浅水位栈道木桩施工工法 工法编号：RJGF(闽)-34-2010

1浅水位栈道木桩施工工法工法编号：RJGF（闽）-34-2010完成单位：福州第七建筑工程有限公司福州建工（集团）总公司主要完成人：张孝松林元明刘越生1前言近几年，随着园林景观工程的增多，园林、公园中水上木栈道的木桩施工随之增多。然而，往往园林、公园中的池水或湖水水深大都非常浅平均水深在0.7m～2.5m之间，一般木桩截面大（边长或圆径200mm～300mm），单节桩自重达300kg～500kg，而施工现场吃水浅不适合通常的水上打桩船进场施工，这就造成对水上木栈道木桩施工的困难。在福州西湖千米木栈道工程前，福州市尚无此类工程的施工经验。我们曾考察过其他城市类似木栈桥，其压桩方法有的采用水上挖泥船的液压斗进行压桩作业；有的采用原始的人工锤击压桩。我们发现这些方法对桩身垂直度及压桩力都无法得到有效控制。我公司通过综合考察及福州西湖千米木栈道的施工实践，针对浅水位条件下木桩的施工方进行研究，形成了浅水位条件下水上木桩施工工法，并总结形成本工法。本工法由福州第七建筑工程有限公司2008年在“福州西湖环湖路福建会堂至左海段景观工程”水上木栈道中首次应用。2特点2.0.1本工法施工的木桩单桩承载力较普通的水上挖泥船的液压斗进行压桩作业或人工作业有明显提高。因为桩按承载性状分类，属以磨擦力为主的端承磨擦桩，它不但桩侧摩阻力大（桩周面积大）。同时，在沉管过程中，由于重锤产生巨大的冲击能对土层的强夯作用，使持力层变形模量值大大提高。一般单桩设计承载力标准值能达到3000kN～4500kN。2.0.2较水上挖泥船的液压斗进行压桩作业具有施工周期短（平均20min打一根桩），经济合理，可降低工程造价，且施工场地不存在泥浆污染的优点。2.0.3桩身质量能得到充分保证。因为利用重锤垂直施打木桩，其桩身垂直度与其他方法对比有很大的提高。3适用范围本工法适用于水深0.5m～2.5m，一般成型的打桩船无法进入的湖（池、河）水的施工环境。桩端持力层较为坚硬的粉粘土层或残积土层。24工艺原理浅水位水上木桩施工工法工艺原理是采用配重平衡的浮（船）体在浅水位（水深可小至50cm）作为施工平台进行打桩作业，通过浮（船）体上的主卷扬机提升重锤，到达高度后松锤，让其在垂直的导槽内垂直落下对木桩产生冲击力，克服桩身与土体的摩擦力、端承力，打入木桩，达到贯入度标准后实现打桩作业，达到设计要求的桩端竖向承载力并实现木桩的垂直度控制。5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程浅水位水上木桩施工工艺流程如下：施工准备→木桩加工与运输→固定打桩船→吊桩就位→锤击首节沉桩→接桩→锤击沉桩→终桩→截桩。5.2操作要点5.2.1施工准备1调查湖（池）底和邻近区域内有无影响施工的地下管线、地下构筑物、设备等，并采取预防措施。2施工前，做好湖（池）底平整工作，应预先进行查探，挖除桩位处的大的旧基础、石块，废铁块等障碍物。3根据建设方提供的测量基准点，用全站仪和钢卷尺引测桩基轴线。轴线坐标及标高水准点应设在不受施工影响的地方，并在施工中经常复测。轴线和桩位放样应经复核无误后才能施工。4正式施工前应进行试打桩，以了解地层对施工的影响和确定桩端持力层贯入度与收锤标准。收锤标准由设计院、建设方、施工方和监理在现场确定，并形成试桩纪要以指导工程施工。5.2.2木桩加工与运输：木桩尖加工成锥型，并装船。木桩如图5.2.2所示10200--300200--3003000--5000500图5.2.2木桩桩尖示意图35.2.3固定打桩船待打桩船导杆对准桩中心位时就可固定打桩船。简洁的方法是用四个船工在船体的四周角点，用撑槁钉入土体以固定，只有当这根桩压桩结束后才可拔除。5.2.4吊桩就位：1采用打桩船上的副卷扬机将木桩吊起，并令其垂直对准桩位中心。将木桩套上的桩帽，并加好缓冲垫材，解除吊钩木桩徐徐松下，检查并使桩锤、桩帽与桩三者处于同一轴线上，且垂直插入水下表土中。