碼頭工程預(yù)制樁沉樁施工方案

1、新會港二期碼頭工程 預(yù)制樁沉樁施工方案 施工單位: 中鐵港航局集團有限公司 編 制9: _ 審 核: _ 日 期: _ 【中鐵港航局集團有限公司新會港二期碼頭工程項目部】 目錄 第1章工程概要 .4. 1.1編制依據(jù) .4. 1.2項目概況.4. 1.3自然條件.4. 1.3.1 水文 .4. 1.3.2工程地質(zhì) .5. 1.3.3 地震 .6. 1.4 計劃工期 .7. 1.5 質(zhì)量要求 .7. 1.6技術(shù)要求.7. 1.6.1設(shè)計沉樁控制要求.7. 1.6.2檢測技術(shù)要求 .7. 第2章施工布置 .8. 2.1投入本工程的主要機械設(shè)備 .8. 2.2投入本工程的施工人員計劃 .8. 2.3

2、沉樁施工順序布置 .9. 2.4地錨布置. .13 2.5沉樁測量基線的布置 . 1.4 第3章沉樁施工方法 . 1.5 3.1沉樁施工工藝流程 . 1.5 3.2主要工序施工方法 . 16 3.2.1打樁船錨纜布設(shè) . 1.6 3.2.2測量定位 . 16 3.2.3 沉樁 . 1.8 3.2.4沉樁過程記錄 . 22 3.2.5 夾樁 . 25 3.2.6 截樁施工 .26 3.3驗收標準及方法 . 26 第4章 常見的質(zhì)量通病及控制措施 . 26 4.1沉樁困難，達不到設(shè)計標高 .27 4.2樁偏移或傾斜過大 . 27 4.3樁達到設(shè)計標高或深度，但樁的承載能力不足 . 2 8 4.4壓

3、樁阻力與地質(zhì)資料或試驗樁所反映阻力相比有異?，F(xiàn)象 .29 4.5樁體破損，影響樁的繼續(xù)下沉. 29 第5章.施工進度計劃 . 30 5.1主要施工里程碑 . 30 5.2工期保證措施 . 3.1 5.2.1組織保證 .31 5.2.2計戈U控希9 .32 5.2.3現(xiàn)場控希9 .33 5.2.4施工調(diào)度控制 .33 5.2.5施工技術(shù)保證 .34 5.2.6人員、設(shè)備保證 .34 第6章.質(zhì)量保證措施 . 35 6.1目的.35 6.2工程質(zhì)量目標 . .3.5 6.3質(zhì)量管理保證體系 . 36 6.4質(zhì)量控制及保證措施 .38 6.4.1 總體質(zhì)量保證措施 .38 6.4.2工程原材料控制

4、.38 6.4.3現(xiàn)場施工過程的質(zhì)量控制 .38 6.4.4文件和資料控制 .40 第7章安全保證措施 .41 7. 1安全生產(chǎn)管理組織機構(gòu)、保證體系和安全生產(chǎn)責任 .41 7.1.1安全生產(chǎn)管理組織機構(gòu) .41 7.1.2安全管理保證體系 .43 7.2嚴格執(zhí)行項目部安全管理規(guī)定 . 44 7.3施工過程船舶安全措施 . .4.6 7.4防臺應(yīng)急預(yù)案 . 47 第8章環(huán)境保護措施 . 49 8.1現(xiàn)場臨時辦公生活區(qū)環(huán)境保護措施 . 49 8.2施工現(xiàn)場環(huán)?？刂?. 49第1章工程概要 1.1 編制依據(jù) (1) 新會港二期工程施工圖紙; (2) 現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計、施工規(guī)范;與本工程分項相關(guān)的技術(shù)檢

5、驗、評定標準; 交通部水運工程測量規(guī)范(JTJ203-2001); 交通部水運工程質(zhì)量檢驗標準(JTS257-2008); 交通部高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTS167-1-201C); 交通部港口工程樁基規(guī)范(JTJ254-98) 1.2 項目概況 沉樁是本工程的關(guān)鍵工序，沉樁的施工進度直接影響到整個工程的進度。按設(shè)計要 求及施組整體工序安排，沉樁前要先進行岸坡開挖，開挖標高約為-19m，開挖后回填4m 厚砂層再施工，這樣整個沉樁區(qū)域的水深能夠滿足任何的打樁船作業(yè)，同時回填砂層再 沉樁對沉樁期間岸坡穩(wěn)定也起到一定的保障作用。 整個沉樁區(qū)域長343.5m,寬31.5m,樁基采用,800PHC管樁

