轮渡灌注桩施工平台专项施工方案及计算书.docx

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轮渡灌注桩施工平台专项施工方案及计算书

灌注桩施工平台

专项施工方案

工程名称：

轮渡码头扩建及配套工程（鼓浪屿轮渡候船

平台及三丘田码头扩建）

建设单位：

厦门市市政建设开发总公司

编制单位：

鼓浪屿轮渡候船平台及三丘田审批单位：

中交三航局厦门分公司

码头扩建工程项目经理部

单位主管：

__________________单位主管：

____________________

技术负责人：

_________________技术负责人：

___________________

编制者：

_________________审核者：

___________________

编制日期：

_____年___月___日审核日期：

_____年___月___日

一、工程综述及施工策划

1.1工程综述

1.1.1工程概况

轮渡码头扩建及配套工程涉及鼓浪屿上两个码头的扩建及相关配套工程，分别为：

鼓浪屿轮渡候船平台扩建工程和鼓浪屿三丘田码头扩建工程。

鼓浪屿轮渡候船平台扩建工程是在原鼓浪屿轮渡码头候船平台西北侧海域扩建候船平台1座，平台呈三角形布置，采用高桩平台结构，桩基为φ1000mm灌注桩，共50根。

三丘田码头扩建工程新建65m×28m轮渡码头平台1座（桩基为φ1200mm灌注桩，共32根），通过1座56.5m×16m人行引桥和新建码头平台及已建驳岸相连（人行引桥桩基为φ1000mm灌注桩，共38根，新建码头平台桩基为φ1000mm灌注桩，共36根）。

本工程所有灌注桩均落在海上，因此，本工程桩基施工前必须搭设临时施工平台。

1.1.2自然条件

1.1.2.1、潮汐

本海区属正规半日潮区,根据厦门鼓浪屿海洋站多年潮位观测资料统计，历史最高潮位为7.56m，出现在1933年10月20日。

最低潮位为-0.28m，出现在1921年2月24日。

多年平均高潮位为5.49m，平均低潮位为1.55m。

多年平均潮差为3.98m。

1.1.2.2、波浪

厦门轮渡码头扩建及配套工程海域来往船舶频繁，根据国家海洋局第三海洋研究所2011年5月对工程区域进行的波浪观测分析，鼓浪屿侯船平台和鼓浪屿三丘田码头主要受E～NE～N～NNW向小风区风浪影响，另外，SE向外海涌浪对工程区也有一定影响。

1.1.2.3、水流

根据实测数据统计结果分析，该海域水流大多数流速在0～25cm/s之间，频率为36%，其次为25～50cm/s的流速，频率为33.3%，50～75cm/s的流速占25.9%，75～100cm/s的流速占4.8%，没有出现大于100cm/s的流速。

从流向上看，涨潮流比较集中以N向为主，出现频率约45.2%，落潮流相对分散一点，但也主要集中在S~SW向，累计出现频率为40.5%。

1.1.2.4、工程地质

根据地质勘察资料，本区域浅部地基土质自上而下为淤泥层、砂混淤泥层、残积砾质粘土层、全风化花岗岩层、散体状强风化花岗岩层、碎块状强风化花岗岩层、中风化花岗岩层。

各土层有关技术参数如下表：

浅部地基土承载力估算表表4.13

土层序号及名称

固结快剪

标准值

压缩

模量

Es0.1～0.2

（MPa）

标准

贯入

击数

（N）

地基

承载力

特征值

fak（kPa）

Ck（kPa）

Фk（°）

淤泥

7.8

10

2

<1

砂混淤泥

4.0

3～4

80

残积砾质粘性土②

32

26.4

5.6

15～28

220

全风化花岗岩③

30～50

320

散体状强风化花岗岩

>50

500

碎块状强风化花岗岩

650

中风化花岗岩⑤

1500

1.2施工策划

本工程桩基施工临时平台拟采用钢结构平台，即采用钢管桩支撑、工字钢纵横梁、槽钢（或贝雷纵梁+方木）满铺面结构。

施工平台平面布置按码头形状进行布设，根据桩机摆设的情况，平台平面与码头平面布置相符合，轮渡扩建平台搭设面积共1700m2，一个班组从岸侧往海侧施工；三丘田码头平台搭设面积共3600m2，二个班组施工，人行引桥采用从岸侧往海侧施工，码头平台采用打桩船施工。

