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洋山深水港一期工程东侧施工导流堤施工组织设计

0.1.上海国际航运中心洋山深水港区一期工程东侧施工导流堤工程施工图

0.2.上海国际航运中心洋山深水港区一期工程东侧施工导流堤施工图设计说明

0.3.上海国际航运中心洋山深水港区一期工程东侧施工导流堤相关会议纪要及文件

0.4.国家、地方相关法律、法规

JTG 2182-2020 公路工程质量检验评定标准 第二册 机电工程.pdf0.5. 执行规范标准

GB/T50123—1999土工试验方法标准

JTJ203—2001水运工程测量规范

JTJ298—98防波堤设计与施工规范

JTJ250—98港口工程地基规范

JTJ239—98水运工程土工织物应用技术规范

JTJ221—98港口工程质量检验评定标准

拟建洋山深水港区一期工程位于杭州湾口东北部、南汇芦潮港东南的崎岖列岛海区。距大洋山岛约4km，距嵊泗菜园镇约40km，离上海芦潮港约32km，距长江口灯船约72km，至宁波北仑港约90km，向东经黄泽洋直通外海，与国际远洋航线相距约104km。

东侧施工导流堤位于港区东侧，其轴线与东围堤轴线正交，交点坐标为X=3389042.207、Y=506509.718，并向东侧延伸至坐标为X=3388605.456、Y=506822.832，总长度为557.764m。详见《东侧施工导流堤平面位置示意图》（附图1）。

１.２　工程内容及规模

洋山海区位于北亚热带南缘的东亚季风盛行区，因受季风影响本区冬冷夏热，四季分明、雨水充沛。依据小洋山金鸡门站1997.08～2000.08三年气象观测资料，结合本工程海区周边气象观测站气象观测资料进行统计，洋山港区各气象要素如下：

年平均气温:17.1(C

1月平均气温:6.5(C(98年)

8月平均气温:27.8(C(98年)

本海区受冬、夏季风影响，全年多偏北和偏东南向风，风向的季节变化明显，夏半年（4月～8月）多偏东南向风，冬半年（9月～翌年2月）多偏北向风，3月份冷暖空气交替频繁，以东南和北向风为主。常风向为NNW～NNE，合计频率为36.3%；次常风向为ESE～SSE向，合计频率为30.7%。

依据小洋山气象观测站三年雾况过程资料分析：观测期内共出现雾次97次，雾日数年平均27天，雾次平均延时约为3h。

年内最长一次雾延时达17h20min,最短一次延时仅10min。

年平均降水量969.4mm

年平均降雨日数138d/y

其中：中雨以上日数（≥10mm）30.9d/y

大雨以上日数（≥25mm）9.5d/y

暴雨日数（≥50mm）0.9d/y

洋山港区所在崎岖列岛海域潮汐主要受东海前进波控制，海域潮汐类型属非正规浅海半日潮。本海区潮汐日不等现象明显，一般表现为从春分至秋分夜潮大于日潮、从秋分至春分日潮大于夜潮。本海区潮汐强度为中等，年平均潮差为2.76m。平均涨潮历时为05:49，平均落潮历时为06:36。

依据小洋山潮位站三年潮位资料（1997.08～2000.07）统计分析，得出港区潮位特征值如下：（本工程潮位资料均以小洋山理论最低潮面作为起算面。）

极端高潮位：5.75m（1997.08.18）

平均高潮位：3.88m

平均低潮位：1.12m

平均海平面：2.55m

码头工程水域涨潮最大测点流速为1.95m/s，垂线平均最大流速在1.03～1.77m/s之间。落潮最大测点流速为2.64m/s，垂线平均最大流速在1.26～2.10m/s之间。

据位于小洋山南侧的观音山测波站三年统计资料，当地常浪向为SE向，发生频率为11.79%。工程海域93.55%的波高小于等于0.8m(H1/10)，大于2.0m(H1/10)波高的发生频率仅为0.11%。

本工程远离大陆，材料运输和岛外交通极为不便，属典型的孤岛施工。小洋山岛上地形崎岖不平，施工区后方岛上无平坦场地，临时设施布设困难。本工程开工时，岛上居民动迁未完成，无法形成较好的后方区域。

