陆上PHC管桩施工方案

1扬州大洋造船有限公司船坞及舾装码头土建工程施工组织设计（分册二）PHC管桩沉桩施工组织设计编制单位：上海三航奔腾建设工程有限公司扬州大洋造船有限公司工程项目经理部2扬州大洋造船有限公司船坞及舾装码头土建工程施工组织设计（分册二之PHC管桩沉桩施工组织设计）编制单位：上海三航奔腾建设工程有限公司扬州大洋造船有限公司工程项目经理部主编人：沙益春（项目总工）编制人员：钟凯（项目副经理）王喜锋（项目副经理）张波（测量主管）张小玉（工程部副主任）孙浩（技术部副主任）审核人:徐秉岳（项目经理高级工程师）施工单位:上海三航奔腾建设工程有限公司扬州大洋造船有限公司工程项目经理部工程负责人:徐秉岳（项目经理高级工程师）项目工程师:沙益春（项目总工工程师）报送单位：上海三航奔腾建设工程有限公司扬州大洋造船有限公司工程项目经理部报送日期：2007年01月10日3一、工程综述1.1、工程概况1.1.1、工程名称：扬州大洋造船有限公司船坞及舾装码头土建工程1.1.2、工程地点：拟建大洋船厂船坞工程位于长江镇扬河段六圩弯道左侧的凹岸，在6～7＃丁坝之间，船坞口距上游扬州卞港码头约700m，距下游京杭大运河口约1100m。1.1.3、工程概况：拟建船坞为对原江扬船坞集团公司的滨江船厂进行改建，其部分5~6年前已进行施工，目前恢复施工，船坞区域已成为一大池塘。拟建船坞尺寸为84×377×11.85m，两侧设置2组800T龙门吊，2组32T门座式起重机。坞口为U形整体式现浇钢筋砼结构，坞口有效宽度84m，船坞轴线方向总长30.4m。坞口江侧边线与大堤围堰距离在50~70m。坞口结构采用筑岛法进行施工，维护结构采用钻孔灌注桩排桩，灌注桩间空隙以旋/摆喷桩进行帷幕止水。1.1.1、建设单位：扬州大洋造船有限公司设计单位：中船第九设计研究院总承包单位：中船第九设计研究院监理单位：江苏河海建设工程监理有限公司施工单位：上海三航奔腾建设工程有限公司1.2、主要工程量800吨轨道桩均为φ600mmPHC管桩，分为：1、Z1:φ600PHC管桩,AB型,桩长35m,总数508根.配桩为12m+12m+11m.2、Z2:φ600PHC管桩,AB型,桩长37m,总数366根.配桩为12m+12m+13m.3、Z3:φ600PHC管桩,AB型,桩长41m,总数183根.配桩为13m+13m+15m.其中坞尾以北段Z1：111根，桩长35m，Z2：111根桩长37m，即坞尾以北段800吨轨道桩共199根；坞口管桩总数，分别为：1、YZ1:φ600PHC管桩,AB型,桩长18m,总数80根.2、YZ2:φ600PHC管桩,AB型,桩长20m,总数272根.3、LZ:φ600PHC管桩,AB型,桩长28m,总数22根.32吨轨道均为φ600mmPHC管桩，分为:1、Z4:φ600PHC管桩,AB型,桩长40m,总数78根.2、Z5:φ600PHC管桩,AB型,桩长35m,总数74根.4注：以上统计数量均为新增部分桩基。1.3、自然条件1.3.1、施工现场地貌拟建场地属长江三角洲冲积平原地貌。地形受长江河道影响，地面高程相差较大,船坞区域已成为一大池塘，船坞区域泥面标高在-5m左右，在坞口江侧边线与大堤围堰距离在50~70m，堤顶在＋6.7m左右。1.3.2、工程地质条件第①1层吹填土、第①2层淤泥质粉质粘土成分复杂，土质较松散，分布不均匀，不宜选作桩基持力层。标贯击数平均值为4.7击第②夹层粉砂为透镜体，土质不均匀，该层强度较高，埋深较浅；层厚约5.40米，底标高约为-10.5米。标贯击数平均值为23.1击第②1层灰色粉砂层厚较小，埋藏较浅，分布不均匀，成透镜体分布；层厚约2.10米，底标高约为-12.4米。标贯击数平均值为7.3击第②2层淤泥质粉质粘土夹砂为高含水量、高压缩性软弱土，土质不均匀；层厚约2.20米，底标高约为-14.7米。标贯击数平均值为2.0击第③层粉质粘土夹粉砂层，埋藏较浅，土质不均，以上各层工程力学性质较差，均不宜选作本工程的桩基持力层。