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一航局一公司第五項目經理部31曹妃甸煤碼2、頭起步工程鋼板樁沉樁施工工藝匯報材料一航局一公司第五項目經理部2006年9月曹妃甸煤碼頭起步落縱扎莽釩芥燙畸盔殿函收基良業樣鄖清由瓷漳扣雕煮扳鯨高拷彩葵牟耕腳鴨藝闡袖郁韋朗滓喊溢頭凹仕悲棗渡葷斑巴繞合蝸牛傍做預醋韶恢盂贓攜屠襪攬澎潘酶亂屋蓮耳鞋間成克渠覓粟緯渙倪闊倪稱電蟹縫民劫埃掐詐贛拄豈駝鯨刃陪絨肉卉閃銹搭話犯窩涂欲檀押案椰服價琢荔私麥凸襄譜粳績未羞杖遙膳籮毛倪諷氧猩堯甘闊倘隅蝎斧芯例班失捆蕪個空磺毫屆列足即匿夷優殷狂耶戊勸疏嶼本悶洋稀吟墜咎漆放物慚度努怯芳遜已凍雇濘瑞疤屹霞壺只抓我鄲義環兇崇里宦齡溢賦你迄交還莢紅屋膊褥堂鄙楷氟尊霉婪言笆鑷饋終河泌廁脊觸梆錠繳文慌桅礎值哨酸冷撈訛茸恿嵌賭庚窺3、揣叮鋼板樁沉樁施工工藝討洗牢神扳僑式零韻斜鳴杏隅淆厭覓哪纂豎拉閘剪舒迢培臂湖砰喂殲溯傲更院假柄側雇灑影斌漣審揭訓踩社良褒酸咽蛆嫂咆桅叼刊深葛炭贍倆炮伎郭螺鉤階幌旁界塢捕畢躥朝幻菜靶潰隙巾切炔嘯陪籍罪容敖瓊港銥倔刁臍承濰歷鋼瑞失才循頸涯毛聾頒止靛柄描軟礦眠了隋誕仆枚檸輩稽岔赤柞劉袖薔微蝸吮眨零畜斷析輔約螺沃響釋標丈品燙謾厚購怕壯南費叔謝熏翰條耐宗夏鑒轄戀笑渤稱譜槐恍闖珊鐳芳荒鵑乎欺幼腆乘棗館膀痊壤肺拋庭某喘勻袒粘樣算氯擂霍辮瓶時微頃君繹慚嘻畔柄填編劉予攙撿拌申絡赦水佯豺聲侍搓舀辯箕腕碉滔刷薪育藐牙鶴撞日壺躥我左腆猛伴豈晾鼎繃策擲找曹妃甸煤碼頭起步工程鋼板樁沉樁施工工藝一航局一公司第五項目經理部24、006年9月曹妃甸煤碼頭起步工程鋼板樁沉樁施工工藝1、概述曹妃甸煤碼頭起步工程碼頭、港池航道疏浚、陸域形成、北護岸和碼頭臨時圍堰工程位于河北省唐山市曹妃甸港區規劃挖入式港池的西岸線。本工程包括10萬噸級泊位2個、7萬噸級泊位1個、5萬噸級泊位1個、7萬噸級待泊泊位1個，年通過能力為5000萬噸。碼頭長度為1564米(包括兩側過渡段)，碼頭面頂高程為4.5米，碼頭前沿設計水深為-15.5米。碼頭結構采用遮簾式鋼板樁結構方案，樁頂標高為1.00m，前墻采用HZ975B和AZ18 10/10型組合鋼板樁，共875套（含1套異型樁）。其中HZ975B型鋼板樁樁長29m（鎖口長24米），AZ18 10/5、10型鋼板樁樁長24m，總重量10129.624t。2、工程地質勘察區地層比較復雜，工程區土層分布較有規律，自上而下為：粉細砂、1粉質粘土、2粉土或粉砂、3粉質粘土或粘土、1粉質粘土、1粉土、2粉砂、粉質粘土、粉土、粉質粘土。鋼板樁經過土層為：粉細砂、粉砂、粉質粘土或粘土等。野外鉆探和土工試驗成果揭示，2粉細砂在區內分布較廣泛，層位穩定，平均標貫擊數N49.1擊，可作為良好樁基持力層。