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1、砂垫层抛填 施工方案1. 概述XXX外航道整治工程位于河北省沧州市以东约90km的渤海之滨。整治 建筑物分为南、北两条拦砂堤，分别与已建成的南、北防波堤相接。两堤总 长21632m,其中南堤长10727m,北堤长10905m。XXX外航道整治工程第三标段(S5+50010+500)的整体结构为打设 塑料排水板加固软基，其上建设抛石斜坡堤。但在S5+500S8+000段，内 外坡采用栅栏板护面，堤顶现浇钢筋混凝土 L型胸墙，胸墙顶高程为+3.50m； 在S8+000S10+500段内外坡为4t扭王字块护面，堤顶为6t扭王字块护面， 堤顶高程从+3.50m逐渐降低至-1.0m。原地面标高从-4.3
2、0m降至-5.70m， 平均坡降为0.28%。，十分平缓。1.2 技术要点砂垫层用砂必须是未风化、坚硬、密实、透水性强的中粗砂，内摩擦角 上32。由于砂是直接抛在淤泥上的，淤泥的平均含水率66%，最大含水率 达 84%，处于流塑状，部分接近流动状。因此，抛填时必定有部分砂产生挤 淤沉降，即有一部分砂将沉入淤泥中，砂垫层实际抛填厚度必定要大于设计 厚度70cm。根据我们的经验，实际抛填厚度要增加30cm，即砂垫层的实际 抛填厚度约为1.0m，才能满足砂垫层顶面高程不高于设计高程0.2m，不低 于设计高程 0.2m 的施工技术要求。1.3 工程数量根据现有的施工图HHGWHS-南堤-08和HHWH
3、ZZ-南堤-12可知：本工 程的砂垫层抛填区域长度为5063.65m(S5+50010+500),宽度为2898m。 实际抛填厚度为1.0m，砂垫层抛填总量约为19.63万m3 (含预留沉降量)。1.4 砂料来源及运输根据招标文件要求：为不影响港务公司正常生产运营工作，避免港区内 交通混乱，组织砂石料等建筑材料的运输中，必须采用水上运输方式，并且 各类船舶严禁横穿黄骅港航道(0 和 1 号航标以内)。为此，经对周边进行详 细的考察并经对比后，本工程的采砂区选择在南侧的山东省龙口和蓬莱，主 要通过汽车将砂从采砂区陆运至出运码头，再由抛砂船水运至施工现场。1.5 工程技术要求砂垫层抛填严格按施工图
4、进行施工，并按防波堤设计与施工规范(JTJ298-98)中第7.1节要求执行，严格控制抛填质量。1.6 工程质量目标本分项工程按照交通部港口工程质量检验评定标准(JTJ 221-98)中第 7.1 节进行检验评定，质量等级达到优良。2. 编制说明和依据2.1 编制说明本施工方案为 XXX 外航道整治工程第三标段施工组织设计中砂垫层抛 填部分的分项工程详细方案。2.2 编制依据本分项工程遵循的主要技术规范、标准如下：(1) 2004年5月3日收到的第一批施工(中资)图及施工图设计说明；(2)防波堤设计与施工规范(JTJ298-98)；( 3)港口工程质量检验评定标准( JTJ221-98)；(4
5、)水运工程测量规范(JTJ203-2001)；( 5)招标文件提供的技术规格书。在合同履行期间，若上述标准或规范等有修改或重新颁布，施工时将遵 照执行。3. 施工定位与测量控制3.1 平面与高程控制系统3.1.1 平面控制系统本工程平面控制系统采用任意坐标系； 施工前，使用经过复测并得到监理工程师批准后的测量控制点； 定位船采用精度满足本工程要求的中海达公司生产的 RTK-GPS 定位系 统进行平面控制；测量船采用中海达公司生产的RTK-GPS系统进行平面控制。3.1.2 高程控制系统本工程高程系统以黄骅港理论最低潮面为基准； 施工前，使用经过复测并得到监理工程师批准后的水准点； 测量时采用中
