东海大桥打桩施工方案2.doc

东海大桥打桩施工方案2

中港第一航务工程局 上海市深水港工程东海大桥工程
1、编制依据及编制说明
1.1 编制依据：
(1) 洋山深水港(一期工程)东海大桥工程招标文件
(2) 《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)
(3) 《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268)
(4) 《港口工程质量检验评定标准》(JTJ221-98)
(5) 《水运工程混凝土质量控制标准》(JTJ269-96)
(6) 《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ275-2000)
(7) 《公路全球定位系统(GPS)测量规范》(JTJ/T066-98)
(8) 东海大桥港桥连接段颗珠山大桥引桥工程施工图设计
1.2 编制说明
本文仅为洋山深水港(一期工程)东海大桥工程中的东海大桥港桥连接段颗珠山大桥引桥工程的施工方案.
1、工程概况
东海大桥港桥连接段颗珠山大桥引桥工程，位于小洋山与颗珠山之间。桩基采用Φ1500 钢管桩。本次沉桩工程为50m跨承台桩。
1.1 工程范围
我部承担的共9个排架，每个排架间距为50米，其墩号为PM476----PM484；桩基为Φ1500mm 钢管桩，桩数共计144根。
施打完桩后，为防冲刷需在墩身30×50米范围内进行抛石护底。护底采用5～20公斤块石，平均厚度为1.5米，最厚出不超过2.0米，最薄处不超过1.0米。
1.2 基桩情况
设计桩顶标高为2.5m；设计桩长为PM476墩钢管桩桩长76 m；PM477墩钢管桩桩长77 m；PM478~PM479墩钢管桩桩长71 m；PM480墩钢管桩桩长69 m；PM481墩钢管桩桩长67 m；PM482~PM483墩钢管桩桩长64 m；PM484墩钢管桩桩长67 m。每个桥墩为一个大承台，由16根直径φ1500mm钢管桩组成。斜桩的倾斜度为5:1和6:1，平面扭角有 10°、30°和45°不等，总的工程量为144根。
1.3 工程地质条件
打桩位置天然泥面标高约-19.70米，上覆土层中间有一厚达二十米左右中密～密实的粉细砂，是打桩桩基持力层为偏硬塑～硬塑的灰绿～褐黄色的粘性土，土层具体分层为：Ⅱ1层标高-19.70米～-22.20米，灰黄色粉质粘土夹粉砂；Ⅲ3层标高-22.20～-27.70米，灰黄～灰色粉细砂；Ⅲ2层标高-27.70米～-38.70米，灰黄～灰色淤泥质粉质粘土；Ⅳ4层标高-38.70米～-59.10米，灰～灰黄色粉细砂；Ⅴ1层标高-59.10米～-66.90米，杂色粘土；Ⅴ2层标高-66.90米～-71.20米，杂色粉质粘土；Ⅴ3层标高-71.20米～-80.10米，灰绿～褐黄色粘性土混砂砾。
1. 4自然条件
①、 设计水位（国家85高程）
极端高水位：3.35m
设计高水位：2.15m
设计低水位：-1.83m
极端低水位：-2.77m
②、 潮流
（a） 流向特征：涨潮主动力偏靠颗珠山侧，流向变幅在235°～272°之间。落潮主动力偏靠蒋公柱～小洋山侧，流向集中在65°～78°范围内。
（b） 流速特征值：颗珠山大桥区域实测涨潮分层最大流速为2.05m/s，最大垂线流速在1.54m/s。实测最大落潮分层流速为2.18m/s，最大垂线平均流速2.17m/s。施工期设计流速：V=2.17m/s。
③、 波浪
根据杨梅嘴测波站四年统计资料，工程水域波高H1/10＞1.5m大浪频率为4.98％。约20天/年。

2、工程特点
2. 1本海区施工受风、雾、浪等恶劣天气影响大，海况条件复杂，施工水域地势狭小，涨潮流速小,落潮流速较大。
2.2基桩布置全部为斜桩、平面扭角种类繁多，施工效率低。
2.3因海上恶劣施工环境影响，船舶及人员安全问题突出。

