海上沉樁施工技術方案工藝及保證措施(17頁).doc
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2024-01-09
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1、海上沉樁施工技術方案、工藝及保證措施1沉樁施工流程沉樁施工流程圖如圖 1所示:圖 1 沉樁施工流程圖2鋼管樁運輸 輸船舶的選擇我部已與寧波海力公司簽訂運樁合同,鋼管樁運輸由寧波海力公司完成,詳見附件(#大橋 標鋼管樁運輸承包合同)。鋼管樁驗收項目部派一名駐廠代表(劉錦波)提前駐進鋼管樁加工廠,了解鋼管樁驗收的相關程序,并學習、明確驗收標準。裝船驗收時,對鋼管樁的焊縫、吊環、樁長及環氧涂層等根據杭州灣跨海大橋專用質量評定標準進行驗收,并做好相關簽收工作。其中環氧涂層的檢驗時是驗收的重點項目。對驗收合格的鋼管樁,將其屬性(樁長、墩號等)標志于鋼管樁的無涂層保護區明顯位置。鋼管樁固定、運輸 管樁裝船2、方式鋼管樁由加工廠出運龍門吊裝落駁,裝船的方式應按圖 5所示(以浙三駁202運樁船為例說明),以便后續施工時,方便打樁船吊樁。吊樁落駁時,先中間后兩邊對稱裝船,每吊裝好一根樁后,利用海綿包裹吊環,保證在吊裝下一根樁一旦出現相互碰撞時,可有效防止樁壁涂層被破壞。圖 1 鋼管樁駁船固定考慮到鋼管樁尺寸長、重量大、易滾動且表面涂有防腐層,為確保運輸安全及防腐涂層不致損壞,在駁船甲板上設置鋼管樁運輸型鋼底座及穩樁支架,共設8道(如上圖 5所示),在型鋼底座處對駁船的甲板進行加固。鋼底座及穩樁支架與鋼管樁接觸面貼一層20mm的橡膠皮,每層鋼管樁間用寬50cm,厚20mm,長能覆蓋整層樁寬的橡膠皮隔開。采3、用6cm的材質柔軟滌綸繩對鋼管樁進行橫向捆綁加固。為運輸安全考慮,實際運輸噸位按照運樁駁船額定運載噸位(1800t)的60考慮,一船可運輸噸位為1080t,折算可運鋼管樁15根(每根鋼管樁重約70t)。上述措施橫向布置如圖 6所示:圖 2鋼管樁防腐涂層的修補在現場操作過程中,可能對鋼管樁防腐涂層造成細微的損傷,在沉樁前進行細致的檢查,一旦發現立即按照Q/CNPC38-2002中的第八章要求進行修補。修補的原材料及修補工作均委托鋼管樁生產廠家完成,我部承擔相應的費用。若出現超出允許現場修補范圍的損傷面積,則立即上報業主及監理,共同研究修補方案。同時填寫修補記錄。3船舶拋錨定位根據打樁船“海上打樁4、GPS-RTK定位系統”顯示的數據,打樁船由拖輪拖到施工點附近,進行粗定位。“海樁8號”打樁船拋錨定位采用8部10噸重(加重型)海軍錨,每個錨上設立浮漂,拋錨艇配合作業。運樁駁船利用定位船拋錨定位,錨重大于7噸。打樁船和運樁駁船拋錨平面布置如圖 7所示。圖 14打樁船沉樁打樁船沉樁施工流程框圖如圖 1所示。起樁通過緊松錨纜將打樁船移至運樁船側,成兩船中心線互相垂直狀態,龍門梃前傾至吊鉤對準所要吊的鋼管樁直徑中心。下放吊鉤,主吊鉤吊前吊點,副吊鉤吊其余三個吊點。過程中應注意的是鋼繩與吊鉤栓接的過程中避免打樁船鋼繩在鋼管樁上拖動,并用橡皮管對輔助鋼繩進行包裹,以確保鋼管樁保護層不被鋼繩刮傷。鋼管樁5、起吊前現場質檢員再次對鋼管樁的防腐涂層進行檢查,不滿足要求者停用,并及時處理。需要說明的是結合海樁8號打樁船樁架的自身特點,對鋼管樁的吊點位置進行了變更設計(已批復),變更后吊點的分布如圖 1所示:圖 1打樁船主副吊鉤同步上升,使鋼管樁上升至滿足移船高度,通過緊松錨纜,根據“海上打樁GPS-RTK定位系統”粗定位,將打樁船移至樁位附近,準備立樁。