超常规预应力方桩安全施工技术

超常规预应力方桩施工安全技术［摘要］根据超常规预应力方桩，对桩机进行选择、验算和施工方法的制定。［关键词］预应力方桩；步履式桩机；安全；［文章编号］1工程概况：福州港江阴港区5万吨级集装箱船码头装卸桥后轨道基础桩工程，位于兴化湾中部北岸的福清江阴半岛壁头角海域。本工程采用预制预应力方桩：断面尺寸为600mm×600mm，二节桩、桩长为33~42m，桩数78根，单节桩长为14~23m，单节桩最重为196.5kN，是超常规预应力预制方桩。桩由预制厂预制、船运到码头。施工要求：桩尖持力层为强风化花岗岩，沉桩控制以贯入度控制，以标高为校核，最后控制贯入度为3mm，要求桩锤最大锤击能量≥212kN-m。码头平面图施工场地：桩机的正前方是采取基槽挖泥至中粗砂或强风化岩、然后抛填块石、再造3m厚抛石基床，在基床上放置9m厚15m高的沉箱基础，经码头主体结构施工后，在其内侧用中粗砂回填约23米厚、30m宽的狭窄砂堤，桩机就是在这样的砂堤上进行施工作业。工期紧：由于工期紧，总承包单位采取边回填砂边进行桩基施工，桩机进场时东头砂堤才填约30米长，随着桩机施工向西推进，填砂工作也逐步地向西延伸。2关键问题：本工程突出的特点：总承包单位根码头剖面图据设计图纸先行委托预制厂预制桩,即桩身几何尺寸和重量已成定型，适合这样超长超重的桩机很难找。3施工方案的制定：3．1桩机和桩锤的技术性能：哀3鸡．浙1私．晃1辈桩机的选择：士通过市场调查删，绝大部分的岔履带式打桩机滴吊桩能力均故在现10药0咸兔kN真以内，个别最雄大富的翼D3起4闻步履式打桩机椅吊桩能力也只宇有临175事.社5签仍kN仓。贩只好享选射用烛D3次4炭步履式打桩机袋，呼采取姨必要的闹安全边措施如。镰D3引4辰步履式打桩机录性能素表提供下列数证据花：甩⑴相适兆用茎MH72欲B元（锤披重葱183堪.络62扫kN脏）以下的柴油需锤，计算荷载泪为失21栗8饭kN丘（含桩帽重量夸）；香糕⑵鄙打桩能力为秒打升27被m使*0.5尚m榆*0.5缘m碑以下砼桩什（制175拉.净5养kN险）视,孟最大拔桩力言为初50返0锤kN奥央(梯包括柴油锤重令量仆)联；弄⑶插吊桩时，桩重军心偏前不得大饲于仆4飘m忘，偏左（右）尘不得大膛于剂1.5稼m追。聋⑷疑乱桩机卷扬机拒为劣3JB盛5旺型，额定速度舱与额定拉力如至下：鬼档透弟位贷慢孝赌档烧中档食快档号速游甩度经15m/mi疑n凭35m/mi喉n怠50m/mi激n汉拉与遭力宾50kN但50kN艺25kN盯采用慢档施工泥，减少振动，故同时拉力犬=表50kN晴＞揉滑车组的跑头滨拉力撞S=f逐0涌KQ姓=0.19谈×隶1.2杏×铁196.5=陆44.8灾kN固。旁3印．骗1嘴．判2挖桩锤的选择：遵柴油锤性能刃的主要指标如猎下表衔：屯技术参数折规格蒜上活塞重量（刃kg仇）浅每次最大打击笛能量（贷Nm按）额作用于桩上的川最大爆炸力（汤kN慧）腊适宜打桩规格佳最大（燃kg垫）草锤总重爹（客kg蛋）残D80-2扇3害柴油锤黑8000黄266830样2600包30000症16365敏MH72仪B犯柴油锤五7200辱216000省-样17000冰18362手选焰用垂D80-2妨3腔桩锤，最大打眠击能量商266.83秩kN忘献–墙m易≥乎212谁kN光最–丹m值，应符合设计要求慈。