上海虹桥机场西航站楼桩基工程预应力高强混凝土管桩施工组织设计.docx
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上海虹桥机场西航站楼桩基工程预应力高强混凝土管桩施工组织设计
上海虹桥工程西航站楼桩基工程
施
工
组
织
设
计
上海市有限公司
二○○七年四月
上海综合交通枢纽工程西航站楼桩基工程
编制人:
审核人:
审定人:
编制日期：
2007年月日
一、工程概况
1、概况
工程名称：
上海综合交通枢纽工程西航站楼桩基工程
工程地址：
位于机场的西部
设计单位：
华东计研究院
建设单位：
上海团）有限公司
监理单位：
上海建理咨询有限公司
总承包单位：
上海建团）总公司
土建施工承包单位：
上上海四建
施工单位：
上海市机限公司
“上海综合交通枢纽工程西航站楼桩基工程”本工程东邻原机场，
南邻纬四路（规划中），西邻七莘路，北邻纬五路（规划中）。
总建筑面积约35
万平方米。
本工程桩基采用预应力高强混凝土管桩PHC-600（110）-Lb和PHC-600（130）
-Lb，均为承台桩，共有4116根，主要桩型为AB型、B型和C型。
桩长由38～67m
不等，配3～5节桩，持力层均在⑦-2层，单桩承载力特征值为2720～3040KN，沉桩
采用锤击法，钢桩尖采用开口型。
本工程按设计轴线划分有18个区，其中B1、B3、B5
为主楼施工区域,其余15个区为长廊施工区域。
开完工日期：
2007年04月25日开工，2007年07月31日完工。
序号
桩长
A0-1
A2
A3
A4
A5
A6
B1-2
B3-4
B5-6
C0-1
C2
C3
C4
C5
C6
登机桥
合计（根）
合计（米）
1
38
24
8
32
1216
2
39
10
22
32
1248
3
40
6
20
26
1040
4
41
7
10
20
37
1517
5
42
52
10
101
163
6846
6
43
25
64
152
64
305
13115
7
44
46
42
4
7
99
4356
8
45
32
39
27
6
104
4680
9
46
33
35
100
104
272
12512
10
47
53
87
22
23
185
8695
11
48
50
92
13
22
177
8496
12
49
15
4
36
55
2695
13
50
17
50
36
15
118
5900
14
51
7
7
4
28
4
14
64
3264
15
52
9
42
52
14
2
5
124
6448
16
53
19
43
26
38
95
43
55
21
20
17
377
19981
17
54
34
13
39
6
20
29
34
11
9
49
244
13176
18
55
18
25
37
2
9
82
19
21
27
240
13200
19
56
5
8
79
4
9
44
26
44
17
58
41
10
345
19320
20
57
15
12
82
26
19
43
25
9
9
240
13680
21
58
12
8
82
10
11
4
12
139
8062
22
59
9
40
7
56
3304
23
60
8
47
11
264
330
19800
24
61
3
35
9
47
2867
25
62
5
10
15
930
26
63
14
14
26
54
3402
27
64
4
18
22
1408
28
65
8
7
15
975
29
66
10
55
78
143
9438
30
67
31
25
56
3752
合计
总根数
119
86
484
116
118
146
473
727
473
121
87
519
119
118
146
264
4116
215323
序号
区号
桩数（根）