平台结构主要是考虑冲孔桩机多，且需行走履带吊的特点，结合以往的施工经验进行设计：

下部桩基采用Φ630×8mm的钢管桩；平台上部纵梁采用2I36b，横梁采用3I36b的工字钢，铺面分为两种形式：

1、三丘田采用［20槽钢满铺；2、轮渡候船平台采用贝雷梁+（10cm×10cm）方木满铺。

钢管支撑桩排距采用5.5m～6m，纵向间距也为5.5m～6m，但部分支撑桩根据结构桩位做适当调整，轮渡扩建平台需68根支撑桩，三丘田码头平台需171根支撑桩。

由于地质原因，钢管桩的入土深度对施工平台的稳定影响性极大，因此在低水位和桩顶间的6m范围采用剪刀撑加固，剪刀撑采用［20，纵横向均设立。

轮渡扩建平台和三丘田人行引桥钢管桩采用履带吊吊DZ60振动锤打设，三丘田码头平台钢管桩采用打桩船施打。

嵌岩要求为嵌入强风化岩0.3m，嵌入全风化岩1m。

纵梁采用2I36b每隔1.5m一道，纵梁上铺贝雷纵梁，贝雷纵梁上铺设10cm×10cm方木，四周设置围栏。

（具体结构见附图）

二、施工方案

2.1施工工艺流程

施工准备

钢管桩现场拼接

钢管桩施工（打入、接桩）

纵横向联接剪刀撑、水平撑制安

码头前沿取孔、植筋

3I36b工字钢横梁制安

2I36b工字纵横梁制安

贝雷纵梁制安

10cm*10cm方木铺设、固定

结点联接检查

2.2工序施工方法

2.2.1钢管桩制作

2.2.2基地钢管桩施工场地设置　　

钢管桩在我司高殿机电工程公司制作，管节制作完成后运输至现场场拼接。

2.2.3钢管桩管节制作工艺：

2.2.3.1主要材料的验收、保管、发放

A、材料验收的目的与验收项目

焊接结构生产所用的主要材料有：

①金属材料：

包括钢材、有色金属及其合金，种类有板材、型材与管材；②焊接材料：

包括焊条、焊丝、焊剂、焊料、气体等；③辅助材料：

包括油漆螺钉等。

其中以结构用金属材料与焊接材料最为重要，它们直接关系到结构的质量与安全。

为此，对结构用金属材料及焊接材料必须经过验收，甚至对材质、性能进行检验，确认材料符合要求后方能验收，入库、发放、使用。

材料验收主要内容为：

材料炉号、批号、型号、化学成分和金属力学性能（本单位主要核对其抗拉强度、抗弯强度）。

B、材料的保管

（1）钢材的保管：

根据局《质量保证手册》要求，钢材在入库后，应按不同种类、材质、规格、型号、批号、炉号等分别存放与保管，并设有明显的产品标识，注明钢材规格、型号、材质、炉号、批号等有关项目，最底层钢材不得直接放在地面上，应放在由方木或型钢组成的垫架上。

各种型钢要排放整齐，最好放置在格式架中或支柱式架中，不同材质、规格、型号、的型钢应分别放置在不同的格内，并有明显的产品标识牌。

（2）焊接材料的保管

各焊接材料皆应有出厂单位的材质单及质量合格证，符合要求的方可入库。

焊接材料的存放与保管也是焊接结构生产的重要一环，防止焊接材料吸潮、生锈、牌号搞混，放置焊接材料的仓库一定要保持干燥，存放要有框架，不许存放在地面上，在格架上按不同型号、规格的焊接材料设有明显的产品标识牌。

