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文檔簡介

1、 xx碼頭工程沉樁施工方案 編制: 審核:xx碼頭項(xiàng)目部二一二年八月預(yù)制樁沉樁施工方案目錄編制說明 3第一章 工程概況 4第二章 管樁運(yùn)輸8第三章 沉樁施工方法11第四章 質(zhì)量、工期保證措施23 第五章 安全保證措施32第六章 環(huán)境保護(hù)措施38 編制說明1、編制依據(jù):(1)舟山外釣島光匯油品碼頭施工樁位圖(2)舟山外釣島光匯油品碼頭招、投技術(shù)規(guī)格書和施工合同(3)浙江省工程勘察院2011年提供的舟山外釣島光匯油品碼頭工程地質(zhì)勘察報告2、相關(guān)技術(shù)規(guī)范(1)海港水文規(guī)范(jtj213-99)(2)港口工程樁基規(guī)范(jtj254-98)(3)港口工程地基規(guī)范(jtj250-98)(4)開敞式碼頭設(shè)計

2、與施工技術(shù)規(guī)程(jtj295-2000)(5)高樁碼頭設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范(jtj211-98)(6)水運(yùn)工程抗震設(shè)計規(guī)范(jtj22598)(7)水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(jts257-2008)(8)港口工程環(huán)境保護(hù)設(shè)計規(guī)范(jts149-1-2007)(9)水運(yùn)工程施工安全防護(hù)技術(shù)規(guī)范(jts205-1-2008)(10)全球定位系統(tǒng)(gps)測量規(guī)范(gb/t18314-2009)(11)水運(yùn)工程測量規(guī)范(jtj203-2001)(12)國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范(gb+12898-2009) (13)港口工程樁基動力檢測規(guī)程(jtj249-2001) (14)舟山外釣島光匯油品碼頭工程地質(zhì)勘

3、察報告(浙江省工程勘察院) (15)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文(水運(yùn)工程部分)其他有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。第一章 工程概況1.1 概述 外釣島位于位于浙江省舟山市外釣島東南部,距離舟山市定海區(qū)約18km,西南距寧波北侖港約17km,距離上海港約128km,港址地理坐標(biāo)3003n;12158e。11#泊位碼頭設(shè)計船型為2萬噸級船舶,12#泊位為5萬噸級船舶,13#泊位為5萬噸級船舶,11#、12#泊位碼頭通過6#、7#引橋與陸域相連,在7#引橋設(shè)置3#消防控制平臺。本工程位置及施工范圍圖 本工程樁基施工包括:3個靠船平臺、10個獨(dú)立系船墩、1個消控平臺和2個引橋的樁基部分,樁長2076m。7#系纜墩、8#系

4、纜墩、9#系纜墩、1#靠船平臺、6#引橋基樁采用1800mm嵌巖樁,樁基嵌入中風(fēng)化巖,10#、11#系纜墩基樁采2400mm嵌巖樁,樁基嵌入中風(fēng)化巖,12#系纜墩、13#系纜墩、14#系纜墩、15#系纜墩、16#系纜墩、14#支引橋墩及3#靠船平臺基樁采用1200mm鋼管樁,2#靠船平臺分3個結(jié)構(gòu)段西端的第1分段采用1800mm嵌巖樁,樁基嵌入中風(fēng)化巖;東端的第23分段為打入樁段,樁基采用1200mm鋼管樁,7#引橋引橋近碼頭深水段及3#消控平臺基樁采用1000mmphc管樁,近護(hù)岸淺水段基樁采用1800mm沖孔灌注樁。本工程所有鋼套管及鋼管樁采用:q345b,并預(yù)留2mm腐蝕余量厚度,100

5、0phc樁型式為:c、b混合型(上管節(jié)c型,長30m,下管節(jié)為b型,長為l-30m),技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)不低于以下數(shù)據(jù): 本工程共有phc樁68根,沖孔灌注樁9根,1800mm嵌巖樁鋼套管86根,2400mm嵌巖樁鋼套管8根,1200mm鋼管樁409根,斜樁斜率分別為10:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、,平面角為045。1.2 施工條件1.2.1 氣象條件工程場地位于亞熱帶南緣海洋型季風(fēng)氣候區(qū),溫暖濕潤,四季分明,光照充足。春季降水豐富,且歷時長;初夏因冷熱高壓對峙,造成連綿不斷的梅雨天氣;盛夏受太平洋副熱帶高壓的控制,盛行東南風(fēng);秋季為過渡時期,天氣干燥,冷

6、暖變化大;冬季受副極地或極地大陸氣團(tuán)控制,盛行西北風(fēng),以晴冷干燥天氣為主。1)氣溫本區(qū)年平均氣溫15.816.7,極端最高氣溫39.1,極端最低氣溫-6.6,八月平均氣溫27.0,一月平均氣溫5.3。2)降雨量本區(qū)年平均降雨量1279.4mm,年最大降雨量1888.9mm,每年49月降雨量約占全年的65%,年平均降雨日144.8d,多年平均相對濕度7980%。3)風(fēng)況根據(jù)1949年以來37年的資料統(tǒng)計,影響本區(qū)域臺風(fēng)144次,平均每年3.9次,最多年份有7次。區(qū)域內(nèi)受臺風(fēng)影響的程度以輕微影響(6級風(fēng)力8級)和中等影響(8級風(fēng)力10級)居多,分別占41%和37%,嚴(yán)重影響(10級風(fēng)力12級)和極

7、大影響(風(fēng)力12級)分別占14%和8%。歷年影響最嚴(yán)重的臺風(fēng),從風(fēng)力來看,1986年15號臺風(fēng)最大,定海、普陀的瞬時風(fēng)速40m/s;從風(fēng)雨結(jié)合看,1977年8號臺風(fēng)影響最嚴(yán)重,瞬時風(fēng)速40m/s,過程降雨量定海達(dá)284.6mm。4)日照年平均日照為2024.52262.1小時,夏季日照時數(shù)占全年3335%,冬季占1920%,春秋季占2127%。月平均日照時數(shù)78月最多,約250300小時,占全年2527%。5)霧況年平均霧日數(shù)為16.3天,最多霧日數(shù)為29天(1967年),36月為霧季,平均每月出現(xiàn)霧日數(shù)為2.14.7天。1.2.2 水文條件場地屬低丘前緣的岸坡地貌類型,水系不發(fā)育,陸域地表水

8、受潮汐影響較強(qiáng),主要表現(xiàn)為海洋性水文特點(diǎn)。1)潮汐為不規(guī)則半日潮,落潮歷時略大于漲潮歷時,平均漲潮歷時5小時44分,平均落潮歷時6小時41分。歷年最高潮位3.14m,歷年最低潮位-2.43m,平均高潮位2.36m,平均低潮位-2.00m,平均潮位0.19m,平均潮差2.03m,最大潮差3.97m,最小潮差0.12m。2)波浪水道三面環(huán)山,港內(nèi)波浪甚小,臺風(fēng)過境時波浪較大,50年一遇波高東南向3.8m,南向2.8m,西南向1.9m。1.2.3 地形、地質(zhì)舟山市定海區(qū)岑港鎮(zhèn)外釣島地勢呈南北走向,屬低丘前緣的岸坡地貌類型,部分地段岸坡較陡,海底泥面及岸坡標(biāo)高一般為-0.4-18.92m。1)地層 根

