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大连港梳式透空防波堤设计及施工组织设计毕业论文

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'大连港梳式透空防波堤设计及施工组织设计毕业论文目录前言11设计资料21.1地理位置21.2水文条件21.2.1水位21.2.2波浪21.2.3海流31.2.4冰凌31.3泥沙条件31.4地质条件41.5地震条件42总平面布置52.1防波堤的布置原则52.1.1防波堤轴线布置原则52.1.2口门的布置原则52.2梳式防波堤的布置方案52.2.1梳式防波堤的概况及设计条件52.2.2梳式防波堤的具体设计53防波堤的设计方案比选73.1防波堤结构形式比选73.2防波堤结构设计比较103.3防波堤断面结构设计113.3.1胸墙高程113.3.2堤身主体宽度113.3.3基床尺寸124防波堤的力学特性134.1水平波浪力折减系数134.2波浪反射系数144.3翼板的力学特性154.4地基应力分析15III 4.5波浪与梳式防波堤相互作用的模拟164.6波浪透射系数195防波堤的力学验算215.1防波堤各应力标准值计算215.1.1堤身自重力标准值(永久作用)215.1.2波浪力标准值计算(可变作用)225.1.3地震惯性力(偶然作用)285.2防波堤稳定性验算315.2.1结构断面沿堤底的抗滑稳定性验算315.2.2结构断面沿堤底的抗倾稳定性验算335.2.3结构断面沿基床底面的抗滑稳定性验算345.3地基承载力验算365.3.1承载能力极限状态设计365.3.2设计状况及与之对应的设计组合395.4地基整体稳定性验算435.4.1承载能力极限状态445.4.2设计状况及与之对应的设计组合445.5地基沉降计算465.5.1e~p值465.5.2压缩层深度的确定465.6堤前护底块石的稳定重量和厚度计算485.6.1波态的确定485.6.2护底块石的稳定重量计算485.6.3护底厚度计算485.7沉箱吃水、干舷高度和浮游稳定计算485.7.1浮游稳定495.7.2沉箱吃水计算515.7.3干舷高度计算516施工组织设计536.1工程概况536.1.1工程概况536.1.2.工程地质情况536.1.3施工环境条件及分析546.1.4施工重点及难点分析546.2施工总体部署546.2.1施工总体目标556.2.2.施工指导及施工组织安排556.2.3.施工组织机构556.2.4.临时工程安排576.3施工进度编制计划576.3.1施工进度计划说明576.3.2施工进度计划横道图576.4施工准备与资源配备计划58III 6.4.1施工前准备586.4.2技术准备586.4.3物资、设备进场计划586.4.4人力资源安排计划596.5各分部分项工程的主要施工方法606.5.1施工工艺:606.5.2施工准备及测量定位606.5.3土石方开挖616.5.4新技术、新材料、新工艺、新设备的应用措施616.6施工现场平面布置616.6.1施工现场布置依据626.6.2施工现场布置626.7主要施工管理计划626.7.1进度施工管理计划626.7.2质量施工管理计划626.7.3安全施工管理计划636.7.4文明施工管理计划636.8确保工程质量的技术组织措施646.8.1质量目标646.8.2质量保证体系646.8.3保证工程质量的组织措施666.8.4保证工程施工质量的制度措施676.8.5针对本工程保证施工质量的技术措施686.9.3保证安全的组织措施696.9.4制度保证措施706.9.5保证安全的的技术措施726.10确保工期的技术组织措施746.10.1组织保证措施746.10.2制度保证措施746.10.3技术保证746.10.4设备物资保证756.10.5施工环境与后勤保证756.10.6施工期间的资金保证专项措施756.11确保文明施工的技术组织措施756.11.1文明施工管理目标756.11.2确保文明施工的组织措施766.12专项方案及措施766.12.1测量定位专项措施766.12.2职业健康保证措施776.12.3施工环境安全专项措施786.12.4现场消防安全专项措施786.12.5施工现场临时用电安全措施786.12.6季节性施工技术措施796.12.7文明施工与环境保护措施79III 6.12.8危险源辨识及预防方案826.12.9应急救援预案83结论86致谢87参考文献88附录89III 前言直立式防波堤在亚洲和欧洲比较多,特别是意大利和日本。在直立式防波堤中,半个世纪以来向着消浪、透流、轻型方向发展的趋势非常明显。1961年加拿大人加兰(Jordan)根据吸音板的原理开发了多孔式沉箱直立堤,并于1964年在加拿大克毛港(Campeau)建成。在此之后开孔沉箱直立堤和与其原理相同的消浪结构发展很快。到目前为止,研究开发的直立式防波堤有:半圆型堤,多孔凹型曲面堤,波浪自稳防波堤,曲面纵向开孔堤,防冲击型堤,矩型纵向开孔堤,直立开孔沉箱堤,钢管桩透空堤,遮帘式透空堤,软基着底式轻型堤等.随着我国国民经济的发展,港口建设突飞猛进。“七五”计划开始,国家在大连市大窑湾开辟了新港区。根据远期规划,大窑湾湾口将建设三座防波堤一南防波堤(简称南堤)、岛式防波堤(简称岛堤)、北防波堤(简称北堤)。届时三堤可掩护全湾近百个泊位。近期的一期工程(列入“七五”、“八五”国家重点工程)建设南堤和岛堤。大窑湾防波堤的建设引起了口门处流速的变化。工程前大窑湾湾口最大流速0.57m/s。按传统直墙实体型式,全部防波堤工程完成后南北口门流速将分别为1.3m/s.1.52m/s横流流速分别为0.57m/s和0.67m/s左右)。国际航运界普遍认为口门允许横流流速小于。4m/s,顺流流速小于1.3m/s。大连港引水要求在大窑湾具体情况下的口门流速不超过0.77m/s(老港区口门流速仅0.25m/s)。可见按传统结构建设防波堤已不能保证航行安全。因此大连港防波堤采用新的结构形式---梳式透空结构。将大大减小南北口门流速,有效的解决了口门流速问题。另外该结构形式大大减小了防波堤的自重。大窑湾湾口岛堤持力层下卧软弱红色次生亚粘土层,采用传统结构要大挖大填。这些因素导致工程投资大幅度增加。为了在保证防波堤使用功能的前提下大幅度降低造价,进行了梳式防波堤结构的开发研究,最终结果表明:采用梳式透空防波堤,大大减小了防波堤的自重,可以避免地基的大挖大填,节省了成本,降低了施工难度。本设计的主要结构:先对梳式结构进行论述,然后对其结构的合理性进行论证,在后对结构的稳定性验算,最后得出结论。通过本文的设计知:梳式透空防波堤,结构型式新颖,性能优良。除在消浪机制方面有所突破外,在透流方面也有所革新,且大大减小了防波堤的自重。将透流孔开于下部,既透流又尽量减少过浪,很有新意。89` 1设计资料1.1地理位置该工程位于大连港大窑湾湾口。按照相关规划,大窑湾湾口要建三座防波堤:南堤、岛堤和北堤。本设计所做的就是岛堤。岛堤未建之前,南堤已先期建成,后改建成8万吨级散粮码头;待岛堤完工之后,再行建设北堤。1.2水文条件水文资料包括水位、波浪、海流、冰凌等。1.2.1水位设计高水位(高潮10%)4.00m设计低水位(低潮90%)0.44m校核高水位(重现期50年)5.10m校核低水位(重现期50年)-1.08m乘潮水位(乘潮历时2h,保证率94%)2.40m本水位资料由大连筑港零点起算。1.2.2波浪岛堤设计施工前,大窑湾门琉璃砣子测波站有1983年7月~1986年6月三年的实测资料统计;老虎滩海洋站有1963~1994三十二年的实测资料。但是,一期工程南防波堤改建为8万吨级散粮泊位后,进港航道将由设计的-10.7m加深至-13.5m。航道开挖后堤前波浪发生了很大的变化,以前的观测资料失去了参考价值。为此,大连理工大学进行了相关模型试验,确定了开挖航道后岛堤前波要素,见表1.1。表1.1波浪要素Tab.1.1Wavecharacteristics水位校核高水位设计高水位设计低水位校核低水位乘潮水位T/s9.49.48.78.76.9L/m102.4599.7081.3476.61——H1%/m7.947.877.716.68*——H4%/m6.956.926.336.233.3H5%/m6.776.746.186.10——H13%/m5.865.865.465,46——注:1)表中带*为极限波高值,“——”89` 表示无数据;乘潮水位重现期为5年,其余水位重现期为50年。1.2.3海流(1)南堤未建时的海流未建南堤时,大窑湾湾口处于自然状态。观测资料表明,大窑湾湾口海流主要为往复潮流,涨潮流速大于落潮流速,表层流速大于底层流速。大潮期实测最大涨潮流速为0.41m/s~0.57m/s,最大落潮流速为0.25m/s~0.29m/s。此时,大窑湾余流甚小,余流流速一般小于0.1m/s。(2)南堤建成后的海流南堤建成后,大窑湾湾口过水断面明显减小,口门流速将会增大。同时,北堤完工后,整个大窑湾湾口只剩下南北两个口门过水。尽管工程回填会使湾内纳潮量有所减少,但由于过流断面急剧缩窄,口门流速势必进一步增大。为此,大连理工大学进行了相关的数值计算,口门流速数值计算值见表1.2。表1.2口门流速数值计算值Tab.1.2Thecalculatedvaluesofflowvelocitybynumericalsimulationforbreakwatergap位置南口门北口门潮态急涨急落急涨急落建设阶段口门宽度流速m/s流向º流速m/s流向º流速m/s流向º流速m/s流向º岛堤3000.72318.550.70143.410.65301.260.6585.213500.69317.000.66134.60————————北堤3001.25*1320.971.26151.891.07*2306.390.95*3129.83500.95316.400.95141.200.93296.80.83126.40注:1)为大连理工大学计算值,南京水利科学研究院计算值为1.30m/s;*2为大连理工大学计算值,南京水利科学研究院计算值为1.52m/s;*3为大连理工大学计算值,南京水利科学研究院计算值为1.28m/s;“——”表示无数据。 1.2.4冰凌大窑湾濒临北黄海,本海区一般无严重冰情。由于大窑湾伸入陆地,冬季有结冰现象;但岛堤附近水深较大且面向外海不易结冰。因此,冰凌可不予考虑。1.3泥沙条件89` 大窑湾为典型的基岩港湾,两侧半岛狭窄,沿岸基岩广露。无河流入海,且岩岸侵蚀缓慢,泥沙来源甚少;湾内水质清湛,平均含沙量小于十万分之一;二十多年来水下地形极为稳定。拟建岛堤位处大窑湾湾口,底质表层虽是海相淤泥质土,但为全新世以来漫长历史时期的产物,其土质粘重,不易起动,外海东南向波浪较强,但其频率很低,且因岛堤区底标深达-10.5m,波浪掀沙力很弱。据此,可以认为岛堤区航道开挖后回淤的可能性不大。1.4地质条件据地质勘察资料,岛堤区海底土质大致可分为三层:表层为全新世海相沉积,以淤泥和淤泥质亚粘土为主,局部有灰色亚粘土,亚砂土等,土质呈灰黑色,流塑~软塑状,层位稳定连续,层厚4m~8m;中层为更新世陆相洪坡积,呈黄色,主要为砾石、砂卵石、砾砂,局部削夹亚粘土、弧砂土透镜体,层位连续,层厚1.0m~4.5m,此层为持力层;下层为基岩,主要为震旦纪石灰岩和泥质板岩等副变质岩,岩石风化程度相差很大,局部强风化残积物形成次生红色亚粘土。各土层物理力学指标如表1.3。表1.3各层土的物理力学指标Tab.1.3Geologyphysicsmechanicspropertyofeachsoillayer各层土的名称物理力学指标W/%/kNeIpILCp/kPaCcq/kPaN/击[R]/kPa淤泥Q4-2m——————————————————50淤泥质亚粘土42.3817.81.15210.732.047.285.25.78—75亚粘土Q4-1m33.4219.00.92510.291.455.5510.210.119.2120亚粘土Q3apl21.2820.90.5728.990.3828.849..5 9.4180亚砂土Q3apl28.6419.40.7816.302.087.2029.53.857.7180砾石、砾砂————————————————27.1350次生红色亚粘土32.3119.10.95112.520.7838.5011.517.0019.0150强风化板岩——————————————————350强风化灰岩——————————————————400注:1)“——”表示无数据。1.5地震条件经国家地震局全国地震烈度评定委员会审定,国家地震局地质研究所提出大窑湾新港区地震烈度为VI度。故本设计中岛堤结构设计地震烈度取用VI度。89` 2总平面布置2.1防波堤的布置原则2.1.1防波堤轴线布置原则(1)为了方便施工,防波堤布置了一处折线,其余轴线都为直线:(2)防波堤轴线布置与码头线布置相配合,所围面积有足够的面积和水深供船舶在港内航行、调头、停泊并留有发展余地;(3)轴线与强浪方向斜交,减弱波压力;(4)充分利用有利的地质地形条件,减少防波堤投资。2.1.2口门的布置原则(1)口门的位置选在天然水深较深、并与进港航道协调的地段;(2)进入口门的航向与强浪方向夹角控制在30°~35°范围内,口门段的流速控制在2.5kn以下,以利进口船舶的操作;(3)口门的朝向避免了强浪对港口水域主要部分的直射;(4)由于与海岸线正对的方向海流波浪很小,口门的布置型式采用正向式。2.2梳式防波堤的布置方案2.2.1梳式防波堤的概况及设计条件大窑湾港区湾口掩护采用双口门全掩护的布置形式,即建设南堤、岛堤和北堤掩护全湾。南防波堤现己建成,由于大窑湾一期工程设计船型为5万吨级集装箱船,船长为289.5m,同时8万吨级散粮泊位的建设使航道底高程需加深至-13.5m。2.2.2梳式防波堤的具体设计设计中口门宽度为350m,岛堤长度为640m。主要依据如下:(1)对港内泊稳影响很小。根据实测资料,防波堤所掩护的外海.E~S向大浪频率很低H(1/10)>1.0M的年频率仅为1.44%,经核算口门宽度为350m后对港内泊稳条件及码头业天数影响甚微。(2)码头面上水可满足使用要求。通过整体物理模型试验得出,口门宽度设计为350m时,造成码头面上水的波浪重现期将由原设计的25%降至约10%。(3)码头结构稳定性满足规范要求。经核算码头各项稳定性尚可满足规范要求。(4)89` 口门宽度设计为350m后,口门束流问题也得以缓解。流速为1.9kn,若岛堤采用适当的透空结构,口门流速将会降至1.5km/以下。