6、，碼頭管樁橫向布設(shè)10 個排架、縱向布置61個排架、各排架布置6根直樁，一對叉樁(前沿)、一對半叉樁(后 沿)，其中直樁共427根、斜樁共183根，共610根，設(shè)計的單根樁長為4050m合計 26387米，管樁為一次加工成型，選擇江門市裕大管樁廠進行預(yù)制購買。 1.3自然條件 1.3.1 水文 潭江在場地西部自西向東流，至三江口折向南流，從崖門口出海。從熊?？谥裂麻T 口為崖門水道，俗稱銀洲湖，銀洲湖是沿南北向斷裂(銀洲湖斷裂)發(fā)育的弱谷型河口 灣，灣口向南，后經(jīng)兩岸圍灘墾殖，逐漸形成今日窄長的水道;崖門口外有荷包島屏障， 使銀洲湖區(qū)域建港不受外海風浪的影響。 崖門水道屬潭江下游河口感潮河段，河

7、面寬闊，河床縱比降平緩，水流變化復(fù)雜， 既有河川徑流的下泄，也有潮流的上溯;雨季洪潮互相頂托，水位多變，若漲潮時受臺 風、暴雨或洪水影響，則出現(xiàn)暴潮。 據(jù)銀洲湖黃沖站水文觀測資料:銀洲湖多年平均入海徑流量為 196億立方米，最大 斷面漲潮流速為1.24m/s，最大斷面落潮流速為 0.87m/s，屬弱徑流強潮流水道。本港 區(qū)碼頭前沿漲潮平均最大為0.67m/s，落潮平均最大流速為0.43m/s。 根據(jù)銀洲湖區(qū)域及附近水域的石咀、三江口、黃沖和西炮臺水文站水位實測資料， 銀洲湖水域的潮汐屬不規(guī)則半日潮，日潮不等現(xiàn)象顯著，潮流界、潮區(qū)界隨洪、枯季節(jié) 及流徑、潮流的大小而變化，各站潮汐特征見表 2-2

8、-1 : 表 2-2-1 石咀 三江口 黃沖 西炮臺 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) 平均漲潮歷時 4:57 4:04 5:20 5:07 平均落潮歷時 7:24 7:26 7:14 7:21 本港區(qū)碼頭位于潭江水道天馬農(nóng)場段，河水大致自西向東流，河面寬約800iooom 水深為314m根據(jù)近20年的資料統(tǒng)計，港區(qū)的極端高水位(50

9、年一遇)為2.60m, 極端低水位(50年一遇)-1.89m。鉆探期間河水位為-0.700.70m,潮差約1.40m。 1.3.2工程地質(zhì) 據(jù)地質(zhì)勘察，場地土質(zhì)地質(zhì)自上而下依次分布為: ?素填土:棕黃色、褐黃色，成分以粘性土為主，含礫、碎石，為新近填土，結(jié) 構(gòu)松散。該土層主要分布于河岸大堤及局部新填路基，厚度為 0.706.40m。 ?粉土:灰褐色、灰黑色，為耕植土，含較多粉、細砂，局部為粘性土，呈松散 狀，飽和。主要分布于耕地中，在河溝、魚塘中缺失，厚度為 0.306.20m。 ? 淤泥:灰黑色，頂部含粉砂，底部含貝殼碎片及粉、細砂，局部夾粘土層或相 變?yōu)橛倌噘|(zhì)粘土，流塑，飽和。該土層分布廣