9、據(jù)浙江省工程勘察院2011年3月編制的地質(zhì)報告,勘探范圍內(nèi)揭露的各土層的工程地質(zhì)特征分述如下: 素填土灰雜色,松散,主要由人工回填或岸坡滑塌的碎、塊石組成,母巖成分為強(qiáng)-中風(fēng)化含角礫玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r,碎石一般徑5-20cm,含量30-40%,塊石一般徑20-40cm,含量50-60%,含約10%角礫、砂和粘性土。1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土黃灰、灰色,流塑,薄層狀、局部鱗片狀,含粉砂、粉土團(tuán)塊或薄層。稍有光澤,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度中等,韌性中等,該層高壓縮性,性質(zhì)差。1層:粉質(zhì)粘土灰綠、灰褐、灰黃色,可塑,厚層狀。稍有光澤,含少量鐵錳質(zhì)斑點(diǎn),局部見少量鈣質(zhì)結(jié)核,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度中等,韌性中等,該層中壓縮性,

10、性質(zhì)較好。2層:含粘性土圓礫灰、灰黃色,稍密中密,很濕,厚層狀,圓礫粒徑25mm,次圓狀,母巖主要為強(qiáng)-中風(fēng)化凝灰?guī)r,含量50-60%,含2030%中粗砂和10-20%粘性土,土質(zhì)不均勻,局部粘性土含量較高。1層:粉質(zhì)粘土灰色,軟塑為主、局部軟可塑或流塑,厚層狀,局部含粉砂條紋、團(tuán)塊,稍有光澤,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度中等,韌性中等,該層中偏高壓縮性,性質(zhì)較差。1層:粉質(zhì)粘土灰色,軟塑、局部可塑,厚層狀,土質(zhì)較均一,局部含少量灰黑色植物殘骸和有機(jī)質(zhì)斑點(diǎn),有光澤,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度中等,韌性中等,局部地段為粘土,該層中偏高壓縮性,性質(zhì)較一般。2層:含粘性土圓礫灰色,中密,很濕,厚層狀,圓礫粒徑25mm

11、,次圓狀,母巖主要為強(qiáng)-中風(fēng)化凝灰?guī)r,含量50%左右,含2030%中粗砂和20-30%粘性土,不均勻,局部粘性土含量較高。3層:粉質(zhì)粘土灰褐、灰藍(lán)色,軟可塑、局部軟塑,厚層狀,土質(zhì)較均一,局部含少量灰黑色植物殘骸和有機(jī)質(zhì)斑點(diǎn),稍有光澤,無搖震反應(yīng),干強(qiáng)度中等,韌性中等,該層中壓縮性,性質(zhì)較好。1層:含粘性土圓礫灰、灰蘭色,中密密實(shí),很濕,厚層狀,圓礫粒徑25mm,含量約50%,偶見碎、卵石,磨圓度較差,含10-20%中粗砂,余30-40%粘性土,土質(zhì)不均勻,局部為含粘性土礫砂,偶夾粉質(zhì)粘土薄層或透鏡體。2層:強(qiáng)風(fēng)化含角礫玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r灰綠、灰黃色,凝灰結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖石風(fēng)化較強(qiáng)烈,裂隙很發(fā)育

12、,巖芯呈碎塊、角礫狀,混大量粗砂,用手能折斷,裂隙面鐵錳質(zhì)渲染較強(qiáng)。3層:中風(fēng)化含角礫玻屑熔結(jié)凝灰?guī)r灰黃色,下部或新鮮斷面處多為灰紫、紫紅色,凝灰結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,巖質(zhì)堅(jiān)硬,成份主要為石英、長石,巖石裂隙較發(fā)育,裂隙面鐵錳質(zhì)渲染。巖芯呈短柱狀,碎塊狀,一般rqd=1030,局部rqd=4050。第二章 管樁運(yùn)輸2.1 預(yù)制樁裝船本工程phc樁數(shù)量,所以phc為68根,管樁委托具有相應(yīng)資質(zhì),并具備水上落駁條件的浙江舟山奔騰建材制品有限公司預(yù)制,管樁拼接完成后,由龍門吊將樁吊至預(yù)制廠構(gòu)件碼頭裝船出廠。裝船過程中,按照項(xiàng)目部編排的沉樁順序表以及樁駁圖進(jìn)行落駁,樁駁圖根據(jù)現(xiàn)場沉樁順序繪制,遵循“一駁樁以

13、先打后裝,后打先裝”的原則,避免翻樁。每駁疊放不超過3層,且同一層內(nèi),先用的放在兩側(cè),后用的放在中間。按這些原則進(jìn)行裝船,不僅使用方便,還可防止裝卸時,因“偏載”而發(fā)生海事事故。裝載量不超過甲板駁裝載量的70%,保證航行安全,并安排一名質(zhì)檢員同步檢查,上船復(fù)查吊運(yùn)構(gòu)件與項(xiàng)目部要求的裝船圖是否一致,確保萬無一失。裝樁時,底層為多支點(diǎn)擱置,擱置點(diǎn)設(shè)置在吊點(diǎn)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(wěn)固,無活動現(xiàn)象,同時,用鋼絲繩張緊固定,避免運(yùn)輸過程中造成phc樁的損壞。 運(yùn)樁船上樁的固定示意圖 根據(jù)樁長和施工的沉樁順序,選擇運(yùn)輸船并設(shè)計裝樁落

14、駁圖,標(biāo)明預(yù)制樁分層情況及編號、位置、重量、長度、質(zhì)檢狀態(tài)等屬性。裝船過程中,對每根樁進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量檢查。主要檢查項(xiàng)目:長度、直徑、軸線偏差、樁頭垂直度、吊點(diǎn)、合格證、數(shù)量等,表格填寫相應(yīng)情況。2.2 管樁運(yùn)輸安全措施由浙江舟山奔騰建材制品有限公司運(yùn)樁至外釣島光匯碼頭施工場地,運(yùn)送時間約為3個小時左右,安排兩艘駁船參與樁的運(yùn)輸工作,以滿足本工程的工期需要。運(yùn)輸安全措施:1)根據(jù)施工方案和船舶行進(jìn)方案,對每道工序環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)分工和技術(shù)、安全交底,確保人人知安全,人人懂安全。2)建立完善的管理網(wǎng)絡(luò),保證現(xiàn)場指揮系統(tǒng)分工明確。各崗位安全職責(zé)嚴(yán)密、清晰,可操作性強(qiáng)。確保各種安全保障、救生保障的措施和設(shè)施

