海上CANTITRAVEL平臺(tái)樁基施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用V3

海上CANTITRAVEL平臺(tái)樁基施工關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用中交一航局第二工程有限公司讓世界更暢通Contents目錄二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用四工藝創(chuàng)新點(diǎn)五應(yīng)用前景一引言六結(jié)語一引言圖1碼頭典型斷面圖（一）項(xiàng)目背景厄瓜多爾波索爾哈多用途碼頭項(xiàng)目是局和公司在厄瓜多爾市場實(shí)施的首個(gè)項(xiàng)目。業(yè)主擬投資建設(shè)4期項(xiàng)目，碼頭總長1600米，目前中標(biāo)實(shí)施的是1期項(xiàng)目，新建總長400米碼頭及后方堆場配套設(shè)施。該項(xiàng)目為順岸式高樁板式結(jié)構(gòu)碼頭，共64排架，每排架有5跨，A-E軸，其中A和E軸樁基為φ1016mm，BCD軸樁基為φ914mm，樁基為混凝土灌注樁，巖層以上采用鋼護(hù)筒包裹，鋼護(hù)筒壁厚0.95cm，設(shè)計(jì)最大樁長33.25m，設(shè)計(jì)最小樁長17.35m，設(shè)計(jì)總數(shù)320根。右圖1：碼頭典型斷面圖一引言（二）面臨問題項(xiàng)目特點(diǎn)工期緊，任務(wù)重安全、環(huán)保要求高質(zhì)量要求高當(dāng)?shù)刭Y源匱乏傳統(tǒng)工藝打樁船組+鋼棧橋平臺(tái)傳統(tǒng)工藝特點(diǎn)國內(nèi)船舶調(diào)遣周期長、費(fèi)用高柴油錘噪聲大、易污染打樁船質(zhì)量控制無法保證受海況影響大、效率低結(jié)果分析施工成本大履約無法保證安全保障低，不適合薄壁鋼護(hù)筒沉設(shè)工程質(zhì)量降低一引言圖2：移動(dòng)式打樁平臺(tái)3D圖（三）結(jié)論綜合分析，采用傳統(tǒng)工藝施工成本高、安全風(fēng)險(xiǎn)高、工期無法保證且質(zhì)量不易控制。

以厄瓜多爾波索爾哈多用途碼頭項(xiàng)目為依托，海上CANTITRAVEL打樁平臺(tái)+反循環(huán)鉆機(jī)施工工藝，將樁基施工由水上作業(yè)變?yōu)殛懮献鳂I(yè)，同時(shí)不受任何海況影響，可連續(xù)進(jìn)行施工作業(yè)，在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，確保項(xiàng)目履約和降低施工成本。如圖2所示：移動(dòng)式打樁平臺(tái)3D圖Contents目錄一引言三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用四工藝創(chuàng)新點(diǎn)五應(yīng)用前景二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹六結(jié)語二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹（一）海上移動(dòng)式打樁平臺(tái)設(shè)計(jì)海上移動(dòng)式打樁平臺(tái)有4大系統(tǒng)：

平臺(tái)作業(yè)系統(tǒng)支撐行走系統(tǒng)

打樁定位系統(tǒng)

夾樁系統(tǒng)

平臺(tái)作業(yè)系統(tǒng)主要是平臺(tái)頂部施工作業(yè)區(qū)域。該區(qū)域固定施工設(shè)備和存放施工機(jī)具。主要設(shè)備：180T吊機(jī)；反循環(huán)鉆機(jī)；空壓機(jī)；發(fā)電機(jī)；D135振動(dòng)錘；電焊機(jī)等二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹支撐行走系統(tǒng)鋼平臺(tái)行走梁鋼樁帽行走輪二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹打樁定位系統(tǒng)支撐架限位輪懸挑梁限位架二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹夾樁系統(tǒng)鋼抱箍連接桿二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹銷子（二）海上CANTTRAVEL打樁平臺(tái)工藝原理海上CANTTRAVEL打樁平臺(tái)利用BD兩排樁基作為支撐，已完成樁基通過夾樁系統(tǒng)形成整體；鋼平臺(tái)頂部固定180T吊機(jī)，平臺(tái)兩側(cè)及前側(cè)安裝定位系統(tǒng)，采用平臺(tái)上吊機(jī)與鋼絲繩的牽引力產(chǎn)生的水平力為動(dòng)力，使鋼平臺(tái)通過行走輪沿行走梁軌道槽行走，達(dá)到位置后設(shè)置車擋，防止溜車；測量并調(diào)整定位系統(tǒng)，進(jìn)行樁基施工，每次循環(huán)可施打2個(gè)排架樁基。二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹（三）反循環(huán)鉆機(jī)（樁頂鉆機(jī)）該鉆機(jī)是氣舉反循環(huán)原理，配套機(jī)具有動(dòng)力柜和空壓機(jī)，鉆頭為亞倫鉆，適用于地質(zhì)較硬區(qū)域，具有鉆孔快、無擴(kuò)孔、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)是通過動(dòng)力頭旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)鉆桿，并傳遞動(dòng)力到鉆具上，并可通過鉆桿對鉆具施工一定的壓力，增加鉆進(jìn)能力，變更鉆頭也可適用于各類條件地質(zhì)，轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)原理是將動(dòng)力系統(tǒng)通過變速、減速系統(tǒng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)鉆桿鉆進(jìn)，并通過油缸升降鉆具施加鉆壓，沉渣在通過反循環(huán)排渣系統(tǒng)排到外面。主要配套設(shè)施有：鉆頭、鉆桿、動(dòng)力頭、操作室、鉆桿起吊裝置、空壓機(jī)、動(dòng)力柜、水泵等。二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹（四）