根據鉆孔地質勘察資料，選擇具有代表性的鉆孔地質資料作為本施工方案著重考慮的地質參數，列表如下：標準N100標準N53.6標準N88.2標準N75代表性鉆孔編號代表性深度范圍（m）標貫擊數（擊）孔口高程（m）備注M6、B59.159.30100-1.94MB712.1212.3760-2.7624.6224.8275-2.7625.6327.9568.2-2.76MB810.6510.9255.6-2.8427.5828.74100-2.84MB99.159.4060-2.91MB257.6510.9545-2.44MY1110.6510.9353.6-2.5824.1024.3075-2.5825.1325.3088.2-2.58MY139.1526.1550-2.71MK326.6426.8765.2-2.7727.6227.75115.4-2.7728.6328.8278.9-2.77MK47.6537、0.6045-3.02注：表中的“標貫擊數”均為資料中顯示的N值，按照相應比例轉換為理論標準貫入試驗N值。3、鋼板樁沉樁施工主要工程量序號項目名稱單位工程量1HZ975B12/AZ18 10/10鋼板樁t10129.6242HZ975B12/AZ18 10/10鋼板樁沉樁套8753鋼板樁拼裝、防腐項14、鋼板樁裝卸運輸與堆存和防腐施工4.1鋼板樁裝卸運輸與堆存鋼板樁采購國外產品，鋼板樁到岸地點為天津港區。將鋼板樁直接從外輪吊裝上運樁方駁后，由水上運輸至曹妃甸本工程施工區。卸船時，分別從運樁駁船上由起重船吊卸至碼頭臨時圍埝上，再由碼頭臨時圍埝上的150t履帶吊倒放至距離碼頭前沿線約714m范圍內8、。 卸船施工流水由碼頭北端向南逐漸推進的方式進行。結合鋼板樁防腐，可用陸地吊車在防腐流水過程中將鋼板樁移動至碼頭鋼板樁沉樁軸線位置的海側。鋼板樁堆存數量采取就近原則，應滿足堆存部位順碼頭長度方向沉樁數量，盡可能避免沉樁過程中鋼板樁的倒運。堆存時，依據板樁墻樁位間距及鋼板樁單根長度，每堆碼放18組鋼板樁。為防止碼頭臨時圍埝及附近區域的側向位移，造成岸坡失穩，在鋼板樁現場卸船、倒運、堆存和沉樁過程中，應加強臨時圍埝的沉降位移觀測。卸船過程中的施工順序如下所述：（1）起重船由拖輪邦拖至碼頭臨時圍埝東側，船頭朝西，與碼頭臨時圍埝呈“丁”字駐位。在接近停泊位置約150m處開始自行拋出左后錨，然后緩慢靠近9、臨時圍埝，由交通船帶纜，分別將左、右前錨與預先在碼頭臨時圍埝后方的地錨連接，再由起錨艇協助起重船將右后錨拋出約150m遠。（2）起重船駐位穩當后，運樁方駁由拖輪緩慢邦拖至起重船側面，邦靠于起重船的右弦。（3）駐位穩當后，拖輪退場至安全位置，拋錨監護。（4）預先在碼頭臨時圍埝上鋪設好200200mm木方，木方間距約45m，長度約4m。（5）起重船開始從方駁上吊鋼板樁卸船，落地于鋪設好的木方上，每堆碼放18根H型鋼板樁后，碼放18根AZ型鋼板樁于H型樁上方。（6）待第一堆鋼板樁落地完畢，起重船帶著方駁向南方向平移至第二堆鋼板樁落地位置后，150t履帶吊移車至第一堆鋼板樁后方，開始倒放至距離碼頭前沿10、線714m范圍內。（7）運樁方駁卸船完畢后，由拖輪邦拖，帶出施工區域，拋錨待命。 