6、海达公司生产的RTK-GPS系统进行高程改正。3.2 施工定位控制采用 RTK-GPS 系统引导抛砂驳船进行自身定位，抛砂驳船采用双 GPS 法进行定位，驳船上的GPS接受机在接受卫星信号的同时，也接受GPS基 准站的差分信号，从而得到准确的抛填位置。通过与装有HaiDa海洋测量软件的计算机连接可实时的显示和监控定位船的位置，并及时进行调整。3.3 测量控制使用RTK-GPS与数字化测深仪组合的水下高程测量船进行抛前测量和 抛后效果测量，绘制测点地形图及相关断面资料（测点距离2.0m,测线距离 10m）。使用RTK-GPS与数字化测深仪组合进行断面测量进行断面抛填、成 型控制。4. 砂垫层抛填
7、施工4.1 施工顺序根据现有的施工图纸：图HHGWHS-南堤-08和HHWHZZ-南堤-12，本 工程的砂垫层顶面宽度和长度与土工布铺设的宽度和长度一致。为此，本工 程砂垫层抛填共分成七段进行施工。根据总体施工进度计划，砂垫层抛填施工分别从第一段的起点 S5+500 和第三段的起点S7+000两个位置由西往东分段进行施工。这样就可以从两 个方向进行施工，为所有工序的全面展开和组织施工流水作业提供更多的工 作面，有利于加快工程的施工进度。每段按纵向划分成若干排，施工均由堤内侧向堤外侧分排进行施工。 具体施工顺序详见附图 1 所示。4.2 施工工艺综合考虑原地面高程、潮流及地质等情况，垫层砂的抛填
8、采用先在 2000t 方驳上沿基槽纵向内外两侧用砂袋填筑砂围堰，后由装运砂料的皮带抛砂船 靠泊于 2000t 定位方驳，精确定位后，通过抛砂船上的皮带机送料进行抛填 的施工工艺。具体施工工艺流程图如下：4.3 施工方法4.3.1 砂料来源及装运本工程垫层砂的总量约19.63万m3,全部为社会购买，主要来山东蓬莱 和龙口，陆运至码头的距离为620km,水运至施工现场为距离为110120 海里。抛砂船靠泊于出运码头后，岸上的运料车通过运料船上与码头搭设的跳 板直接将砂料卸至船上，同时也可利用岸上的皮带机直接送料至抛砂船上， 利用反铲和装载机配合归堆，详见图2所示。图訂竺图 2 码头出运砂料示意图4
9、.3.2 水深高程测量使用 RTK-GPS 与数字化自动测深系统组合的水下高程测量船，进行抛 前测量和抛后效果测量，绘制10.0X2.0m测点地形图及相关断面资料和三 维显示图表成果，实时提供施工使用。4.3.3 典型施工在正式施工之前，选择第 1 段对该施工工艺进行典型施工，以掌握水深、 波浪、潮流及施工工艺对施工的影响，并进行抛填砂的漂移量和扩散范围的 测量，从而确定施工船舶驻位位置的修正值。为正式施工积累经验和创造条 件，进而指导往后的施工。典型施工分两个阶段进行，第一阶段着重掌握抛填后的成型情况；第二 阶段着重掌握实际抛填量与成型断面量之间的关系、漂移程度等情况。4.3.4 施工方法（
10、1）砂围堰施工抛填垫层砂前，先在每段垫层砂抛填区间的内外两侧填筑砂袋，做成砂 围堰对砂垫层进行掩护，以防抛填成型的砂受水流作用影响而漂移。抛砂船 平行于堤轴线按沿砂垫层内外两侧边线外移50cm进行控制定位后，根据抛 填砂袋长度范围所需的砂袋总量及抛填间隔，并在船舷画好砂袋抛填间隔标 志，人工将制好的砂袋沿船舷按标志定点定距逐个下放，此法可解决砂袋填 筑准确到位的问题。每排砂袋铺设三层，控制砂围堰的高度与砂垫层的厚度 基本一致，并以略高出砂垫层的顶标高为宜。详见图3 所示。图 3 砂围堰填筑施工示意图（2）砂垫层抛填A 计量：抛填前，将抛填区域按照从西往东的顺序进行分段，每一施工段分成若干排，根
