拖运安全环保.docx

目 录1、概述11.1 工程概况11.2 工艺试验内容11.3 平面布置32 墩台预制及运输32.1 总体方案及工艺流程42. 2 钢筋施工62. 3 混凝土施工72.4 墩台运输72.5 拖航阻力计算82.6拖轮配置92.7墩台稳定性113、航线选择113.1工程沿线水下地形特点及航线113.2 拖航方式123.3 拖航计划144、拖运安全与防污染保障措施154.1、拖运安全管理体系154.2拖运安全保障措施154.3防污染措施165中华白海豚保护176 应急措施186.1断缆应急措施186.2人员坠水应急措施196.3船舶碰撞倾覆应急措施191、概述1.1 工程概况港珠澳大桥主体工程分为桥梁工程和岛隧工程两部分，其中桥梁工程长约22.9km，起于岛隧工程西人工岛，跨越深水区非通航孔桥、青州航道、江海直达船航道、浅水区非通航孔桥、九洲航道，止于珠海/澳门口岸人工岛。港珠澳大桥深水区非通航孔采用110m跨整墩整幅钢箱梁连续梁桥方案，长约14km，承台、墩身及钢箱梁采用预制（预拼）、全装配化施工方案。为了减少基础的阻水率，基础均采用埋床法预制基础，由于国内尚无埋床法预制基础应用先例，加之特殊的地质水文情况，预制墩台精确定位及安装、预制承台与钢管复合桩连接施工工艺等难题需要解决。为了进一步验证港珠澳大桥海中桥梁施工图设计方案的技术可行性与经济性，优化和完善施工图设计，探索下部结构施工关键工艺及对策，提出下部结构合理的设计与施工控制标准，拟在港珠澳大桥工程桥位现场实施埋置式承台足尺模型工艺试验研究项目。工艺试验墩中心桩号K22+853m，向北偏离桥轴线150m。承台足尺试验位置如图所示：承台足尺试验位置示意图1.2 工艺试验内容本次足尺模型工艺试验墩为1个，工作内容包括：承台基坑开挖，钢管桩沉桩，桩内吸泥及混凝土填芯，预制墩台结构构件预制、运输、吊装与就位，预留孔止水及混凝土浇筑，测量平台附属设施安装等。承台基础采用钢管复合桩结构形式，钢管桩标准段外径2.2m，标准段壁厚25mm，桩长61.7m，桩底高程-70.0m，嵌入承台长度1.6m，并在高程-25.9m以上设置钢筋笼及填芯混凝土，以确保钢管桩与承台混凝土之间的锚固及钢管桩的刚度要求。钢管桩按摩擦桩设计，桩基中心距6.0m。墩台尺寸为10.6m10.1m4.5m(长宽高)，墩台顶标高-5.40m。桩基对应处，墩台留有后浇孔，后浇孔直径3.8m，高3.9m，侧壁剪力齿高10cm。墩身为薄壁空心墩，横截面长5m，宽3.5m，壁厚0.8m，墩顶高程+8.00m，墩身长度13.4m。钢管桩工艺试验墩结构形式如图所示。工艺试验墩台结构图1.3 平面布置港珠澳大桥埋置承台足尺模型工艺试验工程，由于其施工组织和实施的特殊性，综合现场实际情况，选择在珠海市香洲区租赁办公和生活场地，墩台预制场地位于高栏港经济开发区中铁武桥（珠海）有限公司码头，预制驳船在码头外侧锚泊，占用水域为码头向外40m、上下游方向150m；水上作业区中心桩号K22+853m，向北偏离桥轴线150m，根据国家海洋局南海分局关于大万山山南临时海洋倾倒区的函，使用1133430E-1133630E-214830N-215130N之间的区域临时海洋倾倒区。