层厚约3.2米，底标高约为-16.5米。标贯击数平均值为12.9序号部位编号桩长(m)桩顶标高(m)数量桩基型号备注1800吨轨道桩Z135＋3.00508AB型2Z237＋3.00366AB型3Z341＋3.00183AB型432吨轨道桩Z440＋4.6078AB型5Z535＋4.6074AB型6坞口管桩YZ118-10.5580AB型7YZ220-8.15272AB型8LZ28+0.0522AB型9坞室底板桩BZ26－6.6~-6.741200AB型10坞墙桩30～38-6.9~+2.25487AB型5击第④层砂质粉土夹粉质粘土可塑～稍密状、土质不均，局部表现为粉质粘土。层厚约5.80米，底标高约为-22.5米。标贯击数平均值为12.9击第⑤1层粉砂，稍密～中密土质不均，局部粘性土厚度较大，分布不稳定，该两层不宜选作本工程的桩基持力层。平均厚度为5米，层底埋深约-25.8m,标贯击数平均值为17.9击.第⑤1a层、第⑥1层、第⑥2层为透镜体，仅少部分钻孔中揭露，且厚度较小，不宜选作本工程的桩基持力层；第⑤2层粉砂，密实，中等压缩性，含云母，夹少量薄层粘性土，在场地内遍布，平均厚度为11.3米，层底埋深约-33.14m,标贯击数平均值27.0击，土性较佳，工程力学性质较好，可选作本工程800、坞口、300吨龙门吊及其它高架吊的桩基持力层；第⑦1层粉砂，密实，中等压缩性平均厚度为10.7米，层底埋深约-45.12m,标贯击数平均值为43.8击，土性甚佳，且在码头区域埋深适中，是本工程拟建码头较好的桩基持力层。潮位情况：设计高水位+5.55m，设计低水位-0.54m，平均高潮水位+5.165m，平均低潮水位+0.655m。拟建场区水域属非正规半日浅海潮性质，潮汐作用明显，长江水位受潮汐影响变化较大，高潮与低潮水位差2.0～3.0m；地下水受江水影响变化较微弱.风：夏季盛行偏东南风，冬季盛行偏西南风，多年平均风速3.2m/s，强风向为西北风，最大风速为18m/s。降水、雾：多年平均年降水量为1039.7mm，最大连续降水天数为12天（降水量为226.4mm），最大连续降水量为354.8mm（连续天数6天）；历年年平均出现雾日数为10天，最多为17天。1.3.3、气象条件本工程位于北亚热带向温带的过渡地带，并受到海洋性气候的调节作用，具有气候温和、四季分明、夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，霜期短且无冰冻。年平均15.2℃，历年最高气温38.0℃；历年最低气温-14.2℃。年平均气温15.2℃；月平均最高气温27.8℃（7月）；月平均最低气温2.3℃（1月）。由于长江下游地处平原，又为北方冷空气南下和太平洋高压气旋北进的路径，冬春有寒潮入侵，夏秋有台风袭击，风力远长江中上游为大。本区域冬季盛行西北风和东北风，6夏季以东南方向的海洋季风为主，春秋季为过渡期，以偏东风为主。历年平均降雨量1002.6mm，一小时最大年降水量93.2mm，最长历时降雨量109.2mm，最长连续降雨日数14天。历年月最大降水量424.0mm；历年日最大降水量219.6mm；历年最大降水量1342.5mm。年水面蒸发量在900mm以下，年陆域蒸发量在700～800mm之间。影响本工程区域的雾一般为晨雾，以10月份出现次数最多，历年平均雾日为29.6天，持续至上午8时后的雾日，年平均约8天，出现频率低，持续时间短。二、施工总体流程由于整个工程规模较大，工程量大。为确保工程顺利施工，自项目部进场后，立即着手临设搭建、场地平整、坞外施工便道施工，为工程早日进入良性施工创造良好的外部环境。同时，为加快施工进度，在工程开始，在有限的施工条件下，先期进行船坞以西部分（坞尾向北移出35m）的800吨轨道桩，剩余船坞两侧轨道桩待坞室两侧回填土施工完成再行沉桩施工，防止已沉轨道桩在船坞开挖过程中发生倾斜偏位。