10、泛，厚度為 5.7026.00m。(岸坡開挖部 分已做軟基處理) 場地淤泥厚度的分布規(guī)律:總體呈自北往南、自東到西逐漸變薄趨勢，厚度自北東 25.926.0m向南西遞減為5.75.8m。淤泥抗剪強度Cu值的變化規(guī)律:根據(jù)十字板剪 切試驗成果作抗剪強度Cu與深度S關(guān)系散點圖，可直觀的表明Cu值與S大致成線性關(guān) 系，剔除個別離散較大的數(shù)值后，通過回歸統(tǒng)計計算得到抗剪強度 Cu與試驗點深度S 的關(guān)系式:Cu=0.899S+7.50,相關(guān)系數(shù)丫 =0.824。 ?中、細砂:灰黃色、淺白色，以中、細砂為主，粗砂次之，局部相變?yōu)榇稚?，?松散稍密狀，飽和。標貫平均值 N=11.2擊。該土層分布廣泛，厚度為

11、 0.105.70m。 ? 礫砂:灰白色、淺白色、淺黃色、灰黑色等，以礫砂為主，中粗砂次之，底部 夾卵石，局部相變?yōu)榇稚?，呈中密密實狀，飽和。標貫平均?N=22.8擊。該土層分 布較廣泛，厚度為 0.2010.30m。 ?砂質(zhì)粘性土:棕黃色、棕紅色，含較多石英礫石，為花崗巖風化殘積土，呈可 塑狀，飽和。標貫平均值 N=13擊。該土層分布較廣泛，厚度為 0.5010.40m。 ? 砂質(zhì)粘性土:棕黃色，棕紅色，含較多石英礫石，為花崗巖風化殘積土，呈硬 塑狀，飽和。標貫平均值 N=23.4擊。該土層分布廣泛，厚度為 0.5015.80m。 ? 全風化花崗巖:棕黃色、棕紅色，殘留花崗結(jié)構(gòu)，巖石強烈風

12、化呈土狀(砂質(zhì) 粘性土)，堅硬、很濕。標貫平均值 N=38擊。該巖層分布廣泛，厚度為 0.5010.00m。 ? 強風化花崗巖:棕黃色、棕紅色、肉紅色、灰白色，殘余花崗結(jié)構(gòu)清晰，巖石 風化強烈，長石大部分已風化高嶺土，呈土狀(砂質(zhì)粘性土)半土半巖狀，節(jié)理裂隙 發(fā)育，裂隙面多見有鐵錳質(zhì)侵染。巖心破碎，遇水易軟化。作標貫試驗 175次，錘擊數(shù) N=5(110擊，平均值N=70擊。該巖層分布廣泛，鉆孔揭露厚度為 2.6031.90m。 ? 中微風化花崗巖:淺黃、灰白色，中粗?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā) 育，節(jié)理傾角為7080?。節(jié)理面多見鐵錳質(zhì)侵染，巖芯呈碎塊狀柱狀，堅硬，致密， 錘擊聲脆。該巖

13、層僅部分鉆孔揭露，揭露厚度為 0.2014.00m。 1.3.3地震 本地區(qū)地震裂度為,度。 1.4 計劃工期 沉樁施工工期110個日歷天。 1.5 質(zhì)量要求 質(zhì)量滿足水運工程質(zhì)量檢驗標準JTS257-2008合格標準(詳見第3章，3.3節(jié)) 1.6技術(shù)要求 1.6.1設(shè)計沉樁控制要求 打樁采用D80柴油錘，打樁以貫入度為主，樁底標高控制為輔，樁尖進入強風化巖 不得小于3.0m，打樁最后貫入度初步定為50mm/10擊，最后由現(xiàn)場試樁決定。 1.6.2檢測技術(shù)要求 (1) 軸向承載力采用高應(yīng)變動力檢測方法進行檢測，數(shù)量為總樁數(shù)的 2% (2) 樁身完整性采用低應(yīng)變動力檢測方法進行檢測，數(shù)量為總樁

