卸船码头沉桩施工方案解析

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1、编制说明

1.1编制依据

1.2采用的相关技术标准及规范

1.2.1交通部《高桩码头设计与施工规范》JTJ 291-98

1.2.2交通部《港口工程质量检验评定标准》JTJ 221-98

1.2.3交通部《港口工程质量检验评定标准》JTJ221-98的局部修订

1.2.4交通部《港口工程地基规范》 JTJ 250-98

1.2.5交通部《水运工程测量规范》 JTJ 203-2001

1.2.6交通部《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTJ-275-2000

1.2.7交通部《港口工程桩基规范》JTJ 254-98

1.2.8《建筑工程质量检验评定标准》GBJ301-88

1.2.9《港口工程荷载规范》JTJ215-98

1.2.10《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》(水运工程部分)

1.2.11其它适用于本工程的国家技术标准

2、工程概况

2.1工程综述

2.1.1 工程名称:浙江舟山煤炭中转码头工程Ⅰ标段卸船码头工程

2.1.2 工程地点:本工程位于浙江省舟山本岛南部的六横岛

,地理坐标为:东经122°09’00”,北纬29°45’00”。

2.1.3 工程规模

浙江舟山煤炭中转码头工程项目是以电煤储存、混配、中转为一体的港口工程,为目前国内规模最大的煤炭水水中转码头之一。建设15万吨级、5万吨级煤炭卸船泊位各1个,3.5万吨级、2万吨级、5000吨级煤炭装船泊位各1个,设计年通过能力3000万吨(装船、卸船各1500万吨)。

卸船码头施工的范围包括:卸船码头平台612m×36.5m,系缆墩15m×12m,人行联桥27.5m×2.4m,辅助用房平台45m×15m,皮带机支架平台586m×10.5m,T0号转运楼建筑面积约400m2(两层,混凝土框架结构,总高12m),5号变电所及侯工楼建筑面积约900m2(两层,框架结构,总高7.2m),码头附属设施(钢轨、橡胶护舷、系船柱、绞盘机、钢爬梯、车挡、锚锭、皮带机挡风板等,工艺水电预埋件,但不包括水电安装)。

2.1.4 业主单位:浙江省舟山六横煤电项目筹建处

2.1.5 设计单位:浙江省交通规划设计研究院

2.1.6监理单位:上海华申建设工程监理咨询有限公司

2.2工程主要内容

2.2.1工程范围:浙江舟山煤炭中转码头工程Ⅰ标段卸船码头工程

2.2.2沉桩数量:635根(包括卸船码头627根Φ1200mm钢管桩,栈桥8根Φ1000mm钢管桩)。

2.2.3沉桩时间安排:根据业主要求,沉桩不间断进行。计划自2006年12月1日至2007年6月15日沉完所有的桩基。

2.2.4质量等级:优良。

2.3高程和坐标系统:

平面坐标系统采用54北京坐标系,高程系统采用“85高程基准”。

3、自然条件

3.1 水文资料

3.1.1 基面:国家85高程基准。

3.1.2 工程设计水位

设计高水位:2.12m

设计低水位:-1.51m

极端高水位:3.48m

极端低水位:-2.56m

3.2设计波浪

浙江舟山煤炭中转码头工程以六横岛为依托,坐西南向东北,四周有西白莲山、湖泥山、虾峙岛、凉潭岛、后门山、元山岛和走马塘岛等岛礁以及舟山本岛、穿山半岛所环抱,有效地阻挡外海大浪对港址的直接侵袭,港域的波浪多为风引起的局部风浪。根据港址周围地形与风的资料分析,确定ESE、SE向为港址码头的强浪向。根据六横一年期水文观测站的观测资料分析,本工程海域2级浪的出现频率占绝对优势,年出现频率占85.2%,3级浪次之,占14.5%,4、5级浪极少出现,仅占0.2%和0.03%。有效波高(Hs)的年平均值为0.21m,最大值为2.34m。十分之一波高(H1/10)的年平均值为0.26m,最大值为2.97m。最大波高的年极值为3.90m。平均周期的年平均值为2.5S,最大值为6.1S。

3.3 潮流

本工程海域于2004年3月、11月和2006年8月进行了三次海流观测。一共观测12个测点,其中2004年春季(3月)测点4个,分别为L0401~L0404,2004年秋季(11月)测点4个,为BC01~BC04,2006年夏季为4个测点,分别为SC0401~SC0404。根据测流资料进行分析本海域的潮流情况,确定卸船码头、装船码头前沿各测点最大可能流速见下表:

潮流的最大可能流速统计一览表

站号

表层

中层

底层

垂线平均

流速(cm/s)

流向(°)

流速(cm/s)

流向(°)

流速(cm/s)

流向(°)

流速(cm/s)

流向(°)

L0401

168

123

158

127

140

124

158

125

L0402

98

140

100

143

94

125

90

138

L0403

164

152

180

154

135

146

173

151

L0404

150

123

154

121

124

119

147

123

BC01

134

154

124

150

113

162

119

150

BC02

179

144

169

139

150

134

170

142

BC03

156

346

162

343

153

325

157

331

BC04

155

334

140

320

143

321

143

324

SC01

179

328

170

330

157

337

176

328

SC02

196

323

183

329

170

326

181

327

SC03

180

151

169

149

150

149

170

149

SC04

182

153

167

153

154

150

168

152

备注:L0401~L0404是2004年春季的测验成果,BC01~BC04是2004年秋季的测验成果,SC0401~SC0404是2006年夏季的测验成果。

3.4 气象

舟山位于大陆东部亚热带季风气候区,属北亚热带海洋型季风气候。受季风气候的影响,年温适中,四季分明,冬、夏长,春秋短,严寒和酷暑期较短。风向主要表现为季风特征,冬季盛行偏北风,夏季多偏南风。光照充足,热量丰富,空气湿润,雨水充沛,总体气候条件较为优越。但受冷暖空气的交替影响,天气变化复杂,灾害性天气频繁。如夏季出现高温伏旱、台风暴雨,秋季有低温早霜及持续的秋雨,冬季有寒潮侵袭等,四季均可能出现各种不同程度的灾害性天气。

