钢板桩围堰及管桩基础施工方案.doc
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1、钢板桩围堰及管桩基础施工方案目 录1 编制说明1.1招投标文件1。2技术标准和规范2 工程综述2.1工程概况2。2地质条件2。2.1地形地貌及环境特征2。2.2地基土构成2.3桩基概况3 总体施工部署3.1桩基总体施工顺序3.2主要机械设备4 主要施工工艺4。1水上沉混凝土U型板桩4.1。1沉桩机械设备4。1。2方案一4。1。3方案二4。1。4施工工艺及质量控制措施4。2水上沉方桩4.2.1沉桩机械设备4。2。2工艺流程4。2。3施工工艺及要点4。3陆上沉桩4.3.1沉桩机械4.3.2工艺流程4。3.3施工工艺及要点5 质量保证措施及控制要点5.1质量管理组织体系5.2建立质量管理制度5.3关
2、键工序的质量控制5。3。1预制桩制作5.3。2方桩质量要求5。3.3测量控制5.3.4预制桩的验收5.4质量通病的防治措施5。4.1桩身断裂5.4。2桩顶砼碎裂5.4.3沉桩达不到设计标准5。3。4 U型板桩顶位移或桩身倾斜5.3.5接桩处松脱开裂5。3。6混凝土U型板桩脱锁口6 安全文明施工6.1安全文明生产组织体系6。2安全文明管理制度6。3 安全生产管理要点6。3。1 现场施工安全6。3。2 安全用电6。3。3 桩机机械安全管理6.3.4 起重安全7应急预案7。1本工程的安全源评估7.2较大危险源防护措施7。2.1施工现场强制性安全要求7.2.2安全技术措施7。2。3遇到灾害后的对策7。
3、2.4水上施工作业人员安全措施7.2。5水上施工用电安全措施7。2.6通讯联系1 编制说明1.1招投标文件XX毛竹圩XX渔港综合功能区岸段保滩工程(XX)施工招标文件;XX毛竹圩XX渔港综合功能区岸段保滩工程(XX)施工招标图纸;XX毛竹圩XX渔港综合功能区岸段保滩工程(XX)施工招标补充文件;1。2技术标准和规范(1)堤防工程施工规范(SL 26098)(2)港口及航道护岸工程设计与施工规范(JTJ 3002008)(3)港口工程桩基规范(JTJ 1674-2012)(4)防波堤设计与施工规范(JTS 154-1-2011)(5)堤防工程施工质量评定与验收规程(试行)(SL 2391999)
4、(6)水利水电工程施工质量评定规程(SL 1762007)(7)水运工程质量检验标准(JTS 2572008)(8)水利工程建设项目验收管理规定(9)水利水电建设工程验收规程(SL 2332008)(10)水利工程施工质量检验评定标准(上海市工程建设标准,试行)(DGJ 08-90-2000)(11)土工合成材料(GB/T17642-2008)(12)土工合成材料应用技术规范(GB5029098)(13)水运工程土工合成材料应用技术规范(JTJ239-2005)除上述已列明外的国家、上海市颁布的现行有关建设工程质量标准、规范、规程、条例、规定等.2 工程综述2.1工程概况XX毛竹圩XX渔港综合
