海昌码头桩基施工方案模板.doc

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扬州港江都港区海昌公用码头工程

码
头
桩
基
施
工
方
案
编制单位: 上海三航奔腾建设工程有限公司
扬州港江都港区海昌公用码头工程项目经理部
编制日期: 12月

扬州港江都港区海昌公用码头工程
施工组织设计
( 分册二之码头桩基施工方案)

编 制 单 位: 上海三航奔腾建设工程有限公司
扬州港江都港区海昌公用码头工程项目经理部
主 编 人: 周健清( 项目总工)
编 制 人 员: 钟 凯( 项目常务副经理)
孙 浩( 技术部主任)
盛庆宝( 项目副经理)
张 波( 测量主管)

审 核 人 : 徐平( 项目经理 高级工程师)
施工单位 : 上海三航奔腾建设工程有限公司
扬州港江都港区海昌公用码头工程项目经理部
工程负责人: 徐平( 项目经理 高级工程师)
项目工程师: 周健清( 项目总工 工程师)

报送单位: 上海三航奔腾建设工程有限公司
扬州港江都港区海昌公用码头工程项目经理部

报送日期: 12月5日
一、 工程综述
1.1、 工程概况
1.1.1、 工程名称: 扬州港江都港区海昌公用码头工程
1.1.2、 工程地点: 拟建扬州港江都港区海昌公用码头工程位于江都市大桥镇前进村长江北岸, 上游侧紧临科进船厂码头, 下游约1.5 km处为泰州杨湾海螺水泥有限责任公司专用码头。
1.1.3、 工程概况:
江都海昌港务实业有限责任公司由安徽海螺创业投资有限责任公司和香港昌兴建材有限公司共同出资组建, 规划建设年吞吐能力 万吨的5万吨级公用码头泊位3座, 以及年产150万吨的超细矿渣粉磨生产线。
扬州港江都港区海昌公用码头工程位于江苏省江都市经济开发区沿江公业园区, 使用长江岸线830m及相应水域。
扬州港江都港区海昌公用码头工程包含一座主体码头和三座引桥, 主体码头为高桩梁板式结构, 长795m, 宽30m, 码头桩基采用Ф1000mmPHC( C型) 管桩和Ф1000mmδ16钢管桩相结合的形式, 引桥桩基岸侧部分采用Ф1000mm钻孔灌注桩, 与码头衔接部分采用Ф1000mmPHC( B型) 管桩。
1.1.4、 建设单位: 江都海昌港务实业有限责任公司
设计单位: 中交第二航务工程勘察设计院
监理单位: 镇江市兴华工程建设监理有限公司
施工单位: 上海三航奔腾建设工程有限公司
1.2、 主要工程量
本码头桩基工程量统计表如下:
名称
数量
备注
Ф1000mmPHC( C型) 管桩
551根
码头桩基
Ф1000mmPHC( B型) 管桩
60根
引桥打入桩
Ф1000mmδ16钢管桩
314根
码头桩基
Ф1000mmδ16钢管桩
10根
防撞警示钢管桩