图2.1防波堤总平面布置图89` 3防波堤的设计方案比选3.1防波堤结构形式比选岛堤结构型式的研究是岛堤工程中最重要的问题,设计过程中共考虑了以下18种结构方案;方沉箱削角;圆沉箱削角;圆沉井;混合堤;斜坡堤;直墙开圆孔;错位沉箱;双插板;单插板;方沉箱开孔;圆沉箱开孔;双层圆筒;预应力管桩;单排管柱;钢管桩;浮式防波堤;T型沉箱;梳式结构。随着设计的深入,最后保留了方沉箱、方沉箱开孔、圆沉箱、双层圆筒、斜坡堤、钢管桩、T型沉箱、梳式结构8种方案进行比选。上述8种方案可分为桩基、斜坡式、直立式三类。桩基方案的主要优点是地基勿需处理,节省了基础部分的工程量。但由于波浪荷载大而基岩面较高,不仅基桩密、桩径大,而且需要嵌岩,所以造价很贵,施工难度也较大。而在恶劣环境中,钢结构的耐久性较差,即使进行防腐,其使用寿命仍很难与港内的重力式沉箱码头相匹配,故设计不推荐桩基方案。斜坡式方案的主要优点是构造简单,工程经验丰富,施工、维护简便,对地基的适应性强,可以回避地基处理问题。但存在问题较多,首先因口门宽度已临近掩护标准所限定的上限,故堤头只能采用直立式,这不仅使结构及施工复杂化,而且堤头处断面突变易发生波能集中而导致损坏。此外,因本防波堤为岛式堤,堤心大量的石方及外层护面块体均需水上抛填吊放,效率低,工期长,加之造价较高,故斜坡式方案也不在推荐之列。直立堤类共六个方案,按截面形状可分为圆形与矩形两种。圆形结构的优点是可以消减部分波浪力,且波浪力荷载为法向荷载,所以构件受力条件也较好,特别是双层圆筒结构,消能效果非常理想。但因同属重力式结构,在外力差别不大时圆形结构的外径通常较大,这不仅增加了基础部分的工程量,而且限制了主体结构的制作与运输条件。圆形结构两种方案即圆沉箱与双层圆筒的尺寸都超出大连地区现有的施工能力,即使实施其造价亦会相当高,所以设计不推荐。其余四个矩形沉箱方案中,一为传统的实体结构,一为开孔消浪结构,另外两个为透空结构。实体结构虽在设计、施工等方面经验丰富,但基于岛堤水深、浪大、地基软弱等特点,此方案己无可取之处。后三个方案投资接近,但透空结构性能更好,其中以梳式结构方案最为突出。此方案堤身主体采用钢筋混凝土矩形沉箱,沉箱两侧上部设翼板用于挡浪,下部透空。由带翼板沉箱构成的堤体在平面上呈梳齿状,故称为梳式结构方案。最初此方案的设计意图主要是解决口门流速问题,但在其后的研究中发现它具有许多其他的优点。首先是消浪方面,在模型试验中发现,由于堤体透空破坏了堤前波浪的反射状态,故堤前反射波浪较小,叠合波高小,波浪力也随之减小。另外,由于堤体外壁受波相位差较大,故对长周期波的消浪效果很好,比常规的消浪构造更为有效。常规的消浪构造是消浪孔室,而大量的试验研究与理论分析己证明,消浪孔室的尺度如达不到波长的数量级,效果就不理想。为解决泊稳问题而设计的消浪孔室结构是成功的,89` 因为重现期为1~2a的波浪的波长只有30~50m.但为了减小结构上的波浪力,就要应付高重现期的波浪。岛堤工程的设计波浪波长己达120m,物理模型试验表明,在这种长波作用下,普通消浪孔室的作用己很不理想,而本方案的大相位差结构对消减长周期波波浪力则是有效的。此外因堤体在纵向透空而在横向有所补偿,故对分散地基应力十分有利。经过深入研究,梳式结构方案除具有上述的消浪效果好,波浪力小和地基应力小,次生红色亚粘土无需处理的优点外,还具有以下特点:(1)在各方案中造价最低。(2)沉箱除两侧外伸翼板外,为一常规的矩形沉箱,构造非常简单,可在大连一航局三公司预制厂预制,质量、工期均有保证。(3)数学模型与物理模型试验结果表明,此方案的口门海流流速可低于1.5kn。试验结果还表明,岛堤采用透空结构后,因堤体过流,堤头的挑流作用有所缓解,口门海流主流向与航道轴线夹角由27°。减小至9。,并且避免出现涡流,满足通航需要。(4)可实现港内外的水体交换,有利于环境保护。(5)结构型式新颖,性能优良。本方案除在消浪机制方面有所突破外,在透流方面也有所革新。日本的双层圆筒结构和半圆结构两种透流堤的透流孔开口都比较靠上,应该说这不尽合理,因为波能在上部的分布密度大,而在下部的分布密度小。本方案将透流孔开于下部,既透流又尽量减少过浪,很有新意。(6)经过较系统的科研,理论依据充分。结合本工程的设计与国家重点科技项目攻关计划《深水防波堤新型结构型式研究》,共对梳式结构进行了160组次的物理模型试验研究,总结了沉箱净距、翼板位置、透空率与结构波浪力之间的关系,并据此对本工程的具体方案进行了优化。经比选,设计采用了梳式结构方案,并根据试验结果对其进行了设计优化,结果为:沉箱中心距18m,平面空实比为1︰2,,翼板底高程-3m,翼板距堤体前沿线约8m,基床顶面应力514.9kPa,次生红色业粘土无需处理,方案工程费为16348万元。梳式结构方案是一透空结构,为了判明透过的波浪对港内的影响,后面的内容进行了深入的论证,主要结论如下:(1)梳式结构方案的透浪率很小。梳式结构方案虽是一透空结构,但其透浪面积较小,透空率仅11.7%,同时本方案的透流孔是开在下部的,孔顶高程为-3m,距设计低水位约3.5m,由于波能集中于上部,故透过的波能应远小于11.7%,(2)斜向波无法直接由透流孔进入。大窑湾岛堤所掩护的主浪向是E向,岛堤法向与主浪向夹角为26°。目前梳式结构方案的透流孔洞长16m、宽6m,洞口的投影角为20°。所以E向浪透过透流孔时只能以反射、再绕射的方式进入,无法直接进入。(3)大浪掩护能力与实体堤相当。我国目前设计的防波堤都是允许越浪的,梳式结构方案虽因下部透空会有一定的波浪进入,但为保证掩护效果采用适当加高堤顶的方式以对下部透浪进行补偿。在岛堤工程中通过模型试验对此问题进行定量研究,89` 确定了以下标准:岛堤若为普通实体式,堤顶高程按规范取用9.0m;岛堤若为实体消浪式,消浪效果较好时,因堤体反射率低,堤前波高小,堤顶高程可降至8m;岛堤若为普通透空式,因堤体透过部分波能,需适当提高顶高程,减少越浪进行补偿,堤顶高程可取用10.0m;岛堤若为透空消浪式,因透空与消浪两种效果的自行补偿,堤顶高程可以仍取用9.0m。梳式结构方案为透空消浪式,堤顶高程取用9.0m。(4)小浪对港内影响小。小浪进入港区虽对港内建筑物无害,但会影响港内的泊稳条件。对大窑湾一期工程而言,影响泊稳条件的E向浪,其无法直接由透流孔进入,不存在上述问题。若在大窑湾底部修建码头,正向浪可能由透流孔进入,影响湾底码头的泊稳条件。但因岛堤掩护的外海浪频率较低,同时岛堤距湾底约8km,由透流孔进入的波浪传至湾底时会有所衰减,影响不大。综上所述,岛堤采用梳式结构方案无论从经济、施工还是性能角度来讲均有明显优势。梳式结构集消浪、透流、降低地基应力及环保等功能于一体,不仅能适应大窑湾岛堤的特殊工程条件,而且因结构新颖、性能优良,具有较大的推广应用价值。图2.2防波堤结构单元组成示意图89` 图2.3防波堤示意图图2.4防波堤整体结构示意图3.2防波堤结构设计比较89` 梳式岛堤结构沉箱主尺度为12.OX16.OX14.Om。箱身间隔(不计翼板)6m。与其受力、稳定情况相同的传统沉箱结构主尺度为18.4Xl6.4X14.Om,自重1930t。者仅钢筋混凝土即相差330t。基床顶最大应力几乎相同,但梳式结构地基应力扩散属空间问题,地基不需处理,传统沉箱方案地基应力扩散属平面问题,地基必须处理。计算成果见下表3.1:表中:Ks为基床顶抗滑安全系数:Ks’为基床底抗滑安全系数,Ko为抗倾安全系数,σ1为基床顶最大应力,σ2为基床顶最小应力,Ks,Ks",Ko按交通部港口工程技术规范(1987)规定最小值分别为1.3,1.3,1.6。表3.1计算成果表Tab.3.1ResultofCalculation方案水位结果方沉箱梳式校核高水位设计高水位校核高水位设计高水位Ks1.361.471.441.57Ks"1.361.451.571.68Kc1.541.691.531.68σ1662.1606.0662.0601.5σ200003.3防波堤断面结构设计3.3.1胸墙高程按《港口工程设计手册(中)》,根据使用要求,按允许少量越浪考虑,堤顶定在设计高水位以上0.6~0.7倍设计波高值处.即:顶高程=5.1+(0.6~0.7)x5.1=8.16~8.67(m)由于本防波堤为透空防波堤,为了弥补透空结构的防浪效果,取胸墙高程为9.0m。上部结构取2m的弧形结构胸墙的底面高程,应高出施工水位0.3~1.5m。即:胸墙底高程=5.1+(0.3~0.5)=5.4~6.6(m)取胸墙底面高程为6.0m。3.3.2堤身主体宽度堤身宽度由稳定性计算确定。89` 按《港口工程设计手册(中)》,堤宽与堤高的比值多在0.8以上,在结构设计比较中选择了16m。3.3.3基床尺寸按《港口工程设计手册(中)》P513,在非岩石地基上的基床厚度通常不小于1.5~2.0m,本防波堤持力层为更新世陆相洪坡积层,主要为砂卵石、砾砂,高程为-18.5m。按《港口工程设计手册(中)》P513外坡一般采用1:2~1:3,内坡一般采用1:1.5~1:2。由此,该港区的防波堤基床为暗基床,内肩宽=16.5m;外肩宽=25m。此处内、外坡度同时确定为1:2。暗基床采用抛石机床(10~100kg块石)。图3.1防波堤剖面图89` 4防波堤的力学特性4.1水平波浪力折减系数在防波堤设计中水平波浪力是控制荷载。因此,水平波浪力的确定至关重要。梳式防波堤单宽水平波浪力是规范计算的直墙式建筑物(传统直立堤)所受的单宽水平波浪力乘以单宽水平波浪力折减系数。单宽水平波浪力折减系数是梳式防波堤所受的单宽水平波浪力与直墙式建筑物所受的水平波浪力之比。为了求得折减系数K,分别测定了梳式结构和传统实体直墙结构〔具有与梳式结构相同的胸墙)所受的水平波浪力。根据大量试验资料分析,可以发现波峰和波谷作用时折减系数K与波浪周期、波长、波高、水深、梳齿宽度(沉箱主体长度)、梳齿间距、翼板位置、翼板底距海底高度具有良好的线性相关性。可归纳出如下公式:(4.1)式中:g-重力加速度,9.81m/S;T一波浪周期,S;L一波长,mH一波高,m;d-堤前水深,m;A一梳齿宽度,m;a一梳齿间距,m;b-翼板位置,m;c-翼板底距海底高度,利用测得的330个试验数据进行最小二乘法拟合可得出以下经验公式:(4.2)该线性拟合公式的相关系数K=O.611。根据回归方程的相关性要求,当数据点数大于300时,相关系数大于0.113。显然式(2)远远满足要求。试验数据表明,当c=0(翼板伸至海底不透浪)时,K值可达到0.8或更小,即梳式结构所受的水平波浪力比传统实体直墙结构减小20%以下。示范工程甲:T=9.4s,L=99.7m,H=7.87m,d=14m,A=12m,a=6m,6=7.6m,c=7m。计算K值为0.79,即胸墙采用系统研究的型式,水平波浪力可减少21%。针对性研究得出:胸墙采用阶梯型结构,实测水平波浪力可减少27%,(示范工程采用此胸墙):采用透空式结构,水平波浪力可减少38%。89` 以上为规则波作用时的折减系数。实验证明:不规则波作用时单宽折减系数为规则波作用时的0.72倍。4.2波浪反射系数波浪反射率是消浪结构另一项重要指标,它不仅对波浪力有影响,同时对堤前行驶的船舶也有很大影响。对于规则波,根据波浪理论,入射波水面波动方程为:(4.3)反射波水面波动方程可为:(4.4)式中:、分别为入射波和反射波的波幅;、分别为入射波和反射波的相位角:k为波数:为入射波与x轴(防波堤轴线)之间的夹角:为波浪圆频率。测试时,在结构物之前布置两个波高仪,其坐标为(X1,Yl)和(X2,Y2)根据文献[6]的方法,入射波和反射波的波幅为:(4.5)(4.6)式中:89` 则反射系数为:(4.7)对于不规则波,其波谱由不同频率的组成波线性叠加而得,对于每一个组成波可以采用上式方法求得其反射系数,而后由不同组成波的能量分配比例关系求得整个频谱的反射系数。分析表明,反射系数主要与翼板位置b与波长L之比b/L有关,而与梳齿间距a及波高H的关系不大。通过回归分析,可得反射系数与b/L的相关方程。(4.8)4.3翼板的力学特性对于一般防波堤沉箱构件只按静力学进行强度、裂缝计算并配筋,不再进行其他验算。由于翼板是梳式结构的重要构件因此进行了一系列的计算分析。计有:线弹性有限元分析:非线性有限元分析;疲劳分析;自由振动分析等。通过分析得出以下结论,为翼板设计提供了根据。(1)按经典薄板理论计算的应力值比按考虑了横向剪切变形厚板理论应力值相比,前者偏大。(2)线弹性分析E匕非线性分析在应力和配筋等方面偏于安全。非线性分析考虑了混凝土开裂、压碎、钢筋屈服,考虑了当混凝土的应力超过极限强度时不平衡力要释放给相邻单元,从而削弱了应力的集中,并且开裂区的裂缝在分布上趋向平衡。(3)按规范计算的波压力荷载与按模型试验实测的波压力相比,前者偏大。(4)当按规范计算的波压力进行疲劳验算时,波峰作用下钢筋的疲劳应力为较大的正值,波谷作用下钢筋应力为负值,因而存在疲劳问题。当以模型试验实测值对翼板进行疲劳验算时,波峰作用下钢筋的疲劳应力为较小的正值,波谷作用下钢筋疲劳应力为负值,不存在疲劳问题。(5)疲劳问题出现时,为简化计算,翼板配筋可用现行交通部港口工程混凝土结构设计规范JTJ267-s8计算的钢筋量乘以1.2的扩大系数,可不再进行疲劳验算。(6)翼板的自振周期较小,一般为0.01-0.02秒,与波浪周期相差甚远,动力反应很小,不会发生共振。4.4地基应力分析梳式防波堤结构堤身仍为方沉箱,对大窑湾岛堤而言是3个沉箱中取出1个,代之以沉箱翼板。工程量大量减少,自重大为减轻。虽然水平波浪力得以大幅度减小,但为满足抗倾、抗滑稳定要求,经计算分析堤身沉箱在垂直堤轴线方向的尺寸要适当增加,这对减少基床应力有利。基床顶应力为:(4.9)89` 式中:σ—基床顶应力;P—垂直荷载;F—沉箱底面积;M—倾覆力矩;b—沉箱宽或断面宽度;h—垂直堤轴线方向的长度或断面高度。从上式可见,力矩产生的基床应力与断面高度的平方成反比,从而可有效地降地基应力。由于地基应力的减小,可用砂卵石层做持力层,避免地基处理和大挖(挖除砂卵石层和其下的次生红色砂质粘土)、大填(填的块石),从而节省工程量,缩短工期,降低工程投资。4.5波浪与梳式防波堤相互作用的模拟图4.1为梳式防波堤的一个结构单元,每个单元包括矩形沉箱、两侧翼板和胸墙3部分结构2个翼板分别位于矩形沉箱主体的两侧,胸墙位于沉箱的顶部结构的主要尺寸参数有A,a,b和c。当c参数不为0时,水流和波浪则可以通过翼板下方的开口进入港内。图4.1梳式防波堤结构单元示意89` 图4.2波浪作用于梳式防波堤时的波面情况李玉成等在大连理工大学海岸和近海工程实验室,对梳式防波堤进行了物理模型试验研究。从三百多组试验数据当中,归纳出了防波堤水平波浪力折减系数的经验公式和堤前反射系数经验公式。为梳式结构与实体直墙结构相比的单宽水平波浪力折减系数,即当波峰传至防波堤时,梳式防波堤上与相同尺寸直墙防波堤上最大单宽水平波浪力的比值.