备注
序号
区号
桩数（根）
备注
1
A0-A1
119
其中周家浜内20根
10
C0-C1
121
其中武警部队内119根
2
A2
86
11
C2
87
其中武警部队内75根
3
A3
484
其中民房及苗圃范围内124根
12
C3
519
其中横沥港内45根
4
A4
116
13
C4
119
其中横沥港内53根
5
A5
118
14
C5
118
6
A6
146
其中民房范围内27根
15
C6
146
7
B1B2
473
其中横沥港内179根
8
B3B4
727
其中横沥港内276根
9
B5B6
473
其中横沥港内77根
注：
西航站楼共计4116根桩，其中河道中630根桩，武警部队驻地范围内194根桩，未拆迁民房及苗圃范围内151根桩，登机楼264根桩；2307根桩需进行低应变检测，10根桩需进行高应变检测。
B3、B4区由于盾构穿越，设计与申通公司尚在协调中，桩数量及承台数尚未最终确定，以上工程量为07年4月6日提供图纸所得。
2、工程桩数量、参数
3、工程承包范围、内容
制桩、完成施工范围内的桩施打、机械设备进出场及转移及对桩的测试。
4、编制依据
《上海国际机场扩建工程岩土工程勘察报告》
上海综合交通枢纽工程西航站楼试桩工程施工图纸
国家、建设部及上海市现行的有关施工及验收规范等。
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
《工程测量规范》（GB50026-93）
《地基处理技术规范》DBJ08-40-94
《预应力混凝土管桩》03SG409
5、地质资料
本工程桩尖持力层为⑦-2层粉细砂。
本工程桩尖持力层分布不均，有两处较高，三条低谷穿越工程范围，坡度变化复杂。
施工时需要引起注意。
层
序
土名
层顶
一般
标高
（m）
静探
Ps值
（MPa）
预制桩
灌注桩
抗拔承载力系数
λ
桩侧极限摩阻力标准值
fs（kPa）
桩端极限端阻力标准值
fp（kPa）
桩侧极限摩阻力标准值
fs（kPa）
桩端极限端阻力标准值
fp（kPa）
②
粉质粘土
3.78～1.54
0.87
15
15
0.6
③
淤泥质粉质粘土夹砂质粉土
2.06～-0.28
0.68
6m以上15
6m以上15
0.6
6m以下30
6m以下25
④1
淤泥质粉质粘土
-1.56～-5.20
0.48
20
15～20
0.6
④2-1
粉质粘土夹粘质粉土
-9.36～-11.49
1.59
45～50
35～40
0.6
④2-2
砂质粉土夹粉质粘土
-9.32～-16.91
3.41
50～60
2000～2500
40～45
0.6
⑤1-1
粘土
-6.73～-18.19
0.79
40～45
30～35
0.6
⑤1-2
粉质粘土
-16.88～-28.52
1.21
45～50
900～1200
30～35
0.6
⑤2
粘质粉土
-21.60～-34.62
3.08
50～60
40～45
0.6
⑤3-1
粉质粘土
-28.26～-41.48
1.60
50～55
1200～1500
40～45
0.6
⑤3-2
粉质粘土夹砂质粉土
-33.68～-48.03
2.79
55～65
40～45
⑤4
粉质粘土
-22.94～-43.08
2.46
65～70
45～50
⑦1
砂质粉土
-26.24～-45.41
7.52
80～90
4500～6000
65～75
1700～2000
⑦夹
粉质粘土夹粘质粉土
-33.13～-45.86
2.61
60～65
45～50
⑦2
粉细砂
-37.93～-54.22
13.18
100～110
6000～8000
70～80
2000～3000
注：
表中各土层的fs、fp值除以安全系数2即为相应的特征值。
二、施工总体部署
1、施工现场平面布置