1.3、 自然条件
1.3.1、 施工现场地貌
扬州港江都港区海昌公用码头工程现场为长江河漫滩地貌, 在拟建工程范围内, 沿江大部分段落基本直立, 与坡脚高差达3.0m。头道堤距码头后沿距离在25~30m。后方三道堤防之间现已经吹砂完成, 形成的相应陆域标高在+6.0m左右。
头道堤外侧坡脚标高为+3.0m左右, 现为长江漫滩, 坡降比较平缓, 漫滩近岸侧生长有芦苇、 小灌木和水生杂草, 并遗留有大量的护岸抛填块石。头道堤外侧15.0m左右, 岸坡突然变陡, 坡降从-1.0m急剧变化到-22.0m, 码头前沿当前水深在-25.0m。
1.3.2、 工程地质条件
拟建场区地貌单元属长江下游冲积成因的河漫滩, 土层主要为第四系冲积堆积物, 据钻孔资料, 场地内可分为10个岩土单元体, 自上而下分述如下:
①层素填土(Q4ml): 灰色、 灰黄色, 松散, 主要由粉细砂、 粉质粘土组成。层底埋深0.30～5.40m, 层底标高1.54～4.16m, 层厚0.30～5.40m。本层主要分布在陆域, 新筑头道堤及二道堤上为粉质粘土, 堤间地段为粉细砂。
①-1层块石(Q4ml): 杂色, 松散, 为人工抛石而成, 混碎石, 夹淤泥质粉质粘土。主要成份为灰岩, 次为花岗岩。层底埋深0.80～8.10m, 层底标高-28.32～2.35m, 层厚0.60～5.50m。主要分布于水域岸坡表层, 仅个别勘孔该层缺失。浅漫滩局部地段该层呈透镜体夹于③层淤泥质粉质粘土中。另在浅漫滩表层可见面积大小不等, 厚度不等, 呈条带状, 沿水沫线分布的抛石。
②层粉质粘土 (Q4al): 灰黄色, 软～可塑, 含少量粉细砂。干强度中等, 中等韧性, 无摇振反应, 切面较光滑。层底埋深0.60～6.80m, 层底标高-1.53～3.66m, 层厚0.40～3.40m。本层主要分布在陆域。为新近沉积土。
③层淤泥质粉质粘土(Q4al): 灰黄色、 灰色, 流塑～软塑, 饱和, 局部夹薄层粉细砂。干强度中等, 中等韧性, 无摇振反应, 无光泽, 高压缩性。层底埋深0.50～10.20m, 层底标高-31.64～1.35m, 层厚0.30～9.60m。标贯试验实测击数平均值1.5击( 1～2击) 。本层主要分布于水域及浅漫滩地段。为新近沉积土。
④层细砂(Q4al): 局部含粉砂, 灰色, 松散, 局部稍密, 饱和, 砂颗粒分选较好, 粒度均匀。含云母碎片, 层底埋深1.70～21.10m, 层底标高-33.34～-5.48m, 层厚0.30～14.00m。标贯试验实测击数平均值9.0击( 5～13击) , 本层场地内广泛分布。
⑤层细砂 (Q4al): 局部含粉砂, 灰色, 稍密, 局部中密, 砂颗粒分选较好, 粒度均匀。含云母碎片, 局部夹薄层粘性性土。层底埋深7.20～27.10m, 层底标高-38.69～-9.36m, 层厚1.80～12.00m。标贯试验实测击数平均值14.2击( 11～21击) , 本层场地内广泛分布。
⑤-1层粉质粘土 (Q4al): 灰色, 软～可塑, 夹薄层细砂。干强度中等, 中等韧性, 无摇振反应, 切面较光滑。层底埋深14.60～31.10m, 层底标高-43.46～-33.58m, 层厚1.20～4.10m。标贯试验实测击数平均值5.0击( 4～6击) , 本层主要呈透镜体分布于水域⑤层、 ⑥层底部及夹于⑥层中。
⑥层细砂(Q4al): 局部含粉砂, 灰色, 中密, 局部密实, 饱和, 砂颗粒分选较好, 粒度均匀。含云母碎片, 局部夹薄层粘性土。层底埋深14.60～37.60m, 层底标高-54.84～-23.48m, 层厚3.00～22.60m。标贯试验实测击数平均值22.7击( 13～44击) , 本层场地内广泛分布。
⑦层细砂(Q4al): 灰色, 密实, 饱和, 砂颗粒分选较好, 粒度均匀, 含云母碎片, 局部夹少量薄层粘性土。陆域钻孔及水域部分钻孔未揭穿, 层顶埋深18.20～37.60m, 层顶标高-54.84～-23.48m。标贯试验实测击数平均值36.2击( 26～72击) , 本层场地内广泛分布。
⑧层粗砂(Q4al): 灰色, 密实, 饱和, 含少量砾石。砂颗粒分选一般, 粒度不均匀。含云母碎片。本次勘察未揭穿, 层顶埋深33.20～42.60m, 层顶标高-47.74～-66.04m。
1.3.3、 气象条件
本工程所处地区属亚热带气候区, 气候温和湿润, 雨量充沛, 季风气候显著, 四季分晓。冬季偏长, 有4个多月; 夏季次之, 约3个月; 春秋季较短, 各为2个多月, 年平均气温15.2℃, 冬冷夏热较为突出。7月最热, 平均气温为27.6℃。1月最冷, 平均气温为2.2℃。本区域极端高温38.6℃, 极端低温－12.0℃。无霜期平均222天, 初霜日一般在11月下旬, 终霜日在3月中下旬。年平均日照2039.7小时, 日照时数最多的是8月( 2157.7小时) , 最少的为2月( 132.6小时) 。
夏季盛行偏东南风, 冬季盛行偏西北风。多年平均风速为3.2m/s, 强风向为西北风, 最大风速为18 m/s。常风向为东北, 东北东和东, 三个方向的频率占27％。春夏季的东南东, 东南和南南东向风约占31％。秋季的东北, 东北东和东风频率约占34％, 冬季的北北东, 东北和东北东风频率约占26％, 历年年平均出现大于14 m/s的天数为14天。最多为49天, 最少为1天。
