钢管桩施工方案.doc

广西北部湾港钦州码头接岸工程主体工程钢护筒施工方案版本编号：-20160201C 编 制 单 位：中交四航局钦州港项目经理部 编 制 人 员： 项目总工程师： 项 目 经 理： 定 稿 日 期： 共 份 第 份广西北部湾港钦州码头接岸工程主体工程 钢护筒施工方案版本编号： -20160201C 编制单位：中交四航局钦州港项目经理部 审 批 单 位： （盖章） 编 制 人 员： 子公司法人： 项目总工程师： 子公司技术负责人： 项 目 经 理： 批准文件号： 定 稿 日 期： 批 准 日 期： 共 份第 份版本号：-20160201C 编制单位：中交四航局钦州港项目经理部目 录一、编制依据及原则11.1编制依据11.2编制原则11.3编制范围1二、工程概况1三、钢护筒制作及运输22.1钢护筒制作22.2钢护筒焊接质量检查22.3钢护筒防腐32.4钢护筒运输4四、施工工艺及流程53.1施工顺序53.2工艺流程73.3测量方法73.4钢护筒沉桩方法93.5夹桩及桩头修整11五、船机设备配备及形象进度12六、质量标准及保证措施135.1沉桩质量检验评定标准135.2质量保证措施13七、安全保证措施146.1船舶施工安全措施146.2工程船舶防台措施146.3沉桩施工安全措施15八、环境保证措施15第 16 页 共 16 页广西北部湾港钦州码头接岸工程钢护筒施工方案一、编制依据及原则1.1编制依据（1） 本工程嵌岩灌注桩钢护筒设计图纸及设计要求。（2） 本工程地质勘察报告。（3） 本工程合同及招标技术文件要求。（4） 国家及交通部颁发的现行设计规范、施工规范、技术规程、质量检验评定标准及验收办法。（5） 中交四航局作业指导文件。（6） 本工程施工组织设计。1.2编制原则（1）根据工程实际情况，因地制宜地制定切实可行的施工方案，合理安排施工顺序，确保施工总目标的实现。（2）合理布置施工平面场地，尽量减少工程消耗，降低生产成本。（3）积极采用新技术、新工艺和新材料。1.3编制范围广西北部湾港钦州码头接岸工程D1墩D54墩范围内所有嵌岩灌注桩钢护筒施工。二、工程概况广西北部湾港钦州码头接岸工程位于我国南海北部湾北部的钦州湾内，“接岸工程”属于30万吨级油码头工程的重要组成部分，将30万吨油码头与三墩作业区相连。本工程为共包含220根嵌岩灌注桩钢护筒，所用钢材为Q345B，钢护筒长度在1432m之间，钢护筒内径为2000mm，壁厚=20mm，共计4326.91m。钢护筒为采用常温成型的螺旋焊缝钢管，采用双面自动埋弧法焊接，整根制作，不允许有环向拼接。钢护筒具体参数详见表1-1。表1-1 钢护筒明细表护筒长（m）141516171819202122根数(根)8423226121616422单根重（t）14.715.716.717.718.619.620.621.622.6总重（t）117.6659.4534.4460.2223.2313.6329.686.4497.2护筒长（m）2324252728293032根数(根)82844484单根重（t）23.624.625.627.628.629.630.632.6总重（t）188.849.2204.8110.4114.4118.4244.8130.4三、钢护筒制作及运输2.1钢护筒制作（1）钢护筒的卷制与焊缝连接应符合设计图纸的要求，并符合国家现行的有关标准。（2）钢护筒卷制采用螺旋焊接，螺旋成型的角度根据钢管的直径和钢带宽度确定，并经设计、监理工程师确认。（3）钢护筒焊接方法采用自动双面埋弧焊工艺，必须经过焊接工艺试验并确定工艺技术文件后方可施焊。