港口码头施组原油码头及配套设施工程施工组织设计.docx
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港口码头施组原油码头及配套设施工程施工组织设计
施工组织设计
一、编制依据和编制原则
1、编制依据
1.1XX原油码头及配套设施工程·码头工程招标文件;
1.2XX原油码头及配套设施工程码头工程技术规格书;
1.3XX原油码头及配套设施工程施工招标图;
1.4XX原油码头及配套设施工程招标文件澄清函;
1.5国家和部颁与本工程相关的其它技术规范及检验评定标准;
1.6局颁《施工技术及工程质量监督检查管理标准汇编》(2000版);
1.7局颁《试验、计量管理标准汇编》(2000版)。
1.2编制原则
1.2.1满足招标文件中对工程质量、工期、安全生产、文明施工、环境保护等方面的要求;
1.2.2满足与业主、监理单位、设计单位及其他有关单位的要求;
1.2.3根据本工程的特点,合理选择施工工艺和安排施工流水,科学组织施工,充分发挥船机使用效率,确保按期或提前竣工;
1.2.4充分发挥我公司的施工管理水平和技术优势,利用我公司长期施工积累的丰富经验和成熟的施工工艺和施工方法,确保该工程施工质量达到交通部颁发水运工程质量验收评定标准优良等级,争创国家优质工程。
二、工程概况
1、工程位置
XX位于XX地区XX县南部海域中,距大陆岸线约20km,地理坐标北纬38°55′N,东经118°30′E。
港址西距XX新港38nmile,东北距XX港92nmile,距XX港33nmile。
水工码头工程范围大部分位于己建25万吨矿石码头东侧1500m左右的-25.00m等深线处。
2、招标范围
XX原油码头及配套设施工程中码头工程技术规格书(A版)、引桥上部结构施工招标图和人行桥上部结构施工招标图范围内的所有水工结构、港池挖泥。
其中,钢管桩制作、引桥10#墩台钢管桩基不在本次招标范围内。
工艺设备、激光靠泊系统、消防设备安装、水电通信设施不在本次招标范围内。
3、工程结构
码头长度522m。
码头采用蝶型布置,由1个工作平台、2个靠船墩和6个系缆墩组成;引桥长784.65m,净宽9.2m,引桥采用六跨下承式钢管砼系杆拱桥,整体简支,单跨全长122m,矢跨比1/6。
3.1码头
码头结构总长552m,采用蝶形布置,由一个工作平台、两个靠船墩和6个系缆墩组成。
码头前沿停泊水域设计低标高:
-25.80m。
3.3.1工作平台
工作平台平面尺寸为45m×35m,顶标高11.00m,采用高桩高承台结构形式。
工作平台采用直径1.8m,最大壁厚30mm的钢管桩,桩内灌注部分钢筋混凝土,沿码头轴线方向排架间距为8.0m左右,垂直码头轴线方向桩间距为7.0m左右。
钢管桩持力层为粉细沙层,桩长74~76m。
平台上部采取现浇3m钢筋混凝土墩台结构,以安装设备。
3.3.2靠船墩
在码头工作平台两侧关于工作平台中心线对称,分别布置靠船墩各一座。
靠船墩顶高程为11.00m,采用锥面底承台桩基结构形式。
靠船墩下部采用29根直径1.8m、最大壁厚30mm的钢管桩,桩内灌注钢筋混凝土,钢管桩持力层为粉沙细层,桩长64~67m。
靠船墩上部采用圆锥体与圆柱体的钢筋混凝土组合结构,圆锥体下部直径为27.0m、上部直径为18.0m,高程为-2.50~5.50m;圆柱体直径为18.0m,高程为5.50~11.00m。
墩台前部设置突出平台,以便安放橡胶护舷。
在锥体和柱体中部挖空以减小混凝土方量,其上加盖钢筋混凝土盖板。
靠船墩与工作平台之间设置人行钢桥连接。
3.3.3系缆墩
在码头首位端部,关于工作平台中心线对称,沿码头轴线依次向靠船墩侧各布置系缆墩3座,共6座系缆墩。
系缆墩顶高程为10.00m,采用锥底面低承台桩基结构形式。
