码头工程预制桩沉桩施工方案

1、新会港二期码头工程 预制桩沉桩施工方案 施工单位: 中铁港航局集团有限公司 编 制9: _ 审 核: _ 日 期: _ 【中铁港航局集团有限公司新会港二期码头工程项目部】 目录 第1章工程概要 .4. 1.1编制依据 .4. 1.2项目概况.4. 1.3自然条件.4. 1.3.1 水文 .4. 1.3.2工程地质 .5. 1.3.3 地震 .6. 1.4 计划工期 .7. 1.5 质量要求 .7. 1.6技术要求.7. 1.6.1设计沉桩控制要求.7. 1.6.2检测技术要求 .7. 第2章施工布置 .8. 2.1投入本工程的主要机械设备 .8. 2.2投入本工程的施工人员计划 .8. 2.3

2、沉桩施工顺序布置 .9. 2.4地锚布置. .13 2.5沉桩测量基线的布置 . 1.4 第3章沉桩施工方法 . 1.5 3.1沉桩施工工艺流程 . 1.5 3.2主要工序施工方法 . 16 3.2.1打桩船锚缆布设 . 1.6 3.2.2测量定位 . 16 3.2.3 沉桩 . 1.8 3.2.4沉桩过程记录 . 22 3.2.5 夹桩 . 25 3.2.6 截桩施工 .26 3.3验收标准及方法 . 26 第4章 常见的质量通病及控制措施 . 26 4.1沉桩困难，达不到设计标高 .27 4.2桩偏移或倾斜过大 . 27 4.3桩达到设计标高或深度，但桩的承载能力不足 . 2 8 4.4压

3、桩阻力与地质资料或试验桩所反映阻力相比有异常现象 .29 4.5桩体破损，影响桩的继续下沉. 29 第5章.施工进度计划 . 30 5.1主要施工里程碑 . 30 5.2工期保证措施 . 3.1 5.2.1组织保证 .31 5.2.2计戈U控希9 .32 5.2.3现场控希9 .33 5.2.4施工调度控制 .33 5.2.5施工技术保证 .34 5.2.6人员、设备保证 .34 第6章.质量保证措施 . 35 6.1目的.35 6.2工程质量目标 . .3.5 6.3质量管理保证体系 . 36 6.4质量控制及保证措施 .38 6.4.1 总体质量保证措施 .38 6.4.2工程原材料控制

4、.38 6.4.3现场施工过程的质量控制 .38 6.4.4文件和资料控制 .40 第7章安全保证措施 .41 7. 1安全生产管理组织机构、保证体系和安全生产责任 .41 7.1.1安全生产管理组织机构 .41 7.1.2安全管理保证体系 .43 7.2严格执行项目部安全管理规定 . 44 7.3施工过程船舶安全措施 . .4.6 7.4防台应急预案 . 47 第8章环境保护措施 . 49 8.1现场临时办公生活区环境保护措施 . 49 8.2施工现场环保控制 . 49第1章工程概要 1.1 编制依据 (1) 新会港二期工程施工图纸; (2) 现行有关设计、施工规范;与本工程分项相关的技术检

5、验、评定标准; 交通部水运工程测量规范(JTJ203-2001); 交通部水运工程质量检验标准(JTS257-2008); 交通部高桩码头设计与施工规范(JTS167-1-201C); 交通部港口工程桩基规范(JTJ254-98) 1.2 项目概况 沉桩是本工程的关键工序，沉桩的施工进度直接影响到整个工程的进度。按设计要 求及施组整体工序安排，沉桩前要先进行岸坡开挖，开挖标高约为-19m，开挖后回填4m 厚砂层再施工，这样整个沉桩区域的水深能够满足任何的打桩船作业，同时回填砂层再 沉桩对沉桩期间岸坡稳定也起到一定的保障作用。 整个沉桩区域长343.5m,宽31.5m,桩基采用,800PHC管桩

6、，码头管桩横向布设10 个排架、纵向布置61个排架、各排架布置6根直桩，一对叉桩(前沿)、一对半叉桩(后 沿)，其中直桩共427根、斜桩共183根，共610根，设计的单根桩长为4050m合计 26387米，管桩为一次加工成型，选择江门市裕大管桩厂进行预制购买。 1.3自然条件 1.3.1 水文 潭江在场地西部自西向东流，至三江口折向南流，从崖门口出海。从熊海口至崖门 口为崖门水道，俗称银洲湖，银洲湖是沿南北向断裂(银洲湖断裂)发育的弱谷型河口 湾，湾口向南，后经两岸围滩垦殖，逐渐形成今日窄长的水道;崖门口外有荷包岛屏障， 使银洲湖区域建港不受外海风浪的影响。 崖门水道属潭江下游河口感潮河段，河