3、打桩顺序
本工程拟投入“天威”号全旋转式多功能打桩船，根据设计和业主的要求先对PM477墩进行施工，并进行高应变动力测试。然后由PM476墩向小洋山单向依次推进退船施打。打桩船船头向北一次抛锚驻位施打完一个桥墩后再进行下一个桥墩基桩的施工。

4、测量定位
测量定位采用GPS测量定位与常规测量相结合的测量定位方法。
4.1施工测量控制网
业主在大桥的南北两岸布置的五个控制点（芦潮港处2个，小洋山岛处3个）可作为GPS网中的起始点，分别在小洋山岛上路桥国际临时现场办公室楼顶和无名小岛上布设加密控制点K1、K2；作为GPS基准站和常规测量校核施工控制点。测设时，利用业主提供的芦潮港侧LYJ1、LYJ2及小洋山岛上001、002、003控制点，进行联测；工程所采用的坐标系统：平面坐标，北京54坐标，采用122°中央子午线任意带。高程系统：国家85高程基准。精度要求，平面坐标固定误差≤8mm，比例误差≤1PPm；高程基准，符合三等水准误差。采用由天津港湾工程研究所研制的GPS测量定位系统，进行打桩定位。
4.2打桩船沉桩采用GPS测量定位系统定位。打桩船上设两台GPS流动站，以RTK方式实时控制船体的位置、方向和状态，同时配合固定在船上的激光测距仪测定桩身在一定标高上的相对船体桩架的位置，由此推算出桩身在设计标高上的实际位置并显示在系统计算机屏幕上，通过与设计坐标比较进行移船，直至满足“规范”要求后，方可沉桩。桩身的倾斜坡度由桩架控制。打桩结束后，系统自动打印出“打桩记录表”。
4.3本工程为近岸段施工，拟采用GPS在施工区近岸处做2个施工控制点，利用极坐标法对桩位进行常规测量校核。岸上支立水准仪对桩的标高进行校核。

5、水上沉桩
5.1 施工流程
停锤、测桩偏位
临时夹桩加固
沉桩
测量定位
船舶驻位
吊桩
桩的预制
桩的运输
前期准备
扫海
测量布设

5.2 打桩操作步骤
打桩流程：打桩船驻位→装桩方驳驻位→划桩号→捆桩→移船吊桩→移船就位→吊立桩入龙口→关闭下背板→戴替打→调整龙口垂直度→测量定位→桩自沉→微调偏位→拆除吊索→压锤→锤击沉桩→打桩记录→停止锤击→起吊锤和替打→测桩偏位
抛石护底流程：测水底断面图→抛石船驻位→抛石→再测水底断面图→抛石 至符合设计要求。
5.3 桩的运输
钢管桩在上海振华港机厂出运码头装2000t以上方驳，由2640HP以上拖轮拖运至现场。装船时，桩身两侧垫楔形木块，再用钢丝绳及紧张器将桩固定在方驳甲板上。
5.4 打桩
5.4.1打桩船选用桩架高80m，单钩吊重80t的“天威”号全旋转式多功能打桩船，配备S280液压锤进行打桩施工。
5.4.2吊桩采用三点吊施工工艺，并设立桩钢丝扣。如下图所示。