焊接工艺文件的改变须经监理工程师批准。（4）钢护筒制作前应编写自动生产焊接程序和焊接程序合格试验的资料，并得到监理工程师批准。如需调整制作程序，应重新申报并得到监理工程师认可。（5）钢护筒的焊接操作必须遵守国家现行安全劳动保护等有关规定。2.2钢护筒焊接质量检查（1）焊接质量检查应由取得质量检查员岗位合格证的专业技术人员担任，并在主管质量的工程师指导下，按焊接规格及施工图纸和技术文件要求，对焊接质量进行监督和检查。焊接质量检查应有业主委托的监理工程师在场并对检查结果进行确认。（2）焊接外观检查表2-1焊缝外观缺陷的允许范围和处理方法缺陷名称允许范围超过允许范围的处理方法咬边深度不超过0.5mm，累计总长度不超过焊缝长度的10%补焊超高2mm3mm进行修正表面裂缝未融合，未焊透不允许铲除缺陷后重新焊接表面气孔、弧坑、夹渣不允许铲除缺陷后重新焊接（3）无损探伤检查a. 钢护筒环缝在桩顶以下50m所有焊缝均应进行超声波检测，其余按20%探伤，钢护筒纵缝在桩顶以下50m所有焊缝均应进行超声波检测，其余按10%探伤。b. X射线探伤钢护筒环缝在桩顶以下50m所有焊缝每隔一道拍一片，其余每隔两道拍一片；钢护筒纵缝在桩顶以下每5m拍一片，如果超声波有疑问，增加拍片数量。c. 超声波和射线照相探伤的结果应符合现行国家标准钢结构工程施工及验收规范（GB20205）及钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级（GB3323）。d. 当探伤结果不符合规定时，应对不合格焊缝段的两端分别向外作与该段长度相等的延伸补充探伤检查，并按下列规定修补：e 当补充检查的焊缝合格时，应对原不合格的焊缝段进行修补；f 当补充检查的焊缝仍不符合规定时，应进行研究处理，并采取有效措施，确保焊缝质量。g 对修补后的焊缝仍应进行探伤检查，不合格焊缝的修补次数不宜超过两次。2.3钢护筒防腐（1）涂层的范围根据设计要求对钢护筒顶往下至钢护筒底均进行涂层防腐蚀保护。（2）涂层设计设计采用以下标准进行涂层设计。施工单位如采用替代产品，产品的性能不得低于设计标准，并报设计、监理、业主批准后方能实施。在达到 Sa2.5 级除锈标准后，喷涂三遍底面合一环氧重防腐蚀涂料或同等质量的其它涂料，厚度达到1500m。（3）技术标准a、按中华人民共和国国家标准漆膜内盐雾测定法（GB1771）测定，耐盐雾 4000h；b、按中华人民共和国国家标准漆膜老化测定法（GB1865）测定，耐老化 2000h；c、按中华人民共和国国家标准漆膜耐湿热测定法（GB1740）测定，耐湿热 4000h。d、按中华人民共和国国家标准色漆和清漆拉开法附着力试验（GB5210）测定，附着力 10MPa。e、按中华人民共和国国家标准涂膜硬度测试法 （GB/T6739）测定，表面硬度（刮破）6H。f、按中华人民共和国国家标准涂膜耐磨性测试法（GB/T1768）规定：失重0.055g/500g1000 转。g、按中华人民共和国国家标准船舶及海洋工程阳极屏涂料通用技术条件（GB7788）规定，耐电位-1.20V。（4）钢护筒防腐施工工艺流程钢护筒涂层防腐施工工艺流程下图所示：钢护筒喷砂除锈表面处理验收人工涂装涂层二道或三道焊缝除锈验收焊缝动力工具除锈涂层厚度检测及验收焊缝涂装涂层二道或三道检测涂层厚度及验收钢护筒防腐竣工验收钢护筒水下表面清理钢护筒水下涂层修补图2-1钢护筒涂层施工工艺图2.4钢护筒运输本工程所有钢护筒由珠海海重钢管有限公司专业分包制作，并由具有国家检测资质单位出具产品合格证。所有合格产品从制作厂家直接装船运输至引桥施工现场进行后续施工。