7、面宽阔，河床纵比降平缓，水流变化复杂， 既有河川径流的下泄，也有潮流的上溯;雨季洪潮互相顶托，水位多变，若涨潮时受台 风、暴雨或洪水影响，则出现暴潮。 据银洲湖黄冲站水文观测资料:银洲湖多年平均入海径流量为 196亿立方米，最大 断面涨潮流速为1.24m/s，最大断面落潮流速为 0.87m/s，属弱径流强潮流水道。本港 区码头前沿涨潮平均最大为0.67m/s，落潮平均最大流速为0.43m/s。 根据银洲湖区域及附近水域的石咀、三江口、黄冲和西炮台水文站水位实测资料， 银洲湖水域的潮汐属不规则半日潮，日潮不等现象显著，潮流界、潮区界随洪、枯季节 及流径、潮流的大小而变化，各站潮汐特征见表 2-2

8、-1 : 表 2-2-1 石咀 三江口 黄冲 西炮台 最高潮位(m) 2.3 2.32 2.46 2.39 最低潮位(m) -1.92 -1.83 -1.75 -1.57 0.63 0.60 0.54 0.53 平均高潮位(m) 平均低潮位(m) -0.70 -0.77 -0.68 -0.67 1.33 1.35 1.24 1.19 平均潮差(m) 平均涨潮历时 4:57 4:04 5:20 5:07 平均落潮历时 7:24 7:26 7:14 7:21 本港区码头位于潭江水道天马农场段，河水大致自西向东流，河面宽约800iooom 水深为314m根据近20年的资料统计，港区的极端高水位(50

9、年一遇)为2.60m, 极端低水位(50年一遇)-1.89m。钻探期间河水位为-0.700.70m,潮差约1.40m。 1.3.2工程地质 据地质勘察，场地土质地质自上而下依次分布为: ?素填土:棕黄色、褐黄色，成分以粘性土为主，含砾、碎石，为新近填土，结 构松散。该土层主要分布于河岸大堤及局部新填路基，厚度为 0.706.40m。 ?粉土:灰褐色、灰黑色，为耕植土，含较多粉、细砂，局部为粘性土，呈松散 状，饱和。主要分布于耕地中，在河沟、鱼塘中缺失，厚度为 0.306.20m。 ? 淤泥:灰黑色，顶部含粉砂，底部含贝壳碎片及粉、细砂，局部夹粘土层或相 变为淤泥质粘土，流塑，饱和。该土层分布广

10、泛，厚度为 5.7026.00m。(岸坡开挖部 分已做软基处理) 场地淤泥厚度的分布规律:总体呈自北往南、自东到西逐渐变薄趋势，厚度自北东 25.926.0m向南西递减为5.75.8m。淤泥抗剪强度Cu值的变化规律:根据十字板剪 切试验成果作抗剪强度Cu与深度S关系散点图，可直观的表明Cu值与S大致成线性关 系，剔除个别离散较大的数值后，通过回归统计计算得到抗剪强度 Cu与试验点深度S 的关系式:Cu=0.899S+7.50,相关系数丫 =0.824。 ?中、细砂:灰黄色、浅白色，以中、细砂为主，粗砂次之，局部相变为粗砂，呈 松散稍密状，饱和。标贯平均值 N=11.2击。该土层分布广泛，厚度为

11、 0.105.70m。 ? 砾砂:灰白色、浅白色、浅黄色、灰黑色等，以砾砂为主，中粗砂次之，底部 夹卵石，局部相变为粗砂，呈中密密实状，饱和。标贯平均值 N=22.8击。该土层分 布较广泛，厚度为 0.2010.30m。 ?砂质粘性土:棕黄色、棕红色，含较多石英砾石，为花岗岩风化残积土，呈可 塑状，饱和。标贯平均值 N=13击。该土层分布较广泛，厚度为 0.5010.40m。 ? 砂质粘性土:棕黄色，棕红色，含较多石英砾石，为花岗岩风化残积土，呈硬 塑状，饱和。标贯平均值 N=23.4击。该土层分布广泛，厚度为 0.5015.80m。 ? 全风化花岗岩:棕黄色、棕红色，残留花岗结构，岩石强烈风