除9#墩外,系缆墩下部采用12根直径1.8m、最大厚度30mm的钢管桩,桩内灌注钢筋混凝土,钢管桩持力层为粉细沙层,桩长66~75m;9#墩增加两根钢管桩,采用14根此种钢管桩。
系缆墩上部采用两个圆锥体与一个柱体的钢筋混凝土组合结构,下圆锥体上部直径为10.0、下部直径为21.0m,高程为-2.50~7.00m;上圆锥体上部直径为12.0m、下部直径为10.0m,高程为7.00~8.00;高程8.00以上为圆柱体。
在锥体和柱体中部挖空以减少混凝土土方量,其上加盖钢筋混凝土盖板。
相邻的系缆墩之间,以及系缆墩与靠船墩之间设置人行钢桥连接。
3.3.4附属设施
(1)橡胶护舷
靠船墩前沿安装H3000两鼓一板橡胶护舷,竖向布置,防冲板底高程为2.60m。
每个靠船墩1组,整个码头共布置2组。
(2)快速脱缆钩
系缆墩和靠船墩顶部设置4×1500kN快速脱缆钩,每个墩上各设一套,共八套。
(3)登船梯、输油臂、激光靠泊系统
工作平台上埋设登船梯、输油臂、激光靠泊系统等预埋件。
(4)水电通信设施
工作平台上埋设供水、通信设施预埋件。
供电设施预埋件沿人行桥至各系缆墩、靠船墩之间布置。
(5)消防设施
靠船墩上设置消防炮。
(6)其他设施
除主要设施外,码头上还设置下列设施:
1)沉降位移观测点28个;其中,工作平台4个,靠船墩、系缆墩每个墩各3个。
2)插旗孔:
在工作平台护轮槛上每10m设置一个。
3.3.5人行桥
人行桥共8跨,桥面标高均为11.00m,其中1#~4#桥与5#~8#桥关于工作平台中心线对称布置,跨度分别任41m、74m、64.5m、31m。
1#、8#桥:
主梁采用钢箱简直梁结构,箱梁全长41m,高1.2m,宽3.5m。
顶板宽3.5m、厚10mm,底板宽度1.55m、厚度12mm,腹板厚均为10mm,腹板后10mm。
在顶底板上设置纵向加劲肋,横向设置横隔板及腹板加劲肋。
2#、6#桥:
主梁采用预应力钢箱简支梁结构,箱梁全长74m,高1.6m,宽3.5m。
顶板宽3.5m、厚20mm,底板宽1.8m,厚为20mm,腹板厚12mm。
本桥设有四束PESISU1-12体外预应力钢索,采用TSK型锚具。
在顶底板上设置纵向加劲肋,横向设置横隔板及腹板加劲肋。
3#、7#桥:
主梁采用预应力钢箱简支梁结构,箱梁全长64.5m,高1.4m,宽3.5m。
顶板宽3.5m、厚16mm,底板宽1.8m,厚为16mm,腹板厚12mm。
本桥设有四束PESISU1-7体外预应力钢索,采用TSK型锚具。
在顶底板上设置纵向加劲肋,横向设置横隔板及腹板加劲肋。
4#、5#桥:
主梁采用钢箱简支梁结构,箱梁全长31m,高0.8m,宽3.5m。
顶板宽3.5m、厚10mm,底板宽1.55m,腹板厚均为10mm,底板厚为10mm,腹板厚10mm。
在顶底板上设置纵向加劲肋,横向设置横隔板及腹板加劲肋。
支座选用矩形板式橡胶支座,支座横隔板处添加支承加劲肋,并设抗拉锚栓。
桥面铺装:
箱梁顶板面漆采用防滑涂料。
钢桥两端预留10cm宽伸缩缝。
桥的预拱度(按抛物线设置)为:
1、8#
2、7#
3、6#
4、5#
13mm
40mm
32mm
8mm
3.2引桥
本工程共设一座引桥,全长784.65m,净宽9.20m;码头端桥面标高11.00m,引堤端9.00m。
引桥由桥墩和上部结构构成。
引桥墩采用高桩高承台结构;引桥采用六跨下承式钢管混凝土系杆拱桥,整体简支,单跨全长122m,计算跨径117m,失跨比1/6。
桥上第一跨纵坡为1.08%,第二跨至第五跨纵坡为0.1%。
桥面布置:
检修通道0.8m+拱肋0.8m+原油管线带4.45m+行车道3.5m+消防水管线1.25m+拱肋0.8m+电缆桥架1.44m=13.04m。
3.2.1引桥墩