钢护筒运输过程中应注意以下事项：（1） 钢护筒制作长度等于设计护筒长度。（2） 钢护筒出厂前需根据钢护筒沉桩墩位、墩内顺序编号，编号详见图3-1。现场施工计划从D54墩栈桥终点向30万吨油码头方向逐个推进，钢护筒制作及运输均按D54至D1墩顺序进行编排。（3） 根据打桩施工计划安排及打桩顺序，编制钢护筒运输供应计划和装驳图并严格按照计划顺序施工。现场计划使用2条5500t深仓驳进行钢护筒运输，有效船舱尺寸为63.5m*12.5m*4.6m，装驳图见图2-1。（4）钢护筒按照装驳图装船过程中，要求分层装驳并采用木方、木尖稳定支垫，防止钢护筒移位和滚动。（5）对钢护筒有防腐涂层的地方，在支垫支点上必须放置橡胶垫保护防腐涂层。（6）钢护筒装驳完毕后，需用槽钢作整体加固，并用缆索紧固。（7）钢护筒运输过程中表面应遮盖一层防晒帆布。（8）钢护筒运输装驳详见图2-2。图2-2：钢护筒装驳断面图四、施工工艺及流程3.1施工顺序根据总体施工进度安排，钢护筒沉桩施工方向为：D54墩钢护筒沉桩D1墩钢护筒沉桩，即由接岸工程岸边向30万吨级油码头接岸衔接点逐个桥墩顺序推进。同一桥墩中钢护筒编号、，钢护筒沉桩顺序为：，同一桥墩内钢护筒沉桩顺序详见图3-1。图3-1：不同类型墩台沉桩（桩位）平面图3.2工艺流程调整平面扭角记录贯入度或标高备车移船吊桩立桩、入龙口定位、下桩套替打、压锤锤击升锤、退船验收启用系统调整垂直度调整桩位验收复测绑桩放桩垫图3-2：水上沉桩作业流程图3.3测量方法海上打桩定位系统采用分段控制的形式：首先在打桩船适当位置安装三台GPS接收机对船体进行定位，以RTK方式工作，实时测出打桩船上两固定点相对于基站的坐标，同时根据检测的船体横摇和纵倾值，经过计算处理，得出理论上水平船位坐标和方位角；在其基础上，以船体作为已知参照物，用安装在打桩船纵向中轴线和桩架左转轴前方的两台激光测距仪对桩身位置进行测定，因激光测距仪与GPS接收机的位置是固联的，通过激光测距仪和船体与桩架的几何关系，推算出桩位坐标和方位，从而达到由GPS对桩身的控制目的。GPS海上打桩定位系统工作方式详见图3-3。图3-3：GPS海上打桩定位系统工作方式示意图海上GPS打桩定位系统的计算机操作界面能同时以图象及数字的形式反映出施打桩的设计位置及主要桩参数，包括设计的桩中心坐标、桩顶标高、平面扭角、倾斜坡度等和当前施打桩的实时位置及桩船的预定位置和当前位置，详见图3-4。图3-4：GPS打桩定位系统计算机界面3.4钢护筒沉桩方法3.4.1海上打桩测量定位（1）设置船上GPS接收机（坐标转换和工作方式要跟基站一致），检查差分信号和卫星信号是否稳定，只有接收到连续稳定的信号才可以工作。（2）检查安装参数，包括船体模型，桩中心与测量中心的改正参数，激光测距仪及桩顶标高控制组件的安装参数，倾斜角传感器的标定系数。（3）建立定位参数数据库，在前期工作确定桩号、打桩顺序，计算出桩中心坐标、设计桩顶标高、方位角、斜度、桩长等数据，把这些数据全部输入到GPS定位系统操作软件里，沉桩定位时把所需数据调出来。（4）定位时采用微机操作界面，直观准确。在系统操作界面上显示有预定桩位和船位，先把桩船大致移动到预定船位，使方向和转角一致，然后根据数字显示窗口的桩中心偏位情况，前后左右移动桩船，直到满足精度要求。（5）在打桩过程中通过连续界面实时监测桩位、桩顶标高、贯入度、锤击数。3.4.2钢护筒定位打桩（1）桩船、运输船在拖轮配合下进行抛锚定位。（2）桩船移船吊桩及就位：桩船紧靠着运输船，桩架往前倾斜，使吊索垂直于钢护筒。