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1、江蘇德橋倉儲有限公司江蘇泰州港靖江港區新港作業區化工碼頭工程水上沉樁施工方案編制單位：上海三航奔騰建設工程有限公司江蘇德橋倉儲有限公司碼頭工程項目經理部 編制人：王喜峰 張小玉審核人：徐秉岳2008年10月一、編制依據及采用的標準和規范1、編制依據、施工圖紙 1、設計文件：長江航運規劃設計院設計的泰州港靖江港區新港作業區化工碼頭工程施工圖2、勘探資料：南京大學建筑規劃設計研究院巖土工程研究所泰州港靖江港區新港作業區化工碼頭工程巖土工程勘察報告、主要采用的標準和規范港口工程灌注樁設計與施工規程 JTJ2482001 港口及航道護岸工程設計與施工規范 JTJ3002000 港口工程質量檢驗評定標準2、 JTJ221-98 局部修訂港口工程混凝土非破損檢測技術規程 JTJ/T27299 高樁碼頭設計與施工規范 JTJ29198碼頭附屬設施技術規范JTJ2972001 港口、碼頭工程設計、施工新技術標準、驗收新規范與強制性標準條文對照手冊港口工程技術規范港口工程樁基規范 JTJ203-2001港口工程地基規范 JTJ250-98水運工程測量規范 JTJ203-2001 二、工程概況1、江蘇德橋倉儲有限公司位于江蘇省泰州港靖江港區新港作業區內，擬建的碼頭工程包括：規模為30000噸級海輪泊位2個及工作平臺、引橋。擬建碼頭位于靖江市丹華港下游150m處，東為拆遷中的泰和拆船廠。地貌分區屬長江下游沖3、積平原區，緊靠岸邊部分水下地形較陡，為一侵蝕陡坡，而且起伏變化較大。碼頭平面呈“L”型布置，引橋位于碼頭的下游。考慮到不同船型靠泊及裝卸作業的需要，碼頭平臺及系纜墩采用“一”字型布置。碼頭由一座靠船裝卸平臺和1座系纜墩組成，平臺和系纜墩之間通過鋼聯橋連接，靠船裝卸平臺平面尺度為42425m。在靠船裝卸平臺上游側布置1座系纜墩，系纜墩平面尺度為1212m，采用墩式布置。碼頭通過一座引橋與后方陸域相連，引橋長度為227m，標準寬度為12m。管線靠引橋上游側布置。引橋與防洪大堤相連接處需對現有的防浪墻破口（防浪墻建筑在防洪大堤上），并在破口處修筑閘口。本工程主要結構物裝卸平臺（及引橋）和系纜墩分別為4、高樁梁板式和高樁墩臺式結構。碼頭樁臺長424m，寬25m，采用排架式高樁板梁結構，排架間距為7m。樁臺共分7個結構段，沉降伸縮縫為懸臂式。基礎采用800mmPHC管樁，以層粉細砂為持力層，每榀排架設7根樁：一對半叉樁、兩對叉樁和一根單直樁，斜樁斜度為5：1。樁臺商不結構自上而下依次為現澆磨耗層、現澆面層、預制面板、縱向梁系、現澆橫梁。縱向梁系由邊梁、管線支架梁、中間縱梁組成，面板采用迭合面板。靠船構件為懸臂式，排架豎向設DA800型橡膠護舷，橫向設DA300型橡膠護舷。碼頭面設置750KN系船柱，為兼顧小船靠泊，在平臺外擋二層系纜處設置250KN系船柱。系纜墩：為滿足海船系纜的需要，碼頭樁臺上5、游設系纜墩1座，平面尺寸為1212m。采用高樁墩式結構，上部為現澆承臺，基礎采用800mmPHC管樁。系纜墩與樁臺之間采用27m3m鋼聯橋連接。引橋：碼頭樁臺通過一條12m寬引橋與后方陸域相連接，至防汛大堤長度為227m。引橋為全架空結構，頂面高程為6.40m。引橋上游側設2座補償平臺，尺寸為21.8m8.75m,引橋標準排架間距為20m，基礎采用800mmPHC管樁或800mm鉆孔灌注樁。