江苏LNG码头防冲刷施工方案

1、江苏LNG项目接收站配套码头及栈桥工程 桩基冲刷防护施工方案江苏LNG项目接收站配套码头及栈桥工程 桩基冲刷防护施工方案编制： 审核： 中交二航局江苏LNG项目接收站配套码头及栈桥工程项目经理部2012年05月目 录一、概述3二、冲刷防护工程设计6三、施工进度计划7四、机械设备选型及人员配制8五、防护实施方案10六、质量保证措施14七、安全保证措施16一、概述江苏LNG配套码头及栈桥工程位于如东县海滨辐射沙洲中的烂沙洋水道西部的深水区，地理坐标为：E121°2535；N32°3250。码头由一座工作平台、4个靠船墩和6个系缆墩、一座变配电间平台以及人行桥组成。码头结构为墩台

2、式，采用钢管桩基础及现浇钢筋混凝土承台结构,码头全长430m。栈桥全长1970m，补偿器墩的间距为196.8m，在补偿器墩之间布置1个固定墩，桥全长共布置10个补偿器墩，9个固定墩。栈桥墩结构为墩台式，采用钢管桩基础及现浇钢筋混凝土墩台结构。江苏LNG配套码头及栈桥项目码头墩台及栈桥墩所处区域自然条件十分复杂，在指状沙洲海域建设LNG码头与栈桥尚属世界首创，为第一个工程实例，水深、浪大、流急。设计单位在2010年4月所编制的施工图设计文件中，LNG码头基桩预留了8.0冲刷深度，栈桥基桩预留了5.0的冲刷深度，同时明确指出：“考虑该地区的冲淤变化，工程建成后，海床出现冲刷是有可能的，而且冲刷过程

3、是一项长期渐进的过程，为保证工程的稳定和安全，在码头营运过程中，要进行定期的检测和必要的维护。当冲深累积达到3.0时，应及时通知有关单位，商议维护措施。”为了及时了解和掌握LNG码头和栈桥基础的冲刷情况，从2005年起至2011年止，设计单位连续7年每年3月、11月定期两次进行水深测量。本次在2011年11月测量中出现最新的冲刷情况。原2010年10月份第一次防护过的1#3#补偿器墩和2011年5月份第二次防护的1#3#固定墩及4#补偿器墩及码头前沿冲坑从测深情况看，基本已趋于稳定，未出现进一步大的冲刷。但码头前沿往东约200米未防护的区域又出现新的冲坑，且冲刷深度较大。引桥7#9#补偿器墩台

4、冲深也进一步加深，见下附表。根据2012年3月31日2011年11月定期测量成果分析汇报及冲刷防护方案研讨会会议纪要及中石油江苏液化天然气有限公司关于对LNG码头栈桥冲刷问题进行防护相关事宜研究的总经理办公会纪要要求，为确保LNG码头及栈桥安全，本次要求对LNG码头及栈桥各墩的防护后的标高均应满足32#通知单的要求，防冲护底的平面范围按设计院会议纪要的附图为准。防护方量的计算以业主提供的中交一航院2012年5月3日多波束测量图计算为准。- 20 -江苏LNG项目接收站配套码头及栈桥工程 桩基冲刷防护施工方案 附表一墩台位置是否按照“设计通知单”抛石本次测量标高与“设计通知单”要求顶标高差值(m

5、)防护范围警示语“设计通知单”要求防护后标高(m)本次实测标高(m)LNG码头1#系缆墩是-18.0-20.82.8详见附图2#系缆墩是-18.0-19.01.03#系缆墩未要求/-18.4/目前情况尚可，继续观测1#靠船墩是-18.0-22.94.9冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求2#靠船墩是-18.0-22.44.4冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求工作平台是-18.0-22.04.0冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求3#靠船墩是-18.0-22.14.1冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求4#靠船墩是-18.0-23.15.1冲刷严重，危及

6、安全，尽快实施“设计通知单”要求4#系缆墩是-18.0-22.74.7冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求5#系缆墩是-18.0-23.05.0冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求6#系缆墩是-18.0-21.03.0配电间平台否-18.0-22.24.2冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求LNG栈桥1#补偿器墩是-18.0-21.23.2详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求1#固定墩是-17.0-18.01.0见32#设计通知单冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求2#补偿器墩是-16.0-17.61.6详见附图冲刷严重，危及安全，尽快