12、化呈土状(砂质 粘性土)，坚硬、很湿。标贯平均值 N=38击。该岩层分布广泛，厚度为 0.5010.00m。 ? 强风化花岗岩:棕黄色、棕红色、肉红色、灰白色，残余花岗结构清晰，岩石 风化强烈，长石大部分已风化高岭土，呈土状(砂质粘性土)半土半岩状，节理裂隙 发育，裂隙面多见有铁锰质侵染。岩心破碎，遇水易软化。作标贯试验 175次，锤击数 N=5(110击，平均值N=70击。该岩层分布广泛，钻孔揭露厚度为 2.6031.90m。 ? 中微风化花岗岩:浅黄、灰白色，中粗粒花岗结构，块状构造，节理裂隙发 育，节理倾角为7080?。节理面多见铁锰质侵染，岩芯呈碎块状柱状，坚硬，致密， 锤击声脆。该岩

13、层仅部分钻孔揭露，揭露厚度为 0.2014.00m。 1.3.3地震 本地区地震裂度为,度。 1.4 计划工期 沉桩施工工期110个日历天。 1.5 质量要求 质量满足水运工程质量检验标准JTS257-2008合格标准(详见第3章，3.3节) 1.6技术要求 1.6.1设计沉桩控制要求 打桩采用D80柴油锤，打桩以贯入度为主，桩底标高控制为辅，桩尖进入强风化岩 不得小于3.0m，打桩最后贯入度初步定为50mm/10击，最后由现场试桩决定。 1.6.2检测技术要求 (1) 轴向承载力采用高应变动力检测方法进行检测，数量为总桩数的 2% (2) 桩身完整性采用低应变动力检测方法进行检测，数量为总桩

14、数的 10%第2章施工布置 2.1投入本工程的主要机械设备 投入本工程的主要机械设备表 数 量 国别 产额定功 率备 注 序 号 机械或设备 名称 型号规 格 制造年 份 生产能力 用于施工部位 地 (kw) 桩架高 打桩船 中国 水上打桩 1 2003 1 65m 桩锤 中国 水上打桩 2 D80 1 2003 货船 1000 吨 中国 运桩 3 2 2005 投入本工程的测量仪器表 序号 仪器名称 型号 单位 数量 制造年份 用于施工部位 全站仪 台 测量放样 1 NTS-302R 1 2006 经纬仪 台 测量放样 2 TE2 2 2006 3 水准仪 DSZ2 台 1 2006 高程测

15、量 2.2投入本工程的施工人员计划 沉桩施工人员计划表 序号 施工人员 人数 备注 分项主管 1 1 分项技术员 2 1 分项施工员 4 1 质监员 5 1 安全员 6 1 测量人员 7 3 电工 8 1 9 船员 22 10 普通工 5 合计 36 2.3沉桩施工顺序布置 本项目管桩共610根，其中直桩427根，斜桩183根，为了避免在沉桩过程中出现 先打桩与后打桩发生碰撞的问题，在沉桩施工前要先确定沉桩的顺序，按图纸提供的设 计数据及结合本项目的施工船形尺寸， 经计算复核及电脑模拟编制了本项目的沉桩顺序 (按数字排列的顺序进行沉设)，如下图所示:|_卑 | _CI I M _二CM I_

16、I牛- I=|_ 予 I_1 IN I ,小 I | Icc- 厂.7 I I I AWM- I_ 如 |TT 6 I LC urt I *9 斗一第_兰和-41 弟 I -I I I (L - 詁I a|O G I I I - J I I電订I _M3II 沼I临 I I| I I I I I I II HD4 - I | I I I I I I I I I I D3 ? LL ? A? ? ?d ?idh ? ? ?kL ? ?丄? ? ? JLJ I I I I I I |D2 D1 I I | I I I I I I I I I 匕 士二士二士二士二士二二匕二匕全二二出匕二*二二匕二扛

17、二匕二出 LI I _ I _ I _ I _ I _ I_ 弋 _i _ LJ_ I _ I _ I _I _ U I 码头前沿 桩位中轴线延伸基点 T4 TO T3 T2 T1 沉桩测量基线布置平面示意图第3章沉桩施工方法 3.1沉桩施工工艺流程 沉桩施工工艺流程图 3.2主要工序施工方法 3.2.1打桩船锚缆布设 打桩的船机设备主要包括打桩船、运桩自航驳船、锚艇等，由于是内河作业，所有 船舶必须具备在本工程区域的作业和适航条件。施工前对所有船舶的锚车、锚缆进行检 验以满足要求。在打桩船进入施工现场前与港监等有关部门联系并获得确认，以便对一 些如过江光缆等设施米取相应的保护措施。在确定每根