C、材料的发放

钢材应严格按《生产需用计划单》提出的材料规格与需用量发放。

焊接材料的发放必须按产品工艺（领料单）规定的型号、规格、数量发放，对剩余材料需退回库时，必须确认其材质、型号、规格后方可收回并按要求存放。

2.2.3.2划线、号料、放样

（1）划线、号料、放样的定义与任务

按构件设计图纸的图形与尺寸1：

1划在待下料上，以便按划线图形进行下料加工的工序叫划线，单件生产或构件数量较小时可采用划线法。

按构件设计图纸的图形与尺寸1：

1划在划线平台上，以显示图线上的各种图形相互关系，从中得出图纸上所画的图形的真实图形和实际尺寸，制作样板和样杆，此工序称为放样，凡较复杂和特殊形式的产品、部件、零件，一般皆需放样，可用全部或局部放样法或计算放样法。

在生产批量较大的构件时，采用划线方法效率低，且有可能出现误差，此时可制作样板或样杆，用样板或样杆在待下料的材料上划线，效率高、质量好，又可在材料上合理布置，提高材料的利用率，这样的工序为号料。

（2）准备工序及注意事项

划线所用的卷尺、钢尺都必须经过计量部门检查合格，方可使用，平尺也要经过验证。

每个样板、样杆都必须注明图号、材质、规格尺寸、数量、各种孔的直径和加工方法，样板、样杆、胎具等必须经过质检员检查合格方可使用。

样板、样杆在制作时，应该考虑焊接收缩变形量及零件加工余量，可参考（表二），样板、样杆应具备一定刚度，不用时应注意存放，防止产生变形

表二：

焊缝收缩量（横向）

接头型式

板厚（㎜）

备注

3-4

4-8

8-12

12-16

16-20

20-24

24-30

纵向收缩量小,可忽略

收缩量（㎜）

V型坡口对接

0.7-1.3

1.3-1.4

1.4-1.8

1.8-2.1

2.1-2.6

2.6-3.1

－

X型坡口对接

－

－

－

1.6-1.9

1.9-2.4

2.4-2.8

2.8-3.2

其余对接形式

收缩量小于1㎜

号料时必须根据工件形状，大小和钢材规格尺寸，利用预先计算法，颠倒插角法等合理布置进行套裁，做到合理用料，节约钢材，提高材料利用率。

号料、划线时必须用尖锐的划针、尖薄的石笔，细粉划线，用石笔划线时，线条宽度<0.5㎜，用粉线打线时,线条宽度<1㎜。

（3）重要构件划线、号料及样板、样杆的尺寸公差（见表三、表四）。

表三：

划线、号料的尺寸公差表四：

样板、样杆制作尺寸公差

尺寸名称

公差

（㎜）

尺寸名称

公差

（㎜）

相邻两孔的中心距离偏差

±0.5

相邻之中心线间偏差

±0.2

板边与邻孔中心距离偏差

±0.1

板边与邻孔中心线距离偏差

±0.5

冲眼两孔中心距离偏差

±0.5

划线之间的距离偏差

±0.5

两端两孔中心距离偏差

±1.0

长度、宽度偏差

±0.5

所用零件长度、宽度偏差

±0.1

两端两孔中心距离偏差

±0.5

2.2.3.3钢材的剪切与气割

（1）钢材的剪切：

按钢材上所划的线或根据剪板机上的挡铁所定尺寸，用剪板机将钢材剪断称为剪切。

一般小规格（厚度3≤δ≤12㎜）直角边零部件，宜采用剪切下料，以提高生产效率和装配质量，当部件尺寸≤250时，要求剪切公差为±2.0㎜，当部件尺寸>1000时，剪切公差≤2.5㎜。

（2）钢材的热切割

钢材的热切割包括：

气割、等离子切割、电弧切割和激光切割等。

本单位主要是气割，包括手工气割、半自动气割、仿形气割等。

2.2.3.4管节制作

制作预弯板：

根据不同管节直径和板厚制作预弯板；检查板料的外形尺寸、坡口加工是否正确；管节纵向对接口预弯；

卷管：

纵向对接口点焊牢靠，要求点焊长度20~30㎜，点焊高度应少于焊缝高度的2/3，焊接材料选用具有合格证书的E5016或E5015，并严格烘干，烘干温度为300°C~350°C,保温1~2小时，随用随取。