本工程东邻原机场，南邻纬四路（规划中），西邻七莘路，北邻纬五路（规划中）。
总建筑面积约35万平方米。
该地块行政所属闵行区，大部分为华漕镇范围，地处城乡结合部，现场场地原多为民房和工厂区域，有少量农田。
目前场内建筑大部分已经拆迁，具备大面积施工条件，具体情况如下：
工程现状交通路网，北面为北翟路、西侧的吴翟路吴宝路、南侧的沪青平公路、东侧则是国际机场。
沪青平公路和北翟路南北接通外环线，可作为场外运输道路。
建设单位沿西航站楼桩区外围正在铺设施工便道，部分便道在五月底可交付使用。
本工程外围路网能满足大型机械进场及运桩施工需要，且目前场地内已有单位开始进行施工便道布置，但大面积成形需待5月底，鉴于此点原因及本工程场地范围较大和吴翟路断路风险，为保证工程施工顺利，我司仍然需要在桩区内局部布置运桩用临时施工便道。
桥梁情况：
对于吴漕路、吴宝路及吴翟路上桥梁由于均为汽15t以上级桥梁,并且目前均有重车通行,在施工过程中该些桥梁应能保证运桩安全。
吴翟路710弄横泾港桥和吴翟路770弄尹更浪桥是现阶段设备转移和进桩过横沥港的唯一通道。
为了确保桥梁运输安全，我司又组织对吴翟路770弄尹更浪桥、710弄横泾港桥做了载荷试验。
装载总重量33吨，总重量为46吨，重车对桥梁产生的挠曲度为1/5000~1/4000L，桥墩沉降量为0。
所以上述两座桥梁能够满足运输施工要求，但施工中我司仍将采取以下措施以确保桥梁安全通畅：
（1）对桥梁进行监测，确保信息传递即时性。
（2）减少过河运桩车辆的载荷：
控制5节桩/车。
（3）若桥梁沉降、挠曲出现异常，立即暂停运桩，采取加固措施或安排车辆轻载短驳。
河道情况：
对于横沥港、周家浜这两条在与打桩施工同步回填的河道，在现场施工过程中必须充分考虑河道填埋对打桩工程的影响。
横沥港预计在5月底才能开始断流，考虑到河道抽水、清淤、回填夯实等工作预计需要一个月的时间。
因此河道内打桩安排在6月底或7月初，一旦河道内具备施工条件，我司就立刻开始进入河道区域施工，并通过合理安排施工机械，调整打桩施工流水以确保在河道回填完成后10天内将河道内桩基施工完毕，交付土建单位进行施工；另外对于在回填河道内打桩施工也必须采取必要的措施，以保证施工安全和质量。
拆迁情况：
本工程施工区内拆迁工作基本进行完毕，仅局部有影响，因此在打桩施工时必须结合拆迁工作进度合理安排流水，
1.1运输道路
（1）场外道路：
Ø构件厂→一级公路→A20公路→北翟路→吴漕路→吴翟路
Ø构件厂→一级公路→A20公路→沪青平公路→吴宝路→吴翟路
（2）场内道路：
根据现场条件变化、施工流水安排及飞行区施工影响，场内道路安排如下：
横沥港西侧场内道路可通过吴翟路→585、710、770弄现有道路→临时施工便道→桩区；横沥港东侧场内道路可通过吴翟路→710、770弄现有道路→尹更浪桥、横泾港桥→临时施工便道→桩区。
待土建沿桩区铺设的施工便道交付使用后（部分施工便道5月底可交付使用）可利用该便道进行设备及桩的运输。
详见附图1《西航站楼桩基施工平面布置图》。
若施工中吴翟路断路，则可增设施工便道，接通吴翟路与585弄、770弄现有道路。
1.2现场办公区布置
在现场放置4只集装箱作现场办公、休息场所。
1.3场地排水
在施工便道两侧设置宽60cm，深30cm排水沟。
考虑本工程施工自然地坪较低，低于永久道路排水沟，并且当地水位也较高。
在临时便道与永久道路连接处设置集水井，必要时采用泵送强排。
详见附图1《西航站楼桩基施工平面布置图》。
1.4施工流水
第一阶段：
由于主楼部分需尽早交付土建进行后续施工，因此在施工流水上拟考虑先施工主楼（B1、B5区），主楼相邻的长廊（B2、B6区）陆上区及A0-1、A2（周家浜河道4月底断流）、C5、C6区，安排8台桩机，此阶段从4月28日开始至5月31日，34天，共计需完成1159根桩。
沉桩流水从陆地向河道岸边退行。