15、完整完備。3)在施工作業(yè)時,充分了解海況和天氣情況。專人負(fù)責(zé)收集天氣、海浪、潮汐、臺風(fēng)等氣象信息,建立完備的預(yù)報、警報系統(tǒng),避免在危險的工況下作業(yè)。船舶航行時選好航線,避免撞上魚網(wǎng)或其他海上目標(biāo)。4)建立完善的通信系統(tǒng),確保通信暢通。及時有效地和海事部門取得聯(lián)系和溝通,接受海事部門的檢查和管理。5)運(yùn)樁駁船應(yīng)水密封艙。2.3 沉樁設(shè)備 根據(jù)本工程樁型、地質(zhì)情況、施工現(xiàn)場的特殊水文條件及工期要求,樁基規(guī)格和數(shù)量,選用普交工2號、海力801兩艘打樁船。 表2.3-1打樁船主要性能參數(shù)表 序號項(xiàng) 目普交工2號性能參數(shù)海力801性能參數(shù)1船型尺寸56222.54.2m80302.86m2樁架高(m)7

16、0953沉樁樁長(m)60+水深85+水深4樁錘128樁錘s-280樁錘5定位rtkgps樁機(jī)定位系統(tǒng) gps樁機(jī)定位系統(tǒng)表2.3-2 ihc s-280液壓錘主要性能參數(shù)表型號工作參數(shù)重 量液壓系統(tǒng)工作壓力(巴)最大打樁沖擊能量(tm)最小打樁沖擊能量(knm)最大沖擊能量時的沖擊速率(沖擊次數(shù)分鐘)錘芯(噸)錘總重(t)s-280不小于42104513.629300海力801#全回轉(zhuǎn)打樁船,船長80m、船寬30m、型深6m、吃水2.8m,600t全旋轉(zhuǎn)吊機(jī)配95m高的樁架。打樁架可上下自由升降各18m,能滿足所有嵌巖樁鋼套管和鋼管樁的沉樁需要。為了保持打樁船的穩(wěn)定,船上設(shè)計配置了四根1.5

17、1.530m的定位樁。在風(fēng)速小于16m/s、浪高小于2.5m時可進(jìn)行施工作業(yè)。沉樁最大直徑為2500mm、最大樁長80m水深、最大樁重100t,仰、俯樁傾角范圍20。該船在船首、船尾分別配置了50t的絞車6臺和4臺,每臺絞車均配置10t鐵錨。船上配備gps沉樁定位系統(tǒng)。打樁船配置有定位樁,極大地改變了傳統(tǒng)施工船舶的作業(yè)工況??癸L(fēng)浪和潮流的能力有了非常明顯提高,同時也增強(qiáng)了船舶的穩(wěn)定性。船舶在適宜的工況下作業(yè),工作效率和工作質(zhì)量得到了保證。在同一平臺及系纜墩的沉樁過程中,全旋轉(zhuǎn)打樁船不需要移船就能從船側(cè)的運(yùn)樁駁上吊樁;只是打平臺及系纜墩內(nèi)不同的樁位時,打樁船才需沿著墩臺軸線或垂直墩臺軸線作小范圍

18、的移動,配合樁架的旋轉(zhuǎn),樁就能就位。打樁船配有自動撤退裝置,在沒有外部動力的情況下,可在一定范圍內(nèi)移動。打樁船配備先進(jìn)的雙作用ihcs-280液壓錘(荷蘭),該錘的液壓功能采用電氣控制和監(jiān)控,其殼體為全封閉,適合海上及水下作業(yè)。該錘打擊能量的大部分,來自活塞頂部的氣體壓力所形成的加速度(最大加速度2g),這一特點(diǎn)使這種打樁錘最適于打鋼管樁。特別是打斜樁時,能通過增大錘芯活塞頭上的氣體壓力來補(bǔ)償重力能量的損失。來自樁錘傳感器和動力控制系統(tǒng)的電子信號傳輸?shù)揭粋€單一的控制箱內(nèi)。一旦發(fā)生故障,控制箱軟件可幫助解決問題。打樁數(shù)據(jù)可當(dāng)場打印出,也可存儲在數(shù)據(jù)記錄器中。圖2.3-1 海力801#沉樁圖片第三

19、章 沉樁施工方法3.1施工控制網(wǎng)的建立及加密業(yè)主交樁提供的首級施工控制網(wǎng)點(diǎn)為ghi-3、ghi-4、wd01、sh11組成一個舟山外釣光匯油品碼頭工程的獨(dú)立控制網(wǎng),構(gòu)成舟山外釣光匯油品碼頭工程的首級施工控制網(wǎng),作為今后施工放樣和控制網(wǎng)加密的基礎(chǔ)。3.1.1首級控制網(wǎng)的復(fù)測為了檢測首級網(wǎng)成果的可靠性,對平面控制網(wǎng)運(yùn)用萊卡tca1201+全站儀做附合導(dǎo)線測量方法進(jìn)行復(fù)測,執(zhí)行水運(yùn)工程測量規(guī)范jtj2032001三等附合導(dǎo)線控制測量作業(yè)的基本技術(shù)要求作業(yè)。高程控制網(wǎng)采用三等附合水準(zhǔn)測量技術(shù)進(jìn)行檢核,執(zhí)行國家三等水準(zhǔn)測量技術(shù)規(guī)范要求,所用的儀器為萊卡na2級精密水準(zhǔn)儀。3.1.2高程控制網(wǎng)檢測高程復(fù)測

20、分別對點(diǎn)組成附合水準(zhǔn)路線,采用萊卡全站儀tca1201+三角高程進(jìn)行、或者利用萊卡na2水準(zhǔn)儀用幾何水準(zhǔn)方法、。在今后的施工過程中,定期進(jìn)行三等附合水準(zhǔn)檢測。3.1.3加密控制網(wǎng)建立及施測根據(jù)施工階段、施工部位、施工精度要求及時進(jìn)行一、二級施工控制網(wǎng)加密。平面控制網(wǎng)加密采用gps靜態(tài)測量方法,高程加密采用幾何水準(zhǔn)與三角高程相結(jié)合的方法進(jìn)行。精度要求必須符合工程測量規(guī)范相關(guān)等級要求,平面施測精度為:最弱相鄰點(diǎn)點(diǎn)位中誤差應(yīng)小于5mm;高程精度為:每公里全中誤差6mm(三等)、10(四等)。根據(jù)碼頭施工測量控制需要,合理布設(shè)加密控制網(wǎng)點(diǎn),擬定計劃、方案、措施,及時加密,同時采用不同方法相互校核。以便

