舟山某油品碼頭沉樁施工方案

1、 xx碼頭工程沉樁施工方案 編制： 審核：xx碼頭項目部二一二年八月預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 管樁運輸8第三章 沉樁施工方法11第四章 質量、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勘察報告2、相關技術規(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）開敞式碼頭設計

2、與施工技術規(guī)程（jtj295-2000）(5）高樁碼頭設計與施工技術規(guī)范（jtj211-98）(6）水運工程抗震設計規(guī)范（jtj22598）(7）水運工程質量檢驗標準（jts257-2008）(8）港口工程環(huán)境保護設計規(guī)范（jts149-1-2007）(9）水運工程施工安全防護技術規(guī)范（jts205-1-2008）(10）全球定位系統(tǒng)（gps）測量規(guī)范（gb/t18314-2009）(11）水運工程測量規(guī)范（jtj203-2001）(12）國家三、四等水準測量規(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勘

3、察報告（浙江省工程勘察院） (15）工程建設標準強制性條文（水運工程部分）其他有關規(guī)范及標準。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3003n；12158e。11#泊位碼頭設計船型為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，樁基嵌入中風化巖，10#、11#系纜墩基樁采2400mm嵌巖樁，樁基嵌入中風化巖，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個結構段西端的第1分段采用1800mm嵌巖樁，樁基嵌入中風化巖；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)，技術性能指標應不低于以下數(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；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控制，盛行西北風，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）風況根據(jù)1949年以來37年的資料統(tǒng)計，影響本區(qū)域臺風144次，平均每年3.9次，最多年份有7次。區(qū)域內受臺風影響的程度以輕微影響（6級風力8級）和中等影響（8級風力10級）居多，分別占41%和37%，嚴重影響（10級風力12級）和極

7、大影響（風力12級）分別占14%和8%。歷年影響最嚴重的臺風，從風力來看，1986年15號臺風最大，定海、普陀的瞬時風速40m/s；從風雨結合看，1977年8號臺風影響最嚴重，瞬時風速40m/s，過程降雨量定海達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，主要表現(xiàn)為海洋性水文特點。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，港內波浪甚小，臺風過境時波浪較大，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月編制的地質報告，勘探范圍內揭露的各土層的工程地質特征分述如下： 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-中風化含角礫玻屑熔結凝灰?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淤泥質粉質粘土黃灰、灰色，流塑，薄層狀、局部鱗片狀，含粉砂、粉土團塊或薄層。稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，該層高壓縮性，性質差。1層：粉質粘土灰綠、灰褐、灰黃色，可塑，厚層狀。稍有光澤，含少量鐵錳質斑點，局部見少量鈣質結核，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，該層中壓縮性，

10、性質較好。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-中風化凝灰?guī)r，含量50-60%，含2030%中粗砂和10-20%粘性土，土質不均勻，局部粘性土含量較高。1層：粉質粘土灰色，軟塑為主、局部軟可塑或流塑，厚層狀，局部含粉砂條紋、團塊，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，該層中偏高壓縮性，性質較差。1層：粉質粘土灰色，軟塑、局部可塑，厚層狀，土質較均一，局部含少量灰黑色植物殘骸和有機質斑點，有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，局部地段為粘土，該層中偏高壓縮性，性質較一般。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-中風化凝灰?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：粉質粘土灰褐、灰藍色，軟可塑、局部軟塑，厚層狀，土質較均一，局部含少量灰黑色植物殘骸和有機質斑點，稍有光澤，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，該層中壓縮性，性質較好。1層：含粘性土圓礫灰、灰蘭色，中密密實，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，土質不均勻，局部為含粘性土礫砂，偶夾粉質粘土薄層或透鏡體。2層：強風化含角礫玻屑熔結凝灰?guī)r灰綠、灰黃色，凝灰結構，塊狀構造，巖石風化較強烈，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，裂隙面鐵錳質渲染較強。3層：中風化含角礫玻屑熔結凝灰?guī)r灰黃色，下部或新鮮斷面處多為灰紫、紫紅色，凝灰結構，塊狀構造，巖質堅硬，成份主要為石英、長石，巖石裂隙較發(fā)育，裂隙面鐵錳質渲染。巖芯呈短柱狀，碎塊狀，一般rqd=1030，局部rqd=4050。第二章 管樁運輸2.1 預制樁裝船本工程phc樁數(shù)量，所以phc為68根，管樁委托具有相應資質，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制，管樁拼接完成后，由龍門吊將樁吊至預制廠構件碼頭裝船出廠。裝船過程中，按照項目部編排的沉樁順序表以及樁駁圖進行落駁，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，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(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，并安排一名質檢員同步檢查，上船復查吊運構件與項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(wěn)固，無活動現(xiàn)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。 運樁船上樁的固定示意圖 根據(jù)樁長和施工的沉樁順序，選擇運輸船并設計裝樁落