2在拟打桩的侧面或桩架上设置标尺，以控制贯入度。采用桩锤在木桩上低锤轻击，使木桩入土一定的深度，以调整固定木桩的垂直度。5.2.5锤击首节沉桩1起锤一米轻压或锤击，使桩保持垂直插入表土约50cm。固定桩身后，即可正式沉桩。2施工顺序原则上横向多排桩的由湖岸往湖心退打，纵向由一个方向向另一方向依次施打，不允许跳打，以保证邻桩桩身不被碰撞，影响质量。3施工员要认真填写打桩各项记录，施工记录应包括每米锤击数和最后1m的锤击数，必须准确记录最后三阵，每阵十击的贯入度及落锤高度。4沉桩过程中若发现木桩未达设计桩长且反弹严重，往往是桩尖遇到了孤石，应将情况提请有关部门研究。5.2.6接桩1当沉桩接近打桩船体操作平台，即可停打。用同样方法吊起上节桩，与下节桩对正后，进行接桩。2接桩采用8厚双面热浸锌钢板如图5.2.6（a）所示，Φ12热浸锌螺栓对夹木桩进行接桩。接桩大样如图5.2.6（b）所示。442.51001851504005075755042.514005075755075754235（a）接桩钢板正面大样图（b）木桩接桩侧面大样图图5.2.6木桩接桩大样图1－直径14孔；2－Φ12热镀锌螺栓；3－弹簧垫片；4－110μm镀锌钢板；5－方木桩5.2.7锤击沉桩接桩完毕后，应进行隐蔽验收，验收合格，即可进行打桩作业，工艺同5.2.5。5.2.8终桩1沉桩收锤应由施工单位代表、建设方代表、监理工程师在现场按下列要求确定：1）最后三阵，每阵十击的贯入度应在规定落锤高度条件下符合试桩纪要规定的收锤标准。2）达到设计要求的持力层。3）桩顶标高应大于设计标高。4）若遇异常情况应报设计单位会同处理；2移机：打桩结束后，船工松开撑槁，退出桩位，移至新桩位。5.2.9截桩每流水段施工结束后，由测量员统一测设桩顶标高，并逐一在木桩上进行标记，用锯木电锯进行切割。严禁用斧凿、砍。5.3劳动力组织水上浮体锤击木桩施工人员劳动组织：每台班10人组成，其中：1指挥1名。负责桩的起吊及喂桩，调整插桩时桩的垂直度（在两台经纬仪的配合下），并指挥打桩船移位及桩的定位，及时组织力量排除施工中出现的故障。52桩机司机1名。负责桩机的操作及日常维修保养，正确操纵机械进行桩的定位，调整桩的垂直度，压桩。在指挥下，正确进行桩的起吊、运输及喂桩。3电工1名。负责现场全套施工机械电器设备的安装及其安全使用4吊桩及接桩工2名。在指挥下，负责桩的起吊运输及喂桩，并配合桩机司机进行桩的定位，上下节桩的接桩。5施工员1名。负责桩基的定位及校正桩的垂直度，根据试桩标准进行压桩施工，施工中及时作好各种原始记录，并及时解决施工中出现的技术问题。6船工4名。负责打桩船的移位、定点。6材料与设备6.1材料本工法所需用机具设备如表6.0.1表6.0.1水上浮体锤击木桩施工主要机具配备表序号机具名称型号、规格数量备注1桩锤300kg1台铁圆柱体（导杆从中穿过）2水上船体，桩架1台如图6.0.1所示3卷扬机JM1台桩的起吊、运输及喂桩4卷扬机JKL1台提升桩锤5发电机FX30GF1套随船提供电力6经纬仪J22台定桩位、校正桩垂直度7水准仪DS31台测定高程及控制桩顶标高8导杆35mm1根根据木桩长度选定其长度6.2设备图6.0.1水上船体、桩架示意图1-船体；2-主卷扬机；3-副卷扬机；4-桩架；5-柱体；6-导槽；7-桩锤；8-接桩工作台16574238867质量控制7.1质量控制标准7.1.1本工法执行以下标准：1《建筑桩基技术规范》JGJ/T94-2008；2《木结构工程施工质量验收规范》GB50206-20023《桩基检测技术规范》JGJ106-2003。4《地基与基础工程施工及验收规范》GB50202-2002。5以及其他有关规范、标准和设计图纸的要求。7.1.2成桩允许偏差应符合下列规定：1桩位偏差：桩位偏差依据木桩的规格尺寸由设计单位具体确定，一般不得大于上部横梁的短边尺寸。2垂直度：允许偏差小于1%。