立樁主吊鉤上升,副吊鉤下降,隨著下降程度,副吊鉤逐個解去,使鋼管樁成豎直狀態。龍門梃后傾,使鋼管樁與龍門梃滑道成平行狀態(即同時成豎直狀態)。抱樁器合攏抱樁并鎖定。為確保鋼管樁保護層不被損壞,抱樁器上的導向輪采用橡膠材質導向輪,并保持導向輪的表面光潔,6、適當涂抹潤滑油。替打沿龍門梃軌道滑移,套住樁頂。為保證施工的連續性,配備備用替打一個。插樁前(或后)傾龍門梃(打俯樁時前傾,打仰樁時后傾),將鋼管樁粗略調整至設計斜率。操縱室通過觀察打樁船上的兩臺測距儀和操縱室控制臺上的角度測量儀調整樁架的前后傾斜度,以使樁身斜率符合設計要求。再根據預先輸入的單樁平面扭角(方位角)、平面坐標,依據打樁船“海上打樁GPS-RTK定位系統”顯示打樁船的姿態及鋼管樁空間位置的圖形和數據,通過錨機精確調整船位、利用打樁架液壓系統調整樁架的向前或向后的傾角,使樁到達設計位置。慢慢放開上吊點主吊鉤,打開抱樁器,使鋼管樁在重力的作用下自動插樁。測量人員復核鋼管樁位置,自檢滿7、足要求(不滿足要求,上吊點起樁,關閉打樁器,從新定位;如果樁位變化誤差在允許范圍之內,微調其位置)。后請監理工程師進行檢查,符合要求后,進行下一步工序,逐步對相關表格進行簽認。錘擊沉樁解除上吊點,樁錘沿龍門梃下滑,壓錘穩樁,打開離合器,啟動起落架,錘擊沉樁。沉樁的開始階段要重錘輕打,以防溜樁,待貫入度正常后再逐步加大沖擊能量。在沉樁過程中,如果出現貫入度異常、樁身突然下降、過大傾斜、移位等現象,應該立即停止沉樁,及時向監理工程師和設計單位匯報。 停錘、移船鋼管樁錘擊至符合停錘標準時,停止錘擊,起替打,打樁船移船重復上述步驟的施工。錘擊停錘采用暫行停錘標準,即沉樁以標高控制為主,貫入度校核,我們8、選B23#墩下游承臺最后三根樁做高應變動力測試,待14天后再根據已沉樁的動測成果(動測方案見附件)來調整停錘標準。柴油錘沉樁的暫行標準如表 1所示。沉樁停錘標準表 表 1樁頂超高h(m)最后20cm平均貫入度e(mm)錘擊數(擊)處理方法備注達到標高10可停錘10進行高應變動測及時通報結果,并暫停后續沉樁0h1.53可停錘h1.53及時與設計聯系,并暫停后續沉樁在整個沉樁過程中,由現場技術員按照杭州灣跨海大橋建設項目統一用的沉樁記錄表對整個沉樁過程進行記錄,沉樁記錄表樣式如表 2所示。表 2 #大橋建設項目水上GPS沉樁定位記錄表(E212)工程名稱: 施工單位:設計墩號設計樁位編號沉樁順序號9、船名及規格樁錘型號沉樁日期GPS設備測距儀測高設備制樁編號制樁材料制作日期樁身規格(m)設計坡度竣工坡度替打長度(m)墊層材料墊層厚度開錘時間停錘時間錘擊時間穩錘標高壓錘標高泥面標高設計樁頂標高竣工樁頂標高沉樁X偏位設計樁尖標高竣工樁尖標高沉樁Y偏位軟件/版本入土深度最后陣次錘擊能量陣次錘擊數樁頂標高(m)下沉量(m)陣錘貫入度(mm)樁尖標高(m)1234567891011121314151617181920212223記錄人施工技術負責人監理工程師注:附相應樁位平面示意圖5鋼管樁臨時圍囹本工程鋼管樁沉樁施工在海域中央進行,鋼管樁沉樁后斜樁懸臂端較長,并受水流、風浪、潮流的影響,鋼管樁振沉工10、作完成后為抵抗風浪,保證樁群安全,便于鋼管樁的樁位復測、樁頂標高的測量、樁頭切割等后續工序施工,及時對鋼管樁間進行臨時圍囹牽固施工,圍囹標高在全橋標高貫通前用GPS測量,貫通后用全站儀測量,測量時在同一承臺選兩根鋼管樁斜度比較小的樁測出標高,取其平均值。