施工总平面布置如图所示：高栏港墩台预制水上施工区生活办公区临时海洋倾倒区港珠澳大桥埋置承台足尺模型工艺试验总平面布置图2 墩台预制及运输试验墩台结构型式及尺寸如图所示： 墩台结构图试验墩台预制工程量见表。表墩台预制工程量表分项承台混凝土墩身混凝土承台钢筋墩身钢筋（含预应力筋）总重数量304.2153.3114.8t28.0t约1139t合计457.5m3142.8t2.1 总体方案及工艺流程墩台预制施工方案是在遵循“大型化、工厂化、标准化、装配化”原则的基础上制定的，墩台采用立式预制方案，在停靠在码头的甲板驳上预制。（1）预制场地及布置墩台选择靠泊在码头边的8000t甲板驳上预制。全部荷载通过承台底模传递至船体，驳船内部需要进行结构加固。驳船参数表见表2.4-2。驳船布置预制台座，钢筋和模板堆放组装区，钢套箱、整体式吊具及调位系统组拼区。混凝土生产、钢筋加工等其余施工项目利用现有陆上场地。预制场地选择在珠海市高兰港经济开发区。码头区域占用水域及布置见下图。码头施工区水域占用示意图图码头区域布置示意图 高栏港施工水域坐标 预制施工流程如图所示。墩台预制流程图2. 2 钢筋施工墩台预制码头的陆地上配备相应的钢筋储存、下料加工等区域，钢筋进场后直接在钢筋储存区卸车转运，待检验合格后，采用25t汽车吊直接从堆存区取料转运至加工区下料加工，然后转运至船上进行承台和墩身钢筋绑扎。2. 3 混凝土施工预制承台浇注方量约为304m3，墩身混凝土浇注方量约为153m3 ，承台及墩身的混凝土从混凝土搅拌站到施工现场采用4辆8m3的混凝土罐车进行运输，由泵车泵送入模。2.4 墩台运输预制墩台总重量约1399t。工艺试验试处的墩台采用8000t甲板驳船运输，运输前应收集近3天的气象窗口信息，如果气象窗口满足要求，则可将墩台运输至施工区域，运输示意图。 预制构件运输示意图运输船舶考虑出运装船的方便性和可靠性，选用方头甲板驳，驳船选用“粤工驳38”。粤工驳38性能参数表船舶名称型号规格主要数据（米）船员备注船长型宽满载吃水型深粤工驳388000T方驳90m26m4.8m6.4m8方驳的主尺度如下：船 长 90.0m型 宽 26.0m型 深 6.4m设计吃水 4.7m载 重 量 8000t方形系数 1.0本工程的预制墩台及施工机械全部上船后，船舶吃水约为4m。2.5 拖航阻力计算水阻力计算根据海上拖航指南1997附录2海上拖航阻力估算办法中的经验公式，对本次拖航阻力进行粗估。海上拖航总阻力RT=1.15 Rf + RB+(Rft + RBt)，其中：Rf 被拖船的摩擦阻力，kNRB 被拖船的剩余阻力，kNRft 拖船的剩余阻力，kNRBt 拖船的剩余阻力，kN被拖船舶的阻力按下述公式确定：kN； kN；式中：A1被拖驳船的水下湿表面积，m2； V 拖航速度， m/s 被拖驳船方形系数； A2 浸水部分的船中横剖面积，m2；由此，可以算出本工程中粤工驳8号驳船在装载状态下按4kn的航速拖带时，其航行阻力为：被拖船（物）水阻力估算项 目单 位数 值被拖船船长 Lm90被拖船船宽 Bm24被拖船拖航吃水 dm4无线形变化的箱型船A1=L(B+1.7*d)m22772拖航速度kn节6拖航速度Vm/s3.0867方形系数0.956被拖船浸水部分的中横剖面积A2m296被拖船的摩擦阻力kN36.357被拖船的剩余阻力kN69.032被拖船的总水阻力kN105.389风阻力计算被拖船（物）风阻力估算项 