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第七章劳动力、材料计划与后勤保障57
7.1劳动力计划57
7.2材料计划54
7.3后勤保障58
第八章环境保护措施59
第一章工程概况及施工条件分析
1.1工程概况
马峙修船基地船坞围堰拆除及进坞航道疏浚、炸礁工程位于浙江省舟山市马峙岛南侧,为浙江舟山永跃船舶修造有限公司30万吨级船坞(含10万吨级船坞)门口区围堰拆除及进坞航道疏浚、炸礁。
疏浚、炸礁工程施工范围为:
30万吨级船坞坞门外疏浚设计标高为-10.3m(国家85高程基准,下同),10万吨级船坞门外疏浚设计标高为-8.5m,坞门外进坞航道开120°
喇叭口。
其中围堰外疏浚、炸礁施工范围连接船坞围堰,最远距离为180m,总面积为14000m2,疏浚工程量约为18000m3,炸礁工程量约30000m3,岩石平均厚度为2.1m。
坞门口围堰上部为浆砌石,围堰基础为岩石,岩层整体较好,裂隙较少,为中风化岩,硬度比花岗岩稍低,爆破对围堰影响不大。
由于工程建设的需要,船坞外于2004年12月完成了围堰,围堰长321.5m,围堰段底部宽度为12.0~14.0m。
围堰坝址距坞门外边线6.0m,其结构形式采用重力式。
岩基段采用浆砌块石,顶宽约2.0m,高2.5m;
软基段采用嵌岩桩,坝内采用满堂水泥拌搅桩,-0.10~+0.50m采用钢筋砼承台板,+0.50~+4.50m为浆砌块石。
船坞建设施工结束后进行拆除围堰,其中坞门区拆除长度180m,-3.0m以上采用人工拆除,以下采用爆破拆除并开挖至设计标高,30万吨级船坞坞门外开挖至-10.3m,10万吨级船坞门外开挖至-8.5m,-3.0m以下拆除工程量约为13000m3。
工程施工分两部分进行,第一期先行进行进坞航道疏浚、水下炸礁施工,本施工组织设计就进坞航道水下炸礁进行设计。
1.2气象、水文条件和工程地质
1.2.1、水文条件
马峙岛涨潮流向西北西,流速1节,落潮流向东南东,流速1.5节,最大流速为2.0节,涨潮流速和落潮流速均较小;
波浪以风浪为主,涌浪少见,无浪和小浪日数多。
其潮位特征为:
最高高潮位:
4.66m,
平均高潮位:
3.37m,
最低高潮位:
-0.43m,
平均低潮位:
0.90m,
平均潮差为:
2.47m。
1.2.2、工程地质
据地质资料,该岩石类别为强风化凝灰岩,颜色灰黄,风化程度由浅而深渐弱,碎裂或块(石)碎石镶嵌结构,组织结构大部份破坏,裂隙发育,节理裂隙面被铁锰质渲染,岩芯呈碎块状。
岩石覆盖层为沙砾层。
1.2.3、气象条件
年平均降水量1158mm,多集中在4~6月及9~10月,占全年的60%。
年平均雾日26.5天,多发生在1~6月。
平均风速为5.3m/s,5~8月以南南东向风为主,冬春两季以北北西向风为主,最大风速大于40m/s。
1.3施工条件分析
(1)、施工区域地处舟山市马峙岛,与舟山市普砣区的水上交通便利,施工船舶、设备和施工材料可直接从水路进入施工现场。
施工和生活用水、用电及通讯等,可通过连接永跃船厂予以解决。
(2)、施工区域东、南、西面均为海域,施工环境较好;
西北面与在建码头距离约60米,而与北面在建船坞和围堰的距离较近,对爆破施工和爆破安全会造成一定的影响,爆破必须采取控制爆破,确保爆破对附近构筑物和周边环境不会造成安全危害,对已经建成和正在建设的船坞、码头、南护岸的结构、围堰以及对坞门的结构、表面质量和船坞底板、基础不会产生危害,尤其是爆破拆除围堰的施工,爆破施工必须采取有效的安全措施,确保船坞的安全。