吊装方式为3点吊，下吊索长度（包括捆绑长度）一般取0.50.6倍桩长，经计算主钩选用2根长14m吊重32t的圆形吊带捆绑桩中及桩顶两吊点，副钩使用自动脱钩器吊住桩尖；钢护筒未吊离船仓时，运输船上的起重工负责指挥，起吊过程中注意观察钢护筒两端是否碰到仓壁，打桩船吊起钢护筒至适当高度（如超越驳船上所有锚机、封舱架等障碍物）后，打桩船退后，横移至设计桩位；慢速升1#主钩，降2#副钩立桩，同时将桩架收回至前倾3，打开上、下背板，再将桩架变幅至后倾5，使桩进入龙口，关上、下背板、解副钩吊索。桩船吊桩工艺详见图3-5、图3-6。图3-5：桩船吊桩示意图图3-6：桩船吊桩入龙口施工照片（3）定位：将上背板升至适当位置，下背板放到水面，使桩稳定后、移船至桩位准确位置；打桩船移船调整至符合要求；通过仪器观测报出桩的垂直度误差，打桩船通过调整平衡车或左、右舱压水调整或通过变幅调整前后垂直度误差。（4）下桩：下桩前测量工用水砣测水深，把水位、水深报告给桩班班长。当垂直度、桩位均符合要求时，桩工班长指挥降主钩下桩，下桩时，测量班和桩工班跟踪观测，随时掌握桩位和垂直度的变化，根据实际情况，采取措施确保桩位和垂直度符合要求。在斜坡上下桩时，一般将桩尖往岸坡前移一定距离下桩，让桩顺斜坡向下滑移，待桩不再滑移时，再移船调整垂直度。（5）替打顶应设置锤垫，锤垫由废钢丝绳制成。（6）套替打、压锤：桩身靠自重下沉稳定后，复测桩位，确认符合要求后解主吊钩吊索，桩工班长指挥放下替打，接近桩顶时，暂停、观察桩顶与替打是否对正，如有偏差应移船或变幅桩架使之对正再放下替打。压锤时，桩工班长密切注意桩位变化，测量工复测桩位，调整好桩位继续压锤。（7）锤击：压锤后待桩稳定，调整龙口与桩身平行，使桩、替打、锤三者的中心线在同一轴线，测量工复测桩位无误，经现场技术员认可后，桩工班长指挥锤击。锤击过程中应注意滑桩、桩头破碎、桩的贯入度是否已达桩锤使用极限、涌浪等情况，并记录各种原始记录。在锤击过程中测量工全程观测，如出现偏位应及时向现场技术员汇报。（8）停锤起锤：嵌岩桩钢护筒原则上以沉至砂质泥岩/泥质砂岩散体状强风化层顶面，并以钢护筒桩尖不卷边为原则，做好标高控制和贯入度控制的双控标准，尽可能避免护筒顶标高低于设计标高。（9）停锤起锤移船后完成一个沉桩循环。（10）每根桩均应作好原始施工记录，沉桩过程出现的任何不正常现象均应作好详细记录，并及时通知设计人员和监理工程师研究解决。3.5夹桩及桩头修整3.5.1夹桩为防止钢护筒在风浪、水流或其他外界因素影响下发生倾斜、偏位或其他损伤，在完成钢护筒沉桩后，及时进行夹桩施工。钢护筒以墩为单位进行夹桩，夹桩使用的夹具采取整体加工、整体吊装工艺，夹桩夹具详见图3-7。图3-7：钢护筒夹具图3.5.2桩头修整沉桩后测放桩顶标高，用风焊将超出标高部分割掉，水上吊机配合。人工割除时，应该先周边用油漆标出设计桩顶标高，以免标高以下部分也被破坏。预留长度不少于设计规定长度。五、船机设备配备及形象进度4.1 投入施工主要船机表4-1主要施工船机表序号设备名称单位数量规格型号生产能力备注1打桩船艘1粤工桩9桩架高86m2拖轮艘1粤工拖45721kw3运桩船艘25500t4方驳艘11000t5汽车吊台125 t6平板车台112m7交通船艘224座8工作船艘2200t9发电机台2200KW4.2 沉桩进度表表4-2沉桩进度表日期平均可作业天数平均每日沉桩数量（根）月沉桩数量（根）备注2016年3月1381002016年4月158120六、质量标准及保证措施5.1沉桩质量检验评定标准（1）沉桩后允许偏差应符合下列规定：表5-1：钢护筒水上沉桩的允许偏差、检验数量和方法序号项目允许偏差(mm)检验数量单元测点检验方法直桩斜桩1设计标高处桩顶平面位置250逐件检查1用GPS测量桩中心坐标2桩身垂直度（每米）10抽查10%且不少于10根1吊线测量和用测斜仪测量注：允许偏差按夹桩铺底后所测的数据为准，但禁止拉桩纠偏。