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1215-2工程2号半码头拆建施工图设计说明书工程编号：10008秦山核电厂扩建项目（方家山核电工程）排水隧道工程顶升管支撑防护结构施工图设计说明书DOC.NO：QF0CH010001NEDI42GN海军东海工程设计院中国上海二一年七月港施012/16秦山核电厂扩建项目（方家山核电工程）排水隧道工程顶升管支撑防护结构施工图设计说明书工程设计证书甲 级编号:090017-sj秦山核电厂扩建项目（方家山核电工程）排水隧道工程顶升管支撑防护结构 施工图设计说明书审 定：审 核：校 对：设 计：海军东海工程设计院中国上海二一年七月港施0117/171. 设计说明1.1. 设计依据及使用规范1.1.1 设计依据1、中国核电工程有限公司、海军东海工程设计院顶升管支撑维护设计合同（2010年3月10日）。2、中国核电工程有限公司秦山核电厂扩建项目 (方家山核电工程)排水工程顶升管支撑维护设计任务书（2009年11月20日）。3、上海市隧道工程轨道交通设计研究院秦山核电厂二期扩建项目排水隧道及排放口工程初步设计说明及相关图纸（2009年4月）。4、核工业工程勘察院秦山核电厂扩建项目排水构筑物岩土工程勘察报告（2009年1月）。5、核工业工程勘察院秦山核电厂扩建项目排水隧道岩土工程补充勘察报告（2009年10月）。6、核工业工程勘察院工作联系单（关于补充提供秦山核电厂扩建项目排水顶升管海域地基的桩基设计参数，2010年4月7日）。7、我院2010年5月编制的秦山核电厂扩建项目（方家山核电工程）排水隧道工程顶升管支撑防护结构初步设计。8、秦山核电厂扩建项目（方家山核电工程）排水隧道工程顶升管支撑防护结构初步设计审查意见。9、中国核电工程有限公司提供的其他有关文件和资料。1.1.2 主要规范与标准建设部工程建设标准强制性条文水运工程部分；建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001；交通部水运工程抗震设计规范JTJ 225-98；交通部海港水文规范JTJ213-98；交通部高桩码头设计与施工规范JTJ291-98；交通部开敞式码头设计与施工技术规程JTJ295-2000；交通部港口工程荷载规范JTJ215-98；交通部公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004；交通部港口工程桩基规范及其局部修订JTJ254-98；交通部港口工程混凝土结构设计规范JTJ267-98；交通部港口工程钢结构设计规范JTJ283-99；交通部海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范JTJ275-2000；交通部海港工程钢结构防腐蚀技术规范JTS153-3-2007；交通部水运工程混凝土质量控制标准JTJ 269-96；交通部水运工程测量规范JTJ203-2001；交通部港口工程地质勘察规范JTJ240-97；交通部港口工程质量检验评定标准JTS257-2008；交通部港口设备安装工程质量检验评定标准JTJ244-95；交通部水运工程导标设计规范JTJ237-94；国家技术监督局中国海区水上助航标志GB4696-1999；国家技术监督局中国水上助航标志形状显示规定GB/T16161-96；国家技术监督局航标灯光信号颜色GB12708-91；及其他现行的国家有关规范和规定。1.2. 高程及坐标系统1.2.1 高程本工程高程基准面均采用56黄海高程。1.2.2 坐标系统本工程坐标系统采用1954年北京坐标系。1.3. 设计防撞船型本工程设计防撞船型尺度如下：船型主机功率(kW)总长（m）型宽（m）型深（m）干舷（m）满载吃水（m）满载排水量（t）VDY873型渔船44140.57.23.70.853.33701.4. 