萍乡港口码头水下拆除方案

萍乡港口码头水下拆除方案本次萍乡港湘东港区老货运码头水下拆除工程位于萍水河湘东段左岸，中心坐标为东经113°47′23″、北纬27°36′18″，原码头于2001年建成投用，共设2个500吨级内河货运泊位，泊位总长120m，陆域纵深35m，设计年吞吐量35万吨，水下主体结构为高桩梁板式体系，其中预应力钢筋混凝土方桩共72根，桩截面尺寸400mm×400mm，桩长18~22m，入河床嵌固深度12~16m，桩顶高程73.1m（黄海高程，下同）；横梁为预制C30钢筋混凝土构件，截面尺寸600mm×800mm，单根长度15m，共24根；纵梁为预制C30钢筋混凝土构件，截面尺寸500mm×700mm，单根长度12m，共48根；面板为预制C30钢筋混凝土板，厚度200mm，单块尺寸3m×6m，共80块；前沿设悬臂式钢筋混凝土靠船构件共12个，单重12.2t，泊位前沿15m范围内设抛石护底，抛石层厚度0.8m，采用10~30kg块石抛填，护底总方量1440m³。工程区水文地质条件如下：萍水河湘东段多年平均径流量18.7m³/s，施工期选定为当年11月至次年2月枯水期，该时段常水位72.3m，枯水位70.1m，施工设计水位取70.5m，最大流速0.6m/s，最小流速0.3m/s，无断流记录；工程区水下地层从上至下依次为：①淤泥质土层，厚度2.1~3.4m，承载力特征值fak=50kPa，渗透系数1.2×10^-6cm/s；②粉质黏土层，厚度3.8~5.2m，fak=180kPa，渗透系数3.5×10^-7cm/s；③强风化砂岩层，厚度4.6~7.9m，fak=350kPa；④中风化砂岩层，未揭穿，fak=1200kPa。1编制依据本方案严格遵循以下现行规范、标准及技术文件编制：1.1《内河航运水工建筑工程拆除工程定额》（JTS/T276-2019）；1.2《水下爆破安全规程》（GB6722-2014）；1.3《潜水作业安全技术规范》（JTJ304-2003）；1.4《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）；1.5《水运工程测量规范》（JTS131-2012）；1.6《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）；1.7萍乡市交通运输局《湘东港区老码头拆除工程施工图设计》（2024版）；1.8工程区2024年水下地质勘察报告、多波束扫测原始数据；1.9萍乡市海事局、生态环境局、应急管理局关于本项目的批复文件。2施工准备2.1技术准备2.1.1水下精细化勘测：采用RESONSeaBatT50-P多波束测深仪（测量精度±2cm）、侧扫声呐（分辨率±1cm）沿码头走向每1m布设1个测量断面，垂直码头走向每0.5m布设1个测量点，同步安排持特级潜水资质的人员每5根桩开展1次人工探摸，详细记录桩体破损程度、钢筋锈蚀率、桩周冲刷深度、水下掩埋障碍物位置等参数，采用BIM软件构建水下结构三维模型，所有构件坐标、高程、尺寸标注误差控制在±3cm以内，为后续拆除作业提供精准依据。