5万吨级通用码头项目沉桩施工专项方案.docx

1、5万吨级通用码头项目沉桩施工专项方案5万吨级通用码头项目沉桩施工专项方案施工方案编制说明1.编制依据、招标文件：某港务集团有限公司、某交通工程投资咨询有限公司某分公司某港务集团有限公司5万吨级通用码头工程RGSG-1合同段：1、234泊位桩基工程 施工招标文件、设计文件：某港湾工程设计院某港务集团有限公司5万吨级通用码头工程1、234泊位码头 施工图2.主要采用的标准和规范高桩码头设计与施工规范 JTJ291-98港口工程桩基规范 JTJ250-98港口工程地基规范 JTJ254-98水运工程混凝土施工规范 JTJ268-96水运工程混凝土试验规程 JTJ270-98水运工程测量规范 JTJ2

2、03-94港口工程质量检验评定标准 JTJ221-98局部修订除上述已列明外的国家颁布的有关建设工程质量标准、规范、规程、条例、规定等。3.施工方案编制总体思路根据工程综合特征，进行施工组织规划，并围绕施工组织规划，编制施工技术方案。根据企业的质量、安全目标和内部程序文件，指定工程质量、安全保证措施。在本工程施工组织上，根据本工程为桩基施工的特点，以提高正位率和桩顶完好率位切入点，确保桩基工程达到既定的目标要求，主要抓以下几个方面：、成立科学、高效的工程管理机构，配备有丰富施工经验的技术人员，合理优化项目部的施工资源配置，以保证工期、质量目标的实现。、合理配置施工船机，确保达到现场的船机设备能

3、充分发挥作用，现场加强对设备的日常维护和保养，从而，保证沉桩质量和进度要求。、施工中要加强对施工现场原始数据的记录检查工作，保证其真实性和准确性。同时对工程的检测工作要根据施工进度及时进行，牢牢掌握工程质量波动趋势，及时调整各项施工参数。4.工程概况某港务集团有限公司5万吨级通用码头工程位于长江澄通河段的某沙群中汊水道北岸，天生港南侧的洪北沙地区，属某港区。某港务集团有限公司5万吨级通用码头工程，共有4个泊位。4个泊位已审批通过目前已完成3个泊位，泊位岸线总长度1335m. 施工区域的自然条件包括现场的地形地貌，工程地质和水文条件，以及气象等因素，是必须掌握的施工外部条件。5.1.工程地质状况

4、根据工程地质报告，地基土为第四系全新统冲击、淤积而成，后伴有长江的变迁，又经人工搬运、破坏作用，形成了现有的工程地质条件及地形地貌状况。根据场地地基土的土性特征、颗粒组成及物理力学性质等指标河工程特性可将场区勘探深度范围内地基土自上而下分为7个工程地质单元体，其中层1为人工填土，以Q4ml表示分布于陆域，其余各层均为第四系全新统河流相冲（淤）积型沉积物，以Q4al表示。各层地基土水平向分布均有一定起伏，部分水域范围层2、3缺失，现将各土层土性分别描述如下：第层：素填土（Q4ml），层厚0.501.30m，层顶埋深0.00m，层底标高1.402.25m，灰色、灰黄色，以粉质粘土为主，混同色粉土，

5、流塑软塑，密实度不均，湿饱和，干强度中等，中等韧性，摇振反应慢，稍有光泽。第层：（淤泥质）粉质粘土与粉土（Q4al），层厚0.6012.30m，层顶埋深0.001.30m，层底标高-15.50-2.28m。（淤泥质）粉质粘土灰褐色，粉土灰、青灰色，夹灰、青灰色粉砂，局部为淤泥质粉质粘土夹粉土，水平层理，长江内表层局部为淤泥，（淤泥质）粉质粘土流塑软塑，粉土稍密，很湿，干强度中等，中等韧性，摇振反应中等，稍有光泽。标准贯入击数位3.0击/30cm。第层：粉砂夹细砂、粉土（Q4al），层厚0.8010.50m，层顶埋深0.0012.80m，层底标高-21.50-9.50m。灰、青灰色，偶夹薄层灰褐

