加坡大士南码头高桩方案.docx

1. 工程概况1.1. 工程简介工程名称：新加坡大士南码头及填海（Finger One）项目（PROPOSED RECLAMATION AT TUAS FINGER ONE）业主：Jurong Town Corporation裕廊镇集团。工程地址：工程位于大士VIEW EXTENSION地区，如下图所示；图1-1 项目所在地本工程完工后，该港口首先将成为海事及离岸公司、石油及汽油公司的前端支持港口，之后会转变成一个集装箱码头。因此该码头有双重的目的和要求。该工程将实施码头施工、吹填工程、及其他相关工程。项目平面图如下图所示：图1-2 项目平面图其额外吹填区须在业主要求的节点期内完成，形成规定标高的陆域， ARLI&II陆域标高+6.0m，ARLIII区域标高-4.0m。如下图所示。图1-3 额外吹填区（ARL）平面1.2. 工程规模及结构形式本工程中的顺岸码头，岸线全长约3.5km，长2430m、宽983m；采取桩基式基础，其中预应力混凝土管桩共计5907根，钢管桩共计4731根。其平面图及典型断面图如下图所示：图1-4 码头总平面图图1-5 码头典型断面1.3. 自然条件1.3.1. 气象与水文条件根据收集到的公开资料，新加坡的常年气温约在23C31C，平均月降雨约14天。水位、风、波浪等自然条件如下表1-1。 表1-1a)地面高程G.L.= C.D. + 4.70b)高水位M.H.W.S.= C.D. + 3.20c)低水位M.L.W.S.= C.D. + 0.00d)地下水位G.W.L.= C.D. + 3.20e)波浪Hs= 1.3 米f)风速Vmax= 30 米/秒g)水流Vmax= 0.8 米/秒h)地震无须考虑注: CD =海图基准面M.H.W.S= 春季平均高潮位M.L.W.S= 春季平均低潮位1.3.2. 地质条件本工程施工区域原海床面多由回淤淤泥组成，根据钻孔获得的资料显示，施工区域现有海底标高平均在-23.0m CD左右，海床土层主要有：砂（SAND）,淤泥（SILT），粉砂岩（SILTSTION）砾石（GRAVEL）；其中砂为表层覆盖少量，大部分区域从-15.0m CD至-30.0m CD为淤泥层，局部区域淤泥层深至-55.0m CD左右。1.4. 工期要求本工程要求开工之日起42个历月内完成。1.5. 主要工程量工程主要内容及工程量见工程量汇总表（表1-1）。工程量汇总表 表1-1主要工程量汇总表名称数量砼（m3）钢筋总量（t）备注桩帽96071801077现浇横梁111822221539999吊车梁480101781832预制中间纵梁50083061246边梁2164221843328电缆梁25085271535预应力空心板2922112350424701面层47545954现浇总计3469444963974672本工程总的砼浇筑方量约为45万方，钢筋绑扎约75000t。预制构件总计32615件，砼预制方量为173000方；现浇砼方量为277000方；护坡抛石总量为524778方。2. 工程特点、现场条件及相应对策2.1. 工程特点2.1.1. 工程量大，工期紧本工程工程量巨大，吹填面积约162万m2；桩基数量多，共计10638根；预制构件32615件，单件最重86t。业主对相应分项工程的质量和时间节点都提出了严格的要求。2.1.2. 海上作业时间长，受影响较大本工程主要结构工程均在海上进行，作业时间长，受天气、风浪、潮汐等自然条件影响很大，对工程工期、质量及安全控制等都提出了很高的要求。2.1.3. 施工条件新加坡当地建筑市场相对成熟，塔吊、汽车吊等设备均可在当地租赁； 主要大型船机设备如半潜驳（万吨级以上）、平板驳等，我公司均自有且性能良好。除此之外，我公司还有特种专利设备如溜筒抛石船、无线遥控步履式水下整平机等用于抛石和水下整平。2.2. 相应对策针对以上工程特点及条件，拟采取相应对策如下：对于桩基工程，仔细分析地质资料，严格控制贯入度及标高等要求，采取科学合理的沉桩工艺，全程监控施工过程；对于码头梁板等预制构件，精心布置预制场，仔细考虑出运及安装顺序，安装时，合理安排船机设备，做好安全防护及应急措施。