5、功能区岸段保滩工程位于上海市崇明县XX横沙渔港综合功能区,地处XX东端,横沙通道西岸,东与横沙岛隔江相望,北接三岛渔业码头,南近规划的潘园公路(长横通道)。横沙渔港综合功能区岸段总长度约为1.8km,其中渔港核心功能区岸段长度约为0.8km,公共功能区岸线长约1。0km.保滩工程新建保滩顺坝1944。70m,新建保滩侧坝249.30m。总吹沙量42。6万m;设置防浪墙开缺8处,并设置临时排水涵闸2座;滨江前沿台地景观建设16200。其中XX段范围为S0+756。60S1+947.60,岸线长度为1191.93m,主要项目如下:(1)新建顺坝长度1191。93m;(2)保滩平台面积约88亩,平台
6、顶高程3。50m5。30m;(3)台地景观建设约9930;(4)承台后侧吹填约22万方,回填土方约3.7万方,回填至标高5。05。3m;2。2地质条件2。2.1地形地貌及环境特征本工程位于XX东部,XX是较大的河口冲积岛、砂岛,处于长江入海口,三面临江,东南濒东海,水域开阔。根据上海市工程建设规范岩土工程勘察规范(DGJ0837-2012),拟建场地属于河口、砂嘴、砂岛类型.拟建顺坝沿线有码头分布,停靠较多船舶;顺坝南侧有光缆分布,桩号S1+240至工程终点处水面均为禁抛区。2.2.2地基土构成(1)地基土构成经勘察查明,在勘察深度范围(控制性孔最深45m)内的地基土为第四纪全新世Q34的沉积
7、层,属第四纪滨海河口相、滨海浅海相、滨海、沼泽相、溺谷相松散沉积物,主要由粘性土、淤泥质土、粉性土、砂土组成,各土层间的强度、压缩变形差异较大。通过勘察揭露地层土性及包含物等,根据沉积时代、成因类型可划分4个主要层次,工程区域位于古长江切割区,缺失层土,其中、层各分为若干亚层。根据勘察结果,32层、33层局部缺失,土质强度变化较大。(2)地基土工程地质评价2层淤泥:主要成分为流塑状淤泥,夹粉土及粉砂团块,具有流变、触变特性,土层强度极低,工程性质差,厚度0。202.80m,分布不均,现场十字板峰值强度平均值7.81kPa,剩余强度平均值1。90kPa,灵敏度St平均值4。19,具有高度灵敏性。
8、31层粉砂:其物理力学性质较好,属于中等偏低压缩性、强度较高的地基土、该层土渗透性能相对较强,对加速地基土的排水固结、缩短地基土沉降稳定时间起一定作用,是拟建顺坝良好的地基持力层,但易受水流冲刷、切割,故需要考虑抗渗、抗冲问题.承台后侧吹填即由此层土开始。本工程前沿承台的方桩和板桩在穿越该粉砂层时,将承受较大的沉桩阻力。3-2层淤泥质粉质粘土夹砂质粉土:该层土为软弱土类型,工程性质较差,属高等压缩性、高灵敏度、强度较低的地基土,厚度0.704.20m,分布不均局部缺失.3-3层砂质粉土:其物理力学性质相对较好,属于中等偏低压缩性、强度较高的地基土。该层土渗透性能相对较强,对加速地基土的排水固结
9、、缩短地基土沉降稳定时间起一定作用.层淤泥质粘土:层土在整个场地均有分布,但受上覆土层切割影响,层顶稍有起伏,土层厚度不均。该层土粘聚力较小,抗冲刷能力很差,具有高含水量、高灵敏度,大孔隙比、高压缩性、低强度等特性,是上海地区典型的饱和软弱地基土,并具有触变和蠕变等不良特性.另外在拟建顺坝建成后,在运用中可能会遇到各种各样的情况,如潮水水位涨、落、冲刷,台风季节风浪的袭击等均会使顺坝边坡失稳,大面积堆载时易造成压缩沉降,堆载过高易造成地基滑动或侧向挤出,强震下会产生震陷.1层粘土:该层土呈软塑状态,场地中均有分布,工程性质一般。本工程的桩基端部即在该层,该层为结构持力层.(3)不良地质现象 据