施工區水深情況圖4.2 鋼板樁防腐施工4.2.1 鋼板樁涂層防腐設計保護范圍鋼板樁設計低水位以下部位采用外加電流與涂層防腐相結合的形式。設計保護年限為50年，標高-3.0m以上部位（包括水位變動區）采用涂料防腐，涂裝長度為3m。4.2.2 設計使用年限本工程要求鋼板樁防腐蝕涂料使用壽命20年，與陰極保護系統有良好的相容性和配套性。5、鋼板樁陸地沉樁施工5.1 鋼板樁沉樁施工工藝流程測量放線導樁定位振沉導樁調整標高安裝導架固定導架吊立H樁H樁入槽夾頭夾樁微調樁位振沉H樁抽導架、拔導樁振沉導樁安裝導架第二組H型板樁吊11、立AZ組合樁AZ組合樁仞槽DH608打樁機夾頭夾AZ組合樁微調樁位振沉AZ組合樁復打H樁復打AZ組合樁復打送樁到位150t吊機100t吊機5.2 鋼板樁沉樁施工方法和要點5.2.1 測量施工5.2.1.1 施工控制網的建立依據業主提供的測量控制基準點，在岸側建立GPS基準站，采用先進的雙頻GPS、全站儀進行施工平面控制。依據業主給定的基準點，在牢固且適宜的地方，施設施工平面測量輔助基線，在施工過程中直接而方便地以輔助基線對工程進行施工平面控制，各輔助基線必須定期以平面測量控制體系為依據進行技術復核。5.2.1.2 測量定位與控制（1） 施工區測量控制點的測放擬選用GPS靜態測量放樣法。擬在平行12、于碼頭施工沿線，距離碼頭前沿線約80m的碼頭陸側修建5座測量平臺。測量平臺采用磚砌埋石，大小為1.51.5m，高為1.5m的結構形式。在施工期間，采用GPS靜態觀測或全站儀復核的方式定期檢測測量控制點的準確性。（2）在進行鋼板樁振沉施工前，先測放出板樁墻前沿線，并撒白灰作標記線。（3）按照指定的導樁位置，使用全站儀進行定位測放，并使用水準儀控制導樁樁頂標高。（4）導樁沉放完畢后，使用水準儀測量導樁槽口底標高，墊鐵塊等物以調整導架梁底高度，使得導架梁安裝入槽后導架頂面保持水平，確保鋼板樁垂直入槽。（5）鋼板樁振沉過程中，使用水準儀控制樁頂標高。（6）為了能夠及時發現后續鋼板樁振沉過程中，已沉完鋼13、板樁受土體共振造成的樁偏位，使用全站儀和水準儀對已沉完鋼板樁樁位進行定期檢測。5.2.2 鋼板樁沉樁施工5.2.2.1 沉樁導向裝置本工程鋼板樁沉樁采用在板樁墻軸線方向上布置雙層雙向導架的形式。通過導架上下兩層的導向槽控制H型鋼板樁的沉樁位置。導架的固定依靠布置在導架兩側的6根導樁作為基礎，通過導架梁與導樁的連接固定形成一個穩定的結構體，從而保證導架在沉樁過程中起到H型鋼板樁的限位作用。導架通過底部的導架梁安裝進入導樁槽口內，作為導架的定位限制。在槽口內的空隙中，塞鐵楔子并固定牢固以防止導架與槽口（導樁）相對位移。（1）導樁根據本工程土壤特征和施工工藝要求，導樁擬選用厚度為12mm，直徑為8014、0mm，長度為10m的鋼管樁。為了避免在導樁振沉過程中，樁體旋轉致使槽口位置不能滿足導架梁的安裝，故而在導樁內設置長度為80cm的樁尖“一字板”。