14、駁圖，標明預制樁分層情況及編號、位置、重量、長度、質檢狀態(tài)等屬性。裝船過程中，對每根樁進行嚴格質量檢查。主要檢查項目：長度、直徑、軸線偏差、樁頭垂直度、吊點、合格證、數(shù)量等，表格填寫相應情況。2.2 管樁運輸安全措施由浙江舟山奔騰建材制品有限公司運樁至外釣島光匯碼頭施工場地，運送時間約為3個小時左右，安排兩艘駁船參與樁的運輸工作，以滿足本工程的工期需要。運輸安全措施：1）根據(jù)施工方案和船舶行進方案，對每道工序環(huán)節(jié)進行詳細分工和技術、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，保證現(xiàn)場指揮系統(tǒng)分工明確。各崗位安全職責嚴密、清晰，可操作性強。確保各種安全保障、救生保障的措施和設施

15、完整完備。3）在施工作業(yè)時，充分了解海況和天氣情況。專人負責收集天氣、海浪、潮汐、臺風等氣象信息，建立完備的預報、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。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）運樁駁船應水密封艙。2.3 沉樁設備 根據(jù)本工程樁型、地質情況、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 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樁機定位系統(tǒng) gps樁機定位系統(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#全回轉打樁船，船長80m、船寬30m、型深6m、吃水2.8m，600t全旋轉吊機配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，船上設計配置了四根1.5

17、1.530m的定位樁。在風速小于16m/s、浪高小于2.5m時可進行施工作業(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浪和潮流的能力有了非常明顯提高，同時也增強了船舶的穩(wěn)定性。船舶在適宜的工況下作業(yè)，工作效率和工作質量得到了保證。在同一平臺及系纜墩的沉樁過程中，全旋轉打樁船不需要移船就能從船側的運樁駁上吊樁；只是打平臺及系纜墩內不同的樁位時，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，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，可在一定范圍內移動。打樁船配備先進的雙作用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。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立控制網(wǎng)，構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。3.1.1首級控制網(wǎng)的復測為了檢測首級網(wǎng)成果的可靠性，對平面控制網(wǎng)運用萊卡tca1201+全站儀做附合導線測量方法進行復測，執(zhí)行水運工程測量規(guī)范jtj2032001三等附合導線控制測量作業(yè)的基本技術要求作業(yè)。高程控制網(wǎng)采用三等附合水準測量技術進行檢核，執(zhí)行國家三等水準測量技術規(guī)范要求，所用的儀器為萊卡na2級精密水準儀。3.1.2高程控制網(wǎng)檢測高程復測

