30万吨原油码头施工组织设计.docx
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30万吨原油码头施工组织设计
第一章概述
1.1编制说明
本《施工组织设计》是我们在认真学习工程招标文件的基础上，根据工程的结构特点和施工条件，并根据公司近十余年来在大窑湾地区从事岛式、墩式码头施工所积累的经验，编制而成。
1.2编制依据
本工程《施工组织设计》编制依据为本工程招标文件及本工程地质资料，并遵循下列技术规范：
1.交通部《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）；
2.交通部《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）；
3.交通部《水运工程混凝土质量控制标准》（JTJ269-96）；
4.交通部《港口设备安装工程质量检验评定标准》（JTJ244-93）；
5.交通部《水运工程测量规范》（JTJ）；
6.交通部《港口工程地基规范》（JTJ250-98）；
7.交通部《港口工程荷载规范》（JTJ215-98）；
8.交通部《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）
9.交通部《港口工程混凝土结构设计规范》（JTJ267-98）；
10.国家和地方政府颁布的其他有关技术法规和规范。
11.交通部《爆炸法处理水下地基和基础技术规范》
1.3工程概况
1.3.1地理位置
本工程位于大连湾湾口北侧、大连大孤山沙坨子南侧。
1.3.2工程规模及结构型式
建设30万吨级原油专用泊位一个（含栈桥一座），共16个沉箱，全长510m，码头顶面标高+11m，码头前沿水深-24m。
栈桥包括4个基础，4个桥墩，全长585.45m。
本工程结构型式为沉箱重力墩式栈桥码头，其断面图见下面附图：
图1-1系缆墩断面示意图
图1-2工作平台墩断面示意图
图1-3栈桥墩断面示意图
图1-4靠船墩断面示意图
1.3.3工程施工内容
本工程的主要施工内容有：
30万吨级原油码头工程的码头及栈桥的水工工程，主要包括：
基槽开挖，基槽炸礁，基床抛石、基床夯实，沉箱预制、接高、安装、箱内抛石，上部方块预制安装及胸墙、安装鼓型护舷和快速脱缆钩等。
1.4现场自然情况
1.4.1气象
1.气温：
多年平均气温10.5℃，极端最高气温35.3℃（1972年6月10日），极端最低气温-21.1℃（1970年1月4日），平均最高气温14.8℃，平均最低气温6.5℃。
2.降水：
年平均降水量558.6mm，日最大降水量186.4mm（1980年）。
日降水量≥25.00mm的日数7.3da，日降水量≥50.00mm的日数2.4da。
3.风况：
本区受季风影响，夏季多南风，冬季多偏北风。
全年常风向为N，频率为19.45%；年平均风速为5.8ms，六级以上大风的频率为8.4%，以N向大风为主；最大风速32ms，风向SSW，出现时间为1974年8月29日。
4.台风：
据多年台风资料统计，对大连海区影响较大的台风平均约2年出现一次，多出现在6～9月份。
5.雾：
据鮎鱼湾信号台测站1983年6月～1984年5月资料统计，大孤山沙坨子全年能见度≤1km的雾日数平均58天，4～7月份占全年雾日的70.4％。
雾的平均延时为9.2h，因雾影响作业天数全年为25天。
6.湿度：
多年平均相对湿度为67％，冬、春季相对湿度较低。
1.4.2水文
1.潮位：
大连海区的潮型属不正规半日潮。
据鮎鱼湾验潮站资料统计，潮位特征值如下：
平均海平面2.23m
平均高潮位3.44m
平均低潮位1.04m
