水上桩基施工方案.docx

1、水上桩基施工方案武汉新港团风港区罗霍州作业区一期码头工程水上桩基施工方案 编 写 ： 审 核 ： 批 准 ：编制单位：福建路港集团有限公司武汉新港团风港区罗霍洲 作业区一期码头工程项目经理部编制日期：2015年 月 日 目 录第一章 编制说明 11.1. 编制依据 11.2. 编制目的 11.3. 适用范围 1第二章 工程概况 22.1. 工程简介 22.2. 沉桩工程量 22.3. 气象及水文条件 32.3.1. 气象条件 32.4. 工程地质 42.4.1. 区域地质构造 42.4.2. 岩土分层及工程地质性质 42.4.3. 不良地质现象 52.5. 施工准备情况 5第三章 施工工艺 6

2、3.1. 主要施工技术方案 63.1.1. 钢管桩加工 63.1.2. 钢管桩运输 63.1.3. 钢管桩沉桩 73.2. 工艺流程 73.3. 施工方法 83.3.1. 施工准备 83.3.2. 沉桩施工 103.4. 施工要求 15第四章 施工计划 164.1. 施工进度计划 164.2. 材料与设备计划 164.2.1. 材料计划 164.2.2. 设备计划 164.3. 劳动力计划 17第五章 危险因素分析 175.1. 危险源辨识 17第六章 施工安全保障措施 196.1. 安全保障体系 196.2. 组织保障 206.3. 施工安全保障措施 206.3.1. 高处作业保障措施 20

3、6.3.2. 水上作业安全保证措施 206.3.3. 船舶调遣安全保证措施 216.3.4. 防止人员落水的安全保证措施 216.3.5. 水上打桩作业安全保证措施 216.3.6. 打桩船防止搁浅的安全保证措施 226.4. 安全应急措施 226.4.1. 应急反应机制 226.4.2. 应急用具、工具 236.4.3. 应急响应 23第七章 文明施工 257.1. 健全管理组织 257.2健全管理资料 267.21.加强职工文明施工知识教育 267.22.现场管理措施 267.23.工地卫生 26第一章 编制说明一.1.编制依据1)中华人民共和国安全生产法2)建设工程安全生产管理条例3)公

4、路水运工程安全生产监督管理办法4)中华人民共和国消防法5)中华人民共和国水上水下施工作业通航安全管理规定6)湖北省安全生产条例7)武汉新港团风港区罗霍洲作业区一期码头工程施工招标文件8)武汉新港团风港区罗霍洲作业区一期码头工程施工组织设计9)高桩码头设计与施工规范 （JTS167-1-2010）10)水运工程施工安全防护技术规范 （JTS 20512008）11)港口工程桩基规范 (JTJ254-98)一.2.编制目的 指导武汉新港团风港区罗霍洲作业区一期码头工程钢管桩沉桩施工，确保施工安全。一.3.适用范围适用于武汉新港团风港区罗霍洲作业区一期码头工程钢管桩沉桩施工。第二章 工程概况二.1.

5、工程简介本工程位于武汉新港团风港区罗霍州作业区，黄冈市团风县罗霍州水道罗霍州右缘。武汉新港位于长江黄金水道中游、武汉城市圈东部。 本工程新建5000吨级通用泊位与5000吨级件杂泊位各一个，设计吞土量140万吨/年，上、下游各设一座引桥，距罗霍州子堤约为366m及253m。 码头平台总长度268m，宽度25m。码头平台采用排架式高桩梁板结构，排架间距8m，共34品，每品牌架设置6根桩（4根直桩、2根斜桩）。其中码头前沿2根桩为1000mm16mm钢管桩，其余桩为1000mmPHC管桩。上部结构由横梁、前边梁、后边梁、轨道梁、纵梁及迭合面板等组成。为保证船泊安全靠泊，靠船作业平台江侧设有DA-A