10、勘察,场地内未发现沟槽等不良地质现象,但场地浅表层分布的淤泥质土(2层)具有承载力低、流变性强、灵敏度高等特征,在强震下会产生震陷,在堆载或振动过程中极易产生侧向滑移,存在抗滑稳定和不均匀沉降问题,是施工中尤其要注意的问题。(4)液化判别经勘查,拟建场地20m以浅分布的土层除淤泥质土外,还有3-1层饱和粉砂和3-3层砂质粉土,根据国家标准建筑抗震设计规范(B50011-2010),在抗震设防烈度7度时对31层粉砂和33层砂质粉土,利用标准贯入试验进行液化判别。根据计算结果,在抗震设防烈度7度时场地内31、33层均为液化土层,场地液化指数为1.815。14,平均液化指数3.29,平均液化强度比0
11、。948,综合判定场地为轻微液化场地,适合沉桩施工。2.3桩基概况本工程的桩基分为两种:混凝土U型板桩和钢筋混凝土预制方桩.1、混凝土U型板桩本工程钢筋砼U型板桩共有1192根,其中开敞段939根,位于方桩江侧;亲水平台段253根,位于方桩岸侧。每根U型板桩长26600mm,宽1000m,桩身厚度120mm,桩顶1000mm范围内加厚为300mm。其中亲水平台段U型板桩已试桩完成17根(桩号为B580B596).2、钢筋混凝土预制方桩本工程钢筋混凝土预制方桩共有1032根,其中开敞段642根,位于板桩岸侧;亲水平台段390根,位于板桩江侧。方桩尺寸为:50050027000mm.其中开敞北段已
12、施工完成215根(桩号为F341F555#).桩基汇总表见“表21 桩基汇总表”:3 总体施工部署3.1桩基总体施工顺序本工程砼方桩间距较密,开敞段方桩位于砼板桩岸侧,距离砼板桩很近,而且最上一层土体容易侧向滑动,为了防止砼方桩施工时产生的叠加挤土效应将打好的板桩由岸侧向江侧挤压,确保板桩这一关键工序的质量,我们对桩基总体施工顺序做了以下安排:开敞段横断面上桩基施工考虑由岸侧向江侧进行,即先施工钢筋砼方桩,再施工钢筋砼U型板桩。亲水平台处因方桩位于板桩的江侧,不会产生叠加的挤土效应,故横断面上可先施工U型板桩再施工砼方桩。根据以上原则及对前期试桩情况的总结,我部拟在现有1艘打桩船(浙普工51)
13、的基础上再进场1艘打桩船(江宇桩1号),5月25日投入开敞北段板桩施工。若2艘船不能满足进度要求,则立刻投入第三条船,确保满足工期要求。3.2主要机械设备4 主要施工工艺4。1水上沉混凝土U型板桩针对试桩情况,我部在以后的施工中拟根据不同区域分别采用两种针对性的方案。区域划分见“图41施工区域划分图”。A区域,砼U型板桩为直线段,施工时桩船垂直岸线定位,此区域采用方案一;B区域,砼U型板桩整体为为圆弧形,该区域共有212根砼U型板桩;C区域,砼U型板桩为直线段,但该区域紧邻圆弧段,受已沉的砼U型板桩限制,沉桩时打桩船不能垂直岸线定位,具体见“图42区域C沉桩影响示意图,所以打桩船只能顺岸方向定
14、位;该区域共有40根砼U型板桩;D区域,与C区域原理相似,受引桥的影响,打桩船也只能顺岸方向定位,该区域共有20根砼U型板桩。以上B、C、D三个区域,因平面扭角大,桩船驻位方式多变,不适宜方案一,故我部拟采用方案二.图42区域C沉桩影响示意图4.1。1沉桩机械设备 水上沉U型板桩选用“浙普工51”打桩船,打桩船配D100柴油锤送桩,1000T运桩船3艘.4.1.2方案一采用沉导桩架设导架并设置限位的方式。导向架一侧由导桩支撑,另一侧搁置在已沉好的砼U型板桩上。沉砼U型桩前先打设导桩,在导桩上安装导向架控制砼U型板桩走向。水上施工时,导向架兼作脚手架.导桩采用550钢管桩,施打至入土6m,底标高