本工程所在区域干旱、 雨涝、 低温、 阴雨, 台风、 冰雹等灾害天气间有出现并造成不同程度的损失。台风一般出现于6月, 最迟11月, 以8、 9月居多, 台风过境时往往伴有暴雨、 大风。
本区多年平均年降水量为1039.7mm, 历年年最大降水量为1529.7mm, 历年日最大降水量为278.3mm, 全年大于等于25mm的降水日数平均为10.3天, 最长连续降水天数为12天( 降水量为226.4mm) , 最大连续降水量为354.8mm。
历年年平均出现雾日数为10.0天, 最多为17天。
二、 施工工艺流程
2.1、 施工流程
根据施工合同, 扬州港江都港区海昌公用码头工程的1#、 2#、 3#泊位交付验收的时间分别为开工之后的第7月、 8月和9月, 为此码头沉桩施工需从1#泊位开始, 然后再进行2#泊位和3#泊位的沉桩施工。
按照上述顺序, 打桩船到达现场之后先进行2#引桥PHC管桩的沉桩施工, 之后从2#引桥的位置起自下游向上游进行码头1#泊位沉桩施工。在1#泊位桩基施工到一定距离之后第二条打桩船进场进行2#、 3#泊位码头桩基沉桩施工, 施工顺序按照自上游向下游进行。
三、 桩基施工方案
3.1、 PHC管桩的预制
本工程所用PHC管桩我方将委托三航七公司管桩预制厂和江苏靖江神禹管桩预制厂进行预制。本工程PHC管桩质量应符合国家标准《先张法预应力混凝土管桩》( GB13476-1999) 和中交第三航务工程局企业标准《桩基工程施工技术规程》( JQ/SH-00-KJ-1-004-1998) 。
管桩为先张法结构, 采用标号不低于525的硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥、 矿渣硅酸盐水泥, 细骨料采用洁净的天然硬质中粗砂, 细度模数为2.3~3.4, 粗骨料应采用碎石, 其最大粒径不应大于25mm。
预应力钢筋宜采用预应力混凝土用热处理钢筋亦可采用冷拉热轧变形钢筋, 螺旋筋应采用乙级冷拔低碳钢丝, 架立圈应采用普通低碳钢热轧圆盘条或热轧变形钢筋, 其质量要求应分别符合端部锚固钢筋应采用普通低碳钢热轧圆盘条或热轧变形钢筋, 钢桩尖及翼板采用Q235B钢并与管节端板材质相同。
管桩制作采用专用的生产工艺, 预应力张拉采用张拉机进行, 螺旋箍筋用绕丝机缠绕, 管桩混凝土采用离心机成型, 用高压釜进行蒸养, 以达到设计的高强度要求, 出厂前, 应认真地进行逐根检查, 合格的盖上有关印记, 并附出厂质量保证资料。
在管桩制作完成后, 为消除打桩过程中水锤作用对桩身产生的不利影响, 保证桩身完好, 在距桩顶1.0m处, 开设Φ50mm的通气孔1个, 在距桩顶1.5m处, 开设Φ50mm的通气孔2个, 三个通气孔在管径圆周上成等角度分布, 以利于沉桩过程中, 排出桩芯中的压缩气体。排气孔在沉桩结束后, 用高强度混凝土封堵。
根据工程地质资料, 本工程PHC桩在局部区域将穿越抛石层, 抛石层厚度约1~5m, 对此, 桩尖部分采用2.0m长钢桩靴, 钢桩靴材质选用Q235B钢。
管桩制作完成后在工厂拼接成整桩, 根据管桩桩驳图, 将管桩吊运上驳, 运至施工现场。
3.2、 钢管桩的制作
本工程码头采用的Ф1000mm的钢管桩共计314根。防撞警示钢管桩10根。
钢管桩采用Q235B钢板制作, 采用Φ508~Φ1626mm螺旋焊管机组( 前摆式) 生产工艺, 其工艺流程为:
上卷—拆卷—二辊夹送五辊娇平—钢带位置控制—头尾剪切—对焊—钢带位置控制—铣边—钢带表面清扫—钢带位置控制—递送—预弯—导板—钢带位置控制—成型—内焊—外焊—超声波探伤—切管—拔管至台架区。
焊接要求遵照《港口工程桩基规范》( JTJ254-98) 规定执行, 采用H08、 H08A、 H08Mn、 H08MnA焊丝及相应焊剂, 对焊缝应进行超声波或射线照相等无损伤检测, 合格后方可进入下道工序。
钢管桩的防腐工作在工厂进行, 防腐处理前, 相应位置进行除锈、 除锈采用喷砂的方法, 在达到GB/T8923-88中Sa2.5级之后, 进行防腐, 采用DC9710-1C底漆, 涂层最小干膜厚度70um, 面漆采用DC9710-3C防腐漆进行防腐, 涂层最小干膜厚度80um, 涂料用量按照设计要求, 涂层签的除锈质量按国家现行标准《钢结构工程 施工质量验收规范》( GB50205- ) 规定执行。钢管桩制作完成后按照项目部编排的沉桩顺序表进行落驳, 运至施工现场。
3.3、 钢管桩和PHC管桩的打设
钢管桩和PHC管桩的打设是本工程的关键, 根据工程地质资料, 本工程码头施工区域有厚度不等的抛石层, 在施工过程中必须引起足够的重视, 采取相应措施使桩基能顺利穿越抛石层。对此, 要求在前期做好充分的准备, 施工过程中, 进行组织, 认真操作, 确保桩基工程达到既定的质量要求。沉桩施工的具体施工流程图详见附图1-1, 沉桩施工工艺流程图。
施工放样、 测放桩位控制点
打桩船抛锚
PHC管桩和钢管桩吊运落驳
放置垫木
监理检查验收
计算各桩控制偏角
吊装至桩位
测量定位
下 桩
锤击沉桩、 施打至设计标高
拖运至现场停靠
桩身划线
替打整修
垫木准备

