鋼管樁沉樁兩種工藝方法

1、第 頁鋼管樁沉樁兩種工藝方法（打樁船與履帶吊+振動錘）打樁船施沉本項目中棧橋所有鋼管樁均采用打樁船施工。舊鋼管樁在洪鶴加工場制作，加工成44m的鋼管樁成品（32m舊鋼管樁+12m新鋼管樁），用3000t運輸船運至現(xiàn)場，打樁船直接施沉。新鋼管樁在廠家直接加工成44m的成品，船運至現(xiàn)場，打樁船直接施沉。工藝流程打樁船駐位運樁船駁就位樁身畫刻度移船索樁吊樁移船就位、粗定位立樁入龍口關(guān)閉抱樁器套替打調(diào)整龍口斜度精確測量定位樁自沉微調(diào)偏位解開吊索壓錘打開抱樁器錘擊沉樁打樁記錄停止錘擊起吊錘和替打測樁偏位移船進(jìn)入下一根樁的施工。測量放樣中引橋棧橋由于距離岸邊較遠(yuǎn)，常規(guī)的光電測量作業(yè)受到限制，為提高放樣效率

2、，采用打樁船載全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)放樣樁位。船載GPS系統(tǒng)打樁定位的控制過程：系統(tǒng)設(shè)置和調(diào)試 打樁船初步到達(dá)沉樁位置后，首先對船載GPS海上定位系統(tǒng)接收基準(zhǔn)站發(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、手薄按要求輸入設(shè)置后，利用岸上全站儀或GPS 移動站進(jìn)行檢測，如定位精度不滿足設(shè)計及規(guī)范要求，應(yīng)檢查出原因，重新檢測，直到符合要求，才能用于打樁控制。定位數(shù)據(jù)的計算 準(zhǔn)備打樁前，根據(jù)設(shè)計圖紙計算出每個樁位在設(shè)計樁頂標(biāo)高處的平面坐標(biāo)，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)計算后都必須經(jīng)專人復(fù)核，確認(rèn)無誤后，方可

3、使用。控制點的維護(hù)和檢測控制點進(jìn)行定期維護(hù)和復(fù)測，同時對打樁船的定位精度進(jìn)行檢測。管樁施打完畢后，利用已經(jīng)完成的棧橋平臺，用全站儀或岸上GPS移動站對樁位平面位置和高程進(jìn)行復(fù)核。垂直度控制打樁船進(jìn)入施工現(xiàn)場后，在鋼管樁施打前，需用二臺全站儀或經(jīng)緯儀校正打樁船把桿的垂直度。鋼管樁運輸本標(biāo)段鋼管樁單根長度44m，重量8.8t/11t，鋼管樁外層涂裝環(huán)氧涂層防腐，采用駁船進(jìn)行水上運輸，甲板上設(shè)鋼管樁存放架，在鋼管樁長度方向上設(shè)置3組。為保護(hù)鋼鋼管樁表面的環(huán)氧涂層，將底座與鋼鋼管樁接觸的部位粘貼2cm厚橡膠皮。底座應(yīng)設(shè)置在船體的橫向龍骨之上，以有利于船舶甲板的受力。鋼管樁擺放時各樁樁頂、樁尖朝向應(yīng)一致

4、，不可混放，避免在現(xiàn)場沉樁時需要運樁船調(diào)頭或打樁船吊鉤換位。鋼管樁存放架結(jié)構(gòu)見圖-1、圖-2。圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 1鋼管樁存放架立面圖圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 2鋼管樁存放架平面圖移船吊樁（1）打樁船?？看驑洞趻佸^時共拋設(shè)有8個錨，每個錨為重7t海軍錨，由錨艇輔助進(jìn)行拋錨，拋錨距離80m。打樁船首尾各拋2個八字錨，可以使打樁船根據(jù)工程需要進(jìn)行前后移位，以滿足打樁需要；打樁船左右各拋交叉錨，可以使打樁船根據(jù)工程需要進(jìn)行左右移位，以滿足打樁需要。運輸船旁靠碼頭，根據(jù)取樁需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，拋錨方式大致如 REF _Ref79077240 h 圖3所示：圖 SE