15、约为8m,顶标高+5m,桩总长13m。桩两边采用20槽钢做搁置点。导架采用双层400工字钢,单根长度20m,导架内边与板桩外边净距0.02m.具体见“图43方案一导架平面图”,“图4-4板桩搁置点剖面图(11)”, “图45钢管桩搁置点剖面图(2-2)”。图4-3方案一导架平面图图4-4板桩搁置点剖面图(11)图4-5钢管桩搁置点剖面图(2-2)方案一施工流程见“图46 方案一施工流程图.图46方案一施工流程图4。1.3方案二方案二是在已施打完成的前一根桩上增加限位,充分利用打桩船的特点,在岸上测量仪器的监控下,控制好桩的平面扭角及垂直度.首先通过桩船将桩的平面扭角及垂直度调整好,然后打桩船平
16、移对接砼U型板桩榫槽,见“图4-7砼U型板桩定位示意图”。图4-7砼U型板桩定位示意图在对接榫槽前先设置限位。利用已沉好的桩做基础,在已沉板桩的翼缘安装限位装置,限位装置按照翼缘外形制作,并伸长至准备沉桩的翼缘外侧。因限位器是严格按照翼缘的外形尺寸加工的(每侧5mm富余量),准备施工的板桩翼缘进入限位后,位移受到限制,凹凸榫槽自然对缝,打桩船的轻微晃动也因限位器的存在不至于脱榫.具体见“图48方案二限位装置示意图”,“图4-9限位装置照片”.图4-8方案二限位装置图图4-9限位装置照片方案二施工流程及控制要点见“图410 方案二施工流程图”.图410方案二施工流程图4.1。4施工工艺及质量控制
17、措施4。1。4。1施工工艺(1)U型板桩运输U型板桩强度达到70时方可在预制场内吊运,强度达到90时方可外运,强度达到100时才可施打.U型板桩要严格安装落驳图装船运输,确保与现场施打顺序完全一致。场内吊运及装船均采用四点水平吊,起吊设备采用2台50T门机吊车同时起吊,为保证吊点均衡受力,桩上部2个吊点和桩下部2个吊点各通过一根钢丝绳与钢扁担两端的滑轮吊钩连接,2台门机吊车的吊钩分别通过钢扁担上的吊环勾住钢扁担,同时起吊。详见“图4-11 U型板桩四点水平吊示意图”。图411 U型板桩四点水平吊示意图U型板桩在场地内和运输船上的堆放不得超过四层,每层之间通过4个木垫块支撑,4个木垫块位于4个吊
18、点处(垫木根据U型板桩内口尺寸制作),堆放场地需保证水平。详见“图4-12 U型板桩堆放示意图”.图412 U型板桩堆放示意图(2)施工准备a)桩帽制作本次沉桩采用锤击沉桩的施工工艺,根据沉桩工艺,有针对性的加工了特殊桩帽。桩帽上部为壁厚20mm,直径500mm钢管,下部为2层厚20mm铁板,两块铁板之间设有加劲板,钢管与铁板通过8块肋板连接。在铁板下设置限位,限位采用20mm厚铁板制作,限位板根据板桩外形加工成“U”,共两块,位于板桩两侧,每块距离型板桩外边15mm,使得沉桩时桩顶受到束缚.钢管重心与U型板桩型心在同一直线上,避免锤击时产生偏心力。具体见“图4-13 桩帽示意图”。图413