由此爆破施工安全成为该项目的重点和难点,爆破施工除了保证安全,还应考虑控制爆破大大增加了施工成本和工期。
(3)、因船坞正在建设中,围堰外施工必须保证围堰的安全,施工过程中注意与船坞施工单位及附近施工单位充分协调好。
(4)、炸礁施工范围的海床岩石地质节理、裂隙较为发育,不利于钻孔成孔,并容易降低爆破效果。
(5)、工程施工范围受潮汐的影响,不利于钻爆定位和装药联线;
浅水区域的水下施工考虑乘潮施工,而采用陆上施工必须乘退潮时间进行。
(6)、施工期间7、8月为台风季节,施工过程中注意收集和掌握台风信息,并采取必要的防台风措施。
第二章施工布置
2.1工程总目标
(1)、质量目标
保证工程质量达到优良。
(2)、安全目标
杜绝施工人员的伤亡事故,尽量避免施工机械的重大损坏。
(3)、工期目标
全面完成规定的项目,施工计划工期为61天。
(4)、管理目标
按“ISO9002质量体系”模式进行管理,执行施工项目管理方法,文明施工。
2.2施工管理组织机构及职责
工程项目实行项目经理负责制,项目经理部设置各职能部门,分工进行工程项目施工。
2.2.1、组织机构的设置
工程管理推行项目经理负责制,即由项目经理全面负责本工程的工期、质量、安全和成本核算的管理工作。
施工队伍均由固定编制、专业分工的干部职工组成,内部管理为直线模式。
该组织形式有人员稳定性高、任务接受起步快和人事关系简练的优点,充分发挥了该组织形式人员精干、信息反馈迅速、有利于目标管理、有利于施工控制(质量、进度和投资控制)和有利于优化组合的优点,具体机构设置如图2-1“施工管理组织机构图”。
2.2.2、组织机构职责
2.2.2.1项目经理部(经理)
(1)、认真贯彻国家和上级有关方针、政策和法规,确保上级单位下达给本项目部的各项经济技术指标的全面完成。
(2)、代表合同乙方与甲方签订施工过程中的有关合同和签证,并保证合同的履行。
(3)、组织精干的项目管理班子,对整个工程进行全面管理、协调与各方面的关系。
(4)、对工程安全、进度、质量、成本进行监控,合理组织和调度生产要素,保证项目实施的质量、工期和效益目标的实现。
2.2.2.2项目总工(爆破工程师)
工程施工技术总负责。
主持制订并审核爆破施工技术方案,指导并监督爆破施工技术方案的实施,主持解决施工过程中遇到的技术难题和质量问题,保证爆破施工优质、高效进行。
2.2.2.3质量管理部
专门负责各分部分项工程施工的质量控制,指导、督促各施工班组按设计图纸和现行施工规范进行施工,进行工程施工的自检工作,配合现场的监理和业主代表进行现场施工的检查、控制和验收及竣工资料整编等。
2.2.2.4工程技术部
负责工程技术管理工作,制定各分队工程的技术要求,解决施工中遇到的技术难题,保证现场文明施工。
尤其要加强爆破施工的技术力量,制订设计出可行的爆破方案,确保爆破施工正常、安全地进行。
2.2.2.5物资控制部
负责各类材料和机具的计划、供应、运输和管理工作,协助进行施工设备的维护保养工作,保证施工机具处于良好状态。
2.2.2.6安全后勤部
负责建立健全各项安全管理制度、安全操作规程,经常组织开展安全生产教育,督促、检查各项安全制度的贯彻落实,在地方公安部门协助、指导下,做好火工产品采、运、保管、使用和日常治安工作,确保爆破施工安全。
杜绝不安全因素,确保安全方面不发生伤亡、船损、机损、火灾、被盗等事故。
负责处理施工过程中发生的安全事故,并负责事故善后工作。