21、全站儀三維坐標(biāo)法等常規(guī)方法來進(jìn)行放樣定位。加密網(wǎng)測設(shè)完畢后,采用國家科學(xué)技術(shù)鑒定認(rèn)證的測量平差計算軟件進(jìn)行嚴(yán)密平差計算,并進(jìn)行各項(xiàng)精度評定,編寫技術(shù)總結(jié)。測設(shè)成果報監(jiān)理工程師審核,批準(zhǔn)后方可用于施工放樣。3.2 沉樁施工測量首先以業(yè)主和監(jiān)理提供的首級控制點(diǎn)已知點(diǎn)做附合導(dǎo)線,用全站儀在已完工加密控制點(diǎn),phc樁和嵌巖樁鋼套管定位采用rtkgps結(jié)合全站儀極坐標(biāo)法進(jìn)行平面和高程定位,及控制垂直度。鋼管樁采用rtkgps進(jìn)行平面和高程定位, 由于phc樁和嵌巖樁鋼套管精度要求高,phc樁和嵌巖樁鋼套管沉放時,打樁船上的gps打樁定位系統(tǒng)僅作為打樁船定位和phc粗定位工具,phc樁和嵌巖樁鋼套管采用全

22、站儀極坐標(biāo)法進(jìn)行精確定位,沉放時全程觀測垂直度及偏位。本工程是無掩護(hù)近岸水域沉樁,phc樁中心線與樁中心線直樁偏差小于15cm,斜樁偏差小于20cm,豎直傾斜度小于1%,嵌巖樁鋼套管樁中心線與樁中心線直樁偏差小于10cm,豎直傾斜度小于1%,進(jìn)入樁架后,操縱室通過觀察樁架上的角度測量儀調(diào)整樁架的傾斜度,以使樁身斜率符合設(shè)計要求;再根據(jù)預(yù)先輸入的單樁平面扭角(方位角)、平面坐標(biāo),依據(jù)船上專用的gps定位系統(tǒng)顯示的圖形和數(shù)據(jù),通過調(diào)整船位的方法,使樁到達(dá)設(shè)計位置,同時施工人員通過高頻電話與岸上測量人員進(jìn)行樁位比對。gps系統(tǒng)平面定位精度為10mm、高程控制精度為15mm(距基站2km內(nèi)時)。本工程

23、phc樁和嵌巖樁鋼套管定位主要采取正交控制,在受施工條件限制的情況下采取任意角交匯控制,同時浙普工51打樁船配備了gps測量控制系統(tǒng),雙重控制,確保沉樁定位準(zhǔn)確。a.正交及任意角交匯控制圓形直樁、前方交匯定位為提高樁位精度,采用精確法計算斜樁定位放樣角,每根斜樁建立如圖所示的xoy坐標(biāo)系,通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,計算控制點(diǎn)i在各xoy坐標(biāo)系的坐標(biāo)值,通過計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 圓形斜樁、前方交匯定位b.gps比對測量gps rtk定位精度(平面位置和高程)已達(dá)到厘米級,可以滿足沉樁精度要求;利用gps rtk定位技術(shù)進(jìn)行沉樁定位測量具有定位方便、速度快的特點(diǎn),可實(shí)時提供放樣點(diǎn)的三維坐標(biāo)且不受天氣影響,可全

24、天候作業(yè),在外海水域作業(yè)優(yōu)點(diǎn)突出。通過gps rtk粗定位,與岸上前方交匯測量數(shù)據(jù)比對,做到平面定位雙重控制。利用該系統(tǒng)進(jìn)行打樁定位,其控制過程如下:a. 系統(tǒng)設(shè)置和調(diào)試 打樁船到達(dá)沉樁位置后,首先對船載gps海上定位系統(tǒng)接收施工現(xiàn)場基準(zhǔn)站提供發(fā)射的數(shù)據(jù)鏈的情況進(jìn)行調(diào)試準(zhǔn)備。將接收機(jī)、流動站電臺、手薄按要求設(shè)置后,利用陸地上提供的控制點(diǎn)進(jìn)行檢測,其平面定位精度按下式估算:m=(m站2+a2+(bd2))m 預(yù)估的rtk測量點(diǎn)位置中誤差。m站 基準(zhǔn)站gps平面控制點(diǎn)位中誤差,b級網(wǎng)最大取 10mm。a rtk測量儀器標(biāo)稱精度水平固定誤差,trimble 5800 gps為10mm。brtk測量儀

25、器標(biāo)稱精度水平比例誤差,trimble 5800 gps為1ppm。d基準(zhǔn)站到流動站距離,本工程取2km。將以上數(shù)據(jù)代入上式得到m= 10mm,即一次rtk測量的平面點(diǎn)位誤差精度,取它的兩倍中誤差作為一次rtk測量的限差要求,可滿足施工沉樁精度要求。如不滿足要求,應(yīng)檢查出原因,重新檢測,直到滿足要求,才能用于打樁控制。b. 定位數(shù)據(jù)的計算準(zhǔn)備打樁前,根據(jù)設(shè)計圖紙計算出每個平臺和系纜墩上所有樁在設(shè)計樁頂標(biāo)高處的平面坐標(biāo),樁的方位角等定位數(shù)據(jù),并根據(jù)打樁船預(yù)定的拋錨位置,計算出樁船各錨的錨位坐標(biāo),以作樁船拋錨定位使用。所有定位數(shù)據(jù)計算后都必須有專人復(fù)核,確認(rèn)無誤后,方可使用。3.2.1“海力801

26、”gps打樁定位系統(tǒng)原理及組成“海力801”全旋轉(zhuǎn)打樁船安裝了gps打樁定位系統(tǒng),該系統(tǒng)主要利用gps rtk技術(shù),通過船體上的兩臺雙頻gps接收機(jī),分別測得2根gps天線處坐標(biāo)及高程,然后根據(jù)船體、打樁架、錘三者的幾何關(guān)系推導(dǎo)出樁頂高程和樁在設(shè)計標(biāo)高平面坐處的標(biāo)?!昂A?01”gps打樁定位系統(tǒng)的構(gòu)成見圖3.1。船尾的gps為l1單頻接收機(jī),主要功能為測量船體方位及作導(dǎo)航儀用。中部的兩臺trimble 5700型雙頻gps接收機(jī)以rtk方式工作,在接收gps衛(wèi)星信號的同時,通過旁邊的兩根無線電天線接收岸上基準(zhǔn)站發(fā)射的數(shù)據(jù)鏈,實(shí)時獲得這兩根gps接收機(jī)天線的wgs-84坐標(biāo),再根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)及投

27、影方法實(shí)時地計算出兩臺gps接收天線在施工坐標(biāo)系中的平面坐標(biāo)及高程。圖3.1海力801#gps打樁定位系統(tǒng)示意圖由于“海力801”打樁船為全旋轉(zhuǎn)式打樁船,船體、樁架、錘三者的幾何關(guān)系總是處于動態(tài)變化中,為此,在樁架上放置了兩臺瑞士leica disto pro4a 型測距儀,在伸縮支撐桿下方放置了一臺同型號的測距儀,在吊機(jī)中心處及吊機(jī)懸臂處及分別放置了一臺日本產(chǎn)ac58、6013es、41pgw型角度計,在吊機(jī)尾部放置了一臺日本產(chǎn)電氣式橫傾、縱傾測量儀一臺。通過這些輔助測量儀器,在定位及打樁過程中,可以實(shí)時計算出錘(樁中心)在設(shè)計樁頂標(biāo)高處的平面位置相對于兩個gps天線的位置,進(jìn)而可以計算出樁