附图1-1 沉桩施工工艺流程图
⑴、 施工准备工作
沉桩前的施工准备工作比较多, 从技术准备到现场准备, 需要掌握和了解各种施工参数, 需要项目经理部各部门加强协调, 同时也需要与设计和业主保持密切的联系, 及时反馈有关信息, 确保沉桩施工的顺利进行。
①、 沉桩前的技术准备
在PHC管桩和钢管桩打设前, 根据业主和设计提供的水下地形图, 我方已进行沉桩现场水下地形复测, 除抛石层外现场无妨碍沉桩的障碍物。根据现场的地形条件, 确定了打桩船的驻船方式(另行叙述)和打桩顺序, 打桩顺序我方已经排好, 详见附件1。
在此同时, 我们经过搜集有关气象、 水文资料, 并经过我们连续对水位的观测, 掌握和了解了施工区域的潮位变化情况、 施工期间的天气变化趋势, 以及周围船只过往频率, 做好相应的准备。由于沉桩施工期间的船只抛锚、 临时停靠等作业, 会给现有航行区域船只带来影响, 施工前, 必须向海事部门办理相关的水域施工许可证, 发布航行通告, 并做警示标志提醒过往船只, 以策安全。
经过认真研究工程地质勘察报告, 及试桩报告, 根据工程地质资料, 本工程桩基在码头区域将穿越厚度1~5m的抛石层, 对此, 设计图纸中钢管桩桩尖已经有1.5m的加强段, PHC管桩已设置2.0m的加强型钢桩靴。同时, 如果前期沉桩不顺利, 我方还需准备一根30m长冲桩竿, 利用冲桩竿的锥形加强桩尖, 在PHC管桩穿越抛石层有困难时, 采取先冲桩后沉桩的方法。
②、 现场准备
由于本工程岸坡较陡, 沉桩施工前需进行挖泥削坡施工工作, 挖泥削坡的同时进行沉桩区域局部障碍物的清除, 清除采用带抓斗的小型扒杆船, 主要对桩位处的障碍物清挖, 以不影响沉桩为宜。
现场踏勘的基础上, 根据驻船方式, 对沉桩锚位布置作出安排, 在岸坡位置需要布设地垄的, 地垄平面尺寸为1.5×1.5m, 深2.0m, 地垄钢丝绳采用φ52mm, 两端设置环扣, 下部设置型钢固定钢丝绳, 上部伸出地面1.5m。完成后浇筑混凝土, 在混凝土达到强度要求后方可使用, 地垄沿江每200.0m设置一个, 然后用钢丝绳串联形成通缆。
⑵、 桩位控制
由于打桩船装备有海洋工程打桩GPS定位系统, 其有3台泰雷兹GPS流动站, 免棱镜测距仪, 以及电子计算机组成。
沉桩施工前, 项目经理部先将每个桩位的坐标计算出来, 并换算到GPS定位系统所要求的坐标系中, 在岸上已知的坐标控制点设置参考站, 进行联合调试, 经过参考站安装GPS信号发射装置, 打桩船上的信号接受系统, 进行联合调试, 保证定位精度。
沉桩施工中, 打桩船上的接受卫星信号, 经过计算机进行船体定位。打桩开始后, 最初几根桩, 将经过岸上测量仪器定位进行比测校核。
由于在码头沉桩区域有厚度不等的抛石层, 受抛石层影响, 沉桩过程中桩位易出现偏差。根据我方以往施工经验, 抛石层影响桩位偏差的情况多为使桩位顺坡下滑, 对此, 我方将在初始沉桩定位过程中将桩位向岸侧留提前量, 而且沉桩过程中根据地质情况不断观测调整, 最终将桩位控制在允许偏差范围以内。
⑶、 打桩设备选型
根据工程地质资料结合桩型结构, 考虑到打桩船的起重量、 稳定性能, 我们准备选用三航奔腾桩1#打桩船和三航奔腾桩2#打桩船进行打设, PHC管桩最长为54.0m。
三航奔腾桩1#打桩船型长57.6m, 宽26.4m, 型深5.0m; 满载吃水2.3m; 吊高( 最高点距水面) 83.3m; 吊锤至水面75.3m。
三航奔腾桩2#船型长53.1m, 宽23.0m, 型深4.40m; 满载吃水2.50m, 吊高( 最高点距水面) 79.3m; 吊锤至水面71.3m。
钢管桩最长为58.0m; 替打高度2.5m; 桩锤高7.2m, 钩吊具长度2.0m; 富余高度2.0m; 合计高度为71.7m, 两艘打桩船桩架高度均满足要求。
打桩锤的选择按以下两个原则选用: 一是桩身锤击应力控制在桩身材料强度的允许范围以内; 二是保证工程桩打到设计要求的标高或设计要求的承载能力。根据本工程的试桩情况, 在码头打管桩沉设拟选用德国D128, 采用重锤轻击的办法, 以减少管桩的疲劳度, 减少桩顶裂纹及桩头损坏的几率。D128桩锤的最大打击能量为426500Nm, 作用于桩上的最大爆炸力为3600kN。
替打要求具有足够的强度和刚度, 替打的刚度尽量接近桩身刚度。替打与桩径相适应替打下端的桩帽套入桩端后应有一定间隙; 替打用厚钢板焊接成型, 并与桩架的桩锤行走跑道相连接, 并用钢丝绳与桩锤固定。
锤垫材料与锤型相适应, 拟选用硬木、 钢丝绳或钢丝绳夹钢板做锤垫木。

