水上沉桩方案(报审)

1、上海市中小河流水文检测系统建设项目水上沉桩施工方案上海市水利工程集团有限公司上海市中小河流水文监测系统建设项目部2014年4月目 录一、工程概况二、自然条件三、本工程主要施工内容四、机械设备及人员配置计划五、主要施工方法六、水上平台方案七、质量保证措施八、安全生产及文明施工上海市中小河流水文检测系统建设项目水上沉桩施工方案一、工程概况1.1工程名称：上海市中小河流水文监测系统建设项目1.2工程地点：上海市11条重点控制的中小河流，分别位于上海的闵行、松江、青浦、宝山、奉贤、嘉定、金山、浦东新区和崇明等9个区县各中小河流内。二、自然条件2.1工程地质条件现分层叙述如下:1层填土：杂色，仅在岸上孔

2、钻遇。层厚为3.7m，层底标高为0.80m。以粘性土为主，夹植物根茎、碎砖及石子等，土质松散。2层淤泥：黑色，河底淤泥，仅在水上孔钻遇。层厚为0.70.8m，平均为0.75m，层底标高为-1.70-1.95m，平均为-1.83m，土质很差。3层粘质粉土：灰色，仅在岸上孔钻遇，层厚为3.1m，层底标高为-2.30m，地质时代为Q，成因类型为滨海河口相。湿，稍密状，中等压缩性。含云母，夹薄层粘性土，土质不均。Ps值平均值为1.17MPa。1层淤泥质粉质粘土：灰色，普遍分布，层厚为3.23.9m，平均为3.53m，层底标高为-4.90-6.20m，平均为-5.52m。地质时代为Q，成因类型为滨海浅海

3、相。饱和，流塑状，高压缩性。含云母、有机质，局部夹薄层粉土。压缩模量平均值为2.65MPa，Ps值平均值为0.50MPa。层淤泥质粘土：灰色，普遍分布，层厚为10.511.4m，平均为10.87m，层底标高为-16.15-16.70m，平均为-16.38m。地质时代为Q，成因类型为滨海浅海相。饱和，流塑状，高压缩性。含云母、有机质及少量贝壳碎屑，土质尚均匀。压缩模量平均值为2.11MPa，Ps值平均值为0.71MPa。层粉质粘土：灰色，普遍分布，层厚为5.05.5m，平均为5.2m，层底标高为-21.40-21.70m，平均为-21.58m。地质时代为Q，成因类型为滨海、沼泽相。饱和，软塑状，

4、中高压缩性。含云母、腐植物及钙质结核，局部夹薄层粉砂。压缩模量平均值为4.29MPa，Ps值平均值为1.37MPa。1层粉质粘土：灰绿色，普遍分布。层厚为3.43.9m，平均为3.6m；层底标高为-25.10-25.30m，平均为-25.18m。地质时代为Q，成因类型为河口湖泽相，湿，可塑状，中等压缩性。含氧化铁斑点，局部夹薄层粉土。压缩模量平均值为5.76MPa，Ps值平均值为2.55MPa。1层砂质粉土：草黄色，普遍分布，未钻穿。地质时代为Q，成因类型为河口滨海相，湿，中密状，中等压缩性。含云母，夹薄层粘性土。压缩模量平均值为12.69MPa，Ps值平均值为8.01MPa。2.2水文地质及

5、水文资料2.2.1地下水上海地区浅层地下水属潜水，主要补给来源为大气降水及地表径流，浅层地下水位受多种自然条件影响，埋深一般为地表下0.3m1.5m。本工程主要拟建物位于水域，设计时地下水位埋深可按0.0m考虑。对于岸上工程，建议设计时根据其最不利组合选择地下水高低水位：建议高水位埋深选择0.5m，低水位埋深选择1.5m。2.2.2腐蚀性评价根据实地调查，本场区附近无污染源。根据区域水文地质条件、水质分析报告综合判别，拟建区域地下水、地基土对混凝土具有微腐蚀性；当长期浸水时，对混凝土中的钢筋具有微腐蚀性；当交替浸水时，对混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性。三、本工程主要施工内容序号施工站点桩型数量（根