5.4.3打桩操作技术要点及注意事项
⑴考虑到本工程区域流速及风浪较大，沉桩尽量选择流速风浪较小的时候进行，原则上流速大于2m/s、风速大于6级、波浪H1/10＞1.2m或T＞6S时停止沉桩。
⑵为适应远离岸线开敞海域沉桩的特殊环境，应安排专人收听气象预报，以便及时转移避风，同时要求对所有船舶的锚缆，锚机，锚重进行检查，必要时进行局部改造和增加备用数量。
⑷开锤前应检查锤、替打与桩是否在同一轴线上，避免偏心锤击，以及憋劲下桩。
⑸打桩船吊桩前要认真核对桩的规格型号,检查桩身的外观质量。
⑹打桩时若桩发生抖动，应暂停锤击待桩身稳定后方能继续锤击。
⑺沉桩过程中随时注意检查桩锤、替打和桩架龙口，发现问题及时处理。
⑻做好沉桩记录。
5.5 临时夹桩加固
临时夹桩加固使用多功能方驳，采用钢抱箍及[28型钢将桩联成整体，以抗风浪。
5.6 停锤标准:设计要求按采用D-125锤开四档锤击，试打PM477墩16根桩停锤标准暂按下列标准执行，由于我部采用S280液压锤进行施工，待PM477墩沉桩结束后，根据沉桩的实际施打情况进行调整。
⑴沉桩至设计标高时：
a) 最后10击平均贯入度≤10mm，可以停锤；
b) 最后10击平均贯入度>10mm，该桩应进行高应变动力测试。
⑵ 沉桩达不到设计标高时：
a) 最后10击平均贯入度≤3mm，桩尖距设计标高不超过1m时可以停锤；
b) 最后10击平均贯入度≤3mm，桩尖距设计标高1~2m，再打50击，平均贯入度≤3mm，可以停锤；
c) 最后10击平均贯入度≤3mm，桩尖距设计标高超过2m，再打100击，平均贯入度≤3mm，可以停锤。并停止后续桩基的沉桩，及时与设计联系。

6、抛石护底
6.1测水底断面图
在测量船上，用动态RTK方法，测出抛石范围矩形角点的位置，以测绳拉线定位，用水砣测出泥面标高并绘制出水底泥面标高断面图。
6.2抛石船驻位抛石
抛石船驻位墩身两侧，先将墩中抛至符合设计要求，再进行墩身外侧的抛石。抛填过程中随时测量抛石顶面标高。
6.3抛石至符合设计要求
抛石护底采用5～20kg块石，平均厚度为1.5米，最厚处不超过2.0米，最薄处不超过1.0米。
6.4抛石完毕，用水砣测出抛石顶面标高并绘出竣工成果断面图。

7、施工进度计划
7.1按每个工作日开打4根桩考虑，144根桩约需36个有效工作日。
7.2本区打桩计划2003年8月17日至2003年10月25日完成。

8、船机计划
序号
船舶
名称
规 格
用 途
单位
数量
1
打桩船
桩架高82m，吊重80t
沉桩
艘
1
2
方驳
2000t
运桩
艘
２
3
多功能船
2000t以上方驳
100t以上吊机
临时夹桩
加固
艘
1
3
拖轮
4000 PＨ
2640PＨ
16７0PＨ
运桩、拖航避风
艘
1
1
4
起锚艇
1000PＨ
起锚
艘
1
5
交通船
200P以上
交通
艘
1

9、质量管理技术措施

工 程
项 目
措 施
内 容
实 现 措 施
的 步 骤
　　一、
打
桩
工
程
1.控制打桩贯入度和标高符合设计要求
1) 打桩前，认真学习地质资料，掌握打桩过程中桩尖所处的土层情况；
2) 认真学习设计停锤标准，严格按设计要求的贯入度和桩尖标高控制打桩；
3) 桩长、贯入度和标高三者发生予盾时,及时向监理工程师及设计报告,不可擅自处理。
2.保证桩的正位
1) 开工前请监理工程师对基线控制点进行验收，在使用过程中要经常复查校正；
2) 测量定位采用GPS测量定位技术与常规测量方法（极坐标法）相结合的测量定位方法；
3) 桩位及交会角度计算要有复核，防止出差错；
4) 合理编排打桩顺序，经常调整打桩船锚缆，防止相互干扰，保证船舶稳定性；
5) 掌握地质和水下地形情况,确定下桩提前量。
3.保证桩身坡度或垂直度

