩基础持力层。
3
（2）
5中风化花岗岩（丫5）为勘区底部地层.强度咼但埋深咼低不均匀.是良好的基础持力层。
该区地层覆盖层主要为第四系全新统海洋沉积及晚更新统残积层•下
卧崂山阶段侵入岩体中粗粒花岗岩及胶南期月季山阶段侵入岩体夏河城中粒角闪闪长岩。
根据岩土层的时代成因、岩土类别以及相应的物理力学指标•按单元土体从上至下描述如下：
码头工程部分单元土体：
m
2-1淤泥及淤泥质粉质粘土（Q4）:
深灰色•褐灰色•含云母.腐植物.贝壳屑•局部混少许碎石。
为勘区上部地层•主要分布于水域上部。
层底标高在-13.23米〜-22.75米之间.呈层状，层厚在0.4〜4.1米之间。
呈流塑状态。
m
2-2中粗砂（Q4）：
灰色.含云母,少许淤泥及粘性土，贝壳屑.局部为粉细砂。
是勘区上部地层.呈层状或透镜体状零星分布。
层底标高在-10.83米〜-24.65米之间.层厚在0.3米〜4.15米之间。
呈松散一稍密状态。
其标准贯入击数平均值N=9击（6-13）。
dHel
3粉质粘土及粘土（Q3）:
褐黄色混青灰色.混砂.含云母.铁锰结核。
是该区中部地层.一般呈层状.局部以透镜体形式出现.层底标高在-18.17米〜-23.09米之间.层厚在0.9米〜7.2米之间.一般呈可塑状态.局部为硬塑或软塑。
dl4fel
3-1淤泥质粉质粘土（Q3）:
褐灰色.灰黄色.含云母.腐植物.土质
不均.混砂.是该区上部地层.呈透镜体状分布于勘区中部。
层底标高在
-16.98〜-22.45米层厚0.8〜1.9米。
呈软塑状.局部流塑或可塑状态。
本次勘察仅少量钻孔有所揭示。
dldel
③-2中粗砂（Q3）：
黄色、褐黄色.含云母.混少许粘性土.局部为砾
砂.是该区中部地层.呈透镜体状零星分布于③单元土体上、下部.层厚
0.6〜3.3米之间。
局部直接覆盖在基岩之上。
呈中密状态。
其标准贯入击数平均值N=23击（20-29）。
dl+el
3-3粉细砂（Q3）:
黄色、褐黄色.含云母.混少许粘性土.是该区中
部地层.呈透镜体状零星分布于③单元土体上、下部.层厚0.7米〜2.0米之间。
一般呈中密状态.局部密实状。
其标准贯入击数平均值N=26击
（17-31）。
3
（2）
4-1全风化花岗岩（丫5）：
褐黄色.灰黄色.原岩结构.主要成份为风化的长石、石英颗粒及少许云母碎屑组成.风化强烈.岩芯呈砂土状，手捏易散。
零星分布.层厚在1.2〜1.8米之间。
本次勘察仅CZK1,CZK5号孔有所揭示。
3
（2）
4-2强风化花岗岩（砂砾状）（丫5）:
褐黄色、灰黄色.原岩结构.主要成份为未完全风化的长石、石英颗粒及少许云母碎屑组成.风化不均.岩芯以砂砾状为主.局部块状，手掰可断。
层顶标高在-10.83〜-25.28米之间。
3
（2）
4-3强风化花岗岩（碎块状）（丫5）：
褐黄色.灰黄色.灰白色中粗粒结构，成份为长石，石英，岩芯以块状为主.局部风化剧烈夹砂砾状。
3
（2）…
5中风化花岗岩（丫5）:
为中风化花岗岩及闪长岩。
褐黄色.灰黑色.中粗粒结构.主要成份为长石、石英.岩质坚硬.岩芯呈块状、短柱状、柱状。
该区岩石风化程度判定标准：
主要根据交通运输部《港口岩土工程勘察规范》（JTS133-1-2010）进行判定.即矿物成分和原岩结构的风化变异情况及岩芯的粒间连结状况和强度来划分强风化岩和中风化花岗岩的.