其他方面以原智利平臺(tái)為基礎(chǔ)，借鑒CANTITRAVEL打樁平臺(tái)原理，進(jìn)行消化吸收，并自主創(chuàng)新研發(fā)一套打樁平臺(tái)，有效保證了樁基施工工期。二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹Contents目錄一引言二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹四工藝創(chuàng)新點(diǎn)五應(yīng)用前景三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用六結(jié)語三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（一）平臺(tái)打樁施工流程施工準(zhǔn)備平臺(tái)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)陸轉(zhuǎn)海

安裝定位系統(tǒng)和平臺(tái)轉(zhuǎn)向

樁基鉆孔及澆筑

安裝樁帽及連接桿（夾樁系統(tǒng)）

安放行走梁并移動(dòng)

樁基結(jié)束，平臺(tái)下碼頭

三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（二）平臺(tái)打樁工藝應(yīng)用（1）施工準(zhǔn)備-平臺(tái)組裝陸地上預(yù)制6個(gè)混凝土支墩作為支撐，軸線與樁基中心保持一致。采用分塊拼裝焊接的方式形成整體，為了確保精度，定位系統(tǒng)在海上進(jìn)行組裝。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（2）平臺(tái)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)陸轉(zhuǎn)海

2.1平臺(tái)移動(dòng)前，先完成1-3排架D和C軸樁基（6根樁基），混凝土支墩軸線與樁基中心保持一致，前沿2個(gè)混凝土支墩中心距離D軸樁基中心12.57m，即行走梁長度，平臺(tái)移動(dòng)前，先將已完成的6根樁基與混凝土支墩采用連接桿固定，夾樁系統(tǒng)形成整體。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（2）平臺(tái)移動(dòng)實(shí)現(xiàn)陸轉(zhuǎn)海

2.2準(zhǔn)備工作完成后，安裝鋼絲繩，采用吊機(jī)+平衡架垂直提舉牽引鋼絲繩產(chǎn)生一個(gè)水平力，使鋼平臺(tái)通過行走輪沿著行走梁軌道槽移動(dòng)，直至達(dá)到準(zhǔn)確位置，設(shè)置車擋固定。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用注意事項(xiàng)：1）行走梁翼板之間采用螺栓連接，梁底分別與混凝土支墩預(yù)埋鋼板和鋼樁帽進(jìn)行焊接連接；2）平臺(tái)組裝完成后，調(diào)整高度，使混凝土支墩標(biāo)高與D軸樁基標(biāo)高保持一致，保證兩道行走梁接口處間距小于1cm，無錯(cuò)臺(tái)，行走梁頂面斜度小于0.5°；3）行走梁安放在鋼樁帽中心，防止偏位造成事故。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（3）安裝定位系統(tǒng)和平臺(tái)轉(zhuǎn)向

3.1定位系統(tǒng)分兩次安裝，分別是平臺(tái)轉(zhuǎn)向前先安裝側(cè)向定位架，完成1-3排架A-B樁基，然后平臺(tái)轉(zhuǎn)向后，安裝前側(cè)和兩側(cè)定位系統(tǒng)。第一次安裝側(cè)定位系統(tǒng)第二次安裝側(cè)定位系統(tǒng)三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（3）安裝定位系統(tǒng)和平臺(tái)轉(zhuǎn)向