平均潮差2.39m
历年最高潮位5.00m（1985年8月2日）
历年最低潮位-1.03m（1980年10月26日）
平均低潮位0.96m
设计潮位
设计高水位4.06m
设计低水位0.44m
极端高水位5.16m
极端低水位-1.08m
乘潮水位（t＝2h，p＝94％）2.5m
2.波浪
（1）波况
本海区有长期海浪观测站—大连老虎滩海洋站。
该站地理坐标是E121°41′，N38°52′；采用1963年～1982年大连老虎滩海洋站实测资料统计，年平均波高介于0.4m～0.5m，7～11月偏高。
最大波高出现在8月为8.0m（1972年），其他各月的最大波高介于3.1m～4.6m。
常浪向为SW向，频率为14％，其次为SSE和SE，频率分别为13％和10％；强浪向为SW。
为了更进一步了解拟建港区的波况，1985年6月至1986年5月在大连新港鮎鱼湾水深-30m处使用“956”型测波仪进行了连续一年的波浪观测，使用该资料分析本港波况，本海区常浪向为SE向，频率为16.01％；次浪向为SSE向，频率为12.64％；强浪向为SSW向，HS≥1.6m的频率为0.22%；次强浪向为S向，HS≥1.6m的频率为0.18%；实测最大波高Hmax≥5.4m，其对应波周期T=7.0s，波向为SE向（出现在1985年8月19日17时）。
3.海流
（1）潮流性质
潮流基本为旋转往复流，接近正规半日潮型和半日潮流型。
涨潮主流向西南，落潮主流向东北。
最强涨潮流流速2.7Kn，流向SW，最强落潮流流速2.1Kn，流向NE，属于强流区。
大潮较强涨、落潮流垂线平均流速分别介于1.8～2.5Kn和1.2～1.7Kn；小潮较强涨、落潮流垂线平均流速分别介于1.5～1.9Kn和1.1～1.4Kn。
4.海冰
大窑湾地处黄渤海交界处的辽东半岛南端，本海区一般无严重冰期。
大窑湾深入内陆中，每年冬季有程度不等的结冰现象。
1985年1月15日～3月15日实测冰期约为3个月，近岸处固定冰最大厚度62cm，近岸冰最大堆积高度2m。
1.4.3工程地质
1.区域地质地貌概况
工程场址位于大连湾湾口北岸、大连大孤山半沙坨子南侧。
本区属中朝准台地复州－大连台陷区南缘，大孤山穹隆构造东缘。
出露地层属震旦系长岭子组和桥头组，岩性为板岩夹泥晶灰岩、粉屑灰岩及石英岩。
区内小断裂构造发育，但钻探中未发现较大的断裂破碎带。
岩层产状为倾向50～120度，倾角40～50度。
2.土层分布及其工程地质性质
由于缺乏足够的地质资料，故对本工程具体地质情况无法加以描述，根据大窑湾地区地质可推测：
工程场区内岩、土层分布情况自上而下分别为淤泥、砂砾、粉质粘土、强风化板岩、中风化板岩、微风化板岩。
3.地震烈度
大连地区地震区规划属华北地震区郯芦断裂带。
根据国家地震公司1990年编制的1：
400万《中国地震烈度区划图》及说明书，本地区地震基本烈度为7度。
据国家质量技术监督公司最新发表的1：
400万《中国地震动参数区划图》及说明书（GB）大连湾港区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s。
1.5主要工程数量表
序号
项目
单位
数量
1
基槽挖泥（综合土类）
m3
39901
2
炸礁
m3
5000
3
石渣外运
m2
5000
4
基床抛石
m2
39900
5
基床夯实
m3
10711
6
基床整平（细平）
m3
9592
7
抛护底大块石kg
m2
18826
9
沉箱预制C35F300
m3
10332
10
钢筋加工
T
3895
11
沉箱溜放（栈桥沉箱）
个
4
12
沉箱拖运（栈桥沉箱）
个
4
13
沉箱溜放（除栈桥沉箱）
个
12
14
