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A市某船厂船坞改造项目

发布时间:2019-03-29

  第三章 A 市某船厂船坞改造项目

  3.1 工程概况。

  3.1.1 项目背景介绍。

  武中造船有限责任公司创始于 1958 年,是国家大型企业,现主要从事集装箱船、挖泥船等船舶制造,港口机械、桥梁钢结构制作,机械产品生产等。船厂 3 号、5 号船坞已建成五六十年,结构老化,随着国际贸易和国际经济的发展,市场上对大型船舶的需求飞速增长,作为大型船舶建设的配套设施大型船坞已经远远不能满足船舶业的发展。因此公司迫切需要对 3 号、5 号船坞进行技术改造,以适应市场竞争的需求。

  3.1.2 工程现状简介。

  (1) 工程名称:A 市武中船厂有限责任公司 3 号、5 号船坞技术改造及配套工程施工项目(2)工程地点:A 市某区(3)承建单位:B 公司(4)建设规模① 3 号船坞拓宽加长 73 米,向西拓宽 12 米,改造后坞长 245 米,宽度 36 米。② 5 号船坞加长 35 米,改造后船坞长度为 237 米。(5)3 号坞老结构现状现有 3 号船坞长 182 米,宽 24 米,坞深 9.4 米,坞底标高 98.3 米,坞顶标高 107.7米。为六十年代初建造,当时采用双排拱形钢板桩围堰、大开挖、干施工方式建造,其坞口、坞壁墙结构形式均为 U 型整体现浇 200 号钢筋混凝土重力式,坞门采用浮箱坞门。其中 3 号坞的西面为 5 号坞,3 号坞西坞墩与 5 号坞东坞墩间净距为 2 米,3 号坞与 5 号坞之间的净间隙 26.8 米,5 号坞墙结构采用重力式结构(L 型挡土墙结构),L型挡墙顶标高为 104.2 米,底板厚为 1.2 米~2.5 米,挡墙厚为 0.8 米~2.5 米,挡墙上部为公用廊道,坞墙顶标高 107.70 米。3 号坞口结构总宽 48 米,其中西坞墩宽 16 米,内设泵房,东坞墩宽 8.5 米,内设进水廊道;总长 23 米,分为门槽段 3 米,门槛段 2 米,坞室段 18 米;坞口底板门槽段厚 4.5 米,门槛段厚 3.2 米,坞室段厚 3.0 米。坞口后,坞室长 162.0 米,坞室宽 24 米,坞室为 U 型整体现浇 200 号钢筋混凝土重力式结构,坞墙钢筋混凝土厚 3.0 米,底板厚 2.4 米。(6) 3 号坞改造内容① 原结构有效长度 182 米,坞室宽 24 米,坞深 9.4 米,坞底标高 98.30 米,坞顶标高 107.7 米,需接长船坞有效长度至 242 米,坞室拓宽 12 米,至有效宽 36 米,坞深保持不变。② 3 号坞区新建 400 吨门式起重机轨道长度 372 米;新建 10 吨门座起重机轨道长度 352 米。③ 3 号坞区新建三块装焊平台,平面尺寸分别为 264×31.2 米、82×36 米、82×31.2米。④ 坞口港池翼墙长 53 米。(7) 5 号坞改造内容① 原结构有效长度 202 米,坞室宽 28 米,坞深 11 米,坞底标高 96.70 米,坞顶标高 107.7 米,现在坞尾处接长 35 米,接长后船坞结构有效长度 237 米。② 5 号坞区的 200 吨龙门吊和 15 吨门吊轨道接长分别为 102 米、115 米:共四根,其中 2 根轨道位于坞墙结构上。③ 5 号坞区新建两块装焊平台,平面尺寸分别为 76×18 米、80×28 米。④ 5 号坞内增设两道中间坞门。
 

A市某船厂船坞改造项目
 

  3.1.3 主要工程项目和工程数量。

  

  3.2 工程地质。

  3.2.1 地质条件。

  本次勘探深度范围内所揭示的地层,按其成因类型自上而下可划分为 7 层,第 1、2、5、7 层又细分若干亚层,各岩(土)层的特征描述如下:

  (1)人工填土层(全场表层分布有 0.3~0.5m 厚度不等的砼地坪)①1 层素填土,因 3 号、5 号船坞建造时将原有淤泥等挖去并回填,以灰黄色细砂为主的砂层,砂质较纯,平均标贯击数 N=12.0 击,状态稍密;②2 层吹填土,以灰黄色粉砂为主,砂质较纯,单位部含少量粘性土,单位部区域因场地区域内建(构)筑物的建造而回填了杂填土(含碎石、砖块),该层分布厚度 1.6~5.6m,一般厚度为 3.2m,平均标贯击数 N=10.0 击,平均比贯入阻力 Pa=3.94MPa,状态松散;③3 层中粗砂,灰褐色,层顶埋深约 3.00m(相当于标高约 4.40m),单位部为吹填砂与原分布于河漫滩上的淤泥混杂而成,含泥量约 10%,该层一般厚度为 2.15m,平均标贯击数 N=11.8 击,平均比贯入阻力 Pa=0.93MPa,状态松散;④4 层砼底板,船坞周边勘探孔有所揭露,为坞壁浇注墙趾;(2)第四系海相沉积层①1 层淤泥,灰褐色,普遍分布,层顶埋深约 5.40m(相当于标高约 2.25m),含少量粉砂、腐殖质及少量贝壳碎屑,状态流塑,该层一般厚度为 3.15m,平均标贯击数N=2.5 击,平均含水量 W=60.5%,平均重度=16.1KN/m3,平均比贯入阻力 Pa=0.32MPa,平均压缩系数 a0.1-0.2=1.57 MPa-1,平均压缩模量 Es0.1-0.2=1.76 MPa;②2 层淤泥质粉质粘土混砂,灰褐色,普遍分布,层顶埋深约 8.40m(相当于标高约-0.90m),主要由淤泥质粉质粘土组成,上部淤泥质粉质粘土与粉砂呈层状相间,下部以淤泥质粉质粘土混砂为主,含腐殖质及少量贝壳碎屑,状态流塑,该层一般厚度为4.10m,平均标贯击数 N=4.4 击,平均含水量 W=50.9%,平均重度=16.7KN/m3,平均比贯入阻力 Pa=1.23MPa,平均压缩系数 a0.1-0.2=1.14 MPa-1,平均压缩模量 Es0.1-0.2=2.50MPa;③层粉质粘土层,灰黄色,平均厚度 1.6m,平均标贯击数 N=11.5 击,平均含水量W=24.9%,状态硬塑~可塑;(3)第三系系砂砾岩红层(层顶埋深约 13.00m,相当于标高约-5.30m)①层砂砾岩残积土,单位部分布,平均标贯击数 N<30 击;②1 层砂砾岩强风化,(30≤N<50 击),单位部分布,含砾粉质粘土状,湿,坚硬状态,遇水易软化、崩解,具有较好的完整性,可用手折断、捏碎,平均标贯击数N=40.0 击;③2 层砂砾岩中风化,(N≥50 击),主要为铁质、泥质、凝灰质胶结,砾质成分主要为石英岩、砂岩、花岗岩等,属于软质岩石。天然单轴抗压强度为 9.44 MPa;(4)下古生界花岗岩—混合花岗岩①残积土(N<30 击),厚度 1.2m,呈砂砾状,含云母及少量粘性土,平均标贯击数 N=15.0 击;②1 强风化混合花岗岩(N≥50 击),肉红夹灰绿色,岩芯呈土柱状、岩夹土状,厚度 1.5m;③2 中风化混合花岗岩,层顶埋深约 10.90~14.50m,层顶标高-5.06~-7.01m,钻进4m,岩芯呈肉红灰绿、暗红灰色等,中粗粒结构,块状。

  3.2.2 地下水及水文地质。

  拟建场区上覆第四系土层潜水较为发育,主要赋存于表层砂土层(第①层)中,主要受大气降水,本次野外勘查期间测的地下水位埋深一般为 1.60m。据地下水水质分析资料结合场地环境条件,场地地表水(珠江水)对混凝土无腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋没有腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性,场地地下水对混凝土没有腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋在干湿交替情况下有弱腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。

  3.2.3 地震效应及场地类别。

  本区地震基本烈度为 7 度,设计基本地震加速度值为 0.10g。

  3.3 工期及质量目标。

  3.3.1 工期。

  5 号船坞改造项目自开工之日起 9 个月内完成,3 号船坞改造项目自开工之日起 10个月内完成,并组织竣工验收,将完工场地交付业主使用。5 号船坞改造项目计划开工日期为 2007 年 3 月 18 日,竣工日期为 2007 年 11 月 30日;3 号船坞改造项目暂定计划开工日期为 2007 年 12 月 18 日,竣工日期为 2008 年 9月底。

  3.3.2 质量目标。

  本工程按照设计及相关技术标准、规范要求进行评定,达到优良标准。

  3.4 工程特点和对策措施。

  3.4.1 工程特点。

  (1)本工程 5 号船坞改造施工受到正使用 5 号船坞造船项目的影响,现场施工场地狭小,干扰大,保证合同工期是 5 号船坞改造的重点,关键工序是确保地连墙的施工进度以及基坑开挖速度。