施工時可據此標高往下量取一個恰當尺寸,本工程圍囹標高設在+0.6m處。圍囹牽固所用材料為16a型鋼。鋼管樁臨時圍囹布置如圖 1所示:圖 1圍囹施工安排在至打樁船有效的安全距離以外,用多功能駁進行夾樁施工。施工臨時連接時,多功能船在墩邊拋錨,船上配備吊機,圍囹施工所用的型鋼等均需由船上吊機吊運,連接型鋼的下料由現場測量確定。兩名電焊工通過跳板到達11、相鄰的兩根鋼管樁上,配合吊機將掛籠(掛籠高度以不觸及鋼管樁防腐涂層控制)掛到樁頭上,待電焊工進入掛籠后,吊機吊起連接型鋼至兩根鋼管樁間,調整至指定位置后,兩名電焊工同時將其焊接。在施工過程中,上樁人員均需要穿好救生衣、拴好安全繩,以確保施工安全。除此之外,注意控制掛籠的高度,在吊裝過程中避免對鋼管樁防腐涂層的破壞。通過以上的方法將鋼管樁兩兩連接,形成整體。6鋼管樁切樁鋼管樁臨時夾樁完成后,在切樁前搭設臨時工作平臺。在圍囹型鋼上放置長3.5m的1010cm方木,間距40cm,用鐵絲固定在型鋼上,方木上鋪設3cm厚的腳手板,并用鐵釘與方木固定。形成連續性工作平臺,便于各個樁頭切割,以便同批施工。在12、全橋三等水準標高貫通前測放截樁標高時使用RTK-GPS,至少兩次以上測放,以確保精度,取其平均值作為基準,然后用透明軟水管引測其它樁的標高;當測放標高相差大于2厘米時,酌情增加觀測次數并加權處理。全橋標高貫通后用水準儀精確測量樁頂標高。鋼管樁樁頂標高為+1m。截樁時,操作人員根據所放標高上返一個預定尺寸,在切割面上劃上醒目的切割線。切樁后,再依標記檢查截樁偏差,使偏差控制在規范允許范圍之內。同時復測樁的實際平面位置及樁身傾斜度,以便鋼套箱的整體安裝。鋼管樁切割時使用普通電氣焊切割工藝,沿樁周緩慢切割,切割過程中多功能駁上的吊機必須吊住樁頭,切割斜樁時先切割樁身腹側,再切割背側,并且在樁身背側預13、留一段不切割,防止樁頭傾倒傷人,由吊機將切割下來的樁頭吊走,放到多功能駁上,再用運料駁運回陸地。7沉樁施工注意事項本合同段鋼管樁均為斜樁,特別要注意斜樁在脫離樁帽后可能會發生位移,應預留適當的偏移量,這種預測可在開始試樁時得到較準確的參考值。替打是沉樁施工中容易損壞的機械部件,在其設計上加強其強度外,采用加墊廢鋼繩以利錘擊能量均勻傳遞。另外配備備用替打,確保沉樁施工的連續性。根據地質、水流、水深等特點,適當考慮樁的預偏量,穩樁時測量人員應隨時注意樁位的變化情況,并隨時注意打樁船錨位的變化,若發現走錨,立即停止沉樁,并立即組織大馬力值班拖輪緊急拖帶。測量人員必須熟悉樁位。沉樁結束后,沉樁施工員根14、據計算機系統自動打印出沉樁記錄表填寫指定格式的沉樁記錄表,并應做好記錄的審核和施工日記,保持記錄的清晰、完整。沉樁過程中,要密切注意貫入度變化,沉樁過程中如出現異常情況,應及時與監理、設計等協商解決。沉樁船就位時,掌握水深情況,防止樁尖觸及泥面,使樁身受損。溫度在-10以下時停止沉樁。錘擊沉樁過程中應滿足下列要求:錘擊沉樁時,樁錘、替打、送樁器和樁宜保持在同一軸線上,替打應保持平整,避免產生偏心錘擊;當船行波影響沉樁穩定時,宜暫停錘擊;防止背板憋樁;不得用移船方法糾正樁位;沉樁進退作業,應注意錨纜位置,防止纜繩絆樁。沉樁完成后,應及時夾好圍囹。當預計出現臺風或大浪時,必須檢查樁頭連接情況,并采15、取必要的加固措施;臺風或大浪過后進行復檢,以采取必要的加固措施。在施工區域及已沉好樁處設置航標、警示標志,夜間設置黃燈,為過往船只導航。打樁船的錨纜布置充分考慮杭州灣跨海大橋水域水流湍急的特點,確保沉樁安全。