5、Q 圖 * ARABIC s 3 3 拋錨定位示意圖（2）鋼管樁刻度的標(biāo)畫為滿足鋼管樁施沉過程對鋼管樁頂標(biāo)高的監(jiān)測，在鋼管樁外表面上畫刻度，如 REF _Ref79077223 h 圖 4。 圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 4鋼管樁刻度刻畫（3）打樁船移船通過緊松錨纜將打樁船移至駁船側(cè)，成兩船中心線互相垂直狀態(tài)，樁架前傾至吊鉤對準(zhǔn)所要吊鋼管樁直徑中心，如 REF _Ref79077269 h 圖5。 圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 5打樁船移船（4）套索打樁船下放吊索，由駁船上的船員輔助將吊索扣掛與鋼管上。鋼管樁捆樁采用自鎖壓扣法，即將鋼絲繩在樁上多繞一圈，相互壓住。當(dāng)樁水

6、平吊起后，在重力作用下，鎖扣將自行壓緊，在立壓過程中，鋼絲繩不會滑動。起吊時，鋼絲繩用橡膠皮包裹好捆扎于樁身吊點處。（5）起吊鋼管樁主、副吊索同步提升，使鋼管樁提升至滿足移船高度，如 REF _Ref79077261 h 圖 6。 圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 6起吊鋼管樁（6）移船、豎立鋼管樁通過緊松錨纜，打樁船移離駁船，并在過程中緩緩豎立鋼管樁，使鋼管樁成豎直狀態(tài)。樁架后傾，使鋼管樁成豎直狀態(tài)，抱樁器合龍抱鋼管樁并鎖定，如 REF _Ref79077309 h 圖 7。然后根據(jù)“海上打樁GPS-RtK定位系統(tǒng)”粗定位，將打樁船移至樁位附近。為確保鋼管樁的保護(hù)層不被損壞，抱樁器上

7、的導(dǎo)向輪采用橡膠材質(zhì)，保持導(dǎo)向輪表面光潔，并適當(dāng)涂抹潤滑油。 圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 7 豎立鋼管樁（7）套替打替打沿樁架軌道滑移，套住鋼管樁頂口，如 REF _Ref79077322 h 圖8。 圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 8套替打沉樁定位（1）粗調(diào)打樁船操縱室通過觀察操縱室控制臺上的垂直度儀調(diào)整樁架垂直度，將樁粗略調(diào)整至設(shè)計斜率?！昂Ｉ洗驑禛PS-RtK定位系統(tǒng)”根據(jù)接收到的GPS信號及預(yù)先輸入的單樁平面扭角（方位角）及平面坐標(biāo)，計算出打樁船姿態(tài)及鋼管樁空間位置的數(shù)據(jù)，并將圖形顯示于計算機(jī)的顯示屏之上。根據(jù)顯示的打樁船姿態(tài)及樁空間位置的圖形和數(shù)據(jù)，通過錨機(jī)系

8、統(tǒng)的運轉(zhuǎn)精確調(diào)整打樁船船體位置，并利用打樁架液壓系統(tǒng)調(diào)整樁架的傾角，調(diào)整鋼管樁的平面位置及垂直度到達(dá)設(shè)計位置。復(fù)核GPS接收的信號、輸入沉樁定位系統(tǒng)的源數(shù)據(jù)，通過打樁船樁架垂直度儀來檢查樁的垂直度是否正確。定位滿足要求后，慢慢下放主吊索，使鋼管樁在重力的作用下自動下沉，下沉過程中逐步解除副吊索卸扣。（2）精調(diào)鋼管樁繼續(xù)下放至底口接觸水面，停止下放，2臺全站儀采取“十字交叉法”測量鋼管樁的平面位置及垂直度。若不滿足要求，調(diào)整錨機(jī)系統(tǒng)與樁架液壓系統(tǒng)重新定位鋼管樁的平面位置及垂直度。鋼管樁垂直度及平面位置滿足要求后，下放吊索，鋼管樁底口入泥前測量人員復(fù)測鋼管樁的平面位置及垂直度，若不滿足要求繼續(xù)調(diào)整