18、桩的施打先后顺序时，首先考虑 打桩船的外型尺寸，采用模拟打桩船型，进行沉桩站位试验，以确保可沉桩。在上述基 础上，再考虑锚缆的布置，测量定位的通视方便、打桩船起锚移位的频率、驳船喂桩的 位置以及后续夹桩、现浇桩帽等工序的合理紧凑。保证绞缆时不碰到已打好的桩，并尽 量减少起锚改缆移位次数。 施工中用锚艇辅助布缆，缆绳布置注意前抽心缆不能出现蹩桩现象，后抽心缆应做 好标志;施工中注意俯打时后抽心、后边锚持力较大，应牢固定位，仰打时前抽心、前 边锚持力较大，应牢固定位，并且在沉桩过程中应根据水位变化适当调整锚缆的长短。 为了确保工程质量及施工安全，需要在施工水域布置 4套浮鼓锚坠，要求锚着力大 于2

19、0t，以满足施工需要。另外增加1套浮鼓锚坠，在现场进行布置，与原先 4套交替 使用，可以大大提高打桩船的改缆移位效率。前锚根据现场的实际情况在卸载区上设置 8个地锚(详见第2章2.3 )。 3.2.2测量定位 由测量人员根据设计图纸提供的数据，计算出各桩位的中心点坐标，再分别在码头 后沿的纵、横两个方向设置好各桩位中心轴线的延伸基点 (详见第2章2.4 )，然后计算 出各桩位与基点的切点坐标，采用角度前方交会法进行沉桩定位，具体方法如下: (1)、直桩定位 直桩沉设测量定位用角度前方交会法， 采用三台测量仪器进行定位(1台全站仪、 2台经纬仪)，第一台和第二台仪器分别控制待打桩的两个切点方位角

20、， 且两台仪器视线 的夹角控制在30? 150?,再用第三台仪器在桩位的中心轴线进行检校。如下图所示: (2) 斜桩定位 斜桩沉设测量定位同样用角度前方交会法，与直桩不同的是斜桩沉设不但要控 制桩位，还要控制平面扭角，因此除了计算待打桩与测量基点的切点坐标，还需计算出 测站点与管桩切点的俯或仰角值;本工程的设计桩顶高程为 -0.3m，考滤到水位变动影 响，如果按照-0.3m标高控制斜桩定位，涨潮时根本无法施工，本工程设计高水位为 +1.18,所以斜桩沉设观测点高程暂定统一按+1.5m计算斜桩的俯角值来控制沉设。沉桩 前应设立好施工水尺，施工水尺设在不受影响的、船头前方和侧方，便于施工过程中观

21、察和记录水位，在沉设管桩后，也可以将水尺移到沉设完成的管桩上。 采用三台测量仪器进行测量定位(1台全站仪、2台经纬仪)，第一台架设在斜桩 扭角的延伸线基点上，控制待打斜桩的平面扭角及位置，第二台仪器架设的位置与第一 台仪器视线的夹角控制在 30? 150。，现场可根据实际情况调整，尽量保持在 80。 110。度之间，第二台仪器通过切点及俯角数值控制定位，再用第三台仪器在桩位的中 心轴线进行检校。如下图所示:1 切点第1台仪器 扭 角 延 伸 切 线 第2台仪器 控制切点及俯角 2切点 斜桩沉桩定位示意图 3.2.3沉桩 第3台仪器 一、船机的选择 校核 本工程的管桩单根长度为4050米，沉桩区

22、域先开挖后回填 4米厚砂层再进 行沉设管桩，回填砂后沉桩区域的水深约为 15m水位土 0.0时)，不受船机吃水位限制， 线 I轴 按照现场的情况，选用40米架高的打桩船已能满足施工条件，为了保证施工顺利，计 划选用65米架中 I位 I高的打桩船投入本工程使用，船体尺寸为(35m*12m*2.2m ,如下图所示: 桩 拟投入本工程使用的打桩船图片 二、桩锤、替打和桩垫等的选择 (1) 桩锤的选择 本工程设计桩锤型号为 D80实际施工采用D80锤型进行沉桩，符合设计要求。 (2) 替打的选择 为了与管桩的尺寸和沉桩锤型相配套，替打采用钓钟式替打。钓钟式替打在沉桩过程 中主要功效有: (a) 可以显著削平锤击峰值，降低锤击应力，减小偏心锤击，因而可以避免桩头混凝 土碎裂，确保沉桩质量; (b) 延长有效锤击力的作用时间，提高穿透能力; (c )节省锤垫和桩垫材料。 (3) 锤垫的选择 根据以往工程的施工经验，锤垫选用直径 3cm的麻绳盘根垫，可避免木垫质地软硬 不一，造成的打桩时桩顶局部应力过大，桩顶变形的现象出现。 (4) 桩垫的选