海上CANTITRAVEL平台桩基施工关键技术应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,海上,CANTITRAVEL,平台桩基施工,关键技术与应用,Contents,三 打桩平台关键技术运用,四 应用推广及经济社会效益,五 工艺创新点,六 结语,目 录,一 引言,二 打桩平台组成,（一）立项背景,厄瓜多尔波索尔哈多用途码头项目是局和公司在厄瓜多尔市场实施的首个项目，新建总长,400m,码头及后方堆场配套设施。,码头采用高桩结构，宽度,36.43m,，采用钢管砼灌注桩基础，数量为,320,根，横向,5,根布置，间距,6.24+9+9+6.24m,，纵向共,64,个排架，间距,6.3m,布置，桩径分,1.016m,和,0.914m,两种。,码头工期含设备调遣等施工准备工作共,639,天，工期紧、任务重。如图,1.1,码头典型断面图,图,1.1,码头典型断面图,一、引 言,（二）方案对比,桩基设计理念：采用钢管砼桩，岩层以上护筒跟进，嵌岩段为砼桩，护筒壁厚,0.95cm,，设计最大桩长,39m,，设计最小桩长,35m,，施工区域海床标高,-8m,到,-16m,，潮差,2.5m,。,方案一：贝雷栈桥式或普通型钢组合平台方案,原理：,沉设临时钢管桩作为平台基础，搭设装配式,321,贝雷架或大型工字钢作为承重主梁，上部等间距铺设小型工字钢作为承重次梁，最后铺设花纹钢板作为平台面板，以满足灌注桩成孔机械设备、大型起重吊机等作业的需要。,优点：结构相对简单，不需要进行特殊设计。,缺点：需要打设临时钢管桩基础，平台结构钢材消耗量大,，且基本上为一次性投入，平台搭设工作量大，需要长期占用大量的设备及人力资源，打设效率慢，不利于工期和进度的控制。,一、引 言,贝雷架平台,满铺式钢平台,方案二：新型海上移动式打桩平台,+,桩顶钻机成孔,原理：,利用,BD,轴桩基为支撑，在其上安装行走梁，行走梁上方为滚动行走式钢结构工作平台，工作平台可满足大型吊机、桩顶钻机等工作需要，桩基钻孔采用气举反循环桩顶钻机。,优点：,平台适应性强，移动安全快捷，桩基施工效率高，,安全风险低，,质量易保证，经过特殊设计可实现移动一次平台完成,10,根桩。,缺点：,结构体积大，加工制作周期长。,一、引 言,结合本项目的特点，,在,局及公司的,指导下，最终选定了,适应性强、,效率,及可,靠性上,更,具有优势,的新型移动式,打桩平台方案,+,反循环桩顶钻机方案，平台采用模块化组装，以解决体积大运输难度大的难题,。,移动式打桩平台,3D,图,Contents,一 引言,三 打桩平台关键技术运用,四 应用推广及经济社会效益,五 工艺创新点,二 打桩平台组成,六 结语,目 录,打桩平台,由夹桩系统、行走系统、作业平台系统、打桩定位系统、安全防护系统五大系统及配套施工设备组成，具体如下：,夹桩系统组成：钢抱箍、连接杆；,行走系统组成：钢桩帽、行走梁、行走滚轮、牵引滑轮组；,作业平台系统：钢结构作业平台、砼配重块；,打桩定位系统：前定位架、侧定位架；,安全防护系统：防护栏杆、安全通道、安全爬梯；,配套设备：,300Kw,发电机、振动锤、桩顶钻机、,PDA,试验锤、,180t,履带吊机、空压机。,二、打桩平台组成,图,2.1,打桩平台实物图,夹桩系统,钢桩帽,行走梁,作业平台,前定位架,侧定位架,桩顶钻机,夹桩系统：连接杆和钢抱箍,支撑定位系统：钢桩帽、行走梁和钢平台,定位系统：导向架、悬挑架和支撑架,作业平台系统：吊机施工作业区域,二、打桩平台组成,桩顶钻机：,本项目采用了,SPD150,型钻机，钻机工作原理为通过钻机下方的液压抱桩器将钻机夹紧在钢护筒上，由钻机顶部的动力头驱动钻杆，并传递到钻头，钻进过程中通过钻机的液压装置对钻杆提升或者加压，以调整钻进速度，钻进过程中通过钻杆上布置的气管向钻头底部注入压缩空气，形成负压带动钻渣从钻杆中心排出，具有成孔效率高、适应范围广、无泥浆污染等特点，采用合金压轮钻头，最大可钻,70Mpa,岩石，钻进效率约为,1.2m/h,。