6、）备注1张泽水位站C35预制方桩400*400*230009C35预制方桩350*350*150008钢管桩Ø700*2400062新浜水位站C35预制方桩400*400*230009C35预制方桩350*350*150008钢管桩Ø700*240006板桩200*500*80001203庄行水位站C35预制方桩400*400*200009钢管桩Ø700*240006板桩200*500*80001204大治河西闸水文站C35预制方桩400*400*230009C35预制方桩350*350*150004C35预制方桩350*350*1800025东平镇水位站C35预

7、制方桩400*400*200009钢管桩Ø700*240006C35预制方桩350*350*1500046祝桥水位站C35预制方桩400*400*200009钢管桩Ø600*220002C35预制方桩350*350*150004四、机械设备及人员配置计划4.1主要施工机械设备表设备名称规格单位数量用途打桩机或打桩船DD-5.3T台1沉桩主要设备经纬仪台2测放轴线、桩位水准仪台1高程控制电焊机交流台2接桩汽车吊25t台1吊运桩4.2主要人员配备表序号工 种人数工 作 范 围1项目经理1全面负责施工管理2项目技术负责人1全面负责施工技术管理3施工员1协调指挥施工现场施工工作4质

8、量员1质量控制监督5测量员1校核垂直度及送桩标高、复测轴线、测量定位6安全员1负责现场安全管理工作7机长1负责机械操作8焊工2电焊接桩9操作6各辅助工作合计15五、施工主要方法根据各站点的陆路和水路交通情况，分别采用搭设水上平台沉桩和打桩船沉桩两种施工方式。其沉桩顺序如下：沉桩顺序标高控制双向控制垂直度桩机移位电焊接桩桩起吊就位桩位复核桩机就位起吊下一节桩监理检查送桩到设计标高打桩桩运至现场定位放样进场验收打第一节桩双向控制垂直度桩身垂直度检查5.1 清基桩基位置用挖掘机和人工先清除块石和砼碎块，沉桩前先按放样轴线用钢钎探测有无障碍物，发现障碍物先清除，确保轴线及沉桩质量。5.2 测量放样用全

9、站仪测量投放桩位，先设置基准点（龙门桩），后正确地投放每根桩的中心点，并有明显标志（如木桩、钢筋头）。桩位的投放允许误差为2cm。所有投放的桩位经技术负责人复查签字，交监理复测，签认后开始沉桩。5.3 吊桩（1）预制钢筋砼方桩的起吊和运输，在砼达到70%设计强度后方可起吊，达到100%时才能运输，考虑到最重的桩重约7.6t，吊运桩采用25t汽车吊。（2）钢筋砼方桩在起吊时，吊点位置应符合设计和规范的规定。本工程方桩最长为15m，采用1点起吊，吊点距桩端部0.29L(L为桩长)。（3）桩起吊以前检查桩身质量，如吊环、吊孔、桩尘等位置和结构正确牢固；在吊索具与桩间加衬垫，防止损坏棱角；起吊时平衡提

10、升，吊点同时离地。（4）桩的吊环要顺直，吊索与桩的交角小于60度时，设置吊架，尽可能使吊点垂直受力。（5）桩在运输过程中，一般设支承点不少于2个，要严格放在吊点位置，选择路面平衡的运输线路，速度不宜太快，防止跳动过大而使桩身断裂。（6）桩运到现场后，应进行外观检查，合格后进行堆放。（7）桩的堆放应遵守下列规定：a、地面必须平整坚实；b、垫木必须放在吊点正下方，并在同一平面上；c、各层垫木应位于同一垂直线上，最下层垫木应加强；d、堆放层数根据地面容许承载力确定，堆放层数不宜超过4层；e、不同规格的桩应分别堆放。5.4 沉桩（1）打桩以标高作为主要控制，贯入度作为参考，沉桩时认真、详细地填写打桩记