3.5 气温

多年极端最高气温 38.2℃(1971年8月20日)

多年极端最低气温 -6.5℃(1967年1月16日)

多年平均气温 16.2℃

多年最高月平均气温 26.8℃(8月)

多年最低月平均气温 5.8℃ (1月)

3.6 降水

多年年最大降水量 1769.3mm(1993年)

多年年最小降水量 961.3mm(1996年)

多年平均降水量 1261.1mm

多年月最大降水量 431.8mm(1989年9月)

多年最大日降水量 195.2mm(1994年10月11日)

累计平均日降水量≥10mm(中雨)的天数为41.5d

累年平均日降水量≥25mm(大雨)的天数为13.8d

累年平均日降水量≥50mm(暴雨)的天数为3.3d

3.7 风

利用普陀长期站和梅山、虾峙站的气象资料,分析本工程区域风的特征。拟建港址风况表现出明显的季风特征,全年有两组主导风向,即偏西风(NW~N)风和偏东南(ESE~SSE)风;偏西北风3方位频率合计为36%,平均风速在4.9~5.0m/s间,最大风速在25~35m/s间;偏东南风3方位频率合计为22%,平均风速在4.0~5.2 m/s间, 最大风速在19~25m/s间。其它各风向频率在5%以内,平均风速相对较小。

根据六横气象站的一年观测资料分析,工程区全年常风向为偏西北(NW~NNE)风,强风向为偏东南(ESE~S)风。全年平均风速为5.1m/s,且呈现出明显的季节变化,冬季大,春末夏初小。大于等于6级的大风出现的频率全年为5.8%,主要集中在秋冬季且风向以WNW~NNW向出现最多。本工程Ⅰ标段-卸船码头工程施工位于六横岛外1200多米的开阔海域,施工区域风大、浪高、流急,施工全过程均属孤岛作业,受气候自然条件影响较大,年可施工作业天数有效天数时间短。

3.8 地质

根据场地地基土物理力学性质、埋藏条件、成因时代、岩性成分及其结构构造等,将本次勘察揭露的地基土划分为10个工程地质层组,并细分为47个工程地质层,各土层的埋藏及分布情况详见工程地质剖面及钻孔综合工程地质柱状图,现将各土层的工程地质特征自上而下分述如下:

2-1 淤泥

灰黄色,饱和,流塑,无层理,局部稍具层理,土质教均一、细腻,易污手,切面较光滑,局部夹薄层粉细砂,可见少量贝壳碎屑和云母残屑,含腐殖质。厚度1.5~12.5m。

2-2 淤泥质粘土

灰黄色,饱和,流塑,无层理,切面光滑,有粘阻力,土质均一、细腻,易污手,有腥臭味,局部含薄层状粉砂,含少量贝壳、云母碎屑和有机质。埋深0.0~7.6m,厚度3.9~13.8m。

2-3 淤泥质粉质粘土

灰黄色,饱和,流塑,无层理,切面光滑,有粘阻力,偶夹薄层状粉砂,土质均一、细腻,易污手,有腥臭味,含有机质和少量的贝壳碎屑、云母碎屑。埋深0.0~8.4m,厚度1.5~14.5m。

2-5粉质粘土

灰黄色,饱和,流塑~可塑,无层理,含铁锰质斑,高岭土斑,切面较光滑,粘塑性较好,局部夹薄层状粉砂,含云母碎屑。埋深5.0~13.6m,厚度为2.9~8.3m。

3-1 淤泥

灰色,饱和,流塑,无层理,切面光滑,微层理,刀切时有粘阻力,手模有滑腻感,含大量有机质和贝壳碎片,局部见薄层状粉砂。埋深3.0~5.6m,厚度1.9~5.6m。

3-2 淤泥质粘土

灰色,饱和,流塑,具层理,土质较均一,有腥臭味,易污手,切面光滑,粘塑性好,干强度高,含有机质和云母碎屑,偶见贝壳碎片,局部为软塑状粘土。埋深2.3~15.0m,厚度1.8~11.2m。

3-3 淤泥质粉质粘土

灰色,饱和,流塑,具层理,土质较均一、切面较光滑,粘塑性好,易污手,有腥臭味,干强度较高,具较高压缩性,夹粉砂薄层,层厚约1~2mm,可见少量云母碎屑和未腐化植物碎屑,偶见贝壳碎片,局部为软塑状粉质粘土。埋深4.0~17.6m,厚度1.9~20.2m。

3-4 粘土

灰黄色,饱和,可塑~流塑,无层理,含黄色粉质粘土团块,局部有结核,切面不光滑。埋12.1m,厚度3.9m。

3-5 粉质粘土

灰色、灰黄色,饱和,软塑~可塑,切面稍显光滑,夹薄层状粉砂,层厚约1~2mm,含铁锰质结核,韧性好,干强度高,含有机质、少量云母碎屑和贝壳碎片。埋深6.4~21.9m,厚度1.5~8.8m。

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