目单 位数 值空气密度kg/m31.22相对风速 Vm/s12纵向风作用面积Am2216受风面积Ai的形状系数C1风舷角a0Fx=O.5pV2C*A*cosa10-3kN18.973拖船水阻力计算总阻力计算总阻力估算项 目单 位数 值被拖船水阻力kN105.389被拖船风阻力kN18.973拖船阻力kN53总阻力(乘以1.15安全系数)kN209.2872.6拖轮配置根据对拖轮及驳船的阻力估算结果，配置一艘3600HP的宇航托2008进行拖带作业。宇航托2008性能参数表船舶名称船种主要数据船员备注船长型宽型深满载吃水满载排水量主机功率宇航托2008工程船43m10m4.38m3.5m809.4t2646KW62.7墩台稳定性墩台及墩身整体高度为17.9m，重1399t，重心高度为5.32m，在预制及运输过程中受到潮汐、水流及风浪影响，需采取抗滑移、抗倾覆等措施，保证其稳定性。施工时，在船体甲板上焊接限位固定装置，限位装置与构件间采用橡胶板填塞，缓冲荷载并能保护成品构件。倾覆验算能满足稳定性要求，但考虑突发偶然情况，同时采用四根风揽锚固在船体甲板上，墩身顶部设置环箍，一端用手拉葫芦收紧。具体布置形式如图所示。预制构件运输立面布置图3、航线选择3.1工程沿线水下地形特点及航线桥区水下地形十分平坦，水深变化较缓，其中九洲航道桥以西水深在34m之间（1985国家高程基准，下同），九洲航道桥至江海直达船航道桥之间水深为45m之间，江海直达船航道桥至青州航道桥之间水深为56m左右，青州航道桥至西人工岛之间水深为68m左右，高栏港到桥墩址处沿海岸水深35m之间，综合现有航道及水深情况，为减小波浪影响，航线在满足水深要求的情况下，尽量选择靠近海岸线，整个航线长约110公里，航线较短，中途无需抛锚，航线选择示意图如下。预制构件运输航线示意图3.2 拖航方式本工程主要运输水域为海面，海上风浪影响较大，拟采用吊拖方式进行拖航作业，缆绳长度约450米，方驳出港和定位时，采用驳船抛锚协助的方式进行作业。 图1 图2 图3 图43.2.1系、放拖缆的方法（1）被拖船如果抛尾锚时，拖轮应旁绑靠在被拖船的船首下风舷，拖轮船首向被拖船的船尾方向，使拖轮船尾应超出被拖船首5-10米。如果是被拖船抛首锚，拖轮应绑靠被拖船下风舷的前部，尽可能的向前，船首方向与被拖船一致。（2）如果龙须缆和三角眼板事先没有放置到被拖船上此时先将其传递到被拖船，被拖船船员将龙须缆分别固定连接在被拖船和三角眼板上。（3）拖轮船员应在主拖缆的琵琶头或眼环处系5米左右长的棕绳为引绳，慢慢将主拖缆从拖缆机上送出，用人工或被拖船的绞缆机将主拖缆拉至被拖船船首主甲板，用卸扣与三角眼板连接。最后将系、解拖缆的回收辅助缆一并连接于三角眼板上。（4）待三角眼板上的4根缆绳连接后，将主拖缆布置在沿被拖船的船首舷外延线处并每隔3-4米用小细麻绳固定住，直至绑扎到主拖缆横跨被拖船与拖轮的最近点。（5）被拖船抛尾锚拖轮顺流时的操作（如图1）：拖缆连接准备就绪，拖轮解掉与被拖船之间的缆绳，被拖船开始绞后锚，待拖轮偏离与被拖船后，拖轮送出拖缆，拖轮随着被拖船起锚和水流的作用，慢慢偏转。待拖缆长度送出50米左右时（视水域情况决定）停止送缆，被拖船锚离底后拖轮进一，小角度转向操纵转向至所驶航向，将拖缆放至450米。