大豐港石化碼頭振動(dòng)錘沉樁施工技術(shù)

1、精品文檔大豐港石化碼頭振動(dòng)錘沉樁施工技術(shù)三航江蘇分公司大豐港石化碼頭工程項(xiàng)目部高自兵1 引言樁基礎(chǔ)在港口、橋梁、工業(yè)民用建筑及海洋工程中占有非常重要的位置，在不同的地質(zhì)構(gòu)造、施工條件、自然條件下選擇與其相適應(yīng)的樁基，并根據(jù)所選用的樁基采用合適的沉樁工藝進(jìn)行施工顯得尤為重要，下面以鹽城大豐港石化碼頭工程為例，初步探討如何在淺灘進(jìn)行振動(dòng)錘沉樁施工。2 工程概況2.1工程簡介大豐港石化碼頭工程位于大豐港二期工程以南600 米，本工程分為引橋工程及碼頭工程，碼頭工程為5000 噸級(jí)化工泊位兩個(gè)（兼顧50000 噸級(jí)），50000 噸級(jí)植物油泊位一個(gè)，引橋工程長2895m，寬 10m，為高樁梁板結(jié)構(gòu)。引

2、橋共有101 個(gè)排架，包括84 榀橫梁及17個(gè)墩臺(tái)，間距均為24米。港區(qū)道路頭引堤（現(xiàn)有）碼期預(yù)二已圍陸域圍墾線大豐二期碼頭留化工儲(chǔ)B約存振動(dòng)錘沉樁大豐石化碼頭區(qū)AA工程分界點(diǎn)引堤工藝管線B 吊打鋼管樁補(bǔ)償平臺(tái)綜合用房平臺(tái)#3食用油泊位本期擬建#2化工泊位本期擬建施工總平面圖2.2 工程地質(zhì)#1化工泊位本期擬建工程所在區(qū)域各層巖性及特征概述如下： 1 層 - 砂質(zhì)粉土夾粉砂(Q4m) ：灰黃、青灰色，濕，松散- 稍密。切面無光澤，干強(qiáng)度韌性低，含少量云母碎片，粉砂為松散- 稍密狀，局部夾少量粉質(zhì)粘土薄層，具微層理。.精品文檔 2 層 - 砂質(zhì)粉土夾粉砂(Q4m) ：灰黃、青灰色，濕，稍密- 中

3、密。切面無光澤，干強(qiáng)度韌性低，含少量云母碎片。層 - 粉質(zhì)粘土、粘土(Q4m+al) ：灰黃、灰青色，可塑，稍有光滑，干強(qiáng)度韌性中等，具鐵錳質(zhì)浸染，局部夾少量粉砂及粉土薄層。 1 層 - 粉質(zhì)粘土夾粉砂 (Q4m) ：灰青色，軟塑為主，稍有光滑，干強(qiáng)度及韌性中等偏低，夾粉砂薄層，局部呈互層狀，含少量腐殖物，局部夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，土質(zhì)不均。 2 層 - 砂質(zhì)粉土(Q4m) ：青灰、灰色，濕，稍密- 中密，無光澤，干強(qiáng)度及韌性低，搖振反應(yīng)迅速，性質(zhì)趨近于粉砂。局部夾粉質(zhì)粘土薄層。 3 層 - 粉砂 (Q4m) ：青灰色，飽和，稍密- 中密，級(jí)配差，礦物成份石英、長石、云母等，局部性質(zhì)趨近于砂質(zhì)粉土

4、，見少量貝殼碎片。 4 層 - 粉質(zhì)粘土夾粉砂 (Q4m) ：青灰、灰色，可塑，局部軟塑，稍有光滑，干強(qiáng)度及韌性中等偏低，含少量腐殖物。夾較多粉砂薄層，局部與粉砂呈互層狀。土質(zhì)均勻性較差。 5 層 - 砂質(zhì)粉土 (Q4m) ：青灰、灰色，濕，中密，無光澤，干強(qiáng)度及韌性低，搖振反應(yīng)迅速，性質(zhì)趨近于粉砂。局部夾粉質(zhì)粘土薄層。 6 層 - 粉砂 (Q4m) ：青灰色，飽和，中密，級(jí)配差，礦物成份石英、長石、云母等，局部性質(zhì)趨近于砂質(zhì)粉土，見少量貝殼碎片。 7 層 - 粉質(zhì)粘土 (Q4m) ：青灰色，軟塑，稍有光滑，干強(qiáng)度及韌性中等，局部夾粉砂薄層，含少量腐殖物，局部為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，土質(zhì)不均。土層主