桩垫具有一定的弹性和韧性, 并具有足够的厚度, 形状与桩断面相适应。PHC管桩打设采用的桩垫为环形多层纤维板, 以保证有效地吸收桩锤能量, 将其传递给桩身。
根据图纸所示桩长、 桩型和桩重量, 满足运输过程和在该区域锚泊稳定性要求, 选用载重能力为1500t桩驳。
锚船采用400t方驳一艘。锚船除满足施工区的适航性外, 还应根据桩驳的参数相应选择, 船上配备齐全的移船拉锚系统。
⑷、 驻船方式
沉桩施工由两只打桩船同时进行, 以码头2#引桥为分界, 沉桩时, 打桩船横流作业, 1#泊位按照自下游向上游进行码头沉桩施工。在1#泊位桩基施工到一定距离之后第二条打桩船进场进行2#、 3#泊位码头桩基沉桩施工, 施工顺序按照自上游向下游进行。
根据施工现场的实际情况, 本工程距岸侧比较近, 对此, 我们在前沿设置地垄和统缆, 由于沉桩位置距主航道比较近, 打桩船船艏两侧向后方江侧抛设八字锚缆, 中间设置前抽芯缆缆, 船艉两侧向岸侧抛设八字锚, 中间设置抽芯缆。锚缆长度控制在200m, 抛锚采用6t的海军锚, 其中由船艉向岸侧抛设的八字锚和前抽芯缆可带在岸侧设置地垄统揽上。注意两打桩船抛锚要互不影响。沉桩锚位布置图见附图2-2, 沉桩锚位布置图。
打桩船抛锚完成后, 在锚缆位置设置相应的浮标, 以方便来往船只识别, 同时, 打桩船要悬挂表示现场作业的彩旗。现场还将设置相应的巡逻艇。
沉桩施工前, 按沉桩顺序根据桩位图, 结合船机性能及地形、 地貌、 潮汐等自然条件, 逐根检查船体及锚缆是否碰桩, 以及相邻桩是否相碰, 特别要注意检查两打桩船抛锚是否互相干扰。吊点设置符合设计要求, 吊点采用卸扣捆绑, 并压扣自锁。移船时, 密切注意锚缆防止绊桩, 在桩体上划上标高控制标志。