3.2平臺(tái)轉(zhuǎn)向原理即是將平臺(tái)由垂直于碼頭方向調(diào)整為平行于碼頭方向前進(jìn)，主要通過調(diào)整行走輪的方式改變行走方向，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)打樁平臺(tái)轉(zhuǎn)向。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用注意事項(xiàng)：1）行走輪與鋼平臺(tái)焊接位置提前焊接25厚度平鋼板，面積大于行走輪頂部平面。豎向采用25厚度鋼板焊接井字架，加固支撐點(diǎn)受力；2）2個(gè)液壓千斤頂在平行于碼頭方向同時(shí)起頂，注意觀察行走輪，頂起1-3cm即可。3）平臺(tái)轉(zhuǎn)向后，加強(qiáng)行走輪與鋼平臺(tái)的焊接連接，確保焊接質(zhì)量。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（4）樁基鉆孔及澆筑樁基澆筑順序：樁基澆筑后混凝土達(dá)到25Mpa后可以安裝行走梁，即48小時(shí)后可移動(dòng)平臺(tái)。BD軸樁基是支撐行走梁，為避免樁基澆筑完成后，混凝土強(qiáng)度未達(dá)到而耽誤平臺(tái)移動(dòng)，所以樁基澆筑順序?yàn)镹(B/C/D軸樁基)—N-1/N-2(A軸樁基)—N+1（BCD軸樁基）—N-1/N-2(E軸樁基)。一個(gè)循環(huán)10根樁基，兩排架，前方2排B/C/D軸樁基，兩側(cè)2排A軸和E軸樁基。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用單根樁基施工流程：插打鋼護(hù)筒—樁頂鉆機(jī)鉆孔—樁頂鉆機(jī)拆除—安裝鋼筋籠—清孔—安裝混凝土導(dǎo)管及澆筑—安裝樁帽和灌漿—安裝夾樁系統(tǒng)—移動(dòng)平臺(tái)至下一循環(huán)4.1插打鋼護(hù)筒：采用振動(dòng)錘進(jìn)行插打鋼護(hù)筒，為防止鋼護(hù)筒底部在打設(shè)過程中變形，底部焊接加強(qiáng)板。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用4.2鉆孔：采用吊機(jī)將鉆機(jī)垂直吊至鋼護(hù)筒上，鉆機(jī)與鋼護(hù)筒縱軸線對齊后緊固抱樁系統(tǒng)，使鉆機(jī)與鋼護(hù)筒連成整體。鉆機(jī)安裝完成后，吊機(jī)依次安裝鉆頭和鉆桿，然后開始鉆孔。采用兩個(gè)75KW的泥漿泵向護(hù)筒內(nèi)注入高壓水，保證護(hù)筒內(nèi)水量充足，設(shè)計(jì)采用清水孔成孔，沉渣可直接排入大海，不需要特殊處理。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用4.3鋼筋籠安裝：樁基鋼筋籠分兩節(jié)制作，分別是底部變徑鋼筋，頂部加長鋼筋，所有綁扎接口需要焊接，防止綁扎接口松開。安裝過程中采用130T吊機(jī)配合平臺(tái)上180T吊機(jī)作業(yè)。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用4.4二次清孔：鋼筋籠安裝完成后，二次測量孔深，底部沉渣超過5cm，需要采用氣舉管進(jìn)行二次清孔，采用氣舉反循環(huán)原理進(jìn)行清孔，直到孔底無沉渣為止。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用4.5混凝土澆筑：由于泵車長度無法直接將混凝土泵送至導(dǎo)管頂部，在平臺(tái)上提前布置地泵管?；炷撂涠纫?2±2cm為宜，并有一定流動(dòng)度，保持坍落度降低至15cm的時(shí)間不少于1小時(shí)。施工前做好交底，防止導(dǎo)管提出混凝土面。為了確保澆筑樁基澆筑高度，在設(shè)計(jì)樁頂位置開口，開口處安裝一個(gè)容器，用于接收混凝土沉渣。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用4.6樁基檢測：按照設(shè)計(jì)要求，樁基100%需要完成樁身完整性檢測；抽取設(shè)計(jì)總量10%樁基進(jìn)行PDA檢測。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（5)安裝夾樁系統(tǒng)