上部結構由現澆橫梁、預制空心板及現澆面層組成。輔助平臺：為布置生產輔助建筑物，在碼頭樁臺后方、引橋前端下游設置一個19.2m11.3m的平臺。平臺采用高樁梁板結構，基礎為800mm灌注樁，上部結構采用迭合板6、。為保證碼頭及引橋安全，碼頭系纜墩需設防撞樁保護，防撞樁采用800鋼管樁，樁與樁之間用700鋼橫撐連接。2、自然條件、工程地質碼頭區土層由上至下依次為：層 素填土：以粉質粘土為主，夾有少量生活垃圾和植物根莖，欠均勻，局部分布于江岸邊，厚度：0.300.40m,平均0.34m;層底標高:1.454.53m,平均2.67m;層底埋深:0.300.40m,平均0.34m。-1層 淤泥質粉質粘土：灰色,流塑,厚約23mm。此層工程地質差，此層層厚5.0013.30m,平均8.16m,層底標高:-19.35-5.73m,平均-11.16m;層底埋深:5:0013.60m,平均8.24m。-2淤泥質粉質粘7、土夾粉砂:灰色,飽和,軟塑流塑,粉砂層厚度810mm不等,厚度平均在7.18m,層底平均標高-18.34m,層底埋深平均15.42m。-1層 粉砂：飽和,稍密,厚度：1.006.10m,平均2.87m;層底平均標高-21.14m,層底埋深平均24.11m。-2層 粉砂：飽和,中密，飽和，厚度為2.0015.0m，平均6.97m,不均勻分布,層底平均標高 -27.03m，層底埋深平均24.11m。標準貫入試驗修正后平均擊數為N=13.1擊。-3層 粉細砂：密實，飽和，層底標高為-38.35-25.30m，厚度2.007.20m，平均4.63m;層底標高:-38.3525.30m,平均-45.648、m;層底埋深:24.5030.00m,平均27.36m。標準貫入試驗修正后平均擊數為N=24.7擊。層 粉砂與淤泥質粉質粘土互層：灰色，密實，飽和，混砂質粉土，厚約1.6012.40m，不均勻分布，此層層底標高為-46.95-25.07m，平均-36.83m;層底埋深:28.0041.20m,平均33.91m。標準貫入試驗修正后平均擊數為N=20.3擊。層 粉細砂：青灰色，中密，飽和，含云母片，厚度1.10m19.00m,平均8.81m;層底標高-62.65-35.67m,平均-45.64m;層底埋深:39.0060.20m,平均42.72m。標準貫入試驗修正后平均擊數為N=25.7擊。層 中9、粗砂飽和,密實,含有10%左右礫砂,礫卵石,灰黃色,以后者居多,成分為石英質,堅硬,該層未穿透。標準貫入試驗修正后平均擊數為N=44.4擊、氣象水文條件本工程所在河段地處亞熱帶季風區，氣候溫和、季風分明。多年平均氣溫為14.9,冬季為1.4,夏季為27.9,年平均降雨量10001050mm,一般集中在7-9月份;年水面蒸發量在900mm以下,年陸面蒸發量在700800mm之間,79月為汛期,11-12月為旱季。場地為長江水域范圍，水深變化大，最大水深達20m以上，長江的潮汐類型呈不規則的半日潮，一般每日潮位二漲二落，漲潮和落潮歷時不等。潮位：歷年最高潮位5.31m，最低潮位-1.11m，平均潮10、位：1.34m，平均潮差1.63m。三、施工技術方案水上打樁工藝流程詳見水上打樁施工工藝流程圖。