水文1.4.1 潮位工程所处海域潮位及增、减水值如下：历史最高天文潮位：4.75m历史最低天文潮位：-3.94m10超越概率天文高潮位：4.54m10超越概率天文低潮位：-3.62m平均高潮位：2.91m平均低潮位：-2.43m平均潮差：5.34m平均潮位：0.26m一百年一遇高潮位：6.48m一百年一遇低潮位：-4.27m33年一遇高潮位：5.99m33年一遇低潮位：-4.07m可能最大风暴潮增水值：5.47m可能最大风暴潮减水值：-1.98m1.4.2 设计水位设计水位取值如下：极端高水位：6.48m设计高水位：3.75m设计低水位：-2.50m极端低水位：-4.27m1.4.3 波浪设计波要素见下表：工程前沿50 年一遇设计波要素表水位ENEESEH1%TLH1%TL设计高水位2.50m6.0s59.3m4.05m6.2s54.2m极端高水位2.60m6.0s62.2m4.10m6.2s55.5m1.4.4 潮流浙江省水利河口研究院勘测分院 分别于2005 年夏季和冬季在工程附近水域布设了3条垂线（501、502和503）进行海流测验，以了解该水域的水流特征。测点布设见下图。夏季和冬季实测垂线平均最大涨、落潮流速的统计成果表分别下表。夏季工程水域实测垂线平均最大涨、落潮流速的统计垂 线 大 潮中 潮小 潮涨 潮 落 潮 涨 潮 落 潮 涨 潮 落 潮 号 流速流向流速流向流速流向流速流向流速流向流速流向m/s () m/s () m/s () m/s () m/s () m/s () 501 2.21 145 1.01 313 2.12 125 0.76 311 1.28 140 0.75 282 502 2.07 117 0.79 299 2.08 120 0.76 297 1.03 121 0.63 314 503 1.85 180 0.95 346 1.62 170 1.06 350 0.87 179 0.65 351 冬季水域各站垂线平均实测最大涨、落潮流速(流向)的统计垂 线 大 潮中 潮小 潮涨 潮 落 潮 涨 潮 落 潮 涨 潮 落 潮 号 流速流向流速流向流速流向流速流向流速流向流速流向m/s () m/s () m/s () m/s () m/s () m/s () 501 1.84 121 0.42 284 1.78 117 0.54 319 1.36 138 0.63 307 502 2.06 143 0.75 315 1.94 141 0.67 322 1.37 136 0.65 312 503 1.62 171 0.99 350 1.59 166 0.83 347 1.19 175 0.77 337 1.5. 河床冲淤情况根据浙江省水利河口研究院秦山核电厂扩建项目（方家山核电工程）岸滩稳定性分析专题研究报告，有如下结论：钱塘江河口澉浦乍浦河段年内冬冲夏淤，年际丰淤枯冲，与上游河口段“此冲彼淤”，与下游乍浦金山段“同冲同淤”。北岸深槽淤积萎缩较为严重，特别是深槽最浅点南台头断面最深点也由原来的-7.5m左右抬高至-6.5m。受自然以及大规模治江围涂影响，杭州湾总体上出现淤积。钱塘江河口规划方案实施后，多年平均流量条件下，秦山核电扩建厂区附近高潮位抬高0.30m，低潮位抬高0.11m，潮差增加0.19m。预测排水口高程-6.6m，增加3m的富余度作为安全量，排水口位置淤积高程-2.8m。在潮汐动力的作用下，在排水口周边可形成局部冲刷坑的漏斗效应，排水口冲刷坑最大冲刷幅度4.5m，冲刷坑高程-7.5m。秦山扩建工程排水口位置最大自然冲刷深度为：排水口断面最深点河床最低高程为-20m，排水口位置河床最低高程为-16m。1.6. 地质1.6.1 区域地质构造工程场区位于杭州湾北岸，杭嘉湖平原东南部。在区域上不存在区域性大断裂，处于相对稳定的构造环境，在地震地质上是稳定的，测区内构造主要表现为断层，节理裂隙和节理密集带。