岸侧两个引桥墩基础分别采用15根和24根直径1.6m、最大壁厚30mm的钢管桩,其他引桥墩基础采用24根直径1.8m、最大壁厚30mm的钢管桩,桩内灌注钢筋混凝土,桩尖持力层为粉砂层,桩长65~72m。
引桥墩承台厚度为3.0m,现浇钢筋混凝土结构。
3.2.2引桥上部结构
引桥采用下承式钢管桩混凝土系杆拱桥,在现场装配后与面层一起现浇成整体。
钢管混凝土拱肋为全桥承载主体,桥面系由杆系、纵梁、横梁及连结系组成,桥面除伸缩缝安装范围和行车道部分铺筑纤维混凝土外,均铺设钢格板,桥面上设置管线支墩。
3.2.3引桥与码头衔接段
引桥与码头现阶段设简支渡板连接。
渡板采用预制预应力空心板和部分现浇板,渡板边上设护栏。
4、主要工程量
序号
项目名称
单位
工程量
一
码头主体
1
施打钢管桩,直径180cm
根
166
2
桩内灌混凝土,C30F300
方
5781
3
墩台混凝土,C35F300
方
27803.9
4
预制混凝土盖板,C40F350
方
130.5
5
安装混凝土盖板
块
8
6
钢管桩牺牲阳极保护
块
984
7
防腐涂层
平方米
2086.6
8
现浇混凝土面层,C30F300
方
164.4
9
橡胶护弦,H=3000毫米,二鼓一板
套
2
10
快速脱缆钩4*1500KN,
套
8
11
护栏
米
120
12
现浇混凝土护轮坎,C40F350
方
25.5
13
外包钢板
吨
450
二
引桥
1
施打钢管桩,直径180cm
根
24
2
施打钢管桩,直径160cm
根
120
3
桩内灌混凝土,C30F300
方
7065.6
4
墩台混凝土,C35F300
方
10927
5
预制混凝土盖板,C40F350
方
537.1
6
安装混凝土盖板
块
57
7
预制预应力混凝土渡板,C40F350
方
61.8
8
安装预应力混凝土渡板
块
5
9
钢管桩牺牲阳极保护
块
515
10
防腐涂层
平方米
7050
11
现浇混凝土面层,C30F300
方
200.7
12
护栏
米
408.7
13
现浇混凝土护轮坎,C40F350
方
31.3
三
人行桥制作安装
榀
8
四
钢拱桥制作安装
榀
6
5、自然条件
5.1气象
5.1.1气温
极端最高气温:
36.3℃
极端最低气温:
-20.9℃
多年年平均气温:
11.4℃
一月份平均气温:
-4.1℃
5.1.2降水
多年年平均降水量:
554.9mm
最大年降水量:
934.4mm
最大一日降水量:
186.9mm
日降水量≥25mm的天数为:
5.8d
日降水量≥50mm的天数为:
2.0d
5.1.3风
本海区常风向为SSW向,频率为10.0%;次常风向为ENE和SSE,频率为9.0%。
强风向为ENE,最大风速为25m/s;次强风向为NE,最大风速为21m/s,全年各向平均风速为5.3m/s。
各向风速>6级的出现频率为4.9%。
本海区风的季节变化明显,冬季盛行偏西北风,频率为47%,平均风速为5.1m/s;春、夏季盛行偏南和东南向风,频率为49%和64%,平均风速为5.1m/s和6.6m/s;秋季多偏西南向风,频率为34%,平均风速为4.9m/s。
工程海域受台风(热带气旋)影响不大,平均每三年出现一次,但有时一年可发生两次。
经统计台风(热带气旋)仅发生在7、8月份。
台风(热带气旋)期间的风速可达25m/s,并可引起附近海岸较大幅度的增水。
5.1.4雾
能见度低于1km的雾日数平均每年有9.0d,多发生在11月~翌年2月,此期间雾日约占全年的77%;最长连续雾日数为3.0d。
5.1.5相对湿度:
年平均相对湿度66%。
7月份相对湿度较高,为79%;11月份平均相对湿度最低,为60%。
5.1.6雷暴
年平均雷暴日为12.0d,多数雷暴日出现在6~8月份。
5.2水文
5.2.1潮汐