28、在施工坐標(biāo)系中的平面位置,還可計算出樁的傾斜度,樁頂至樁尖的方位角(樁的平面扭角),樁頂?shù)臉?biāo)高。沉樁測量定位所需的一系列技術(shù)參數(shù)包括基樁的坐標(biāo)、方位角、傾斜度、樁頂標(biāo)高等以數(shù)字及圖形的方式顯示在計算機(jī)的屏幕上,為施工人員指揮打樁船調(diào)整船位、定位下樁及錘擊沉樁施工,提供了清晰而可靠的依據(jù),沉樁施工的最后監(jiān)測結(jié)果存儲在電腦硬盤上,同時也可用打印機(jī)輸出。3.2.2 gps定位系統(tǒng)沉樁操作過程(1)根據(jù)項(xiàng)目部提供的基準(zhǔn)站頻率及數(shù)據(jù)格式,用gps供應(yīng)商提供的gpsconfigurator軟件來正確配置“海力801”打樁船所安裝的gps接收機(jī)。(2)在gps定位系統(tǒng)軟件,在軟件的“file(f)”菜單下激

29、活“測地系設(shè)定”,輸入大橋建設(shè)指揮部測控中心提供的wgs-84坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換至工程坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換七參數(shù)。(3)在軟件的“file(f)”菜單下激活“杭屬性設(shè)定”,將基樁的相關(guān)數(shù)據(jù),即樁號、x坐標(biāo)值、y坐標(biāo)值、樁頭標(biāo)高、樁長、樁徑、樁傾斜度、方位角及樁的類型,輸入到電腦中。 (4)鋼管樁參數(shù)輸入后,gps定位系統(tǒng)電腦顯示器上將顯示所有要沉入的鋼管樁圖形,根據(jù)沉樁方案選定要沉的鋼管樁編號。根據(jù)gps定位系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù),移動打樁船,使其到達(dá)指定位置,將打樁船的定位樁放下,穩(wěn)定船體。旋轉(zhuǎn)吊機(jī)起吊鋼管樁,樁進(jìn)抱樁器及替打后,根據(jù)gps定位系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)調(diào)整樁架方位及姿態(tài),使樁中心對正設(shè)計中心位置,并根據(jù)潮流、

30、風(fēng)向等作適當(dāng)?shù)膿屛?,確認(rèn)數(shù)據(jù)無誤和gps衛(wèi)星信號的穩(wěn)定后下樁。gps定位系統(tǒng)的軟件界面如圖2:圖2 “海力801”gps定位系統(tǒng)的軟件界面3.3沉樁施工(1)沉樁施工流程沉樁施工工藝流程詳見圖3.3-1。施工準(zhǔn)備測量網(wǎng)復(fù)核及施工基線布置運(yùn) 樁運(yùn)樁方駁拋錨定位打裝船拋錨定位拋錨定位吊 樁箱整體安 夾 樁停 錘鋼管樁施打移船定位退船,施打下根樁圖3.3-1 施工工藝流程圖(2) 沉樁施工順序擬進(jìn)行7#引橋和3#消控平臺phc管樁6#引橋嵌巖樁鋼套管2#靠泊平臺嵌巖樁鋼套管11#系纜墩10#系纜墩1#靠泊平臺9#系纜墩8#系纜墩7#系纜墩2#靠泊平臺鋼管樁1#支引橋墩12#系纜墩2#支引橋墩13#系

31、纜墩3#支引橋墩14#系纜墩4#支引橋墩3#靠泊平臺15#系纜墩16#系纜墩進(jìn)行沉樁作業(yè)(3)沉樁施工1)沉樁程序打樁船粗定位(下定位樁)打樁船拋錨樁駁船靠打樁船(下定位樁)吊樁 樁進(jìn)打樁架龍口gps系統(tǒng)引導(dǎo)精確定位調(diào)整打樁船壓樁gps復(fù)測壓錘錘擊沉樁gps復(fù)測沉樁結(jié)束。2)打樁船定位根據(jù)打樁船上gps定位系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù),打樁船由拖輪拖到施工地點(diǎn)附近,進(jìn)行粗定位。下插定位樁,頂水拋錨,拋錨用50t拋錨船進(jìn)行。拋錨如圖3.5-2所示。必要的情況下,可以拋兩個前進(jìn)錨和兩個尾錨。3)運(yùn)樁駁就位待打樁船錨拋好后絞纜,樁駁靠打樁船,下定位樁,并在打樁船上系纜。4)吊 樁海力801#打樁船采用全旋轉(zhuǎn)樁架,

32、吊樁時,樁架旋轉(zhuǎn)到運(yùn)樁駁一側(cè),采用四點(diǎn)吊吊樁。樁吊起后,旋轉(zhuǎn)到船首部,立樁,同時將樁架立直。抱樁器抱住樁,提升樁使樁頂套進(jìn)替打。5)鋼管樁定位提升打樁船和運(yùn)樁駁的定位樁。操縱室通過觀察樁架上的角度測量儀調(diào)整樁架的傾斜度,以使樁身斜率符合設(shè)計要求;再根據(jù)預(yù)先輸入的單樁平面扭角(方位角)、平面坐標(biāo),依據(jù)船上專用的gps定位系統(tǒng)顯示的圖形和數(shù)據(jù),通過旋轉(zhuǎn)樁架、調(diào)整船位的方法,使樁到達(dá)設(shè)計位置。圖3.3-2 海力801#沉樁拋錨示意圖gps系統(tǒng)平面定位精度為50mm、高程控制精度為80mm(距基站25km內(nèi)時)。 6)沉樁鋼管樁就位后,將打樁船及運(yùn)樁駁的定位樁插下,以保持樁位和船體穩(wěn)定。樁自沉穩(wěn)樁,同

33、時監(jiān)測樁位的變化,如果樁位變化超過允許的誤差范圍,立即停止樁的下沉,將樁拔起,查明原因,重新定位。穩(wěn)樁后壓錘,待樁不再下沉后,查看樁位是否符合要求,如果樁位變化超過允許的誤差范圍,立即停止樁的下沉,將樁拔起,查明原因,重新定位。樁在壓錘穩(wěn)定后,松開抱樁器,啟動液壓錘,沉樁。在沉樁過程中,如出現(xiàn)貫入度異常、樁身突然下降、過大傾斜、移位等現(xiàn)象,應(yīng)立即停止沉樁,及時查明原因,采取有效措施。(4)沉樁施工技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)1)樁吊運(yùn)時,采用4點(diǎn)吊工藝;起吊時要平穩(wěn),防止相互碰撞。2)打樁前,先進(jìn)行沉樁區(qū)域水深和水下地形測量。3)吊樁時應(yīng)考慮樁駁平衡,吊樁順序應(yīng)對稱起吊(鋼管樁裝駁時注意編號順序)。4)