6、500H低反力型橡胶护舷，同时在排架间设置DA-A300H低反力型橡胶护舷进行防护。平台面前方设有450KN系船柱，为便于船泊在高、中、低水位时的系泊，码头共设置4层系缆设施，系缆设施均为450KN系船柱。码头平台通过2座引桥与后方陆域相连，陆域场地主要布置为道路及堆场，陆域最大横向宽度约323m，最大纵深830m。引桥从上游到下游编号分别为1#、2#引桥，宽度均为12m，上游1#引桥长度366.456m，下游引桥长度为253.184m，引桥采用排架式高桩梁板结构，一般跨排架间距为16m，排架基础除江侧3个排架采用1000mmPHC管桩外，其余采用3根1000mm钻孔灌注桩，引桥上部结构由钢筋

7、横梁、预应力砼空心板、现浇钢筋砼异形板及现浇钢筋砼面层组成。引桥现浇横梁一般底宽1.8m、梁高1.3m，预应力砼空心板厚度为0.8m、板宽分别为0.99m、0.995m,空心板顶面设0.15m厚现浇层。 为了满足生产需要，在码头下游引桥侧布置变电站一座，变电站平台为高桩墩式结构，桩基采用12根1000mm钻孔灌注桩，上部为现浇钢筋砼墩台。二.2.沉桩工程量 试桩11根桩已施工完毕，其中PHC高强混凝土管桩为6根，钢管桩5根。根据试桩的沉桩情况设计将原码头、引桥157根PHC高强混凝土桩变更为钢管桩，码头、引桥钢管桩工程量如下 钢管桩工程量 表2-1 构件名称单位数量备注1000钢管桩根217含

8、两个引桥江侧23根桩二.3.气象及水文条件二.3.1.气象条件武汉新港团风港区罗霍洲作业区地处亚热带湿润季风气候区夏季盛行东南风，湿润多雨，气温高，湿度大。二.3.1.1.气温年平均气温17.0左右 历年极端最高气温40.3 历年极端最高气温-11.0 二.3.1.2.降水根据工程场区附近气象站资料统计分析多年平均年降雨1420.2最大降雨量2360mm，历年平均降雨日数为133d，多集中在在48月。受季风影响，年内降水分配很不均匀，510月降水量约占全年降水的70%以上。二.3.1.3.风况多年平均风速2.2m/s，最大风速23.0m/s（1956.3.17），相应风向为N。二.3.1.4.

9、工程设计水位设计高水位：24.98m(50年一遇，P=2%) 设计低水位：8.431m（保证率98%） 码头、引桥防洪水位：26.55m（永久建筑物防洪标准） 陆域临时堆场防洪水位：24.60m（即超过此水位时，临时堆场需要按水利部门要求进行设备转移、清场等）。二.4.工程地质二.4.1.区域地质构造本工程区域地震动参数对应的地震基本烈度为度区。本工程区属震级小、强度弱、频率低的构造稳定地段，仅受外来地震轻微影响，适宜本工程建设。二.4.2.岩土分层及工程地质性质 -1杂填土、-2素填土成分较复杂，结构松散，力学性质不均匀，以上二 层均不宜用做基础持力层。 粉质粘土：该层呈可塑状，厚度较小，分

10、布不连续，属欠固结土，力学性能较差，为新近沉积土。 淤泥质粉质粘土：呈软塑流塑状，属欠固结土，高压缩性，强度低，属新近沉积土，在场地内均有分布，且厚度较大。该层土工程性质较差，灌注桩施工时，易产生缩孔、缩径现象，对灌注桩施工不利。 粉质粘土夹粉土：呈软塑可塑状，呈中等压缩性，强度一般，该层土在整个场地分布不均匀，且夹有较多粉细砂及中粗砂夹层，该层厚度在场地中部较南北部大。 粉质粘土：该层土在整个场地分布不均匀，靠近长江岸该层厚度较薄，或者尖灭，且局部夹有粉细砂及中粗砂。 粘性土混碎石：以粘性土为主，局部地段含砾砂，大部分地段含碎石，碎石含量及粒径变化较大，厚度不均。可作为预制桩的桩端持力层，对