本工程施工基本不受气温、相对湿度影响，但大雾、雷暴和大雨时段需暂停施工，风力6级以上对施工有较大影响。根据试桩工程及AB标工程施工所了解的现场海域情况，阵风8级即无法进行水上抛石施工，风力7级在落潮时段因流速太急也无法施工。

根据舟山地区气象资料分析，施工现场在每年的7月～10月为台风季节，平均每年影响本区域的热带风暴有3.43次，因此，施工时必须作好相应的预防措施。

本工程受施工水流影响很大，特别是落潮流较大。船舶施工需避开强潮时段作业，防止抛石位置偏移及船舶走锚移位。本工程受波浪、潮位影响较大，3～4级波浪均有可能造成海上施工暂停，另据小洋山试桩情况和小洋山岛民介绍，西南风、东南风引起的风浪对本工程影响最大。

根据实地考察，小洋山无可靠的淡水资源，虽有一水库，但其水源主要靠收集部分坡面雨水，水容量较小，只能供本岛居民生活用水，遇到干旱年份还会出现缺水现象。因此施工期施工现场生产、生活用水，均需从镇海用运水船供给。

由于大、小洋山尚无大容量动力电网，故施工现场用电，拟配置柴油发电机组和发电船，以确保生产、生活用电。

大、小洋山工程区域无陆路交通，水上交通现依靠1小型客运码头，至上海、宁波的客班轮每天只有一班，且受天气影响较大。工程开工后，货运能力明显不足，因此施工用料均需民船运输。

洋山港现场附近无合适的工程船舶避风锚地，特别是台风期均需到舟山、宁波、上海等地避风。

1．6　工程地质情况：根据三航勘察设计院2003.2月份最新的补充勘探，拟建东侧施工导流堤位置的地质为上层为5～13m的粉细砂，局部有2m左右的淤泥（在C点位置，BD3孔）。中间为粉细砂夹粉质粘土，下层为较好的粉质粘土和风化层。

1．7　设计荷载：使用期东围堤段（堤根到A点段）顶边线向内10m为绿化带，按2.5KN/m2计，然后为21m道路，按10KN/m2，再向内为堆场；东围堤和东侧施工导流堤施工期(Ａ点～Ｃ点段)按5KN/m2和15t卡车计。

１.８主要工程量：可分为两部分,一为A点～B点；二为B点～Ｃ点及以南铺排延伸段。

第一部分的主要工作量为：抛石体积20万m3；

其中水抛量为：12万m3；陆抛量为：8万m3

第二部分的主要工作量为：抛石体积21万m3；其中水抛量为：15.5万m3；陆抛量为：5.5万m3；砂肋软体排6.7万m2。

东侧施工导流堤工程量汇总表

注：1.B点以东段堤底部铺设砂肋软体排护底铺排面积为67000m2。

流失、沉降系数分析：本工程地质、水流情况、堤身高度均接近北围堤工程，近日，北围堤工程已合拢进入工程收尾阶段，据该工程反映的情况，其流失量达20%；淤沉量达30%，而长江口整治工程沉降、流失量更高达60%，故我部认为本工程按理论方量乘1.5沉降、流失系数计实际工程量是接近实际的。

根据我局在马迹山及临近地区的施工经验，该海域水上全年有效作业天数约为183天左右，陆上施工时间约为25天/月。潮流较急，达2.5m/s，易使抛投块石流失，并给抛石船、铺排船定位、施工带来一定困难。

建立如下组织管理体系：

2.2.1该工程工期紧，强度大；

2.2.2施工条件差，受自然因素影响大；

2.3.1堤身以水抛、陆抛相结合；

2.3.3工程用石料供应方式：根据业主有关要求本工程所用石料尽量采用镬盖塘岛上石料，该岛石料不仅距工程地点最近，现镬盖塘岛共有可开采石料300万方，单从数量上说，可满足工程需要。

2.3.3.1水抛石料供应：目前镬盖塘岛仅有3座简易出料码头，码头前沿水深在1.0m左右，每座码头只可供1条300～500m3船舶侯潮装料，故其最大水抛石供应量为2000m3/d，而按工程的进度节点需要，每日水抛量为在2003年4月20日前必须大于4000m3/d；以后必须大于7000m3/d，故其水抛石供应量受码头出料能力制约明显不能满足我部进度要求。所以，我部拟在尽量使用甲供料的基础上，不足部分水抛石料采用自购方式解决，以保证工程进度要求。