7、实施“设计通知单”要求2#固定墩是-15.0-16.41.4见32#设计通知单3#补偿器墩是-14.0-16.42.4详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求3#固定墩是-13.0-13.90.9见32#设计通知单4#补偿器墩是-12.0-13.71.7详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求4#固定墩是-10.0-12.32.3详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求5#补偿器墩否-9.0-12.33.3详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求5#固定墩否-8.0-9.81.8详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求6#补

8、偿器墩否-8.0-11.33.3详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求6#固定墩否-8.0-10.72.7详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求7#补偿器墩否-9.0-12.93.9详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求7#固定墩否-8.0-11.23.2详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求8#补偿器墩否-8.0-13.45.4见32#设计通知单冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求8#固定墩否-8.0-9.11.1见32#设计通知单冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求9#补偿器墩否-7.0-10.43.4见3

9、2#设计通知单冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求9#固定墩否-7.0-8.21.2详见附图冲刷严重，危及安全，尽快实施“设计通知单”要求10#补偿器墩未要求/-2.3/目前情况尚可，继续观测二、冲刷防护工程设计2.1防护工程的设计原则 应满足冲刷防护的使用功能和设计标准； 冲刷防护结构应安全可靠，简单耐用； 冲刷防护结构设计应考虑冲刷防护工程施工中不可避免的不均匀性对防护工程效果的影响； 设计方案需兼顾施工单位采用的施工工艺和施工力量； 应尽可能降低冲刷防护工程的投资。2.2防护工程功能要求冲刷防护工程的功能是在设计的水动力条件下为桩基结构的安全提供保障。2.3冲刷防护总体设计采用

10、石料进行冲刷防护作用是有效防止桩基附近土体的局部冲刷，从而保证工程的安全，为保证结构桩基的承载力，防护范围不应小于设计防护范围，根据码头和栈桥区域冲刷现状和日后防护难易程度等区别，将码头前沿线以北的冲刷区域防护面顶高程定为-23.0m，码头各墩台的桩基防护面顶高程定为-18.0m，栈桥部分墩台的防护顶高程定为原泥面以下约2m，在设计防护范围内要求防护后的顶面高程不得低于下表中的高程，高程允许偏差为+1.0m。防护位置防护后顶高程（m）防护方量（m3）防护位置防护后顶高程（m）防护方量（m3）码头各墩台-18/-2389885.25#固定墩-8.02466.31#补偿器墩-18.06#补偿器墩-

11、8.010566.11#固定墩-17.01200.16#固定墩-8.07964.32#补偿器墩-16.04372.47#补偿器墩-9.05284.62#固定墩-15.01933.37#固定墩-8.05261.63#补偿器墩-14.03485.28#补偿器墩-8.014851.93#固定墩-13.0883.18#固定墩-8.03422.54#补偿器墩-12.03481.79#补偿器墩-7.013180.24#固定墩-10.01661.79#固定墩-7.01748.95#补偿器墩-9.07201合计178850.1注：该方量为计算的理论方量，不包含损耗量和沉降量。防护方量的计算以业主提供的中交一航

12、院2012年5月3日多波束测量图计算为准。2.4防护结构设计防护结构分为两大部分，一部分为冲刷坑内回填料兼反滤层，另一部分为护面层，回填料采用级配碎石，考虑到冲刷坑的深度深浅不一而较大冲刷深度的范围较小，加之施工回填的不均匀性，故将回填料与反滤层合二为一，采用级配良好的碎石，厚度不小于1m，表层采用两层80100kg块石结构作为护面，厚度要求不小于0.8m。墩台底部由于块石无法抛填，全部采用碎石抛填。对于码头前沿10m以外的冲刷区域，可将级配碎石保证在1.0m厚度以上其余部分采用80100kg块石抛填到设计标高。级配碎石的粒径组成为粒径120cm，粒径110cm占50%，粒径1020cm占50

13、%。码头前沿防护断面图三、施工进度计划根据设计防护范围，本工程防护顺序按冲刷先深后浅的顺序进行防护，将冲刷较严重的墩台先进行防护，以免冲坑进一步发展，影响桩基结构稳定。初步确定码头和栈桥两个工作面同时施工，码头部分先防护码头前沿冲坑，然后由深到浅进行码头各墩台的防护，引桥按冲刷先深后浅的顺序进行防护。因本工程码头已经建成，施工中各种影响因素较多，先选一个墩台进行典型施工，从而确定船机的施工效率，确定合理的施工工期。计划两个工作面同时施工从2012年5月26日开始，2012年8月底结束。四、机械设备选型及组织机构考虑到本工程施工任务急、工期紧，外海施工作业环境恶劣，有效作业时间短及不确定因素多等