11、灌注桩的成孔可能会造成一定困难。 -1粉质粘土：该层土在整个场地中部部分钻孔中分布，且分布不均匀，厚度较小。 -1全风化花岗岩：工程性质较好，强度中等，部分钻孔厚度较大，最大揭露厚度12.6m，分布不均，场地内局部缺失。 -2强风化花岗岩：工程性质较好，强度较高，但厚度变化较大，且分布不均匀，场地内大部分钻孔内均缺失该层。 -3中风化花岗岩：工程性质好，强度高，分布均匀，是钻孔灌注桩的良好持力层。该层层面起伏较大，这对灌注桩的桩长控制带来一定困难。总体来说，该场地从纵向看，地基土从上而下体现出工程性质趋于良好的特征。从横向来看，整个场地各层土面起伏较大，厚度分布不均匀，地基土具一定的不均匀性。

12、二.4.3.不良地质现象场地内除分布有软土，未发现对本工程建设有重大影响的不良地质作用，场地稳定性良好，适宜本工程建设。二.5.施工准备情况目前项目管理人员已进场，钢管桩已按照施工情况加工。第三章 施工工艺三.1.主要施工技术方案三.1.1.钢管桩加工本工程的钢管桩制作由我公司委托专业厂家武汉精潮钢构有限公司制作。华祥检测有限公司全面负责本工程钢管桩的检测、试验工作。钢管桩采用Q345BZ钢和Q235B钢，制作采用螺旋焊缝，钢带宽度及螺旋角由钢管桩生产厂家根据生产工艺确定。焊接采用自动焊或者半自动焊和E50xx型焊条的手工焊，自动焊和半自动焊所采用的焊丝、焊剂应符合钢结构设计规范（GB5001

13、7-2003）中有关规定。所有焊缝均应进行检查，外观检查合格后，尚应采用超声波进行内部探伤检查。钢管桩表面从桩顶起26m长度范围内需防腐，底漆采用DC9710-1C防腐涂料两道，涂层最小干膜厚度为70um，面漆采用DC9710-3C防腐涂料两道，图层最小干膜厚度为80um。涂装前所有刚才表面必须经过喷砂除锈，要求达到GB/T8923-88中Sa2.5级防。涂层前的除锈和底漆的质量要求，应按照国家标准海防工程防腐蚀技术规定和钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）规定执行。产品出厂时出具产品出厂合格证，。三.1.2.钢管桩运输钢管桩使用水上驳船运输至沉桩现场。综合考虑本工程桩群的布

14、置形式、桩长及江域自然条件等因素，在施工中选择合适的运桩船运输。运桩船底层可放置12根钢管桩，共堆放4层，每一船放置桩数为40根左右。图31 运桩船三.1.3.钢管桩沉桩本工程选用“江宇桩号”打桩船沉桩，采用GPS系统进行沉桩测量定位。三.2.工艺流程沉桩施工工艺流程详见图32。图3-2 沉桩施工工艺流程图三.3.施工方法三.3.1.施工准备三.3.1.1.测量准备1、根据本工程的特点，施工测量运用的坐标系统如下：（1）WGS-84坐标系统：主要应用于GPS测量。（2）施工测量坐标系统：平面坐标系统采用北京54坐标系，高程采用1956年黄海高程。2、沉桩测量定位本工程采用GPS-RTK系统进行

15、沉桩测量定位。GPS-RTK定位精度（平面位置和高程）已达到厘米级，可以满足沉桩精度要求。利用GPS-RTK定位技术进行沉桩定位测量具有定位方便、速度快的特点，可实时提供放样点的三维坐标且不受天气影响，可全天候作业，在外海水域作业优点突出。三.3.1.2.打桩船的选择打桩船为钢管桩沉入的主要设备。本工程选定的打桩船为“江宇桩1号”，其主要由以下几个部分组成：船体系统、桩架及其吊桩系统、锤击沉桩系统、水上沉桩GPS测量定位系统，如图33所示：33 打桩船沉桩系统分布示意图三.3.1.3.其它辅助船舶的选择在沉桩施工中除打桩船的投入外，另外需要投入其它辅助船舶，如运桩船、拖轮、交通船等。三.3.1

