钢管桩沉桩两种工艺方法

1、第 页钢管桩沉桩两种工艺方法（打桩船与履带吊+振动锤）打桩船施沉本项目中栈桥所有钢管桩均采用打桩船施工。旧钢管桩在洪鹤加工场制作，加工成44m的钢管桩成品（32m旧钢管桩+12m新钢管桩），用3000t运输船运至现场，打桩船直接施沉。新钢管桩在厂家直接加工成44m的成品，船运至现场，打桩船直接施沉。工艺流程打桩船驻位运桩船驳就位桩身画刻度移船索桩吊桩移船就位、粗定位立桩入龙口关闭抱桩器套替打调整龙口斜度精确测量定位桩自沉微调偏位解开吊索压锤打开抱桩器锤击沉桩打桩记录停止锤击起吊锤和替打测桩偏位移船进入下一根桩的施工。测量放样中引桥栈桥由于距离岸边较远，常规的光电测量作业受到限制，为提高放样效率

2、，采用打桩船载全球卫星定位系统（GPS）技术放样桩位。船载GPS系统打桩定位的控制过程：系统设置和调试 打桩船初步到达沉桩位置后，首先对船载GPS海上定位系统接收基准站发射的数据链的情况进行调试准备。将接收机、流动站电台、手薄按要求输入设置后，利用岸上全站仪或GPS 移动站进行检测，如定位精度不满足设计及规范要求，应检查出原因，重新检测，直到符合要求，才能用于打桩控制。定位数据的计算 准备打桩前，根据设计图纸计算出每个桩位在设计桩顶标高处的平面坐标，方位角等定位数据，并根据打桩船预定的抛锚位置，计算出桩船各锚的锚位坐标，以作桩船抛锚定位使用。所有定位数据计算后都必须经专人复核，确认无误后，方可

3、使用。控制点的维护和检测控制点进行定期维护和复测，同时对打桩船的定位精度进行检测。管桩施打完毕后，利用已经完成的栈桥平台，用全站仪或岸上GPS移动站对桩位平面位置和高程进行复核。垂直度控制打桩船进入施工现场后，在钢管桩施打前，需用二台全站仪或经纬仪校正打桩船把杆的垂直度。钢管桩运输本标段钢管桩单根长度44m，重量8.8t/11t，钢管桩外层涂装环氧涂层防腐，采用驳船进行水上运输，甲板上设钢管桩存放架，在钢管桩长度方向上设置3组。为保护钢钢管桩表面的环氧涂层，将底座与钢钢管桩接触的部位粘贴2cm厚橡胶皮。底座应设置在船体的横向龙骨之上，以有利于船舶甲板的受力。钢管桩摆放时各桩桩顶、桩尖朝向应一致

4、，不可混放，避免在现场沉桩时需要运桩船调头或打桩船吊钩换位。钢管桩存放架结构见图-1、图-2。图 SEQ 图 * ARABIC s 3 1钢管桩存放架立面图图 SEQ 图 * ARABIC s 3 2钢管桩存放架平面图移船吊桩（1）打桩船停靠打桩船在抛锚时共抛设有8个锚，每个锚为重7t海军锚，由锚艇辅助进行抛锚，抛锚距离80m。打桩船首尾各抛2个八字锚，可以使打桩船根据工程需要进行前后移位，以满足打桩需要；打桩船左右各抛交叉锚，可以使打桩船根据工程需要进行左右移位，以满足打桩需要。运输船旁靠码头，根据取桩需要进行适当调整，抛锚方式大致如 REF _Ref79077240 h 图3所示：图 SE

5、Q 图 * ARABIC s 3 3 抛锚定位示意图（2）钢管桩刻度的标画为满足钢管桩施沉过程对钢管桩顶标高的监测，在钢管桩外表面上画刻度，如 REF _Ref79077223 h 图 4。 图 SEQ 图 * ARABIC s 3 4钢管桩刻度刻画（3）打桩船移船通过紧松锚缆将打桩船移至驳船侧，成两船中心线互相垂直状态，桩架前倾至吊钩对准所要吊钢管桩直径中心，如 REF _Ref79077269 h 图5。 图 SEQ 图 * ARABIC s 3 5打桩船移船（4）套索打桩船下放吊索，由驳船上的船员辅助将吊索扣挂与钢管上。钢管桩捆桩采用自锁压扣法，即将钢丝绳在桩上多绕一圈，相互压住。当桩水