沉箱拖运（除栈桥沉箱）
个
12
15
沉箱接高C40F300
m3
2268
16
沉箱现场储存（栈桥沉箱）
个
4
17
沉箱现场储存（除栈桥沉箱）
个
12
18
沉箱现场拖运（栈桥沉箱）
个
4
19
沉箱安放（栈桥沉箱）
个
4
20
沉箱现场拖运（除栈桥沉箱）
个
12
21
沉箱安放（除栈桥沉箱）
个
12
22
沉箱填中块石
m2
42010
23
沉箱填大块石
m2
555
24
现浇封仓砼C20
m3
1111
25
PKT方块预制C35F300
m3
801
26
钢筋加工
T
84
27
PKT方块安装
块
4
28
KKT1方块预制C35F300
m3
390
29
钢筋加工
T
33
30
KKT1方块安装
块
2
31
KKT2方块预制C35F300
m3
207
32
钢筋加工
T
10
33
KKT2方块安装
块
2
34
KKT3方块预制C35F300
m3
695
35
钢筋加工
T
20
36
KKT3方块安装
块
4
37
KKT4方块预制C35F300
m3
585
38
钢筋加工
T
17
39
KKT4方块安装
块
4
40
KKT5方块预制C35F300
m3
337
41
钢筋加工
T
10
42
KKT5方块安装
块
2
43
KKT6方块预制C35F300
m3
323
44
钢筋加工
T
10
45
KKT6方块安装
块
2
46
XKT1方块预制C35F300
m3
1114
47
钢筋加工
T
79
48
XKT1方块安装
块
6
49
XKT2方块预制C35F300
m3
4270
50
钢筋加工
T
88
51
XKT2方块安装
块
24
52
XKT3方块预制C35F300
m3
2135
53
钢筋加工
T
48
54
XKT3方块安装
块
12
55
ZKT1方块预制C35F300
m3
743
56
钢筋加工
T
53
57
ZKT1方块安装
块
4
58
ZKT2方块预制C35F300
m3
594
59
钢筋加工
T
19
60
ZKT2方块安装
块
8
61
ZKT3方块预制C35F300
m3
591
62
钢筋加工
T
16
63
ZKT3方块安装
块
8
64
ZKT4方块预制C35F300
m3
1030
65
钢筋加工
T
33
66
ZKT4方块安装
块
8
67
ZCL1型梁预制C35F300
m3
134
68
钢筋加工
T
20
69
ZCL1型梁安装
榀
1
70
ZCL2型梁预制C35F300
m3
56
71
钢筋加工
T
8
72
ZCL2型梁安装
榀
2
73
YKB型板预制C35F300
m3
376
74
钢筋加工
T
50
75
YKB型板方块安装
块
29
76
面板预制C35F300
m3
48
77
钢筋加工
T
6
78
面板安装
块
8
79
现浇砼C35F300
m3
7683
80
钢筋加工
T
160
81
现浇砼C40F300
块
129
82
钢筋加工
T
26
83
现浇护轮坎砼C30
m3
15
84
钢筋加工
T
3
85
安装系船柱2500KN
个
6
86
安装二鼓一板鼓型护舷H＝3000
套
12
87
二鼓一板鼓型护舷本体H＝3000
套
12
88
预埋铁件
T
100
89
预埋钢管
T
20
90
预埋钢板
T
100
91
3000KN快速脱缆钩制作安装
T
10
第二章施工总体安排
2.1工程特点分析
1、工程位置完全无掩护，且属外海作业，造成施工天数减少。
工程位置海流流速大，给抛石、基床整平、沉箱安装、船舶作业带来很大影响。
2、为保证2003年8月31日具备钢栈桥的安装条件，工作平台、靠船墩工期较紧，工程先期的施工强度较大。