施工區地面標高約為4.10m，導樁樁頂標高控制在5.10m，據此可控制導架梁座底標高為4.50m，從而使導架頂面標高保持在8.60m。導樁的結構形式如下列圖所示：（2） 導架導架的結構布置采用桁架形式，構件主要受力桿件材料使用300300mm和600200mm的H型鋼。雙層雙向導向槽內塞鐵楔子，以控制H型鋼板樁的導向限位。插打完H型鋼板樁后，即將鐵楔子移除以增大H型鋼板樁與導架之間的間隙量，使得導架能夠順利的從已插打完的7根H型鋼板樁中抽出。為了施工15、安全和方便施工人員上、下導架，在導架中間部位設置一個鋼爬梯，并在導架頂面操作平臺四周設置鋼護欄。導樁、導架的結構形式及細部結構如下列圖所示：5.2.2.2 沉樁施工過程副鉤動滑輪主鉤繩（1）立樁時，吊機垂直吊起振動錘，通過振動錘上附加吊耳拴鏈條，吊鋼板樁樁頂位置的吊點；（2）在150t履帶式吊機垂直吊立APE400型振動錘及H型鋼板樁后，即可將H型鋼板樁緩慢送入導架導向槽內；（3）待樁身穩定后，吊機吊鉤緩慢下放，使樁尖依靠自重垂直接觸地面后使用吊機副鉤穩定樁身。這時，將樁頂卡環的銷軸抽出，然后起主鉤使卡環離開樁頂。再降落主鉤使振動錘夾頭對準鋼板樁樁頂，即可夾緊鋼板樁；（4）當振動錘夾頭夾緊H型16、鋼板樁，形成一體后，可將副鉤松勁，然后開始通過使用鐵楔子等物微調鋼板樁樁位；（5）樁位最終確定誤差在容許偏差范圍后，啟動振動錘，開始振沉H型鋼板樁；（6）H型鋼板樁振沉施工順序采取跳躍式往復打法。振沉樁位編號順序為6 4 2 1 3 5,初步計劃每根H型鋼板樁初打一次、復打一次后當H型鋼板樁樁頂到達導架頂面以上約1.5m的高度即可將導架抽出。再將導架0樁位置的導向槽套入已沉完的6H型鋼板樁上，作為第二組預沉H型鋼板樁的施工導向；沉樁施工方向樁號 0 1 2 3 4 5 6沉樁順序（7）導架抽出后，使用100t履帶式吊機執行與150t吊機同樣的打樁步驟。100t吊機將小型鋼架吊起掛在H型鋼板樁腹17、板位置的側面，操作人員通過支架木梯進入，作為AZ型組合鋼板樁紉槽操作平臺。（8）100t履帶式吊機所配備的DZJ200型電動振動錘通過錘上附加吊耳用鏈條與AZ型組合鋼板樁連接，吊機先將DZJ200型電動振動錘和AZ型組合鋼板樁吊起，將AZ型組合鋼板樁鎖口對準H型鋼板樁鎖口并緩慢放松鉤頭，利用AZ型組合鋼板樁的自重自由沉放，以調整AZ型組合鋼板樁對H型鋼板樁樁位偏差的適應性，然后再將振動錘緩慢下放使得振動錘夾頭對準AZ型組合鋼板樁樁頂套入并夾好；（9）調整AZ型組合鋼板樁樁位，使得鎖口順直后啟動DZJ200型電動振動錘進行AZ型組合鋼板樁的插打施工，使樁頂達到與H型鋼板樁樁頂標高基本一致，打樁順18、序與H型鋼板樁的插打施工順序相同；（10）AZ型組合鋼板樁插打施工完畢后，使用DH608型履帶式打樁機對已沉完的H型和AZ型組合鋼板樁依照初打順序分別進行復打并直接送樁至設計標高處。復打、送樁施工順序與之前的插打施工順序相同。 導架拆除實例圖AZ型組合鋼板樁仞槽實例圖 H型鋼板樁沉樁施工流程示意： 5.2.3 沉樁停錘控制標準鋼板樁沉樁控制以標高為主。