2.2.3.5管节的对接工艺

（1）．管节端口焊缝接口处除锈，去除油污杂物，确保焊缝质量。

（2）．焊缝衬垫制作安装。

（3）．焊接台座制作、安装。

（4）．焊接台座水平中心线测直，误差≤1/1000且>30㎜。

（5）．管节对接：

分节对接长度8-12m；管节吊上台座，利用专用工具合拢管节；管节对口错开量≤3㎜，焊缝间隙为0-5㎜；两对接管段的直焊缝必须错开1/8圆周以上。

（6）．管节对口点焊

点焊高度应少于焊缝高度的2/3，点焊长度一般为40-60㎜。

点焊时，应尽量采用对称焊，以减少焊接应力。

焊接材料选用具有合格证书的E5016或E5015，并严格烘干，烘干温度为300°C-350°C，保温1-2小时，并随取随用，以防潮湿。

（7）．焊接设备：

采用直流电焊机，并采用直流反接。

（8）．焊接检验

点焊后，由兼职质检员检查焊点是否符合要求牢固，再由专职检验员检查，要求焊完后中心线直线度误差小于L/1000且不大于30㎜，检验方法采用拉线测量。

2.2.3.6分管节焊接工艺

（1）．手工弧焊焊接工艺：

尽量采用分段对称焊，以减少焊接应力和变形；尽量采用平焊，多层焊的接头应错开；打底焊时，必须注意清根；每层焊完后，由专职检验员或技术员检查，发现裂纹、气孔、夹渣等危险性焊接缺陷必须刨除、焊补。

（2）．自动埋弧焊焊接工艺：

校正焊咀与焊缝中心位置对正；检查焊缝衬垫是否接触牢靠；焊丝与焊件位置宜采用前倾；施焊前必须在试板上调试，调整好焊接规范，方能焊接；每层焊完后，由专职检验员或技术员检查。

（3）．焊接规范

手工焊：

打底焊时，采用φ3.2焊条，IA=120-140A，焊接速度=80-100㎜/min；中间层焊接时，采用φ4.0焊条，IA=160-180A，焊接速度=100㎜/min。

自动进弧焊：

采用φ4.0焊丝，IA=500-800A，焊接速度=400-600㎜/min，VA=40-60V。

（4）．焊接设备

MZ2-3多功能自动埋弧焊接设备2套。

直流电焊机4-6台。

烘干箱SC101-21台

空压机Z-0.36/T1台

气刨枪1把

（5）．焊接材料

焊条：

E5016或E5015

焊丝：

H08MnA焊丝

焊剂：

焊剂430或431

（6）．焊接检验

外观检验:

由专职检验员或技术员检查焊缝，焊缝的缺陷如咬边、夹渣、气孔、焊瘤等不允许超过规范要求，不合格的应做好记录，及时返工焊补，采用标准为《港口工程桩基规范》JTJ254-98。

内在质量检查：

由持有操作证的超声波检验人员按规范要求进行超声探访，并做好记录，发现不符合要求的焊缝应及时刨除焊补，采用的规范为GB50205-2001。

检验设备采用CTS-22超声波探测仪（ECHOPE220）。

2.2.3.7钢管桩对接施工程序

钢管桩对接施工程序

1、场地布置、设备调试

2、管节吊运

（1）

（2）

（1）

（2）

（1）

（2）

（1）

（2）

（3）

自检、验收

钢管点焊

（3）

管节吊上座

（1）

[3]

3、场地堆放

（1）

（2）

（1）

（5）

焊接设备

（3）

（2）

（4）

（1）

焊接规范

5、管桩电焊

[2]

[1]

焊接工艺

（5）

（4）

（5）

（4）

利用专用工具合扰

（2）

[4]

4、管节对接

（2）

[2]

[1]

（3）

（2）

（1）

焊接材料

[3]

（2）

（1）

自检、验收

6、油漆

[1]

（3）

[2]