并在河边留10米安全距离，即可减少岸边桩的位移，又可作为土建单位横沥港回填土的堆放场地。
具体详见附图2《西航站楼桩基施工流程第一阶段》。
由于盾构东西向横穿B3、B4区，设计正与申通公司协调相关事宜，故B3、B4区桩基暂缓施工，待接到进一步通知再行施工该区域桩基，原安排在B3、B4区的桩机转移到B1、B2、B5区施工。
第二阶段：
我司将安排6台桩机完成A2、A3（含民房及苗圃影响范围内的124根桩）、A4、A5、A6（含民房影响范围内的27根桩）区的桩；另安排6台桩机完成C0-1、C2（含武警部队驻地影响范围内的桩194根）、C3、C4（陆上区）的桩。
此阶段从6月1日开始至7月5日，35天，共计需完成1612根桩。
若尚有房屋未拆迁，对未拆迁建筑旁打桩宜采用退打方法，或局部设防震沟，减少挤土影响。
详见附图3《西航站楼桩基施工流程第二阶段》。
第三阶段：
我司将根据横沥港断流回填情况积极安排设备穿插进入其间施工，集中10台设备施工河道内桩基，确保在河道回填结束后10天内完成B区内河道中以及C3、C4区河道中的桩，并对河道内桩基施工时的流水进行优化,采用跳打办法减少相邻桩位的挤土影响。
同时在河道回填区四周打设一排应力释放孔,及时释放孔隙水压力,防止水压力过大而造成沉桩困难而使桩位偏移.在本阶段还需完成登机桥桩。
此阶段从7月6日开始至7月20日，15天，共计需完成894根桩。
回填河道区域的桩施工流水应避免关门桩，且在该区域桩四周打设塑料排水板或袋装砂井，释放孔隙水压力。
具体详见附图4《西航站楼桩基施工流程第三阶段》。
1.5施工机械布置
本桩基工程共第一阶段8套设备，第二、第三阶段投入12套设备进行桩基施工。
在施工期间，我司还随时在场外落实2～4台同类设备备用，以保证设备施工的连续性。
1.6施工部署
本工程共有4116根PHC桩（含264根登机桥桩），按4月25日施工开始，7月31日结束要求，绝对工期为98天左右；考虑到横沥港回填完成后立即施工完成交付土建单位（10天内完成河道内桩基）.另外现场还有一些不确定的限制因素，为确保在7月20日全部桩基工程结束（后留10天设备退场），结合现场土质条件,我司安排12台DH508桩机配12台D80锤进行现场施工，相应配12台50吨履带吊。
机械平均使用效率按3～5根/台*天考虑（根据不同施工阶段,具体施工效率见下表）;根据我司以往施工经验,实际施工期间每日桩效率应能大于3～5根/台*天,但考虑到本工程不确定因素众多,所以效率按此考虑,以确保工期顺利完成。
机械使用效率表
桩基数量（台）
完成桩数（根）
所需
工期
日期
效率
（根/台*天）
8
1159
34
4月28日－5月31日
4.26
12
1612
35
6月1日－7月5日
3.84
12
894
15
7月6日－7月20日
4.97
注：
1、7月21日至7月31日为场地清理及相应设备退场。
考虑到本工程主楼局部超深送桩达到8～10米，订制8套长度为12m的送桩器。
三、打桩施工技术方案
1、施工技术重点和所采取的措施
1.1重点一：
送桩深度深，技术要求高
1.1.1、情况分析：
根据招标图纸,本工程西航站楼主楼部分PHC管桩送桩的深度一般在8-10米左右,送桩是沉桩施工中最后一道工序,对于如此超深送桩可能会有如下问题:
Ø由于“送桩杆”和桩存在不连续面，会使桩锤锤击能量衰减损失，打击效率低下，还会发生偏心锤击和桩体的倾斜。
Ø“送桩杆”与桩的断面存在间隙或差异，会使桩顶受到过大的打击应力,使桩顶破碎，还会造成桩的局部弯曲
1.1.2、应对措施：
在施工过程中需要专门设计并投入8套专用送桩器,送桩器的形式采用套筒式,长度12m,送桩器应具有足够的强度和刚度,且应考虑能尽量减小上拨时的阻力,送桩器应与管桩直径相适应,桩帽宜套入桩顶30～40厘米。
必须保证“送桩杆”与桩身的纵向轴线保持一致。
送桩时，需用两台互为正交的经纬仪观测控制送桩的垂直度。