6、平吊起后，在重力作用下，锁扣将自行压紧，在立压过程中，钢丝绳不会滑动。起吊时，钢丝绳用橡胶皮包裹好捆扎于桩身吊点处。（5）起吊钢管桩主、副吊索同步提升，使钢管桩提升至满足移船高度，如 REF _Ref79077261 h 图 6。 图 SEQ 图 * ARABIC s 3 6起吊钢管桩（6）移船、竖立钢管桩通过紧松锚缆，打桩船移离驳船，并在过程中缓缓竖立钢管桩，使钢管桩成竖直状态。桩架后倾，使钢管桩成竖直状态，抱桩器合龙抱钢管桩并锁定，如 REF _Ref79077309 h 图 7。然后根据“海上打桩GPS-RtK定位系统”粗定位，将打桩船移至桩位附近。为确保钢管桩的保护层不被损坏，抱桩器上

7、的导向轮采用橡胶材质，保持导向轮表面光洁，并适当涂抹润滑油。 图 SEQ 图 * ARABIC s 3 7 竖立钢管桩（7）套替打替打沿桩架轨道滑移，套住钢管桩顶口，如 REF _Ref79077322 h 图8。 图 SEQ 图 * ARABIC s 3 8套替打沉桩定位（1）粗调打桩船操纵室通过观察操纵室控制台上的垂直度仪调整桩架垂直度，将桩粗略调整至设计斜率。“海上打桩GPS-RtK定位系统”根据接收到的GPS信号及预先输入的单桩平面扭角（方位角）及平面坐标，计算出打桩船姿态及钢管桩空间位置的数据，并将图形显示于计算机的显示屏之上。根据显示的打桩船姿态及桩空间位置的图形和数据，通过锚机系

8、统的运转精确调整打桩船船体位置，并利用打桩架液压系统调整桩架的倾角，调整钢管桩的平面位置及垂直度到达设计位置。复核GPS接收的信号、输入沉桩定位系统的源数据，通过打桩船桩架垂直度仪来检查桩的垂直度是否正确。定位满足要求后，慢慢下放主吊索，使钢管桩在重力的作用下自动下沉，下沉过程中逐步解除副吊索卸扣。（2）精调钢管桩继续下放至底口接触水面，停止下放，2台全站仪采取“十字交叉法”测量钢管桩的平面位置及垂直度。若不满足要求，调整锚机系统与桩架液压系统重新定位钢管桩的平面位置及垂直度。钢管桩垂直度及平面位置满足要求后，下放吊索，钢管桩底口入泥前测量人员复测钢管桩的平面位置及垂直度，若不满足要求继续调整

9、钢管桩。缓慢下放主吊索，使钢管桩在重力的作用下继续下沉从而钢管桩入泥。钢管桩入泥过程中，测量人员一直监测，若钢管桩平面位置或垂直度出现偏差，则吊起钢管桩，重新定位，反复调整至钢管桩不再下沉。整个施打过程，测量需全程进行监控。 图 SEQ 图 * ARABIC s 3 9 插钢管桩锤击施工打桩船调整好自身的水平、位置、水平扭角和桩架垂直度后压锤和替打，GPS测量再次观测桩的偏位、扭角和垂直度，确定各项控制数据完全达到设计要求时，可以开始击打。（1）锤击原则打桩初时，起锤应轻压或轻击数锤，落距应较小，观察桩身、桩架、桩锤等中心轴线一致后，方可转入正常施打，以避免偏心锤击。锤击沉桩过程中，宜采用重锤

10、低击，特别是桩由硬土层进入软土层时，应改用低落距锤击；但快至设计桩顶标高时，应按动测时使用的档位锤击，以确保桩的承载力在设计要求的停锤贯入度下达到设计承载力，无额外原因，锤击要保持连续，以免土壤恢复而增加其对沉桩的阻力。 （2）溜桩处理如发现施工区域有可能遇到溜桩土层或稳桩标高异常时，在正常开始施打之前，先用空锤自由落体状态击打几锤，待到沉桩稳定或无异常变动情况下，方可用低档开锤，锤击一段时间后方可按正常档位锤击，或达到该土层时开一档锤击，减小锤击能量。停锤标准停锤标准：钢管桩入土深度采用贯入度与设计长度双控原则。当桩尖已达到设计标高，而贯入度仍较大时，应继续锤击，达到贯入度停锤标准后方可停锤