7、堆放

8、钢管桩施打

（3）、管桩划线

打桩前，应在桩身上划线，标示出桩各部位到桩顶的距离，同时，标示出吊点的位置。

划线采用钢卷尺和墨汁。

（4）、吊桩

吊桩采用2点吊，为保护桩身油漆，捆桩用的钢丝绳用麻袋包裹四层，并注意更换。

吊桩用的钢丝绳其承重力安全系数为6。

3.2.3沉桩工程

3.2.3.1沉桩施工工艺流程

沉桩施工准备

履带吊吊桩

振动锤夹桩

测量定位

稳桩

压锤

施打

测量沉桩偏位

完成成桩记录

沉桩施工工艺流程

2.2.3.2沉桩施工准备

管桩划线

打桩前，应在桩身上划线，用白色油漆标示出桩各部位到桩顶的距离，同时，标示出吊点的位置。

划线采用钢卷尺和墨汁。

2.2.3.3钢管桩插打：

根据本工程地质情况，作业环境和施工作业能力，靠岸侧计划采用履带吊配备振动锤进行逐跨推进施打。

在钢管桩施工前做好测量控制点的交接和核对工作，施工中钢管桩使用前方交会法定位。

钢管桩以最终贯入度控制为主（控制贯入度2cm/min）且入土深度以DZ60型振动锤激振下不下沉为止，单桩承载力不小于80t，桩尖标高为校对，当控制标高和贯入度相差较大时，及时查明原因。

①钢管桩的桩位，应根据测量组所放样的中心位置，并保护好标记。

轴线定位允许偏差：

单桩的纵横轴线位置：

±10cm

两桩之间的中心间距：

±10cm

竖直度：

1%

②根据现场施工环境，确定钢管桩插打顺序，以施工方便为宜钢管桩插打以控制贯入度为主，设计深度作为校核。

a、灌注桩平台钢管桩设计插打：

控制贯入度（cm/min）:

2cm/min

采用吊机配备振动沉拔桩锤施工

b、设计钢管桩桩顶面标高按照设计要求进行施工，依设计标高对各桩进行接长或切割。

c、当贯入度达到控制贯入度，桩底标高达到设计标高，应连续复打3次，每次停锤2分钟，方可停止。

当贯入度达到控制贯入度，而桩底标高未达到设计标高，应继续打入10cm左右，并连续复打3次，每次停锤2分钟，若无异常变化，方可停止。

若比设计标高高得多时，应及时与技术人员商定，并报监理、业主、质检站、设计研究确定。

d、当桩底已达到设计标高，而贯入度仍较大时，应继续插打，使其贯入度达到控制贯入度。

③插打前，每根钢管桩上应作好长度标记线，以便显示桩的入土深度。

④插打前，应检查桩中心与振动设备中心是否一致，桩位、垂直度是否符合要求。

⑤插打前，应严格控制桩位及垂直度，在插打过程中，不得使用顶、拉桩头或桩身办法来纠偏，以防接头开裂并增加桩身附加力矩。

⑥开始插打时宜用自重下沉，待桩身有足够稳定性后，采用振动下沉。

⑦每根桩的插打作业，应一次性完成，中途停顿不宜过久，以免土的摩阻力恢复，继续插打困难。

⑧在插打过程中，若发生以下情况，应立即暂停。

a、贯入度发生急剧变化；

b、桩身突然倾斜或振动时有严重回弹；

c、桩周地面有严重隆起或下沉；

d、振动设备振幅有异常现象。

2.2.3.4工字钢横梁施工

每一跨钢管桩施工完毕后，立即按设计标高修平钢管，并且及时焊接桩顶钢板，用I36b三排工字钢横梁对钢管桩进行横向联接，［20槽钢剪刀撑和水平撑的联接。

I36b三排工字钢横梁在施工现场陆上焊接加劲肋和联接板，形成整体后用吊机进行安装，并注意与钢管桩的桩顶钢板焊牢。

2.2.3.5工字钢纵梁、贝雷纵梁、方木施工

在横梁上每1.5米布置双拼I36b的纵梁，在纵梁顶面设置间距为35cmI10的贝雷纵梁，在贝雷纵梁顶面铺设10cm*10cm的方木。

为确保施工人员作业安全，在平台四周设置安全防护栏杆，防护栏杆高1.2m，立柱采用φ48mm×3.5mm钢管，钢管与平台面板焊接，立柱间设两道φ48mm×3.5mm钢管平联。

