东海大桥打桩施工方案2

中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第1页1、编制依据及编制说明1.1编制依据：(1)洋山深水港(一期工程)东海大桥工程招标文件(2)《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)(3)《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268)(4)《港口工程质量检验评定标准》(JTJ221-98)(5)《水运工程混凝土质量控制标准》(JTJ269-96)(6)《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTJ275-2000)(7)《公路全球定位系统(GPS)测量规范》(JTJ/T066-98)(8)东海大桥港桥连接段颗珠山大桥引桥工程施工图设计1.2编制说明本文仅为洋山深水港(一期工程)东海大桥工程中的东海大桥港桥连接段颗珠山大桥引桥工程的施工方案.1、工程概况东海大桥港桥连接段颗珠山大桥引桥工程，位于小洋山与颗珠山之间。桩基采用Φ1500钢管桩。本次沉桩工程为50m跨承台桩。1.1工程范围我部承担的共9个排架，每个排架间距为50米，其墩号为PM476----PM484；桩基为Φ1500mm钢管桩，桩数共计144根。中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第2页施打完桩后，为防冲刷需在墩身30×50米范围内进行抛石护底。护底采用5～20公斤块石，平均厚度为1.5米，最厚出不超过2.0米，最薄处不超过1.0米。1.2基桩情况设计桩顶标高为2.5m；设计桩长为PM476墩钢管桩桩长76m；PM477墩钢管桩桩长77m；PM478~PM479墩钢管桩桩长71m；PM480墩钢管桩桩长69m；PM481墩钢管桩桩长67m；PM482~PM483墩钢管桩桩长64m；PM484墩钢管桩桩长67m。每个桥墩为一个大承台，由16根直径φ1500mm钢管桩组成。斜桩的倾斜度为5:1和6:1，平面扭角有10°、30°和45°不等，总的工程量为144根。1.3工程地质条件打桩位置天然泥面标高约-19.70米，上覆土层中间有一厚达二十米左右中密～密实的粉细砂，是打桩桩基持力层为偏硬塑～硬塑的灰绿～褐黄色的粘性土，土层具体分层为：Ⅱ1层标高-19.70米～-22.20米，灰黄色粉质粘土夹粉砂；Ⅲ3层标高-22.20～-27.70米，灰黄～灰色粉细砂；Ⅲ2层标高-27.70米～-38.70米，灰黄～灰色淤泥质粉质粘土；Ⅳ4层标高-38.70米～-59.10米，灰～灰黄色粉细砂；Ⅴ1层标高-59.10米～-66.90米，杂色粘土；Ⅴ2层标高-66.90米～-71.20米，杂色粉质粘土；Ⅴ3层标高-71.20米～-80.10米，灰绿～褐黄色粘性土混中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第3页砂砾。1.4自然条件①、设计水位（国家85高程）极端高水位：3.35m设计高水位：2.15m设计低水位：-1.83m极端低水位：-2.77m②、潮流（a）流向特征：涨潮主动力偏靠颗珠山侧，流向变幅在235°～272°之间。落潮主动力偏靠蒋公柱～小洋山侧，流向集中在65°～78°范围内。（b）流速特征值：颗珠山大桥区域实测涨潮分层最大流速为2.05m/s，最大垂线流速在1.54m/s。实测最大落潮分层流速为2.18m/s，最大垂线平均流速2.17m/s。施工期设计流速：V=2.17m/s。③、波浪根据杨梅嘴测波站四年统计资料，工程水域波高H1/10＞1.5m大浪频率为4.98％。约20天/年。中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第4页2、工程特点2.1本海区施工受风、雾、浪等恶劣天气影响大，海况条件复杂，施工水域地势狭小，涨潮流速小,落潮流速较大。2.2基桩布置全部为斜桩、平面扭角种类繁多，施工效率低。2.3因海上恶劣施工环境影响，船舶及人员安全问题突出。中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第5页3、打桩顺序本工程拟投入“天威”号全旋转式多功能打桩船，根据设计和业主的要求先对PM477墩进行施工，并进行高应变动力测试。