抛尾锚拖轮顶流时的操作（如图2）：拖缆连接准备就绪，被拖船开始绞后锚，待锚缆垂直后拖轮解掉与被拖船之间的缆绳，被拖船起锚，锚离底拖轮顶流慢车进一，待拖缆未完全吃力时停车，拖轮始终保持顶流状态同时适当送出拖缆，视被拖船旋转情况用慢车予以配合完成转向，待两船航向稳定后打开刹车送拖缆至450米左右，将拖缆机刹车刹牢，拖轮逐一加速。（6）抛首锚顶流时的操作（如图3）：拖缆连接准备就绪，拖轮解掉与被拖船之间的缆绳，拖轮进一，待拖轮船身超过被拖船船首一半时停车，靠惯性慢慢驶离被拖船船首，待拖轮船尾过被拖船首，拖缆和龙须缆随拖轮的运动处于被拖船首正常位置后，拖轮打开拖缆机随拖轮速度送出拖缆，待两船离开50米左右时通知被拖船起锚，锚收起后拖轮小角度转向至所驶航向。3.2.2收、解拖缆的方法（1）待两船到达目的港外或施工作业点前，拖轮逐一减速，减至进一待航速降至1.5节左右时，打开绞缆机刹车，开始收缆。（2）抛尾锚时的操作：待拖缆长度收至150米左右时主机停车，待航速降至0.6节左右时，通知被拖船抛尾锚，收揽继续，当缆绳收至30米以内时停止收缆，打撇缆在两船之间带一根缆绳，然后慢慢将拖缆和缆绳收至20米左右时将所带缆绳挽牢。抛首锚时的操作（顶风、顶流或旋回区域不足时）（如图4）：待拖轮停车后，继续收揽当拖缆收至100米左右船舶无前进时速度时，通知被拖船抛首锚，待拖缆收至50米左右时，拖轮抛锚，拖轮继续收绞拖缆至30米以内停止收揽。（3）被拖船开动绞缆机收辅助缆绳，拖轮同时送出拖缆，将三角眼板和龙须缆收至被拖船的主甲板，将主拖缆用止锁链固定，打开与三角眼板与主拖缆的连接卸扣，打开止锁链，拖轮收回拖缆。 （4）被拖船将三角眼板、龙须缆和辅助缆绳分别卸掉，拖轮将主拖缆收起完毕，解掉两船的连接缆绳，拖轮驶离绑靠被拖船起锚进港。3.2.3拖带系、解拖缆过程中的注意事项（1）收放系、解缆时尽量选择水域宽阔的海域，并要加强了望和VHF的值守，注意周围过往船舶动态和必要的联系。（2）由于被拖船船首都挂有左右两口海锚，为防止放缆时挂住锚杆或锚齿，将靠拖轮一舷的锚放入水中，并将龙须缆及拖缆放于被拖船的舷外侧，并用细棕绳绑扎固定在舷外橡胶碰垫上方，以免滑落。（3）在收放缆过程中，两船所有操作船员在拖缆受力时要远离三角眼板所连接的相关绳索，不要站在缆绳的受力方向上。（4）拖轮在收、放缆过程中，根据拖缆受力情况要注意适当车舵的配合，避免拖缆突然受力。（5）与三角眼板所连接的各卸扣，都要用铁丝或销加有保险，避免在拖带过程中卸扣滑脱。（6）收绞主拖缆时注意船尾的情况，在拖缆未收进水面以上时，不要用车，避免推进器将缆绳绞进或损伤。（7）拖航过程中连接与三角眼板的辅助缆保持不受力状态。（8）注意拖轮解缆后被拖船起锚两船分离后退偏转的速度以及放缆的速度必要时可以用车配合。（9）抛首锚前要保持船首顶风或顶流状态，拖轮抛锚点应注意与被拖船抛锚受风流影响后的船首一致。3.3 拖航计划根据工程的实际进度情况，拖航作业时间为：2012年1月20日1月21日。4、拖运安全与防污染保障措施4.1、拖运安全管理体系 港珠澳大桥管理局 项目经理（吴维忠）项目安全总监：肖文福项目副经理：张浩水上工段：董勤军项目部船机部部长：李昌才项目HSE部长：蒋静大桥海事监理办拖 轮船长轮机部驾驶部轮机长、轮机员驾驶员加油工舵工、水手4.2拖运安全保障措施（1）拖运作业前，办理拖带作业许可，申请发布航行通告和通航警告，手续齐全合格后，方能进行拖带作业，必要时申请海事清道护航，并保持与大桥管理局和海事、气象等部门的联系和沟通，及时获得水上施工安全的有关信息，及时通报施工进度和施工要求，以得到各方面的支持和配合。