9、鋼管樁。緩慢下放主吊索，使鋼管樁在重力的作用下繼續(xù)下沉從而鋼管樁入泥。鋼管樁入泥過程中，測量人員一直監(jiān)測，若鋼管樁平面位置或垂直度出現(xiàn)偏差，則吊起鋼管樁，重新定位，反復(fù)調(diào)整至鋼管樁不再下沉。整個施打過程，測量需全程進(jìn)行監(jiān)控。 圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 9 插鋼管樁錘擊施工打樁船調(diào)整好自身的水平、位置、水平扭角和樁架垂直度后壓錘和替打，GPS測量再次觀測樁的偏位、扭角和垂直度，確定各項控制數(shù)據(jù)完全達(dá)到設(shè)計要求時，可以開始擊打。（1）錘擊原則打樁初時，起錘應(yīng)輕壓或輕擊數(shù)錘，落距應(yīng)較小，觀察樁身、樁架、樁錘等中心軸線一致后，方可轉(zhuǎn)入正常施打，以避免偏心錘擊。錘擊沉樁過程中，宜采用重錘

10、低擊，特別是樁由硬土層進(jìn)入軟土層時，應(yīng)改用低落距錘擊；但快至設(shè)計樁頂標(biāo)高時，應(yīng)按動測時使用的檔位錘擊，以確保樁的承載力在設(shè)計要求的停錘貫入度下達(dá)到設(shè)計承載力，無額外原因，錘擊要保持連續(xù)，以免土壤恢復(fù)而增加其對沉樁的阻力。 （2）溜樁處理如發(fā)現(xiàn)施工區(qū)域有可能遇到溜樁土層或穩(wěn)樁標(biāo)高異常時，在正常開始施打之前，先用空錘自由落體狀態(tài)擊打幾錘，待到沉樁穩(wěn)定或無異常變動情況下，方可用低檔開錘，錘擊一段時間后方可按正常檔位錘擊，或達(dá)到該土層時開一檔錘擊，減小錘擊能量。停錘標(biāo)準(zhǔn)停錘標(biāo)準(zhǔn)：鋼管樁入土深度采用貫入度與設(shè)計長度雙控原則。當(dāng)樁尖已達(dá)到設(shè)計標(biāo)高，而貫入度仍較大時，應(yīng)繼續(xù)錘擊，達(dá)到貫入度停錘標(biāo)準(zhǔn)后方可停錘

11、；貫入度已達(dá)控制貫入度，而樁端標(biāo)高未達(dá)到設(shè)計標(biāo)高時，應(yīng)繼續(xù)錘擊100mm（或錘擊30-50擊），如無異常變化時，即可停錘，或根據(jù)工藝試驗確定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。當(dāng)貫入度達(dá)到要求，實際樁長與設(shè)計長度偏差在2米（包括2米）范圍以內(nèi)，由監(jiān)理簽字確認(rèn)。當(dāng)實際樁長與設(shè)計樁長偏差超過2米，報設(shè)計代表、業(yè)主代表現(xiàn)場確定終孔標(biāo)高。履帶吊+振動錘施沉本項目東棧橋鋼管樁施工均采用130t履帶吊+120KW振動錘施工，由于材料運輸和履帶吊施工高度限制，鋼管樁在現(xiàn)場加工場制作成20m+24m兩種，平板車運輸至現(xiàn)場，采用履帶吊+振動錘施沉。工藝流程履帶吊+振動錘鋼管樁施工流程見 REF _Ref80177430 h 圖 10。施