5.1樁帽安裝及灌漿：在陸地上將預(yù)制樁帽與鋼抱箍采用螺栓連接。制作十字吊架，并通過手拉葫蘆調(diào)整樁帽標(biāo)高，驗(yàn)收后，樁帽內(nèi)側(cè)與鋼護(hù)筒空隙（5cm)之間進(jìn)行灌漿，底部采用直徑5cm的橡膠圈，主要用于止?jié){，由于灌漿部分區(qū)域在水下，借鑒樁基澆筑的方式進(jìn)行灌漿：加工制作一個(gè)直徑3cm導(dǎo)管+漏斗，在澆筑前先鋪設(shè)一層10cm厚度小碎石，然后分層灌注施工，第一層澆筑高度為50-80cm，澆筑12小時(shí)后，將間隙內(nèi)的水抽干后再進(jìn)行灌漿，二次灌漿完成24小時(shí)后，可以取下吊裝架和手拉葫蘆。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用5.2安裝連接桿：樁帽灌漿完成后，樁基之間安裝連接桿，連接桿與鋼樁帽采用插銷連接，方便安拆，最終已完成樁基形成整體。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（6)安放行走梁并移動(dòng)待樁基混凝土強(qiáng)度達(dá)到25Mpa后，可進(jìn)行平臺(tái)的移動(dòng)，移動(dòng)前在支撐行走梁樁基上安裝鋼樁帽。調(diào)整鋼樁帽頂部標(biāo)高，保持一致，行走梁之間螺栓連接，底部與鋼樁帽焊接。采用吊機(jī)+平衡架方式拉伸鋼絲繩牽引形成水平力，直到平臺(tái)移動(dòng)至下一跨并固定，行走梁前端設(shè)置車擋，防止溜車，平臺(tái)底部與行走梁之間采用連接桿鉸接連接，使整個(gè)平臺(tái)體系形成整體。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（7)樁基結(jié)束，平臺(tái)下碼頭

所有樁基完成后，CANTITRAVEL平臺(tái)需要下碼頭。支撐行走梁鋼樁帽頂標(biāo)高+5.55m，BD軸位置碼頭面層標(biāo)高為+5.60m，高差5cm，行走梁長度12.57m，坡度為0.3%，小于設(shè)計(jì)要求的0.5%，滿足要求。最終行走梁一端固定在樁基，一端固定在碼頭面層上，形成過渡層。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用主要流程：1）先將定位系統(tǒng)架、配重塊和其他設(shè)備機(jī)具通過履帶吊吊裝至碼頭面層，通過平板車倒運(yùn)指定位置，目的是減少整個(gè)平臺(tái)配重；2）吊機(jī)牽引力為動(dòng)力將整個(gè)平臺(tái)緩慢通過行走梁行駛到碼頭面層；3）在碼頭面層上通過250T吊機(jī)將180T吊機(jī)進(jìn)行拆解，并通過平板車運(yùn)到指定地方再次組裝；4）同理，平臺(tái)在碼頭面層上進(jìn)行拆解，然后采用250T吊機(jī)分塊吊離。三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用（三）應(yīng)用效果（1）施工效率最高效率可達(dá)1.5根/天，包含樁基澆筑、樁帽安裝和灌漿等施工作業(yè)，單純鉆孔及澆筑可達(dá)2根/天，施工效率較其他工藝有極大提高。

（2）施工質(zhì)量控制

海上CANTITRAVEL平臺(tái)進(jìn)行樁基施工，采用上下兩層限位架控制樁位平面位置和垂直度，平面位置偏差≤50mm；樁基垂直度平均不超過0.5°誤差。Contents目錄一引言二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用五應(yīng)用前景四工藝創(chuàng)新點(diǎn)六結(jié)語創(chuàng)新點(diǎn)1研究創(chuàng)新了海上CANTITRAVEL打樁平臺(tái)施工技術(shù)四工藝創(chuàng)新點(diǎn)2海上CANTITRAVEL平臺(tái)+反循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行樁基施工較常規(guī)施工工藝，有效提高了打樁精度、打樁效率和施工質(zhì)量，極大降低了施工成本。43海上施工適用范圍廣，不受長周期波和水流等復(fù)雜海況影響，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)，不僅可以進(jìn)行樁基作業(yè)，同時(shí)，也可進(jìn)行拋石和預(yù)制板安裝等施工作業(yè)。5安全節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢明顯，摒棄了傳統(tǒng)的船組打樁模式，采用移動(dòng)式平臺(tái)降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)構(gòu)模塊化，采用吊機(jī)+滑輪實(shí)現(xiàn)平臺(tái)移動(dòng)；僅循環(huán)移動(dòng)軌道，即可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)移動(dòng)；一次循化可以施打2個(gè)排樁架。Contents目錄一引言二海上平臺(tái)工藝及裝備介紹三海上打樁平臺(tái)工藝及裝備應(yīng)用四工藝