施工放樣、測放樁位控制點打樁船拋錨管樁吊運落泊放置墊木監理檢查驗收計算各樁控制偏角吊裝至樁位測量定位下 樁錘擊沉樁、施打至設計標高拖運至現場停靠樁身劃線替打整修墊木準備水上打樁施工工藝流程圖1、辦理施工許可證為抓緊施工，在本工程施工準備階段，就向海事部門申請辦理水上水下施工作業許可證，并由海事局頒發航行通告（明確作業區域，作業內容，作業時間，船舶錨纜布置，確保安全航行的注意事項等）。2、測水深由項目部的測量人員，對碼頭引橋位置進行河床泥面標高測量，根據測量結果，引橋第一排管樁Y3軸線泥面標高在-0.11、1左右,考慮高潮位施打此3根樁,在試樁G11向上游145mG軸軸線區域泥面標高在-0.9m左右,考慮適當趕潮水施工,碼頭其余沉樁區域基本不受潮水影響。3、水上沉樁、鋼管樁和PHC管樁的制作和運輸l PHC管樁委托具有相應資質，并具備水上落駁條件的我公司下屬的靖江神禹港務工程有限公司進行預制，鋼管樁將委托具有相應資質的廠家進行制作，制作完成后運至靖江神禹港務工程有限公司預制廠內，按照項目部編排的沉樁順序表進行落泊，落泊前先對鋼管樁按照圖紙設計要求進行防腐處理。l 管樁在工廠拼接成整樁，根據管樁樁駁圖，將管樁吊運上駁。l 樁駁圖根據現場沉樁順序繪制，遵循“一駁樁以先打后裝，后打先裝”的原則，避免翻12、樁。每駁疊放不超過4層，且同一層內，先用的放在兩側，后用的放在中間。按這些原則進行裝船，不僅使用方便，還可防止裝卸時，因“偏載”而發生翻船事故。l 裝載量不超過甲板駁裝載量的70%，保證航行安全。l 底層為多支點擱置，擱置點設置在吊點位置，墊楞要在同一平面上，底層以上各層樁采用木楔支墊，支墊要在同一垂直線上；要求樁駁完成后，管樁穩固，無活動現象，同時，用鋼絲繩張緊固定，避免運輸過程中造成PHC樁的損壞。l PHC樁和鋼管樁運到工地后由質量員會同監理對樁的規格、樁身質量進一步作全面的檢查，對不合格樁不得用于沉樁。、沉樁施工準備l 打樁船的選擇本工程最大樁長為51.0米，選擇適合本工程施工需要的打13、樁船，擬選用金海洋33#打樁船：船舶性能：樁船型長46.0m；寬14.0m，型深3.0m，滿載吃水1.9m，打樁架高63m。l 錘型選擇打樁錘的選擇按以下兩個原則選用：一是樁身錘擊應力控制在樁身材料強度的允許范圍以內；二是保證工程樁打到設計要求的標高或設計要求的承載能力。本工程樁端落入第層的情況擬選用德國D100-13型柴油錘。樁錘的最大打擊能量分別為333540Nm和266830Nm，作用于樁上的最大爆炸力為2600kN。l 替打加工替打要求具有足夠的強度和剛度。替打的剛度盡量接近樁身剛度。替打與樁徑相適應替打下端的樁帽套入樁端后應有一定間隙；替打用厚鋼板焊接成型，并與樁架的樁錘行走跑道相連14、接，并用鋼絲繩與樁錘固定。l 墊木錘墊材料與錘型相適應，擬選用硬木、鋼絲繩或鋼絲繩夾鋼板做錘墊木。樁墊具有一定的彈性和韌性，并具有足夠的厚度，形狀與樁斷面相適應（比樁斷面小1cm）。樁墊材料擬選用松木制作，厚度在10cm。l 樁駁選擇根據圖紙所示樁長、樁型和樁重量，滿足運輸過程和在該區域錨泊穩定性要求，選用載重能力為1,000t樁駁。l 錨船選擇本碼頭工程緊靠長江主航道，為保證樁駁、打樁船、機具船安全靠泊，施工現場配用一艘牢錨船，船上配備齊全的移船拉錨系統。根據海事局頒發航行通告進行拋錨，并在錨纜布置點設置明顯的安全標志，并加強日常和夜間巡視保衛工作。l 地垅設置為保證前期打樁船穿心纜及帶纜的15、需要，在大堤防浪墻上間距80m左右人工鑿除5cm5cm的小洞供打樁船帶纜，水上沉樁完成用混凝土修補完好，在引橋下游側無擋浪墻位置預先挖設地籠1-2個。 