本文定义和分别为规则波和不规则波作用在梳式防波堤上时的最大单宽水平波浪力的折减系数;定义为梳式防波堤的堤前反射系数试验结果表明,与各尺寸参数具有明显的线性关系;不规则波的平均周期与规则波的周期相同且不规则波的与规则波波高相同时,小于,且与比值的统计平均值为0.72,即不规则波作用时有更大的波浪力折减。主要与翼板位置与波长之比有关。其经验公式关系表达式分别见式(4-10)(4-11)和(4-12)(4-10)(4-11)(4-12)式中:g-重力加速度,9.81m/S;T一波浪周期,S;L一波长,mH一波高,m;d一堤前水深,m;A一梳齿宽度,m;89` a一梳齿间距,m;b一翼板位置,m;c一翼板底距海底高度在本研究中,数值模型比尺为1:27:,各参数的取值为(T=9.4s,L=99.7m,H=7.87m,d=14m,A=12m,a=6m,b=7.6m,c=7m)×1/27本节将分别对规则波浪和不规则波浪与梳式防波堤的相互作用进行数值模拟应用二阶stoke波理论生成规则波浪,波浪条件与上文中用于验证水槽时的情况相同;应用JONSWAP谱生成不规则波浪,不规则波的平均周期与规则波的周期相同,且不规则波的与规则波波高相同,除了防波堤结构表面为壁面条件外,水槽模型的边界条件与上文相同;结构置于x=50m处,源域与防波堤前墙之间距离为20m整个模型采用了387498个结构化的六面体单元进行计算。通过数值计算可得规则波浪作用下梳式防波堤上的最大总水平波浪力,不规则波浪作用下梳式防波堤上的最大总水平波浪力和直墙上的最大水平波浪力并进一步求得规则波浪作用下梳式防波堤的水平波浪力折减系数和不规则波浪作用下梳式防波堤的水平波浪力折减系数应用Coda两点法计算反射率,通过x=46.1和x=46.5处采集的波面时间序列值,进行入反射波分离,求得结构的反射系数表(4-1)中列出了数值计算与经验公式的结果比较,可见二者符合较好进一步验证了该数值模型的有效性.以往的物理模型试验研究表明,梳式防波堤上总水平波浪力的减小主要归结为2个原因:其一,由于翼板与沉箱前沿相距距离,波浪击堤自翼板和自沉箱前沿的反射不同步而有一个相位差,此相位差一方面减少反射率,同时使翼板所受波浪力峰值与沉箱主体前沿所受波浪力峰值有相位差,从而减少所受波浪力最大值;其二,当c不等于0时,翼板下方的空洞形成透浪,部分波能会透过结构传播到港内,透过的波浪在沉箱主体后墙及翼板后侧也产生波浪力,作用在沉箱主体前墙和翼板前侧的波浪力和前述波浪力也会产生相位差,导致作用在防波堤上的总波浪力减小这一现象可以通过对沉箱主体上与翼板上单位宽度波浪总力的数值计算结果得到验证,图4.3证明了2组波浪力之间存在一个相位差,通过计算可以得到此相位差约为入射波浪周期的11%。将波峰作用时的沉箱上的压强垂直分布翼板上的压强垂直分布以及直墙上的压强垂直分布沿墙高度进行比较图4.4。可见在相同高度处的和均小于。积分后得到的沉箱上的单位宽度波浪力,与沉箱对应高度的直墙上单位宽度波浪力,翼板上的单位宽度波浪力,与翼板对应高度的直墙上单位宽度波浪力;比小约23%,比小约18%。结果表明,与传统的直墙结构相比,梳式结构有效减小了防波堤所受水平波浪总力。89` 图4.3矩形沉箱与翼板上水平波浪力的相位差图4.4、和的结果比较4.6波浪透射系数透空式梳式防波堤是翼板部分透空的一种梳式防波堤形式,根据实际工程需要,通过调节翼板的高度,起到减小波浪力减小堤前反射和控制透射波高的综合效果董国海李玉成等的研究表明反射系数主要与参数b/L有关,这是由于梳式防波堤的反射系数主要取决于入射波和反射波的相位关系;同时,以往仅对参数89` C=6(原型尺寸)的透空式的梳式结构进行了相关研究。故本文对透空式梳式防波堤透射系数的基本规律研究主要考虑参数c/d和b/L对透浪系数的影响。文中基于上节建立起来的波浪与梳式防波堤的作用模型,一共进行了40组数值计算,考虑了不同的参数c/d和b/L对透浪系数的影响,并根据数值结果拟合出一组经验公式,用于计算波浪透空式梳式防波堤的透浪系数。计算所用水深为0.52m,波高为0.08m,波浪周期为1.15-1.5s翼板至胸墙正面距离b的取值范围为0.22-0.71m,相应的b/L为0.11-0.37;翼板下方透空的尺寸c范围为0.05-0.35,则相应的c/d为0.1-0.7。参数的选取基本上覆盖了工程实际中结构参数的选取范围。根据数值计算结果,本文通过最小二乘法拟合出了一组关于透浪系数的经验公式,考虑了主要的影响因素,可以直观方便地计算出梳式防波堤后的透浪系数该公式的相关系数为0.992,拟合经验公式如下(4-13)当b/L一定时,透射系数的数值结果随c/d的变化见图(4-5)。可见随c/d的增加呈明显的线性增加,即随着翼板下部透空部分长度c的增加,防波堤后的透浪量也逐渐增加。当c/d一定时,透射系数随b/L的变化见图(4-6),其变化规律呈抛物线形式,当b/L小于0.25时,随着b/L的增加而增加,当b/L在0.25附近时透射系数得到最大值,该值接近0.3,其后随着b/L的增加而减小。式(4-13)得到的经验公式结果也同时在图4.5和图4.6中显示,可见拟合的经验公式可以很好地反映波浪透射系数的变化,可为工程设计提供参考。图4.5透射系数随c/d的变化图4.6透射系数随b/L的变化89` 5防波堤的力学验算5.1防波堤各应力标准值计算5.1.1堤身自重力标准值(永久作用)沉箱内填10~100kg块石,假定填至标高-10m时,堤身各部分自重力标准值及对后踵稳定力矩的计算结果详见表5.1。表5.1直立堤自重力标准值及力矩设计水位力和力矩项目4.00m0.44m-1.08m5.10m自重力标准值(kN/m)对后踵力矩kN.m/m自重力标准值(kN/m)对后踵力矩kN.m/m自重力标准值(kN/m)对后踵力矩kN.m/m自重力标准值(kN/m)对后踵力矩kN.m/m胸墙595.29582.72595.29582.72595.29582.72495.27972.72前壁548.8614297.8548.8614297.8555.114460.36548.8614297.8后壁411.6421440.75411.6421440.754271494.5411.6421440.75两侧壁363.45396.49363.45396.494276340.95363.45396.49底板450.956696.61450.956696.61450.956696.61450.956696.61纵隔墙248.953696.91248.953696.91256.23804.57248.953696.91横隔墙222.163299.08222.163299.08256.23804.57222.163299.08内角43.02638.2443.02638.2448.57721.2643.02638.24底角20.58305.1320.58305.1320.58305.1120.58305.13后趾106.18193106.18193106.18192.98106.18193箱内填积砂石2547.0637824.412547.0637824.412547.0637824.412547.0637824.41箱内填10~100kg块石2131.2831649.722131.2831649.72254739770.762131.2831649.72封顶混凝土245.133640.78245.133640.78433.756440.99245.133640.78∑8839.612132013.979091.212135816.669922.39150002.598600.912127295.6389` 5.1.2波浪力标准值计算(可变作用)(1)设计高水位时波浪力标准值计算=7.87m=99.70m=4-(-10)=14m=0.0790=0.1404,﹤1.8=14.166m根据《海港水文规范》(JTJ213-98)(以下简称“水文规范”)第8.1.1条判断防波堤前产生远破波。根据“水文规范”第8.1.6条计算。①静水面以上高度H处的波浪压力强度为零。②静水面处的波浪压力强度按下式计算=14.175()(4-14)式中---系数,水底坡度i的函数;---系数,波坦L/H的函数。③系数、分别表8.1.6-1和表8.1.6-2采用。表5.2系数底坡i1.891.541.401.371.331.291.25注:坡底i可取建筑物前一定距离内的平均值89` 表5.3系数波坦L/H1415161718192021221.011.061.121.171.211.261.301.341.37波坦L/H23242526272829301.411.441.461.491.501.521.541.55本设计中取=1.25,=1.35④静水面以上的波浪压力强度按直线变化。⑤静水面以下深度Z=H/2处的波浪压力强度。=9.923()(4-15)⑥水底处波浪压力强度按下式计算:当d/H≦1.7时,=8.505()当d/H﹥1.7时,=7.088()(4-16)⑦墙底面上的波浪浮托力按下式计算:=47.13()(4-17)式中---波浪浮托力分布图的折减系数,取0.7.(2)校核高水位时波浪力标准值计算=7.94m=102.45m=5.1-(-10)=15.1m=0.0775=0.1473,89` ﹤1.8=14.292m根据《海港水文规范》(JTJ213-98)(以下简称“水文规范”)第8.1.1条判断防波堤前产生远破波。根据“水文规范”第8.1.6条计算。①静水面以上高度H处的波浪压力强度为零。②静水面处的波浪压力强度按下式计算=14.175()(4-18)式中---系数,水底坡度i的函数;---系数,波坦L/H的函数。③系数、分别表8.1.6-1和表8.1.6-2采用。表5.2系数底坡i1.891.541.401.371.331.291.25注:1)坡底i可取建筑物前一定距离内的平均值表5.3系数波坦L/H1415161718192021221.011.061.121.171.211.261.301.341.37波坦L/H23242526272829301.411.441.461.491.501.521.541.55本设计中取=1.25,=1.35④静水面以上的波浪压力强度按直线变化。⑤静水面以下深度Z=H/2处的波浪压力强度。=9.923()⑥水底处波浪压力强度按下式计算:89` 当d/H≦1.7时,=8.505()当d/H﹥1.7时,=7.088()⑦墙底面上的波浪浮托力按下式计算:=47.13()式中:---波浪浮托力分布图的折减系数,取0.7.(3)设计低水位时波浪力标准值计算=7.71m,=81.34m=0.44-(-10)=10.44m=0.0948=0.1284﹤1.8=13.878m根据《海港水文规范》(JTJ213-98)(以下简称“水文规范”)第8.1.1条判断防波堤前产生远破波。根据“水文规范”第8.1.6条计算。①静水面以上高度H处的波浪压力强度为零。②静水面处的波浪压力强度按下式计算=14.175()(4-19)式中---系数,水底坡度i的函数;---系数,波坦L/H的函数。③系数、分别表8.1.6-1和表8.1.6-2采用。89` 表5.2系数底坡i1.891.541.401.371.331.291.25注:1)坡底i可取建筑物前一定距离内的平均值表5.3系数波坦L/H1415161718192021221.011.061.121.171.211.261.301.341.37波坦L/H23242526272829301.411.441.461.491.501.521.541.55本设计中取=1.25,=1.35④静水面以上的波浪压力强度按直线变化。⑤静水面以下深度Z=H/2处的波浪压力强度。=9.923()⑥水底处波浪压力强度按下式计算:当d/H≦1.7时,=8.505()当d/H﹥1.7时,=7.088()⑦墙底面上的波浪浮托力按下式计算:=47.13()式中---波浪浮托力分布图的折减系数,取0.7.(4)校核低水位时波浪力标准值计算=6.68m,=76.61m=-1.08-(-10)=9.92m89` =0.0872=0.1295,﹤1.8=12.024m根据《海港水文规范》(JTJ213-98)(以下简称“水文规范”)第8.1.1条判断防波堤前产生远破波。根据“水文规范”第8.1.6条计算。①静水面以上高度H处的波浪压力强度为零。②静水面处的波浪压力强度按下式计算=14.175()式中---系数,水底坡度i的函数;---系数,波坦L/H的函数。③系数、分别表8.1.6-1和表8.1.6-2采用。表5.2系数底坡i1.891.541.401.371.331.291.25注:坡底i可取建筑物前一定距离内的平均值表5.3系数波坦L/H1415161718192021221.011.061.121.171.211.261.301.341.37波坦L/H23242526272829301.411.441.461.491.501.521.541.55本设计中取=1.25,=1.35④静水面以上的波浪压力强度按直线变化。⑤静水面以下深度Z=H/2处的波浪压力强度。=9.923()89` ⑥水底处波浪压力强度按下式计算:当d/H≦1.7时,=8.505()当d/H﹥1.7时,=7.088()⑦墙底面上的波浪浮托力按下式计算:=47.13()式中---波浪浮托力分布图的折减系数,取0.7.5.1.3地震惯性力(偶然作用)(1)极端高水位情况①自重及其产生的水平地震惯性力(对7度地震不考虑与垂直地震惯性力结合):自重计算时,水位以上取干重度,水位以下取饱和重度,水平向地震惯性力按《水运工程抗震设计规范》(JTJ225-98)(5.2.5)式计算:其中,按(JTJ225-98)规范图取值。则,自重及其产生的水平地震惯性力。计算结果见表5-4.表5.4及计算结果(单宽m计)(kN)(kN)(kN)347.31.1499.97682.424②水平地震惯性力作用的力臂,计算结果为:=1.829为距计算面前趾的距离。③水平惯性力作用产生的倾覆力矩,计算结果:89` =951.551(2)设计高水位情况①自重及其产生的水平地震惯性力(对7度地震不考虑与垂直地震惯性力结合):自重计算时,水位以上取干重度,水位以下取饱和重度,水平向地震惯性力按《水运工程抗震设计规范》(JTJ225-98)(5.2.5)式计算:其中,按(JTJ225-98)规范图取值。则,自重及其产生的水平地震惯性力。计算结果见表5.5.表5.5及计算结果(单宽m计)(kN)(kN)(kN)326.81.1499.43680.785②水平地震惯性力作用的力臂,计算结果为:=1.456为距计算面前趾的距离。