1)用专用靠尺实测桩身坡度，确保桩的坡度及平面扭角准确；
2)认真做好沉桩记录，主办工程师逐日审核，认真填写打桩综合记录，并及时进行分析和总结。
4.防止桩身破坏和断桩事故
1) 根据本工程钢管桩桩身长、硬层浅，打桩时桩的自由长度大的特点，制订合理打桩工艺，保证沉桩时桩身稳定，并避免偏击；
2) 装船前和吊桩前分别对桩进行再一次检查，不合格者不用；
3) 按规范要求设立吊点位置，施工中严格控制；
4) 施工前对吊桩索具进行复核、检查；
5)严禁锚缆拨桩及船只碰桩。
5.做好夹桩
1) 对已施工完的桩基及时进行夹桩。

１０、安全管理技术措施
１０.1工程施工安全保证措施
⑴施工船舶锚机锚缆的配备要适应现场海域海况条件
⑵事先做好施工船舶的船位设计，船舶的下锚驻位按照执行，下锚驻位要根据潮汐、流向、风向条件进行操作，并不断总结实践经验，避免发生船舶撞击套箱或桩群的事故。
１０.2 工程船舶安全措施
1０.2.1遵照交通部颁布的《水上水下施工作业通航安全管理规定》，在该地区进行施工作业前，必须按规定申报办理有关许可证书，并办理航行通告等有关手续。
1０.2.2工程开工前，应由项目经理部组织安全监督部门、船机设备主管部门等有关人员，对水上施工区域及船舶水上作业、航行的水上、水下、空中及岸边障碍物等进行实地勘察，制定防护性安全技术措施。
10.2.3严格执行部、局颁布的各类工程船舶施工安全技术措施，确保船舶设备和水上操作业人员的安全。
10.2.4参与施工的工程船舶必须持有Ⅵ类海区适航证件及其它经船舶检验和海事安全监督主管部门核发的各类有效证书，船舶操作人员应具有与岗位相适应的适任证书，并接受当地执法部门的监督和检查。
10.2.5参与施工的船舶必须按有关规定在明显处昼夜显示规定的信号标志，保持通讯畅通。
10.2.6施工船舶应按海事部门确定的安全要求，设置必要的安全作业区或警戒区并设置符合有关规定的标志。
10.2.7 施工船舶在施工中要严格遵守《国际海上避碰规则》等有关规定及要求。
10.2.8 严禁非工程船舶在施工区域停留、抛锚，对临时进入施工区域的工作船作好安全宣传、警示。
10.2.9 专人负责收取上海海洋气象预报台发布的3-7天海洋水文气象资料，并按紧急程度及时送至施工现场和作业船舶，及时告知施工人员，以便对灾害性天气预先或及时作出反应。
10.2.10工程船舶如遇大风，雾天，超过船舶抗风等级或能见度不良时，应停止作业，并检查密闭全部仓口。
10.2.11严禁工程船舶超负荷作业。打桩船、起重船的主、副钩的高度限位、负荷、角度指示等仪器、安全控制装置等设施，必须定期进行检查，确保安全可靠。
10.2.12 施工现场24小时配备3200马力的大型拖轮值班、巡视。当风力达到7级以上，工程船舶应停止作业；超过8级以上，工程船舶撤离现场。如遇南风或东南风，船舶撤离到颗珠山ZF280˚1海里处即（30º39’00”N，122º03’15”E）区域处进行避风；如遇北风或台风，船舶撤离到长江口内横沙西滩进行避风。
10.3 施工人员安全措施
10.3.1施工现场技术负责人，应当向参加施工的工程船舶、水上工作人员、潜水员进行水上或水下施工安全技术措施（书面）交底，进行“三级”安全教育。
10.3.2施工船舶的作业人员，必须严格执行安全操作技术规程，杜绝违章指挥、违章作业、违反劳动纪律的“三违”现象。
10.3.3 遇风力超过6级以上强风时应停止高处作业，必须采取安全措施；航行时不准舷外作业；舷外作业应挂慢车信号。
10.3.4 水上作业必须穿好救生衣，戴好安全帽，高空作业必须系好安全带，潜水作业要系保险绳。
10.3.5 高处、舷外、水上作业应有专人指挥、监护，确保安全。
10.3.6 作业前应对滑车、座板、脚手板、绳索、直梯等作业器材，严格检查，确认完好方可使用。
10.3.7 高处作业时，禁止一手携物，一手扶梯上下，使用的工具、拆装的零部件，应用吊桶、吊袋装妥后用绳索传递，严禁下掷上抛，作业现场下方一定范围内禁止人员停留。
10.3.8 工程船舶应配备必要的救生设施和消防器材。
10.3.9 在水上搭设的临时作业平台，必须牢固可靠，悬挂的避碰标志的灯标应符合有关安全技术规定。水上作业平台也应配备必要的救生设施和消防器材。
10.3.10严禁在施工船舶摆动缆和牵牛缆近区作业，严禁无关人员在上述区域逗留。
10.3.11落实海上应急医疗救护工作。编制应急预案。
10.4 施工区域其它助航及护航措施
10.4.1施工作业区通航必须按上海海事局洋山海事处下发的“上海市深水港东海大桥航标使用指南”的规定行驶。
10.4.2 按海事局要求，打桩后桩顶悬挂红色航标灯，以防桩墩受撞，发现警示灯不亮要随时更换电源或灯具。

