水上灌注桩施工平台专项方案.doc

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马鞍山港慈湖综合码头工程

灌

注

桩

施

工

平

台

专

项

方

案

编制：

审核：

审定：

盐城市江海基础有限公司

二零一三年三月

一、编制依据

1、《慈湖综合码头工程岩土工程勘察报告》；

2、《慈湖综合码头码头工程施工图》；

3、《慈湖综合码头码头工程施工组织设计》； 

4、《港口工程灌注桩设计与施工规程》JTJ248-2001、《港口工程嵌岩桩设计与施工规程》JTJ285-2000

二、工程概况

本工程码头引桥分为1#、2#引桥，1#引桥长66.57m,宽12m，桩基为12根Ø1200钻孔灌注桩;2#引桥长92.6m，宽12m，桩基为9根Ø1200钻孔灌注桩。

引桥标准排架设3根桩，引桥上部结构为现浇钢筋砼横梁、预安预应力砼空心板及现浇钢筋砼面层。

喇叭口沿引桥轴线方向的长度为12m，斜边与码头后沿的交角为45°。

上部结构为现浇钢筋砼横梁实心板及面层。

三、工程地质

1、工程区域地质构造

勘察场地位于扬子地层区，下扬子地层分区，扬子准地台（Ⅲ）下扬子台坳（Ⅲ2）沿江拱断褶带（Ⅲ22）安庆凹断褶束（Ⅲ22-2）北东部，区域内未见深、大断裂发育，未发现影响场地稳定性的活动断裂存在。