34、斜樁下樁過程中,樁架宜與樁的設(shè)計傾斜度保持一致。錘擊沉樁時,樁錘、替打、樁身宜保持在同一軸線上,替打應(yīng)保持平整,避免產(chǎn)生偏心錘擊。5)當(dāng)船航行波影響打樁船穩(wěn)定時,宜暫停錘擊。6)防止背板蹩樁,一旦發(fā)現(xiàn)須及時調(diào)整樁架。7)沉樁過程中不得移船糾正樁位。8)打樁船進(jìn)退作業(yè)時,應(yīng)注意錨纜位置,防止纜繩拌樁,每墩焊接100mm鋼管,頂部安裝紅色或黃色太陽能警示燈和紅旗,防止行船撞樁。9)斜樁應(yīng)考慮自重的影響,結(jié)合施工實(shí)際經(jīng)驗(yàn)要考慮一定的提前量,以使沉樁后樁位符合設(shè)計要求。10)考慮到本工程區(qū)域流速及風(fēng)浪較大,沉樁應(yīng)盡量選擇流速、風(fēng)浪較小時進(jìn)行。11)在沉樁過程中發(fā)現(xiàn)標(biāo)高和貫入度與試樁結(jié)果出入較大時應(yīng)立即

35、與監(jiān)理、設(shè)計、業(yè)主聯(lián)系,并停止沉樁,待解決后繼續(xù)沉樁。12)為防止在風(fēng)浪、水流及斜樁自重的作用下樁傾斜偏位等,沉樁后應(yīng)及時夾樁聯(lián)接樁頭。當(dāng)預(yù)計出現(xiàn)臺風(fēng)或大浪時,必須檢查樁頭聯(lián)接情況并采取必要的加固措施。13)運(yùn)樁和打樁過程中,嚴(yán)禁碰撞鋼管樁、破壞防護(hù)涂層。14)認(rèn)真做好沉樁施工記錄。3.3.1停錘標(biāo)準(zhǔn) 停錘標(biāo)準(zhǔn)如下:(1)嵌巖樁鋼套管、2#靠船平臺1200mm鋼管樁沉樁以貫入度控制為主,標(biāo)高校核;其余1200mm鋼管樁沉樁以標(biāo)高控制為主,貫入度校核 。施工錘采用d125錘,初步停錘標(biāo)準(zhǔn)如下: 1)嵌巖樁鋼套管沉樁貫入度控制為10mm,以不卷邊為原則2)2#靠船平臺1200mm鋼管樁控制為1mm

36、,3)其他打入樁樁尖未達(dá)到設(shè)計標(biāo)高, 貫入度已小于2mm/擊, 應(yīng)繼續(xù)錘擊50擊, 若此時, 平均貫入度仍小于2mm/擊, 且樁頂標(biāo)高距設(shè)計高程相差1m以內(nèi)時, 可以停錘; 若高程相差大于1m時, 繼續(xù)錘擊100擊, 貫入度無增大趨勢, 可以停錘。(2) phc管樁沉樁施工錘宜采用d100錘不超過三檔沉樁,初步停錘標(biāo)準(zhǔn)如下:1)沉樁以貫入度控制為主, 標(biāo)高為校核。2)當(dāng)樁尖未達(dá)到設(shè)計標(biāo)高, 貫入度已小于5mm/擊, 應(yīng)繼續(xù)錘擊50擊, 若此時, 平均貫入度仍小于5mm/擊, 且樁頂標(biāo)高距設(shè)計高程相差1m以內(nèi)時, 可以停錘; 若高程相差大于1m時, 繼續(xù)錘擊100擊, 貫入度無增大趨勢, 可以停

37、錘。 (3)如有貫入度過大、錘擊數(shù)過少等異常情況, 將及時與設(shè)計聯(lián)系, 協(xié)商解決。 (4)根據(jù)試樁和試打樁情況, 對樁長和停錘標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整,試打樁的位置由我項(xiàng)目部確定,并由設(shè)計認(rèn)可。 (5)沉樁前將復(fù)核中石化油管位置,以避免對油管產(chǎn)生不利影響,沉樁期間同時進(jìn)行岸坡穩(wěn)定的觀測,并采用間隔跳打,重錘輕打等措施。3.3.2沉樁記錄 沉樁的同時按要求填寫沉樁記錄表,填寫及時正確,每個排架沉樁結(jié)束后,測出樁頂?shù)膶?shí)際位置,并填寫沉樁記錄匯總表。3.3.3沉樁質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 序號項(xiàng) 目規(guī)定值或允許偏差(mm)符合設(shè)計規(guī)定檢驗(yàn)方法或頻率1樁尖高程(mm)或最后貫入度(mm/擊)查沉樁記錄設(shè)計標(biāo)高處樁頂平面位置(

38、mm)嵌巖樁鋼套管鋼管樁phc管樁2直樁100250150用gps測量或全站儀斜樁3002003傾斜度(每米)直樁1010吊線用鋼尺量或用測斜檢查,抽查10%且不小于10根斜樁15%tg15%tg沉樁質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 沉樁完成后及時測定處于自由狀態(tài)下的樁頂偏位并記錄。如偏位值較大時及時與設(shè)計單位聯(lián)系。在夾樁后,再次測定樁頂偏位,并以此作為竣工偏位的最終數(shù)值,在夾樁時嚴(yán)禁拉樁。 3.3.4 沉樁施工技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng) (1) 打樁前,測量沉樁區(qū)域水深和水下地形。 (2) 起吊時要平穩(wěn),防止相互碰撞,吊樁時考慮到樁駁平衡,吊樁順序?qū)ΨQ起吊。(3) 沉樁過程中不得移船糾正樁位。防止背板蹩樁,一旦發(fā)現(xiàn),及

39、時調(diào)整樁架。(4) 斜樁下樁過程中,樁架宜與樁的設(shè)計傾斜度保持一致。錘擊沉樁時,樁錘、替打、樁身宜保持在同一軸線上,避免產(chǎn)生偏心錘擊。尚應(yīng)考慮自重和潮流影響,結(jié)合施工實(shí)際經(jīng)驗(yàn)考慮一定的提前量,以使沉樁后樁位符合設(shè)計要求。(5) 打樁船進(jìn)退作業(yè)時,注意錨纜位置,防止纜繩蹩樁。(6) 施工一定數(shù)量的樁后,召開技術(shù)小結(jié),總結(jié)經(jīng)驗(yàn),找出不足,制訂措施,規(guī)范施工。(7) 考慮到本工程區(qū)域流速及風(fēng)浪較大,沉樁盡量選擇流速、風(fēng)浪較小時進(jìn)行。(8) 為防止在風(fēng)浪、水流沖刷及斜樁自重的作用下樁傾斜偏位等,沉樁后及時夾樁聯(lián)接樁頭。當(dāng)預(yù)計出現(xiàn)臺風(fēng)或大浪時,必須檢查樁頭聯(lián)接情況并采取必要的加固措施。(9) 運(yùn)樁和打樁