１0.5海上安全生产保证措施
⑴施工期间在施工水域和海上构筑物周围按规定设置警戒信号。
⑵在施工区域配备海上警戒船和救生船进行巡逻。
⑶根据施工进度，提前向海事管理部门提出申请并发布航海通告。
⑷制定施工船舶的防台风措施，主动接受当地主管部门的监督、指导和协调，把因台风造成的工程损失减小到最低限度。
１０.6管线维护措施
在东海大桥施工区域有中日海底光电缆及其它管线通过，为预防施工中对光电缆及其它管线的损坏，我们将根据业主提供的海底光电缆及其它管线的坐标，采用专用探测仪器精确定位，在施工水域沿光电缆及其它管线沿线每隔50m布置一个警戒浮鼓，要求在此海域严禁施工船舶抛锚。
１０.7 施工安全保证措施

工 程项 目
措 施
内 容
实 现 措 施
的 步 骤
完 成
日 期
负 责
完成者
备
注

一、安全教育
1、党政工团齐抓共管，加强安全教育，提高职工的安全意识。
2、开工前按国家有关部门的规定,对全体职工进行一次安全生产重要性的教育，加强施工现场人员与施工设备的安全管理，对施工现场的防火、防爆、防汛和防盗等采取严格的安全防护措施，提高职工安全生产的自觉性，造成一个人人讲安全，人人注意安全的好风气。
3、各工序开工前对参加施工人员(含农民工)进行技术交底的同时，要进行必要的安全交底,并履签《安全生产措施交底通知单》。
4、各工种在施工前由主办技术员、安全员组织学习本工种安全技术操作规程。
施工期
项目经理

主 办
技 术 员
安 全 员

二、健全安全生产组织
1、工程项目经理是工地安全生产的第一责任人，由其组织成立安全生产领导小组，坚持安全生产一票否决制，实行安全工作三不放过的原则，作到层层落实，责任到人。
2、各班组设产安全员，负责本班组安全生产督促工作，并每月向安全生产领导小组汇报情况。
3、各主办技术员负责制定和督促检查安全措施执行情况.
施工中