  (2)本工程 3 号船坞改造施工受到正在使用中的 5 号船坞以及东侧造船舾装码头(3 号码头)的影响,现场施工场地狭小,工期紧,干扰大,保证合同工期是 3 号船坞改造施工的重点,关键工序是钻孔灌注桩及止水帷幕施工进度,旧坞结构拆除,坞坑开挖进度以及坞体结构施工速度。

  3.4.2 对策措施。

  (1)5 号船坞是 B 公司于上世纪七十年代初修建的船坞,B 公司对该船坞的建造结构情况有较为全面的了解。B 公司驻地 A 市,长期以来在本地区承建港口、船坞工程项目,对本地区施工十分熟悉。A 市武中船厂 3#船坞也是 B 公司所建造。近几年来,B公司参与了 A 市地铁几个深基坑项目的施工。目前 B 公司有一个项目部正在 A 市中船龙穴造船基地 3 号、5 号船坞工程项目施工,B 公司完全具备该船坞改造项目的施工能力。

  本工程一开工,B 公司马上从本公司 A 市及周边地区项目部抽调熟悉干船坞以及深基坑开挖施工的管理人员和技术骨干力量组成项目经理部,很快地开展工作,保证工程的顺利进行。本工程施工场地狭小,关键工序接长段坞墙采用格形地下墙结构,墙顶标高 107.70米。格形地下墙采用总宽 10.20 米和 14.00 米两种断面,地下墙顶标高 102.75 米。西、北前墙厚度 800 毫米,墙底标高 87.00 米;东前墙厚度为 800 毫米,墙底标高 88.50 米;后墙厚度为 800 毫米,墙底标高 88.50 米;隔墙厚度为 600 毫米,墙底标高 92.50 米。前后墙槽段间接头使用圆形锁口管,而隔墙槽段间接头使用十字钢板接头。地下连续墙工程量砼约 3000m3。

  地连墙总体施工方案如下:①现场布置:材料堆放、钢筋加工均在施工现场,施工道路除钢筋加工场地、材料堆放场地外,场地全部硬化,作为抓斗、吊机等设备行走道路,两个泥浆池布置在场地西北角和东北角;②施工顺序:由于施工场地小,先施工西侧及西北侧地连墙,后施工东侧及东北侧地连墙。地连墙具体施工方案详见 5 号坞改造主要分项工程施工方法。

  基坑开挖采用台阶分层开挖的施工方法,按照设计要求在开挖标高为 101.4m 处做一道临时钢支撑,101.0m 以下基坑开挖采用小型反铲挖掘机接力开挖,单位部采用吊斗垂直出运弃土,确保基坑开挖速度满足施工进度计划要求。基坑开挖具体施工方案详见5 号坞改造主要分项工程施工方法。在施工安排时首先考虑要确保工期,分析和掌握好工程基本特点,充分考虑周边相关环境,主动配合业主正在运行中的造船项目,把施工推进程序理清,并在施工方案、施工规划、设备投入和施工平面安置方面,进行均衡、协调,适当加大施工投入,确保工程平安有序运转,完成预期的工程指标。

  (2)5 号船坞改造项目完成后,开始 3 号船坞改造项目施工。3 号船坞由 B 公司二十世纪六十年代初建造。3 号船坞拓宽加长施工过程中会受到正在使用中的 5 号船坞及东侧造船舾装码头(3 号码头)的影响,以及周边场地限制。由于 3 号船坞改造项目中钻孔灌注桩数量较多(386 根),止水帷幕封闭船坞四周,施工工期紧(合同总工期 10个月),钻孔灌注桩及止水帷幕施工配置的设备也相应较多,施工设备之间以及与船厂周边作业区会发生相互干扰。B 公司将会根据现场实际情况,有效确定施工推动程序,并在施工方案、计划、设备投入和施工平面布置方面,进行均衡、协调,适当加大施工投入,确保 3 号坞前期工程安全有序运转,中、后期施工工序紧凑跟进,以实现合同工期内顺利完成工程施工目标。

  3.5 施工流程。

  3.5.1 5 号坞技术改造工程施工流程。

  

  3.5.2 3 号坞技术改造工程施工流程。

  