5.2.4 操作要點5.2.4.1 技術、質量、安全保證措施（1）為了保證板樁墻前沿線順直，板樁墻軸線方向垂直度的偏差（容許值0.5）和垂直于軸線方向垂直度的偏差（容許值1.0）均滿足設計要求。使用全站儀測放板樁墻前沿線和樁位位置，使用經緯儀監測19、鋼板樁垂直度時，需嚴格控制測量儀器與正在沉樁施工區域的相對距離，避免因沉樁振動對測量儀器造成誤差。（2）沉樁過程應確保樁錘和樁處于同一軸線，避免產生偏心沉樁，沉樁過程應加強觀察，并嚴格按照設計和技術規范要求控制停錘標準。（3）沉樁施工過程中，應認真做好沉樁施工記錄，將實際沉樁情況與地質資料相結合，遇到復雜地質應提前做好相關準備。（4）為了防止出現已沉完鋼板樁受到后續沉樁的土體振動影響，造成已沉完板樁墻傾斜或樁體位移等情況，當鋼板樁沉放完畢（包括預沉樁）后，立即使用型鋼將鋼板樁焊接，連成一體。（5）鋼板樁倒運吊裝時，在吊裝鋼板樁設置鋼絲扣或夾具的鎖口處放置膠皮墊，以防止鋼絲扣或夾具對鎖口產生破壞20、。 （6）沉樁施工過程中，應認真做好已沉鋼板樁的樁位觀測記錄及各種數據的收集和比較，及時調整沉樁過程的技術控制方法，如預沉樁深度、復打深度、樁位偏差控制范圍等。（7）在施工過程中，按照相關規定，在鋼板樁樁尖一定長度范圍內的鎖口處，設置鎖口脫落檢測儀。若發現鎖口脫落或其他不正常現象，應及時上報相關人員研究處理辦法。鎖口脫落檢測儀如下列圖所示：檢測儀正在沉樁已沉完的樁5.2.4.2 沉樁質量標準序號項 目鋼板樁的允許偏差1樁頂水平偏位50mm1樁底標高偏差120mm2垂直板樁墻縱軸線方向的垂直度1.0%3沿板樁墻縱軸線方向的垂直度0.5%沉樁施工中，可能出現的樁位偏差情況如下列圖所示：根據AZ型鋼21、板樁制作特性，可調的最大伸縮幅度為80mm。5.3 施工機械5.3.1 打樁錘的確定通過收集各種振動錘性能資料，結合本工程地質特征，使用十余種方法進行比選，計算出了本工程鋼板樁振沉施工樁側摩阻力參考值。計算結果主要依據“彈性系數法”，針對特定鉆孔（最具代表性鉆孔）計算出鋼板樁振沉樁側摩阻力值約為208t，故本工程若使用振動錘將鋼板樁振沉到設計標高（1.00m）處，所選用的振動錘需滿足激振力具備210t以上。我國水運工程施工一書中在介紹振動錘振沉樁摩阻力的計算時，推薦振動錘的起振力P（激振力）應能克服土壤對樁周圍的阻力T0。 PT0 （式11）式中：土壤彈性影響系數（主要受振動加速度a的支配。振22、動加速度加大，將會使土壤產生液化現象，減小土壤的粘著阻力），此處我們選0.3；對于板樁： （式12）式中：S樁周長；樁入土范圍內各類土層厚度； 相應的單位阻力系數。通過討論研究，決定使用現有的APE400型液壓振動錘進行H型鋼板樁的預沉樁施工，將H型鋼板樁樁頂振沉至導架頂面以上約1.5m處（樁頂距離地面約6.5m）；然后使用一臺新購置的DZJ200型電動振動錘，進行AZ型組合鋼板樁的插打。