20、分別對點組成附合水準路線，采用萊卡全站儀tca1201+三角高程進行、或者利用萊卡na2水準儀用幾何水準方法、。在今后的施工過程中，定期進行三等附合水準檢測。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與三角高程相結合的方法進行。精度要求必須符合工程測量規(guī)范相關等級要求，平面施測精度為：最弱相鄰點點位中誤差應小于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，合理布設加密控制網(wǎng)點，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、全站儀三維坐標法等常規(guī)方法來進行放樣定位。加密網(wǎng)測設完畢后，采用國家科學技術鑒定認證的測量平差計算軟件進行嚴密平差計算，并進行各項精度評定，編寫技術總結。測設成果報監(jiān)理工程師審核，批準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已知點做附合導線，用全站儀在已完工加密控制點，phc樁和嵌巖樁鋼套管定位采用rtkgps結合全站儀極坐標法進行平面和高程定位，及控制垂直度。鋼管樁采用rtkgps進行平面和高程定位， 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、站儀極坐標法進行精確定位，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%，進入樁架后，操縱室通過觀察樁架上的角度測量儀調整樁架的傾斜度，以使樁身斜率符合設計要求；再根據(jù)預先輸入的單樁平面扭角（方位角）、平面坐標，依據(jù)船上專用的gps定位系統(tǒng)顯示的圖形和數(shù)據(jù)，通過調整船位的方法，使樁到達設計位置，同時施工人員通過高頻電話與岸上測量人員進行樁位比對。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坐標系，通過坐標轉換，計算控制點i在各xoy坐標系的坐標值，通過計算機進行數(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）已達到厘米級，可以滿足沉樁精度要求；利用gps rtk定位技術進行沉樁定位測量具有定位方便、速度快的特點，可實時提供放樣點的三維坐標且不受天氣影響，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)進行打樁定位，其控制過程如下：a. 系統(tǒng)設置和調試 打樁船到達沉樁位置后，首先對船載gps海上定位系統(tǒng)接收施工現(xiàn)場基準站提供發(fā)射的數(shù)據(jù)鏈的情況進行調試準備。將接收機、流動站電臺、手薄按要求設置后，利用陸地上提供的控制點進行檢測，其平面定位精度按下式估算：m=（m站2+a2+(bd2）)m 預估的rtk測量點位置中誤差。m站 基準站gps平面控制點位中誤差，b級網(wǎng)最大取 10mm。a rtk測量儀器標稱精度水平固定誤差，trimble 5800 gps為10mm。brtk測量儀

25、器標稱精度水平比例誤差，trimble 5800 gps為1ppm。d基準站到流動站距離，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)的計算準備打樁前，根據(jù)設計圖紙計算出每個平臺和系纜墩上所有樁在設計樁頂標高處的平面坐標，樁的方位角等定位數(shù)據(jù)，并根據(jù)打樁船預定的拋錨位置，計算出樁船各錨的錨位坐標，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核，確認無誤后，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，通過船體上的兩臺雙頻gps接收機，分別測得2根gps天線處坐標及高程，然后根據(jù)船體、打樁架、錘三者的幾何關系推導出樁頂高程和樁在設計標高平面坐處的標?！昂Ａ?01”gps打樁定位系統(tǒng)的構成見圖3.1。船尾的gps為l1單頻接收機，主要功能為測量船體方位及作導航儀用。中部的兩臺trimble 5700型雙頻gps接收機以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站發(fā)射的數(shù)據(jù)鏈，實時獲得這兩根gps接收機天線的wgs-84坐標，再根據(jù)轉換參數(shù)及投

27、影方法實時地計算出兩臺gps接收天線在施工坐標系中的平面坐標及高程。圖3.1海力801#gps打樁定位系統(tǒng)示意圖由于“海力801”打樁船為全旋轉式打樁船，船體、樁架、錘三者的幾何關系總是處于動態(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，在吊機中心處及吊機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，可以實時計算出錘（樁中心）在設計樁頂標高處的平面位置相對于兩個gps天線的位置，進而可以計算出樁