对于关键施工节点，按照业主要求的节点倒逼，优化方案，精心组织施工，确保按期优质完工。 3. 施工准备3.1. 施工资源的准备根据工程特点及当地外部条件，要对本工程进行精心的策划和组织。资源调配立足于当地，当地缺乏或成本过高的资源考虑从国内输出。3.1.1. 劳动力组织参加本工程管理层工作的人员约60名，劳务工人高峰时约650名，主要以钢筋混凝土结构预制施工、梁板安装施工以及抛石等为主。测量工、电工、电焊工、钢筋工、木工、混凝土工、起重指挥、试验工、船员、机修工等使用量较大的技术工种，均考虑从国内统一调配劳务工；其他零散用工和普通工人，考虑在当地临时聘用。拟在生产高峰期的20个月内配备650名劳务工人，船员未计入。各工种组合如下：木工：175人钢筋工：281人混凝土工：90人起重工：10人测量工：20人电焊工：20人电工：4人普工：60人3.1.2. 船机设备准备工程用打桩船2艘（三航桩10#及三航桩19#）、起重船3艘，挖泥船、抛石船各1艘、驳船3艘（1000T）等大型水工专用施工船舶均考虑从国内调遣；工程用陆上桩架2台、交通船2艘、25t汽车吊2辆、平板车2辆、12t压路机1辆、正铲挖机2辆；洒水车1辆、推土机1辆、自卸卡车等机械设备在当地租用。3.1.3. 材料物资准备根据当地市场资源情况，商品混凝土、钢管桩、PC桩、钢筋均在当地采购。其中主要材料供应情况如下：（1）钢材所有施工用钢材考虑从当地采购，采购后直接到达施工现场，达到施工现场现场堆场。现场堆放钢材场地考虑存储1000吨且分规格存放的能力。（2）混凝土采用当地商品混凝土。（3）供电、水、油本工程不存在网电，生产生活用电全部由发电机发电提供。从国内配置400KW发电机各2台（生活区及办公区各1台）， 150KW发电机7台（预制场6台、现场1台）；生活用水考虑在当地购买，生产及生活用水从当地接口接入，生活用水按照660t/天（DN150接入），生产用水按120t/天（DN50接入）；机械设备用油拟在当地购买。（4）钢管桩、PC桩工程中所有钢管桩、PC桩均在当地市场采购。3.2. 施工现场的布置3.2.1. 道路交通根据资料情况，在施工场地区域内及现场通往外界均需新建一条施工便道，场内便道约1km，与外界相连便道长度约1km，共计2km长，道路在整个施工周期内都需进行维护。3.2.2. 现场办公室拟建16280m2（220m74m）的现场办公区域和临舍，以作现场管理人员、监督官及其代表以及现场工人的工作和生活区，建有现场办公室、管理人员及工人的宿舍、餐厅、浴室及相应的工作和生活设施，并配置相应的设备等。3.2.3. 现场生产场地拟建51980m2（230m226m）的预制构件厂和现场加工区，以作为码头梁板等构件预制场地。现场办公室及现场生产场地均布置在额外吹填区ARL-IB-1区，ARL-IB-1区通过吹填达到约6.57m CD标高，考虑0.5m1m的沉降，经过振冲密实、压路机碾压，最终标高达到+6.0m CD。该区域面积为305m300m，满足要求。龙门吊条形基础图3.2.4. 材料出运码头码头梁板预制场北侧有大量石料，可用作本工程的施工，拟在此区域建造一座石料码头，作为石料出运的工作平台，石料码头20m*15m，码头与岸侧通过6m的临时引桥连接。码头及引桥桩基均采用800mm钢管桩，上部结构采用ZB-200型装配式钢桥面。如下图所示：预制场工程量序号项目单位数量备注1800PC桩，桩长40米根3202梁C35混凝土m343853碎石m363054加工场地硬化C20混凝土m332165龙门吊轨道m812临时出运码头序号材料单位数量备注1800mm钢管桩,壁厚20mm长40m根82ZB-200型装配式钢桥m2420364A工字钢m60425A工字钢m1680生活区及办公区序号材料名称单位数量备注1碎石m324422混凝土C20m312213.3. 