③水平惯性力作用产生的倾覆力矩,计算结果:=821.341(3)极端底水位情况①自重及其产生的水平地震惯性力(对7度地震不考虑与垂直地震惯性力结合):自重计算时,水位以上取干重度,水位以下取饱和重度,水平向地震惯性力按《水运工程抗震设计规范》(JTJ225-98)(5.2.5)式计算:其中,按(JTJ225-98)规范图取值。则,自重及其产生的水平地震惯性力。计算结果见表5.6.89` 表5.6及计算结果(单宽m计)(kN)(kN)(kN)298.31.1497.12519.867②水平地震惯性力作用的力臂,计算结果为:=1.126为距计算面前趾的距离。③水平惯性力作用产生的倾覆力矩,计算结果:=671.362(4)设计低水位情况①自重及其产生的水平地震惯性力(对7度地震不考虑与垂直地震惯性力结合):自重计算时,水位以上取干重度,水位以下取饱和重度,水平向地震惯性力按《水运工程抗震设计规范》(JTJ225-98)(5.2.5)式计算:其中,按(JTJ225-98)规范图取值。则,自重及其产生的水平地震惯性力。计算结果见表5.7.表5.7及计算结果(单宽m计)(kN)(kN)(kN)257.31.1494.64367.436②水平地震惯性力作用的力臂,计算结果为:=1.351为距计算面前趾的距离。③水平惯性力作用产生的倾覆力矩,计算结果:89` =234。5375.2防波堤稳定性验算5.2.1结构断面沿堤底的抗滑稳定性验算结构断面沿堤底抗滑稳定性的承载能力极限状态设计表达式如下:(5-21)式中:——结构重要性系数,取1.0;——水平波浪力分项系数:持久组合极端高水位时取1.2,其它水位时均取1.3;短暂组合取1.2;P——计算面以上的水平波浪力标准值(kN);——自重力分项系数,取1.0;G——作用在计算面上的堤身自重力标准值(kN);——削角斜面上的竖向波浪力标准值(kN);——波浪浮托力分项系数:持久组合极端高水位时取1.2,其它水位时取1.3;短暂组合取1.2;——作用在计算面上的波浪浮托力标准值(kN);f——沿计算面的摩擦系数设计值,取0.6。(1)持久组合计算结果见表5.889` 表5-8结构断面沿堤底抗滑稳定性验算计算状况项目4.00m水位+波压力0.44m水位+波压力-1.08m水位+波压力5.10m水位+波压力8839.6129091.2129922.398600.9124750.824740.884700.744760.78142.85131.0046.78169.42696.78678.22580.65728.784618.574617.344611.964572.144845.995004.325528.594737.48计算结果表明其抗滑稳定性均请足要求。(2)短暂组合计算结果见表5.9表5.9结构断面沿堤底抗滑稳定性验算计算状况项目4.00m水位+波压力0.44m水位+波压力-1.08m水位+波压力5.10m水位+波压力4839.6124922.399091.2129922.394750.824700.744740.884700.7446.78142.85131.0046.78696.78580.65678.22580.654570.995464.894617.344611.964887.815563.435004.325528.59计算结果表明其抗滑稳定性均请足要求。89` 5.2.2结构断面沿堤底的抗倾稳定性验算结构断面沿堤底抗倾稳定性的承载能力极限状态设计表达式如下:(5-22)式中:Mp——水平波浪力的标准值对计算面后踵或前趾的倾覆力矩(kN.m/m);——波浪浮托力的标准值对计算面后踵或前趾的倾覆力矩(kN.m/m);——堤身自重力的标准值对计算面后踵(波峰作用时)或前趾(波谷作用时)的稳定力矩(kN.m/m);——削角斜面上竖向波浪力产生的稳定力矩标准值(kN.m/m);——结构系数,取1.25;、、、各分项系数取值同前。(1)持久组合计算结果见表5.10。表5.10结构断面沿堤底抗倾稳定性验算计算状况项目4.00m水位+波压力0.44m水位+波压力-1.08m水位+波压力5.10m水位+波压力132013.97135816.66150002.59127295.632908.492676.471068.973411.877993.787740.546755.128284.052299.372238.131914.002404.97103381.1102972.27101269.86102826.824107937.96107733.98107324.34112422.44计算结果表明抗倾稳定性均满足要求。89` (2)短暂组合计算结果见表5.11表5.11结构断面沿堤底抗倾稳定性验算计算状况项目5.10m水位+波压力-1.08m水位+波压力132013.97150002.592908.491068.977993.786755.122299.371914.00103381.1101269.86107937.96107324.34计算结果表明其抗倾稳定性均满足要求。5.2.3结构断面沿基床底面的抗滑稳定性验算结构断面沿基床底面的抗滑稳定性承载能力极限状态设计表达式如下:(5-23)式中:——基床部分的水下自重力标准值(kN);f——抛石基床与地基土间摩擦系数设计值,取0.5;——土压力的分项系数,取1.0;——被动土压力的设计值,乘以折减系数0.3作为标准值(kN);其它各项的意义同前。89` (1)持久组合计算结果见表5.12表5.12结构断面沿基床底面抗滑稳定性验算计算状况项目4.00m水位+波压力0.44m水位+波压力-1.08m水位+波压力5.10m水位+波压力8839.6129091.2129922.398600.912142.85131.0046.78169.42200.2200.2200.2200.2696.78678.22580.65728.7838.4738.4738.4738.474750.824740.884700.744760.785390.535370.234920.664980.486310.596306.976530.976203.82计算结果表明沿基床底面的抗滑稳定性满足要求。89` (2)短暂组合计算结果详见表5.13。表5.13结构断面沿基床底面抗滑稳定性验算计算状况项目5.10m水位+波压力-1.08m水位+波压力8839.6129922.39142.8546.78200.2200.2696.78580.6538.4738.474750.824700.745111.235100.351222.461200.70计算结果表明其沿基床底面的抗滑稳定性均满足要求。5.3地基承载力验算5.3.1承载能力极限状态设计承载能力极限状态设计表达式按(JTJ250-98)第4.2条以及(JTJ298-98)第5.2条有关规定表示为:(5-24)式中:——为有抛石基床或垫层情况的地基极限承载力的竖向分力标准值(kN/m);89` ——抗力分项系数,取=2.5;——综合分项系数,取=1.0;、——作用于抛石基床底面上竖向合力的设计值及标准值(kN/m);、、——为地基土水下重度、粘聚力、墙前基础底面以上边载标准、、——为条形地基基础处于极限平衡状态下的承载力系数;按(II7298-98)第5.2条有关规定:当时:(5-25)式中:——抛石基床的水下重度标准值(kN/);——抛石基床的厚度(m)。时:时:按(JTJ250-98)第4.2条有关公式计算:89` (5-26)α应满足下式要求:(5-27)式中:λ——承载力因子;——内摩擦角标准值(°)。(5-28)、——分别为稳定力矩标准值和倾覆力矩标准值(kN.m/m);——作用在基床顶面的竖向合力标准值(kN/m);、——分别为基床顶面的最大和最小应力(kPa);、——分别为抛石基床底面的最大和最小应力(kPa);B——堤底宽度(m);——堤底面的实际受压宽度(m);——抛石基床底面合力标准值作用点的偏心距(m);89` 、——墙底面合力标准值作用点与墙后踵的距离及偏心距(m);tg——作用于抛石基床底面合力倾斜率tg=/;、——作用于基础底面上的水平台力标准值(kN/m);g′——抛石基床底面处有效面积或有效宽度范围内的抛石体自重力标准值(kN/m);——抛石基床底面处的有效受压宽度(m)。5.3.2设计状况及与之对应的设计组合(1)持久组合计算结果见表5.14表5.14持久组合下地基承载力验算设计状况项目5.4m水位+波压力4.4m水位+波压力0.5m水位+波压力6.75m水位+波压力5246.715292.705209.905137.473065.923025.432418.863124.541019.921031.361058.53991.962.1382.1982.6392.029判断ξ0.2m式中:a——重心距浮心的距离(m);——沉箱在水面处的断面对纵轴的惯性矩();——各箱格内压舱水的水面面积对其纵轴的惯性矩之和();——定倾半径(m);m——定倾中心高度(m)。5.7.2沉箱吃水计算γ=25kN/m此时沉箱重:G=14.789×14.5×25+[(13.87×0.65-0.304)+(13.87×1.05-0.304)]×3×10.25+50=6117.37(kN)排水量:=596.82()吃水:5.7.3干舷高度计算F=H-T=8.4-5.7=2.7(m)B=7.1m89` θ=8°s=1m,h=0式中:F——沉箱干舷高度(m);H——沉箱高度(m);T——沉箱吃水(rn);B——沉箱宽度(m);θ——沉箱的倾斜角度;h——波高(m);s——干舷的富余高度,一般取0.5-l.Om。满足干舷高度要求。89` 6施工组织设计6.1工程概况6.1.1工程概况(1)项目位置该工程位于大连港大窑湾湾口。按照相关规划,大窑湾湾口要建三座防波堤:南堤、岛堤和北堤。本设计所做的就是岛堤。岛堤未建之前,南堤已先期建成,后改建成8万吨级散粮码头;待岛堤完工之后,再行建设北堤。(2)工程内容及范围本工程主要是沉箱预制、沉箱的吊运、抛石基床的施工。沉箱除两侧外伸翼板外,为一常规的矩形沉箱,构造非常简单,可在大连一航局三公司预制厂预制,质量、工期均有保证。岛堤区海底土质大致可分为三层:表层为全新世海相沉积,以淤泥和淤泥质亚粘土为主,局部有灰色亚粘土,亚砂土等,土质呈灰黑色,流塑~软塑状,层位稳定连续,层厚4m~8m;中层为更新世陆相洪坡积,呈黄色,主要为砾石、砂卵石、砾砂,局部削夹亚粘土、弧砂土透镜体,层位连续,层厚1.0m~4.5m,此层为持力层;下层为基岩,主要为震旦纪石灰岩和泥质板岩等副变质岩,岩石风化程度相差很大,局部强风化残积物形成次生红色亚粘土。中层为更新世陆相洪坡积,呈黄色,主要为砾石、砂卵石、砾砂,局部削夹亚粘土、弧砂土透镜体,层位连续,层厚1.0m~4.5m,此层作为持力层,无需大开挖,只需抛填块石即可。主要内容及工程量预算如下:沉箱预制(12.OX16.OX14.Om),30--40个;沉箱(12.OX16.OX14.Om)的吊运,35个左右;抛石基床的施工,块石大约200000m³。(3)工程质量要求:优秀(4)开竣工日期总工期:730天。计划开竣工日期:开工日期:年月日竣工日期:年月日6.1.2.工程地质情况据地质勘察资料,岛堤区海底土质大致可分为三层:表层为全新世海相沉积,以淤泥和淤泥质亚粘土为主,局部有灰色亚粘土,亚砂土等,土质呈灰黑色,流塑~软塑状,层位稳定连续,层厚4m~8m;中层为更新世陆相洪坡积,呈黄色,主要为砾石、砂卵石、砾砂,局部削夹亚粘土、弧砂土透镜体,层位连续,层厚1.0m~4.5m,此层为持力层;下层为基岩,主要为震旦纪石灰岩和泥质板岩等副变质岩,岩石风化程度相差很大,局部强风化残积物形成次生红色亚粘土。各土层物理力学指标如表6.1。89` 表6.1各层土的物理力学指标Tab.6.1Geologyphysicsmechanicspropertyofeachsoillayer各层土的名称物理力学指标W/%/kNeIpILCp/kPaIPCcq/kPaN/击[R]/kPa淤泥Q4-2m——————————————————50淤泥质亚粘土42.3817.81.15210.732.047.285.25.78—75亚粘土Q4-1m33.4219.00.92510.291.455.5510.210.119.2120亚粘土Q3apl21.2820.90.5728.990.3828.849..59.4180亚砂土Q3apl28.6419.40.7816.302.087.2029.53.857.7180砾石、砾砂————————————————27.1350次生红色亚粘土32.3119.10.95112.520.7838.5011.517.0019.0150强风化板岩——————————————————350强风化灰岩——————————————————400注:“——”表示无数据。6.1.3施工环境条件及分析大窑湾为典型的基岩港湾,两侧半岛狭窄,沿岸基岩广露。无河流入海,且岩岸侵蚀缓慢,泥沙来源甚少;湾内水质清湛,平均含沙量小于十万分之一;二十多年来水下地形极为稳定。拟建岛堤位处大窑湾湾口,底质表层虽是海相淤泥质土,但为全新世以来漫长历史时期的产物,其土质粘重,不易起动,外海东南向波浪较强,但其频率很低,且因岛堤区底标深达-10.5m,波浪掀沙力很弱。据此,可以认为岛堤区航道开挖后回淤的可能性不大。6.1.4施工重点及难点分析(1)任务重、工程量较大,需合理调配机械设备,减少窝工现象加快进度。(2)抛石基床的施工,控制高程与平整度较困难。如何较快的运送土石方是本工程的施工难点,高程控制是本工程的重点。(3)沉箱预制是本工程的另一个重点,沉箱除两侧外伸翼板外,为一常规的矩形沉箱,构造非常简单,可在大连一航局三公司预制厂预制,质量、工期均有保证。(4)主要针对措施:选择性能适宜的机械设备投入到本工程,进场时要保证机械设备完好,备好易损配件,定期保养维护。建立有效的施工管理和质量控制体系,确保工程有序进行。做好劳动力调配,充分调动职工积极性,提高劳动效率。6.2施工总体部署89` 6.2.1施工总体目标(1)质量目标:达到优秀工程标准;(2)安全目标:严格遵守国家有关安全生产的法律、法规,有关安全生产的有关规定,确保实现无工伤、死亡事故,无交通死亡事故,无火灾事故,无机械设备、汽车肇事及管线损伤事故。(3)文明施工目标:严格遵守国家环卫部门有关规定,并结合施工单位以往现场管理和施工的成功经验,按水利工程现代化施工管理要求,坚持文明施工、规范作业,始终保持良好的施工环境和施工秩序。(4)工期目标:730天,保证在此工期内完成。6.2.2.