16、.4.钢管桩的运输注意事项由于钢管桩尺寸长、重量大、易滚动且涂有防腐层，为确保运输安全及钢管桩防腐层不致损坏，须对驳船进行加固改造。在驳船上设置运桩底座，防止运桩过程中桩移动。底座用于支垫的方木距离不宜过大，防止在运桩过程中对桩身的损害。立挡的设置：直撑和斜撑均采用2根20a背对背进行焊接。斜撑与直撑的焊接点到甲板面的垂直高度应与组合管桩的圆心线保持平齐；斜撑与甲板面的角度在60或以上。为保护钢管桩表面的环氧涂层不受损坏，将立挡与钢管桩接触的部位粘贴2cm厚橡胶皮。根据桩长和施工的沉桩顺序，选择运输船并设计装桩落驳图，标明钢管桩分层情况及编号、位置、重量、长度、质检状态等属性。装船过程中，对每

17、根钢管桩进行严格质量检查，指定专人驻厂验收。主要检查项目：长度、直径、轴线偏差、桩头垂直度、防腐涂层、吊点、剪力环、合格证、数量等，设计表格，指定专人驻厂签字验收。另吊点设置按桩船的要求安装。操作时严禁破坏钢管桩防腐涂层。三.3.1.5.船舶抛锚定位根据打桩船上GPS定位系统显示的数据，打桩船开动施工地点附近，进行粗定位。沉桩施工船舶抛锚定位如图3-7所示：图3-7三.3.2.沉桩施工主要方法及步骤如下：1 桩身刻度的涂画为满足沉桩过程对钢管桩桩顶标高的监测，且沉桩将结束时对钢管桩桩顶标高的确认，需要在钢管桩桩身上画刻度。具体的方法为：利用红油漆从桩尖向桩顶刻画，从桩尖向桩顶0（L5）m范围内

18、刻度线间距为1m，从（L5）桩顶范围刻度线间距为0.1m（L为桩长），刻度线的长度不小于10cm，整米刻度时画长些，并且保证顺直，如图38所示。替打和打桩锤上也需要进行刻度刻画，刻度线间距也为0.2m。图3-82 、打桩船移船通过紧松锚缆将打桩船移至运桩船侧，成两船中心线互相垂直状态，桩架前倾至吊钩对准所要吊的钢管桩直径中心。、吊桩桩吊点严格按图纸规定进行布置，如图纸未设计吊点，则由技术人员计算吊点。引桥沉桩，吊桩时桩驳和打桩船长边轴线与水流方向保持45夹角，起吊后桩驳立即调整为顺流状态，以减少船体迎水面，避免走锚等现象。码头沉桩时，由于打桩船为横流状态，船体迎水面较大，要注意走锚现象。吊桩时

19、确保吊钩和钢丝绳轻放至桩身上，吊桩离开桩驳的瞬间要迅速，以避免拖桩、碰桩等情况的发生。图3-9 吊桩、移船、立桩通过紧松锚缆，打桩船移离运桩船，并在过程中缓缓立桩：主吊索上升，副吊索下降，随着下降程度，副吊索逐个解去，使钢管桩成竖直状态。桩架后倾，使钢管桩与龙门梃滑道成平行状态（即同时成竖直状态），抱桩器合拢抱桩并锁定。如图3-10所示。立桩完毕后，根据“水上打桩GPS-RTK定位系统”粗定位，将打桩船移至桩位附近。为确保钢管桩保护层不被损坏，抱桩器上的导向轮采用橡胶材质导向轮，并保持导向轮的表面光洁，适当涂抹润滑油。图3-10、套替打替打沿龙门梃轨道滑移，套住桩顶（为保证施工连续性，应配备备

20、用替打一个）。如图3-11所示：图3-11、测量定位A、操纵室通过观察打桩船上的两台测距仪和操纵室控制台上的角度测量仪调整桩架的前后（打俯桩时前倾，打仰桩时后倾）倾斜度，将钢管桩粗略调整至设计斜率。B、打桩船的“水上打桩GPS-RTK定位系统”根据接收到的GPS信号（数据链）及预先输入的单桩平面扭角（方位角）及平面坐标，计算出打桩船姿态及钢管桩空间位置的图形和数据，并显示于操作间的显示屏之上。C、根据显示于显示屏上的打桩船姿态及钢管桩空间位置的图形和数据，通过锚机系统的运转精确调整打桩船船体位置，并利用打桩架液压系统调整桩架的向前或向后的倾角，使钢管桩到达设计位置。D、测量人员通过复核GPS接