⑸、 桩的运输
在PHC管桩强度和龄期达到设计要求的沉桩要求后, 根据项目经理部提供的桩驳图, 将桩吊运上运桩驳。钢管桩则在制作完成后, 现场具备沉桩条件后, 按项目部的装驳图落驳。桩驳图由项目经理部根据现场沉桩顺序绘制, 要求以一驳桩以先打入的后装船, 后打入的先装船原则, 每驳叠放不超过3层, 且同一层内, 先用的放在两侧, 后用的放在中间。
钢管桩和PHC管桩的运输, 采用1000t船级运输方驳。
钢管桩和PHC管桩运输时, 在吊点位置设置垫桩木, 对于管桩特别要注意桩稳固, 无活动现象, 同时, 用钢丝绳张紧固定。钢管桩运输在方驳上设置专用固定支架, 分三层放置, 在吊点位置设置垫桩木, 装驳完成后。管桩或钢管桩上驳后, 同时用钢丝绳张紧固定, 要求无活动现象。运桩驳船航行过程中必须对桩驳进行加固, 更要与气象部门加强联系, 避免运输过程中造成预制桩的损坏。
运桩驳由大马力拖轮拖带, 至现场锚驳边靠泊。桩运到工地后由质量员会同监理对桩的规格、 桩身质量进一步作全面的检查, 对不合格桩不得用于沉桩。同时, 在前期采用装船前请业主和监理方去现场检查的方法, 加强对管桩质量的控制。
由于本工程是PHC管桩和钢管桩交叉进行沉桩施工, 在排沉桩顺序时我方已尽量考虑每种类型的桩基尽可能多的连续施打, 但对于不可避免的交叉沉桩区域, 则采取两艘驳船同时停靠在现场, 采取交替运送的办法给打桩船进行供桩。
⑹、 桩的吊点设置
本工程PHC管桩起吊时采用四点吊, 吊点位置按照下图所示:

对于钢管桩我方自行设计吊耳, 在工厂加工焊接到钢管桩上, 吊环与钢管桩要焊接牢固, 以免起吊过程中脱焊造成事故, 桩运到工地后由质量员会同监理对吊环焊接质量进一步作全面的检查, 对不合格的采取补焊加强等措施保证吊桩安全, 吊耳位置及吊耳大样图如下:
吊环焊缝验算:
根据公式:
σ=N/l≤f
其中, N—焊缝受力值;
f—每1cm角焊缝的承载力设计值, 其中焊脚尺寸为8mm的焊缝承载力设计值为8.96KN/cm, 计算时角焊缝的有效厚度he应取较小焊脚尺寸的0.7倍, 本吊环he=0.8cmX0.7=0.56cm, 因此本吊环焊缝承载力设计值应取5mm焊缝承载力设计值, 为5.60KN/cm;
l—角焊缝计算长度, 对每条焊缝取其实际长度减10mm, 本吊环角焊缝计算长度取70cm;
本工程钢管桩最长为58m, 重量约为23.2吨( 232KN) , 起吊过程中每个吊环受力按照N=300KN进行保守验算:
300KN/70cm=4.3KN/cm＜5.60KN/cm
吊环受力满足要求。
⑺、 沉桩施工
沉桩施工是确保整个工程质量的基础, 在施工过程中, 要严格管理, 将桩顶标高和偏位控制在规范要求的允许偏差以内, 沉桩施工以标高控制为主, 贯入度作为校核, 要求最后10击平均贯入度不大于5mm/击。如桩尖达到设计标高贯入度仍较大时( ＞10~15mm每击) , 应继续沉桩至贯入度达到或接近控制贯入度标准。必要时与设计联系, 研究处理方法, 防撞警示钢管桩沉放时以标高控制。当水流速度大于1.8m/秒时应停止进行PHC管桩的沉桩施工。
沉桩开始时, 发动打桩船主机, 经过松紧锚缆将桩船移向运桩方驳, 同时, 起升桩锤和替打, 俯架子, 下放大小吊钩, 从方驳上将桩吊起, 桩船水平吊桩, 移船至沉桩区域, 放小钩, 起大钩, 缓慢地将桩吊至垂直状态, 打开抱桩器, 桩进入龙口, 并套好背板, 向桩顶套替打, 解下吊索的小钩扣, 进行精确定位。在计算机的指引下, 进行船体定位, 同时, 根据所打的是直桩还是斜桩, 调整桩架的状态。经校正无误后, 下桩, 在桩尖入土2~3m后, 暂停下桩, 对桩体进行进一步的校正, 然后继续下桩, 直至在桩体自重作用下, 桩不在下沉为止。在此基础上, 压锤, 桩继续下沉, 当桩停止下沉后, 保持船体平衡, 要求桩锤、 替打和桩保持同一轴线上, 检查无误后, 解开大钩吊索, 打开抱桩器和背板, 启动桩锤, 开锤施打, 开始锤击时油门控制得小一些, 以后逐步加大, 直至打至要求的设计标高或控制贯入度, 整个打桩过程要求做好详尽的记录。
⑻、 沉设到位后管桩的临时固定
虽然沉桩区域在江中, 但受到涨潮落潮水流的冲击, 对桩有一定的影响。因此对于打设完成后的桩, 在上部桩帽未施工前, 在外力作用下容易发生倾斜。为保护好沉设好的桩, 需采取临时固定措施。
单桩沉设完成, 及时夹设抱箍, 在相邻二根桩沉设完成后, 则采用2根[25或[36槽钢连接, 以提高其整体抗外力的能力, 一个排架的桩沉设完成后, 即可进行通长型钢受力围檩的安装, 并尽快进行下横梁结构施工。
对于部分自由长度较长的桩, 在沉桩完成后, 立即在桩周抛填部分块石固定。
⑼、 桩沉设的质量控制措施
沉桩质量是关系到整个码头施工质量的关键, 在施工过程中, 我们要加强现场管理, 严格各项质量控制措施, 确保工程质量达到优良。主要采取以下措施:
①、 桩打入后, 不得利用船体强行纠偏, 当桩尖遇到障碍物桩位发生异常时, 应停止下桩, 分析原因, 采取适当措施后, 方可继续下桩, 并做好记录。
②、 在硬软土互层中沉桩时, 掌握各种土层的标高和桩尖所处的位置, 当桩尖进入软土层时, 控制好锤击能量, 出现溜桩现象时, 立即停锤, 不得跟打。在沉设斜桩时, 加强前后串心缆的力量调节, 避免船体纵向移动, 造成偏心锤击。
③、 沉桩过程中出现贯入度反常或桩身位移、 桩身突然下沉或严重倾斜、 桩身裂缝或桩顶严重破碎、 桩周大量涌水或地面严重隆起、 锤击贯入度小于3mm等情况, 应查明原因, 采取措施, 方可继续进行施工。
④、 沉桩开始锤击时, 油门控制得小一些, 以后逐步加大, 直至打至设计要求的桩尖标高或控制贯入度。
⑤、 新浇混凝土30m范围内禁止沉桩。在斜坡上沉桩, 桩定位时向岸侧采取适当提前量。
⑥、 桩过程中做好详尽的锤击沉桩记录, 其要求是:
A、 锤击记录应分阵次, 阵次划分以桩身每下沉1.0米为准。当桩端进入硬土层时, 取0.5米为一阵。当桩端接近控制标高0.5米范围内, 取0.1米为一阵。
B、 贯入度可按最后0.1米或最后10击的平均每击下沉量为准。
C、 桩过程中发生的异常现象, 如断桩、 桩身破损、 溜桩、 贯入度反常和桩周冒泡等均须记录。
⑦、 沉桩后桩顶允许偏差:
直桩: 允许偏位±150毫米; 倾斜度偏差1%。
斜桩: 允许偏位±200毫米。
⑧、 桩运至现场后, 做好桩的质量验收, 对存在质量问题的桩, 必须退回, 不得在工程中使用。
⑨、 由于本工程施工区域岸坡较陡, 沉桩过程中需加强岸坡位移、 沉降观测。沉桩施工前, 在码头岸侧间距22m布置岸坡位移观测点, 并作好记录, 在沉桩施工过程中派测量员进行每天不少于3次的岸坡的位移、 沉降观测, 对于已沉设好的桩基也需进行位移观测并做记录, 发现异常, 则立即停止沉桩施工, 并上报设计、 业主、 监理单位, 共同研究处理措施。
⑩、 本工程桩基应遵照《港口工程桩基规范》( JTJ245-98) 及《港口工程桩基动力检测规程》( JTJ249- ) 要求进行动力检测。
A、 PHC管桩检测要求: 对PHC管桩按照总数的10%进行小应变动力检测; 对PHC管桩总数的5%进行高应变动力检测( 初打复打各为2.5%) 。
B、 钢管桩检测要求: 按码头平台钢管桩总数的5%进行高应变动力检测( 初打复打各为2.5%) , 防撞钢管桩不做检测。
四、 桩基施工计划
根据总体施工进度计划, 码头桩基需在 12月12日开始沉桩施工, 至 3月31日码头所有桩基沉设完成, 共计沉桩施工110天。码头及引桥共有PHC管桩607根, 钢管桩324根, 平均每天沉桩约9根。
其中1#泊位桩基需在 2月14日之前施工完成( 在1#泊位桩基施工完成前需把2#、 3#引桥桩基沉设施工完成以供预制构件落泊和码头施工通道之用) ;
1#泊位沉桩时间: 12月12日~ 2月12日;
2#泊位沉桩时间: 2月1日~ 3月20日;
3#泊位沉桩时间: 2月20日~ 3月31日;
五、 安全、 环保、 文明保证措施
1、 安全保证措施
①、 所有施工管理及作业人员必须持证上岗, 特殊工种人员必须持有相应的安全操作证及技术操作证。施工前对所有的施工人员进行安全技术交底。
②、 所有施工人员进入施工现场必须戴好安全帽, 水上作业必须穿好救生衣, 高空作业须系好安全带。上船前严禁饮酒。
③、 施工工地和生活区配备一定数量的消防器材, 并定期进行防火安全检查, 及时消除火灾隐患。注意用电安全, 电箱和配电板及用电方式均符合安全要求。
④、 沉桩等大型船舶设备施工前必须与港监部门即时联系, 发出航行通告, 制定切实可行的安全技术措施, 确保施工水域安全。
⑤、 水上沉桩前穿心缆拉设在长江滩涂的地拢上, 地拢埋设时确保其埋深, 在使用过程中应经常检查, 有被破坏的迹象及时进行恢复。
⑥、 在进行沉桩施工时, 打桩船挂好信号旗、 信号灯, 通知过往船只。沉桩必须有专人指挥, 分工明确, 统一信号。
⑦、 严格根据打桩船的抗风浪能力( 风力小于6级, 波高小于0.5m, 风速小于16m/s) 安排施工时段。密切注意天气变化情况, 在大风浪来临之前做好施工船舶的避让工作。
⑧、 现场安全员需加大巡查力度, 发现有人有违反安全规定的行为则立即拍照, 并采取处罚措施, 发现其它安全隐患则立即通知相关人员进行处理, 以避免安全事故的发生。
⑨、 由于本工程需采取两艘打桩船同时施工, 打桩船之间要有一定的安全距离, 两艘打桩船之间的距离需控制在200m以上。
⑩、 码头平台后沿局部区域泥面较高, 沉桩时应注意打桩时实际水深及涨退潮情况, 防止打桩船无法进位施打或发生搁浅, 必要时采取挖泥打桩的方式解决。
附: 安全管理网络图:
项目经理
徐平
常务副经理
钟凯
现场指挥
孙理想