2.3.3.2陆抛石料供应：均采用镬盖塘岛甲供石料，整个镬盖塘岛共有6个采石作业区，为就近取料，陆推所用石料主要采用2#、3#作业区开山石料，利用挖机翻运至山脚石料堆场，再用挖机按设计规格进行分捡，装载机装自卸车运至施工现场抛填，推土机由岸向海依次推进。

3．东侧施工挡流堤工程施工总进度计划（见附表1）

3.1东侧施工挡流堤工程主要船机、设备使用计划（见附表2）

3.2东侧施工挡流堤工程主要劳动力使用计划（见附表3）

4.2测量定位控制及导标基线点布设

4.2.1基线点、观测点和导标的布置：引用交通部第三航务工程勘察设计院勘察工程公司《上海国际航运中心洋山港一期工程港区总施工控制网测量技术报告》（2002年6月，再版）中的成果。把ZK12、ZK13、ZK14作为固定点，解算加密点。

3390081.313

3390094.795

3389105.258

4.2.2外业操作：对首级测量控制点ZK12、ZK13、ZK14、及加密点DJ01、SH07、SH0A、SH0B、HS01采用GPS布设，布设精度按四等规范技术要求。几何水准布设选用LeicaN3一等水准仪，三米红黑面木质水准尺，按规范三等水准技术要求，四等精度引接。

布设前对所有仪器及附件作了检验和校正。

4台套法国DSNP公司生产的SCORPIO6502双频GPS接收机（标称精度为5mm+1PPm）。

作业前对GPS接收机及配套设备进行了检验和校正。

（2）外业作业时的技术要求如下：

有效观测卫星条件GDOP≤8

GPS观测基线的计算采用广播星历进行。

由独立观测边组成非同步环，各坐标分量闭合差符合下式规定：

Wx≤3n1/2σW≤3n1/2σW≤3n1/2σ

其坐标闭合差满足W≤3（3n）1/2σ

准联测自ZK14附合至ZK13。

每公里高差全中误差8.4mm≤四等规范±10mm

坐标转换：为方便施工时计算，特将54坐标系统转换为洋山施工坐标系，施工坐标设置为x轴为东围堤轴线方向；y轴为与东围堤轴线垂直方向。坐标转换关系式如下：

（其中：X0=88751.110　Y0=6265.458　α=220）˚

X0=2000　　　Y0=500

4.2.3基线布设成果见下表：

3390081.313

3390094.795

3389105.258

3390082.570

3390163.611

3389102.885

3389105.518

3389270.974

3389526.322

3388919.750

3390154.472

3389042.207

3388842.619

3388605.456

3389020.918

各点位置详见《东侧施工导流堤工程测量基线、点平面布置图》（附图3）。

4.2.4导标设置：堤根点～A点段为陆抛，利用东围堤轴线在陆域上的延长线上设置导标来定位。A点～Ｂ点～Ｃ点大部为水抛，在已形成的三角区陆域设置导标和定位船定位，GPS背包流动站作为校核指导抛投。

4.2.5施工前水深地形测量：为准确掌握水下地形情况，核对设计工程量，并为今后施工过程水深测量形成一套自身的体系便于计量和分析各断面的变化情况。

4.2.6施工过程水深地形测量：

4.2.6.2过程水深地形测量是指导水抛位置和检测水抛位置是否准确的最重要手段。我部拟在抛投过程中利用便携式测深仪或水砣进行抛石区水下地形变化检测，期间应做到“三勤”，即勤测水深、勤观测潮位、勤校核船位。计划每周利用GPS配合测深仪进行水下地形测量，对测量结果进行分析，以掌握沿堤流和堤端流冲刷对地形变化的影响程度，指导下步施工。

4.2.7水抛船舶的定位

在Ａ点～Ｂ点水抛施工时，利用1条驳船停泊在该段B点端，与三角区陆域导标结合指示抛石船定位抛锚的大致位置。当抛石船抛锚就位后，测量人员利用GPS背包流动站测量该船具体坐标位置是否符合要求，经调整船位符合要求后，做好记录，就地抛投并作为下一条船定位的参照，详见附图4。