21、收的数据链、输入沉桩定位系统的源数据及检查打桩船桩架液压系统的仪表来检查钢管桩的位置是否正确。在单个桩群首根钢管桩GPS定位完毕后，需要采用常规的测量方法对其位置进行校核（校核方法见后述）。、下桩、稳桩立桩前必须测量水深情况，防止桩尖触及泥面，使桩身受损。在桩身立起之后将桩缓慢下放，下放过程中时刻保持桩架与桩的倾斜度与设计要求一致，在下放完毕后，立即检查桩锤、替打和桩身是否在同一轴线上，以避免造成偏心打桩。图3-12、锤击沉桩在锤击过程中做好以下工作：a、密切注意桩身与桩架的相对位置及替打的工作情况，避免造成偏心锤击。b、密切注意贯入度的变化，根据地质资料和试打桩参数，桩尖在穿过可能出现贯入度

22、较大的土层时，及时调整锤击能量。c、施工过程中注意观察桩身的晃动情况，防止蹩桩出现偏心锤击。d、施工过程中如出现贯入度反常、桩身突然下降、过大倾斜、移位等现象，立即停止锤击，及时查明原因，采取有效措施。e、打桩过程中如有异常情况，如锤击次数大于控制值、桩顶过高、贯入度过大等情况，立即与监理、设计、业主等有关方面取得联系，共同研究确定，迅速做出处理。 、停锤、移船、夹桩、警戒沉桩停锤标准，沉桩控制标准严格按照设计、规范进行控制。当沉桩不能满足设计、规范要求或遇异常情况时，应暂停作业，并立即会同业主、设计、监理等有关方面研究处理。三.4.施工要求1、沉桩锤型选用D-138型锤；沉桩标准：采用标高控

23、制，贯入度校核。沉桩时，按照港口工程桩基规范(JTJ254-98)及设计技术要求做好沉桩记录和测定最后贯入度。停锤标准如下：1）桩顶标高达到设计标高，且最后10击的平均贯入度为3-5mm/击；2）沉桩达到设计标高时贯入度以上限控制，沉桩未达到设计标高时贯入度以下限控制，如桩尖已达到设计标高而贯入度仍较大时，应继续沉桩至贯入度达到或者接近控制贯入度标准。防护桩沉桩时以标高控制3）本工程码头平台及引桥管桩应按不少于各自总数的4%进行高应变动测检测桩基承载力及桩基完整性，另外还需按不少于其总桩数的10%进行低应变动测检测桩身完整性，各检测成果应及时提交设计及监理。2、沉桩过程中加强观测，注意岸坡位移

24、及沉降情况，并做记录，应立即停止沉桩，当沉桩出现异常情况时，由业主、设计、监理及施工单位研究解决。3、由于工程施工时间为汛期，水流条件比较复杂，沉桩完成后，必须及时进行夹桩，避免桩基产生破坏，如汛期水位超过夹桩高程，宜先在桩顶进行临时夹桩，待水位下降到合适的夹桩高程再进行正式的夹桩。4、由于在汛期打桩船能够直接施工1#、2#引桥江侧部分的23根钢管桩，如汛期过后水位下降打桩船容易搁浅。则打桩船沉桩先施工引桥部分钢管桩，后施工码头平台区域钢管桩，码头平台区域钢管桩施工顺序按照上游往下游、由岸侧向江侧的原则进行5、沉桩质量控制标准如下表所示：沉桩质量控制标准 表3-4序号项 目允许偏差(mm) 检

25、验单元和数量单元测点检验方法直桩斜桩1设计标高桩顶平面位置内河和有掩护近岸水域沉桩 100150每根桩（逐件检查）1用经纬仪和钢尺量纵横两方向，取大值2桩身垂直度10-每根桩（抽查10%且不少于10根）1吊线用钢尺量或用测斜仪检查第四章 施工计划四.1.施工进度计划1、根据以往的施工经验和该区域的自然条件，在有效工作天数内打桩船日沉桩可达810根。需要有效工作时间约22天。2、考虑到汛期及大风、大雨天气的影响，计划从2015年7月2日开始沉桩，至2015年7月25日完成。四.2.材料与设备计划四.2.1.材料计划 钢管桩在武汉精潮钢构厂加工制作，根据施工需要通过驳船运输至施工现场。四.2.2.