28、在施工坐標系中的平面位置，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)臉烁?。沉樁測量定位所需的一系列技術參數(shù)包括基樁的坐標、方位角、傾斜度、樁頂標高等以數(shù)字及圖形的方式顯示在計算機的屏幕上，為施工人員指揮打樁船調整船位、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)測結果存儲在電腦硬盤上，同時也可用打印機輸出。3.2.2 gps定位系統(tǒng)沉樁操作過程（1）根據(jù)項目部提供的基準站頻率及數(shù)據(jù)格式，用gps供應商提供的gpsconfigurator軟件來正確配置“海力801”打樁船所安裝的gps接收機。（2）在gps定位系統(tǒng)軟件，在軟件的“file(f)”菜單下激

29、活“測地系設定”，輸入大橋建設指揮部測控中心提供的wgs-84坐標系轉換至工程坐標系的轉換七參數(shù)。（3）在軟件的“file(f)”菜單下激活“杭屬性設定”，將基樁的相關數(shù)據(jù)，即樁號、x坐標值、y坐標值、樁頭標高、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，使其到達指定位置，將打樁船的定位樁放下，穩(wěn)定船體。旋轉吊機起吊鋼管樁，樁進抱樁器及替打后，根據(jù)gps定位系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)調整樁架方位及姿態(tài)，使樁中心對正設計中心位置，并根據(jù)潮流、

30、風向等作適當?shù)膿屛?，確認數(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。施工準備測量網(wǎng)復核及施工基線布置運 樁運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 樁進打樁架龍口gps系統(tǒng)引導精確定位調整打樁船壓樁gps復測壓錘錘擊沉樁gps復測沉樁結束。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附近，進行粗定位。下插定位樁，頂水拋錨，拋錨用50t拋錨船進行。拋錨如圖3.5-2所示。必要的情況下，可以拋兩個前進錨和兩個尾錨。3）運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#打樁船采用全旋轉樁架，

32、吊樁時，樁架旋轉到運樁駁一側，采用四點吊吊樁。樁吊起后，旋轉到船首部，立樁，同時將樁架立直。抱樁器抱住樁，提升樁使樁頂套進替打。5）鋼管樁定位提升打樁船和運樁駁的定位樁。操縱室通過觀察樁架上的角度測量儀調整樁架的傾斜度，以使樁身斜率符合設計要求；再根據(jù)預先輸入的單樁平面扭角（方位角）、平面坐標，依據(jù)船上專用的gps定位系統(tǒng)顯示的圖形和數(shù)據(jù)，通過旋轉樁架、調整船位的方法，使樁到達設計位置。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內時）。 6）沉樁鋼管樁就位后，將打樁船及運樁駁的定位樁插下，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）沉樁施工技術要點及注意事項1）樁吊運時，采用4點吊工藝；起吊時要平穩(wěn)，防止相互碰撞。2）打樁前，先進行沉樁區(qū)域水深和水下地形測量。3）吊樁時應考慮樁駁平衡，吊樁順序應對稱起吊（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，替打應保持平整，避免產(chǎn)生偏心錘擊。5）當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)須及時調整樁架。7）沉樁過程中不得移船糾正樁位。8）打樁船進退作業(yè)時，應注意錨纜位置，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）斜樁應考慮自重的影響，結合施工實際經(jīng)驗要考慮一定的提前量，以使沉樁后樁位符合設計要求。10）考慮到本工程區(qū)域流速及風浪較大，沉樁應盡量選擇流速、風浪較小時進行。11）在沉樁過程中發(fā)現(xiàn)標高和貫入度與試樁結果出入較大時應立即