,SPD150,型反循环钻机性能参数,性能参数,性能参数,整机尺寸,/,m,5.61W*4.72L*7.04H,转速,r/min,1742,整机质量,/,t,16T,（不含钻杆）,总功率,/,HP,260,导向架倾角,/,23,钻杆最大长度,/mm,3000,最大提升力,/,t,94.5,钻杆质量,/,kg,290850,最大推力,/,t,64.5,最大钻孔深度,/m,200,扭矩,/,KN.m,45180,排渣方式,气举反循环,二、打桩平台组成,Contents,一 引言,四 应用推广及经济社会效益,五 工艺创新点,六 结语,目 录,三 平台关键技术运用,二 打桩平台组成,施工准备,平台拼装成型,平台移动（由陆转海）,平台转向及安装定位系统,正常流水作业,桩基结束,，平台下码头,钻孔及浇筑,桩基试验检测,夹桩系统安装,安放行走梁及移动,三、平台关键技术应用,工,艺 流 程,三、平台关键技术应用,1.,施工准备,采用块石回填平台组装区域，原设计,E,轴桩位处打设直径,1.5m,钢护筒支护，搭设简易钢平台，完成,1-3,排架,CD,轴桩基（,6,根）。,回填区域预制安装,6,个混凝土支墩作为平台组装支撑，轴线与桩基中心保持一致。,三、平台关键技术应用,图,3.1-1,回填区域平面图,图,3.1-2,回填区域断面图,2.,平台拼装成型,整个钢平台重量约,400T,，同时体积也大，采用分块集装箱运输，现场模块化拼装焊接成型，严格执行现场焊接施工，采用超声波检测焊缝质量。,要保证定位系统安装精确，平台移动后海上进行拼装连接。,待钢平台组装完成后，采用,250T,吊机将,180T,吊机分块吊运至钢平台顶部，并组装。,三、平台关键技术应用,图,3.2-1,打桩平台组装实物图,3.,平台移动（由陆转海）,将,CD,轴桩基与前沿混凝土支墩采用连接杆加固，形成整体；,安装,12.57m,行走梁，即混凝土支墩与,D,轴桩基,-,第一次安装；如图,3.3-1,夹桩系统及安装行走梁,安装钢丝绳，平台第一次移动至,D,轴与混凝土支墩中间；,安装,8.47m,行走梁，即,C,和,D,轴桩基,-,第二次安装；,平台第二次移动，直至可打设,B,轴桩基，设置车挡固定。如图,3.3-2,平台移动,三、平台关键技术应用,图,3.3-1,夹桩系统及安装行走梁,图,3.3-2,平台移动,移动原理：采用吊机,+,平衡架垂直提举牵引钢丝绳产生一个水平力，使钢平台通过行走轮沿着行走梁轨道槽移动，直至达到准确位置，设置车挡固定。如图,3.3-3,行走轮示意图,注意事项：,行走梁翼板之间采用螺栓连接，梁底分别与混凝土支墩预埋钢板和钢桩帽进行焊接连接；,平台组装完成后，调整高度，使混凝土支墩标高与,D,轴桩基标高保持一致，保证两道行走梁接口处间距小于,1cm,，无错台，行走梁顶面斜度小于,0.5,；,行走梁安放在钢桩帽中心，防止偏位造成事故。,三、平台关键技术应用,图,3.3-3,行走轮示意图,4.,平台转向及安装定位系统,定位系统分两次安装，分别是平台转向前先安装侧向定位系统，完成,1-3,排架,A-B,桩基，然后平台转向后，安装前侧和两侧定位系统。如图,3.4-1,定位系统示意图,安装侧向定位系统,安装前及侧向定位系统,三、平台关键技术应用,3.4-1,定位系统示意图,行走滚轮,4.,平台转向及安装定位系统,平台转向原理即是将平台由垂直于码头方向调整为平行于码头方向前进，主要通过调整行走轮的方式改变行走方向，从而实现整个打桩平台转向。,安装纵向行走梁，即,1-3,排架,BD,轴桩基；,采用千斤顶调整行走轮方向，使钢平台行走方式由横向变为纵向。,三、平台关键技术应用,3.4-2,安装行走梁,3.4-3,平台转向示意图,更改滚轮位置,更改滚轮位置,更改滚轮位置,更改滚轮位置,注意事项：,1,）行走轮与钢平台焊接位置提前焊接,25,厚度平钢板，面积大于行走轮顶部平面。