同时负责工地施工中的全部后勤行政工作和工地后方日常事务的处理工作。
2.2.2.7进度管理部
对施工进度进行跟踪分析,找出计划执行中的问题和原因,注意挖掘进度潜力,控制施工资源按计划进行使用,发现实值进度与计划值有偏差时,应立即汇报经理并汇同有关部门采取纠偏措施,保证工期目标的实现。
2.2.2.8工程财务部
工程财务组的职能是负责工程拨款控制,进行工程成本核算与分析,提出增收节支、降低成本的措施,编制竣工决算报告等。
2.2.2.9炸礁施工处
负责整个项目的钻孔爆破施工,严格按照项目经理部的安排进行工作,负责本施工处的安全生产并与疏浚施工处做好协调施工。
2.2.2.10疏浚施工处
负责整个项目的清淤、清碴施工,严格按照项目经理部的安排进行工作,负责本施工处的安全生产并与炸礁施工处做好协调施工。
2.3施工人员、机械、材料组织
2.3.1、施工人员组织
成立项目经理部(见图2-1“施工管理组织机构图”),施工队伍选择抽调本公司在水下炸礁方面施工经验丰富的精干力量,以项目经理部为核心,设立各职能部门和生产班组。
2.3.2、施工机械组织
施工机械主要为钻孔船和清碴船。
因炸礁施工的岩层较薄,并受需要控制药量的限制,不宜采用大孔径的钻机施工,钻爆采用中风压钻机,清碴和清挖覆盖层采用6m3抓斗挖泥船。
钻爆船采用本公司的280m3开底泥驳改装,其上设置6台YQ100改进型中风压钻机和相应的供风、发电设备,该改进型中风压钻机施工工效较高;
清挖设备为我公司的6m3抓斗挖泥船及其配套的泥驳、拖轮。
2.3.3、施工材料组织
火工产品、柴油与其它零星材料均在当地采购。
2.4施工准备工作
2.4.1、动工准备
协议签订后,五日内部分施工人员进场开始测量放样工作,疏浚施工处的人员和设备进场开始施工;
二十日内炸礁施工处的设备和施工人员进场开始施工。
2.4.2、生活设施
部分现场施工人员居住在施工船舶和宿舍船上,宿舍船停泊在施工区域附近安全锚地;
施工管理人员居所和项目经理部驻地在施工现场建临时用房,或在附近租房使用。
2.4.3、三通一平工作
通电、通水事宜与甲方协商解决。
第三章施工方法
3.1施工顺序
本工程的施工项目为进坞航道疏浚,进坞航道疏浚的施工工序有:
清挖礁石覆盖层、钻孔爆破和水下清礁。
施工顺序如图3-1所示。
图3-1施工顺序图
3.2施工机械选择
针对施工区域岩石状况、海岸施工受潮汐影响等情况,因施工区域岩层较薄,平均为2.1m,施工面积为14000m3,并受需要控制药量的限制,不宜采用大孔径的钻机施工,钻爆不采用CQG150型高风压钻机,而采用同样工效较高、性能良好、能适应海边施工条件(尤其是较薄岩层的施工)的YQ100改进型中风压钻机,钻爆船采用本公司的280m3开底泥驳改装,其上设置6台YQ100改进型中风压钻机和相应的供风、发电设备;
清挖设备必须适应水下清碴工况条件,计划采用6m3抓斗挖泥船及其配套的泥驳、拖轮。
综合以上所述的施工条件,选用于该工程的施工机械设备类型及数量如下:
(1)、500吨位钻孔船1艘;
(2)、6m3抓斗挖泥船1艘;
(3)、500m3泥驳2艘;
(4)、296KW拖轮2艘;
(5)、起锚艇1艘;
(6)、59KW机动艇3艘;
(7)、YQ100改进型中风压潜孔钻机6台;
(8)、DZ100型高风压陆上钻机3台,配手持风钻5台;
(9)、20m3空压机3台,9m3空压机2台,40kw发电机组2台。
(10)、1.0m3反铲挖掘机1台。
(11)、测深仪1台、水准仪2台、全站仪2台、GPS测量系统1套。
(12)、无线电对讲机8台。