同时.以50>N>30划分全风化岩.N<30划分为残积土。
施工现场将具有以下特征的岩样均判定为强风化：
针对遇水软化.手
捏即散成土状以及局部岩芯呈块状、柱状但手掰易断；标准贯入试验数据作为参考。
将具有以下特征的岩芯均判定为中风化：
岩芯完整，新鲜；
如若裂隙发育.质硬.岩芯多呈块状、柱状则结合钻进情况判定。
2.3测量定位
2.3.1根据设计图纸算出基槽挖泥区域各控制点的坐标.输入电脑成图.利用GPS定位挖泥。
2.3.2建立报潮站和安设水尺基槽开挖现场建立潮位站和安设水尺.按规定准确报告潮位。
2.4基槽开挖施工
2.4.1挖泥技术规格和质量要求挖泥要按《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）、《疏浚工程技术规范》（JTJ319-99）等技术规范要求进行施工。
并应符合《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）及《疏浚工程质量检验评定标准》（JTJ324-96）的有关规
定。
水下基槽挖泥选在涨潮时开挖.减少泥土的扩散流失对周边水域环境的污染。
施工过程中加强对船舶的检修.防止运输过程中的泥沙流失污染环境.泥驳的航行线路按指定航线航行。
2.4.2建立挖泥、清渣平面网格
按挖泥、清渣平面分区.并依据船舶的工作性能在每一挖泥、清渣施工区纵横向分条形成大网格并标明里程.之后在每个大网格里.依据抓斗的张口尺寸再进行纵横向分条形成小网格。
把已经分好网格的全部挖泥、清渣区位置图连同基槽设计轮廓线一起输入电脑.由测量控制软件控制.用于挖泥、清渣施工。
在具体挖泥、清渣施工时准确控制抓斗对准相应的小网格依次施工。
2.4.3挖泥船初定位
挖泥船驶入施工现场水域.利用挖泥船操作室里的电脑显示屏看到挖泥船将
进入拟施工区时.抛船艏八字缆锚.然后锚艇把船艉两个锚送到指定位置
挖泥施工定位
挖泥船初定位完成后.通过电脑显示屏.由操作手指挥.对挖泥船进行准确定位.把挖泥船准确定位在拟施工区的具体挖泥、清渣地点.并系紧各条缆绳.方可进行挖泥、清渣作业。
挖泥顺序：
首先进行南北向173m范围开挖.再进行东西向77m.由北向南进行码头基槽挖泥。
一幅网格抓挖泥、清渣完成后.由船舶操作室内的操作手根据电脑屏幕显示对下幅网格进行定位施工；每一船地挖泥、清渣完成后.由船舶
操作室内的操作手根据电脑屏幕显示指挥移船.进行下一船地施工.依此类推。
2.4.4基槽开挖
（1）严格按国家规范与技术规格书要求.施工开始前应进行原地面测量.并取得现场监理工程师及业主认可.并做为边坡放样和挖泥范围控制的依据.在勘察现场并对照《工程地质勘察报告》.分析各区上层、礁石的分布情况.最终确定分区、分层大样指导挖泥、炸礁施工。
施工过程中加强对船舶保养检修.防止运
输过程中的泥砂流失污染环境.泥驳的航行线路按指定航线航行。
挖泥船组按规定悬挂信号旗。
（2）按预定分区顺序组织施工.尽可能减少船组间的相互干扰.施工前可依据地质资料及实测原地形地貌.对分区做适当调整.形成流水作业.减少挖泥船组与炸礁船组间的相互干扰。
（3）挖泥时采用分层分条开挖法.分层厚度控制为2m.为确保基槽开挖过程中不发生塌坡.挖泥时依据土质及土层厚度按设计要求放坡.放坡采用阶梯法。
（4）基槽挖泥采用实时动态GPS自动定位系统.定位精度高.在施工过程中勤打水.控制挖泥厚度.特别是边坡及斗位联接处.防止超挖和欠挖。
基槽以土质控制挖泥深度。
各层挖泥土样及施工记录及时报送现场工程师.分段开挖的基槽设有足够的搭接长度.防止施工回淤。
5）达到设计要求的基槽经检查验收合格后.在现场工程师同意的情况下就
立即组织抛石.防止回淤。
（6）为确保减少挖泥对周边的污染.促进文明施工.疏浚时尽可能选在涨潮时开挖.减少泥土的扩散流失。
（7）在20万吨码头附近挖泥、炸礁时.加强与有关单位协调。
（8）施工中必须填写详细施工记录.包括挖泥船及泥驳注册号.施工位置及泥土类型.挖泥标高.挖泥船装驳时间.泥驳航行.抛泥返回到达挖泥船的时间等。
2.4.5基槽开挖施工质量控制
2.4.5.1根据基槽的平面位置和断面尺寸分段、分条进行开挖.基槽泥层厚度超过挖泥船一次最大挖泥深度时.分层开挖。
当基槽挖至设计深度时.对土质进行核对.如发现地质情况与设计要求不符.及时研究解决。
所挖土方装泥驳运至指定抛泥区。
2.4.5.2基槽开挖完成后.及时通知设计代表、监理工程师、地质部门、业主进行验收.验收完成后.及时抛填块石基床。
以免出现回淤。
2.4.5.3挖泥船配备有电子图型显示系统.自动显示设计挖槽形状和当时船位.下斗深度等情况.确保在任何视线不良的情况下能够连续准确施工。
设立导标.校核定位情况。
2.4.5.4基槽底标高挖至设计要求土层。
为控制好基槽底标高和基槽平整度挖泥需控制抓斗下落深度.即利用实时动态GPS自动定位系统控制挖泥厚度.特别是在边坡和基槽阶梯处加强测探.防止超挖和欠挖。
分段开挖的基槽至少有3m的搭接长度.防止施工回淤。
2.5水下礁石钻孔爆破施工
工作船码头基槽开挖中.涉及部分区域为中风化岩层需要爆破后开挖。
2.5.1炸礁技术规格和质量要求
（1）执行的技术质量规范：
《疏浚工程质量检验评定标准JTJ324—96》
《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）
《重力式码头设计与施工规范JTJ290—98》
（2）钻孔爆破后.要求岩石破碎均匀•粒径大小适中.适合8.0立方抓式挖泥船清挖。
（3）钻孔爆破一般一次钻爆至设计深度，一遇到特厚地段则分层爆破。
2.5.2爆破施工顺序
2.5.3施工方法
2.5.3.1首先待挖泥船清挖施工区域的覆盖层及强风化岩。
根据施工前的测
量图纸.进行施工钻孔布置设计。
钻孔时先用动态GPS定位法控制定位.指挥钻机定位到施工设计的钻孔位置上。
做到钻孔准确.防止漏钻和重钻。
根据当时的潮位和钻孔点设计要求开挖底部标高以及炮孔超深值计算该点的钻孔深度。
施工时要求一定要钻至计算出的钻孔深度以减少二次爆破。
炮孔钻好后将事先加工好的炸药条装进炮孔内.装药一定要装到孔底.装够量后再
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