(1)潮汐性质和基准面关系
XX海域的潮汐性质系数为0.77,属不正规半日混合潮。
本港理论最低潮面在当地平均海平面下1.77m,在黄海平均海平面下1.71m。
(2)潮位特征值
最高潮位:
3.90m(1992年9月1日)
最低潮位:
-0.39m(1968年11月10日)
平均高潮位:
2.53m
平均低潮位:
1.01m
平均潮差:
1.54m
平均海平面:
1.77m
(3)设计水位
设计高水位(高潮累积频率10%):
2.91m
设计低水位(低潮累积频率90%):
0.53m
极端高水位:
4.46m
极端低水位:
-1.27m
(4)风暴潮
据塘沽海洋站1950~1981年潮位资料统计,32年中发生1m以上的增水253次,平均每年7.9次;2m以上增水7次,平均4.6年一次;最大增水值为2.52m(1960年11月)。
增水主要发生在秋冬季,占全年的76.2%,是由偏东和东北向持续大风引起的。
同期资料显示,32年间塘沽发生1.3m以上的减水81次,平均每年2.5次;2m以上的减水7次,平均4.6年一次;最大减水值为2.84m(1968年1月)。
减水也主要发生在秋冬季,占全年的77.8%,是由偏西和西北向持续大风引起的。
5.2.2波浪
引桥设计波要素见下表:
引桥50年一遇极端高水位时设计波要素
等深线(m)
波向
H1%(m)
H13%(m)
T(s)
25
E
6.91
4.8
8.38
SE
5.93
4.1
8.27
SW
4.99
3.41
7.08
20
E
6.70
4.69
8.38
SE
5.88
4.08
8.27
SW
4.67
3.23
7.08
15
E
6.46
4.57
8.38
SE
5.75
4.05
8.27
SW
4.48
3.11
7.08
10
E
6.07
4.37
8.38
SE
5.60
4
8.27
SW
4.22
2.96
7.08
5
E
4.96
3.67
8.38
SE
4.76
3.5
8.27
SW
3.61
2.58
7.08
引桥50年一遇设计高水位时设计波要素
等深线(m)
波向
H1%(m)
H13%(m)
T(s)
25
E
6.81
4.73
8.38
SE
5.90
4.07
8.27
SW
4.96
3.40
7.08
20
E
6.61
4.64
8.38
SE
5.81
4.04
8.27
SW
4.66
3.2
7.08
15
E
6.35
4.52
8.38
SE
5.69
4.01
8.27
SW
4.43
3.08
7.08
10
E
5.95
4.33
8.38
SE
5.45
3.95
8.27
SW
4.17
2.94
7.08
5
E
4.69
3.55
8.38
SE
4.48
3.35
8.27
SW
3.50
2.54
7.08
(3)潮流
码头设计流速取为1.7m/s,涨潮流向280°,落潮流向80°,最大涨潮时水流与船舶纵轴的流向角θ=10°。
引桥及引堤设计流速参照码头取值。
5.3海冰
1999~2000年观测海冰情况:
固定冰主要为重叠冰和覆雪冰。
其冰型为可随海面升降作垂直运动的沿岸冰和退潮留在浅滩上的搁浅冰,一般冰厚为10cm,最大冰厚为40cm。
浮冰的密集度为10(成),冰型以灰冰(冰厚10~15cm)为主,其次为灰白冰(冰厚15~30cm)和尼罗冰(冰厚小于10cm)。
1月27~29日海面冰区略有扩大,总冰量为10(成),固定冰与浮冰量也均为10(成),固定冰厚度一般为10cm最大为40cm(重叠冰),主要为沿岸冰和覆雪冰,固定冰区在离岸10km左右。
近岸处浮冰以灰冰和灰白冰为主,浮冰的最外缘在23km左右。
1月30日受持续降温天气影响,海冰厚度增加,固定冰和浮动冰的外缘线向海外延伸。