14、數(shù)的 10%第2章施工布置 2.1投入本工程的主要機械設(shè)備 投入本工程的主要機械設(shè)備表 數(shù) 量 國別 產(chǎn)額定功 率備 注 序 號 機械或設(shè)備 名稱 型號規(guī) 格 制造年 份 生產(chǎn)能力 用于施工部位 地 (kw) 樁架高 打樁船 中國 水上打樁 1 2003 1 65m 樁錘 中國 水上打樁 2 D80 1 2003 貨船 1000 噸 中國 運樁 3 2 2005 投入本工程的測量儀器表 序號 儀器名稱 型號 單位 數(shù)量 制造年份 用于施工部位 全站儀 臺 測量放樣 1 NTS-302R 1 2006 經(jīng)緯儀 臺 測量放樣 2 TE2 2 2006 3 水準儀 DSZ2 臺 1 2006 高程測

15、量 2.2投入本工程的施工人員計劃 沉樁施工人員計劃表 序號 施工人員 人數(shù) 備注 分項主管 1 1 分項技術(shù)員 2 1 分項施工員 4 1 質(zhì)監(jiān)員 5 1 安全員 6 1 測量人員 7 3 電工 8 1 9 船員 22 10 普通工 5 合計 36 2.3沉樁施工順序布置 本項目管樁共610根，其中直樁427根，斜樁183根，為了避免在沉樁過程中出現(xiàn) 先打樁與后打樁發(fā)生碰撞的問題，在沉樁施工前要先確定沉樁的順序，按圖紙?zhí)峁┑脑O(shè) 計數(shù)據(jù)及結(jié)合本項目的施工船形尺寸， 經(jīng)計算復(fù)核及電腦模擬編制了本項目的沉樁順序 (按數(shù)字排列的順序進行沉設(shè))，如下圖所示:|_卑 | _CI I M _二CM I_

16、I牛- I=|_ 予 I_1 IN I ,小 I | Icc- 廠.7 I I I AWM- I_ 如 |TT 6 I LC urt I *9 斗一第_蘭和-41 弟 I -I I I (L - 詁I a|O G I I I - J I I電訂I _M3II 沼I臨 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 碼頭前沿 樁位中軸線延伸基點 T4 TO T3 T2 T1 沉樁測量基線布置平面示意圖第3章沉樁施工方法 3.1沉樁施工工藝流程 沉樁施工工藝流程圖 3.2主要工序施工方法 3.2.1打樁船錨纜布設(shè) 打樁的船機設(shè)備主要包括打樁船、運樁自航駁船、錨艇等，由于是內(nèi)河作業(yè)，所有 船舶必須具備在本工程區(qū)域的作業(yè)和適航條件。施工前對所有船舶的錨車、錨纜進行檢 驗以滿足要求。在打樁船進入施工現(xiàn)場前與港監(jiān)等有關(guān)部門聯(lián)系并獲得確認，以便對一 些如過江光纜等設(shè)施米取相應(yīng)的保護措施。在確定每根

18、樁的施打先后順序時，首先考慮 打樁船的外型尺寸，采用模擬打樁船型，進行沉樁站位試驗，以確?？沙翗丁Ｔ谏鲜龌?礎(chǔ)上，再考慮錨纜的布置，測量定位的通視方便、打樁船起錨移位的頻率、駁船喂樁的 位置以及后續(xù)夾樁、現(xiàn)澆樁帽等工序的合理緊湊。保證絞纜時不碰到已打好的樁，并盡 量減少起錨改纜移位次數(shù)。 施工中用錨艇輔助布纜，纜繩布置注意前抽心纜不能出現(xiàn)蹩樁現(xiàn)象，后抽心纜應(yīng)做 好標志;施工中注意俯打時后抽心、后邊錨持力較大，應(yīng)牢固定位，仰打時前抽心、前 邊錨持力較大，應(yīng)牢固定位，并且在沉樁過程中應(yīng)根據(jù)水位變化適當調(diào)整錨纜的長短。 為了確保工程質(zhì)量及施工安全，需要在施工水域布置 4套浮鼓錨墜，要求錨著力大 于2