4.3软体排铺设：铺排轴线长为390m。砂肋软体排采用针刺复合土工布缝制加筋带制成，布体为高强度的丙纶长丝机织布与涤纶无纺布机经针刺加工复合而成，堤身和余排采用机织布300g/m2和200g/m2无纺布基布。砂肋直径为300mm，堤身下砂肋间距为1000mm，余排砂肋间距为500mm，其中排边5m范围内400mm。加筋带为丙纶带，间距为500mm，规格为100mm。

软体排铺设设计采用172m软体排护底，由于施工区域水流流态比较复杂，水流流速快，在一个涨落潮期间铺设完成1张172m软体排几乎不太可能，经过设计同意采用两张90m软体排沿纵向进行铺设并搭接，保证两张软体排之间搭接量不少于5m。分割的第一张软体排的前80m按照设计来做，排尾10m做成余排，该余排砂肋间距为500mm；分割的第二张软体排的后80m按照设计来做，排头10m做成余排，该余排砂肋间距为500mm（详见01号技术核定单）。

根据施工区域的工况条件，浪大流急，采用1艘3000t大型专用铺排船（长江口1号）进行施工，以确保施工质量及施工工期。

4.3.2.1软体排加工

本工程所需的砂肋软体排在专业土工织物加工厂加工，加工好的砂肋软体排运至施工船舶。

本工程采砂方式均采用吸砂船进行取砂，自航砂驳运砂，其工艺为吸砂船在砂料船在砂料区抛锚固定船位准备吸砂，空载砂驳靠泊在吸砂船旁，吸砂船把吸取的砂装入砂驳。砂驳装满后，航行至施工区域抛锚等待，施工时将重载砂驳靠到施工船旁进行充灌，施工后的空驳返回至砂料区继续装砂，如此循环作业。

4.3.2.3软体排铺设施工流程

软体排铺设施工流程图见图1

运行GPS定位软件，显示施工船舶图形及铺排位置

移船时排体收缩偏大或者水流影响较大，搭接可能减小

移船时向反向借位，以增加搭接并记录数据，调整下一张排位置数据

图1软体排铺设工艺流程图

在铺排船舶上配有计算机一套、GPS定位接收机两台，GPS定位软件一套。施工前开启电脑，运行GPS定位软件，由施工员根据设计铺排位置输入有关铺排参数，计算机显示施工船动态船位图形，移船人员根据GPS定位软件显示铺排位置，将铺排船移动至铺排起始位置，当电脑显示偏差值和位值达到允许误差范围内，表示施工船舶已经到达指定设计位置，经现场监理工程师认可，方可开始铺设。

用吊机将排布吊至甲板上，操作工人在吊机协助下将排布展开，将排尾拉环和滚筒上钢缆相系，启动滚筒开关将排布自动卷入滚筒，直到排头布平展在翻板前沿，关闭滚筒开关。

4.3.3施工效率及工期安排

根据洋山自然条件以及我们的施工经验，每有效作业天可铺排1～2张，3000t施工船每铺2张深水排（每张软体排按90m计，即将172m软体排分割成两张90m软体排进行铺设）进尺按26m计，完成390m护底共30张约需15～20个有效工作天。

软体排铺设计划于2003年4月3日开始，2003年5月10日完成。

4.3.4施工船机、人员安排

注：以上人员配置不包括船员

4.3.5质量保证措施

4.3.5.1土工织物缝制

土工织物成品出厂时有出厂合格证及自检报告，每卷土工织物的合格证上必须注明执行标准号、批次、规格、数量、检验员代号、制造厂和生产日期。

土工织物进场前，在现场监理工程师的见证下进行现场取样，送业主指定的经国家或部门对其资质认可的检测单位进行检测。

检测合格并经监理工程师同意后，可投入使用。

单幅排体布幅宽一般为3～4m，每张软体排由拼接缝制而成。采用35支三股锦纶线“包缝”缝制，缝制顺直，采用链式针脚，间距8—10mm，严禁漏缝，确保拼接后强度不低于原织物强度80%。