施工指导及施工组织安排(1)为确保本工程优质、安全、按期顺利完成,本工程施工的指导思想如下:以人为本,强化管理——以人为中心,成立强有力的项目领导班子,确保政令畅通。强化施工现场各项管理工作,确保各项目标的实现。技术先进,设备领先——积极推广“四新”技术,采用先进、适用的施工机械设备,全面兑现投标承诺。优质安全、确保工期——把ISO9001系列标准及《质量/环境/职业健康安全管理手册》贯彻在施工全过程,高标准,严要求。坚持“安全第一”的思想,严格操作程序,加强安全标准工地建设。文明规范,注重环保——采取措施切实搞好标准化工地建设,做到工地场地整洁有序,认真搞好生态环境保护和水土保持工作。(2)施工组织安排在充分研究图纸,技术要求和了解施工现场实际情况的基础上综合工期情况,对施工进行安排。本工程安排三个施工队。施工时分多个区域进行,土石方调配以就近为原则。6.2.3.施工组织机构89` 公司总部非现场项目经理现场项目总工项目副经理QA工程师综合办公室工程部安全监察部物资部施工三队施工一队施工二队根据以上组织机构,建立岗位责任制,明确职责。项目部岗位职责表职务岗位职责项目经理全面负责工程生产进度、安全、质量及与外部协调等工作技术负责人负责制定各项技术指标,工程技术管理及工程质量管理,督促技术资料的整理归档,与甲方签证工作,负责对工程的技术交底及图纸解释,解决施工难题。施工员负责按照项目经理部制定的工程管理目标安排生产,协调各施工队、班组的关系。质检员负责按规范检查各道工序的施工质量,做好隐蔽工程验收记录安全员负责贯彻落实各项安全措施,检查并整改安全防护措施。材料员负责材料的领取和发放,材料的计量、验收。资料员负责项目施工记录及各项资料的上报及管理。施工班组长领导全班人员进行生产工作,发现问题及时汇报,并组织人员尽力解决。89` 6.2.4.临时工程安排(1)场地划分和布置符合“有利生产、方便生活、易于管理、经济合理”的原则,并符合国家有关安全、防火、卫生和环保等规定;(2)一切临时建筑物和施工设施的布置,满足主体工程施工要求,互相协调、避免干扰,尤其不能影响主体工程的施工和运行;(3)充分利用原有地形、地物,少占农田,充分考虑水文、地质、气象等自然条件的影响,因地制宜,以降低工程成本;(4)场区规划科学合理,场内交通线路的布设及运输方式的选择,应尽量缩短运距和减少二次倒运,一切设施和布局,必须满足施工进度、方法、工艺流程及科学组织生产的需求。(5)项目部办公、生活用房布置在施工区靠近路边,靠近施工现场道路。施工作业队办公、生活用房在靠近现场的村台上分别布置。房屋采用组装活动板房,布置整齐、整洁,管理方便。详见表6.2《临时用地计划表》。表6.2临时用地计划序号名称结构形式占地面积(m2)位置1项目部营地租用民房20002工人宿舍板房30000靠近工区3食堂板房80004仓库砖房60005机械停放修配场1000006.3施工进度编制计划6.3.1施工进度计划说明本工程施工要求工期730天。根据已往施工情况,总工程量相对较大,可多配备机械设备,安排三个施工队,分多个区域施工,施工时加快非技术性部分施工。工期完全有保证。施工计划应满足工期要求,充分考虑均衡利用各种资源,合理使用机械,以提高工作效率。6.3.2施工进度计划横道图详见图6.189` 时间项目第一年一季度第一年二季度第一年三季度第一年四季度第二年一季度第二年二季度第二年三季度第二年四季度沉箱预制沉箱吊运抛石基床的施工图6.1施工进度计划横道图6.4施工准备与资源配备计划6.4.1施工前准备根据对本工程实地考察和对图纸的了解,结合施工单位以往施工过的类似工程施工经验,项目经理部负责人员可在一至二天内进场,首批施工人员及施工设备在开工后2天内到达现场。后续施工人员及设备在3天内陆续进场。首批施工力量进场后,立即进行场地清理工作,为全标段部署施工任务,工程的全面展开奠定基础。6.4.2技术准备(1)在开工前项目部组织各专业工程技术人员熟悉图纸,联系甲方进行图纸会审。根据业主书面提供的坐标点,进行工程定位,预埋控制桩,完成坐标点的引入,并经监理工程师验收后使用。(2)制定开工前及施工过程中对项目经理部管理人员和劳务人员进行的各种培训计划,编制施工方案和专项方案。(3)开工前对所有施工人员进行安全技术交底,签订“进场告知书”、“安全协议”、“安全承诺书”6.4.3物资、设备进场计划物资及设备依据工程需要,随时调配。首先进入技术人员做好前期准备工作,随后依顺序而进。见表6.3、表6.4.89` 表6.3拟投入本工程的主要物资序号材料名称规格数量单位计划进场日期备注1柴油5000t2汽油1000t表6.4拟投入本工程的主要施工机械设备序号机械设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率(kW)生产能力计划进场日期1挖泥船62吊装船63运输船606.4.4人力资源安排计划(1)人力资源计划说明施工人员计划按不同阶段施工强度安排所需人员,原则上以与机械设备匹配的人员为主,加班时随时调配人员。前期施工准备时可较少,中期进度较快,应多配人员。(2)人力资源计划表6.489` 表6.4人力资源计划日期工种数量第一月第二月第三月第四月第五月管理人员2066挖泥船司机401410运输船司机402420后勤服务4042合计14056426.5各分部分项工程的主要施工方法6.5.1施工工艺:施工准备及测量定位→监理验收→土方开挖→抛石基床施工→交验。6.5.2施工准备及测量定位施工前应先进行测量定位,要区分场地整平和基础开挖。测量完成后,进行清表,将影响施工的东西,按照监理的指示运至指定地点堆放。(1)平面控制网测量测量放样时,在总体布局上是“从整体到局部”;在精度要求上是“由高级到低级”,在施工程序上“先轴线后细部”的原则。保证测量工作有条不紊、准确无误,建立统一的平面控制网。对监理工程师提供的有关的测量资料、数据及测量基准点(线),认真进行复核,校验测量基准点(线)的精度,确保测量资料和数据的准确性,利用经核验过的测量基准点,对施工段进行施工平面控制网点的布设,并对所布设的控制网进行外业施测及内业平差计算,分析控制网的精度,是否满足施工规范要求,在满足精度的情况下,报监理工程师,取得批复后,立即组织。对测量基准点以及为满足施工精度所布设的控制点加以保护,防止损坏,在施工过程中发现控制点的移动或损坏后,立即对其进行恢复。(2)高程控制网测量根据业主或监理工程师所提供的高程控制点(水准点)对施工区域进行高程控制网布设,水准点布成结点网,在施工时便于引测高程(水准点间距控制在200m以内)。选择牢固的基石或埋设砼桩作水准标石,再根据现场情况对高程控制点进行加密。89` 按照施工要求及水准测量的有关规定,对所布设的水准网点进行测量,并对所测数据进行平差计算,得出水准网点的高程。(首级控制点为三等,加密水准点为四等),并与国家水准点进行联测,以得到统一高程系统。平面、高程控制点的位置满足以下条件:控制点的位置在施工区域轮廓线以外,不妨碍施工,引测方便。控制点布置在坚实、通视良好的地面上。不受开挖及填筑的施工影响。6.5.3土石方开挖(1)场地及基坑开挖场地及基坑开挖采用分段分层施工法,首先将表面的垃圾清除,清理时以清除表层好土为准。清理完成后重新放线,以设计总图结合业主下发的开挖计划书为准进行各个基础的开挖。开挖的一般要求:①挖方边坡应根据使用时间(临时或永久性)、土的种类、物理力学性质、水文情况等确定。对永久性场地,挖方边坡坡度应按设计要求放破。②对使用时间较长的临时性挖方边坡坡度,应根据工程地质和边坡高度,结合当地实践经验确定。③挖方上边缘至土堆坡脚的距离,当土质干燥密实时,不得小于5m;当土质松软时,不得小于8m。在挖方下侧弃土时,应将弃土堆表面平整至低于挖方场地标高并向外倾斜。④开挖时基槽深度超过5m适应分层开挖。开挖基槽时,基础底层应留足保护层,以后由土建单位人工清理。(2)边坡开挖①场地及基坑边坡开挖应采取沿等高线自上而下,分层、分段依次进行,在边坡上采取多台阶同时进行机械开挖时,上台阶应比下台阶开挖进深不少于30m,以防塌方。②边坡台阶开挖,应作成一定坡势,以利泄水。③边坡开挖对软土土坡或易风化的软质岩石边坡在开挖后应对坡面、坡脚采取保护措施,并作好坡顶、坡脚排水,避免影响边坡稳定的范围内积水。(3)堆土平整开挖土石方后及时将场地整平,以备交验。。6.5.4新技术、新材料、新工艺、新设备的应用措施(1)在项目管理上,使用先进的网络计划、施工组织等项目管理软件和计算机信息网络平台对工程实施动态管理,方便及时的将建设单位、设计部门及施工单位进行沟通,加强对工程进行动态的、全方位的和综合的控制。(2)全部测量定位工作采用GPS,提高工作效率。6.6施工现场平面布置89` 6.6.1施工现场布置依据施工现场是机械和人员活动的重要地方,也是向外界展示公司形象的阵地。因此,依据配置机械数量和人员的多少进行布置。6.6.2施工现场布置6.7主要施工管理计划6.7.1进度施工管理计划项目经理部要充分调动施工人员的积极性,首先做好人员的组织落实、管理制度落实、设备机具及后勤保障落实等各项工作,以保证进度计划的顺利落实。(1)建立例会制度,每月一次工程总结会,做阶段性总结,每周一次工程例会,安排检查每天的进度;做好日志记录、周报与月报整理与记录。控制计划的层层落实,以保证进度计划的实现。(2)合理安排工序穿插,建立主要形象进度控制点,运用动态管理,坚持周调度,月平衡,合理安排。如工期有延误,应找出原因,制定赶工计划。并合理调配机械、人力与物力。(3)充分做好各项施工准备工作,做到分工到人。安排专人负责机械设备进场工作,保证设备按时到场。提前组织材料,保证及时到场。(4)制定强制性的安全检查和维护保养制度,所有施工机械设备均符合《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001的规定。每周安排两小时进行检查和维护,强化机械设备安全管理制度,由项目副经理主抓,直接管理到机长和施工班长,同时邀请总公司设备处检查。(5)及时做好后勤保障供应工作,最大限度地调动人、财、物,保障施工一线。(6)根据工程进度情况,适当增加工作时间。充分发挥职工积极性,开展劳动竞赛,奖勤罚懒。(7)安排专职人员负责外围协调,保证施工不受外界干扰,保证工程顺利进行。6.7.2质量施工管理计划(1)建立以项目经理为第一责任人的质量管理体系和保证体系,明确质量负责人,强化质量责任制。(2)项目部设立质检组,施工过程中项目经理、技术负责人全面管理质量,质检人员全过程跟踪,施工班组自检、互检,并随时接受监理工程师监督检查,严格实行三级质检制度。每道工序都必须经过自检、互检、质检工程师检查,在经过监理工程师终检,方可进行下一道工序。89` (3)积极开展全面质量管理,贯彻监督检查制度化,坚持抽样具体化、质量教育经常化、信息反馈即时化的原则,对工程质量实行预控,执行以预防为主的原则,建立质量保证体系,设立质量控制点,对关键部位实行重点监控。开工前施工人员学习施工组织设计及有关规范,发现问题及时解决。(4)严格按工艺流程施工,认真执行施工技术规范、技术标准及有关技术操作规程,开工前认真编写施工方案,并进行详细的技术交底和培训,做到操作有工艺,施工有规范。(5)加强技术资料管理,质检组必须真实、齐全的填写有关施工记录,决不允许掩盖施工中出现的问题。质检组应及时收集、填写和整理施工技术资料。(6)加强现场材料管理,严格按照合同要求,把好原材料进场关。进场材料要有专人验收管理,要有合格证,检验材料齐全,分类堆放,编码管理。6.7.3安全施工管理计划依据《职业健康安全管理体系规范》GB/T28001编制。安全管理由项目经理总负责,安全员分管主抓。项目经理部建立全员安全责任制度并设立专职安全员,抓好施工班组长,将安全生产落实到每个人。(1)建立安全生产责任制,建立及健全各部门的安全生产责任制,责任落实到人,各项经济承包有明确的指标和奖惩办法。(2)建立安全教育制度,进厂职工必须由项目经理部进行安全教育培训,工人应掌握本工种操作规程及技能。(3)建立安全检查制度,班组内建立每日检查制度,项目部每日进行检查,每周进行一次全面检查。重点检查如下内容:(4)机械设备防护装置,现场消防情况,个人防护用品佩戴,遵章守纪情况,安全警示标志,以及各种安全隐患。(5)检查机械设备管理,检查现场机械设备的安全防护装置,驾驶人员的证件,机械设备的维护保养,安全行车记录,操作规程的熟练度。本工程重点检查设备的刹车,灯光等机械完好程度。要每周检查,并记录在案存档。(6)夜间施工,如需夜间施工,要有专人带班,施工前检查设备灯光,刹车灯安全防护装置是否可靠,要保证100%的完好率。检查施工人员是否疲劳施工,坚决杜绝违章。6.7.4文明施工管理计划(1)确保文明施工的组织:为搞好现场文明施工,组建以项目经理为中心的领导班子,所有管理人员在其职责范围内参与文明施工及环保的统一管理,下属所有分项工程施工班长搞好各自班组内的相关文明施工、环保管理。(2)现场场容、场貌布置:施工现场严格按施工总平面图布置并随时进行调整。出入严禁携带以散落物,场地做好排水,出入车辆干净整洁。89` (3)生活卫生纳入工地总体规划,落实人员管理。做好封闭施工,严禁闲人进入。搞好食堂卫生,生熟食分开,做好灭鼠灭蝇卫生防病、防中毒工作。生活垃圾及时集中后处理,保持生活区整洁。6.8确保工程质量的技术组织措施6.8.1质量目标达到工程质量优秀标准。6.8.2质量保证体系我单位已通过了质量体系认证中心的审核认证,获得了国家颁发的ISO9001质量体系认证证书和安全健康管理体系。本合同段质量保证体系建立的原则为:紧紧围绕质量目标,制定切实可行的质量创优规划,坚持“以人为本”的观点,通过政治思想工作,相应的组织、技术保证措施和及时准确的质量管理信息系统,实现项目施工整个过程的质量控制。健全质量控制组织机构,层层建立质量责任制。项目部、施工队设专职质检员,班组设兼职质检员,明确各级质检员责任,严格按照技术规范、质量标准狠抓落实。推行“三检”制度,现场施工员、质检工程师向监理日汇报制度,同时把每道工序、每个施工环节落实到人,将质量同责、权、利有机结合起来。通过建立切实可行的质量保证体系,实现对机构配置、物资供应、施工过程等方面的严格控制,确保工程按有关规定的质量要求施工,确保质量目标实现。本工程质量保证体系见图6.2。89` 质量保证体系经济保证奖优罚劣实行质量保险抵押经济兑现控制保证技术保证组织保证思想保证单位工程合格率达到100%施工控制加强施工现场控制进行自检、互检、交接检监理工程师检查并签证严格按标准化施工推广新技术新工艺审核图纸测量定位技术交底项目贯标小组掌握规范、验标提高质量意识ISO9000认证教育质量责任制技术岗位责任制队贯标小组下道工序是用户为用户服务质量第一总结表彰先进改进工作质量质量评定提高工程质量反馈经济责任制提高施工能力工班贯标小组工班回访图6.2本工程质量保证体系89` 6.8.3保证工程质量的组织措施为确保质量目标的实现,对工程实行质量责任目标管理、质量终身负责制和实施全面质量管理,严格执行质量文件的规定。