40、過程中,嚴(yán)禁碰撞管樁。(10) 認(rèn)真做好沉樁施工記錄。3.3.5沉樁工效分析根據(jù)相關(guān)參考資料分析,并綜合考慮我部沉樁設(shè)備的工作性能,將有效沉樁工作日確定為:由海力801等兩艘打樁船沉樁,平均日沉樁812根,安排工期定在2012年8月25日開始沉樁,2012年11月20日結(jié)束沉樁??傆?8根phc樁,1800mm嵌巖樁鋼套管86根,2400mm嵌巖樁鋼套管8根,1200mm鋼管樁409根,按每臺班沉樁8根計算,571根8根/臺班=72臺班,實(shí)際安排工期為85日歷天,滿足工期要求。具體工期安排為:8月沉樁68根,9月沉樁143根,10月沉樁200根,11月160根。3.3.6夾樁施工由于本工程樁基

41、施工在舟山群島海域中作業(yè),受風(fēng)浪、涌潮影響大,故每打一排樁后必須進(jìn)行夾樁。本工程夾樁結(jié)合橫梁施工圍囹結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工,夾樁結(jié)構(gòu)也是橫梁現(xiàn)澆受力結(jié)構(gòu)的一部份。上鋼制抱箍浮吊拋錨定位準(zhǔn)備工作上 槽 鋼安吊筋和拉桿槽鋼與抱箍連接下一個工藝夾樁工藝流程圖 (1)準(zhǔn)備工作:用15t駁船將岸上事先加工好的鋼抱箍及已下好的槽鋼及相應(yīng)的配件機(jī)具運(yùn)輸至已經(jīng)施工完的管樁附近。根據(jù)海況和施工要求進(jìn)行拋錨定位。 (2)將方駁上用于夾樁用的材料及機(jī)具用浮吊吊到浮吊的甲板上。(3)測量放樣已經(jīng)沉設(shè)的管樁夾樁標(biāo)高,油漆標(biāo)記,再將鋼抱箍用浮吊吊起由上而下套入已經(jīng)施工完的管樁上,同時將鋼抱箍調(diào)整到夾樁標(biāo)高,掛上爬梯后人工用專用扳手

42、緊固高強(qiáng)螺栓,將抱箍固定在管樁上。(4) 人工先在鋼抱箍上焊好牛腿,焊縫飽滿且確保焊縫質(zhì)量。(5) 用浮吊將槽鋼吊至牛腿上,與相鄰的管樁連接,并用螺栓將槽鋼緊固在管樁上。(6) 為確保夾樁槽鋼的穩(wěn)定性,將夾好的槽鋼用螺栓連接成整體確保槽鋼的剛度。 承重圍囹布置示意圖3.3.7設(shè)備計劃1、船機(jī)設(shè)備使用計劃表: 序號名 稱規(guī) 格 型 號數(shù) 量備 注1打樁船普交工21艘2打樁船海力8011艘3運(yùn)樁駁船20004000t4艘4拖輪海力803(1912kw)1艘5錨艇海力809(800hp)1艘6交通船80hp2艘7多功能作業(yè)船15t1艘8油料補(bǔ)給船370 kw1艘9淡水補(bǔ)給船370 kw1艘2、儀器設(shè)

43、備使用計劃表: 序號名 稱規(guī) 格 型 號數(shù) 量備 注1gpsttrimble58001套2全站儀tca1201和南方sts-310r各1臺3精密水準(zhǔn)儀徠卡na2+蘇光ds2各1臺4水準(zhǔn)尺3m雙面2根5筆記本電腦3臺第四章 質(zhì)量、工期保證措施 4.1現(xiàn)場組織管理機(jī)構(gòu)為確保沉樁施工順利進(jìn)行,特設(shè)立沉樁工段現(xiàn)場組織管理機(jī)構(gòu),詳見下圖: 沉樁現(xiàn)場管理組織機(jī)構(gòu)框圖分管副經(jīng)理項(xiàng)目總工項(xiàng)目經(jīng)理測量組工程部質(zhì)檢部安全保障部設(shè)備物資部財務(wù)合約部綜合辦公室沉樁工段運(yùn)樁組沉樁小組夾樁組 4.2確保工程質(zhì)量的措施 (1) phc管樁質(zhì)量檢測按照港口工程樁基動力檢測規(guī)范(jtj249-2001)進(jìn)行動測,根據(jù)設(shè)計施工圖

44、紙要求,本工程1200mm鋼管樁高應(yīng)變動力檢測數(shù)量為20根,其中3根要求復(fù)打,擬選取樁位為2#靠泊平臺h17、h22、h25,3根樁作為試打樁,phc管樁高應(yīng)變動力檢測數(shù)量為4根,,其中2根要求復(fù)打,低應(yīng)變動力檢測數(shù)量為8根。擬選取7#引橋樁位為3#消控平臺-1和3#消控平臺-3,2根樁作為試打樁。高應(yīng)變檢測方法: 測試前,在距離樁頂約1.5倍樁直徑(或截面高)的側(cè)壁對稱地安裝工具式應(yīng)變傳感器和加速度計各一對。用柴油錘打擊樁頂,在具備足夠的錘擊能量(即促使樁土之間產(chǎn)生一定的相對位移的)條件下,測得每一錘擊過程中作用在樁上的力f(t)和加速度a(t)經(jīng)積分后得速度v(t),由主機(jī)進(jìn)行信號采集、c

45、ase法數(shù)據(jù)處理、并顯示初步計算結(jié)果,此外,現(xiàn)場采集信號可即時傳送給電腦,利用capwapc軟件進(jìn)行進(jìn)一步分析處理。 1計算分析方法case法case法假定樁為一根打入土中的彈性桿件,當(dāng)樁頂部受到錘擊力時,樁身質(zhì)點(diǎn)將產(chǎn)生加速度和速度,由實(shí)測樁頂力和速度,可得到樁遇到的總阻力為ru。ru中包含樁身運(yùn)動的影響(即樁在受到錘擊時產(chǎn)生的動阻力rd),最終我們需要的靜阻力rc為:rc=ru-rd (1)case法假定動阻力主要來自樁端,且rd=jcvbz,其中jc稱為case阻尼系數(shù)(無量綱),它主要與樁端土體顆粒大小有關(guān),vb為樁端質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動速度。求解波動方程最終得到單樁承載力rc:rc=1/2(1-j