35、與監(jiān)理、設計、業(yè)主聯(lián)系，并停止沉樁，待解決后繼續(xù)沉樁。12）為防止在風浪、水流及斜樁自重的作用下樁傾斜偏位等，沉樁后應及時夾樁聯(lián)接樁頭。當預計出現(xiàn)臺風或大浪時，必須檢查樁頭聯(lián)接情況并采取必要的加固措施。13）運樁和打樁過程中，嚴禁碰撞鋼管樁、破壞防護涂層。14）認真做好沉樁施工記錄。3.3.1停錘標準 停錘標準如下：（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，標高校核；其余1200mm鋼管樁沉樁以標高控制為主，貫入度校核 。施工錘采用d125錘，初步停錘標準如下： 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到設計標高, 貫入度已小于2mm/擊, 應繼續(xù)錘擊50擊, 若此時, 平均貫入度仍小于2mm/擊, 且樁頂標高距設計高程相差1m以內時, 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，初步停錘標準如下：1）沉樁以貫入度控制為主, 標高為校核。2）當樁尖未達到設計標高, 貫入度已小于5mm/擊, 應繼續(xù)錘擊50擊, 若此時, 平均貫入度仍小于5mm/擊, 且樁頂標高距設計高程相差1m以內時, 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, 對樁長和停錘標準進行調整，試打樁的位置由我項目部確定，并由設計認可。 (5）沉樁前將復核中石化油管位置，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，每個排架沉樁結束后，測出樁頂?shù)膶嶋H位置，并填寫沉樁記錄匯總表。3.3.3沉樁質量控制標準 序號項 目規(guī)定值或允許偏差（mm）符合設計規(guī)定檢驗方法或頻率1樁尖高程（mm）或最后貫入度（mm/擊）查沉樁記錄設計標高處樁頂平面位置（

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沉樁質量控制標準 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，在夾樁時嚴禁拉樁。 3.3.4 沉樁施工技術要點及注意事項 (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，吊樁順序對稱起吊。(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、時調整樁架。(4) 斜樁下樁過程中，樁架宜與樁的設計傾斜度保持一致。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。尚應考慮自重和潮流影響，結合施工實際經(jīng)驗考慮一定的提前量，以使沉樁后樁位符合設計要求。(5) 打樁船進退作業(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，召開技術小結，總結經(jīng)驗，找出不足，制訂措施，規(guī)范施工。(7) 考慮到本工程區(qū)域流速及風浪較大，沉樁盡量選擇流速、風浪較小時進行。(8) 為防止在風浪、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。當預計出現(xiàn)臺風或大浪時，必須檢查樁頭聯(lián)接情況并采取必要的加固措施。(9) 運樁和打樁

40、過程中，嚴禁碰撞管樁。(10) 認真做好沉樁施工記錄。3.3.5沉樁工效分析根據(jù)相關參考資料分析，并綜合考慮我部沉樁設備的工作性能，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)，受風浪、涌潮影響大，故每打一排樁后必須進行夾樁。本工程夾樁結合橫梁施工圍囹結構進行施工，夾樁結構也是橫梁現(xiàn)澆受力結構的一部份。上鋼制抱箍浮吊拋錨定位準備工作上 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的配件機具運輸至已經(jīng)施工完的管樁附近。根據(jù)海況和施工要求進行拋錨定位。 (2)將方駁上用于夾樁用的材料及機具用浮吊吊到浮吊的甲板上。(3)測量放樣已經(jīng)沉設的管樁夾樁標高，油漆標記，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，同時將鋼抱箍調整到夾樁標高，掛上爬梯后人工用專用扳手

42、緊固高強螺栓，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設備計劃1、船機設備使用計劃表： 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油料補給船370 kw1艘9淡水補給船370 kw1艘2、儀器設

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精密水準儀徠卡na2+蘇光ds2各1臺4水準尺3m雙面2根5筆記本電腦3臺第四章 質量、工期保證措施 4.1現(xiàn)場組織管理機構為確保沉樁施工順利進行，特設立沉樁工段現(xiàn)場組織管理機構，詳見下圖： 沉樁現(xiàn)場管理組織機構框圖分管副經(jīng)理項目總工項目經(jīng)理測量組工程部質檢部安全保障部設備物資部財務合約部綜合辦公室沉樁工段運樁組沉樁小組夾樁組 4.2確保工程質量的措施 （1） phc管樁質量檢測按照港口工程樁基動力檢測規(guī)范（jtj249-2001）進行動測，根據(jù)設計施工圖