11、；贯入度已达控制贯入度，而桩端标高未达到设计标高时，应继续锤击100mm（或锤击30-50击），如无异常变化时，即可停锤，或根据工艺试验确定标准执行。当贯入度达到要求，实际桩长与设计长度偏差在2米（包括2米）范围以内，由监理签字确认。当实际桩长与设计桩长偏差超过2米，报设计代表、业主代表现场确定终孔标高。履带吊+振动锤施沉本项目东栈桥钢管桩施工均采用130t履带吊+120KW振动锤施工，由于材料运输和履带吊施工高度限制，钢管桩在现场加工场制作成20m+24m两种，平板车运输至现场，采用履带吊+振动锤施沉。工艺流程履带吊+振动锤钢管桩施工流程见 REF _Ref80177430 h 图 10。施

12、工准备履带吊就位首节钢管桩起吊定位检查桩平面位置及高程桩顶抄平及安装横联平面定位测量钢管桩运输进入下道工序钢管桩接长下沉导向架就位垂直度测控起吊振动锤振动下沉垂直度测控图 SEQ 图 * ARABIC s 3 10 钓鱼法工艺流程图测量放样施沉前需由测量人员根据设计图纸计算出每根桩的平面坐标，再由测量人员现场对桩基进行定位。施工放样控制以高精度全站仪三维坐标法为主，施工前必须准确放出每根桩的平面位置。为保桩的垂直度，施工过程中需全过程监控测钢管桩的垂直度。钢管桩就位履带吊通过振动锤及钢丝绳辅助起吊钢管桩，放入导向架内；测量调整好钢管桩桩位后快速下钩，钢管桩靠自重入土稳定。钢管桩就位前，先安装导

13、向架，导向架由贝雷梁及型钢加工制作，设置走道、接桩平台、防护栏杆等，导向架构造图见 REF _Ref80177514 h 图 11。图 SEQ 图 * ARABIC s 3 11 导向架构造图（单位：mm）夹桩振动锤型号选用DZ120，系统采用液压夹具，通过液压油缸的进油和回油实现迅速夹紧钢管和放松钢管。利用夹具夹住钢管桩，同时用履带吊通过备用钢丝绳吊住钢管桩顶。插桩及施振所插打的钢管，在起吊前，均应在桩身上按米为单位用油漆标上刻度标志及桩身总长度，以便于计算和复核钢管桩的入土深度，并根据需求安装限位架限制钢管桩的偏位及倾斜。履带吊通过振动锤及备用钢丝绳直接起吊钢管桩，在测量引导下调整钢管桩到

14、测量标定的桩位后快速下钩，钢管桩靠自重入土稳定后，开启振动锤振动下沉钢管桩。振动时每次振动持续时间不宜超过1015min，过长则振动锤易遭到破坏，太短则难以下沉。每根桩的下沉应一气呵成，不可中途停顿或较长时间的间隙，以免桩周土恢复造成继续下沉困难。振动下沉过程中测量用仪器随时监控垂直度。 图 SEQ 图 * ARABIC s 3 12 “钓鱼法”施工栈桥钢管桩接桩在底节桩顶剩余1m高度时（离接桩平台），起吊另一根钢管桩接长。钢管桩接桩时，接头拼接详见 REF _Ref80177567 h 图13。钢管桩接长需控制桩头对接的环焊缝质量和钢管桩整体垂直度，并尽量缩短钢管桩对接焊的时间。环焊缝满焊后，在焊缝一周均布6块加强补板，提高桩间的连接质量，见 REF _Ref80177577 h 图15。为保证焊接质量，接长钢管桩焊缝开V形坡口，见图 REF _Ref80177603 h 图 14，焊接质量满足二级焊缝要求；钢管柱对接焊缝为重要承载焊缝，需熔透。最后由第三方单位对钢管桩连接焊缝进行检测，检测结果报备业主、监理。待监理工程师确认焊缝合格后，方可继续钢管桩施沉。图 SEQ 图 * ARABIC s 3 13 钢管桩接桩时拼接示意图图 SEQ 图 * ARABIC s 3 14 钢管桩对接示意图图 SEQ 图 * ARABIC s 3