1.6.2 工程地质条件本次勘察揭露地层由新到老分别为：人工填土（Q4ml）、粉质粘土（Q4dl+el）、-1粉土（Q4m）、淤泥质粘土（Q4m）、粉质粘土（Q3m）、粘土（Q3m）、粉质粘土（Q3al+pl）、英安流纹质熔结凝灰岩（t）。各岩土层特征描述如下：人工填土（Q4ml）：杂色，以灰黄色、黄褐色为主，主要为粘性土、开山块石、碎石及岩粉和岩屑组成，碎石粒径大小不一，一般3.015.0cm，大者达25.0cm，在护堤公路上主要以碎块石为主，在原海滩区人工形成的回填层，分布于排水隧道（CC井至过海堤段）场地，松散稍密，厚度1.59.0m,平均厚度4.17m。粉质粘土（Q4dl+el）：灰黄色-褐黄色，含大量细砂，无光泽，干强度低，韧性低，可塑。厚度2.1m，层底标高0.40m，层底埋深4.50m，该层仅在BK02孔揭露。-1粉土（Q4m）：灰色-灰黄色，局部含少量粉砂，摇震反应中等，无光泽，干强度中等，韧性中等，中密，湿。厚度0.86.0m，平均2.75m，层底埋深1.206.00m，平均3.43m。淤泥质粘土（Q4m）：浅灰色-灰色，含少量贝壳碎屑，夹少量薄层粉砂或粉土，无摇震反应，光滑，干强度高，韧性高，软塑-流塑，该层局部表现为粉质粘土或粘土。厚度6.4029.00m，平均21.39m，层底埋深12.7032.00m，平均24.70m。粉质粘土（Q3m）：局部粘土，褐黄色、灰黄-灰绿色，含少量铁锰质斑点或条纹，含少量兰灰色或灰绿色条纹，局部夹薄层粉土或粉砂，无摇震反应，稍有光滑，干强度高，韧性高，可塑，局部软塑。厚度0.7012.00m，平均6.48m，层底埋深25.3042.00m，平均34.93m。粘土（Q3m）：局部粉质粘土，灰-浅灰色，含少量铁锰质斑点或条纹，偶见青灰色条纹及贝壳碎屑，局部夹薄层粉土，无摇震反应，光滑，干强度高，韧性高，可塑-硬塑。厚度24.5025.50m，平均25.00m，层底埋深63.0067.00m，平均65.33m。粉质粘土（Q3al+pl）：灰色、灰黄色-灰绿色，局部表现为粘土，上部2.03.0m角砾含量较高，2030，粒径0.53.0cm，下部土质较纯，含少量铁锰质结核及钙质碎片，无摇震反应，稍有光滑，干强度高，韧性高，硬塑-坚硬。厚度15.5017.50m，平均16.27m，层底埋深78.8083.50m，平均81.60m。英安流纹质熔结凝灰岩（t）：灰灰白色，浅黄色灰紫色，假流纹构造，熔结凝灰质结构，部分岩体含砾岩屑晶屑玻屑，呈角砾凝灰结构，角砾岩屑成份主要以中酸性熔岩、火山碎屑岩为主，胶结物成分为塑变火山灰及部分塑变玻屑，粒径一般1.05.0mm，质地坚硬，柱状节理发育，常形成直立陡坡。1.6.3 桩基设计参数对预制桩设计参数如下：层号标准值-1粉土淤泥质粉质粘土粉质粘土粘土qslk（kPa）26206560qpk（kPa）270025001.6.4 水文地质条件1.6.4.1. 地表水排水管线海堤至排水口段位于杭州湾，杭州湾属半日型潮区，以涌潮明显潮差大为特征，最大潮差8.19m，平均潮差5.65m。1.6.4.2. 地下水地下水类型依据含水介质的不同分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，第四系松散岩类孔隙水根据含水介质不同又可分为人工回填片石孔隙水和海积层（Q4m）孔隙水。 人工回填片石孔隙潜水分布于厂区北部的原海滩区，回填片石孔隙潜水埋深0.702.68m，标高-0.292.45m。结合前期已有资料，本场地地下水最高水位可按埋深0.7m考虑，水位年变化幅度按1.00m2.00m考虑。人工回填片石孔隙潜水主要受大气降水和人工补给，高潮水位时受海水补给，涨潮时水位升高，退潮时水位降低，但水位变化滞后于潮水位变化，靠蒸发和侧向径流排泄。 