44、紙要求，本工程1200mm鋼管樁高應變動力檢測數(shù)量為20根，其中3根要求復打，擬選取樁位為2#靠泊平臺h17、h22、h25，3根樁作為試打樁，phc管樁高應變動力檢測數(shù)量為4根，,其中2根要求復打，低應變動力檢測數(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）的側壁對稱地安裝工具式應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)，由主機進行信號采集、c

45、ase法數(shù)據(jù)處理、并顯示初步計算結果，此外，現(xiàn)場采集信號可即時傳送給電腦，利用capwapc軟件進行進一步分析處理。 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，當樁頂部受到錘擊力時，樁身質點將產(chǎn)生加速度和速度，由實測樁頂力和速度，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，vb為樁端質點運動速度。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分別為某時刻測點處實測的力和速度；t1為第一峰值的時刻，t2=t1+2l/c；c為應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，應采用土體經(jīng)過充分恢復后測得的靜阻力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法的基礎上進一步開發(fā)、完善的一種新的高應變樁基測試數(shù)據(jù)分析處理方法。國內也稱之為實測曲線擬合法。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、樁側阻力、端承力、樁身受錘擊時的拉、壓應力、樁身阻抗圖和模擬

48、靜載試驗的荷載-位移曲線。顯然，由于采用了更為符合實際的樁-土模型，這套經(jīng)多年不斷完善的capwapc法比case法更為準確可靠。通過上述工作，得出試樁的軸向承載力、樁側阻力、端尖阻力、樁身受錘擊時的拉、壓應力、樁身阻抗圖和模擬靜載試驗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。 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時刻測點處實測的錘擊

49、力（k）；v(t1)、v(t2)t1、t時刻測點處實測的速度（m/s）；tx缺陷反射峰所對應的時刻（ms）；f(tx)缺陷反射峰對應時刻測點處實測的力（kn）；v(tx)缺陷反射峰對應時刻測點處實測的速度（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的錘擊力減去速度與樁身截面力學阻抗的乘積；z樁身截面力學阻抗（kns/m）。樁身完整性按以下標準評價：1.0，完整樁；0.81.0，基本完整樁；0.60.8，明顯缺陷樁；0.6，嚴重缺陷或斷樁。2） 低應變檢測方法 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)出一個低應變壓力波，彈性波向下行進時如遇到橫截面積或材

50、料質量發(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（如樁的擴徑、縮徑、離析、孔洞、夾泥和打入式樁的斷裂、損傷等）?，F(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，可以比較準確地得出有關結果。2、評定完整性等級劃分標準樁身完整性等級劃分標準如下：類：樁身砼結構完整。動測波形規(guī)則衰減，樁底反射合理，實測波速在合理范圍內

51、，樁底反射波到達前，無同相反射信號出現(xiàn)。樁身完好，達到設計樁長，強度達到或高于設計等級；類：樁身砼結構基本完整，存在輕微缺陷。動測波形有小畸變，樁底反射清晰，實測波速在合理范圍之內，缺陷反射波幅值相對較弱。樁身有小缺陷，如擴徑，輕度縮徑，局部輕度離析等，對單樁承載力沒有影響，強度達到設計等級；類：樁身砼結構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一步判斷或直接進行處理。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，強度達不到設計等級。 類樁：樁身砼結構存在嚴重缺陷,就其結構完整性而言不能使用。動測波形嚴重畸變，未見樁底反射，出現(xiàn)多次幅值較強的同相、等間距反射信號；信號幅值明顯較強并以大低頻形式出現(xiàn)，當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，樁身有嚴重缺陷或斷裂。、類樁為完整性合格樁，類、類樁均為