秦皇岛港山海关港区起步工程 施工组织设计(第一分册)
第二节 主要分项工程的施工方法和要点
(一)码头及护岸工程 1、水下基槽开挖
1.1 工程概况
码头工程基槽开挖底标高分为-14.5m和-13.5m两种,基槽底宽分别为15m和13m。码头基槽开挖底标高分为-14.5m部分,基槽底部土质为卵石,码头基槽开挖底标高分为-13.5m部分,基底土质为强风化岩。码头基槽挖泥共计42503m3。
东南护岸工程基槽开挖底标高为-16.8、-17.8m,基槽底宽为16.25m、14.7m,对应基槽底部土质为卵石、强风化岩。基槽挖泥共计65440m3。
西南护岸工程基槽开挖开挖底标高为-13.8m,基槽底宽为15.60m。基槽底部土质为卵石。基槽挖泥共计39200m3。
1.2 施工总体安排
主要采用16m3抓斗船开挖工艺,分段分层开挖,GPS配合进行平面定位,水深测量采用水砣(或GPS单波束),底层施工时勤摸水,重点控制基槽轴线以及超深、超宽量。基槽底部土质为强风化岩的部分采取炸礁处理。
1.3 施工工艺流程
1.3.1 抓斗船挖泥施工工艺流程
挖泥船测量系统调试 → 挖泥船驻位、挖泥 → 测量验收 1.3.2 炸礁施工工艺流程
方驳定位 → 钻机钻孔 → 药包埋放→ 起爆→ 抓斗船清渣 1.4 施工工艺 1.4.1 抓斗船挖泥工艺
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根据设计图纸基槽开挖坐标,依据船型预先在电脑中设计施工航线以及挖泥范围,根据船舶位置确定挖泥边线。
挖泥船配备GPS定位系统,据图纸坐标,预先在电脑中设计施工航线,利用已输入的施工航线准确定位。施工时挖泥船沿码头轴线方向驻位,见下图:
挖泥底边线泥驳挖泥船泥驳1:21:2
挖泥船由拖轮拖带进入挖泥区,抛锚定位。定位后挖泥船两舷靠泥驳。挖泥先装其中一条泥驳,装满后再装另一条泥驳,泥驳满载后至指定的抛泥区抛泥,两条泥驳依次循环作业。
本次开挖的顺序:抓泥船首先施工0+284.6~0+380,及首秦回填区域的揭盖,清除基础的卵石,为水下爆破开挖提供条件,然后在0+0处由西向东施工。
挖泥采用分段分条开挖方法,分段长度为100米,条与条之间的搭接长度不小于2m,以防止出现土埂子;开挖深度2m,利用抓斗深度指示仪控制开挖深度,根据实时潮位变化及时调整抓斗深度,按设计要求挖到基岩面-14.5m;边坡坡度1:1.5,采用台阶式开挖法开挖,自上而下开挖,形成稳定边坡;挖泥过程中每次移船距离不得超过一个抓斗宽度,防止漏抓。
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船上测量人员勤摸水深,看准水位,控制下抓深度,减少超深,每挖一组,利用测深水砣测水深。挖完一段后由测量人员用水砣(或GPS单波束)检测合格后移船开挖下一段,否则返工找浅点挖除直至合格。
施工现场设有潮位站和水尺,每当水位变化0.1m时,进行报潮位。
1.4.2 炸礁工艺
1.4.2.1水下爆破钻孔采用600t铁驳做施工平台,安装两台XY-450型液压钻机用于导向推进钻杆,配备日产PDSJ750型空压机为潜孔冲击器提供风动力,以完成钻孔。配以导管法穿过水层对水下岩石进行钻孔,在方驳上通过导管进行装药,堵塞等工作。爆破孔径为115mm。
1.4.2.2爆破钻孔定位用GPS配合定位布孔。爆破钻孔顺序由东向西。
1.4.2.3爆破用炸药采用震源柱药筒,塑料壳制成,内装胶质炸药,筒长0.5m,直径90mm,装药3kg。每爆破孔用两枚非电管引爆。联接网络采用毫秒微差导爆管双网络联接,起爆方式为塑料导爆管孔内、外毫秒微差单孔起爆,最大分段药量为9kg,孔内MS7段,孔外MS4段,排联MS5段。
1.4.2.4爆破清渣用1组16m3抓斗船,施工中分条施工,清除的礁石抛卸到业主指定的区域。
1.4.2.5关键过程为钻孔定位、成孔、装药,具体控制措施如下: (1)单孔装药量必须准确,按设计值进行装药,药包必须到达设计部位,并由质检员用测绳进行检查。
(2)测量定位、孔距、孔深、孔底沉渣保证小于规定误差,质
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检员跟班进行检查。
1.4.2.6特殊过程为盲炮处理与防止盲炮发生,具体控制措施如下:
(1)发现有盲炮,不能继续施工,必须由专职爆破员按规程进行处理,确定无误后方可进行施工。
(2)为防盲炮,装药时必须小心谨慎,确保雷管导线连接无误,上部导线网络结点接触绑扎牢固,中继管应用绝缘胶布绑扎并将其浮于水面以上。
浅点的处理
当炸清礁完成,并进行大比例尺水深测量后,在礁区仍发现有浅点存在时,可采取钻孔爆破和裸露爆破方式进行处理后再清礁:
钻孔爆破:当浅点面积较大时所采取的方法,其定位、布孔、钻孔、装药等均同上。
裸露爆破:当浅点面积较小时所采取的方法,其方法是采取大药包集中爆破,单个药包重量为24kg,药包间距和排距均为2m。利用平潮期间使用施工船定位、测量、潜水员配合吊放药包和起爆等。
1.4.2.7爆破钻孔参数,装药量及安全震动距离的计算 (1)布孔方式:方形布孔。 (2)孔网参数:
孔 径Φ=115mm 阶 高HO=1.5m(平均) 超 深 h=1.0m 孔 深 H=2.5m 孔 距 a=2 排 距 b=2
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填塞高度ho=1.5mm
以上参数在作业过程中,可按实际爆破效果作适当调整。 (3)装药量计算 单孔起爆药量Q (kg)
Q=qabH 其中:q=0.94kg/m3
=0.94kg/m332m32m32.5m =9.4kg
相应地,每个炮孔装药量对于确定的震源柱药筒(3kg/筒),每孔装3筒,每孔装药9公斤。单筒长为0.5米,装药长度共1.5米,填塞长度1.0米。
(4)安全震动距离计算 地震波安全距离R(m)
根据萨道夫斯基公式:R=(K /V)1/aQ1/3
=(180÷20)1/1.5 391/3
=4.32732.08
=9(m)
式中: V=20cm/s——地面质点峰值振动速度(允许值查表求得);
Q=9kg —— 炸药量,齐发爆破为总药量,延迟爆破为最大药量; K=180 —— 爆破点至计算点间的地形、地质条件有关的系数(查表取
值);
a=1.5 —— 爆破点至计算点间的地形、地质条件有关的衰减指数(查
表取值);
R —— 最小安全振动距离。
经计算后得知,距爆破点最小安全距离为9米,爆破施工水域周围1000米内无重要水上、水下设施,因此能够满足安全爆破需要。
1.4.2.8水下爆破冲击波强度的计算
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