海积层（Q4m ）孔隙水该层主要以淤泥质粘土、粉质粘土、粘土为主，局部地段夹薄层粉土，渗透性差，富水性贫乏，为较稳定的隔水层。 基岩裂隙水场地基岩岩性为英安流纹质熔结凝灰岩,属致密坚硬的火山碎屑岩，基岩裂隙水主要受大气降水补给，渗流微弱，主要以渗水形式排泄于沟谷，同时也侧向排泄于平原区孔隙含水层。 地下水的化学类型人工回填片石孔隙潜水水质对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替状态下有弱腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性；海积层（Q4m）孔隙水水质对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替状态下有强腐蚀性，对钢结构有中等腐蚀性。1.6.5 不良地质条件勘察场地内无崩塌、滑坡及泥石流等不良地质作用，也不存在孤石、古墓、洞穴等对工程不利的埋藏物。1.6.6 场地地震效应根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)规范，浙江省海盐县地区抗震设防烈度为六度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。该场地20m以内地层多为海积和冲海积地层，排水隧道岸上区属中软土类型，建筑场地类别属类。排水隧道海滩区场地土类型属软弱场地土，建筑场地类别属类。拟建场地在埋深20.0m范围内主要分布第层人工填土、第层淤泥质粘土，该场地不存在液化土层。该地段软土厚度大于3m，且软土地基承载力3海里，供电采用太阳能自控电源。1.9.4.4. 岸基警示牌岸基警示牌设置于陆上，采用混凝土条形基础、四立柱钢架结构。基础尺寸为6mx5mx1.5m，整个钢架结构（包括字牌）高11.3m、宽5.5m。钢立柱采用直径219的钢管、壁厚12，立柱间距3mx2m，立柱与立柱之间采用14b槽钢联接。警示牌由红色“管线”及红色“110米”字样和中间竖向绿箭头及下部水平向绿箭头组成，字样及箭头均采用LED板显示，采用AC220V岸电，隔离稳压日光自控配电箱。“管线”字牌尺寸2mx2m、字笔画宽200mm；“110米”字牌尺寸2.5mx1m、字笔画宽100mm；竖向箭头尺寸2.25mx1.5m；水平向箭头尺寸1mx1.5m。1.10. 耐久性设计1.10.1 设计使用年限设计使用年限为50年。1.10.2 防腐蚀措施和技术指标1.10.2.1. 混凝土结构本工程钢筋混凝土结构主要为支撑结构顶部墩体混凝土和防撞墩墩体混凝土，提高混凝土结构防腐蚀能力的关键措施有：1、采用高性能混凝土，选用强度等级42.5MPa的硅酸盐水泥，混凝土中添加高效减水剂。2、对处于浪溅区的构件，采用焊接性能好的钢筋。3、对处于浪溅区的混凝土结构，混凝土保护层的最小厚度取65mm，考虑到防撞墩混凝土易受船舶撞击，保护层厚度应适当加大为70mm。4、最大裂缝宽度直接关系到结构的耐久性，因此规范对此作出了明确的规定。根据规范规定，本工程钢筋混凝土最大裂缝宽度限值为0.2mm。1.10.2.2. 桩基结构本工程桩基主要采用TSC桩+PHC桩组合桩：上部为TSC桩，TSC新型薄壁钢管混凝土管桩以包在混凝土外截面较大的钢管，取代PHC桩设于混凝土内截面很小的高强度钢筋。因此，须对外侧钢管进行防腐蚀处理，主要措施有：、外壁加覆防腐涂层或其他覆盖层，本工程采用钢管外熔融环氧粉末涂层防腐，厚度800m，该措施在TSC桩生产时实施；、适当增加了管壁预留腐蚀富裕量厚度；、水下采用阴极保护，本工程采用牺牲阳极。牺牲阳极设计使用寿命为25年，达到使用寿命后可根据实际使用情况进行更换。牺牲阳极材料采用铝-锌-铟合金，阳极型号选用标准型号AI-3，对于直径1000的桩每根桩上安装一块阳极、直径1200的桩每根桩上安装两块阳极，阳极中心高程为-4.00。