6、色粉质粘土，粉砂松散，局部稍密，饱和，粉土稍密，很湿，干强度低，低韧性，摇振反应迅速，无光泽。标准贯入击数位8.6击/30cm。第层：粉砂（Q4al），层厚2.7013.00m，层顶埋深2.0016.90m，层底标高-27.40-12.80m。灰、青灰色，夹同色粉土及细砂，偶夹薄层灰褐色粉质粘土，水平层理，稍密中秘，饱和，干强度低，低韧性，摇振反应迅速，无光泽。标准贯入击数位16.4击/30cm。第层：粉砂夹粉土（Q4al），层厚3.8026.80m，层顶埋深7.9023.90m，层底标高-48.90-30.30m。灰、青灰色，夹灰色细砂，层底夹薄层灰褐色粉质粘土，局部夹层较多，呈互层状，粉砂

7、中秘，局部密实，饱和，粉土中秘，湿，干强度低，低韧性，摇振反应中等，无光泽。标准贯入击数位23.9击/30cm。第层：粉质粘土夹粉土（Q4al），层厚2.6522.90m，层顶埋深20.0044.90m，层底标高-56.50-40.90m。灰褐色，夹层灰色、青灰色，偶夹青灰色粉砂，局部为粉质粘土与粉土互层，粉质粘土软塑可塑，粉土稍密，局部中秘，很湿，干强度高，高韧性，摇振反应无，切面光滑。标准贯入击数位12.0击/30cm。第层：粉砂与细砂互层（Q4al），层顶埋深36.0052.40m，未钻穿。灰、灰黄色，局部为灰、灰黄、灰白色中砂，含灰黄色圆砾，圆砾粒径最大达10cm左右，混灰、灰褐色粉质

8、粘土，层理不明显，密实为主，局部中密，饱和，干强度低，低韧性，摇振反应慢，无光泽。标准贯入击数位38.2击/30cm。5.2.工程水文条件本工程所在河段位于潮流界内，水位受长江中、上游暴雨洪水和海洋潮汐的综合影响。潮汐性属非正规半日浅海潮，潮位每日两涨两落，有日潮不等现象，根据水文站实测资料，历年最高水位为6.384m；历年最低水位为0.42m；多年平均高潮位为3.82m；多年平均低潮位为1.86m；多年平均潮差1.96m。最大潮差为4.01m。百年一遇高潮位为5.20m。地下水为空隙潜水水，主要赋存于6层以上部各地质层中，与长江地表水连通，其中层赋水性较好，为中等透水层。根据水质分析资料，地

9、下水对混凝土无腐蚀性。5.3.气象条件工程所在的某某地处中纬度地带，滨江临海，属于北亚热带季风气候区。气候温和，四季分明、雨水充沛。根据19962000年五年的气象资料统计，全市年平均气温在15.216.6，年平均气压1015.01016.5hPa，年降水量976.61258.1mm，全年降水集中在六月到八月，降水量约565.7mm，占全年降水量的51%左右；年平均相对湿度为7780%，年日照时数1818.72075.7小时，某市盛夏受副热带高压控制，阳光充足，而春季和初夏则阴雨，日照时数少，年平均风速2.83.2m/s，盛行偏东风，其中春夏季以东南风居多，秋季以东北风居多，冬季则以西北风为主

10、。6.现场地形地貌某港务集团有限公司5万吨级通用码头工程位于某市长江镇长青沙岛南部中段长江岸边，区域前方江面开阔，码头后方吹填陆域已经形成，新岸堤已经修筑完成，距离码头下游50m左右就为皋张汽渡，上游侧为长青沙湿地公园。沿现有长江大堤有架空线经过，在与有关方面协商一致的情况下，可为施工用电。现场的生产生活用水，取用长江水或地下水。6.1.交通条件施工区域所在某地处长江角洲北翼，与张家港市隔江相望。境内现有204国道贯穿南北，宁通高速公路、317和316省道横跨东西，从市区由204国道或316、317省道上宁通高速公路车程约20分钟，通过苏通长江大桥、江阴长江大桥可以在12小时内到达苏州、无锡、

11、常州。新长铁路傍城而过，最近的铁路运输站在如城，可达某、新沂。境内拥有通扬运河。如海运河、如泰运河等主要河流纵横全境，总长180.8km，内河航运十分便利。长江岸线全长48公里，其中在又来沙有可直接利用的深水岸线长5公里，深水贴岸，微冲不淤，可通航5万吨级“三超巨轮”。市内有某机场，距城30分钟车程，市区距某机场仅30km，该机场可直航北京、某、厦门。某港务集团有限公司座落在某市长江镇长青沙岛南部的中段，从宁通高速公路二案出口下，到现场约20km，其中高速公路出口至皋张汽渡为4车道沥青路面一级公路，转入施工区域部分道路为简易的泥结碎石路面。为保证施工的顺利进行，施工期间需修筑施工便道，通达施工