2.2.3.6沉桩质量控制

a、施工前严格做好基线控制点、水准点的交接和复核，并对施工基线、施工水准点定期进行检查、校核；

b、施工前，先根据打桩桩型号、设计桩位图，编制沉桩顺序表。

沉桩时严格按沉桩顺序进行；

c、由于本工程地质情况特殊，地质主要为强风化岩，其上覆盖层很薄，为保证钢管桩沉桩质量，拟采用DZ60振动锤施打；

d、吊桩采用两点吊；

e、由于桩基施打范围可能遇到抛石基床,将影响锤击沉桩。

当出现桩身突然下降、倾斜、移位，钢管桩抖动厉害，立即停止锤击，待研究确定处理方案后，方可继续震动下桩；

f、桩沉放后，及时焊接剪刀撑加固，使基桩形成整体。

G、在震动锤击过程中，严禁用移船方法纠正桩位。

h、严格按设计的停锤标准停锤：

2.2.3.7截桩

沉桩后，当桩顶标高高于设计标高时：

在桩顶标高往下1.2m处搭设截桩平台，采用气割割除，吊除超高的部份，再割平至设计标高。

三、质量管理体系

3.1质量管理组织机构

项目经理：

林四新

项目总工：

罗辉

专职质检员：

李洋

分项技术员：

吴震强

张烨

平台搭设班组

打桩班组

管桩制作班

3.2保证质量的措施

为保证桩基临时施工钢平台的施工质量，我们拟采取以下几方面的措施。

3.2.1、我们将在本工程的项目经理部内建立以项目经理为首、项目总工程师直接负责的质量保证体系，构成有质量保障的管理与监督网络，设置质量检验与监督的专门机构，配置专职质检工程师和技术员，行使质量否决权。

根据GB/T19001—2000idtISO9001:

2000制订的《质量保证手册》（QC/XHXDSS—94）作为工程质量管理与控制的行动纲领。

3.2.2、我们将强化全员质量意识的宣传教育，增强全体员工的质量意识，使之真正理解“质量是企业的生命”的深刻内涵，促使施工生产的直接组织者与管理者成为既有很强质量意识又有较高技术水平的管理骨干。

我们将加强工人的技术培训与全面质量管理教育，提高技术质量素质。

把好影响及支配质量行为的意识关、价值准则关、职业道德关、作风纪律关，形成一个与技术质量管理需要相适应的氛围。

建立起一种职工既自觉遵守质量规定，又能互相监督的约束机制。

3.2.3、为了保证施工过程中不因机械故障等可以避免的原因而中断施工，我们将做好施工前的准备工作和检查工作，并从机械设备备用、材料储备工作及职工操作三方面采取措施，通过制定严励的奖罚制度和严肃的砼浇筑通知单签字制度，责任落实到人。

3.2.4、建立、健全电气焊班组，实行岗位责任承包制，所有电气焊操作工均持证上岗，定期培训学习，从而保证钢结构焊接质量标准。

3.2.5、控制好护钢管支撑桩排架轴线及顶面标高。

四、机械设备

序号

名称

规格型号或定额

单位

数量

进场时间

1

振动锤

DZ60

台

2

2011.12.23

2

履带吊

50t

台

2

2011.12.24

3

打桩船

艘

1

2012.1.2

4

交流电焊机

ZL-50、20KvA

台

8

2011.12.24

5

交通船

20t交通艇

艘

1

2011.12.24

6

全站仪

拓普康

台

1

2011.12.24

7

水准仪

苏光

台

1

2011.12.24

五、劳动力安排

技术员及领工员

测量员

焊工及工人

3名

2名

30名

六、进度计划

灌注桩平台搭设计划表

工序名称

工程量

开始日期

结束日期

12月下旬

1月上旬

1月中旬

1月下旬

管节拼接

2649m

2011.12.20

2012.1.10

管桩施打

239根

2011.12.24

2011.1.20

平台上部结构焊接

5300m2

2011.12.28

2011.1.25

七、环境保护措施

7.1环境目标与指标

1）固废分类处理。

2）施工噪声控制在标准范围内。

3）火灾、爆炸事件发生得到有效控制或消除；控制合格率100%。

4）粉尘、扬尘、污水排放达到当地环保部门的要求。

项目经理

7.2环境管理组织体系

项目总工程师

环境贯标员

生产部门

质监部门

材料部门

安保部门

财务部门

后勤部门

管桩制作班

打桩班

平台搭设班

7.3重要环境因素的控制

7.3.1重要环境因素

序号

类