送桩杆与桩顶的接触面间，应加硬木衬垫，防止桩顶击碎。
衬垫需经常更换，送桩杆与桩顶接触面要保持密贴。
控制送桩深度时，不要加上硬木衬垫的厚度。
为确保周边桩基施工桩位不受影响，送桩达到深度后,送桩杆不要急于拔出,可先将送桩杆拔松动后,待相邻桩入土深度达到拟送桩深度,再将送桩杆拔出,并立即回填。
1.2重点二：
施工场地大、条件复杂，总体部署难度大
1.2.1、情况分析：
本工程场地宽广,目前经过业主和总包近半年的辛勤工作，场地内大部分三通一平的工作已完成，但由于本场地原貌比较复杂，仍然有一些河道、桥梁及动拆迁工作需和桩基施工同步进行（详见下表），这样就使本桩基施工局部外部条件具有不确定性，所以在工程部署时必须综合考虑。
序号
限制条件
情况描述
影响分析及评价
（重大风险：
★）
1
施工道路
处于建设阶段，吴翟路存在断路风险
据踏勘，影响工期节点。
★
2
横沥港
河宽24米，斜穿场地中部，5月底断流
共630根桩，切断场地。
★
3
周家浜
河宽20米，斜穿场地北端，5月底断流
共20根桩，阻断施工道路。
★
4
710弄
斜穿场地，有10KV架空高压线300米，有尹更浪桥桥
共57根桩，为主要过河通道★
5
770弄
斜穿场地，有10KV架空高压线985米，有横泾港桥桥
共11根桩，为主要过河通道★
6
武警营区
位于场地南端
共345根桩，影响施工流水，且施工时需要对场地外未拆迁营房、民居进行保护
7
建设村三队尹更浪民房
位于770弄，横沥港东北侧，场地内除一户民宅，其余为拆房队暂住。
8
建设村二队徐车亭民房
位于A6区，7家8户尚未拆迁，场地内有6所房屋
9
建设村一队腾更浪民房
位于C6区，4家4户尚未拆迁，需要保护
1.2.2、应对措施：
1.2.2.1合理安排施工道路
运输道路的部署原则是主要利用原有585弄、710弄、770弄及场内原有道路，根据横沥港回填情况,局部布置施工便道,但不影响飞行区施工。
在跨横沥港时需经过横泾港桥以及尹更浪桥（该两座桥我司在编制本方案时，已进行了详细排摸，并进行了模拟载重实验，详见本章1.1.3、桥梁情况及分析），在河道完全回填完毕周边施工道路成型后该两座桥再行拆除，同时在施工现场分阶段（横沥港回填前后）增设施工临时便道近1500m，采用压实路基后上铺设60cm厚建筑垃圾形式。
具体布置及详图见附图1《西航站楼桩基施工平面布置图》
1.2.2.2合理进行施工部署,安排施工流水
本工程需要在105天内完成4116根PHC桩施工,本工程为配合东交通中心施工，主搂区域打桩必须先行进行,同时在安排施工流水时还受到横沥港河道回填、武警部队动拆迁、局部民房拆迁等因素的影响，因此在安排本施工流水时，我司充分考虑到了这些因素，将不确定性较大的区域安排在较晚施工不受影响或受影响小的区域安排先期施工，并适当结合土建的施工要求合理进行施工部署，安排施工流水。
1.2.2.3分类别采取有效措施
（1）对于河道回填工作的措施
现在场地内河浜大部分已经开始吹淤回填工作，而对于横沥港预计最早将在5月断流回填，而考虑到回填工作的不确定性，我司拟安排在7月初对河道中的桩进行施工。
另将根据河道回填情况穿插进行桩基础施工,即一旦河道内部分具备打桩施工条件,就安排相应桩基进入施工,确保在河道回填完成后10日内将河道内桩施工完毕,交予土建单位。
（2）对于河道区域打桩防止桩位移的措施
本工程中有650根桩在已回填河道内施工，回填后的土质较软,容易产生桩体位移现象,因此我司在打桩过程中首先对于河道内桩基施工流水进行优化,采用跳打办法减少相邻桩位的挤土影响。
同时在河道回填区四周打设一排应力释放孔,及时释放孔隙水压力,防止水压力过大而造成沉桩困难而使桩位偏移;另外在施工过程中还将加强监
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