7.2质量保证措施7.2.1正式施工前，组织设计、监理、甲方、施工单位有关人员到现场作1至2根试打桩的试验，根据试验的实际情况，指导和确定施工的技术参数，并向施工作业班组进行技术交底。7.2.2将木桩垂直对准桩位中心，缓缓放下插入表土中，待桩位置及垂直度校正后即可将锤连同桩帽压在桩上，同时应在桩的侧面或桩架上设置标尺，并做好记录方可击桩。7.2.3沉桩时应用适用桩头尺寸的桩帽和弹性衬垫，发现损坏应及时修整或更换。以缓和打桩时的冲击和打桩应力均匀分布，延长撞击的持续时间以利桩的贯入。7.2.4沉桩过程中，要经常注意桩身有无位移和倾斜现象，如发现问题及时纠正。7.2.5桩将沉至要求深度或到达硬土层时，应控制好落锤高度，以免打烂木桩头。7.2.6沉桩过程中作好施工记录，至接近设计要求时，即可对贯入度或入土标高进行观测，至达到设计要求为止。7.2.7打桩过程中出现贯入度突然剧变，则可能木桩已穿过硬土进入软土层，或碰到孤石，此时应对照地质资料进行检查。若穿过硬层进入软土层，则继续施打；若桩打不下去，桩锤严重回跳，可能是桩尖顶到孤石，这时应减小桩锤落距，慢慢下打，待桩尖穿过障碍后再加大落距。如无法穿过障碍则应请潜水员进行清障。有困难的应报设计单位会同研究处理。7.2.8锤击不宜偏心，开始落距要小。77.2.9对于不同的持力层，贯入度标准与单桩极限承载力的对应，应分别试验（试桩）后确定。（单桩极限承载力的确定可采用打桩船的桩锤用“大应变”的试验方法予以确定）8安全措施8.0.1施工人员必须经过技术培训，并取得合格后方可安排上岗操作。施工中要经常对操作人员进行安全教育，使施工人员树立安全第一的思想。8.0.2进入施工现场人员必须戴安全帽，穿工作鞋（上船工作不准穿硬度鞋），在作业时必须穿救身衣，对桩接桩爬上桩架时必须戴安全带。8.0.3各种设备转动外露部分均应设置安全防护罩。开工前各岗位操作人员必须检查设备完好情况，特别要定期对桩架进行检查，确认桩机性能良好才能使用。8.0.4移动桩机时要确保桩架与高压电线等障碍物有足够的安全距离，并设专人负责监护收放随机电缆线。8.0.5遇有六级以上强风、浓雾等恶劣气候，不得进行水上作业。应停止施工并下锚固定打桩船，并用揽风绳固定桩架，以免打桩船体倾覆。8.0.6起吊木桩时卷场机司机、指挥员必须检查施工现场人员所在位置是否安全。现场没有指挥人员时严禁擅自进行吊装。8.0.7水上作业平台周边，必须设置防护栏杆，如设置防护栏杆有困难的，工人作业必须系安全带，设置警示圈。8.0.8乘坐交通船在水上作业的人员必须穿戴救生衣，各施工作业点和交通船上必须有足够的救生设备和救生衣。8.0.9应做好水上安全作业应急预案8.0.10其他安全生产规定参照桩基有关施工规程。9环保措施9.0.1施工期间的主要污染源为施工中产生轻微噪声。9.0.2严格执行《建筑施工场界噪声限值》GBl2523，控制和降低施工机械和运输车辆造成的噪声污染。9.0.3合理安排作业时间，尽可能将作业安排在白天施工，避免夜间施工，使施工噪声对周围环境影响减少到最低程度。10效益分析10.0.1社会效益81本工法具有单桩承载力高、桩身垂直度高的特点，桩身质量得到充分保证。且在施工中基本不产生污染源，是非常环保的一种施工方法，且能耗低效率高。2由于质量稳定可靠，所施工的木栈道的使用寿命周期大为提高，既能减少资源消耗又延长自然资源的使用，为此具有广泛的社会效益。10.0.2经济效益本工法打桩质量稳定，且采用本工法施工可以挤开小粒径的块石，不用因此频繁地调整桩位，或下水清障，节约了工期与成本。施工进度有明显提高：对比人工成桩（或挖泥船压桩）15-20根/天，本工法施工效率提高到30-35根/天。工效提高约2-3倍，从而节约了费用。以以福州市西湖公园环湖木栈道工程1500根桩为例，由于工效提高，结算可以节省544911元施工费用。11工程实例本工法成功地应用于福州市西湖公园环湖木栈道工程、福州左海公园景观改造工程水上木栈道，工程质量满足规范要求。现以福州市西湖公园环湖木栈道工程为实例。11.0.1工程概况福州市西湖公园环湖木栈道工程由福州市西