3、为保证2003年8月31日的节点工期，工作平台、栈桥的沉箱预制、接高需进行冬季施工，必须采取有效的措施，保证砼的质量。
4、沉箱高度较大（27.0m），受预制场滑道末端水深和航道水深限制，不能一次预制成型。
沉箱接高作业条件较差，且沉箱上部开有64个窗口，沉箱拖运密封进行，拖运的难度较大。
5、由于本工程全部为沉箱重力式墩状结构，施工作业全部为孤岛作业，水上浇注、水上构件安装的难度较大。
6、水深、孤岛作业，测量控制难、测量精度高，必须采用先进的测量工艺。
7、本工程与钢栈桥、工艺网管工程有着密切的关系，施工应考虑到相互间的配合，避免不必要的干扰。
2.2施工组织原则
基于前述工程施工特点，本着对工程负责的态度，以保质量、保工期、保安全目标，确立下述施工组织原则：
1、公司将按A类工程对本工程进行施工管理，组建强有力的项目经理部，主要管理人员稳定，专业技术工种及劳动力组织充足，船机设备配备齐全、状态好，资金材料充分保证，施工工艺优化合理，作业环境良好，以完善的生产要素确保工程的顺利进展。
2、制定严密的工程施工总进度计划，并分阶段制定施工的周计划、月计划、季度计划、年计划，计划与资源配置相适应，施工作业实行网络计划控制，并在施工中根据实际情况及时调整网络计划，施工全过程以计划作为指导，强化施工全过程的计划管理。
3、本工程主体结构型式为沉箱重力墩式结构，工程结构断面较大，施工层次较多，合理组织施工是本工程成败的关键。
在技术上采用先进工艺，在生产组织上优先安排工作平台、栈桥的施工，沉箱安装后抓紧填石，保证沉箱的安全。
2.3施工顺序
1、根据合同要求，需在2003年8月31日完成码头工作平台、栈桥桥墩工程，具备钢栈桥的安装条件，为此施工应从工作平台、栈桥开始施工。
2、根据工程量大小及施工的难易程度及后续工序要求，首先进行工作平台、栈桥的施工，再进行两个靠船墩、六个系缆墩的施工。
3、为减少施工作业船舶间的相互干扰，基槽挖泥、炸礁、清渣、抛石、夯实五道工序穿插安排，工作平台与靠船墩同时施工。
图2-1施工顺序图1
图2-2施工顺序图2
2.4施工工艺总流程图
2.5施工总平面布置
2.5.1总平面布置图
图2-3总平面布置图
2.5.2施工总平面布置
1、施工现场
业主无偿提供为保证本工程顺利实施所需的施工场地。
考虑现场施工水域水深较大和地质情况，船舶驻位采用水上浮鼓系泊，结合码头结构型式及施工作业船型综合考虑，施工水域共设置7对浮鼓（每个浮鼓重1.2t，鼓坠采用砼块，每块40t，单根鼓链长32m左右；在浮鼓侧面和顶面贴反光膜并让出引桥位置，由200t起重船+方驳进行布设。
施工完后由起重船拆除锚泊设施。
图2-4施工现场临时设施平面布置图
2、石料出运码头及预制场地平面布置
（1）预制场地平面布置：
预制场地一选择在大窑湾工作船码头A段（全段）。
预制场地二选择在新港工作船码头。
（详见第四章预制构件施工方法）。
（2）石料出运码头：
选择在大窑湾二期北围堰另建的长均为48m的两个上料码头,此码头设计方案见图2-5示。
（3）扭王字块出运及砼拌和船上料、钢筋出运码头拟选址于新港工作船码头。
图2-5北围堰出石码头断面示意
3、混凝土搅拌站
砼搅拌站拟布置在两个地方，其一利用大窑湾项目部原有拌和站，主要为北围埝预制场供砼，浇筑能力为100m3×14.8m、20m×14.8m两种，预制能力为8个月（每年可预制80个）；600t级小平台12个，结构尺寸分别9×12m、10m×12m两种，预制能力为12个月（每年可预制120个）。
5、沉箱接高场
接高场地布置在大窑湾突堤端部。
占用码头140m长，可同时满足6个沉箱的接高要求；陆域40宽，水域50m宽。
基床利用原有码头外侧，经过挖泥抛石整平后形成。