（2）项目部必须把承台拖运安全作为安全工作的重中之重，严格执行水上施工作业有关管理规定，施工船舶及作业点均应由专人负责安全，积极落实项目的安全指令，形成全面的安全管理体系，层层落实安全措施，强化安全管理。(3) 拖运作业选择在天气良好的白天，能见度好，风力在6级以下时进行。(4)为确保施工安全，在拖轮及驳船上设置警示灯、雾钟及醒目标识、警示标语等，防止过往船舶（尤其是失控船舶）撞击拖运编队。(5) 拖运期间保证至少有一艘拖轮处于待用状态，以便将误入施工水域的船舶及时拖离危险区域。(6)对通过拖运航道附近的大型船舶必须减速慢行，减少航行波对拖运编队运输的影响。(7) 随时检查船舶工作情况，锚、缆绳等状况，注意涨、落水时船舶的系缆和移位。(8) 各相关船舶于拖运作业前进行一次检修保养，使船舶处于良好的技术状态，备妥相关配件，航行中轮机部人员加强巡回检查，确保机电设备正常运转。(9) 拖运前，召开相关单位及人员参加的日作业会，布置落实安全措施，协调有关事宜。(10) 在拖运及相关作业中，船队总指挥位于拖轮便于了望的有利位置处，与现场海巡艇保持有效的联系，各作业船舶之间及总指挥与各作业船舶之间应保持通畅有效不间断的联系，听从总指挥的指令。甚高频无线电话应有专人职守，周期性的通报船队动态，开启雷达、电子海图等助航设备，协助船位与态势的判定。整个拖运过程要极其谨慎科学的为之，以确保全过程处于受控的安全状态。(11) 现场作业人员安全防护用品应穿戴齐全，严格执行相关安全操作规程，确保拖运作业中的人身安全。(12) 如发生海事则应根据发生海事的类别采取相应的措施，并及时报告相关的海事部门，听从海事部门的指令。(13) 参与作业的每艘拖轮均配备性能良好的两台甚高频无线电话。为避免外界信号干扰保证内部通讯畅通联系指挥有效，配备10部手提式专用对讲机。参加拖运的船长及相关领导的手机24小时开通。4.3防污染措施（1） 废弃的钢板、焊条等应集中堆放。（2） 各种液态材料在运输、使用过程中，应防止意外落入江中造成江水污染。（3）拖船、驳船等船舶、机械所用废油采用油水分离器，分离后废油集中收集处理，废水符合排放要求后，方能排入江中。（4）开展环保教育，提高员工环保意识和应急处置技能，加强监测和监控，对施工、生活废弃物进行严格控制盒有效处置。（5） 在施工期间的废弃物、边角料分类存放，统一集中处理。（6）在施工期间的生活垃圾，采用在码头、船上设置垃圾桶，并定期运至岸上集中，再经生活垃圾车运至指定垃圾场处理。（7）对废水、固废实施定点、集中收集，委托有资质的单位统一处理。5中华白海豚保护 (1)在施工作业期间，观察员应在船上视野开阔处监视至少5分钟，没有中华白海豚出现在监视范围内方可施工；施工中，如果有中华白海豚进入500m监视范围，暂停作业，等待海豚主动离开监视范围（或采用受过培训的专业人员实施无伤害的驱赶，确定离开监视范围）方可继续作业。观察员经过海豚观察和识别培训，持证上岗。 (2) 船舶进入中华白海豚保护区，限制航速在10kn以下，以防止船舶撞击和降低噪音滋扰。(3) 船舶在航行过程中，若发现中华白海豚在船舶500m范围内出没，应实施减速慢行或避让或停工措施，直至白海豚游离到安全距离外，或采取安全的驱赶措施。(4) 对施工设备及设施、施工过程等实施动态监督管理；规范船舶污染物、废弃物及垃圾处理，防止船舶操作性污染事故的发生；船舶废油水、垃圾和废弃混凝土渣、生活垃圾等集中收集，统一回收、处理。(5) 严格控制入场设备的噪声限值，禁止超过国家规定噪声排放标准的设备进入施工现场。对进入施工现场的设备严格按照中华人民共和国国家标准建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）进行噪声控制，确保施工现场噪声排放符合国家标准。(6) 船舶必需严格按照规范配备油污水、生活污水及生活垃圾收集处理设备，对油污水、生活污水及生活垃圾采取分类收集，严禁将各类生活、生产垃圾扔入海水污染水体环境，委托有资质的单位定期收集油污水、生活污水及生活垃圾。施工水域将严禁排放油污水、生活污水和生活垃圾。(7) 施工期间，结合外部条件的变化或中华白海豚的活动情况，开展教育培训，让参与现场施工作业的全体员工时刻铭记中华白海豚保护是一项重要的日常工作，做好培训、教育记录。（7）编制各类事故应急救援预案和现场处置方案，力求在万一发生事故的情况下尽可能降低事故对环境的影响程度。6 应急措施针对拖运过程中可能发生的通航安全事故，成立应急救援机构，制定相应的应急救援预案或专项方案，配备应急救援设备、设施和物资，在事故发生时及时启动预案，组织救援，防止事故扩大，减少人员伤亡、财产损失，控制环境污染和社会影响。事故应急救援组织机构、应急救援报告及应急救援流程见下图。 事故及险情报告流程二航局应急指挥中心政 府应急指挥中心综合应急预案专项应急预案项目经理部应急指挥中心当地政府应急指挥中心当地海事局、救助机构事故现场应急指挥小组综合应急预案专项应急预案综合应急预案专项应急预案事故现场现场救援力量社会救援力量抢险救援组对外联络组事故调查组善后工作组应急指挥及救援流程事故应急救援组织机构及应急救援流程图6.1断缆应急措施(1)供拖轮编队的系缆桩附近易磨损缆绳的部位应加焊半圆钢管。(2)拖轮应使用具有足够强度的缆绳编队，每组系缆采用双缆系带，即钢丝缆与尼龙缆并同时受力，注意出缆角度的合理性，系缆与沉井摩擦和接触部位应包扎帆布，挂垫枕木，钢丝绳加涂黄油。(3) 各拖轮应配备足够强度与一定数量的备用缆绳，以备急用。(4) 船队在明显易见处显示“要求减速”的信号，拖运过程中利用甚高频无线电话有针对性的要求过往可能造成本船队浪损的船舶及早减速行驶，遇浪时拖轮应及早采取防断缆的措施，如慢车、松缆等。(5) 拖运过程中避免快车急舵，非必要情况下，切忌形成大起大落的运动态势，防止断缆。(6) 发生断缆情况时，立即报告总指挥，相关拖轮应立即停车，防止断缆绞缠车叶，采取措施及时恢复系缆。6.2人员坠水应急措施（1）参加作业的人员应按规定穿着救生衣。（2）乘坐人员应听从船员的指挥，自觉入舱，不得站立和坐骑在船头、船尾和船帮上，遇有风浪时，船上乘坐人员不得来回走动。非本船驾驶人员严禁擅自操作。（3）人员上下通道必须设安全网，跳板要固定。作业平台应满铺脚手板，周边必须有栏杆和安全网等可靠的临