19、0t，以滿足施工需要。另外增加1套浮鼓錨墜，在現(xiàn)場進行布置，與原先 4套交替 使用，可以大大提高打樁船的改纜移位效率。前錨根據(jù)現(xiàn)場的實際情況在卸載區(qū)上設(shè)置 8個地錨(詳見第2章2.3 )。 3.2.2測量定位 由測量人員根據(jù)設(shè)計圖紙?zhí)峁┑臄?shù)據(jù)，計算出各樁位的中心點坐標，再分別在碼頭 后沿的縱、橫兩個方向設(shè)置好各樁位中心軸線的延伸基點 (詳見第2章2.4 )，然后計算 出各樁位與基點的切點坐標，采用角度前方交會法進行沉樁定位，具體方法如下: (1)、直樁定位 直樁沉設(shè)測量定位用角度前方交會法， 采用三臺測量儀器進行定位(1臺全站儀、 2臺經(jīng)緯儀)，第一臺和第二臺儀器分別控制待打樁的兩個切點方位角

20、， 且兩臺儀器視線 的夾角控制在30? 150?,再用第三臺儀器在樁位的中心軸線進行檢校。如下圖所示: (2) 斜樁定位 斜樁沉設(shè)測量定位同樣用角度前方交會法，與直樁不同的是斜樁沉設(shè)不但要控 制樁位，還要控制平面扭角，因此除了計算待打樁與測量基點的切點坐標，還需計算出 測站點與管樁切點的俯或仰角值;本工程的設(shè)計樁頂高程為 -0.3m，考濾到水位變動影 響，如果按照-0.3m標高控制斜樁定位，漲潮時根本無法施工，本工程設(shè)計高水位為 +1.18,所以斜樁沉設(shè)觀測點高程暫定統(tǒng)一按+1.5m計算斜樁的俯角值來控制沉設(shè)。沉樁 前應(yīng)設(shè)立好施工水尺，施工水尺設(shè)在不受影響的、船頭前方和側(cè)方，便于施工過程中觀

21、察和記錄水位，在沉設(shè)管樁后，也可以將水尺移到沉設(shè)完成的管樁上。 采用三臺測量儀器進行測量定位(1臺全站儀、2臺經(jīng)緯儀)，第一臺架設(shè)在斜樁 扭角的延伸線基點上，控制待打斜樁的平面扭角及位置，第二臺儀器架設(shè)的位置與第一 臺儀器視線的夾角控制在 30? 150。，現(xiàn)場可根據(jù)實際情況調(diào)整，盡量保持在 80。 110。度之間，第二臺儀器通過切點及俯角數(shù)值控制定位，再用第三臺儀器在樁位的中 心軸線進行檢校。如下圖所示:1 切點第1臺儀器 扭 角 延 伸 切 線 第2臺儀器 控制切點及俯角 2切點 斜樁沉樁定位示意圖 3.2.3沉樁 第3臺儀器 一、船機的選擇 校核 本工程的管樁單根長度為4050米，沉樁區(qū)

22、域先開挖后回填 4米厚砂層再進 行沉設(shè)管樁，回填砂后沉樁區(qū)域的水深約為 15m水位土 0.0時)，不受船機吃水位限制， 線 I軸 按照現(xiàn)場的情況，選用40米架高的打樁船已能滿足施工條件，為了保證施工順利，計 劃選用65米架中 I位 I高的打樁船投入本工程使用，船體尺寸為(35m*12m*2.2m ,如下圖所示: 樁 擬投入本工程使用的打樁船圖片 二、樁錘、替打和樁墊等的選擇 (1) 樁錘的選擇 本工程設(shè)計樁錘型號為 D80實際施工采用D80錘型進行沉樁，符合設(shè)計要求。 (2) 替打的選擇 為了與管樁的尺寸和沉樁錘型相配套，替打采用釣鐘式替打。釣鐘式替打在沉樁過程 中主要功效有: (a) 可以顯著削平錘擊峰值，降低錘擊應(yīng)力，減小偏心錘擊，因而可以避免樁頭混凝 土碎裂，確保沉樁質(zhì)量; (b) 延長有效錘擊力的作用時間，提高穿透能力; (c )節(jié)省錘墊和樁墊材料。 (3) 錘墊的選擇 根據(jù)以往工程的施工經(jīng)驗，錘墊選用直徑 3cm的麻繩盤根墊，可避免木墊質(zhì)地軟硬 不一，造成的打樁時樁頂局部應(yīng)力過大，樁頂變形的現(xiàn)象出現(xiàn)。 (4) 樁墊的選