12、现场。6.2.自然经济条件本工程所在某省某市，东侧紧邻某市，西侧为靖江市，南侧隔江与张家港市相望，距离某也比较近，与施工有关的各种建筑材料和是施工极具均可依托当地市场解决。施工用水基本能满足施工期间要求。施工区域附近的邮电通信、卫生、医疗等设施，均有比较完整、配套系统，可以满足施工的需要。6.3.主要实物工程量根据招标文件的要求：本合同段为4泊位桩基工程。本工程为高桩梁板式结构，4泊位包括码头部分和引桥部分，码头平面尺寸为20935.0m，码头分为前方桩台和后方桩台两部分。引桥包括8引桥和9引桥，引桥平面尺寸10345.0米。码头部分共四个分段， 8个排架的分段两个，7个排架的分段两个，共30

13、个排架，两个架间距为7.5m，一个排架共有10根桩，包含斜桩和直桩，斜桩斜度为5：1，桩基采用1000mmPHC管桩形式，为B型。桩型桩长数量备注码头部分1000mmPHC管桩B型48米32根前桩台47根52根46根84根45根42根1000mmPHC管桩B型44米90根后桩台8引桥800mmPHC管桩B型47米14根46米15根1000mm钻孔灌注桩44米6根9引桥800mmPHC管桩B型47米14根46米15根1000mm钻孔灌注桩44米6根7.施工总体部署本工程在施工总体部署上，由于本合同段施工工序比较简单，主要为制桩、沉桩二个部分，在施工前要做好充分的准备，将困难考虑的多一些，各项措施

14、准备充分一些，确保工程顺利进行以保证重点工程。7.1.施工组织机构的组成根据本工程特点，我们准备选派具有较高施工组织能力和施工技术水平的工程技术人员和管理人员，组成项目经理部。整个工程的施工管理机构详见附图2-1，项目经理部管理机构图。工程监理工程师工程业主代表公司领导层某港务集团有限公司5万吨级通用码头工程项目经理部 项目经理项目总工程师项目副经理工程部后勤部技术部测量控制作业队沉桩施工作业队附图2-1 项目经理部管理机构图项目经理由从事过多个大型码头施工，具有一级项目经理资质的经营管理人员出任，项目总工程师由具有港航专业高级职称的工程技术人员出任。项目经理部下设工程部、技术部和后勤部，为项

15、目经理部的执行层。工程部负责施工计划的编制，打桩船舶、安装起重船舶的调遣，以及具体现场沉桩、结构件安装管理。PHC管桩的外委托制作，以及根据打桩进度协调各类桩的预制进度，以及落泊等事务，工程部将向有关制作单位派出驻厂代表。技术部主要负责施工组织设计的编制，施工过程中各项技术问题的处理，同时，负责沉桩施工中，相关技术参数的确定，各类施工原始数据收集汇总工作。后勤部主要负责项目经理部生产设施和生活设施的管理，施工人员的日常膳食，施工辅助材料的采购等工作。项目操作层设沉桩、起重安装和测量作业队。其中沉桩班，负责沉桩施工，配备架子工、机械操作工和水手等工作的一线操作人员；起重安装队负责预制构件的安装施

16、工，配备起重工、电焊工等工种的施工人员。测量组主要负责岸上施工基线布置，构件安装线的测设，由于沉桩定位采用船载GPS卫星定位系统，测量组负责岸边参考站的建立，各桩位坐标计算以及前期沉桩比测工作。7.2.施工总体安排和总体工艺流程根据施工现场的实际情况，以工程的工期和质量目标为出发点，进行施工总体工艺和流程安排，力求合理紧凑，尽可能保持施工的均衡性。本工程施工工艺比较单一，主要分为预制和沉桩二个工序，由于施工要求比较高，我们将采取目前较为成熟的施工工艺，确保施工质量和提供的相关数据和参数的准确。PHC管桩制作完成后，将在预制厂落驳，吊运上船以后，将采取临时固定措施，方驳将由拖轮拖带至现场锚泊。现

17、场设置400t的方驳作为锚驳，方便运输船的临时靠泊。根据工程地质资料和现场的实际情况，本工程的、PHC管桩的打设采用本公司自有的打桩船，打桩船配备D128柴油桩锤，桩位的平面和高程控制将采用海洋工程打桩GPS定位系统。沉桩前先进行打桩船的定位，打桩船的船艏和船艉分别向水域抛设八字锚，同时，设置前后抽芯缆。码头施工主导流向采取从下游向上游进行，辅助流向采取从岸侧向江侧进行。引桥施工的主导流向采取从岸侧向江侧进行，辅助流向为从下游向上游进行。7.3.施工总体流程本工程前期在项目经理部组建和各项现场准备工作的同时，立即进行PHC管桩和预制构件的委托加工， 构件混凝土强度达到设计要求后，在工厂落驳，由