46、c)f(t1)+zv(t1)+(1+jc)f(t2)-zv(t2) (2)式中:f、v分別為某時刻測點(diǎn)處實(shí)測的力和速度;t1為第一峰值的時刻,t2=t1+2l/c;c為應(yīng)力波在樁中的傳播速度,c=(e/)1/2;e為樁身材料彈性模量;a為樁的橫截面積;為樁身材料密度;l為傳感器以下樁長;z為樁身材料的力學(xué)阻抗,z=ea/c。式(2)中rc為測試時樁的極限承載力。對于沉樁過程中土體受到破壞的樁,應(yīng)采用土體經(jīng)過充分恢復(fù)后測得的靜阻力rc,作為單樁垂直極限承載力。從上述過程可以看出,case法是一種十分簡略的方法。 capwapc法capwapc法是打樁分析程序名,意為case法樁的連續(xù)模型波動方程

47、分析程序(case pile wave analysis programcontinuos version)。該方法是在case法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)、完善的一種新的高應(yīng)變樁基測試數(shù)據(jù)分析處理方法。國內(nèi)也稱之為實(shí)測曲線擬合法。該方法是把樁分成若干連續(xù)單元,采用連續(xù)的力學(xué)模型用有限元法求解波動方程。它能夠針對每個樁身單元確定不同的參數(shù),在此基礎(chǔ)上可以分析計算樁身截面可能出現(xiàn)的裂隙或損傷、樁身或樁底的輻射阻尼、樁底處的縫隙、打入式開口樁的土塞以及連續(xù)錘擊時在樁土中引起的殘余應(yīng)力等因素的影響,考慮的參數(shù)有近百個,最終可以計算出樁的極限承載力、樁側(cè)阻力、端承力、樁身受錘擊時的拉、壓應(yīng)力、樁身阻抗圖和模擬

48、靜載試驗(yàn)的荷載-位移曲線。顯然,由于采用了更為符合實(shí)際的樁-土模型,這套經(jīng)多年不斷完善的capwapc法比case法更為準(zhǔn)確可靠。通過上述工作,得出試樁的軸向承載力、樁側(cè)阻力、端尖阻力、樁身受錘擊時的拉、壓應(yīng)力、樁身阻抗圖和模擬靜載試驗(yàn)的荷載位移曲線及打入式開口樁的土塞以及評價樁身完整性,樁錘的性能指標(biāo)。 2樁身完整性檢查樁身損壞程度可用損壞截面的阻抗z2與正常截面的阻抗z1的比值來描述, 稱為樁身完整性系數(shù):b f(t1)+zv(t1)2r+f(tx)zv(tx) f(t1)+zv(t1)f(tx)zv(tx) (3)式中 :樁身完整性系數(shù);f(t1)、f(t2)t1、t時刻測點(diǎn)處實(shí)測的錘擊

49、力(k);v(t1)、v(t2)t1、t時刻測點(diǎn)處實(shí)測的速度(m/s);tx缺陷反射峰所對應(yīng)的時刻(ms);f(tx)缺陷反射峰對應(yīng)時刻測點(diǎn)處實(shí)測的力(kn);v(tx)缺陷反射峰對應(yīng)時刻測點(diǎn)處實(shí)測的速度(m/s);r缺陷以上部位土阻力的估計值,等于缺陷反射起始點(diǎn)的錘擊力減去速度與樁身截面力學(xué)阻抗的乘積;z樁身截面力學(xué)阻抗(kns/m)。樁身完整性按以下標(biāo)準(zhǔn)評價:1.0,完整樁;0.81.0,基本完整樁;0.60.8,明顯缺陷樁;0.6,嚴(yán)重缺陷或斷樁。2) 低應(yīng)變檢測方法 1、檢查方法檢測是在樁頂安裝加速度傳感器,用專用小錘敲擊樁頂,激發(fā)出一個低應(yīng)變壓力波,彈性波向下行進(jìn)時如遇到橫截面積或材

50、料質(zhì)量發(fā)生變化,就會激發(fā)出上行反射波,這些信號同樁端反射信號一起返回到樁頂,沖擊波信號經(jīng)信號中心處理成數(shù)字信號貯存記錄在電腦中,貯存的信號可利用配套軟件進(jìn)行分析處理,可以確定樁身是否完整以及在何處出現(xiàn)了什么樣的問題(如樁的擴(kuò)徑、縮徑、離析、孔洞、夾泥和打入式樁的斷裂、損傷等)。現(xiàn)場檢測時,能夠一次采集多錘信號,并可從中挑選合適的信號貯存以作進(jìn)一步的分析。分析軟件具有以下功能:數(shù)字濾波、指數(shù)放大、時域分析和頻域分析。通過這些信號處理和分析技術(shù),可以比較準(zhǔn)確地得出有關(guān)結(jié)果。2、評定完整性等級劃分標(biāo)準(zhǔn)樁身完整性等級劃分標(biāo)準(zhǔn)如下:類:樁身砼結(jié)構(gòu)完整。動測波形規(guī)則衰減,樁底反射合理,實(shí)測波速在合理范圍內(nèi)

51、,樁底反射波到達(dá)前,無同相反射信號出現(xiàn)。樁身完好,達(dá)到設(shè)計樁長,強(qiáng)度達(dá)到或高于設(shè)計等級;類:樁身砼結(jié)構(gòu)基本完整,存在輕微缺陷。動測波形有小畸變,樁底反射清晰,實(shí)測波速在合理范圍之內(nèi),缺陷反射波幅值相對較弱。樁身有小缺陷,如擴(kuò)徑,輕度縮徑,局部輕度離析等,對單樁承載力沒有影響,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計等級;類:樁身砼結(jié)構(gòu)完整性介于類和類之間,一般存在明顯缺陷,宜采用鉆芯法或聲波透射法等其它方法進(jìn)一步判斷或直接進(jìn)行處理。動測波形出現(xiàn)較明顯不規(guī)則反射,記錄到多個同相反射信號,形成復(fù)雜波列,且無合理的樁底反射信號。依反射信號和提供樁長計算的波速明顯偏離同類完整樁平均波速;時域信號存在較強(qiáng)的異常同相反射;嵌巖端承型樁的樁底反射波與入射波相位相同。樁身有較大缺陷,對單樁承載力有一定影響,樁身波速偏低,強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計等級。 類樁:樁身砼結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重缺陷,就其結(jié)構(gòu)完整性而言不能使用。動測波形嚴(yán)重畸變,未見樁底反射,出現(xiàn)多次幅值較強(qiáng)的同相、等間距反射信號;信號幅值明顯較強(qiáng)并以大低頻形式出現(xiàn),當(dāng)振源脈沖寬度極窄時,同時伴有連續(xù)的時間間隔很小的同相反射,此為典型的淺部斷樁特征,樁身有嚴(yán)重缺陷或斷裂。、類樁為完整性合格樁,類、類樁均為

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