学3咬．义2赌可行性黄验屑算：呜从上面桩机技医术性能展的血3舍项控制指标及皇桩机的结构分句析，柴油锤重端量、桩身重量烧、桩重心的偏递移量等指标，糖都是针对肆桩机导管若自身、纽桩机导管骑与桩机平台连歪接浙的销轴菠、狱桩机导管膛与后撑杆连接形的球座拾等受力能力而肺言的。歉3访．吸2渐．担1桨总体验算：忌柴油锤重量、烈桩身重量都是旋从昏桩机导管妄的顶部加载给肥桩机导管标、再传递给秋桩机导管汽与桩机平台连篮接的销轴肉，如果柴油锤逢重量和桩身重合量加起来的总盲重量不饱超过原桩机性鼠能的要求块，则对婚桩机导管彼及捞桩机导管恩与桩机平台连贵接的销轴弄受力状态初将处于安全状澡态漠。从这个角度果入手枪分析测算角：蚁配置辉项目晒原桩机性能表孔上的配置绣现桩机配置方扛案蹈型号及规格泄重量（赏kN邮）浑型号及规格闯重量（祝kN恐）版柴放第油谨浮锤院MH72B会183坝.恐62剂D80禁-23搏163鸡.帅65店预默彼制戴削桩盆27撒m戚*0.5害m奔*0.5寻m壁实心凡175孝.球5型23蔑m们*0.6差m欠*0.6判m犯Φ军20驳0筛空心伴196晌.瓦5舱桩机导管羽34m阴高化195.47惹31存m季高鹅180.47肾桩妄骆厅帽寒30瓣30驰合计援584.59酱570.62兰从以上对比可眯以看出，新的仓配置方案的重孟量比原桩机性触能表上的配置晃重量轻了间：象584.59溉-570.6姨2=13.9后7剥量kN传，所以是安全翁的。敏3遵．锯2朝．膛2佣D3疯4测桩机配置部件扰的验算报①惑桩机录卷扬机用钢丝妇绳遥6黄×熟19+1-2快1.5-17确00杂，塔查表：钢丝绳带的钢丝破断拉隶力总和为蹈≥僵298侦kN呈，即钢丝破断搭拉力总和橡F巨g牺=298kN准,听换算系数慰=0.85,多秘垒安全系数破K=5,寒则钢丝绳允许测拉力捎[慨F献g慢]册=京冶F膛g止/K=0.8婚5窄×赛298/5=铅50.66且kN旧＞字50kN淡。伟满足卷扬机慢严档和中档的要像求。捎②乞桩机吊桩用滑脾车组，选用三轨门滑车组允许山荷载雄为哈200征kN稠。动滑轮上引社出绳根数勾为叉6喷条，跑头计算幅系数盘f沸0面=0.19,说镜动力系数欲K雾=1.2,拿妹吊装荷载次Q崖=196.5门kN饺。赶滑车组的跑头坛拉力控S=f抄0粗KQ荡=0.19酒×久1.2贝×尖196.5=笼44.8仓kN萍＜抄50kN桐。均在卷扬机丧和钢丝绳允许樱范围内，满足套要求。坐③疼捆绑桩身的钢练丝瓶绳仇6鞠×消19+1-四40娘-170偶0员，查表：钢丝膛绳的钢丝破断准拉力总和为期≥冻1025忆kN视，即钢丝破断明拉力总和埋F小g彩=明1025竹kN,职换算系数穿=0.85,毯需际安全系数逐K=绕8姻,杏则钢丝绳允许浴拉力面[达F臂g萄]恒=逆什F洪g牙/K=0.8忧5辨×甚1025含/8=振108.91喊kN半。亭用一条钢丝绳兵对折成漠二条钢丝趁绳使用熄，浙108.91剑×毁2=217.滋82拖kN足＞风196.5挠kN砌，满足要求净。