26、设备计划表4.2.1 主要机械设备组织序号名 称规 格 型 号数 量备 注1江宇桩1号1艘2运桩驳船1艘3交通船400hp1艘四.3.劳动力计划序号名 称单 位数 量备 注1项目经理人12现场施工负责人人13施工技术人员人14质量员人1班组负责人人26安全员人27管理人员人58测量人39起重工人210电工人111电焊工人212船舶工作人员人2013普工人10合计人51第五章 危险因素分析五.1.危险源辨识钢管桩沉放施工期间，危险因素主要体现在各种防护措施是否落实到位，各项人机行为是否规范，过程是否监控有力。根据综合分析，钢管桩沉放施工中危险源主要存在以下几个方面：1、安全防护不到位导致高空坠落

27、伤害；2、打桩船调遣、运桩船航行发生船舶碰撞事故；3、因施工水域水深过浅造成打桩船搁浅；4、因洪水造成锚缆断裂；5、消防设施不足或违规操作引起火灾伤害；6、吊桩过程中违规指挥、违章操作引起起重伤害；7、突发恶劣气象、突发船舶主机故障、违规操作等造成水上交通触碰；8、洪水、大风、拥挤等突发现象引起人员落水。第六章 施工安全保障措施本工程安全目标为无安全事故工程。为达到此目标，施工中认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，坚持“管生产必须管安全”的原则，建立安全生产领导小组和现场应急指挥体系，完善技术保障措施和应急措施，真正体现企业负责、行业管理、群众监督的安全生产管理体制。六.1.安全保障体系六.

28、2.组织保障设置以项目经理为第一安全责任人的安全生产保障体系，成立安全生产领导小组，设置安全管理部门，配备专职安全员，负责施工过程中的日常安全管理监督检查、内业资料的填写和记录；各作业队选配责任心强的兼职安全员，随时随地在现场检查，充分发挥监督作用，把施工现场的事故苗头消灭在萌芽状态。贯彻执行GB/T28001:2001职业健康安全管理标准的管理体系文件，实施标准化管理，建立安全管理实施手册和安全交底手册。切实贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针。六.3.施工安全保障措施六.3.1.高处作业保障措施1、从事高处作业人员要定期或随时体检，如有不宜登高的病症，不应从事高处作业。严禁酒后登高作业。2

29、、高处作业人员须穿软底轻便鞋，所需材料事先准备齐全，工具事先放在工具袋内，拴稳挂牢。3、高处作业所使用的梯子不得缺档和垫高，同一梯子不得两人同时上下，在通道处（或平）使用梯子应设置围栏。4、高处作业人员，必须严格按规定挂好安全带，戴好安全帽。5、尽量避免上下交叉作业，若无法错开时，应先采取安全防护措施。六.3.2.水上作业安全保证措施1、水上施工作业人员，必须穿救生衣，严禁酒后上岗作业，严禁船员在船期间饮酒。2、水上施工作业船舶，必须按有关规定在明显处设置昼夜显示的信号及醒目标志（锚球及RY旗）。3、按海事部门确定的安全要求，设置必要的安全作业区或警示区，设置有关航标并配备警戒船。4、施工船舶

30、配备有效的通信设备并在指定的频道（甚高频VHF-16）上守听，主动与过往船舶联系沟通，将本船的施工、航行动向告知他船，确保航行和施工安全。5、施工船舶作业人员，必须严格执行安全操作技术规程，船舶装载时，严禁超载或偏载。6、船舶靠岸后人员上下船，应搭设符合要求的跳板。7、水上作业船舶如遇大风、大浪、雾天时，超过船舶抗风等级或能见度不良时，应停止作业。操作平台应悬挂避碰标志和灯标，并配备必要的救生设施和消防器材。8、交通船应按额定的载客数量载人，船上必须按规定配置救生设备。六.3.3.船舶调遣安全保证措施1、开好航前会，协调主辅拖轮与工程船之间的联系，打桩船加强值班，协助了望。2、注意收听天气预报，大风或有雾时及早抛锚避风、扎雾。航行中注意观察船队各缆受力情况，发现异常应立即与主拖轮驾驶室联系。3、主拖轮驾驶人员必须严格遵守海