(1)强化质量教育,增强全员创优意识对全体工作人员定期进行质量教育,使之牢固树立“质量第一”的观念。(2)健全组织,建立质量管理体系健全组织制度,本着“谁主管,谁负责”的原则,行政主管亲自挂帅。项目经理部成立以项目经理为组长的质量创优领导小组,作业队也设相应的质量管理机构;各作业班组设质检员,形成自上而下的质量管理网络。明确各级质检人员的任务、责任和权限。(3)落实各项制度,确保工程质量结合本工程实际,组织全体施工人员学习相关设计图纸、施工规范及监理规程,使全员明确标准,全方位有章可循,全过程措施到位,努力做到质量管理工作规范化、制度化。因此必须严格执行以下各项制度:①开(竣)工报告制度;②工程测量复核制度;③施工过程中的“三检”制度;④验收标准检验程序制度;⑤隐蔽工程检查签证制度;⑥质量责任挂牌制度;⑦质量评定奖罚制度;⑧质量定期检查制度;⑨验工计价质量签证制度;⑩材料质量检验认定制度。(4)严格按标准施工,加强质量管理施工中,做到事事有标准,事事依标准;规范施工,对标检查,按标奖罚,用标准规范作业行为。把好技术交底关,各分项工程均实行书面技术交底,做到按设计图纸、规范、规程和标准施工。把好材料验收关,严格控制原材料质量,各种原材料、成品、半成品必须有合格证、出厂证明书或检验合格报告单,并按规定进行抽样试验,否则不准进场使用。把好操作程序和工序交接关,严格按操作规程施工,工序交接检查要按标准进行并记录,上道工序不合格,下道工序不准施工。把好质量评定关,质量检查评定达不到标准的工程,坚持推倒重来,直到达标为止。(5)施工过程组织控制措施①施工过程的控制主要通过质量体系的正常运行,按照质量体系程序文件中的有关过程控制程序进行质量控制,根据设计及施工规范要求、工艺标准和验收标准,对各分项、分部工程进行检验与评价。②加强技术管理的基础工作,施工中对隐蔽工程和每道工序严格执行施工质量“三检制”和“联检制”,坚持施工班组自检、作业队质检员复检、项目经理部质检工程师终检制度,在三检合格的情况下由项目经理部质检工程师将检查合格证呈交监理工程师,并在监理工程师指定的时间里,质检工程师、质检员与监理工程师一起,对申请验收的部位进行联检,在联检合格后,监理工程师在验收合格证上签字后方可进行下道工序的施工作业。89` ③为了达到过程的有效控制,必须做到质量、成本、工期三位一体,施工过程中,明确各职能部门的任务、责任,进行密切协作,做好技术交底工作,作好施工设备和检测仪器的检查保养管理工作,建立关键工序的管理点和控制点,作好对设计变更、工艺更改和所有施工文件的控制和不合格品的控制工作。④针对其它工程出现的质量通病和质量控制薄弱环节,在施工中建立质量控制点,实施重点监控,并在施工组织措施上制定相应专项措施。⑤尊重监理工程师,积极配合监督、检查严格执行监理程序,自觉接受建设单位、监理单位的监督检查,建立良好的质量控制及监督机制,随时配合监理工程师对隐蔽工程等施工项目进行检查确认,未达标项目不得进入下道工序,营造一个全过程、全员、全方位的质量管理氛围。⑥开展科技攻关活动,大力推广应用“四新技术”大力推动“四新技术”的应用,优化施工组织设计,用科学的管理和先进的技术来保证工程质量,围绕施工生产的重点和难点展开攻关,为工程创优打下坚实基础。⑦及时整理资料,完善档案管理做好施工技术资料建档工作。项目部、作业队设专人负责该项工作,及时搜集、整理原始施工技术资料(含照片、录像),分类归档,数据真实准确,并作为分项、分部工程验评的主要内容,按规定要求做好竣工资料的编制和建档工作。6.8.4保证工程施工质量的制度措施本标段工程全面推行标准化施工作业。通过建立健全各种制度,落实保证措施,达到工艺标准,进而实现工程质量创优目标。(1)坚持技术交底制度:开工前,由该项工程的主管工程师对各工艺环节的操作人员进行书面技术交底。讲清技术标准、定位方法、施工参数、操作要点和注意事项等,使所有施工作业人员心中有数。(2)坚持工艺试验制度:本工程拟采用的新工艺和主要常规施工工艺,第一次实施前,均安排试验段或试验单元进行工艺试验。坚持”一切经过试验、一切用数据说话”的原则,优选施工参数,优化资源配置。(3)坚持工艺过程三检制度:每道工序均严格进行自检、互检和交接检;上道工序不合格,下道工序不接收。(4)坚持隐蔽工程检查签证制度:凡隐蔽工程项目,在内部三检合格后,按规定报请监理工程师复检,检查结果填写表格,经监理工程师签字后,方可进入下道工序。(5)坚持“四不施工”“三不交接”。“四不施工”即:未进行技术交底不施工;图纸及技术要求不清楚不施工;测量控制标志和资料未经换手复核不施工;上道工序未进行三检不施工。“三不交接”即:三检无记录不交接;技术人员未签字不交接;施工记录不全不交接。89` 6.8.5针对本工程保证施工质量的技术措施(1)施工测量由项目总工组织对建设及设计单位所交控制桩、水准点等控制点进行复测,提出复测报告书,并将校对无误的桩号表交项目经理部技术科,并在现场逐一核对、交接。对有疑问的桩点要由项目总工程师组织复测,必要时提交设计单位进行复核,直至消除疑点。施工前,对将要破坏的桩要由作业队技术人员埋设护桩,护桩不少于三个方向,每个方向不少于三个桩,并在现场画出护桩埋设平面示意图,作好记录由两个以上技术人员签字。每次使用已复测正确的桩点测设新桩点时,必须用另外两个以上经复测正确的桩点校核,由两名技术人员计算复核、确认,测量精度必须符合规范要求。(2)保证土方工程质量的主要技术措施根据设计所交控制桩点进行复核测量,无误后设置自用测量控制网,设置时按一级导线、三等水准标准。土方开挖从上至下分层进行,严格控制开挖标高。正确标出边桩连接线,经常检查边坡开挖坡度,纠正偏差;边坡上出现坑穴、凹槽按要求嵌补平整。6.9确保安全生产的技术组织措施6.9.1安全施工目标严格遵守国家、山东省及济南市有关安全生产的法律、法规,有关安全生产的有关规定,确保实现无工伤、死亡事故;无交通死亡事故;无火警事故;无机械设备、汽车肇事及管线损伤事故。6.9.2安全保证体系本工程按项目法管理模式组织施工。实行项目经理负责制。施工中投标人把安全管理作为各项工作的重中之重,以人为本,强化项目安全管理,确保设备性能良好,人员素质提高,形成横向到边、纵向到底的安全生产保证体系和安全生产逐级责任制。切实把确保安全生产放在首位,坚持“安全第一,预防为主”的方针,做到分工明确、责任清楚、措施到位、管理到位。89` 安全保证体系见图(6-3)。项目经理制定有关安全规章制度监督指导安全措施贯彻落实安全奖惩工作项目工程师施工员安全员消防员编制安全方案安全设施验收特殊安全交底施工安全交底过程安全监督班组安全教育安全监督整改、职工违章教育处理、安全台帐积累消防器材保养维修使用制度落实电焊安全消防教育各施工队遵守安全生产六大纪律加强自我保护意识听从管理服从指挥图6.3安全保证体系6.9.3保证安全的组织措施(1)施工准备阶段①编制实施性施工组织设计必须同时编制安全设计及安全技术措施,下达季度、月份生产计划的同时下达安全计划及保证措施。②根据各工点或工序的具体情况,配置与之相适应的机械设备,杜绝因机械设备不符工程特点而造成的安全事故。③根据工程特点编制有针对性的安全防护措施,对一些易发事故工点由总工程师组织设计安全防护方案及措施。④分专业组织对作业层人员进行安全措施及防护方案等安全技术交底。⑤89` 针对本工程具体情况,对排水、交通运输、施工用电、高边坡及交叉施工等作业制定相应的操作规程、技术措施和安全规则。(2)施工过程阶段①各个作业层及操作人员必须熟悉、清楚所从事施工项目的安全设计、安全技术措施及工艺流程安全注意事项,并在实施中严格遵守。②各工作岗位或现场挂安全操作规程和警示牌。③项目经理部、项目队分期分批地组织安全生产大检查,监督和保证安全操作规程及安全技术措施能够顺利执行。④坚持周一安全活动、班前会和安全交接班制度,充分发挥党、团员安全监督岗的积极作用。⑤实行安全否决制,杜绝违章指挥和违章作业。⑥开展“安全标准工地”活动,以此为载体把经常性的安全教育、管理和控制统一起来,落实安全技术和防护措施,确保按章操作,保障生产安全。⑦广泛开展安全的预防预控活动。对“高处坠落、物体打击、机械伤害、坍塌”四大惯性事故形成的原因和影响因素进行深入彻底分析,形成图表,标识于工序操作点,提高操作者的安全警觉性。对从事较具危险性操作人员进行“生理节律”控制,对其智力、体力、情绪进行临界点测算,建立“生理节律台帐”,在其不适合上岗的时候进行工作调整或安排休息,以杜绝事故,保证安全。(3)完工收尾阶段①总结施工过程中的安全生产经验,对于好的经验措施和办法在下一项目中推广。②找出施工过程中的安全管理薄弱环节和安全事故的原因,改进或制定具有针对性的措施,在下一项目中运用。6.9.4制度保证措施制定十二项安全生产管理制度,在施工全过程认真贯彻执行。(1)安全生产责任制从本项目的各级管理人员到生产工人按照国家安全法规和我公司有关规定,逐级建立和完善安全生产责任制,做到分工明确,责任到人。(2)安全生产教育制度①在全体参战员工中开展经常性安全生产教育。项目部每月、项目队每周召开一次安全生产例会,总结上季(月、周)安全生产情况,布置下季(月、周)安全生产措施,并在例会上学习安全生产的规章制度。②坚持每周不少于两小时的班组周一安全学习活动,学习安全操作规程,总结上周安全生产情况,研究本周生产安全措施。③对新工人进行上岗前的技能和安全基本知识培训教育,取得上岗证后方可上岗,并以“师带徒”89` 的形式在实践过程中熟练技能和安全操作规程。对特殊工种工人必须经培训考试合格,取得上岗证后方可上岗操作。(3)安全技术交底制度项目经理部,要针对性地编制安全技术措施,并在开工或施工前由技术或安全专职干部向有关人员进行安全、技术交底,无安全措施和未进行技术交底不得进行作业。(4)安全生产检查制度坚持经常和定期安全检查,及时发现事故隐患,堵塞事故漏洞,预防安全事故。公司每季、项目经理部每月、项目队每周开展一次安全检查,检查的主要内容有:查教育、查制度、查纪律、查隐患、查落实;重点检查防坍塌、防物体打击、防交通事故、防溺水等措施的落实。每次检查有明确的目的和具体要求,对检查中发现的问题及时采取措施解决。(5)安全事故报告和处理制度发生安全事故,应主动向上级报告。事故的调查处理,本着“三不放过”的原则,在深入调查的基础上,写出事故的调查报告,找出原因,总结教训,制订切实的防范措施。事故调查报告要通告全体职工,并上报公司。(6)安全设计制度针对施工过程中隐患多的工点或工序,在编制施工组织设计或施工方案时,同步进行安全防护方案的设计,并由项目总工组织有关人员进行审查,并报监理和建设单位审批后执行。(7)安全标准工地建设制度本项目开工前,公司指挥部制定并颁布安全标准工地建设规范文件,使安全标准工地建设活动标准化、规范化。(8)安全生产奖惩制根据我单位颁布的《安全生产奖罚办法》,对参加本项目施工的单位和个人进行安全生产考核和奖惩。(9)周安全活动制项目队及其作业班组每周一开展不少于2小时的安全活动,学习安全生产规章制度,总结和布置安全生产各项工作。(10)班前会制度作业班组进入工点施工作业前由班组长和安全员进行班会,交待有关安全注意事项。(11)安全交接班制领工员、作业班组向下交班时,必须交接安全生产情况及注意事项。(12)安全操作挂牌制把工序和设备的主要安全操作规程悬挂于工地,在危险处设置警示牌以进一步提醒作业人员。89` 6.9.5保证安全的的技术措施(1)土石方工程施工的安全措施边坡开挖时经常检查坡面的稳定。每天开工前、收工前将对坡面、坡顶附近进行观测,如发现有裂缝和塌方的迹象时,立即处理。凡不能处理且对施工安全有威胁时,暂停施工,并报告处理。边坡开挖自上而下进行,防止因开挖不当造成坍塌,边坡不稳,坚决禁止掏底开挖。开挖作业应与装、运作业面相互错开,严禁上下重叠作业。沟渠开挖施工时,要做好截、排水,并随时注意检查,开挖后保持排水畅通。做好施工中的机械设备的组织指挥,保证道路畅通,防止发生机械碰撞及翻车事故。按指定地点弃土,保证弃土堆的自身稳定,防止弃土对农田、河道的污染,并采取有利于复耕的措施。(2)交通安全及配合措施①施工现场应有安全标志,危险地区悬挂”危险”警告标志,夜间设红灯警示。②现场按施工分段设置彩钢板隔离带,把施工现场和正在使用的交通部分完全分隔开。③交通道路上部施工作业区,设警示标志牌,禁止闲人进入,上部设隔离网,防止落物伤人,夜间设红灯警示。④施工机动车辆及机械在道路上行驶,要遵守地方政府及交警部门的管理规定,遵守公安部门《道路交通管理条例》,自觉维护交通秩序,保证运输畅通。⑤所有机动车辆要始终处于完好状态,文明驾驶,礼让三先。⑥施工中所用机具设备、材料存放不得侵入另一半正在使用的道路路面,尽量减少对交通的影响。个别路段需占用路面,要事先与交通管理部门取得联系,征得同意后方可占用,占用路面地点前后按规定设置警告牌及夜间警示灯。(3)机械设备安全管理措施①一般的施工机械安全管理措施各种机械操作人员和车辆驾驶员,必须取得操作合格证,不准操作与证不相符的机械,不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作,对机械操作人员要建立档案,专人管理。操作人员必须按照本机说明规定,严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度。驾驶室或操作室要保持整洁,严禁存放易燃、易爆物品。严禁酒后操作机械,严禁机械带病运转或超负荷运转。机械设备在施工现场存放时,应选择安全的停放地点。使用钢丝绳的机械,在运转中严禁用手套或其他物件接触钢丝绳,用钢丝绳拖、拉机械或重物时,人员要远离钢丝绳。89` 定期组织机电设备、车辆安全大检查,对检查中查出的安全隐患,按照”三不放过”的原则进行调查处理,制定防范措施,防止机械事故的发生。②车辆安全管理措施加强安全教育,定期进行施工安全知识、交通法规等的教育,不断强化安全意识。驾驶车辆时,各种证件必须齐全有效,并虚心接受交通部门的监督与管理。汽车在繁华闹市街道和交叉路口行车时,要集中注意力,做到”一看、二慢、三通过”,谨慎驾驶,安全行车。在不良气候条件下行车,要集中注意力,慢速行驶,安全行车。汽车驾驶员要自觉遵守交通规则,同时要注意车辆维修保养,刹车和方向要灵敏可靠,杜绝带故障出车,不准开快车,不准酒后开车,不准非驾驶人员开车。(4)施工防火措施①建立防火责任制。现场消防有管理规定,有明显的警告标志。