11、录。（2）桩身混凝土的强度达到设计要求时，进行吊运。（3）打桩前检查桩端位置，桩锤、桩帽、桩垫及桩身的完好情况，检查桩架稳定安全，桩基施工在绝对安全状态下进行。（4）沉桩施工由吊车和打桩机双点吊装进行，起吊前桩锤提升到要求高度，避免桩身碰撞桩锤、桩帽。（5）吊起的桩应垂直对准桩位中心，桩帽徐徐松下，插入土中，位置准确，桩帽缓缓放下，扣好栓帽后除去吊钩，套在桩顶让桩锤、桩帽和桩身三者处于一条垂线上。（6）起锤时，先轻压，关闭油门冷锤轻击数下，桩垂直插入土中1m左右时，用经纬仪双向检查锤、帽、桩身是否在同一直线上，无异常情况，便可正常施打，落锤高度不宜大于1 m。（7）沉桩施工时用经纬仪做x、y轴

12、方向跟踪观察与控制桩身垂直度，垂直度偏差不超过1%桩长。送桩随打随送，沉桩至设计标高时，注意贯入度或送桩标高，送桩完毕拔出送桩器、移机，同时组织人员进行桩孔回填。（8）桩顶标高用水准仪监测控制。送桩器上标出送桩深度标志（红线），以临近水准点为依据，照准送桩器，达到设计要求停止。 （9）打桩施工时安排专人记录施工参数。在打桩过程中要认真记录桩入土深度和贯入度，判断桩的质量及承载力情况。（10）本工程停打控制原则，在正常情况下，以控制桩端设计标高为主，以控制贯入度为辅参数。打桩时发生下列情况时将与设计和有关单位联系，研究确定是否继续施工：a、最后贯入度突然增大。b、最后贯入度很小，不能达到设计要求

13、。c、桩身突然发生显著倾斜和偏移。d、桩身裂缝宽度大于0.25mm，露筋或严重掉角。e、地面显著隆起或严重掉角。5.5 电焊接桩（1）当下桩沉至离地面约0.8m1.0m时停止锤击，将待接的上节桩吊起与下节桩对位后进行焊接。（2）接桩时可在下节桩桩顶上临时点焊2块挡板以利于待接桩就位，对接精度要求控制在上下节桩轴线错位不大于2mm，节点弯曲矢高不大于1桩长，且不大于2mm。（3）下节桩若倾斜，上节桩仍应对准其轴线，不得调整桩身倾斜度，保证上、下节之间间隙实心密实。如此循环，直至工程桩全部施工结束。六、水上平台方案水文测站桩基工程，水上搭设施工排架，作为打桩平台进行沉桩施工。采用机械手施打和拔除。

14、1、排架设计排架宽度依据相应建筑物的平面尺寸布置，排架桩顶面高程低于相应建筑物下承台底标高0.1m，桩径50cm，桩长16m，桩距2.0m，排距3.0m。相邻两根立柱间采用20#槽钢进行连接，桩顶采用4#拉森钢板桩垂直桥梁向搁置在钢管桩上，电焊固定。纵向布置6根纵梁，纵梁亦采用4#拉森钢板桩。其布置图如下：2 计算依据2.1 主要法规、规范、规程及标准港口工程荷载规范（JTJ215-98）；港口工程基础规范（JTJ250-98）；建筑地基处理规范（JGJ79-91）海港水文规范（JTJ213-98）地基基础设计规范（DGJ08-11-2010）基坑工程技术规范（DG/TJ08-61-2010）

15、公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）地基处理技术规范（DBJ108-40-94）；建筑桩基技术规范（JG94-2008）；水工建筑物荷载设计规范（DL5077-97）；国家及地方其他有关规范、规程及标准。3、计算参数对水平杆，进行强度和刚度验算，对立柱和斜杆，进行强度和稳定验算。作用的荷载包括自重和施工荷载。 上层钢板的自重荷载标准值为 2.00 kN/m 施工设备荷载标准值为 12.000 kN/m 施工人员荷载标准值为 4.000 kN/m 横梁的截面抵抗矩 W= 39.700 cm3 横梁钢材的弹性模量 E=2.05×105 N/mm2 横梁的截面惯性矩 I= 198