2.1.2施工验算：针对水下拆除各工序开展受力验算，①桩体切割抗倾覆验算：切割位置设定为68.5m，即低于枯水位1.6m、低于河床最低点0.3m，切割后上部桩段最大长度6.3m，自重2.52t，倾覆力矩为7.94t·m，桩周土体摩阻力产生的抗倾覆力矩为127.3t·m，安全系数达16，满足稳定性要求；②起重吊装验算：单块面板最大自重9t，采用φ28mm公称抗拉强度1770MPa的钢丝绳吊装，单根钢丝绳破断拉力452kN，4点吊装时单根受力22.5kN，安全系数达20，远高于规范要求的≥5的限值；③船舶驻位验算：施工船舶最大吃水1.8m，施工区最低水深3.2m，富余水深1.4m，满足内河船舶驻位安全要求。2.1.3技术交底：针对所有作业人员开展三级技术交底，其中潜水员、爆破员、起重指挥等特种作业人员单独开展专项交底，明确各构件拆除顺序、切割位置、安全管控要点，交底记录签字归档，未接受交底人员不得上岗。2.2物资设备准备2.2.1施工船舶配置：50t全回转起重船1艘（最大吊距20m时额定起重量12t，吊距8m时额定起重量32t）、2m³抓斗挖泥船1艘、水下切割作业船1艘、多波束勘测船1艘、交通艇2艘、警戒船1艘、应急救援船1艘，所有船舶均持有有效检验合格证书，船员配备符合内河航行要求。2.2.2作业设备配置：水下液压链锯2台（最大切割深度600mm，切割速度2~3cm/min）、水下等离子切割机2台、轻潜作业装备4套、重潜作业装备2套、水下全双工通讯系统2套、RTK定位设备3台、毫秒延期非电导爆管起爆系统1套、水下高清摄像设备2套、围油栏200m、吸油毡500kg、干粉灭火器24具。2.2.3物资储备：提前储备潜水员保暖装备、应急急救药品、临时加固用钢板桩、钢丝绳等物资，所有物资均经检验合格，分类存放于作业船专用储物舱，明确领用登记制度。2.3人员配置本项目共配置作业人员36名，其中：项目经理1名（港航专业一级建造师，5年以上水工拆除项目管理经验）、项目总工1名（港航专业高级工程师，8年以上水下工程技术管理经验）、潜水监督2名（持有国际潜水承包商协会（ADCI）资质）、潜水员8名（均持有水下作业资质，其中4名具备水下切割特种作业证）、爆破工程师2名（持有公安部门核发的爆破作业资格证）、测量人员3名、安全员2名、起重工4名、船员12名、后勤保障人员2名，所有特种作业人员均持证上岗。2.4现场准备2.4.1施工区划定：划定施工管控范围为泊位前沿向外30m、向内至岸坡顶、上下游各延伸50m，总面积15600㎡，在管控区边界设置4座专用航标，白天悬挂红色警示旗，夜间开启红色警示灯，警戒船24小时驻点值守，严禁无关船舶进入。2.4.2航行通告发布：提前7天向萍乡市海事局提交航行通告申请，明确施工时间、施工范围、通航注意事项，施工期间每日8点前向海事部门报送当日作业计划，涉及水下爆破作业的提前3天发布封航通告，单次封航时间不超过30分钟。2.4.3前置清障：安排潜水员对施工区水下障碍物开展全面清理，重点清理废弃渔网、残留锚链、丢弃金属构件等，清理的废弃物统一吊运至岸上分类处置，避免影响后续作业安全。3施工工艺流程本项目严格遵循“从上到下、从外到内、先附属后主体、避免结构失稳”的原则开展作业，具体工艺流程为：施工准备→水下精细化勘测建模→水上附属结构拆除→水下附属结构拆除→面板拆除→纵梁、横梁拆除→靠船构件拆除→桩体水下切割→桩体吊运→水下抛石层清理→水下清淤扫测→岸坡稳定复核→竣工验收。4各工序施工要点4.1水上附属结构拆除水上附属结构包括门机轨道、系船柱、橡胶护舷、管线等，采用破碎锤局部破碎+人工拆解的方式作业，作业前对码头面堆载限值进行验算，堆载荷载不得超过2kN/㎡，拆除的构件及时吊运至运输船，不得集中堆放在码头面，避免造成结构坍塌。