11、据实测基槽标高数据并按长宽尺寸为4x4m的网格计算出每个网格 抛填至设计标高所需的方量，以此确定每格所需抛填的方量。详见图4所示。横断面方向施工网格尺寸1横断面方向施工网格尺寸抛砂控制网格堤轴线图 4 抛填网格控制图寸尺格网工施向方面断纵J上/堤轴线B 粗抛：内外两侧的砂围堰按要求填筑成型后，接着便进行垫层砂的抛填。施工 时抛砂船载砂进入抛砂区前要判别水流方向（涨潮或退潮），潮水确定后，抛 砂船靠泊于顺轴线布置的定位方驳（定位方驳通过船上装备的 GPS 定位仪 引导进行抛锚定位），并根据潮水情况及抛填预留量进行精确定位。确定起抛 区位置后，抛砂船即开始进入抛砂状态，通过抛砂船上的滚动皮带机进行
12、送 料抛填，装载机配合喂料。通过装载机来控制每一网格的砂量，从而控制砂 垫层的厚度。详见图 5 所示。完成一排网格的抛填后，抛砂船即可横移至下一排，重复上述操作抛填 下一排的砂垫层，当抛砂船从砂垫层抛填区域的堤内侧边沿横移至堤外侧边 沿后（即横移完该区域砂垫层的设计全部宽度），即完成该段的抛填。同样， 在完成每一段的抛填后，抛砂船即可纵移至下一段进行抛填。堤轴线GPS天线定位方驳图 5 ：皮带抛砂船抛砂垫层施工示意图C 细抛：当抛砂船抛到一定的程度后，即安排测量自检，如个别地方抛砂不到位 的，随时安排砂船进入该区域进行补抛。补抛时根据测量情况计算出各区域 需要补抛的砂量后，同样通过皮带抛砂船来
13、进行补抛，直到符合要求为止。每船砂抛填完毕后及时记录抛填的位置及抛填量，以免下次重抛或漏抛。4.3.5 施工步骤(1) 皮带抛砂船装砂运至施工现场。(2) 皮带抛砂船将砂通过皮带机转送至一侧的砂袋抛填工作方驳上。(3) 人工在方驳上制作砂袋。(4) 方驳定位准确后，人工沿船舷一侧抛填砂袋，沿砂垫层抛填区域内 外两侧纵向填筑砂围堰。(5) 皮带抛砂船码头装运砂料并拖运至施工现场。(6) 抛砂船靠泊于定位方驳。(7) 抛砂船上的装载机配合皮带机进行抛填砂料。(8) 完成一排的抛填后，抛砂船即可横移至下一排，重复上述操作进行 下一排的抛填，循环施工。(9) 完成一段抛填后，即进行中间测量自检，确定二
14、次抛填数量，再检 测，直至达到抛填要求。(10) 移船到下一个段进行抛填，循环施工。(11) 测量验收。4.4 验收方法本工程砂垫层验收方法采用回声测深仪进行测深检验，具体详见第4节 测量控制中所述，并需满足港口工程质量检验评定标准(JTJ221-98)第 7.1 节的要求。提交测量成果水深图：外业数据经潮位改正，转换到图形处理软件AutoCAD进行出图。图纸比例为 1：500断面图：采用HaiDa海洋测量软件直接生成相应的断面图，断面间距为10 米，并依据测量结果进行质量评定。5. 施工计划及强度5.1 施工计划本工程砂垫层施工计划从2004 年5月 16 日开始，2004年10 月 20日前全部完工。具体施工计划如下表：项目名称施工区域总量单位工期开始时间完成时间砂垫层第一、二段5.93万m390d2004.5.162004.8.13抛填第三七段13.70万m3129d2004.6.132004.10.205.2 施工强度每月施工强度详见下图砂垫层抛填强度柱状图6. 主要船机、测量仪器配置6.1 主要船机配置序号船机型号数量用途1方驳1800t2艘填筑砂围堰工作船及砂垫层抛填定位船2皮带抛砂船2600t3400t4艘运抛砂垫层3拖轮721kw1艘配合移船抛锚定位4装载机3 m32台配合皮带抛砂船6.2 主要测量仪器配置序号设备