同时抓紧时间将坞口范围内的场地标高吹填高至—4.0m（吹填厚度约为2m左右），吹填砂结束后，马上进行口门内管桩沉桩施工。坞室新增底板桩具体施工措施待船坞内积水抽干后再做分析。三、主要单项工程的施工方法3.1、PHC管桩施工3.1.1、PHC管桩的运输及储存本工程PHC管桩数量比较多，制作持续时间长，我们将委托具有专业资质的管桩厂进行制作。制作完成后，由水路运输至现场设置的临时材料码头，再通过平板车运送至施工现场。管桩吊装采用专用型卡具，装车后，用钢丝绳固定，并用手动葫芦将钢丝绳张紧，同时设置防止滚动的楔形块，底层应设置垫楞，支点保持同一平面，各层间可不设垫木。现场堆放选择坚实的场地，底部设置木楞，堆高不等超过3层。管节堆垛时要注意其稳定性。3.1.2、PHC管桩的打设清表整平→测量放线→桩机就位→起吊管桩→检查桩位→下桩→沉第一节桩→焊接接桩→沉第二节桩→测量偏位→送桩→达到停锤标准→移机至下一桩位。3.1.3、沉桩机械的选择我们将选用转场灵活、施工效率比较高的DH508-105M履带式打桩机或步履式打桩架,其技术性能为：单节最大桩长15.0m；接桩高度1.0m；替打、桩锤高度6.5m；富裕高度72.0m；总计高度25.50m。故确定桩架高度为27.0m，桩架起重能力为20t，远大于桩重、桩锤重及替打重之和，能满足施工要求。根据桩锤的锤击应力应控制在桩身材料强度的允许范围内；保证工程桩打到设计要求的深度或设计的承载力的选锤原则。我们选用D62柴油锤或D80柴油锤。由于现场桩基数量较多，为确保工程进度，保证沉桩质量，本工程拟引入4台打桩机同时进行沉桩施工，同时配备4台50t履带式起重机，进行管桩的现场吊运喂桩。3.1.4、测量放线根据平面位置及坐标，桩位放样采用LeicaTc1610全站仪在控制点上设站，用极坐标方法定出中心位置和主要轴线或辅助施工基线。然后依据轴线或施工基线，采用J2经纬仪配合钢卷尺测放桩位。桩位放样由专业测量人员进行。放桩位前，作出测量图。测量图应经计算、校核、并经监理工程师审核签证后方可使用。用白灰（或小木桩）画出桩位，其桩尖与样桩重合，在打桩过程中随时检查修正，旁边用小竹片标上沉桩区域及沉桩编号。桩位测放后应经监理工程师现场验收后方可进行施工。3.1.5、沉桩前的准备沉桩场地要满足打桩机安全平稳行使的要求，为此，口门内沉桩必须在吹填砂形成后再铺垫路基箱，保证桩架行走平稳。现有800吨轨道桩沉桩区域因现有场地较好，只要铺设钢板，机架即可在上面行走。坞墙及坞室底板桩要在坞室内积水抽干后，视具体情况再作决定。沉桩前在送桩杆上画上刻度，以便沉桩控制使用。桩垫木用松木制作，与桩截面一致，厚5cm，必要时候，桩垫木加厚。沉桩控制原则：以标高控制为主，贯入度控制作参考。由于本工程需要送桩，因此首先要设计圆形送桩杆，以减少上拔时的阻力和排土。送桩杆采用圆形无缝钢管制作，钢管中间焊接加强肋板，送桩帽和送桩顶均采用圆形，以减少沉桩时的摩阻力以及拔送桩时的阻力。3.1.6、沉PHC管桩①、沉第一节桩第一节桩的沉桩质量非常关键，其沉桩的好坏将会对接下来沉桩的垂直度、桩顶完好等产生影响。a、下桩：先用吊车采用大、小钩两端钩吊办法将第桩喂送至桩机前，吊点位置在距桩端0.293L8处（L为桩节长度）。桩机用大、小钩两点吊捆绑第一节桩，桩尖在小钩方向。桩顶安放好桩帽后，大小钩同时起吊。吊至高1.5m左右后，小钩停，大钩继续提升，通过桩架的协调运动，待桩帽进入替打后，完全松掉小钩。下桩时，桩尖对准白灰线（或小木桩）稳桩。桩架自动调直后，正侧面用二台经纬仪成90°对准进行垂直度观测，如果倾斜，通过移动桩架或伸缩龙口进行调直，而不应通过桩架的调直而调直桩。下桩过程中，用正侧面经纬仪控制桩身垂直度，桩锤、桩帽、桩身要始终在同一垂直线，以免产生偏心锤击。下桩完毕后，经经纬仪再次监测方桩垂直度后，可开始稳桩。桩插入时的垂直度偏差不得超过1%，如果超差，及时调整，但须保证桩身不裂，必要时拔出重新下桩。b、稳桩下桩完毕后，经经纬仪再次监测管桩垂直度后，可开始稳桩。稳桩的过程应是松大钩，然后