然后由PM476墩向小洋山单向依次推进退船施打。打桩船船头向北一次抛锚驻位施打完一个桥墩后再进行下一个桥墩基桩的施工。中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第6页4、测量定位测量定位采用GPS测量定位与常规测量相结合的测量定位方法。4.1施工测量控制网业主在大桥的南北两岸布置的五个控制点（芦潮港处2个，小洋山岛处3个）可作为GPS网中的起始点，分别在小洋山岛上路桥国际临时现场办公室楼顶和无名小岛上布设加密控制点K1、中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第7页K2；作为GPS基准站和常规测量校核施工控制点。测设时，利用业主提供的芦潮港侧LYJ1、LYJ2及小洋山岛上001、002、003控制点，进行联测；工程所采用的坐标系统：平面坐标，北京54坐标，采用122°中央子午线任意带。高程系统：国家85高程基准。精度要求，平面坐标固定误差≤8mm，比例误差≤1PPm；高程基准，符合三等水准误差。采用由天津港湾工程研究所研制的GPS测量定位系统，进行打桩定位。4.2打桩船沉桩采用GPS测量定位系统定位。打桩船上设两台GPS流动站，以RTK方式实时控制船体的位置、方向和状态，同时配合固定在船上的激光测距仪测定桩身在一定标高上的相对船体桩架的位置，由此推算出桩身在设计标高上的实际位置并显示在系统计算机屏幕上，通过与设计坐标比较进行移船，直至满足“规范”要求后，方可沉桩。桩身的倾斜坡度由桩架控制。打桩结束后，系统自动打印出“打桩记录表”。4.3本工程为近岸段施工，拟采用GPS在施工区近岸处做2个施工控制点，利用极坐标法对桩位进行常规测量校核。岸上支立水准仪对桩的标高进行校核。中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第8页5、水上沉桩5.1施工流程5.2打桩操作步骤停锤、测桩偏位临时夹桩加固沉桩测量定位船舶驻位吊桩桩的预制桩的运输前期准备扫海测量布设中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第9页打桩流程：打桩船驻位→装桩方驳驻位→划桩号→捆桩→移船吊桩→移船就位→吊立桩入龙口→关闭下背板→戴替打→调整龙口垂直度→测量定位→桩自沉→微调偏位→拆除吊索→压锤→锤击沉桩→打桩记录→停止锤击→起吊锤和替打→测桩偏位抛石护底流程：测水底断面图→抛石船驻位→抛石→再测水底断面图→抛石至符合设计要求。5.3桩的运输钢管桩在上海振华港机厂出运码头装2000t以上方驳，由2640HP以上拖轮拖运至现场。装船时，桩身两侧垫楔形木块，再用钢丝绳及紧张器将桩固定在方驳甲板上。5.4打桩5.4.1打桩船选用桩架高80m，单钩吊重80t的“天威”号全旋转式多功能打桩船，配备S280液压锤进行打桩施工。5.4.2吊桩采用三点吊施工工艺，并设立桩钢丝扣。如下图所示。稳桩扣φ65mm索桩扣索桩扣5.4.3打桩操作技术要点及注意事项⑴考虑到本工程区域流速及风浪较大，沉桩尽量选择流速风浪较中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第10页小的时候进行，原则上流速大于2m/s、风速大于6级、波浪H1/10＞1.2m或T＞6S时停止沉桩。⑵为适应远离岸线开敞海域沉桩的特殊环境，应安排专人收听气象预报，以便及时转移避风，同时要求对所有船舶的锚缆，锚机，锚重进行检查，必要时进行局部改造和增加备用数量。⑷开锤前应检查锤、替打与桩是否在同一轴线上，避免偏心锤击，以及憋劲下桩。⑸打桩船吊桩前要认真核对桩的规格型号,检查桩身的外观质量。⑹打桩时若桩发生抖动，应暂停锤击待桩身稳定后方能继续锤击。⑺沉桩过程中随时注意检查桩锤、替打和桩架龙口，发现问题及时处理。⑻做好沉桩记录。5.5临时夹桩加固临时夹桩加固使用多功能方驳，采用钢抱箍及[28型钢将桩联成整体，以抗风浪。5.6停锤标准:设计要求按采用D-125锤开四档锤击，试打PM477墩16根桩停锤标准暂按下列标准执行，由于我部采用S280液压锤进行施工，待PM477墩沉桩结束后，根据沉桩的实际施打情况进行调整。