  3.6 施工总平面布置。

  3.6.1 施工总平面布置说明。

  1.总体施工环境。

  本工程位于 A 市某区武中船厂厂内,所有施工材料及施工机械设备均可通过水路或陆路运输抵达施工区。本工程施工所需的大综材料如钢材、商品砼等在本地区均有大型厂家生产的优质材料可满足施工生产要求。块石、碎石、砂等地方材料在本地区也很丰富,水运至现场相当方便。

  2.总体布置说明。

  (1) A 市武中船厂有限责任公司 3 号、5 号船坞技术改造和相关配套工程施工分阶段进行,第一阶段进行 5 号船坞技术改造及配套工程施工,验收合格后,进行第二阶段 3号船坞技术改造及配套工程施工。故本工程施工总平面布置也相应地分为两个施工阶段布置。

  (2) 第一阶段 5 号船坞技术改造及配套工程施工现场在业主提供的临时用地范围规划一个简易的钢筋、模板加工区及现场办公区,施工用水、用电等经过业主提供的接口能够很方便地接至施工现场,另在武中船厂附近租用一块场地建立施工办公、生活区,详见图 2-3-1:办公、生活区平面布置图。

  (3) 第二阶段 3 号船坞技术改造及配套工程由于施工场地限制,施工初期修建一条下坞通道,具备下坞条件后在 3 号坞底设立一个简易的钢筋、模板加工区。另外,在 4#焊装平台范围内设立一个简易的钢筋、模板加工区及现场办公区,施工后期钢筋、模板加工区及现场办公区可移至 6#焊装平台已施工完成的区域,再进行 4#焊装平台区施工。3 号坞改造工程办公、生活区利用 5 号坞改造工程已建的办公、生活区。

  3.6.2 施工总平面布置图。

  1、布置原则。

  (1)根据施工总进度计划要求,结合施工现场现实条件,将一切可利用的资源利用起来进行布置,保证满足施工生产要求;(2)单位部服从全单位,近期设施与长期设施布设相结合。

  2、 5 号坞改造施工办公、生活区平面布置图。

  

  3、 5 号坞改造施工总平面布置图。

  

  4、 3 号坞改造施工总平面布置图。

  

  3.7 施工总体安排。

  本工程分两阶段施工,第一阶段进行 5 号船坞改造及配套项目施工,第一阶段施工完成后进行第二阶段 1 船坞改造及配套项目施工。根据业主提供的临建场地,并结合工程的施工计划和方案,我们将分阶段对生产区、办公生活区进行妥善的安排布置。

  3.7.1 5 号船坞改造及配套项目施工安排。

  5 号船坞改造及配套项目(含船台西侧 100 吨起重机轨道接长基础)施工,在业主提供的临建场地上设立生产车间及现场办公室。施工现场分为五个相对独立的作业区:

  加长段作业区、中间坞门改造作业区、海侧坞门改造作业区、装焊平台作业区、船台轨道接长基础作业区。各个生产作业区在条件允许的前提下平行作业。前期重点确保加长段作业区及中间坞门改造作业区施工生产,海侧坞改造作业区受到 5 号船坞造船影响,一旦施工条件允许,全力确保海侧坞门改造施工工期,满足业主对 5 号船坞的使用要求。

  由于施工现场条件制约,办公生活区选在武中船厂附近租地搭建或租用民房,施工现场仅设置必要的办公室以方便施工联络。

  3.7.2 3 号船坞改造及配套项目施工安排。

  3 号船坞改造及配套项目生产区在业主提供的临建场地后方或者生产区内临时设立生产车间等设施,施工现场分为六个相对独立的作业区:坞口改造作业区、中间坞室拓宽作业区、坞尾加长作业区、装焊平台作业区、西侧突堤码头改造作业区、东侧翼墙改造作业区。3 号船坞改造及配套项目施工前期重点确保坞口改造作业区以及船坞四周钻孔灌注桩、止水帷幕的施工进度,以创造船坞改造干施工的作业条件。由于合同工期较紧(10 个月),在确保施工重点的前提下,相对独立的作业区尽可能平行施工,以完成合同工期为目标。3 号船坞改造及配套项目施工主要办公生活区利用原 5 号船坞办公生活区,施工现场设置必要的生产调度中心以协调各个相对独立的生产作业区顺利平行展开。

  3.8 施工计划。

  3.8.1 5 号船坞改造工程施工进度计划。

  总计划工期 258 天,2007 年 3 月 18 日第一批人员、设备进场,同年 11 月 30 日竣工验收。

  3.8.2 3 号船坞改造工程施工进度计划。

  总计划工期 288 天,2007 年 12 月 18 日第一批人员、设备进场,2008 年 9 月 30 日竣工验收。

  3.8.3 劳动力使用计划。

  

  3.8.4 施工用水、用电计划。