2月中旬后,随着气温的回升,固定冰的范围在缩小,浅滩上的海冰受高潮和风的作用,开始在海面漂流。
2月下旬海面冰量大幅度减小,浮冰也以冰皮(冰厚5cm左右)尼罗冰(冰厚小于10cm)为主。
截止3月6日,观测海区海冰完全消失。
5.4海岸动力地貌及冲淤趋势分析
XX港址早在七十年代就是10万吨级以上的深水港备选港址,但长期以来由于种种原因对该港址的自然条件缺乏深入研究。
为了研究XX港区自然状态下滩槽稳定性及工程建设后可能引起的冲淤变化,在既有工作的基础上,于1996年至1997年开展了工程海域的海洋动力地貌调查、测波、水流泥沙测验、验潮、地质钻探、地形测量和潮流数模、泥沙冲淤演变趋势分析等项勘测研究工作,为建港可行性提供了可靠的科学依据。
通过对滩槽的成因、地貌和沉积物特征、海洋动力条件与泥沙运动特征、地形对比和Pb210沉积速率判据、沉积物搬运趋势数模和潮流数模等项分析研究认为XX港区自然状态下滩槽基本上是稳定的,处于微冲微淤动态平衡状态。
XX南侧20~30m深的深槽,是渤海中央深槽的一部分,位于渤海伸入渤海湾的主潮流通道上,属潮流型深槽,潮流动力强,因而其位置和水深能长期稳定。
5.5地质
5.5.1地形地貌
XX为一条状沙岛,走向NE~SW,高潮时面积约4km2,低潮时约20km2,与大陆岸线之间为大片浅没海滩,高潮时水深2.00m左右,低潮时基本出露。
XX甸头十分接近渤海湾深槽,-25m等深线距甸头约600m左右,是渤海湾内仅有的天然深水港址。
据历史资料显示,沙岛形状及岸线均变化不大,对建港有利。
5.5.2区域地质
从区域上看,工程区西部为NE~NNE向华北平原地震构造带的北段,1976年XX7.8级大地震发生在该段;东部有我国东部规模最大的NNE向郯庐地震构造带的渤海段;工程区附近有一条第四纪活动断裂通过,但从地质调查及已建工程情况看,未见到明显的活动迹象,区内现处于相对稳定阶段。
5.5.3地层岩性
根据最新地质资料,本工程区域地质层主要为:
①粉细砂、①夹粉细砂混淤泥①1粉细砂夹粉质粘土、②粉质粘土、③粉土、④粉质粘土、④1粉土⑤粉细砂⑥粉质粘土⑥1粉土。
选取⑤粉细砂层为桩端持力层,桩端极限阻力标准值为7000kPa;该层分布连续,层位较稳定,层顶高程为-58.46~-62.69m,平均厚度为5.39m。
5.6水文地质
本区发育有较厚的松散沉积层,地下水受大气降水及潮汐影响较大,其含水层为第四系全新统松散的粉细砂,地下水类型呈潮汐性潜水型,其埋藏深度与潮汐变化相关。
本区海水对混凝土结构具有弱腐蚀性,对钢结构具有中腐蚀性,对混凝土结构中的钢筋具有强腐蚀性,应采取防腐措施。
5.7地震及砂土液化
据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度为0.15g,地震动反应谱特征周期0.40s,据该附录D《关于地震基本烈度向地震动参数过渡的说明》,该区对应的地震基本烈度为Ⅶ度。
根据勘察资料,该场区临近区域部分砂土层属可液化土层,该场区是否存在砂土液化问题,有待进一步勘察。
6、工期及质量
6.1工期
计划工期:
XX年11月1日~XX年10月31日
我公司计划XX年11月1日开工,XX年10月24日竣工。
6.2质量目标
本工程严格按照设计及规范要求组织施工,工程质量达到优良,争创国家级优质工程。
单位工程优良率100%;
分项工程优良率90%以上;
混凝土优良品率92%以上;
质量事故:
杜绝重大质量事故,一般质量事故返工损失率0.3‰以下。
三、工程特点、难点及相应的保证措施
1、工程特点、难点
1.1本工程全部为水上作业,施工区域无掩护,受风浪影响大,有效作业时间短,施工条件差、难度高;
1.2工程规模大,工期紧。
码头长522m,引桥长784.65m。
工程总工期计划在12个月内完成,施工强度大;