l 樁位控制根據業主提供的測量控制點作為測量依據，進行校核，其成果報請監理工程師確認，并對這些控制點進行保護。依據業主提供的基準點，采用全站儀進行沉樁控制點布設，儀器精度指標為測距2mm2ppm，測角一測回中誤差1.5。觀測采用測角二測回，測距二測回。水上沉樁樁位控制采用“任意角前方交會法”控制樁位，在進行樁位控制時，設3臺經緯儀與控制點上，其中兩臺定位，一臺校核，共同觀測指揮樁位。控制點布設要滿足相鄰兩臺儀器夾角控制在30120范圍內。計算沉16、樁觀測角時，要采用兩種不同的計算方法對樁位進行計算、校核。正面測點和側面測點的交會角必須滿足大于60小于120的要求；同時保證校核臺與正面臺交會角滿足大于25并小于155。樁頂標高控制采取在樁身和替打上用白油漆畫出刻度，水準儀直接讀樁身和替打上的白油漆刻度來決定最后停錘，控制樁頂標高。樁的平面扭角控制采取在打樁船上設花桿點，并量出花桿點到打樁船樁架龍口中心的距離，然后根據每根樁的樁中坐標和平面扭角計算出花桿點的交會角度。打樁定位時，由經緯儀以交會法控制測量花桿的位置，則打樁船的平面扭角被確定，樁的平面扭角同時亦被確定。、沉樁根據工程地質情況，樁端進入第層粉細砂層中，沉樁以標高控制為主，貫入度控17、制為輔助，。l 駐船方式沉樁時，打樁船橫流作業，采取“先引橋，后碼頭下游再上游”的順序進行。打樁船岸側抽心纜可在岸側防浪墻上帶纜，后八字錨拋錨，前面的八字錨也帶纜在防浪墻上。 老錨船先進入施工現場，根據海事局頒發航行通告進行拋錨； 樁駁船靠泊老錨船，兩根錨纜系于老錨船上； 打樁船靠泊樁駁船外，進行后拋八字錨，前面帶八字纜于防浪墻。沉樁錨位布置圖見碼頭沉樁錨位布置圖。l 沉樁依據沉樁順序進行沉樁，不得隨意變更。逐根檢查船體及錨纜是否碰樁，以及相鄰樁是否相碰。在樁體上劃上標高控制標志，替打按每隔0.1米繪制。樁身尺寸線從樁尖向樁頂 每隔0.5米繪制，在距樁頂2米范圍內，每隔0.1米繪制；采用四點吊18、，吊扣采用鋼絲繩卡環捆綁，并壓扣自鎖。沉 樁： 吊樁：沉樁開始，打樁船發動主機，通過松緊錨纜將打樁船移向樁駁船，同時起升樁錘和替打，俯下樁架，放下大小吊鉤，從樁駁船上將樁水平吊起； 移船：通過松緊錨纜將打樁船移向沉樁地點，同時放小鉤，起大鉤，樁由水平狀態緩慢地吊至垂直狀態。 初定位：在岸上測量人員的指揮下，進行打樁船的初定位。然后下樁至樁尖抵泥面，打樁船打開抱樁器，樁進入龍口，并套好背板，向樁頂套替打，并卸下小鉤。 定位：在測量人員的指揮下，通過松緊錨纜，進行精確定位，定位確認后，繼續下樁，樁尖入土3米左右，暫停下樁，校正樁身垂直度，確認后繼續下樁，直至在自重作用下不再下沉為止，再校對樁位。 19、壓錘：放下樁錘，樁繼續下沉，停止下沉后，在檢查樁錘、替打和樁身保持同一軸線上后，卸下大鉤，打開抱樁器和背板。 開錘：開始錘擊時，油門控制得小一些，以后逐步加大，直至打至設計要求的樁尖標高或控制貫入度。當出現溜樁現象時，必須立即停止錘擊。最終由測量人員決定停止錘擊。 退船：吊起樁錘和替打，露出樁頂，通過松緊錨纜，打樁船移向樁駁船，再吊起第二根樁。 在移船過程，要注意避免碰樁和錨纜拌樁。l 停錘標準：根據圖紙設計要求，本工程PHC管樁沉樁以標高和貫入度雙控制，以標高為主，貫入度校核。采用D100錘或以上錘型，停錘貫入度不超過8mm/擊。