竖向采用,25,厚度钢板焊接井字架，加固支撑点受力；,2,）,2,个液压千斤顶在平行于码头方向同时起顶，注意观察行走轮，顶起,1-3cm,即可。,3,）平台转向后，加强行走轮与钢平台的焊接连接，确保焊接质量。,三、平台关键技术应用,5.,正常流水作业,桩基浇筑顺序：桩基浇筑后混凝土达到,25Mpa,后可以安装行走梁。单数排架,BD,轴桩基支撑行走梁，为避免桩基强度达不到要求，优化桩基施工顺序，即：,N(B/C/D,轴桩基,)N-1/N-2(A,轴桩基,)N+1,（,BCD,轴桩基）,N-1/N-2(E,轴桩基,),。如图,3.5-1,桩基浇筑顺序,单根桩基施工流程：,插打钢护筒桩顶钻机钻孔桩顶钻机拆除安装钢筋笼清孔安装混凝土导管及浇筑安装桩帽和灌浆安装夹桩系统移动平台至下一循环,三、平台关键技术应用,3.5-1,桩基浇筑顺序,5.1,钻孔及浇筑,1,）护筒沉设：采用振动锤进行插打钢护筒，为防止钢护筒底部在打设过程中变形，底部焊接加强板。如图,3.5.1-1,护筒沉设,三、平台关键技术应用,3.5.1-1,护筒沉设,2,）钻孔：采用吊机将钻机垂直吊至钢护筒上，钻机与钢护筒纵轴线对齐后紧固抱桩系统，使钻机与钢护筒连成整体。钻机安装完成后，吊机依次安装钻头和钻杆，然后开始钻孔。如图,3.5.1-2,桩基钻孔,采用两个,75KW,的泥浆泵向护筒内注入高压水，保证护筒内水量充足，设计采用清水孔成孔，沉渣可直接排入大海，不需要特殊处理。,三、平台关键技术应用,3.5.1-2,桩基钻孔图,3,）钢筋笼安装：桩基钢筋笼分两节制作，分别是底部变径钢筋，顶部加长钢筋，所有绑扎接口需要焊接加强，防止绑扎接口松开，安装过程中采用,130T,吊机配合平台上,180T,吊机作业。如图,3.5.1-3,钢筋笼安装,三、平台关键技术应用,3.5.1-3,钢筋笼安装,4,）二次清孔：钢筋笼安装完成后，二次测量孔深，底部沉渣超过,5cm,，需要采用气举管进行二次清孔，采用气举反循环原理进行清孔，直到孔底无沉渣为止。如图,3.5.1-4,二次清孔图,三、平台关键技术应用,3.5.1-4,二次清孔图,5,）混凝土浇筑：,平台顶部布设地泵管，并固定，通过泵车与地泵管连接进行桩基浇筑。如图,3.5.1-5,混凝土浇筑图,浇筑前，在设计桩顶标高位置开口，并安装开口容器，用于接收混凝土沉渣。如图,3.5.1-6,沉渣容器图,三、平台关键技术应用,3.5.1-5,混凝土浇筑图,3.5.1-6,沉渣容器图,5.2,桩基试验检测,桩基试验检测要符合美标标准。,其中桩基小应变,100%,检测；,PDA,试验抽取设计数量,10%,进行检测。,序号,桩位,设计承载力（,T,）,安全系数,交付承载力（,T,）,备注,1,A,820,1.5,1230,2,B,454,1.5,681,3,C,550,1.5,825,4,D,480,1.5,720,5,E,880,1.5,1320,桩基设计承载力,三、平台关键技术应用,小应变试验,PDA,检测,PDA,检测用锤的设计：,根据,ASTMD4945-12,高应变桩基检测规范的要求，,PDA,检测时需充分激发桩基的承载力，使其产生至少,2mm,的贯入度检测，,D80,柴油锤施打桩可达到的极限承载力最大为,1000t,，因此只能满足,BCD,轴桩基,PDA,检测的要求，而,E,、,A,轴桩基承载力均超过,1000t,，需要制作更大的锤型，以提供充足的锤击能。,自制重锤采用,5cm,钢板焊制，锤体重量,14t,，锤击高度设计,2m,和,2.5m,两挡位，由锤体、脱钩装置、导向架及底盘组成，经试验锤击能量能完全激发桩基承载力，采集的信号质量高，能够为现场施工提供准确的分析结果。,3.5.2-1 PDA,桩锤,三、平台关键技术应用,导轨,脱钩器,锤体,替打,套筒,5.3,夹桩系统安装,桩帽底部安装橡胶圈,安装钢抱箍,桩帽吊装就位,并,调整,铺设,10cm,碎石