14、诸多不利条件。为确保如期完成施工任务，防护施工过程中须根据实际施工进展的需要适时调整资源配置，即调整船机设备、材料和施工人员投入。4.1设备选型设备名称规格型号数量备注皮带船1000t6艘皮带船抛碎石海吊船1000t4艘抛块石定位船1000t2艘皮带船定位半舱驳1000t1艘装石料挖机抛填起锚艇2艘船舶起锚定位交通船100t2艘人员上下、警戒船、桩基保护挖机1m32台装石料GPS2台测量放样测深仪1台水深测量4.2人员配备4.2.1组织机构项目总工：姚平 副经理：华志凌工程部：赖少华质检部：赖少华调度室：李浩威安监部：张栋良物资部：刘海泉综合办：杨林合约部：黄磊财务部：余豪湖测量组：周雍武试验

15、组：方胜华抛石工段：李浩威量方组：刘海泉项目经理：朱敏洋口项目总部副经理：蔡长江桩基保护工段：王利峰图4-1 组织机构图4.2.1现场主要施工人员序号工种人数备注1生产副经理12安全副经理13技术管理人员24测量人员35安全人员165船机调度17工长28普工10桩基保护、石料清理9合计21 注：以上人员不包括船员。五、防护实施方案根据现LNG码头及栈桥已经建成，可作业面很小，而且施工过程中需注意对成品码头的保护，防止对墩台、钢管桩及钢栈桥造成损坏以及船舶自身的安全，我部考虑如下几种施工方案相结合。现LNG码头已全部建成，人工岛北侧风浪较大，考虑施工的可行性及工效，墩台底部及码头前沿碎石抛填以皮

16、带碎石船为主要施工手段，以其它施工方法作为补充。码头前沿及墩台周边块石抛填可采用海吊船直接抛填。皮带碎石船施工效率较高，只要墩台四周皮带机能打得到的地方均采用此种回填方法，墩台底部因墩台较大，采用小型的皮带船将皮带船输料臂伸到墩台底部进行抛石，为避免碰到钢管桩和墩台底部，需趁低潮时采用此法施工。其余钢栈桥底部上述方法均不能抛到的区域及部分需补抛的区域可采用带挖机的半舱驳装石料用挖机直接精确抛填。为保证石料能准确打到冲坑内，应根据设计院提供的水下地形图画出要抛填石料的范围，船上有专门测量人员和技术人员根据石料需抛填的范围指挥皮带船抛填，避免石料抛到未冲刷的地方，造成浪费。抛填石料对钢管桩的保护：

17、为防止在碎石抛填过程中将钢管桩防腐涂层破坏，在打碎石和抛填石料前视情况对钢管桩防腐进行保护，如皮带碎石船不可避免会打到钢管桩上，采用小型交通船人工用5mm厚橡胶皮将钢管桩受抛石冲击的面用铁丝绑扎包裹起来，避免碎石直接打到钢管桩上破坏钢管桩防腐涂层。也可在皮带船皮带机端头用橡胶皮做成围档，碎石直接打到围档上，避免碎石打到钢管桩上。定位船锚缆应避开钢管桩，不可直接带在钢管桩上。如锚缆与钢管桩挨在一块，需用橡胶皮对钢管桩进行包裹。石料的检验：石料场的石料需经实地考察，经考察合格后方可装船进场。所有石料进场后需报监理检验合格后方可使用，主要对碎石的级配、含泥量、压碎指标等进行检验，严禁未经报验擅自使用

18、。如石料不符合要求，立即予以退场。石料计量：施工过程中对每船来料由量方组会同监理准确量方，量方采用皮尺测量船舶的长宽及船舱的深度，计算出石料的体积，所有测量方量需经监理确认，作为抛石计量的依据。抛填验收：石料抛填后采用测深仪对整个抛填区域进行标高检查验收，抛填标高按设计要求的每个墩台标高确定，抛填标高与设计标高需满足规范要求，如偏差较大则进行补抛后重新验收。5.1、皮带碎石船直接抛填施工区域：引桥墩台及外围四周、LNG码头前沿冲刷区域因人工岛北侧风浪较大，碎石船很难稳定，同时皮带船打碎石时顺着水流方向，为保证皮带船打碎石时能稳定停泊，在需抛填的区域设置定位船，皮带船靠在定位船上，墩台四周及LN