施工期
项目经理

安 全 员

主 办
技 术 员

工 程项 目
措 施
内 容
实 现 措 施
的 步 骤
完 成
日 期
负 责
完成者
备
注

三、主要安全技术措施
1、定期检查施工用电是否符合国家有关部门的规定，定期检查线路，电器运转情况，特别是风雨季节更要随时检查漏电防护情况；
2、所有施工人员进入施工现场，必须戴好安全帽，穿戴安全防护品，高空作业系安全带；
3、进入现场的施工人员，要遵守施工现场各项管理规章制度, 施工场地要有明显的安全警示标志。
4、所有使用的电器设备均要设置防雨罩，工作结束后要及时罩上，关闭电源，并设专人负责，安全员随时检查。
5、进行起吊作业时要设专人指挥，起吊索具定期检查更换。
6、认真计算构件重量，合理配制吊机及索具，严禁违章操作。
7、对工序交叉作业多，施工机械运作，行人频繁的路段，必须设置各种警示标志，主要路口设专人指挥交通，确保行人及行车安全。
施工中

持证电工
安全员

安全员

安全员

持证电工

安全员

起重班长

四、农民工安全管理
1、对招收的农民工，并实行“一书、一卡一表、二单”管理。
2、对临时工、混岗农民工进行三级安全教育，在建卡立档的基础上，实行安全监护制度,选派正式职工为监护人,并履行《安全监护协议书》。
施工中
安全员

安全员

11、防 台 措 施

工 程
项 目
措 施
内 容
实 现 措 施
的 步 骤
完 成
日 期
负 责
完成者
备
注

一、机构组织人员
1、 项目经理部成立灾领导小组，由项目经理任组长，成员7—11人，并分工明确；
2、 成立30—50人的防灾小分队，由生产副经理担任队长。

施工前期

项目经理

二、通讯联系
1、 参加现场施工的所有船舶均设有座机一台，高频对讲机若干；
2、 施工现场设座机一台，长期打开，并设专人值班，随时与抗灾小分队及船舶取得联系；
3、 参加施工的主办工程师、调度、工段长及有关班长均配备高频对讲机一台；
4、 经理部设有线电话、无廾电话各2部,随时与公司业主取得联系；
5、 防灾期间保持与施工船舶及当地港监和上级各部门联系。

施工中

项目经理

三、具体措施
1、 树立“立足于防，防抗结合，宁早勿晚有备无患的指导思想；
2、 所有在建工程或已施工部分均应考虑灾害性天气因素，保持与当地气象部门的联系，提前予以必要加固处理；

施工中

项目经理

生产调度

工 程
项 目
措 施
内 容
实 现 措 施
的 步 骤
完 成
日 期
负 责
完成者
备
注

三、具体措施
3、 台风到来之前48小时，施工船舶陆续调离现场，前往港监指定或连云港避风抛锚，预报风力较小可去王港闸闸口处避风；
4、 台风到来前24小时之内清理施工现场(水域部分)；
5、 大小临时设施进行检查修加固，抗台能力为12级风；
6、 施工机械撤离现场，避开建筑物到安全位置进行加固；
7、 做好人员抗台和撤离现场的一切准备工作；
8、 台风期间设两辆汽车为抗台专用；
9、 服从命令，听从指挥，步调一致，将台风可能造成的损失降低到最低点；
10、 在台风等多发季节和大内时,施工现场的1670匹拖轮及600匹拖轮作为防台防风临护值班船。

施工中

项目经理

生产调度

起重打桩工段 兰文祥
机 务 工 段 孙延鹏
船 舶 工 段 闫培田
项目经理 赵传林
项目船机副经理 李树彬
项目总工程师 王云国
项目副经理 王金棋 康建洋
质量保证部
试验站 樊本志
质检站 马学军
设备物资部
机 务 冯玉海 蒋永山
闫培田
物资供应 唐玉泉
经营管理部
计划统计 韩 益
预算合同 戴学亮
财 务 刘 丽
综合办公室
行 政 崔维琴
文 秘 赵连军
秘

工程管理部
施工技术 陈德旺 陈国忠 沈家海
生产调度 李金全
安全环保 胡玉春
测量组 郭浩民 康希强
王迎春
船机调度 钱贵山 付元彬
12、组 织 机 构 图

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