接高布置图如下：
2-6沉箱接高场平面布置图
6、沉箱储存场
沉箱储存场考虑到整个工程的需要，根据业主的指示拟建在大窑湾岛堤内侧，距大窑湾岛堤500m，大窑湾主航道北侧，需挖泥、抛石、整平，正在建设中。
图2-7沉箱贮存场平面布置图
7、供水、供电
业主将供电、供水（仅用于生活用水）接口接到距施工场地500m范围内，由我们自行办理手续后使用，施工用电、水的二次接线由我们自行负责；二次接线和办理相关手续的费用由我们自行承担。
由于大连淡水供应紧张，施工用水采用合格的地下水、井水、回用水等。
本工程开工后，施工现场用电约500kw，用水约100m3日（其平面布置如下图示），开工后可将水电引至施工现场，搅拌站和生活区由于场所较稳定，已有完善的水电供应，供料码头的水电供应待业主提供接出点后才能布置。
8、道路
为减少与港区正常生产的干扰，施工用料及填料运输应按业主指定的交通通道运行。
我们在施工过程中，应避免影响公众的便利及通往属于业主或任何他人所有财产的公用道路或私人道路以及人行道的进入、使用或占用。
施工现场有临时道路和黑色路面直通城区，可昼夜行车。
9、港区作业船舶停靠与避风
在本工程开工前，我们用于本工程的施工船舶的停靠计划上报业主审定，业主将按照审定的施工船舶停靠计划，无偿提供我们施工船舶停靠码头。
业主将提供施工船舶停靠码头位置的供电、供水点，由我们自行办理相关手续后使用，使用所产生的电费、水费由我们自理。
我们进行水上施工、施工船舶停靠等作业，将遵守大连市港务、港监、环保等政府部门和大连港务局有关单位的各项规定。
10、通讯
施工现场无通讯设备，采用建立高频对讲通讯系统，利用对讲机保持前方现场与后方调度间联系。
11、小临设施
小临布置在新港工作船码头后方场地。
图2-8小临设施平面布置图
2.6施工总体安排
工程开工后，我部将立即在新港工作船码头构件预制场、码头工程现场同时展开施工。
2.6.1现场水上施工
充分利用秋、冬季现场海上波浪较小的有利时机，全力以赴，突击水上施工，确保于2003年8月底完成工作平台、整个栈桥墩施工，2004年5月30日完成整个工程的施工。
2.6.2构件预制
工作平台构件于2003年3月中旬开始预制，其它构件于2003年4月初开始预制，预制速度满足现场安装需要，所有预制构件在2003年7月31日完成。
2.6.3沉箱预制、接高、安装
2002年完成工作平台4个沉箱的预制、2个沉箱接高和栈桥2个沉箱的预制；2003年4月完成栈桥墩剩余2个沉箱的预制，5月完成栈桥墩4个沉箱的安装；8月完成靠船墩、引桥墩的沉箱预制，9月完成接高。
工作平台、栈桥墩沉箱在2003年6月中旬结束，靠船墩、系缆墩沉箱在2003年9月中旬结束。
2.6.4石料抛填
石料在新港工作船码头装船，使用600t、1000t方驳运输，抛填采用反铲。
基床抛石在2003年1月中旬开始，2003年2月下旬结束。
箱内填石在2003年1月中旬开始，2003年7月末结束。
2.6.5构件安装
构件运输采用600t、1000t方驳，安装200t、500t吊船。
构件安装在2003年5月上旬开始，2003年12月中旬结束。
2.6.6水上现浇砼
本工程水上现浇砼数量很大，我公司准备将两条砼拌合船投入本工程施工。
为保证拌合船的效率，投入一组方驳反铲为砼拌合船供料。
水上浇注的时间为2003年4月下旬至2004年5月上旬。
2.7典型施工
为了确保工程进度和工程质量，针对本工程的特点，我部已展开部分试验研究工作，并将在施工实践中以典型施工的方式予以验证。
主要有如下几项。
2.7.1高性能砼的配合比试验和施工工艺典型施工