1.3钢结构加工量大。
包括码头人行桥8榀,靠船墩、系缆墩外包钢板8套,122m引桥钢拱桥6跨。
制作时需要有相适应的加工场地和出装码头,需要大型起重和运输船舶;
1.4墩台体积巨大,底模板安装难度大,施工材料一次性投入多,混凝土一次浇筑量大;
1.5靠船墩、系缆墩底标高低,底标高为-2.50m,设计低水位为+0.53m,墩身底部在水中,施工难度大;
1.6靠船墩、系缆墩钢管桩桩顶标高低,顶标高为-0.50m,在设计低水位为+0.53m以下;
1.7引桥钢拱桥跨度为122m,整体运输具有一定的难度;
1.8施工区远离陆地,钢筋加工制作需在水上船舶上完成,现浇混凝土全部需要采用水上拌和船;
1.9现场施工用电须采用发电机;施工用的材料、设备均须水运至施工现场;
1.10冬季海面流冰严重;
1.11工程质量及耐久性要求高,大部分混凝土均采用高性能混凝土;
1.12现浇墩台、平台砼体积大,温度控制及抗裂要求高;
2、工程难点相应的保证措施
2.1钢结构加工场地和出装码头
码头人行桥,靠船墩、系缆墩外包钢板套箱,引桥钢拱桥加工制作计划在XX港南疆工作船码头和XX港集装箱三期码头完成。
这两处场地可以满足制作和出装条件。
2.2需要大型起重和运输船舶
钢套箱和钢拱桥的水上运输采用900T起重船起吊,运输船舶采用5000T以上驳船运输。
2.3靠船墩、系缆墩钢管桩桩顶标高低
为便于沉桩和后道工序的施工,靠船墩和系缆墩钢管桩桩顶标高提高至+2m。
2.4靠船墩、系缆墩底标高低
靠船墩、系缆墩采用钢套箱工艺进行施工。
在钢套箱内侧下部焊接钢底板,并根据现场实测的桩位在钢底板上预留出桩位孔,在钢套箱上部安装扁担梁和拉压杆,钢套箱装船运至现场安装就位;封堵钢底板桩周孔隙,现浇封底砼,抽干水后进行钢筋混凝土施工。
2.5控制高性能砼质量的措施
由于各种原因高性能砼容易出现裂缝,所以需根据工程具体情况采取防范措施。
控制高性能砼质量的措施如下:
2.5.1做好砼配合比设计
高性能砼配合比设计应符合下列规定:
(1)高性能砼配合比设计采用试验计算法,其配制强度确定原则与普通砼相同,即强度保证率为95%;
(2)胶凝材料浆体体积宜为砼体积的35%左右,以利于保证砼具有高尺寸稳定性;
(3)通过试验确定最佳砂率;
(4)通过选用与水泥匹配、坍落度损失小的高效减水剂,掺入适量掺合料,降低水胶比,使砼抗氯离子渗透性和强度满足规定要求。
2.5.2浇筑砼前检查下列项目
(1)检查模板、钢筋、预埋件和预留孔的尺寸、规格、数量和位置,其偏差应符合现行行业标准的有关规定,并应检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况等。
(2)检查钢筋保护层垫块的位置和数量,构件侧面或底面的垫块至少为4个/m2,绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入钢筋保护层内。
(3)钢筋保护层垫块强度和密实性应高于构件砼设计强度。
2.5.3搅拌
(1)严格控制砼原材料质量,对进场原材料按规定取样检验,符合有关质量标准后方可使用。
(2)砼原材料必须称量,称量使用的各种衡器应进行维护和定期检验,保证称量准确。
砼组成材料称量允许偏差为水泥、掺合料±2%,粗、细骨料±3%,水、外加剂±l%。
(3)砼搅拌应采用搅拌效率高,均质性好的行星式、逆流式、双锥式或卧轴式强制搅拌机,搅拌机中磨损的叶片应及时更换。
(4)砼原材料应严格按配料单进行称量,不得任意更改,当施工过程中骨料含水量有明显变化时,应依据测定结果及时调整拌和水和骨料用量。
(5)砼拌和物的投料顺序:
投入骨料、硅灰与水泥,搅拌10~20秒后,再加入水和外加剂等。
切忌将硅灰加入已拌和的湿砼中。
(6)搅拌时间应比普通砼延长40秒以上。