拆解过程中对可回收的金属构件单独存放，实现资源化利用。4.2水下附属结构拆除水下附属结构包括水下系船环、爬梯、供水供电管线等，由潜水员下水开展作业，首先采用水下高清摄像设备确认构件位置，采用液压链锯切割构件连接部位，切割前在构件端部绑扎尼龙牵引绳，切割完成后由起重船缓慢吊起，吊运过程中采用揽风绳控制构件摆动，避免碰撞其他结构。每个水下附属构件重量均不超过0.5t，起重船吊距控制在15m以内，安全系数满足要求。4.3面板拆除面板拆除顺序为从下游往上游逐块拆除，首先在面板四个角钻孔穿入钢丝绳，吊点位置距离面板边缘不小于0.5m，采用破碎锤对称凿除面板与纵梁的连接部位，凿除过程中安排专人观测面板稳定性，发现倾斜迹象立即停止作业，调整凿除顺序。连接部位完全断开后缓慢起吊，起吊高度超过水面2m后再平移至运输船，每块面板吊运时间控制在10分钟以内，单日最大拆除量16块，5天可完成全部面板拆除作业。4.4纵梁、横梁拆除纵梁、横梁拆除顺序为“先纵梁后横梁、逐跨拆除”，避免整体结构失稳。首先由潜水员下水切割纵梁与横梁、横梁与桩顶的连接钢筋，切割时采用对称切割工艺，先切割构件两端连接部位，再切割中间部位，避免构件突然脱落。吊点设置在距离构件两端0.2L位置（L为构件总长度），单根横梁最大自重18t，起重船吊距控制在8m以内，额定起重量32t，安全系数达1.78，符合规范要求。起吊时先提升10cm观测构件受力状态，确认无卡顿、无残留连接后再继续起吊，单日最大拆除量10根，7天可完成全部纵梁、横梁拆除作业。4.5靠船构件拆除靠船构件为悬臂式结构，嵌入横梁深度0.5m，拆除前在构件顶部绑扎2根揽风绳，由水上工作人员控制构件摆动方向。潜水员先切割构件与横梁的焊接连接部位，切割过程中保持通讯畅通，发现构件晃动立即停止作业，调整固定方式。切割完成后缓慢起吊，揽风绳同步调整方向，避免构件碰撞起重船或残留桩体，拆除的靠船构件直接吊运至运输船，3天可完成全部12个靠船构件拆除。4.6桩体水下切割桩体切割是本项目核心工序，优先采用机械切割工艺，对于嵌入中风化砂岩、机械切割难度大的桩体采用水下控制爆破工艺，两种工艺作业要点如下：4.6.1水下液压链锯切割：首先由潜水员清理桩周1m范围内的淤泥、抛石，清理深度至切割高程以下0.2m，将定制夹具固定在桩体切割位置，夹具适配400mm×400mm方桩，固定牢固后安装液压链锯，作业过程中持续注入冷却水，避免锯片过热损坏，切割速度控制在2.5cm/min，单根桩切割时间约30分钟。切割完成后立即将φ32mm钢丝绳绑定在桩体上部1/3位置，垂直起吊，起吊过程中避免桩体晃动碰撞相邻桩体，长度超过12m的桩体在水面以上切割为两段后再运输。4.6.2水下控制爆破切割：针对嵌入中风化砂岩的12根桩采用控制爆破工艺，爆破参数如下：炮孔直径40mm，炮孔深度0.5m，每根桩布置4个炮孔，分别位于桩体四个面，每个炮孔装填乳化炸药200g，采用毫秒延期非电导爆管起爆，延期时间25ms，避免冲击波叠加。爆破前所有人员撤离至300m以外安全区域，警戒范围扩大至500m，封航期间禁止所有船舶、人员进入警戒区，爆破后30分钟由潜水员下水检查切割效果，未完全切断的桩体采用机械切割补切，严禁过量装药爆破。爆破作业产生的振动速度控制在2cm/s以内，冲击波压力控制在0.3MPa以下，不会对岸坡及周边民居造成影响。