施工技术文件准备3.3.1. 现场补充钻孔为获得更加详细的地质资料，拟在现场典型位置进行补充钻孔，为计算桩长及其承载力提供依据。3.3.2. 提交施工方案在合同签定后两周编制本工程的详细施工方案，并提交驻工地的监督官。向驻工地监督官提交试桩方案，获得批准后立即进行试桩，为桩基施工提供根据。3.4. 布设测量导线网根据驻工地监督官提供的现场测点位置和坐标值，计算和布设测量导线网，以用于工程的测量放样。对工程范围内海域进行水深测量，并绘制水深图，供施工过程中使用。4. 施工组织及管理机构本工程实行项目管理，在公司领导下，加强组织机构管理，建立以项目经理为主的现场组织管理机构。选派经验丰富、具有一级项目经理资质的高级工程师担任项目经理，同时配备相应资质的技术管理人员组成项目经理部，项目部配备管理人员共计60人。组织管理体系图如下（见下图4-1）：图4-1 施工组织管理机构图（1）领导小组负责协调，资源调配，进度监控，技术支持和重大决策。（2）经理部本工程实施项目管理法，项目经理对本工程的安全、质量、进度、文明施工等负全面的责任。项目总工程师：主持编写施工组织设计，编制质量计划；审查图纸、施工方案、典型工艺和技术交底书；审查安全技术方案，制定较复杂安全技术方案；制定和监督实施项目部技术质量管理制度；监督检查工程质量等。项目副经理：施工组织设计编制，负责编制进度、材料、机械设备、安全文明计划；制定和监督实施项目部安全文明管理制度；负责施工生产组织和指挥等。（3）职能部门项目部下设三个部：工程管理部、经营财务部和技术质量部。工程管理部：负责本工程的安全、进度、环保、文明施工等；经营财务部：负责本工程的合同、造价、财务等；技术质量部：负责本工程的质量、检测试验、工艺标准等。5. 施工进度计划和保证措施5.1. 施工总进度计划5.1.1. 前期准备工作人员设备进场：开工第12月ARL-I区域吹填：开工第25月ARL-II区域吹填：开工第23月ARL-III区域吹填：开工第48临时设施建设：开工第46月5.1.2. 码头工程护坡疏浚：开工第312月桩基工程：开工第518月桩帽横梁施工：开工第630月预构建安装：开工第832月面层浇筑：开工第1033月附属结构：开工第1235月5.1.3. 后方回填工程F1-I、II&III区域回填：开工第321月F1-IV、V&VI区域回填：开工第1242月5.2. 进度计划保证措施5.2.1. 人员组织保证措施公司选派有经验的施工技术管理人员，负责专项工程的实施和管理；选择有经验的专业队伍，进行专业工程的承建。在项目部内部建立岗位目标责任制，逐项分解施工目标，确立目标承包责任制，明确各岗位的分工与协作，加强监督与考核，增强工作责任感，提高施工生产的效率。5.2.2. 船机设备组织保证措施考虑到本施工区域处于沿海包围，且工程本身安装数量多、构件重量大，对施工船机的载重、锚泊及船舶性能的要求均比较高，在工程前期我公司对此进行了可行研究，对施工船机也进行了相应的比选，以适应本区的施工。并做好各项准备工作，在预定时期，及时将本工程所需的各类船机设备调遣到现场，尤其安排好半潜驳等大型船舶的调遣工作，保证本工程顺利实施。5.2.3. 施工方案工艺保证根据施工实际情况，优化设计方案，在保证质量的前提下，加快施工进度。同时，加强现场技术质量管理工作，选用先进的成熟的施工工艺，及时进行施工技术交底，避免返工现象，加快施工进度。5.2.4. 加强施工生产的计划管理工作认真仔细编制工程进度计划、月度和周进度计划。及时落实各项措施，对计划实施进行监督，做到以日保旬、以旬保月、以月保总体进度。及时协调生产安排、调集人力、材料和机械设备，集中力量保障关键项目工期目标的实现。在计划执行过程中，如发现进度计划产生偏差，及时检查分析原因，采取相适宜的积极补救措施进行修正，计划的调整应在确保工程按预定工期完成的前提下进行。6. 工程测量布控方案和施工检测及试验6.1. 工程测量布控方案6.1.1. 