18、拖轮托运至现场锚驳。打桩船进入现场后，先进行抛锚定位，然后施打3泊位PHC管桩，从岸侧向江侧顺序施打，至平台接口然后从下游方向向上游打设码头前后平台PHC管桩。码头施工主导流向采取从下游向上游进行。待沉桩完毕上部结构施工，具备安装条件后，起重船进入现场先进行抛锚定位，然后开始进行安装施工，首先安装靠船构件，然后根据施工进度逐步完成梁板的安装。 整个工程的施工总体工艺流程详见附图2-2，施工总体流程图。项目部基地组建预制构件委托预制PHC管桩委托制作施工现场准备预制构件拖运现场PHC管桩拖运至现场现场锚驳就位起重船进点抛锚定位打桩船进场抛锚定位码头PHC管桩打设桩基围檩施工图2-2 施工总体流程

19、图7.4.施工平面高程控制施工过程中测量控制是一项串联整个工作质量的工作，对此，工程测量由项目部技术部负责，落实各项计算、校核、复测等环节，保证定位正确，在整个工程中平面控制将采用全站仪进行，局部定位采用经纬仪进行，高程控制采用自动安平水准仪进行。打桩定位则采用海工打桩GPS定位系统，建立相应的参站，在开始打入的几根桩进行比测校核。、平面控制导线网布设根据现场条件，为了满足施工测量控制的要求，测量控制导线网的基点拟设在后方陆域；根据本工程的结构特点、现场地形和施工条件等因素，我们将根据业主提供的平面控制点情况，按水运工程测量规范（JTJ203-2001）要求，布设加密测量控制点。通过交接手续接

20、受业主提供的测量控制点，经过复核报监理工程师确认满足精度要求后，组成一个一级导线控制网，将平面控制点引测至施工区域内并建立施工坐标系，测角中误差为5，方位角闭合差为(n为测站数)，相对误差为1/10000。在布设控制网时，不仅要考虑与已有控制点的联系与图形条件外，还应考虑施工测量中的方便、便于保存和位移观测的需要。、高程控制根据业主提供的水准点，布设一个四等水准网，网的布设根据工程的需要和已有的水准点来布设，水准点的埋设位置要选在地基稳固区域，且考虑到沉降观测的需要，作为沉降观测基准点的水准点的埋设一定要加固，且不应少于三个，以便相互校核。所用仪器为S3水准仪、双面水准尺，观测次数为往返各二次

21、。往返测误差限值为（L为路线长度，单位为km）。所有的平面和高程控制数据经监理工程师确认后，方可投入使用。、施工中的测量控制定位放线数据由专人计算、专人校核。上部结构的施工测量放线有专人观测、专人复核和记录。所有的计算方法、公式和计算结果都要书面呈交给监理工程师。现场建筑物的重要定位标志，应经监理工程师复测确认后方可进行施工。每个分部工程开工前，都由测量负责人绘制测量控制图并经监理工程师复核后方可用于施工。水位观测设置一根水尺，以便随时观测水位的变化情况，从而保证施工顺利进行。8.桩基工程施工方法本工程桩基种类单一数量不多，在施工中，我们将采取有力措施，加强工序间的施工协调，确保施工的重点，以

22、达到既定的工期和质量目标。8.1.打入桩制作本工程施工图，桩基采用多种结构形式，码头均采用1000mmPHC管桩，引桥采用800mmPHC管桩和1000mm钻孔灌注桩。8.2.PHC管桩制作本工程码头部分共需制作PHC管桩直径为1000mm，桩型均为B型，300根；需制作PHC管桩直径为800mm，桩型均为B型，58根；1000mm钻孔灌注桩12根。管桩将委托有相应资质的某神禹港务工程有限公司进行制作，从制桩开始项目经理部就派专职质量员进驻预制厂，对桩的质量进行全程监控，直到制桩结束。、管桩的预制管桩为先张法结构，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

23、的天然硬质中粗砂，细度模数为2.33.4，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，端板、桩套箍和法兰盘所用钢材为A3或AY3钢板。管桩制作采用专用的工艺和配套的设备生产，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，最后，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。、管桩的拼接