19、G码头前沿冲刷区域直接用皮带船打碎石。根据设计要求，级配碎石的粒径组成为粒径120cm。粒径110cm占50，粒径1020cm占50。尽量在防护顶面1以下深度范围内抛110cm细颗粒碎石。为了使碎石尽可能打到墩台底下，可根据涨落潮的流向选择皮带船的驻位方向，涨潮时皮带船停在引桥的东侧，船头向西，落潮时皮带船停在引桥的西侧，船头向东，将皮带船的皮带机端头尽可能靠近墩台，在潮位满足要求，海面风浪很小可确保安全的情况下也可将皮机机伸入墩台底部，将碎石尽可能打到墩台中间位置。皮带船打碎石如下图所示。皮带机打碎石时根据水流情况、水深、碎石的大小实测出碎石从水面到泥面漂流的距离，从而准确确定皮带船的驻位，

20、以尽可能保证碎石准确打到指定的位置。根据每个墩台需抛填的范围，每船石料的方量及泥面标高将墩台划分成若干区块，每船石料由专门的抛石工带到指定的分区内抛填，抛填一船在图纸上划掉一块，避免某些地方造成重复抛填。开始抛填可按设计方量加流失量控制，待抛完整体测量后对局部未抛到位的进一步用定位驳补抛。皮带船上的皮带机离引桥墩台和钢栈桥要根据天气情况、水流情况留有足够的安全距离，防止皮带机与墩台或钢栈桥相碰发生安全事故。施工过程中需勤测水深，确定碎石回填的情况，以免石料打入太多局部隆起太高或局部凹陷防护厚度不够。每个墩台施工后可根据地形图实际计算的方量、回填后实测的方量、实际抛填的方量三者之间进行对比，从而

21、计算出碎石的流失量。图5-1 皮带船打碎石回填图5-2 皮带船打碎石5.2、采用带挖机的半舱驳卸料抛填施工区域：钢栈桥下面，局部补抛针对钢栈桥下面皮带机打不到的地方以及局部厚度不够需补抛的区域，可采用半舱驳定位在需抛填的位置，采用挖机将碎石直接抛到水下。栈桥下面抛填需趁低潮时用挖机抛填。抛填时勤测水深，以免超抛或漏抛。抛填完成后复测水深，如局部未抛填到位，采用半舱驳定位补抛。图5-3 半舱驳上放挖机直接抛填5.3、冲刷坑抛块石根据设计要求，冲刷坑顶部需抛填不小于80cm块石，根据人工岛北侧施工特点，块石抛填采用海吊船抛填，同样采用定位驳准确定位后进行抛填，测量人员在船上随时进行测量对抛填厚度进

22、行控制。图5-4 海吊船抛块石六、质量保证措施6.1 质量保证机构为确保工程施工质量，确保桩基冲刷防护施工顺利完成，建立以项目经理为质量第一负责人的质量保证机构，由项目总工程师负责该机构的组建及职责分配，该机构能够在工程施工中起到监督保证及督促施工质量的作用，机构各部门间相互配合及监督，做到各项质检工作规范有序地进行。质量保证机构图如下所示：全面负责项目经理技术分体系项目总工生产分体系项目副经理技术方案工程部产品检验和施工资料质检部材料检验试验室测量控制测量组物资供应保证物资部设备保障船机部操作保证工段长技术优化工序自检和移交验收检验质量体系责任人质检部指导、监督公司质量部门质量保证机构图6.

23、2质量保证措施为确保本项目工程达到设计要求，项目部将认真贯彻“质量第一”的方针，执行“管理生产必须管质量，谁施工谁负责质量，谁操作谁保证质量”的原则。(1)、建立健全质量管理体系，强化全员质量意识，全面贯彻落实质量方针目标。以现行质量体系为基础，对质量进一步进行控制。订立质量责任制,对施工及管理人员进行技术、质量交底，对施工中的关键质量问题进行探讨并提出解决办法。(2)、项目部确保工程质量保证体系正常运行，保证服从监理，业主的管理。(3)、对到工地的石料进行严格把关，级配良好，含泥量不超标，不符合质量要求的石料坚决退回。(4)、要对质量员、检验员提出严格要求，并要对队长、施工员、现场工人进行质