12、工準(zhǔn)備履帶吊就位首節(jié)鋼管樁起吊定位檢查樁平面位置及高程樁頂抄平及安裝橫聯(lián)平面定位測量鋼管樁運輸進(jìn)入下道工序鋼管樁接長下沉導(dǎo)向架就位垂直度測控起吊振動錘振動下沉垂直度測控圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 10 釣魚法工藝流程圖測量放樣施沉前需由測量人員根據(jù)設(shè)計圖紙計算出每根樁的平面坐標(biāo)，再由測量人員現(xiàn)場對樁基進(jìn)行定位。施工放樣控制以高精度全站儀三維坐標(biāo)法為主，施工前必須準(zhǔn)確放出每根樁的平面位置。為保樁的垂直度，施工過程中需全過程監(jiān)控測鋼管樁的垂直度。鋼管樁就位履帶吊通過振動錘及鋼絲繩輔助起吊鋼管樁，放入導(dǎo)向架內(nèi)；測量調(diào)整好鋼管樁樁位后快速下鉤，鋼管樁靠自重入土穩(wěn)定。鋼管樁就位前，先安裝導(dǎo)

13、向架，導(dǎo)向架由貝雷梁及型鋼加工制作，設(shè)置走道、接樁平臺、防護(hù)欄桿等，導(dǎo)向架構(gòu)造圖見 REF _Ref80177514 h 圖 11。圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 11 導(dǎo)向架構(gòu)造圖（單位：mm）夾樁振動錘型號選用DZ120，系統(tǒng)采用液壓夾具，通過液壓油缸的進(jìn)油和回油實現(xiàn)迅速夾緊鋼管和放松鋼管。利用夾具夾住鋼管樁，同時用履帶吊通過備用鋼絲繩吊住鋼管樁頂。插樁及施振所插打的鋼管，在起吊前，均應(yīng)在樁身上按米為單位用油漆標(biāo)上刻度標(biāo)志及樁身總長度，以便于計算和復(fù)核鋼管樁的入土深度，并根據(jù)需求安裝限位架限制鋼管樁的偏位及傾斜。履帶吊通過振動錘及備用鋼絲繩直接起吊鋼管樁，在測量引導(dǎo)下調(diào)整鋼管樁到

14、測量標(biāo)定的樁位后快速下鉤，鋼管樁靠自重入土穩(wěn)定后，開啟振動錘振動下沉鋼管樁。振動時每次振動持續(xù)時間不宜超過1015min，過長則振動錘易遭到破壞，太短則難以下沉。每根樁的下沉應(yīng)一氣呵成，不可中途停頓或較長時間的間隙，以免樁周土恢復(fù)造成繼續(xù)下沉困難。振動下沉過程中測量用儀器隨時監(jiān)控垂直度。 圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 12 “釣魚法”施工棧橋鋼管樁接樁在底節(jié)樁頂剩余1m高度時（離接樁平臺），起吊另一根鋼管樁接長。鋼管樁接樁時，接頭拼接詳見 REF _Ref80177567 h 圖13。鋼管樁接長需控制樁頭對接的環(huán)焊縫質(zhì)量和鋼管樁整體垂直度，并盡量縮短鋼管樁對接焊的時間。環(huán)焊縫滿焊后，在焊縫一周均布6塊加強(qiáng)補(bǔ)板，提高樁間的連接質(zhì)量，見 REF _Ref80177577 h 圖15。為保證焊接質(zhì)量，接長鋼管樁焊縫開V形坡口，見圖 REF _Ref80177603 h 圖 14，焊接質(zhì)量滿足二級焊縫要求；鋼管柱對接焊縫為重要承載焊縫，需熔透。最后由第三方單位對鋼管樁連接焊縫進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果報備業(yè)主、監(jiān)理。待監(jiān)理工程師確認(rèn)焊縫合格后，方可繼續(xù)鋼管樁施沉。圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 13 鋼管樁接樁時拼接示意圖圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3 14 鋼管樁對接示意圖圖 SEQ 圖 * ARABIC s 3