针对设计对本工程透空沉箱上部砼的高性能要求，我部已就其配合比实验、外加剂和硅粉等的添加以及由此引起的设备、工艺变化情况进行试验研究，并已总结制定出相应的操作规程，以满足工程需要。
2.7.2沉箱安装典型施工
本工程沉箱（高27m，直径14.1m）长细比很大，在现场水流较大的情况下，传统安装工艺较难使沉箱准确就位。
我们将对安装工艺进行改进，对沉箱顶部、底部同时进行牵拉，以克服水流造成的偏位，加快安装进度。
2.8工期、质量要求
2.8.1工期要求
1、2003年8月31日前完成码头工作平台、引桥桥墩工程，具备钢栈桥安装条件。
2、2004年5月30日前完成全部工程，达到竣工验收标准。
2.8.2质量要求
2、质量要求
本工程应满足规范和业主的要求，单位工程优良品率达到100%，主要分项工程优良品率达到100%。
3、工程质量目标
国家级优质工程标准。
第三章沉箱预制、接高施工方法
3.1工艺流程
施工准备→沉箱预制→沉箱溜放→沉箱贮存→沉箱拖运
→沉箱接高→沉箱贮存
3.2沉箱预制
3.2.1简介
大连三十万吨级原油码头共有沉箱16个。
其中工作平台沉箱4个，靠船墩沉箱2个，系缆墩沉箱6个，栈桥墩沉箱4个。
沉箱尺寸表
尺寸（m）
名称
直径
高
数量
工作平台沉箱
14.1
27.0
4个
靠船墩沉箱
16
28.0
2个
系缆墩沉箱
14.1
27.0
6个
栈桥墩沉箱
10#栈桥墩沉箱
14.1
13.5
1个
11#栈桥墩沉箱
14.1
12.5
1个
12#栈桥墩沉箱
14.1
11.5
1个
13#栈桥墩沉箱
14.1
8.5
1个
3.2.2沉箱预制工程安排
因工作平台沉箱、靠船墩沉箱、系缆墩沉箱吃水较大，在预制场无法预制成型，采取在预制场预制到17.0米高，大窑湾接高场水上接高的施工工艺。
栈桥墩沉箱在预制场预制成型。
3.3.2沉箱预制施工工艺流程图
3.2.4工程监测与试验
1、质量检验：
钢筋工段、木工工段、混凝土工段自检、互检合格后，由专职质检人员检验，严格控制施工过程质量。
2、试验：
进行原材料检验、混凝土配合比设计、施工过程中混凝土坍落度检测和混凝土强度检验。
3.2.5沉箱预制施工工艺
3.2.5.1沉箱预制施工方法及分段
1、施工方法
沉箱预制工艺，实行分段浇筑，整体成型。
模板采用大片组合钢模板，接高模板采用提升式结构；钢筋工程为吊装钢筋片与现场人工穿绑相结合；混凝土工程采用泵送混凝土，人工振捣成型工艺。
2、沉箱分段
名称
A段（m）
B段（m）
C段（m）
D段（m）
预制高度（m）
工作平台沉箱
3.5
4.5
4.5
4.5
17.0
靠船墩沉箱
3.5
4.5
4.5
4.5
17.0
靠船墩沉箱
3.5
4.5
4.5
4.5
17.0
栈桥墩沉箱
10#栈桥墩沉箱
3.5
4.5
4.5
13.5
11#栈桥墩沉箱
3.5
4.5
4.5
12.5
12#栈桥墩沉箱
2.5
4.5
4.5
11.5
13#栈桥墩沉箱
4.0
4.5
8.5
3.2.5.2模板工程
1、模板结构
外模板采用竖向桁架与大片组合面板连接，内模板采用井子撑杆与大片组合面板连接，底段内、外模板支立于平台上；接高段模板，外模板支立于用预埋螺栓固定的外工作平台上，内模板支立于用预埋螺栓固定的内工作平台上。
2、模板加工
按模板加工图加工模板。
模板加工质量标准：
项目
允许偏差（mm）
检验单元和数量
单元测点
检验方法
长度与宽度
±2
每块模板
4
用钢尺量
表面平整度
2
1
用2m靠尺和楔形塞尺量，取大值
连接孔眼位置
1
3
用钢尺量，抽查三处
3、模板施工
模板的支立与钢筋的吊装、绑扎穿插进行。
1）底段模板支立
（1）将平
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