3.3水下清挖覆盖层施工方法
水下清挖覆盖层工程量约为18000m3,采用6.0m3抓斗挖泥船进行水下开挖,拖轮拖带500m3开底泥驳装、运、卸碴。
水下清挖覆盖层施工工艺如图3-2“水下清挖覆盖层施工工艺图”。
3.3.1施工测量
在进行水下清挖覆盖层前,事先进行施工区域的水下地形测量,以计算确认工程量;
水下地形测量采用GPS测量系统和测深仪配合测量,业主、监理现场监测。
平面控制测量:
测量所采用的控制点及其坐标,必须为业主提供、监理复核过的准确的控制点。
采用极坐标法测量放样,测量出施工范围边线桩,抛设浮标,挖泥船在设计的施工范围内按计划的分块进行施工,移位按一定顺序进行。
在施工过程中,航道边线桩浮标必须经常性校核。
高程控制测量:
设计高程利用即时水位高程控制,施工过程中设立施工水尺,由此确定水下开挖的浚深:
浚深=即时水位高程—设计开挖高程+施工富裕水深
通过对施工水尺的观测,及时掌握水位情况,尤其是水位变幅较快的涨、退潮时间;
施工期间每日的8时、16时(或针对当地涨、退潮时间)对水尺进行观测记录。
水尺的零点高程应经常检查校核,防止水位的误读,影响施工的准确性。
3.3.2监理复核
施工放样控制点和放样图必须经过监理工程师现场复核无误后,方可进行下一道工序的施工;
如不符合要求,则须重新放样。
3.3.3移船定位
抛设浮标标定航道边线桩后,挖泥船进行移船定位。
因为受潮汐的影响,挖泥船必须平行于潮流方向作业。
在施工水域抛设挖泥船主锚缆及八字锚缆,主锚缆用以控制挖泥船上、下移位,八字锚缆(或横锚缆)控制挖泥船左、右移位。
通过收、放锚缆,使挖泥船移至需要的施工位置。
锚缆设置见图3-3“施工船舶锚缆设置示意图”。
3.3.4水下清挖
水下清挖覆盖层施工的关键是浚深控制作业。
水下开挖深度据落斗深度测定,挖泥船施工时边开挖边探测挖后水深,挖掘机司机根据检测结果调整移位落尺、落斗深度,采用梅花形落斗方式,使挖泥船开挖不出现大面积遗漏和不产生大的超深直至开挖效果达到以下要求:
(1)开挖达到设计深度要求而不产生大的超深;
(2)在设计开挖深度以内,不出现覆盖层遗漏。
挖泥船必须平行于潮流方向作业,清挖出来的废方,用泥驳装运,卸于指定的抛卸区。
3.3.5测量检测
水下清挖覆盖层施工进行第一次大面积的清挖后,立即组织人员进行测量检测,对检测出的覆盖层遗漏处,抛设浮标标定并进行补清挖,直到将覆盖层清挖完成为止。
水下清挖覆盖层施工完毕后,项目经理部向总监办申请验收,经现场监理工程师检验合格,并进行施工区域清挖覆盖层后的水下地形测量,为覆盖层和炸礁的工程量提供依据,方可进行炸礁施工。
3.4进坞航道水下炸礁施工方法
水下炸礁主要分项目有水下钻爆和水下清碴,水下钻爆施工采用YQ100改进型潜孔钻机船进行;
水下清碴采用6.0m3抓斗挖泥船进行水下开挖,拖轮拖带500m3开底泥驳装、运、卸碴。
其施工工艺如图3-4“水下炸礁施工工艺图”。
3.4.1施工放样
3.4.1.1基槽平面放样与施工定位
(1)、由已知控制点(监理工程师提供),用全站仪二级附合导线测设控制点作为施工放样控制点。
施工过程中根据控制点坐标和基槽边线坐标,用坐标测量测定基槽边线,并抛设相应标志。
(2)、根据施工前设计好的钻孔孔距调整好钻机的机距,由钻机的数量(孔数)确定施工断面的间距,然后根据断面间距把施工图的礁石区划分成若干断面,并按顺序编写断面桩号。
根据设计的排距在每一横断面上均匀布置炮孔,同时计算出每排首尾两孔的平面坐标,作为施工移船控制的依据。