16、.300 cm4 立柱的高度 h= 3.50 m 立柱的间距 l= 2.00 m 钢材强度设计值 f= 295.00 N/mm2 立柱的截面抵抗矩 W= 3.480 cm34、支架横梁的计算支架横梁按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，支架横梁在小横杆的上面。 按照支架横梁上面的脚手板和活荷载作为均布荷载计算支架横梁的最大弯矩和变形。（1）.均布荷载值计算 静荷载的计算值 q1=1.2×2.00+1.2×12.00=16.80 kN/m 活荷载的计算值 q2=1.4×4.00=5.60 kN/m 支架横梁计算荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度) 支架横梁计算荷载

17、组合简图(支座最大弯矩)（2）.强度计算 最大弯矩考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的弯矩 跨中最大弯矩为 M1=(0.08×16.80+0.10×5.60)×2.002= 7.616 kN.m 支座最大弯矩计算公式如下: 支座最大弯矩为 M2=-(0.10×16.80+0.117×5.60)×2.002= -9.341 kN.m 我们选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算： = 9.341×106/39700.00= 235.285 N/mm2 支架横梁的计算强度小于295.00 N/mm2,满足要求!（3）.挠度计算 最

18、大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度 计算公式如下: 静荷载标准值q1=2.00+12.00=14.00 kN/m 活荷载标准值q2=4.00 kN/m 三跨连续梁均布荷载作用下的最大挠度 V=(0.677×14.00+0.990×4.00)×2000.004/(100×2.05×105×1983000.00)= 9.186 mm 支架横梁的最大挠度小于2000.00/150与10 mm,满足要求!3、支架立柱的计算支架立柱的截面积A=301.59 cm2截面回转半径i= 16.589 cm立柱的截面抵抗矩W=3.48 cm3支

19、架立柱作为轴心受压构件进行稳定验算，计算长度按上下层钢筋间距确定： 式中 立柱的压应力； N轴向压力设计值； 轴心受压杆件稳定系数,根据立杆的长细比 =h/i，经过查表得到, = 0.944； A立杆的截面面积,A=301.59 cm2； f立杆的抗压强度设计值，f295.00 N/mm2；采用第二步的荷载组合计算方法，可得到支架立柱对支架横梁的最大支座反力为 经计算得到 N=27.26 kN, =268.801 N/mm2； 立杆的稳定性验算 小于f,满足要求!七、质量保证措施1.严格按照施工规范及已批准的打桩施工专项方案施工。2.根据设计提供的坐标控制点，按施工图引放出桩位控制轴线、高程控

20、制点，然后经监理工程师复核确认无误后方可施打。3.预制钢筋砼方桩在锤击打桩前，桩身砼强度必须要达到设计强度的100才能开始施打。4.开始打桩时，采用较低落距，桩锤、替打、送桩和桩必须保持在同一轴线上。在锤击过程中应采用低锤重击。5.锤击打桩时，应采用锤、桩相适应的适当弹性和厚度的锤垫和桩垫，并在锤击过程中及时修理和更换，避免打坏桩。6.打桩过程中，若遇到贯入度剧变，桩身突然倾斜、位移或有严重回弹，桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应暂停打桩，分析原因，采取有效措施，确保沉桩施工质量。7.打桩时，专人做好打桩原始记录，字迹工整、清晰、真实齐全。8.在锤重与桩重比值符合规定的前提下，在打桩过程中如发生贯入度过小或过大；桩头被打碎或桩身打断，桩尖标高达不到设计要求等严重质量问题，都应当会同设计单位研究，采取有效措施加以处理。八、安全生产及文明施工1.各岗位制定好安全操作责任制。现场施工人员上岗前，由项目部作好安全上岗教育、安全技术交底及有关事项交接工作。2.配备现场