當樁頂已達到設計標高而貫入度仍較大時，應繼續錘基使其貫入度接近20、控制貫入度，但需考慮施工水位，如沉樁貫入度已達控制貫入度，而樁頂未達到設計標高時，應繼續錘擊貫入100mm或者30到50擊，其平均貫入度不應大于控制貫入度，且超高不大于1m。l 沉設到位后管樁的臨時固定沉樁區域受到漲落潮潮水的沖擊，對樁有一定的影響。打設完成后的樁，在上部橫梁未施工前，在外力作用下容易發生傾斜。為保護沉設好的樁，需采取臨時固定措施，一個排架的樁沉設完成后，即可進行通長型鋼受力圍檁的安裝，將排架樁連接成一體，并盡快展開上部結構施工。、PHC管樁質量檢測根據港口工程樁基動力檢測規范（JTJ249-2001）進行動測：PHC管樁高應變動力檢測數量為總樁數的3%；低應變動力檢測數量為總21、樁數的10%。四、施工進度計劃根據現場實際情況，引橋沉樁擬在2008年11月2日開始。引橋沉樁結束后，立即轉入碼頭樁的施工，并于2009年1月20日完成沉樁。五、質量保證措施：1、沉樁過程中做好詳盡的錘擊沉樁記錄，其要求是：l 錘擊記錄應分陣次，陣次劃分以樁身每下沉1.0米為準。當樁端進入硬土層時，取0.5米為一陣。當樁端接近控制標高0.5米范圍內，取0.1米為一陣。l 最后貫入度可按最后0.1米或最后10擊的平均每擊下沉量為準。l 對沉樁過程中發生的異常現象，如斷樁、樁身破損、溜樁、貫入度反常和樁周冒泡等均須記錄。2、沉樁后樁頂允許偏差：）直樁：允許偏位100毫米；傾斜度偏差1%。斜樁：允許22、偏位150毫米；傾斜度偏差1%。3、樁打入后，不得利用船體強行糾偏，以免損壞樁體。4、沉樁遇有下列情況之一時，必須立即停錘，分析原因，采取措施，方可繼續沉樁：l 樁身突然下沉或嚴重傾斜；l 樁身裂縫或樁頂嚴重破碎；l 樁周大量涌水或地面嚴重隆起；l 錘擊貫入度小于3mm。5、對已沉好的樁加強保護，盡快夾好圍檁形成整體，并用航標燈作為警示燈，安排人員和船只進行巡邏檢查。6、當樁尖進入軟土層時，控制好錘擊能量，出現溜樁現象時，必須立即停止錘擊，不得跟打。7、在施打斜樁時，要加強前、后穿心纜的力量調節，避免船體縱向移動，造成偏心錘擊。8、樁運至現場后，做好樁的質量驗收，對存在質量問題的樁，必須退回，23、不得在工程中使用。9、嚴格根據打樁船的抗風浪能力安排施工時段，即風力不大于6級，波高不大于0.5米，風速小于16米/秒。同時密切注意天氣預報，在大風浪來臨之前做好施工船舶的避讓工作。10、新澆混凝土30m范圍內禁止沉樁。七、安全保證措施1、所有施工管理及作業人員必須持證上崗，特殊工種人員必須持有相應的安全操作證及技術操作證。施工前對所有的施工人員進行安全技術交底。2、所有施工人員進入施工現場必須戴好安全帽，水上作業必須穿好救生衣，高空作業須系好安全帶。上船前嚴禁飲酒。3、施工工地和生活區配備一定數量的消防器材，并定期進行防火安全檢查，及時消除火災隱患。注意用電安全，電箱和配電板及用電方式均符合安全要求。4、沉樁等大型船舶設備施工前必須與港監部門即時聯系，發出航行通告，制定切實可行的安全技術措施，確保施工水域安全。5、水上沉樁前穿心纜拉設在長江灘涂的地攏上，地攏埋設時確保其埋深，在使用過程中應經常檢查，有被破壞的跡象及時進行恢復。6、在進行沉樁施工時，打樁船掛好信號、信號燈，通知過往船只。沉樁必須有專人指揮，分工明確，統一信號。7、嚴格根據打樁船的抗風浪能力（風力小于6級，波高小于0.5m，風速小于16m/s）安排施工時段。密切注意天氣變化情況，在大風浪來臨之前做好施工船舶的避讓工作。