(3)、钻机船的移船定位用坐标放样法。
现场采用全站仪测量钻机船每排钻孔首、尾两孔的坐标,根据测量坐标确定钻机船钻孔的位置。
(4)、水下清碴施工中,测量出基槽边线桩,抛设浮标,挖泥船在设计的施工范围内按计划的分块进行施工,移位按一定的顺序进行。
(5)、基槽边线定位放样时,除控制基槽底标高按设计坐标施工外,还应注意使边坡满足设计要求,具体操作视边坡石质和石层厚度灵活掌握。
3.4.1.2施工水尺的测设与观测
设计高程利用即时水位高程控制,施工过程中设立施工水尺,水位高程施工水尺确定,由此控制确定钻爆作业的钻深和清碴作业的浚深。
因施工地段受潮汐影响,水位变动频繁,在施工过程中,钻机船和挖泥船的每次移船定位都要观测水位情况,确保钻深和浚深的准确。
水尺的零点高程应经常检查,以防爆破冲击波或船舶航行波浪等原因使之变动。
3.4.2监理复核
3.4.3移船定位
受潮汐的影响,钻机船必须平行于潮流方向作业。
钻机船的移船定位采用测量方法指挥定位、利用抛设的锚缆控制船舶移位。
在施工水域抛设主锚缆及八字锚缆,分别用以控制船体前、后、左、右移位,锚缆设置见图3-3“施工船舶锚缆设置示意图”。
3.4.4钻孔
钻孔爆破采用潜孔钻机船施工,钻孔孔位采用测站测量仪器直接测定,利用钻机船抛设的主缆和横缆移动船位和调整孔位。
在孔位上量测水深,由施工水位高程和设计河底高程计算岩层的厚度,确定钻孔深度。
水下钻孔爆破按由深水到浅水的顺序进行,且一次钻爆到设计深度,避免分层爆破。
钻孔形式采用垂直钻孔,布孔方式采用三角形或矩形(如图3-5“钻孔布置示意图”)。
根据现有施工船舶的性能及施工经验,确定以下参数:
钻孔孔距:
a=2.0m
钻孔排距:
b=2.0m
钻孔直径:
D=100mm
药卷直径:
d=90mm
钻孔超深:
c=1.5m,硬岩取较大值,软岩取较小值,
首排炮孔比其后排炮孔深0.2m。
3.4.5装药起爆
爆破参数的选取和孔装药量、起爆网路参照有关部门审查通过的《马峙修船基地船坞进坞航道疏浚、炸礁工程爆破设计》(2005年6月20日)。
3.4.5.1孔装药量计算
施工前首先计算每个炮孔的装药量,按计算出的每孔装药量装填炸药。
炮孔单孔装药量计算:
首排炮孔的单孔装药量:
Q=0.9×
q0×
a×
b×
H0
与首排炮孔同时起爆的后排炮孔单孔装药量:
Q=q0×
式中:
Q——单孔装药量(kg)
q0——水下爆破单位炸药消耗量(kg/m3),按《水运工程爆破技术规范》(JTJ286-90)选用,见表3-1,对于中等硬度岩石:
q0=2.09;
。
a、b——钻孔的孔距、排距
H0——设计开挖的岩层厚度(m),即为爆破岩层厚度,
取最大值H0=5.1m;
则:
=2.09×
2.0×
5.1
=42.6(Kg)
取单孔装药量为42.0(Kg)。
表3-1水下爆破单位炸药消耗量q0(kg/m3)
岩石类别
水下钻孔爆破
水下裸露爆破
软岩石和风化岩
1.72
15.17
中等硬度岩石
2.09
30.34
坚硬岩石
2.47
44.94
注:
表列q0值系2#岩石硝铵炸药综合单位消耗量的平均值,采用其他炸药应进行换算。
以上水下钻孔爆破参数,应结合施工水深、开挖深度、清碴设备及岩石的性质等综合分析确定。
对于坚硬岩石,孔、排距取最小值,反之取最大值。
对于岩石节理、裂隙、风化发育者,孔、排距取大值,反之取小值。
对于施工水深大、开挖深度大、需要爆破的坡度小的情况,单位耗药量取大值,且在施工过程中,根据清碴的效果和清出石碴块体大小分析,及时调整爆破参数,以获得较高的爆破效果,提高钻爆和清碴效果。