5、要物理及壓縮性指標(biāo)表（表一）層巖土名稱含水率天然密度孔隙液性壓縮系數(shù)及模量滲透系數(shù)a1-2ES1-2垂直 Kv水平 Kh號(hào)( )(g/cm 3 )比 e指數(shù)IL(MPa-1 )(MPa)(10 -7 cm/s)(10 -7 cm/s)砂質(zhì)粉土25.81.960.720/0.1215.18136621 夾粉砂砂質(zhì)粉土25.61.960.733/0.1215.7818325夾粉砂粘土、粉質(zhì)29.01.970.7900.690.296.446.2152.66粘土粉質(zhì)粘土33.01.900.9001.190.385.2852.08175.41 夾粉砂29.81.920.829/0.219.706396

6、砂質(zhì)粉土224.31.970.696/0.1314.7531100粉砂3粉質(zhì)粘土32.71.900.8971.060.355.5980.4690.764 夾粉砂.精品文檔26.91.940.765/0.259.2527.297.7砂質(zhì)粉土525.01.970.707/0.1215.0418558粉砂6粉質(zhì)粘土34.81.880.9541.150.385.1926.3282.507 局部夾粉砂2.3 地形水深大豐港一帶海岸平直，走向NNW-SSW，屬堆積型粉砂淤泥質(zhì)海岸，地表巖性以粉砂及粉土為主。擬建引橋區(qū)部分位于潮間帶內(nèi)，潮間帶長約7km ，地勢較平坦、寬闊， 由西向東自然坡降約4。 部分已人

7、工圍田或吹填，淺海區(qū)海底地勢較為平坦，自然坡度約為7 ，局部受海潮沖刷作用下略有起伏。施工區(qū)域泥面標(biāo)高( 當(dāng)?shù)乩碚撟畹统蔽换鶞?zhǔn)面) 為 +1m -2m ，水深為0.5m 4.5m 。3 施工工藝選擇引橋91#101# 排架 樁基原設(shè)計(jì)為部分 打樁船施 打PHC 樁施工， 部分灌注樁施工，由于該施工區(qū)域?yàn)闇\灘，打樁船沉樁施工效率較低，同時(shí)后方引堤未開始施工，灌注樁施工砼供應(yīng)較為困難，根據(jù)工程實(shí)際情況，對(duì)比分析各種樁基施工的優(yōu)缺點(diǎn)（見表二） ，最終設(shè)計(jì)同意變更為采用振動(dòng)錘沉樁方案。樁徑為 1000mm，壁厚 16mm18mm，樁長分為41m、 43m、 45m、 47m四種，共計(jì)78根樁。樁基施工

8、工藝對(duì)比表二施工優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)工藝打樁船沉樁施工技術(shù)成熟，沉樁速度快，效對(duì)水深要求較高，在淺灘處沉樁須施工率高，質(zhì)量易控制，趕潮水作業(yè)，會(huì)導(dǎo)致施工效率降低，基本不受潮水限制，可全天候作但樁對(duì)接時(shí)對(duì)船體穩(wěn)定要求較高，振動(dòng)錘沉樁業(yè)，施工速度快，施工使用臨時(shí)即受風(fēng)浪影響較大；對(duì)電焊工的操施工平臺(tái)，可移動(dòng)施工，施工成本較作水平要求較高，必須及時(shí)進(jìn)行探低。傷檢測，質(zhì)量控制是關(guān)鍵對(duì)后方道路要求較高，必須能保證灌注樁施工施工技術(shù)成熟完善，質(zhì)量易保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)。4 施工工藝流程及控制要點(diǎn)4.1施工流程.精品文檔根據(jù)設(shè)計(jì)樁長，將每根樁分為三節(jié)焊接沉樁，具體振動(dòng)錘沉樁施工流程如圖1所示：安裝定位架焊接井字梁吊放第

9、一節(jié)樁振動(dòng)沉樁第一節(jié)吊放第二節(jié)樁對(duì)接、焊接接樁振動(dòng)沉樁第二節(jié)吊放第三節(jié)樁對(duì)接、焊接接樁振動(dòng)沉樁第三節(jié)施打下一根樁排架沉樁結(jié)束測量粗定位測量精確定位探傷檢測探傷檢測測標(biāo)高、復(fù)測樁位移船施打下一排架圖 1振動(dòng)錘沉樁施工工藝流程圖4.2測量定位、安放定位架、加固井字梁打樁前由測量粗定位，移船并吊放提前制作好的定位架，如圖2所示。再由測量精確放線定位樁位，對(duì)應(yīng)樁位施工人員在定位架上加固井字梁。吊放定位架，測量放線定位，加固定位井字梁。測量采用 GPS測量儀器，測量水平誤差5cm，符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求（30cm）。（圖2）4.3振動(dòng)錘的選擇根據(jù)振動(dòng)錘的激振力大于土的摩阻力來選擇，振動(dòng)錘克服土的摩阻力后，才