重要场所(如仓库、工棚等)应配置足够的消防器材。焊割作业及压力容器应严格执行有关规定。②施工现场设置门卫,实行夜间巡护场,现场材料、库房加强巡逻守护,对重要、易燃易爆等物品要重点看管。③现场的变电室设专人值班看管,机械设备在大风大雨前后进行安全检查防护。④加强工地防火工作,合理布置消防栓和灭火器材,并派人定期检查,保持有效,消防栓周围严禁堆物,消防通道保持畅通。氧气瓶与乙炔瓶呈三角状摆放并相距5米以外,距火源不小于10米,夏季防曝晒,不得进楼,要经常检查压力表、安全阀是否灵敏有效。⑤施工现场建立用火证制度。电工、焊工等需要动火前,领取用火证才能生火。动火前要清除附近易燃物。⑥施工员在安排生产时要坚持防火安全交底制度。特别是电气焊、油漆、防水等易燃危险作业时,要有具体防火要求。⑦施工现场防火制度要健全,防火措施要落实,有义务消防队伍,消防器材按规定配备齐全,防火重点部位标志明显。⑧电气焊操作时必须设专人看火,气焊导管和电焊把线不能混在一起,避免发生火灾。⑨消防员对现场的消防器材要配备齐全,并经常检查是否安全,灭火器是否有效,要有明显标志,晚上要设有红灯。⑩任何人进入现场皆不得随便吸烟,吸烟要到吸烟室。场内照明不得使用高温的碘钨灯。(5)施工安全防护措施①弃方、垃圾外运施工时,要由专人指引运输车辆,运输有序,避免对当地居民生活构成影响。89` ②砼管吊装时指定专门措施,危险和有可能对身体造成危害的环境施工派专业操作人员带好防护用品后方可施工。6.10确保工期的技术组织措施6.10.1组织保证措施(1)按照投标文件确定的人员,组建“精干、高效、权威”的项目经理部。(2)建立从项目经理部到各项目队的生产调度指挥系统,全面及时反馈影响施工进度的各种问题,加强对工程交叉和施工干扰的指挥和协调,对影响工期的重大关键问题超前研究,制定措施,及时配置或调整人、材、物、机,保证工程的连续性和均衡性。(3)公司调集投标文件中明确的人员、队伍、设备等各种资源到达施工现场,确保本项目5天内全面开工。(4)加强对本项目全体参战员工的思想动员和教育,使之增强光荣感和紧迫感,树立“进度就是效益”的新观念,充分发挥参战员工“干好、干快”的积极性和创造性。(5)坚持按照“突出重点,兼顾一般”的原则均衡组织生产,在本投标文件确定的工期目标内全面完成施工任务。6.10.2制度保证措施(1)建立健全工期保证岗位责任制,层层签订工期保证责任状。(2)建立生产计划考核制度,编制周密、详尽的施工生产计划,以天保旬,以旬保月,每月对各作业队生产计划的完成情况进行考核。(3)实行工期奖罚制度,根据生产计划考核情况,对完成好的给予表彰奖励,完成差的要查找原因,制定整改措施并给予必要的经济处罚。(4)在各参战队伍之间开展“劳动竞赛”活动,每旬评比一次,对优胜者颁发流动红旗并给予物资奖励,以营造比学赶超的良好氛围。6.10.3技术保证(1)以施工设计和本施工组织设计为依据,根据现场实际情况和业主的安排,进一步优化和及时编制实施性施工组织设计,为实现工期目标提供更加科学、合理和有序的施工组织方案。(2)对可能影响工期的工程或工序的施工方案和方法,组织技术攻关,进行超前研究,及时提出能确保工期的有效措施。(3)根据确定的网络施工计划,编制分月进度计划安排,并制定完成计划的各项具体措施。当因环境条件变化而影响计划完成时,运用网络技术,及时找出新的关键线路,重新确定重点工程或工序,采用有力措施,使施工进度满足计划要求,使项目始终处于受控状态。(4)配备对讲机、无线电话、有线电话等通讯设施,以便于联系和指挥协调。89` (5)经常与气象部门取得联系,掌握天气情况,冬雨季采取相应的技术措施合理组织工程或工序施工,尽量避免灾害天气对施工造成的影响。6.10.4设备物资保证(1)严格按照本投标文件中施工和试验检测设备清单,上足全部机械设备。(2)抓好材料的采购、储备和供应工作,成立专门的物资设备管理部门,负责本项目物资设备的采购供应,做到渠道畅通、质量优良、供应及时,以满足施工生产的需要。6.10.5施工环境与后勤保证(1)营造良好的建设与施工环境是保证工程顺利进展、按期开工、竣工的必要条件。为此:主动与建设、设计、监理单位建立密切关系,通力合作;认真听从督导,遇有分歧,应坦诚求实、友好协商。积极协调好与当地政府及群众的关系,把工作做到前面,取得政府和群众对本工程建设的理解和支持,以减少扰民与民扰,为施工创造一个良好的外部环境,保证施工顺利进行。与友邻单位密切配合,协调运作。(2)搞好后勤保障工作。关心员工生活,尽力做好生活物资的供应,开展有益于员工身心健康的工地文化娱乐活动,使参战员工以饱满的热情投入到工作中去。6.10.6施工期间的资金保证专项措施专门设立应用于本工程的专职账号,对资金实行严格管理,保证应用于本工程资金专款专用。完善财务制度,坚持财务纪律,实行上级人员定期对口检查制度,保证企业资金正常使用。在工程资金使用中,优先保证工程物资采购、机械运转、农民工工资等必须的资金周转,确保资金使用合理,尽量减少非生产性开支,保证资金最大程度发挥效力,保证施工正常进行。由计财部综合施工负责人及各部门意见,对施工物资采购等大幅度资金使用做到有预见。并根据各种综合情况,坚持按月、季编制合理的资金使用计划及分析,做好施工期间资金保证,以确保工程施工正常进行。6.11确保文明施工的技术组织措施6.11.1文明施工管理目标89` 严格遵守济南市环卫部门有关规定,并结合我公司以往现场管理和城市施工的成功经验,按市政工程现代化施工管理要求,坚持文明施工、规范作业,始终保持良好的施工环境和施工秩序。6.11.2确保文明施工的组织措施(1)组织管理机构成立以项目经理为组长,项目副经理及作业队长为副组长,各部门负责人为组员的文明环保施工保证小组,负责本工程文明施工管理工作,并根据现场实际情况制定文明环保施工管理细则,报监理工程师批准后实施。(2)组织责任分工项目经理对文明环保工作全权负责,并进行组织、推动、决策,本标段文明环保工作;项目副经理及作业队长贯彻落实文明环保措施,督促、检查、领导管段内的文明环保工作,对管段内文明环保达标负责;各班组组长对所管工点的文明环保负责,具体组织工程文明环保措施的实施,强化对施工过程的控制。分级负责、逐层保证,把施工现场文明环保的优劣列为考核业绩的重要内容,为实现工程文明环保目标奠定坚实的基础。6.12专项方案及措施6.12.1测量定位专项措施(1)施工放线要依据业主提供的图纸、高程控制点坐标以及有关的规范和规程。施工测量必须使用经检验合格的全站仪和水准仪。①测量要有专人负责,其中技术人员制定测量方案,并进行测设基准计算,由总工进行复验计算,核准。②测设时要有复测。技术人员测设完成后,要交由总工复验确定准确后报监理工程师进行验收。③测量放样时,在总体布局上要“从整体到局部”;在精度要求上要“由高级到低级”,在施工程序上要“先轴线后细部”的原则。保证测量工作有条不紊、准确无误,建立统一的平面控制网。④对业主提供的有关的测量资料、数据及测量基准点(线),认真进行复核,校验测量基准点(线)的精度,确保测量资料和数据的准确性,利用经核验过的测量基准点,对施工段进行施工平面控制网点的布设,并对所布设的控制网进行外业施测及内业平差计算,分析控制网的精度,是否满足施工规范要求,在满足精度的情况下,报监理工程师,取得批复后,立即组织实施。⑤对测量基准点以及为满足施工精度所布设的控制点加以保护,防止损坏,在施工过程中发现控制点的移动或损坏后,立即对其进行恢复。⑥施工过程中,要随时检查施工情况,及时恢复破坏的控制点和测设点,保证施工的正确性。6.12.2职业健康保证措施89` (1)职业健康安全保障设施职工生活区集中建立在避风、向阳、静辟处,与施工现场保持一定的距离,并设置防尘隔离带,以防止施工对宿舍的污染,尽可能地给职工生活在一个较清洁的环境中。在生活房屋、办公房屋室内安装风扇、空调及取暖设施,以利夏季防暑降温及冬季保暖。生活区设立足够数量的卫生设施,保持职工宿舍区内的卫生。室内外卫生经常清扫,保持地面干净,日常用品摆放整齐,注意室内通风良好,保持空气清新,有条件时在室外种植花草,美化环境。在生活区外围偏僻处设立生活垃圾池,生活垃圾在生活区内采用封闭式容器收集,然后统一倒入垃圾池,再按当地环保规定运至指定垃圾处理地点统一处理。严禁随地丢弃生活垃圾。生活区内设置有取暖设施的公共洗澡间,洗澡间内设置冷热水管,保证职工在工作后能洗澡,保持个人的清洁卫生。(2)职业健康安全保护措施①劳动保护是为了保障劳动者在劳动过程中的安全和健康而采取的各种保护措施,在施工中,加强行政管理,搞好劳动保护工作。利用工地板报、宣传栏、班前点名等形式加强劳动卫生防护知识教育,提高个人防护意识。施工管理者加强监督,有毒有害作业人员坚持佩带个人劳动防护用品上岗作业,并建立奖惩制度。建立工作时间的限制和休息时间,规定休假制度,从时间角度保护劳动者的安全和健康。采取各项劳动安全与卫生措施,从作业场所、环境条件保护劳动者的安全和健康。施工前与施工技术人员密切联系,使施工组织措施符合劳动卫生保障要求。合理组织劳动力,严格按照劳动定额组织施工。在实际施工中,由劳动卫生保障中心负责劳动卫生保障工作的监督与落实,必须强化管理,保证施工人员的身体健康,保障施工顺利完成。②劳动保护用品配备视施工需要、施工场所中危害因素和劳动安全与卫生要求,合理配备足够、齐全的劳保防护用品。选择齐全防护用品,如安全帽、安全带、雨衣、雨靴、手套、等,既要使用方便,又要对危害和危险具有较好的防护效果。选购防护用品必须符合国家标准,并且保证质量,选购时审核其产品的生产许可证、产品合格证、安全鉴定证。在使用前用简易方法进行质量检察,发现不合格,及时更换。劳保用品必须提前采购,配置充足,统一发放。③完善劳动安全卫生设施89` 施工现场由于机械震动多、噪声大、露天作业时间长,在水泥装卸、搅拌及电焊中,工人常接触、吸入大量粉尘,易引起矽肺、职业性皮肤病、职业性耳聋、震动病等。在施工中主要采取完善劳动安全卫生设施等预防措施。在施工、生活区域内设置标志、信号和防护装置。在经常过往的地点,为安全设置通道、便桥,安装防护设施和照明设施。在机电设备安装防护装置和漏电保护装置,在运转机械上设置安全启动和迅速停车装置。合理安排工作和作息时间。6.12.3施工环境安全专项措施施工现场无建筑物和地下构筑物,针对此现象重点要求:(1)施工现场周围陡坎较多,杂草丛生,,是本工程的一大危险源,要注意防范(2)应在现场设置醒目的安全警示标志、安全标语,作业场所有安全操作规章制度,现场的施工用电设施安装规范、安全、可靠、建设安全文明标准工地。(3)按照施工组织设计平面布置图,认真搞好施工现场规划,做到布局合理,井然有序。(4)驻地生产区及生活区分片规划,房屋布局合理,符合消防环保和卫生要求。做到场地平整、排水畅通。各种设施安装符合安全规定,并定期进行检查。6.12.4现场消防安全专项措施①临时房屋集中区必须设足够的消防水和消防设施,消防器材应专人管理,并建立消防制度,定期检查。②油料等易燃液体及沥青,要远离施工作业区和生活区设置专用库房,设专人看管。驾驶员、机械司机加油时,严禁吸烟或带有明火,并配有专用工具及消防设备。③使用易燃溶剂擦洗或修理机械时,严禁烟火,其他明火远离10m以外。④施工工地、宿舍等场所照明及室内照明,应进行符合安全用电规定的配线设计后再实施。⑤机械在停机棚内启动时,必须保持通风;棚内严禁烟火,机械人员必须熟练掌握灭火器材的使用方法。6.12.5施工现场临时用电安全措施施工现场用电必须符合中华人民共和国城乡建设环境保护部部颁标准和当地供电局的有关安全运行规程,要严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的规定执行。①电动设备集中使用的场所,应由技术人员编制临时用电施工组织设计,经技术负责人审核,主管部门批准后实施。②线路架设的安全措施89` 在路面设计高程范围内和其他施工现场施工时,施工设施最高处与架空线路垂直距离必须符合规范要求,任何情况下不小于6米。低压架空线必须采用绝缘铜线或铝线,架空线必须设在专用电杆上,严禁架设在树杆、脚手架上。电缆线沿地面敷设时,不得采用老化脱皮的电缆线,中间接头应牢固可靠保持绝缘强度;过路处要穿管保护,电源端必须设漏电保护装置。移动的电气设备的供电线,使用绝缘橡胶套电缆。电缆线路采用“三相五线”接线方式,电气设备和电气线路必须绝缘良好。③各种用电设备的安全措施使用自备电源或与外电线路共用同一供电系统时,电气设备应根据当地要求作保护接零或作保护接地,不得一部分设备作保护接零,另一部门设备作保护接地。移动式发电机供电的用电设备,其金属外壳或底座,应与发电机电源的接地装置有可靠的电气连接。手持电动工具和单机回路的照明开关箱内必须装设漏电保护器,照明灯具的金属壳必须做零保护。各种型号的电动设备必须按使用说明书的规定接地或接零。传动部位按设计要求安装防护装置。维修、组装和拆卸电动设备时,应断电挂牌,设专人看守,防止其他人私接电动开关发生伤亡事故。必须实行”一机一闸”制,严禁”一闸多用”。6.12.6季节性施工技术措施(1)本工程气候对工程施工影响因素较多,主要防止风浪对施工的影响。(2)统筹安排好各分部分项工程的施工计划,积极组织力量抢晴天施工,利用间歇时间检修设备,开展学习、技术培训,为下一步工作做好充分准备。(3)对于易积水的地段在施工之前,应提前做好排水准备和下步工序紧密衔接组织工作,做到“有水立即排除”,使低洼和积水部位控制在最短时间内突击完成。(5)土石方整平施工时,集中力量,分段摊铺。(6)场内外施工便道做好排水坡和排水沟,经常进行维修平整,确保冬季施工道路畅通。(7)宿舍严禁使用大功率电器,严禁使用蜂窝炉取暖防止火灾发生。6.12.7文明施工与环境保护措施(1)现场场容管理①工程开工前做好详细的实施性施工组织设计,合理进行平面布置。制定各种规章制度,主要包括:各岗位责任制度,现场管理制度,职工管理制度等。②89` 施工组织和场地布置要体现文明施工,对施工场地布置、驻地绿化、公益宣传统一策划,形成文明整洁的施工环境,施工现场设置“六牌一图”(工程概况牌、现场出入制度牌、管理人员名单及监督电话牌,安全生产牌、消防保卫牌、文明施工牌和现场平面布置图),驻地设临时围护墙,实行封闭式管理,并设单位名称标志和安全标志。临时场地布置科学合理,机具、材料堆放有序,布局合理,无造成污染的现象;现场有排水设施,夜间设红色警示灯。加强对农民工队伍的教育管理,将其纳入工地文明施工管理,做到同教育、同管理、同检查、同评比、同考核。③开展以创建文明工地为内容的思想政治工作,文明施工,争先创优。④场地内所有道路均采用泥结石路面并安排专人进行道路维修工作,确保将进出车辆对周围环境的污染降低最低标准;所有施工垃圾均集中在一起运至指定地点;施工中占用的红线外土地在施工结束后进行彻底清理、恢复。