24、PHC管桩的拼接在工厂进行，管桩接桩均采用固定胎模、滚轮支座、接桩架，用钢端板焊接法接桩。接桩前先将上、下段桩顶清洗干净，管节端面做到平整、无缺损、无油污。上下节桩，顶到位后焊接，焊缝应连续饱满，满足三级焊缝，焊后应清除焊渣，检查焊缝饱满程度。所有PHC桩只允许一个接头，其中所有PHC桩的上节长度为30.0m。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1.2m处，用冲击钻开设50m的小孔2个，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，用高标号水泥砂浆封堵。8.3.打入桩施工沉桩前的施工准备工作比较多，需要项目经理部各部门加强协调，落实各项措施，保证

25、施工的顺利进行。根据设计要求和工程地质情况，在大规模沉桩施工前，先进行试沉桩，沉桩选择在上游侧引桥端部，试桩会同设计、监理和业主一起进行，在试桩成功后，取得相应的施工参数，各方认可后，进行大规模沉桩施工，沉桩施工的具体施工流程图详见附图3-3，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桩吊运落泊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3-3 沉桩施工工艺流程图、施工准备PHC管桩在混凝土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。桩驳图由项目经理部根据现场沉桩

26、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。按这些原则进行装船，不仅使用方便，还可防止装卸时，因“偏载”而发生翻船事故。桩的运输采用1000t船级，船型长65.20m，宽13.20m。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。因运桩驳船航行距离较长，因此，必须对桩驳进行加固，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。方驳采用拖轮拖至现场锚驳边靠泊。桩运抵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。、打设施工在沉桩施工是确

27、保整个工程质量的基础，在施工过程中，要严格管理，加强质量控制，确保正位率和桩顶完好率。沉桩施工以贯入度控制为主，标高作为校核，要求最后10击平均贯入度不大于510mm/击，桩尖进入设计持力层。在正式大规模施工前，在上游引桥区，先进行试验性沉桩，就打桩参数、停锤标准与设计和监理达成一致意见，在施工中执行。a、桩位控制由于打桩船装备有海洋工程打桩GPS定位系统，其由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，通过参考站安装GPS信号发射装置，打桩船

28、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，通过计算机进行船体定位。打桩开始后，最初几根桩，将通过岸上测量仪器定位进行比测校核。b、打桩设备选型根据工程地质资料结合桩体结构，考虑到打桩船的起重量、稳定性能，我们准备选用某桩1#打桩船进行打设桩长度为4149m。某桩1#打桩船型长64.60m，宽26.40m，型深5.00m；满载吃水2.60m；吊重（锤桩总重）80t；吊高（最高点距水面）83.0m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，根据本工程的情况在码头方桩沉

29、设拟选用德国D128，桩锤的每次打击能量为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。桩垫材料拟选用松木制作，厚度在10cm。考虑到工程地质条件，沉桩可能比较困难，对此，根据试沉桩施工中的有关情况，加厚桩垫木，或夹设马粪纸层，以缓解过渡冲击应力，确保桩顶完好。根据图纸所示桩

30、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1000t桩驳，船级为ZC，型长54.0m，宽13.5m。c、沉桩施工准备沉桩之前我们将作好如下准备工作：首先向海事部门申请和办理施工许可证；其次对作业人员进行技术交底。在此同时进行测量控制导线网布置；采用两种以上不同的计算方法对桩位进行计算、校核。将施工坐标换算成GPS坐标。另外还需要掌握潮位、流速和风力等情况，确定每个横梁的沉桩作业时间，编制详细的作业日期和时段，确保沉桩质量和沉桩安全；掌握详细的地质资料，以便施工过程中预测沉桩阻力；确定各种工况下的锚缆布置图，并做浮标提醒过往船只，以策安全。d、沉桩施工沉桩施工时，打桩船横流作业，按照先岸侧后江侧，由上游向下游的原则进行，先引桥后码头。本工程所在的河段航道较窄，航行的船舶又比较密集，考虑到水上运输和施工作业对过往船舶航行的安全，为保证施工过程中航道航行的安全，在施工中尽量减少占用的空间，防止出现航行船舶的安全事故，在打桩期间，打桩船上悬挂施工标志，在航道的上下游设置警示标志，提醒过往船舶注意安全。在锚缆抛设上，船锚缆采用八字锚的形式，即船艏向岸侧方向抛八字锚，船艉向江心抛设八字锚，前后抽芯缆前后各向江侧和