桩体切割作业单日可完成8根，10天可完成全部72根桩体切割吊运作业。4.7水下抛石层清理抛石层总方量1440m³，采用2m³抓斗挖泥船清理，作业顺序为从上游往下游顺水流方向清理，避免块石被水流冲入下游航道，清理的块石直接装入运输船，运至指定弃渣场，经破碎后可用于市政道路基层回填，资源化利用率不低于90%。抓斗作业时控制下斗深度，避免扰动下部粉质黏土层，造成岸坡失稳，单日清理量480m³，3天可完成全部抛石层清理作业。4.8水下清淤扫测抛石层清理完成后，清理下部淤泥质土至68.5m高程以下，清淤总方量540m³，采用吸泥泵作业，清淤过程中控制吸力，避免大范围搅动水体造成悬浮物扩散。清淤完成后采用多波束测深仪全面扫测，每0.5m布设1个测量点，所有点高程均不得超过68.5m，发现残留桩头、块石的，安排潜水员探摸打捞或切割，直至所有高程符合要求。同步采用侧扫声呐扫测水下残留金属构件，全部打捞上岸，避免划伤过往船舶。5质量控制措施5.1过程质量管控：严格执行“三检制”，每道工序完成后经班组自检、项目部复检、监理单位终检合格后方可进入下一道工序，水下切割、清淤等隐蔽工序留存高清影像资料，每根桩切割位置、高程记录归档，切割位置误差不得超过±5cm，桩头高程偏差不得超过±10cm，清淤后河床高程偏差不得超过±15cm。5.2验收标准：工程完工后满足以下验收要求：①水下无残留结构、无尖锐构件，河床高程符合通航要求；②岸坡水平位移累计不超过30mm，无坍塌、滑移迹象；③施工区水体无油类污染，无遗留废弃物；④通航净空满足萍水河500吨级船舶通行要求。6安全管理措施6.1通航安全管控：施工区航标每日巡查，发现偏移立即复位，警戒船24小时值守，采用AIS系统监控过往船舶，对误入管控区的船舶及时劝离，夜间开启4盏2000W探照灯照射施工区，确保过往船舶清晰识别管控区边界。6.2潜水作业安全：潜水员每次下水前开展装备检查，通讯设备正常后方可下水，水下作业时间不超过2小时，水温低于10℃时作业时间不超过1小时，潜水监督全程在岗，通讯中断时立即启动潜水救援预案，起重作业时潜水员不得进入吊物垂直下方范围。6.3爆破作业安全：炸药存储、运输、使用严格遵守公安部门要求，每次爆破前后清点炸药数量，严禁遗留炸药在施工现场，警戒区设置专人值守，鸣笛3次（每次间隔1分钟）确认无人员、船舶进入后方可起爆。6.4恶劣天气管控：风力超过6级、能见度低于100m时停止所有水上作业，将船舶转移至安全锚地，系牢缆绳，安排人员24小时值班，监测水位变化，水位超过施工设计水位0.5m时启动防汛应急预案。7环境保护措施7.1水污染防治：施工船舶生活污水、舱底油污水全部收集，定期运至岸上污水处理站处置，严禁排入河道，施工区外围设置200m长围油栏，发生油类泄漏时立即采用吸油毡清理，清理后的吸油毡作为危废交由有资质单位处置。7.2废弃物处置：所有拆除构件全部运至湘东正规弃渣场，不得丢弃在河道内，生活垃圾集中收集，每日清运至岸上垃圾处理站，清淤产生的淤泥经脱水后用于周边林地绿化用土，不得随意丢弃。7.3生态保护：施工期选定在11月至次年2月，避开萍水河鱼类4~6月产卵期，清淤作业时控制水体悬浮物扩散范围，围油栏内侧设置过滤网，减少悬浮物进入外围水体，严禁捕捞施工区水生生物。7.4噪声污染防治：夜间10点至次日6点不安排高噪声作业，确需夜间作业的提前办理夜间施工许可证，公告周边居民，切割设备安装消声器，作业场界