⑤提前做好施工区内的排水工作,严禁积水。⑥施工前对工地周边场外道路进行详细的现状调查(主要包括路、桥面的损坏情况、沉陷情况及桥梁结构缺陷状况调查),并采集图片、录像资料备查。⑦对地方道路的使用,事先与地方道路主管部门协商好,并签订使用、维护、保洁协议。⑧为了创造良好的施工环境和生活办公环境,工地现场适当摆设或和种植一些花草。材料加工作业和零散材料区应设有栏杆围护,所有栏杆用黄黑分色油漆,现场各区和设施有指示牌。⑨施工作业交底明确,做到文明作业,工完场清。⑩随施工进度在现场悬挂宣传标语,积极创造一个文明的施工环境。(2)现场机械管理①机械放置整齐有序,按照规定位置摆放。现场设备、机械分类停放,实行专人管理。②班前各种施工机械擦洗干净,班后施工工具放回原处,做到环境清洁卫生。(3)施工队伍管理①加强施工现场的检查和监督,从严要求,持之以恒,使现场文明施工管理真正抓出成效。同时经常征求建设单位和施工监理工程师对文明施工的批评意见,及时采取整改措施,切实搞好文明施工。②现场施工人员统一着装,一律佩带安全帽,遵守现场各项规章制度,非施工人员严禁进入施工现场。③在施工中,工班组必须做到操作落手轻,施工材料随作随清,物尽其用。④加强内业资料的管理。在施工过程中,文明施工的主要内容之一是内业资料的管理。各种资料做到分类合理、齐全,字迹端正,内容详实,手续完整,存放有条有理。⑤合理安排施工,尽量使用低噪音设备严格控制噪音。对于特殊设备采取降噪消音措施,以尽可能减少噪音的周围环境的影响。89` ⑥建立文明施工考核制度,定期检查评比考核,成绩上牌公布。(4)施工道路与施工场地①在施工作业前,制定防止尘土飞扬、泥浆洒漏、污水外流、车辆粘带泥土运行等措施。②道路畅通、平坦、整洁、不乱堆放,无散落物。为保证道路畅通,对部分施工路段进行扩宽、硬化。③工地主要出入口设置交通指令标志和警示灯,保证车辆和行人安全。④拉土车辆进出场地设专人进行冲洗及覆盖以防扬尘和遗撒。⑤倒运土石方时不准超高,并采取遮盖围护措施,防止泥土沿途遗漏污染道路。⑥施工场地撒落的碴土派人及时清扫干净,以避免尘土飞扬。⑦开挖的河道两侧周围保持清洁。⑧在施工道路和场地边缘设排水系统,保证畅通不堵。⑨弃土和建筑物垃圾不得随意弃置,必须集中堆放,然后运至规定的弃土场。(5)防止水污染措施①加强对当地生态保护,施工中严禁乱建、乱挖、乱弃,避免由于施工方法不当引起环境的破坏。防止污染当地水源,施工便线按时平整洒水,消除尘土,车辆冲刷用水,机械清洗污水,生活污水,不得随意排放,统一积存,采取一定手段降解、分离,达到排放标准后才能排放。②严禁在下雨时进行挖方和填方施工,雨天时必须在未及时碾压的填土表面覆盖塑料布,以减少对地表水的污染。③加强施工机械维修保养,防止跑油、漏油现象发生。④各种施工废弃物集中存放,能回收利用的交物资回收部门,其它不可回收的废弃物采取深埋或按要求采取其它方法处理。⑤施工营地不设在水体旁,施工人员的生活污水和粪便设化粪池处理,并定期清理,生活垃圾装入垃圾桶定时清运到环保部门指定地点堆放或设垃圾坑发酵后用于肥田。⑥施工中的废燃料、废油、污水及其它固体废物不得倾倒或排入河流、池塘、水库、水渠等水体,也不得堆放在水体旁,应及时清运至当地允许设置的地点。⑦做好当地水系的保护工作,排水工程在施工时采取措施,严禁泥砂、泥浆流入河流、水塘。(6)防止噪声污染措施①防止噪声污染、光污染、粉尘污染。工程施工现场应严格遵守GB12523-90《建筑施工场界噪声限值》中的有关规定和要求进行,避免夜间施工扰民。对当地居民有影响的噪音污染应加以避免,邻近居民点应避开夜间施工,灯光照明限制在工地范围内。②进入施工场地的机械应严格遵守交通规则和当地有关通行规定,不随意鸣笛、不抢占道路。89` ③施工期间,对施工现场附近的居民区、学校等敏感点进行噪声检测,根据检测结果,采取减少噪声污染的措施。④施工现场400m之内有居民区,承包人将合理安排施工时间,尽可能将噪声大的作业安排在白天(6:00至22:00)施工,尽量避免夜间(22:00至6:00)施工。必须在夜间施工时,将征得当地政府及环境管理部门的书面同意,并严格控制噪音,尽可能不影响周围单位和居民生活休息。加强对运土机械、运输车辆的维修保养,包括安装有效的消声器。⑤在确定施工方法时,尽量选择产生噪音较少的工艺,并选用低噪音的施工设备。⑥选用性能良好、噪音低的施工设备,并加强设备的现场看管和保养,保证设备长期处于正常的运转状态。⑦各种施工机械及车辆通过临近村庄时,尽量做到不鸣笛减少噪音,减少灯光污染,严禁扰民。对当地居民有影响的噪音污染应加以避免,灯光照明限制在工地范围内。(7)卫生防疫措施①工地保证开水供应,禁止饮用生水。茶水桶内部清洁无垢。②保持办公室和宿舍等室内环境整洁卫生,做到无痰迹、烟头纸屑等。宿舍内工具、工作服、鞋等定点集中摆放,保持整洁。床上生活用具堆放整齐,床下不得随意堆放杂物。办公室、宿舍实行卫生值日制。③食堂保持内外环境整洁,工作台和地上无油腻。食物存放配备冰箱和熟食罩,生熟分开,专人管理,保持清洁卫生。炊事人员炊事人员定期体检,必须持健康合格证和培训证上岗,未持有卫生部门定期核发的健康证者不得上岗。并做到“三白”。食堂一切用具,用后洗净,不得有污垢、霉变物。定期进行消毒、防尘、灭蝇、灭鼠活动。食堂应有加盖的泔桶或垃圾袋。④所有参加施工人员定期进行体检,并注射鼠疫、肝炎等常见传染性疾病疫苗,如发现感染传播性疾病,立即进行隔离治疗,防止交叉传染。⑤工地生活区与施工区明显分隔,生活设施齐全、卫生。驻地房舍、水源井、厕所定期请检疫人员进行检疫检查。⑥工地浴室有管理制度,定时开放,有专人管理清扫,保持排水畅通和室内整洁,有防水照明灯。⑦厕所卫生设专人管理,每天清洗,保持整洁。厕所内定期洒药消毒,并作好记录。⑧生活污水、垃圾等由环卫部门定期外运。6.12.8危险源辨识及预防方案(1)危险源辨识及可能导致的后果①机械操作不规范,易造成施工人员机械伤害。②陡坎较多,易造成高空坠落。③周边非施工人员进入现场造成人身伤害。89` ④食堂、宿舍使用大功率电器和不合格电缆导致火灾。⑤食堂、宿舍卫生差导致人员中毒。⑥运输车辆无人指挥造成事故。⑦个人防护用品使用不当造成事故。(2)危险源预防措施①对进场机械进行验收,重点部位使机械防护栏架齐全,对机械驾驶员进行培训,使之熟悉操作规程减少失误。②严禁私自乱窜,夜间加班人员禁止下车乱转,危险部位设立防护。③严禁非施工人员进入现场,可设置围挡或拉警戒线防止人员进入。④严禁食堂、宿舍使用大功率电器,防止火灾。⑤食堂、宿舍卫生专人负责,定期检查。⑥专人负责运输车辆施工,信号明确。⑦。检查督促施工人员正确佩带个人劳动防护用品。⑧6.12.9应急救援预案(1)组织机构①项目部成立安全领导小组,做好整个工程各类事故的预防及急救工作;组长:×××成员:××××②联系方式:××××××③加强对员工自救方法的培训,达到发生触电事故后,施工现场能自救;项目部举行一次溺水事故的救护演习,通过演习检验该项溺水事故的急救预案情况。(2).触电事故应急措施①施工现场人员,发现有人发生触电事故,应立即切断电源(关闭电路),亦可用现场的绝缘材料等器材使触电人员脱离带电体。②将伤员立即脱离危险地方,组织人员进行抢救;立即向所属公司应急抢险领导小组汇报事故发生情况并寻求支持。③若发现触电者呼吸心跳均停止,则将伤员仰卧在平地上或平板上立即进行人工呼吸或同时进行体外心脏按压,心肺复苏抢救措施要坚持不断的进行(包括送医院的途中)不能随便放弃;同时立即拨打120向当地急救中心取得联系(医院在附近的直接送往医院),向急救中心详细说明事故地点、严重程度、本部门的联系电话,并派人到路口接应。④在施工现场的伤员心跳呼吸骤停,即突然意识丧失、脉搏消失、呼吸停止的,在颈部、喉头两侧摸不到大动脉搏动时应采用以下方法急救:口对口(口对鼻)人工呼吸法。⑤89` 注意保护好事故现场,做好当事人与周围人员的问讯记录,便于调查分析事故原因,以及妥善处理好善后工作。⑥应急物资消毒用品、急救物品(绷带、无菌敷料)、小夹板、担架、止血袋、氧气袋、灭火器材等救护设备。(3).食物中毒应急措施①项目部根据实际情况配备足够的救护设备,并建立相应的食物中毒救援领导班子和职能班组,并进行相应的培训。②项目部每月检查一次,确保救护设备的有效性,并进行合适的补充,项目部每星期检查一次食物留样记录,每年举行一次食物中毒的救护演习,通过演习检验该项中毒的急救预案的情况。③项目部食堂工作人员必须按规定进行身体检查,提健康证方可上岗。④食物中毒发生时,应确定食物中毒的类型,并立即报告食物中毒救援领导小组,食物中毒救援领导小组启动食物中毒紧急预案。⑤救护组负责食物中毒人员处置,根据中毒严重程度确定是现场施救还是送医院救治(急救电话120)或是请医护人员现场组织施救;⑥如误食变质食物,对一般神志清楚者应设法催吐,让中毒人喝微温水300~500毫升,用压舌板等刺激咽后壁或舌根以催吐,如此反复,直到吐出物为清亮物体为止,对催吐无效或神志不清者应立即送医院救治。(4).管线事故应急措施①事故第一现场人员应立即报告应急项目部,并停止施工,并立即与建设单位有关部门联系,采取补救措施。②若有伤员,应尽快将受伤人员脱离危险地方,防止二次伤害。③立即组织职工自我救护队进行自救,并向当地120急救中心取得联系,说明事故地点、严重程度,并派人到路口接应。④加强管线周边的支护工作,对边坡薄弱环节进行加固处理,如由周边弃土、堆料或其他机械设备施工所致,则迅速运走弃土、堆料和机械设备,并派专人负责基坑土体隆起和开挖时周遍的位移与沉降变化的监测工作。⑤应急物资消毒用品、急救物品(绷带、无菌敷料)、小夹板、担架、止血袋、氧气袋、灭火器材等救护设备。熟练的救护人员以及通讯联络工具。(5)溺水事故应急措施①应立刻通知110与当地救难人员协助求援,非专业人士不要轻易下水救人,最好救援的方式是丢绑绳索的救生圈或长竿类的东西。②展开工自我救护队进行自救,并向当地120急救中心取得联系,说明事故地点、严重程度,并派人到路口接应。89` ③救上岸后应迅速将溺水者仰卧,把头偏向一侧,清除口鼻内淤泥杂草、呕吐物。若溺水者呼吸微弱或无呼吸,应迅速对其进行人工呼吸。急救车来后,协助运送至医院抢救。(6)高空坠落事故应急措施①事故第一现场人员应立即报告应急项目部,并停止施工,并立即与建设单位有关部门联系,采取补救措施。②若有伤员,应尽快将受伤人员脱离危险地方,防止二次伤害。③立即组织职工自我救护队进行自救,并向当地120急救中心取得联系,说明事故地点、严重程度,并派人到路口接应。④加强管线周边的支护工作,对边坡薄弱环节进行加固处理,如由周边弃土、堆料或其他机械设备施工所致,则迅速运走弃土、堆料和机械设备,并派专人负责基坑土体隆起和开挖时周遍的位移与沉降变化的监测工作。⑤应急物资消毒用品、急救物品(绷带、无菌敷料)、小夹板、担架、止血袋、氧气袋、灭火器材等救护设备。熟练的救护人员以及通讯联络工具。结论89` 对于大连港大窑湾防波堤的设计,按传统结构建设防波堤己不能保证航行安全。经过多方案的比选和验算,确定梳式透空结构防波堤最合适,此结构型式新颖,性能优良,除在消浪机制方面有所突破外,在透流方面也有所革新,将透流孔开于下部,既透流又尽量减少过浪,很有新意。梳式结构方案的透浪率很小,斜向波无法直接由透流孔进入,大浪掩护能力与实体堤相当,小浪对港内影响小。梳式透空结构实现了两个突破:(1)透空结构对水流流速的影响相对较小。对于大窑湾的具体情况,普通直立式防波堤对流速的影响太大,建成后口门流速不能满足通航要求。而梳式透空防波堤下部可以透流,极其巧妙的解决了这一难题。(2)梳式结构大大的减小了防波堤的自重。在大窑湾防波堤的建设中遇到的另一个难题,防波堤下部的地质条件不易处理,常规防波堤的建设都需要大挖大填。梳式透空防波堤由于自重的减小,很巧妙的避开了地质的问题,避免了大挖大填,减小了成本和施工难度。综上所述,岛堤采用梳式结构方案无论从经济、施工还是性能角度来讲均有明显优势。梳式结构集消浪、透流、降低地基应力及环保等功能于一体,不仅能适应大窑湾岛堤的特殊工程条件,而且因结构新颖、性能优良,具有较大的推广应用价值。致谢89` 经过一个多月的学习与努力,设计终于完成了。在此感谢大学四年中给予我知识和教诲的山东交通学院土木工程系的各位老师,特别是指导我完成本次设计的***老师。毕业设计的顺利完成也得到了各位同学的热心帮助以及土木工程系其他老师的有力支持。在这里,我向老师们和同学们表示由衷的感谢!本次设计,使我回顾了大学里以前学过的课程,并且有机的把它们结合起来用于本次防波堤的设计,从而加深了我对防波堤的理解。也对防波堤有了较深的认识。在运用以前所学知识的同时,又得到了***老师的指点,弥补了不足和欠缺之处。由于目前我所学的知识有限加上时间仓促,所以设计不免有遗漏和错误,希望老师同学批评指正。在完成毕业设计的同时,愉快、难忘的大学生涯即将结束,心里有种恋恋不舍的情怀,天下没有不散的宴席,我们都要奔向各自的理想。在以后的道路上我要利用自己所学的知识运用在事业上,为国家奉献自己的一份力量。饮水思源,我将老师的教导牢记于心,不忘母校的培育,愿山东交通学院蒸蒸日上。在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!参考文献89` [1]中华人民共和国行业标准,《海港总平面设计规范》(JTJ211-99),人民交通出版社,1999[2]洪承礼,港口规划与布置,北京,人民交通出版社,1998[3]中华人民共和国行业标准,《海港水文规范》)(JTJ213-98),人民交通出版社,1998[4]交通部第一航务工程勘察设计院.防波堤设计与施工规范(JTJ298-98).中华人民共和国交通部,1999.[5]陈万佳,港口水工建筑物,北京,人民交通出版社,1995[6]交通部第一航务工程勘察设计院.港口工程荷载规范(JTJ215-98).中华人民共和国交通部,1999.[7]中华人民共和国行业标准,《港口工程地基规范》(JTJ250-98),人民交通出版社,1998[8]中交水运规划设计院.水运工程抗震设计规范(JTJ215-98).中华人民共和国交通部,1999.[9]海港工程设计手册[10]BruunP,PortEngineering,,ThirdEndition,1981[11]GodaY,Randomseasanddesignofmaritimestructures,Tokyo,PressofUniversityofTokyo,1985附录1、总平面布置图89` 1、防波堤结构单元体组成示意图2、防波堤结构单元体三视图3、防波堤结构单元体三维及标注4、防波堤结构示意图5、防波堤总结构示意图6、防波堤剖面图89`'