2、地层岩性

在码头和引桥部分场地勘探深度范围内揭露的地层主要为第四纪全新世冲、洪积（Q4）、侏罗纪（J）砂岩。

本次勘探揭露的地层按其地质时代、成因、岩性以及岩土的工程特性自上而下分别叙述如下：

①层素填土（Q4ml）：

杂灰色，松散，由粘性土组成。

分布于长江大堤及两侧，长江大堤素填土较厚，两侧一般层厚1.80～2.70m，层底高程-3.60～0.10m。

①2层淤泥质粉质粘土（Q4al）：

灰色，流塑，夹粉土、粉细砂薄层。

分布于河床表层。

勘察揭露层厚0.00～11.10m，层底高程-16.25～-7.80m。

②1层粉质粘土（Q4al）：

褐黄色，可塑，夹粉土、粉砂薄层。

层厚0.50～3.30m，层底高程2.90～4.30m。

②2层粉质粘土（Q4al）：

褐黄色，硬塑，含铁锰氧化物，局部夹粘土。

层厚2.30m，层底高程4.90m。

③层淤泥质粉质粘土（Q4al）：

黄灰、灰色，流塑，夹粉土、细砂薄层，局部与细砂互层。

层厚3.00～24.10m，层底高程-18.40～-7.80m。

④1层细砂（Q4al）：

青灰色、灰褐色，松散，夹淤泥质粉质粘土薄层，含云母等。

层厚3.00～3.50m，层底高程-14.80～-10.06m。

该层的标贯击数为7.5击。

④2层细砂（Q4al）：

青灰色、灰褐色，稍密状态，含石英、长石、云母等。

层厚2.70～9.50m，层底高程-19.15～-13.57m。

该层的标贯击数为12.8击。

④3层细砂（Q4al）：

青灰色、灰褐色，中密状态，含石英、长石、云母，混砾石。

层厚4.30～31.50m，层底高程-47.26～-22.40m。

该层的标贯击数为21.1击。

④4层细砂（Q4al）：

青灰色、灰褐色，密实状态，含石英、长石、云母，混砾石，底部含有卵石，颗粒分选性较好。

层厚0.80～17.60m，层底高程-47.56～-35.60m。

该层的标贯击数为33.1击。

⑤层卵石（Q4pl）：

杂色，中密，粒径在2～10cm，充填中粗砂。

层厚0.50～2.70m，层底高程-49.50～-45.00m。

该层的圆锥动力触探击数为18.6击。

⑥层中风化砂岩（J）：

棕黄色、灰白色，裂隙较发育，锤击不易碎，取芯较为破碎，呈短柱状。

该层未被揭穿，本次揭露最大层厚为5.40m，最深标高为-53.96m。

该层的天然抗压强度为14.45MPa，饱和抗压强度约为14.45MPa。

四、平台设计与施工

因排架基础覆盖较厚，拟将平台钢管桩打入至强风花岩面，以作为钢管桩的持力层（或入沙混淤泥层8m以上）。

1、平台高程

根据灌注桩施工规范，施工平台面标高＝设计高水位9.3＋0.5＝9.8m，结合超高0～0.5m的原则，取灌注桩施工平台为10.5m。

2、平台平面布置

为抓紧工期，两座引桥同时施工。

1#引桥平台长度为31m，宽度为20m;2#引桥平台长度为54m，宽度为20m。

平台搭设总面积为1700㎡。

1#平台与2#平台分别布置一台钻机进行施工。

3、平台结构

灌注桩施工平台为贝雷片与型钢组合的桁架式结构。

主梁、纵梁、横撑、斜撑、立柱等节点间的连接均采用焊接，具体结构详见附图。

基础采用Ø630×10mm钢管桩，共14个排架，采用打桩船、配D62桩锤进行沉桩。

每个排架布置4根钢管桩，桩轴线间距均为4.5m和4.5m，排架间距不大于20m。

钢管桩沉桩后，在主梁底面高程处将钢管割除超高部分或接长至该标高，并在钢管顶部割个凹槽，埋设、焊接工字钢，作为贝雷梁搁置面。

在标高+7.5m处设槽钢剪刀撑。

平台主梁采用双道贝雷片拼装成断面为1080mm×1500mm的桁架。

两道贝雷片采用900mm宽标准支撑架连接。

工字钢作为横梁，搁置在钢管的顶部凹槽中，并与钢管焊接牢固。

 纵梁由2道贝雷片用900mm标准支撑片拼装而成，本施工平台共设14道贝雷梁。

贝雷梁搁置在横梁上，在横梁上设定位卡，固定贝雷梁。

剪刀撑、采用槽钢，各个连接节点均需焊接牢固

4、施工方法

（1）施工工艺流程

施工准备→吊桩入龙口→测量、定位→沉桩→桩头处理→下根桩施工

（2）施打钢管桩

1）钢管桩采用打桩船进行施打，将钢管桩打入河床地层中。

钢管桩打入深度根据地质情况而定，主要以入土深度为控制标准，以达到计算承载力的要求。

钢管桩由1打桩船施打。

2）测量定位：

本工程沉桩测量直接用全站仪进行坐标定位。

3）沉桩：

打桩前检查钢管桩的垂直度，控制垂直度偏差为0.5％；在打桩过程中控制入土深度。

4）接桩：

因考虑到水上接桩施工难度大的问题，尽量减少接桩的次数，因此根据本工程地勘材料进行计算桩长基础上并富余3m的桩长。

沉桩后在进行切割和修整钢管桩顶端变形部位。

拟先将12m/根的钢管接成24m的钢管桩，根据施打情况适当调整桩长。

5）桩顶处理：

将钢管桩顶端变形部位割除；不足标高部分接长至标高；在主梁底面高程处割个凹槽，埋设、焊接工字钢。

（3）施工中应注意的一些事项

1）施工方案审批：

项目部编制的施工方案需报公司总工审批，批准后方可施工。

2）沉桩前，需将12m/根的钢管焊接成需要的长度，并在每根桩的一侧用油漆划上刻度，以便于控制桩的入土深度。

3）沉桩顺序：