同時,駁船停泊及錨纜布置,應便于打樁船正常作業,避免各船纜互相干擾。駁船應與已沉鋼管樁保持一定距離,不得碰樁。嚴禁在已沉鋼管樁上系纜。在兩側分別拋八字錨,前后各設斜向錨纜,以保持船身平穩,并使操作方便;錨型及纜繩的選擇應適應杭州灣的水文和地質條件。斜樁沉放應加強前后中心錨纜,必要時可采用雙纜;根據拋錨區的土質、水深、風向及錨重確定合適的拋錨距離;樁船錨纜拉力按絞纜機拉力的23倍采用。下沉鋼16、管樁時有可能遇到障礙物,可派潛水員水下協助清障,但不得使用爆破法進行清除。8、質量保證措施8.1建立健全工程質量管理機構和質量保證體系建立以項目總經理為工程質量第一責任人的沉樁工程質量管理機構(見圖1-1),建立以項目總工程師和副總工程師負責的工程技術、質監、試驗、測量監控四位一體的質量保證體系,嚴格施工過程中的質量控制。 量管理機構質量管理組織機構采用定期和不定期相結合的工作方式開展質量檢查工作。經理部質量管理組織機構每月組織一次質量檢查和評比活動,每月召開一次質量分析會;作業班組實行上、下工序交接檢查制度,并對主要項目、關鍵工序實行跟蹤檢查。沉樁工程質量管理機構框圖如圖 1-1所示。圖 117、-1 沉樁工程質量管理機構框圖技術管理體系 樁施工技術管理程序沉樁施工技術管理程序如圖 1-2所示:圖 1-2 沉樁施工技術管理程序測量全橋的施工控制網在開工前已由業主布設了首級控制網和首級控制加密網,施工過程中在監理工程師的協助下對控制網進行建網、嚴格平差,保證施工要求和施工精度。詳細的測量方法見已上報的工程測量施工方案。嚴格按相關規定和公司測量儀器管理辦法定期檢校各種測量儀器,保證儀器良好(特別是GPS測量定位系統的校核檢驗)。作好施工觀測記錄,填好相應的測量成果資料,確保施工測量程序有效進行,保證質量。現場質檢實行每道工序自檢、互撿、專職撿“三撿”制度。每道工序由現場技術員和質檢人員進行18、自檢并按照業主指定的表格形式填好檢查記錄,自檢合格后請監理工程師檢查。每月由項目質檢人員組織以總工程師和副總工程師為首的質量檢查小組對外、內業進行一次全面檢查,對存在的問題做好記錄并及時提出解決方案、落實實施。作業班組實行上下工序交接檢查制度,并對主要項目、關鍵工序實行跟蹤檢查。質量檢查程序見圖 1-3。圖 1-3 質量檢查程序框圖 量保證體系質量保證體系如圖 1-4所示:圖 1-4 質量保證體系8.2質量保證措施8.2.1控制沉樁貫入度和標高符合設計要求沉樁前認真學習地質資料,掌握沉樁過程中樁底所處的土層情況;認真學習設計停錘標準,嚴格按設計要求的貫入度和樁底設計標高控制沉樁;沉樁貫入度和標19、高出現異常情況時,應立即停錘,及時向監理工程師和設計報告,不可擅自處理。8.2.2保證鋼管樁的位置正確與監理工程師、測控中心辦理測量控制網點的交接手續,做好網點保護,并由專人(成海軍)負責;測量定位采用GPS測量定位技術;樁位計算采用兩人以上計算與復核制度,即樁位三維坐標的坐標系轉換計算和測量放樣數據計算由12人分別獨立進行,交叉復核,防止出錯;合理編排沉樁順序,經常調整打樁船錨纜,防止相互干擾,保證船舶的穩定性。8.2.3控制樁身斜度嚴格控制樁架的傾斜度,并用杭州灣大橋專用的檢測方法檢測斜度,確保樁的傾斜度符合設計要求。8.2.4防止鋼管樁樁身和保護層受損壞裝船前和吊樁前分別對樁進行再一次檢查,不合格產品不予使用;施工前對吊樁索具進行復核、檢查;運輸、吊樁、立樁操作過程中應注意防腐涂層的保護;保證沉樁時樁身穩定,并避免偏擊;嚴禁錨纜拔樁和船只碰樁。