3.4.5.2单孔装药量验算
以上计算,岩层厚度H0=5.1m,钻孔超深c=1.5m,炸药药卷直径为90mm,标定重量为每节3kg,长度0.4m。
孔装药长度:
(42.0/3)×
0.4=5.6m
孔装药长度(5.6m)为孔深(6.6m)的85%,满足孔装药量的要求。
3.4.5.3安全用药量计算
(1)爆区允许用药量
根据公式:
Q=(RaV/k)1/ma
Q----齐爆药量(kg);
R----药包至建筑物距离(m);
V----安全振动速度(cm/s),取值见表3-2“主要类型建筑物
地面质点的安全振动速度”;
参见《爆破安全规程》
(GB6722-2003)。
K、a----与爆破点地形、地质有关的系数,取值见表3-3
“有关的系数K和衰减指数a值”,对于中等坚硬
岩石,K=150,a=1.8;
m----炸药量指数,取1/3。
表3-2主要类型建筑物地面质点的安全振动速度
序号
主要建、构筑物类型
安全振动速度
(m/s)
1
土窑洞、土坯房、毛石房屋
0.7~1.2
2
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物
2.2~2.8
3
钢筋混凝土框架房屋
3.5~4.5
4
重力式码头
5~8
5
水工隧洞
7~15
6
交通隧洞
10~20
7
水电站及发电厂中心控制室设备
0.5
表3-3有关的系数K和衰减指数a值
K
a
50~150
1.3~1.5
中等坚硬岩石
150~250
1.5~1.8
软岩石
250~350
1.8~2.0
(2)需保护建筑物的安全参数
需要保护的建筑物与爆破区域的实际距离、建筑物的安全振动速度等数据如表3-4“需保护建筑物的安全参数表”:
表3-4需保护建筑物的安全参数表
建筑物
与爆破区域的最近距离(m)
安全振动速度(cm/s)
船坞(北面)
50
4.5
围堰(北面)
30
2.8
新建码头(西北面)
60
油库(北面)
450
(3)安全用药量计算
根据表3-4所列,因船坞和码头的安全振动速度比围堰的大,距离比围堰的小,安全用药量计算取围堰和油库为对象进行计算。
A、爆破对围堰的安全用药量:
Q=(RaV/k)1/ma
=35.5(Kg)
B、爆破对油库的安全用药量:
=6778.0(Kg)
(4)爆破区域不同距离允许齐爆药量
通过以上的计算,安全用药量最小的为对围堰的安全齐爆药量,以下为爆破点与围堰的不同距离的安全齐爆药量,如表3-5“不同距离爆破对建筑物的安全齐爆药量”:
表3-5不同距离爆破对建筑物的安全齐爆药量
距离R(m)
40
70
80
90
100
110
120
药量Q(kg)
35.5
84
164
283
672
957
1313
1748
2269
(5)爆破区域不同距离装药量设计
对于不同的爆破距离,齐爆药量不能大于表3-5所列安全齐爆药量。
根据以上的单孔装药量的计算,距离围堰30m~40m范围的计算最大单孔装药量(42Kg)大于安全齐爆药量(40Kg),该区域的水下爆破设计为减弱抛掷爆破,爆破作用指数为0.8,单孔装药量为:
42×
0.8=33.6(Kg),取33kg。
爆破区域不同距离装药量设计如表3-6“不同距离装药量设计”:
表3-6不同距离装药量设计
30~40
40~50
50~60
60~70
70~80
80~100
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