锻④穴渠与滑车组配套繁的、与捆绑桩北身的钢丝绳配劈套的等卡环，禾选用允许荷载土为运300躬kN仗。印3效．显2耗．驻3吵5费0文吨履带式起重痛机选争用互IPD-9泽0胁型，起重臂装疤配长度奖为犯28缴m充时的提升能力衔如下表：昂工作半径（暗m忽）级6.0稠7.0税8.0盟9.0繁10.0饱12.0陷提升能力（悄kN宗）宇210蛾169岸140顾119甲103中81副采胃用者28身m班长的臂长，既歪可以使鼻履带式起重机垂单独能够进行哨场内卸桩与就王桩工作，又能肚够与桩机进行尘联合双机抬吊替桩。流3眠．拥3趣施工方法：币为了减少咽桩机导管泪顶部满负荷受场力的时间。采踢取额用谦5恰0混吨履带式起重跟机辅助抬吊起宁桩，首先，织由砖5百0竞吨履带式起重饺机将桩吊运到述桩机的左前方怒，桩顶一头的易吊点部位位于神桩机导管继吊钩正下方，音桩尖一头的吊重点部位位于左吊前宫方唉5氏0朽吨履带式起重偿机吊钩下方，蓝桩机、桩身嘉和距5坐0跌吨履带式起重枕机履带行走线堵路等三者均处介于相互平行状涨态肿（见示意图）堵，且桩身处在很桩机击与窄5葱0递吨履带式起重芬机二者之间。训其次，由桩机过和袭5崇0吸吨履带式起重腔机双机将桩身巴吊离地翅面馅4命m件左右。其三，荒随着桩机那一植头桩身继续吊刺起烦，斩5啊0泄吨履带式起重浪机吊着桩尖这祸一头慢慢地从家左前方向桩机赶方向行走过来位将桩身往桩机刺这一边送，直报至桩身钞基本处于垂直征状态。最后，定由桩机单独吊页着进行桩位对沿中插桩或接桩慎。律甲捏鹰完施工场地平面聚图虎、顶桩机与起重机瘦吊桩示意图帝双机抬吊过程公中着重要避免竞出现相互拉扯上现象，采取打声桩机操作工淘与蚁5义0粒吨履带式起重宗机操作工在现烛场指挥人员的甲指挥下工作要灶协调，桩机起衣吊桩身上升的召速度止与哭5游0柜吨履带式起重驰机从左边向桩牛机中心输送的洒速度要协调。拔桩机吊桩的钢焰丝绳要始终保拆持垂直状态，镇要尽可能地避股免因钢丝绳不至垂直而在灶桩机导管俊上端产生过大探的侧向拉力。淡3镇．文4术安全技术措施搞3三．沃4筛．庄1罩捆绑桩身的钢惕丝绳钞与监桩身棱角惰接触挺部位采用汽车跪轮智胎扩抱扎，以防桩益身棱角损伤钢简丝绳的丝。在岂使用中规定专唉人负责，一旦逐发生断丝立即哭更换。因3剖．捏4酬．铁2姜桩重心偏贯移量的控制，育由尤5狮0赴吨履带式起重露机将桩吊运到付桩机的前方质，使桩机吊桩朱的钢丝绳基本糊上处于垂直状勺态，尽可能避肝免桩机导管顶宅部因吊桩而产规生侧向拉力，庸从而保证部桩机导管与后案撑杆连接的球肠座受力绸在允许范围内龟。恰3精．苦4岂．脉3嫩桩机已经用到拆极限，因此对富场地回填的平昨整度和密实度汁要求更高，避勾免因地面不平棚整或不密实而累造成桩机倾斜睛，形成桩机和绸桩身重心偏移秃量过大，引起望桩机失稳。张3刻．姑4以．嚼4复液压泵、单向王阀盛、密封圈漠等朗更换茂新的蚕，保证液压压傻力的稳定和各棉支腿液压缸不谁因单向阀或密封封圈的不密封惕出现泄压现象废的产生，从而坟导致桩机平台教的不水平、导胃杆的不垂直碎。抱3食．画4貌．嘱5甩参与施工全体灌人员进行岗位世安全技术交底唇，明确各个岗汉位的安全注意员事项，特别是亲如何防范危险捕部位可能出现刑的问题，要求件对危险部位要透勤检查，一旦卵出现