⑴沉桩至设计标高时：中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第11页a)最后10击平均贯入度≤10mm，可以停锤；b)最后10击平均贯入度10mm，该桩应进行高应变动力测试。⑵沉桩达不到设计标高时：a)最后10击平均贯入度≤3mm，桩尖距设计标高不超过1m时可以停锤；b)最后10击平均贯入度≤3mm，桩尖距设计标高1~2m，再打50击，平均贯入度≤3mm，可以停锤；c)最后10击平均贯入度≤3mm，桩尖距设计标高超过2m，再打100击，平均贯入度≤3mm，可以停锤。并停止后续桩基的沉桩，及时与设计联系。6、抛石护底6.1测水底断面图在测量船上，用动态RTK方法，测出抛石范围矩形角点的位置，以测绳拉线定位，用水砣测出泥面标高并绘制出水底泥面标高断面图。6.2抛石船驻位抛石中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第12页抛石船驻位墩身两侧，先将墩中抛至符合设计要求，再进行墩身外侧的抛石。抛填过程中随时测量抛石顶面标高。6.3抛石至符合设计要求抛石护底采用5～20kg块石，平均厚度为1.5米，最厚处不超过2.0米，最薄处不超过1.0米。6.4抛石完毕，用水砣测出抛石顶面标高并绘出竣工成果断面图。7、施工进度计划7.1按每个工作日开打4根桩考虑，144根桩约需36个有效工作日。7.2本区打桩计划2003年8月17日至2003年10月25日完成。中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第13页8、船机计划序号船舶名称规格用途单位数量1打桩船桩架高82m，吊重80t沉桩艘12方驳2000t运桩艘２中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第14页3多功能船2000t以上方驳100t以上吊机临时夹桩加固艘13拖轮4000PＨ2640PＨ16７0PＨ运桩、拖航避风艘114起锚艇1000PＨ起锚艘15交通船200P以上交通艘19、质量管理技术措施工程项目措施内容实现措施的步骤中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第15页一、打桩工程1.控制打桩贯入度和标高符合设计要求1)打桩前，认真学习地质资料，掌握打桩过程中桩尖所处的土层情况；2)认真学习设计停锤标准，严格按设计要求的贯入度和桩尖标高控制打桩；3)桩长、贯入度和标高三者发生予盾时,及时向监理工程师及设计报告,不可擅自处理。2.保证桩的正位1)开工前请监理工程师对基线控制点进行验收，在使用过程中要经常复查校正；2)测量定位采用GPS测量定位技术与常规测量方法（极坐标法）相结合的测量定位方法；3)桩位及交会角度计算要有复核，防止出差错；4)合理编排打桩顺序，经常调整打桩船锚缆，防止相互干扰，保证船舶稳定性；5)掌握地质和水下地形情况,确定下桩提前量。3.保证桩身坡度或垂直度1)用专用靠尺实测桩身坡度，确保桩的坡度及平面扭角准确；2)认真做好沉桩记录，主办工程师逐日审核，认真填写打桩综合记录，并及时进行分析和总结。4.防止桩身破坏和断桩事故1)根据本工程钢管桩桩身长、硬层浅，打桩时桩的自由长度大的特点，制订合理打桩工艺，保证沉桩时桩身稳定，并避免偏击；2)装船前和吊桩前分别对桩进行再一次检查，不合格者不用；3)按规范要求设立吊点位置，施工中严格控制；4)施工前对吊桩索具进行复核、检查；5)严禁锚缆拨桩及船只碰桩。5.做好夹桩1)对已施工完的桩基及时进行夹桩。１０、安全管理技术措施１０.1工程施工安全保证措施⑴施工船舶锚机锚缆的配备要适应现场海域海况条件中港第一航务工程局上海市深水港工程东海大桥工程第16页⑵事先做好施工船舶的船位设计，船舶的下锚驻位按照执行，下锚驻位要根据潮汐、流向、风向条件进行操作，并不断总结实践经验，避免发生船舶撞击套箱或桩群的事故。１０.2工程船舶安全措施1０.2.1遵照交通部颁布的《水上水下施工作业通航安全管理规定》，在该地区进行施工作业前，必须按规定申报办理有关许可证书，并办理航行通告等有关手续。1０.2.2工程开工前，应由项目经理部组织安全监督部门、船机设备主管部门等有关人员，对水上施工区域及船舶水上作业、航行的水上、水下、空中及岸边障碍物等进行实地勘察，制定防护性安全技术措施。10.2.3严格执行部、局颁布的各类工程