24、量教育，共同承担质量责任。 (5)、质量工程师应及时汇集整理有关质量资料，以便及时提供监理人员。(6)、现场出现问题不擅自处理，应由工程师会同有关专家和技术人员处理。(7)、各种测量工具应配备完善，由测量工程师负责并保管。施工过程中勤测水深，严格按图纸要求施工。七、安全保证措施7.1 建立健全的安全保证体系 安全保证体系如下图所示：思想保证(项目经理)安 全 保 证 体 系经理部每月一次安全教育班组每周安全活动组织保证(中交二航局)局、公司安全领导小组局、公司安全部门经理部安全第一责任制项目部安全领导小组项目部安全监督部部门安全责任制岗位安全责任制制度保证(项目经理)安全法规、安全制度、操作规

25、程与经济收入挂钩的考核制度、安全否决制度进度考核制度：每月考核与工资奖金挂钩安全技术措施计划技术保证施工组织安全措施、安全技术交底安全培训计划安全QC小组资源保证(专职安全工程师)安全宣传教育、安全竞赛活动现场安全防护设施、安全标志、劳保、安全用品安全保证体系图7.2 成立安全生产领导小组成立以项目经理为首的安全生产领导小组，其职责是研究确定项目的安全生产方针目标；制定项目施工的安全管理制度；编制项目施工安全保证措施，落实项目施工安全责任制；整改项目施工过程中的不安全因素，对重大事故上报主管部门并协助调查处理。7.3 安全目标及指标桩基冲刷防护施工地处江苏外海，受潮差、风浪影响大，且码头已建成

26、，施工作业面有限，施工作业具有较大的危险性。施工时须通过充分准备，加强管理，积极预防，处理及时等管理方针，确保实现如下安全目标和指标：（一）安全目标（1）不发生重大工伤、死亡、机损、水上交通责任事故；（2）不发生重大火灾责任事故；（3）1级和2级危害源得到控制和消除；（4）工作环境符合国家规定；（5）特种设备运行和操作人员符合国家规定；（二）安全指标（1）重大死亡责任事故为：0；（2）死亡率：0；（3）重伤率：0；（4）重大机损责任事故为：0；（5）重大交通责任事故为：0；（6）重大火灾次数为：0。7.4 安全管理技术措施针对桩基冲刷防护施工具有工作量大、工期紧、气象水文条件及已建成的码头构筑

27、物对施工影响较大等特点，遵照有关的安全法律、法规，为确保海上施工的安全特制定并采取以下安全管理技术措施。7.4.1 工程施工安全措施(1)认真分析和研究桩基冲刷防护施工区域内水文条件，制定切实可行的施工方案，并在施工过程中根据实际情况不断进行忧化。(2)施工船舶选用及锚机锚缆的配备要适应本工程所处海域的恶劣海况。(3)提前做好施工船舶抛锚定位计划，下锚驻位要根据潮汐、流向、风向等条件进行操作，并不断总结实践经验，避免发生施工船舶撞击已施工桩群或墩台的事故。(4)及时准确的收听天气预报，合理安排墩台防护施工计划。7.4.2 工程船舶安全措施(1)遵照有关规定办理好海上施工许可的相关手续。(2)工

28、程开工前，应由项目经理部组织安全部门、船机设备主管部门、工程技术部门等有关人员，对墩台施工区域及施工船舶水上作业、航行的水上、水下、空中及岸边障碍物等进行实地勘察，以制定切实可行的安全技术性措施。(3)施工现场设船舶总调度，统一安排船舶装载、泊位和离靠顺序。各船配备统一频度的通信工具。(4)严格执行部、局颁布的各类工程船舶施工安全技术措施，确保船舶设备和水上施工作业人员的安全。(5)参加施工的船舶操作人员应具有与岗位相适应的适任证书，并接受安全部门的监督和检查。(6)参与施工的船舶必须按有关规定在明显处昼夜显示规定的信号标志，保持通讯畅通，按安全技术操作规程谨慎操作。(7)驳船装载石料舱内或甲板增加可靠防护。如船舶空载时出现非正常横倾，要检查舱内是否漏水，消除横倾才允许继续施工。(8)施工船舶应按海事部门确定的安全要求，设置必要的安全作业区或警戒区并设置符合有关规定的标志。(9)施工船舶在施工中要严格遵守国际海上避碰规则等有关规定及要求。(10)严禁非工程船舶在施工区域内停留、抛锚，对临时进入施工区域的工作船作好安全宣传和警示。(11)由专人负责收听气象预报台发布的海洋水文气象资料，并按紧急程度及时送至施工现场和作业船舶，及时告知施工人员，以便对灾害性天气预先或及时作出反应。(12)工程船舶如遇大风，雾天，超过船舶抗风等级或能见度不良