每个支撑结构和防护结构均需按各自独立单元将TSC桩进行电连接，并与每个单元的检测端子连接。下部PHC桩在泥面以下较深处，不做防腐蚀处理。1.10.2.3. 钢结构1、金属小构件螺栓、螺母、垫圈表面采用热浸锌防腐涂层，涂层总厚度为70m。2、大面积金属构件、浪溅区、水位变动区和水下区：底层采用富锌漆，干膜厚度75m，中间层采用环氧玻璃磷片涂料，干膜厚度350m，面层采用厚浆型环氧玻璃磷片涂料，干膜厚度275m，总干膜厚度700m；、大气区：底层采用富锌漆，干膜厚度75m，中间层采用环氧玻璃磷片涂料，干膜厚度350m，面层采用氟碳涂料，干膜厚度100m，总干膜厚度525m。1.10.3 钢结构防腐蚀的维护管理本工程结构使用期内，应对钢结构的防腐蚀进行定期检查和特殊检查。钢结构的防腐蚀维护管理应包括下列内容：1、根据常规检查和特殊检查情况，判断钢结构、防腐蚀涂层和阴极保护的状态；2、根据详细检查的结果对钢结构的防腐蚀效果做出判断，确定更新或修复的范围。2. 施工说明本工程施工，以中国交通部港口工程技术规范及本工程施工图为准，主要技术规范及标准见 1.1.2条。2.1. 原材料2.1.1 水泥水泥均应符合国家标准的规定。强度等级不低于42.5，施工中不宜自行掺入混合材料。2.1.2 钢筋级钢筋 fy = fy =210 MPa级钢筋 fy = fy =310 Mpa工程中采用的钢材除图中标出外均为Q235。2.1.3 砂、碎石应符合规范提出的要求。2.1.4 拌和水不得采用海水拌和，亦不得采用影响水泥正常凝结、硬化、促使钢筋锈蚀的水，工业废水，沼泽水和含有害杂质的水亦不得采用。2.1.5 外加剂应按水运工程混凝土施工规范、海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范的有关规定执行。2.2. 砼和钢筋砼2.2.1 本工程混凝土结构均采用C45的高性能混凝土。2.2.2 钢筋砼构件内的钢筋净保护层均按设计图纸要求留足。2.2.3 当露出构件外的钢筋影响安装时，不得随意割除或压倒。2.2.4 钢筋浮锈须刷除干净后方可使用。2.2.5 现浇砼结构时，应根据其他相关专业的设计图纸埋入应预埋的预埋件和预留孔洞。2.2.6 钢筋接头一般采用绑接时按30d搭接长度，并用铁丝捆扎；采用焊接时，焊接长度：单面焊10d；双面焊5d。2.3. 桩基2.3.1 沉桩允许偏差（以桩处于自由状态时的数值为准）桩顶偏位一般不大于150mm，桩的纵轴线倾斜度偏差一般不大于1%。桩顶高程允许偏差为+100mm，-0。2.3.2 沉桩控制要求使用D-100柴油锤沉桩，打桩应力控制在5.5mpa以内。沉桩控制以高程为控制，以贯入度为校核。2.3.3 其他要求所有基桩应符合设计要求，并有出厂合格证。表面不得有裂缝、气泡、起鳞或夹层等缺陷。本工程TSC桩与PHC桩拼接接头应采用自动或半自动电焊，焊缝质量要求：焊缝等级为二级，焊缝应按规定进行探伤检查，焊缝无损探伤的检测方法和数量按钢结构工程施工质量验收规范执行。当打桩后桩顶高程较高时、应将多余高度凿去，其修凿后的高程允许偏差为+10mm，若因打桩，修凿发生桩顶角损裂，掉角，应把松动砼凿除并在桩位的墩底高程局部降低，使桩顶完整的包在墩体内，砼修凿后留出的钢筋当作锚筋（长度以30d为准）一并浇筑在墩体内。由于桩的自由长度较大，桩打好后应及时采用夹桩木（铁件、型钢）夹住，使桩基连成整体。打入桩需按规范要求进行低应变检测，如发现问题应及时与设计联系，并协商处理。2.4. 牺牲阳极2.4.1 牺牲阳极材料应符合现行国家标准铝-锌-铟系合金牺牲阳极（GB/T4948-2002）的有关规定。2.4.2 牺牲阳极脚直接焊接到到TSC桩上，对于单桩安装2支阳极的应错开焊接在钢桩上，焊接前后，应保持牺牲阳极金属铝表面清洁，不得有油污。2.4.3 电连接采用钢筋