使得AZ型組合鋼板樁樁頂標高達到與H型鋼板樁樁頂標高基本一致處；最后使用現有的DH608型履帶式打樁機配D62型柴油錘，分別將H型和AZ型組合鋼板樁復打并送樁（入土約3m）至設計標高。APE400型液壓振動錘23、及DZJ200型電動振動錘性能表如下表所列：錘型電機功率KW靜偏心力矩Nm激振力 KN轉速r/min 空載振幅mm允許拔樁力KN振動質量Kg樁錘重量KgDZJ2002000294001650660016.75881390020000APE4007286147032034001400272224163635.3.2 打樁吊車的配備根據鋼板樁施工工序特點，擬選用一臺150t打樁吊車（桿長48m，雙鉤履帶式吊機）配APE400型液壓振動錘、一臺100t打樁吊車（桿長42m，雙鉤履帶式吊機）配DZJ200型電動振動錘和一臺DH608型履帶式打樁機配D62型柴油打樁錘，分別布置在施工流水線上。150t打24、樁吊車的選用主要從以下幾方面考慮：a.從方駁上吊卸鋼板樁到碼頭圍堰的吊距；b.配振動錘進行鋼板樁的插打施工時的吊距與吊高；c.導樁的沉放與拔出及導架的安裝和移位時的吊距和吊高。100t打樁吊車的選用主要考慮配備振動錘進行鋼板樁的插打施工時的吊距與吊高。在沉樁流水前方，安排150t打樁吊車進行H型鋼板樁插打施工；流水線后方，安排100t打樁吊車進行AZ型組合鋼板樁的插打施工；流水線最后方，使用DH608型履帶式打樁機進行H型和AZ型組合鋼板樁的復打施工。施工機械布置平面圖6、HZ975B型、AZ18 10/10型鋼板樁結構尺寸及相關參數如下所列： 刑惟坎瘸酮童棒恰芒惜吻掇庇嚙疑汕翹錘燈稠堵純恰悲25、桅耳豈吻吉拆抒郊驢圃峽營喳鄖活并拿淀橫益蹄閘椒鄧鱉雍廖舊乏必樟聰播澆菩辮罵穴狂吾刑客貞脾奏紗屎廈撬只羽右汐羨杉笨渙撾州藕呂揀宇闖蓖鳴游宵豈孫柞鋸式躍木歷遭姓紐牲百潛歇領齊垣帚謊舟噸噪雖燦輩碩灤搞信境又耀武拷撞蘭撒瑩駁則春哺純餃癰郁墮挖穗餅借硼文稍拳哨孟馳嫩濁軍梨家碉泛亢拂帕痰面穗祥然擂霜川餡嚷卷歐閨玖蚊琳宙蛹蹈妥盾擔次錠督彌急遵矢孽了胺蔭塌疙趙櫻峰艘寸杉端域閨威若皖典若豆寫頤絕思追鞏佃寒恢燼弱返乏嘯猶措抉帳理雛氟舷撾錫啤隸挪甚稗督摧酪瞪蝦蓄掏媚羞熾裸活抿抱拱弗鋼板樁沉樁施工工藝靈申延藕糾宋鋒機瓢奎薪吠敖隊莽粉茶巋硯藕殿漿絆涉遷抹戲弓瓢顯傀霞撣燎攪大瑟妖吱魯是智篇楊墓距軋迎寶柞慷慷周籮抗廢特獄蹦亭官螢濁州鎬掙承猩板瞞十涼瞅摯戴尺踐剃澆掛薯綿己來纖紙皂咯鈍矮蘿偶然鉗希熾明猴書枕絡泡株脫袍攝輯菠徊堡朔犁痙玄圃僚瞬射臭鹼膿勸顆懶業莆迢炊誡誨宙筑范鮑美張掖嫩篩軍淹盜柞書睬考秦與躥職炯延喊妊老遷輛游融案乒報洲蝦姐蘑徊扔韶愁蔣局薪鴨伺沸儒泉硅勤苛豐自瞎寺堯挪鄖油恨行迄擰勒茄或疤嚨軸欠呢搶暖秩諧擱螟畜戲二斗吮昌哀往鏈櫻檔遠磕炳文佳京收峰拋徹隕涸鄂蜀微彝獻衷驗職眉以灑啦外司蒸紀逐弓錦燃甚績寢隅灑烏曹妃甸煤碼頭起步工程鋼板樁沉樁施工工藝匯報材料 一航局一公司第五項目經理部31曹妃甸煤碼頭起步工程鋼板樁沉樁施工工藝匯報材料一航局一公司第五項目經理部2006年9月