19、桩帽示意图b)桩垫桩垫采用15cm厚多层瓦楞硬纸板,以起到有效的锤击能量削峰作用,保证桩顶不被打碎或打裂。c)导架方案一采用沉导桩架设导架并设置限位的方式。导架制作按照“图4-3、44、45”制作.d)限位装置方案二采用的限位装置按照翼缘外形制作,并伸长至准备沉桩的翼缘外侧。详见“图4-8、49”。(4)施打导桩及安装导向架(方案一)施工前首先用振动锤插导桩,然后安装导向架。导桩和导向架的位置均为测量人员放样,导向架与限位板共同构成板桩的桩位。4.1。4。2质量加强措施(1)对已沉桩的加固处理在已沉好的砼U型板桩相邻翼缘位置安放连接器,将两根已沉好的砼U型板桩翼缘连成整体,防止在沉桩、挤压等外
20、力作用下,相邻两根砼U型板桩榫槽出现相对位移,造成错位脱榫情况的发生。具体见“图4-15 连接器示意图”。图415 连接器示意图(2)管理控制措施下桩、稳桩专人指挥,下桩、稳桩后的几个要素检查。1)选派经验丰富并对砼板桩施工工艺清楚了解的施工人员驻船,统一协调砼U型板桩施工。安排人员架设导架,与陆域测量人员加强沟通,指挥船机设备及操作人员,使各道工序都有条不紊,紧密衔接.2)在稳桩及压锤后校核桩的平面位置及扭角、垂直度、榫槽咬合情况。3)在沉桩过程中安排专人观测凹凸榫槽的咬合情况,在下桩及稳桩过程中如发生榫槽脱开等异常情况,指挥打桩船将桩拔出并重新下桩。4.2水上沉方桩4.2.1沉桩机械设备水
21、上沉U型板桩选用“江宇桩1打桩船,打桩船配D100柴油锤送桩,1000T运桩船3艘。4。2.2工艺流程水上沉钢筋混凝土预制方桩详见“图4-16 水上沉钢筋混凝土预制方桩流程图:图4-16 水上沉钢筋混凝土预制方桩流程图4。2.3施工工艺及要点(1)方桩预制方桩的预制在专业预制厂家完成。制作程序如下:制作场地压实、整平支模绑扎钢筋骨架安设吊环浇筑混凝土养护至 30强度-拆模支间隔端头模板刷隔离剂绑钢筋浇筑间隔桩混凝土同法间隔重叠制作第二层桩养护至 70强度起吊-100强度运输堆放。(2)桩的起吊和运输待桩身强度达到设计的70后方可起吊,达到设计强度的100才能运输和打桩。场内吊运及装船均采用四点
22、水平吊,起吊设备采用1台125T门机吊车起吊,为保证吊点均衡受力,桩顶2个吊点和桩底2个吊点各通过一根钢丝绳与钢扁担两端的滑轮连接,2台门机吊车的吊钩分别勾住钢扁担的两端,同时起吊.详见“图417 方桩四点水平吊示意图”。图4-17 方桩四点水平吊示意图方桩的堆放,要求地面平稳坚实,支点垫木的位置与吊点位置一致,在同一平面上,各层垫木应上下对齐处于同一垂线上.堆放层数不超过五层。详见“图418 方桩堆放示意图”。图418 方桩堆放示意图(3)起吊就位首先用四点吊水平吊起单根方桩,然后通过吊点位于桩上部的两个吊钩的提升,使得方桩竖直,松开吊点位于方桩下部的两个吊钩,在桩顶垫好桩垫,继续将桩向上提
23、升套入桩帽,抱桩器抱住桩身,调整桩架角度,使得桩身竖直.然后检查校正板桩垂直度。之后,GPS定位系统进入工作状态,根据GPS定位系统在电脑中显示进行平面位置调整,直至桩位符合要求,然后采用全站仪校核桩位,确保GPS定位和全站仪校核的桩位一致后,进入稳桩阶段。吊装详见“图419 混凝土方桩起吊示意图。图419 混凝土方桩起吊示意图4。3陆上沉桩由于受水深限制,南侧与新大堤连接的2段结构无法进行水上打桩,故此处混凝土方桩及U型板桩采用陆上打桩机施打。先施工砼方桩再施工U型板桩.陆上施工U型板桩30根,砼方桩19根。陆上桩基施工范围见“图4-20 陆上桩基施工范围”.图4-20 陆上桩基施工范围4。
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