（2）钢护筒沉桩完成后，应及时测定处于自由状态的桩顶偏位，并记录好数据，如偏位值较大，应及时与设计联系。在夹桩完成后，应再次测定钢护筒顶偏位，并以此作为竣工偏位的最终数值。在夹桩时严禁拉桩。（3）钢护筒的纵轴线倾斜度偏差不宜大于1%，钢护筒的纵轴线倾斜度偏差超过1%，但不大于2%的数量桩不应超过10%。5.2质量保证措施（1）钢护筒沉桩前，应对沉桩水域水下地形进行探摸，对妨碍沉桩的障碍物应清除或挖除。（2）钢护筒使用前，应对钢护筒进行检查验收，验收合格后方可投入使用。（3）海上打桩定位系统应按规范规定做好仪器校核及调试。沉桩定位施工前，在岸上架设全站仪进行复核，以保证海上沉桩的精度要求。（4）吊桩时按规定方法捆绑钢护筒，吊点位置不得偏离设计位置20cm，起吊前逐个检查吊点、卸扣是否安全。（5）钢护筒起吊时，采用圆形吊带，避免在起吊过程中刮伤防腐涂层。（6）打桩船吊起桩身到适当高度后再立桩入龙口，移船就位时要掌握水深情况，防止桩尖触及泥面，造成桩身损坏。（7）钢护筒下桩过程中，桩架要保持垂直。（8）锤击沉桩时，桩锤、替打和桩宜保持在同一轴线上，替打要保持平整，避免产生偏心锤击。（9）当船行波影响沉桩稳定时，要暂停锤击。（10）不得用移船方法纠正桩的偏位，防止背板蹩桩。（11）如出现贯入度反常，桩身突然下沉，过大倾斜、移位，均立即停止锤击，及时查明原因，采取有效措施后方可继续施工。（12）沉桩施工时，如桩顶有损坏或局部压屈，应予割除，并接长至设计标高。（13）施工水域船只作业时，应注意锚缆位置、方向，防止缆索绊桩。（14）钢护筒沉桩完成后及时夹桩，避免桩偏位。（15）加强对基桩的保护，如桩顶被水淹没，桩顶应绑旗杆并悬挂警示灯等标志。七、安全保证措施6.1船舶施工安全措施（1）船舶必须取得船检部门的有效适航证书，各类安全设施按证书要求配置并保持有效，船机设备经常检查，保持技术状态良好。（2）船员必须持有与所在船舶相适应的船员证书，按安全技术操作规程谨慎操作。（3）施工现场设船舶总调度，统一安排船舶的泊位和离靠顺序。各船配备统一频度的通信工具。（4）驳船装载构件要有配载和封仓加固方案。如船舶空载时出现非正常横倾，要检查舱内是否漏水，消除横倾才允许继续施工。（5）船舶在风浪区拖航或靠泊，拖缆和系船缆采用钢丝接驳尼龙缆方法，保证缆绳有足够的强度和抗拉度，防止缆绳崩断伤人。（6）甲板上作业的船员必须穿救生衣。（7）船舶在外海，应制订措施，确保人员、设备安全，详见水上施工应急救援预案。6.2工程船舶防台措施（1）当地港口预报台风信息时，防洪防台领导小组召集所有船驳单位代表召开防台会议，船舶单位提出防台意见，形成防台决议后，各单位负责组织执行，防洪防台领导小组负责协调。（2）防台决议如决定拖船避风，未装构件船舶停止装载，已装有构件的船舶应尽快卸船，来不及卸船的，构件要调整平衡，需加固的按方案加固，防止船舶出现横倾现象。钢护筒运输船在运输途中就近选择防台锚地进行防台。（3）本工程的防台锚地定在大榄坪北1#3#码头停泊地、及项目部出运码头停泊地。（4）各单位要随时掌握船舶在避风锚地的情况，及时处理船舶在防台中出现的问题，并及时向防洪防台领导小组报告。6.3沉桩施工安全措施（1）所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，穿工作鞋，不准抽烟。（2）水上作业必