上级安全主管部门
项目部专职安全员
董亮、 孙理想

各施工班组兼职安全员
业主安全负责人
安全监理工程师

安全管理网络图

2、 环保措施
①、 实行各级人员环境保护责任制。
②、 在生活区、 施工区张贴环境宣传海报以及环保要求的规章制度。
③、 组织各种形式的环境大检查, 并坚持每月一次安全环境例会, 研究和解决存在的问题, 消除隐患, 确保保护环境。
④、 船上及施工现场垃圾、 污水及时清理出现场, 运到指定的垃圾区和排污区。施工船舶上生活垃圾设置垃圾箱统一集中处理, 不得随意抛入江中, 责任到人。
⑤、 除设有符合规定的装置外, 禁止在施工现场焚烧油毡、 塑料、 橡胶等有毒, 有害烟尘和恶臭气体的物质。
⑥、 食堂含油污水, 进入隔油池经生化处理达到合格标准后排放。
⑦、 建筑垃圾、 生活垃圾固定地点堆放, 及时清理, 生活垃圾进行必要地生化处理后排放。
⑧、 严格控制人为噪声, 限制高音喇叭的使用, 最大限度地减少噪声扰民。
3、 文明保证措施
①、 加强对职工文明施工意识的教育。利用每天工前会进行文明施工教育, 提高文明施工意识。
②、 对职工进行”十不”教育, 讲究个人卫生, 礼貌待人等精神文明教育提高文明施工的水平, 养成遵守纪律和文明施工的习惯。
③、 宿舍内工具、 工作服、 鞋等定点集中摆放, 保持整洁。床上生活用具堆放整齐, 床下不得随意堆放杂物。
④、 施工现场大门应设置标准的企业标志; 大门口( 处) 应有规范的”工程概况牌”、 ”管理人员名单及监督电话牌”、 ”消防保卫牌”、 ”安全生产牌”、 ”文明施工牌”和”施工现场平面图”, 即”五牌一图”。
⑤、 对施工现场各生产要素所处状态不断地进行整理、 整顿、 清扫、 清洁和保养。根据实际情况, 合理布置施工现场, 合理摆放物品, 工完料净场地清洁。
⑥、 对设备进行专人管理, 定期清扫和保养, 确保正常使用。
附: 文明、 环保管理网络图:

项目经理
徐平
常务副经理
钟凯
现场指挥
祁压春

上级主管部门
项目部文明环保管理人员
祁压春、 吴升升

各施工班组兼职管理员
业主负责人
监理工程师

文明、 环保管理网络图