由上游往下游、内侧往外侧方向施打。

4）沉桩时宜先让桩在自重作用下下沉，待桩身稳定性后，再进行施打。

5）在沉桩时，严格控制桩位及直桩的垂直度。

6）沉桩后需及时将同排架的钢管桩连接成一体。

7）现场人员应认真做好沉桩记录。

8）已成排的桩（排架）上需设置一定数量的安全警示灯及标志，防止过往船只碰撞。

五、安全防护措施 

1、施工人员必需穿救生衣、戴安全帽，平台配备救生圈，水上配备交通艇监护。

2、制定临时用电设备技术措施和电气防火措施，按规定架设施工供电系统。

3、电焊机用电要一机一闸一漏电，船舶应遵守船机安全操作规程。

4、预留洞口加盖，通道口、平台四周设钢管防护栏杆，栏杆高度1.2m，立柱间距3m。

5、在平台前沿上、下端部设置防撞警示灯（夜间能发光）。

6、在平台栏杆上张贴安全标语，设备安全警示牌。

7、定期（每周）检查贝雷片销钉的保险栓及所有节点螺栓紧固情况。

8、在平台上设置变形观测点，定期（前期隔天，后期每周）进行沉降位移观测，发现异常暂停施工，查明原因并加固处理。

六、结构验算

1、主梁验算 

跨度L=10m，简支梁。

钻机荷载及冲击荷载按同时作用在4根跨中次梁上计算。

 汽车吊荷载通过次梁传递到主梁的集中荷载：

240kN/4/2=30kN 次梁及铺面槽钢重量通过次梁传递到主梁的集中荷载：

 31.34*15*10/1000*（1/0.3）/2+42.0*10/1000*5.03/2=8.89kN 

贝雷片容许剪力[Q]=550kN 

贝雷片承受剪力＜平台上部荷载F=（30+8.89）*4*2=311.12kN＜容许剪力[Q]=550kN，抗剪满足要求。

贝雷片抗弯截面系数W=3650cm3 贝雷片许用应力[σ]=210MPa 

贝雷片容许弯矩[M]=210*3650=766.5kNm 主梁按最不利单道贝雷片受弯验算：

M=（30+8.89） *15/4+8.19*15*15/8=376.18kNm＜[M] =766.5kNm 贝雷片抗弯强度满足要求。

2、钢管桩压杆稳定验算 

钢管桩为Ø630×10mm，取最长35m计算，E=210GPa，ps=200MPa， 钢管桩一端固接，一端自由，μm=2.0 

单桩轴向最大荷载取300kN<临界承载力395kN 

钢管桩压杆稳定满足要求。

七、施工平台结构示意图

1#引桥平台结构平面示意图

2#引桥平台结构平面示意图

A-A、B-B剖面

八、安全保护措施

（一）贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针。

（二）安全检查及核查 

1、除专职安全员每天进行例行检查外，项目部每周组织一次安全大检查。

2、所有不安全的施工条件和操作项目部都将及时纠正。

3、项目部协助业主及政府有关部门对工程施工进行安全检查，并根据检查结果及时进行整改。

4、项目部安全员填写安全检查记录、整改通知书，并编写安全月报。

（三）水上施工安全措施 

1、乘坐交通艇、水上运输材料、水上施工作业，均需穿好救生衣。

2、临水作业须穿救生衣，交通艇须核定限载人数，交通艇及工作船要备有救生设备。

运输船舶要核定限载，所有船舶均按要求设安全警示标志。

3、夜间船机作业要有足够的灯光照明。

4、严禁单人水上独立作业，水上作业严禁穿拖鞋，严禁在施工水域内游泳。

5、专人收听天气预报，提前做好施工现场及施工船舶的避风防台工作。

（四）工程安全措施 

1、加强监测及监测资料分析，避免滑坡等安全事故的发生，必要时采取减载及其他防护措施，确保工程本身的安全。

2、及时办理工程、人员的保险，分散降低可能出现的安全事故影响的风险。

（五）用电与电气设备使用

1、所有用电线路均由电工专业人员负责安装，配电系统实行分级配电，每级均配备闸刀和过载漏电保护装置。

2、各种用电设备采用“一机一闸制”，必须设置的保护零线单独铺设。

另还须做好防雷接地的电气设备必须同时做好重复接地。

3、所有电气设备都要设置防雨罩，防止雨天淋湿损害设备和人员触电。

4、施工用电设备专人使用，严禁非使用人员擅自使用电气设备。

5、所有电气设备操作人员必须熟悉有关操作规程，严格按规定的程序进行操作，作业完成后及时停机拉闸，做到“工完机停电关”。

6、定期进行配电线路与设备电气系统检查，及时整改用电隐患，确保用电安全。

（六）雨季施工措施 

1、做好物资的防潮及防浸工作。

准备足够的薄膜、彩条布。

 2、雨天停止露天焊接，注意用电安全。

3、注意施工现场情况，防止塌方、掉物事故的发生。

并对危险地段布置危险标志警告牌，严重的地方派人及时进行处理。

4、加强工地排水设施的维护，确保排水顺畅。

（七）防火 

1、经常检查消防设施，按规定配备足够的灭火器材，并定期检查以确保其有效性。

工地现场预留足够的消防通道。

2、易燃施工作业点周围设置“禁止烟火”等醒目标志及消防防器材，禁止消防器材挪作它用。

3、气焊作业时，应清除周围易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离。

工作结束，应切断焊机电源，并检查操作地点，确认无起火危险后，方可离开。

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