10、能.精品文檔將樁沉入土中，既FV FRFV振動(dòng)錘的激振力（KN）FR土的摩阻力（KN）土的摩阻力按下式計(jì)算FR=fULL樁的入土深度（m）U樁的周邊長度（m）f 土層單位面積的動(dòng)摩擦力（KN/m2 ），可按下表估算（表三）砂性土黏性土標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)f （ KN/m2）標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)f （ KN/m2）0 4100 2104 10152 41510 30204 82030 50258 1525 504015 3040 3050求到土的摩阻力后，可根據(jù)下表選用合適的振動(dòng)錘。（表四）4.4吊樁并沉樁第一節(jié)樁根據(jù)水深要求，沉樁選用吊重為50t 的小型起重船（可擱淺作業(yè)），起重船吊起.精品文檔第一節(jié)鋼管樁，

11、放置到加固好的井字梁中，振動(dòng)錘沉第一節(jié)鋼管樁到合適高度。第一節(jié)鋼管樁樁身垂直度要嚴(yán)格控制，保證樁身垂直度1%。根據(jù)工程地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)承載力要求，沉樁設(shè)備采用DZ-90 型振動(dòng)錘。（見圖5）DZ-90 型振動(dòng)錘性能參數(shù)表（表五）性能參數(shù)電動(dòng)機(jī)功率90 千瓦偏心力矩500Nm激振力677KN空載振幅9.0mm允許拔樁力300KN樁錘質(zhì)量5864Kg4.5焊接接樁、沉樁第二節(jié)樁吊起第二節(jié)鋼管樁，與第一節(jié)鋼管樁對(duì)接，焊接第一節(jié)與第二節(jié)鋼管樁，鋼管樁焊接節(jié)頭部位按照樁基規(guī)范進(jìn)行坡口焊接，焊接須專業(yè)焊工進(jìn)行操作，焊接完成后，接樁焊接完成后要及時(shí)進(jìn)行探傷檢測，經(jīng)探傷檢測（見圖3 ）合格后，吊振動(dòng)錘沉樁到合適

12、位置。4.6 焊接接樁、沉樁第三節(jié)樁（圖 3）吊起第三節(jié)樁，焊接與檢測步驟與第二節(jié)施工相同，檢測完畢，依照測量標(biāo)高和設(shè)計(jì)標(biāo)高，吊振動(dòng)錘沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高。4.7移船沉樁下一個(gè)排架一個(gè)排架沉樁完成后，移船位，并用起重船起吊定位架放入下一沉樁位置。施工順序?yàn)閺臇|向西依次沉樁，最后兩個(gè)排架待吹填完成后再進(jìn)行施打，防止由于主動(dòng)土壓力致使已沉樁發(fā)成平面的位移。5 試驗(yàn)及檢測.精品文檔5.1探傷檢測樁節(jié)焊接完成后，要及時(shí)進(jìn)行探傷檢測，確認(rèn)焊接效果。對(duì)已完成沉樁進(jìn)行探傷檢測，探傷檢測比例不小于焊縫總長度的10%，現(xiàn)檢測等級(jí)均為級(jí)。5.2靜荷載試驗(yàn)根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)Y15#墩臺(tái)試樁1 進(jìn)行了靜荷載試驗(yàn)（快速法），由上

13、海港灣工程質(zhì)量檢測有限公司負(fù)責(zé)靜荷載試驗(yàn)，見圖4 。（圖 4）具體檢測結(jié)果如下：檢測結(jié)構(gòu)為極限承載力不小于5775KN ，大于試樁的抗壓設(shè)計(jì)承載力3571KN ，也大于設(shè)計(jì)抗壓初估值5250KN。滿足設(shè)計(jì)要求。6 其它施工注意事項(xiàng)6.1鋼管樁制作由于本工程每根鋼樁分為三節(jié)，采用人工焊接，為保證工程質(zhì)量，對(duì)制樁要求較高，樁直徑允許偏差2mm。6.2焊接接樁本工程主要施工部分均為人工焊接接樁，這對(duì)電焊工的焊接水平要求較高，所.精品文檔有電焊工均需經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)。6.3防腐鋼管 樁 自 樁 頂 向下 0 20m采 用 重 防 腐涂 層 ， 涂層 厚 度 為 1100m（ 防 腐涂 料 為725L-H53-9環(huán)氧重防腐涂料），樁頂向下20 35m采用輕防腐涂層，涂層厚度為 600m，在吊裝、焊接、沉樁過程中易受損，在施工過程中要注意保護(hù)防腐涂層不被破壞，如有破壞處，需及時(shí)補(bǔ)涂防