加筋带及套环间距符合设计要求，以保证砂肋在施工时与排布连接后，施工时及使用期不会与排布脱离。

4.3.5.2软体排铺设

充灌砂质量、砂样检验必须满足有关要求。

充灌砂时要随时调整好砂泵压力、流量、泥浆浓度等，必要时辅

以高压水冲通，确保砂在砂肋内畅通，由于砂肋较长，从一端先行充灌，达到最大限度后再从另一端充灌（但禁止两端同时充灌），以确保充灌砂的饱满度，砂肋充盈率采用检查每道套环的“勒紧”程度来判断砂肋的饱满度。

移船必须在GPS定位系统监控下进行，排体沉放速度应与移船同步，不可过快或骤然下降，当GPS失锁或者精度较差时，应暂停施工。考虑到铺设时水流的强度和方向、排体横向收缩等产生误差的影响，每张排体在铺设前应根据前一张排体实际边线位置进行修正以确保最后位置，确保相邻软体排之间在水下各部位的搭接宽度为2m。

4）加强排体实际位置检测、潜摸

施工时在排体系浮子，GPS背包对铺排位置检测，同时根据要求潜水员每两张排潜摸一张，来检查实际搭接宽度。将潜摸结果以书面报告上报监理工程师。

4.4.2甲供石料：镬盖塘岛石料由工程兵学院负责开采并装船，其最大装船供应量为2000m3/d。为最大限度地发挥有限码头的出料量和尽量少占用有限的现场施工水域，该部分石料我部考虑由开体石驳装船抛投。

4.4.3自购石料：自购石料用吊机网络包自航抛石船由舟山附近各宕口运至现场抛投。按现场进度需要，我部拟组织15～20条300～500m3抛石船装运水抛自购石料，确保每日运至现场的船舶数量不少于10条，按现场我部的施工作业面计算（工程兵学院水抛施工作业面另计），2003.4.20前，最多能供5条水抛船同时作业，平均每条抛石船需4小时左右可以抛完。故我部计划每日24小时连续作业，保证自购石抛投量不少于4000m3/d。

4.4.4水抛进度分析：A～B段可供施工作业的面积有限，先期施工作业面长度为200m；宽为65m左右，仅可供8条水抛船同时作业，按24小时连续施工计，每日的最大水抛量为6400m3/d，扣除天气因素影响，平均水抛量在4000m3/d左右，该段水抛石设计断面理论方量为122923m3，淤沉、流失按1.5系数计实际应抛量为184385m3，故可推算出该段水抛的最短水抛施工工期为70天。

4.6堤根点到A点段施工：应在A点～B点间直线段推进了150m后（此时水流已挑至堤东端外侧），再进行该段的水抛护底（该段的水抛护底可提前进行），完成后方可进行该段的陆推及护面施工。

4.7工程的沉降、位移观测

4.7.1根据现场地质情况和设计要求DB61／T 496-2010标准下载，每50米为一个断面布设沉降位移观测点进行变形观测。防止大堤失稳，保证工程安全。

4.7.2变形观测杆设置：在大堤A点东侧每50m为一个断面，每个断面埋设2根观测标杆(A杆)，标杆底部埋至+2.5m，各断面标杆位置详见附图6。在标杆上粘贴塑封后的标尺按设计要求进行大堤施工期间的变形观测，观测时需定点、定人、定仪器不间断进行，并对观测数据进行分析，发现异常情况及时上报监理和设计单位，无异常情况每周上报一次。

WildT2型经纬仪对大堤进行位移观测；

SY／T 6876-2012标准下载SokkiaSET2C型全站仪布点及校对船位。

4.7.5观测仪器点布设：利用现场已布设的测量基线控制点，在大堤轴线的正、侧面用全站仪引出大堤变形控制点，并将水准点引至堤根附近。各控制点应选择在基岩上并做相应围护防止破坏。

4.7.6观测记录：测量人员在每日观测后应及时填写《沉降、位移观测记录》，由经理部专业技术人员对其观测结果进行分析，作为控制抛填施工速率的主要依据。每月将观测结果汇总，描绘变形曲线，突变产生时，应对产生原因认真分析，观察测杆是否被外力碰撞，并结合相邻测杆的变化情况再决定。