概述工程开始前，项目部根据业主、监理工程师提供现存基准点和测量点的位置，将首先对基准点进行现场实测，经实测基准点精度满足要求后作为施工测量控制网基准点来布设控制网，控制网布设好后报请监理审核。根据工程现场实际情况，在本工堆场区域岸侧边角区域布设两个控制点，作为道堆施工区的测量控制网络，该区域地势较为平坦，视野开阔。控制点布设尽量该区域的高点，并且尽量靠近设计道路边线，便于道路轴线控制。本标段在施工测量中将采用常规的测量仪器（全站仪、水准仪等）与GPS全球定位系统相结合的方法进行施工测量工作，即采用高精度GPS静态定位方法，由首级控制点引测临时加密点，得到临时施工控制点，作为施工控制的依据；采用全站仪、水准仪等常规的测量仪器设备和GPS、RTK技术相结合的办法对工程部位进行施工测量。6.1.2. 施工控制网的建立和复测（1）首级施工控制网以业主提供的首级施工测量控制网点作为工程施工定位的起算点和起算方向，即可在视线可及的范围内用作为常规测量方式（包括全站仪、经纬仪、水准仪测量等）的起算点和方向，也可作为在施工区域内GPS、RTK定位测量的参考点。（2）加密控制网本工程采用GPS、RTK（Real Time Kinematic实时动态差分模式）方式进行施工测量放样，拟在标段范围内加密控制网，缩短基准站与流动站间的实际距离，提高流动站的工作稳定性和测量精度。（3）加密控制网的施测加密网以首级网的起算数据为依据，采用GPS静态载波相位测量相对定位方式施测，并采用与首级控制网同等的观测要求和数据处理方案，确保加密网与首级网坐标系统的统一和测量精度的一致。（4）施工控制网的复测复测周期按照国家现行工程测量与形变规范，顾及到该区域沉降量当地气候特点，周期初始确定为施工前复测2次，施工期间半年1次，在经过23次复测，掌握沉降及水平形变量级后，再对其观测周期进行调整，复测时间宜安排在通视条件相对较好的季节。复测方案平面网：按原施工网布设情况，采用GPS方案进行，与原网测量方式相同。高程网：采用江岸上相邻水准点间高程异常进行GPS高程拟合，进行高程系统的统一归拢。坐标及高程系统选择平面采用与原网相同坐标系。为防止由于大尺度地壳形变乃至地震等对控制网影响，可考虑建立ITRE框架下的形变分析坐标系统。观测及仪器选择本标段投入使用的测量设备包括法国DSNP公司制造的THALES 6502 SK/MK GPS接收机，全站仪，经纬仪，自动安平水准仪等，精度控制如下。GPS接收机精度：静态 平面5mm+0.5ppm、高程10mm+1ppm 动态 平面10mm+0.5ppm、高程 20mm+1ppm 全站仪、经纬仪精度：2mm+2ppm，2水准仪精度：0.7mm6.1.3. 施工测量放样6.1.3.1. 沉桩测量定位控制本工程沉桩测量定位将采用由我局开发的“海工工程远距离GPS打桩定位系统”软件（简称AUTOLPS）。我局在外高桥水工码头标段、罗泾二期水工码头标段和常熟电厂水工码头标段的实践证明，该系统可完全满足海上及江上沉桩的精度要求。该系统主要是由三台固定在打桩船上的GPS流动站以实时动态即RTK模式实时控制船体的位置、方向和姿态，同时配合两台固定在船上的免棱镜测距仪测定桩身在一定标高上的相对于船体桩架的位置，由此可推算出桩身在设计标高上的实际位置，并显示在系统计算机屏幕上。通过与设计坐标比较，进行移船纠位，直至偏位满足规范要求后，下桩开打。桩身的倾斜度由桩架进行控制。桩顶标高由安装在桩架上的“高程感应系统”实时测定，同时配合由“锤击计数器” 所记录的打桩时的锤击数，进行打桩贯入度的计算，并反映在系统计算机屏幕上。打桩结束后，系统能自动打印出“打桩记录表”。沉桩技术规范要求，我们将在每个排架安排第一根桩用常规仪器测量打桩桩位。常规仪器测量水上沉桩设3台经纬仪或全站仪进行平面定位，其中二台定位，一台校核。仪器与桩之间的夹角控制大于90度。与码头后部临近区域，将根据地基沉降情况，在级配碎石层进行高程调整，保证上部结构层原高度不变并和码头面层平顺连接。6.1.3.2. 测量工艺要点（1）在施工组织设计中单独编制工程的测量控制方案（水工部分和道堆部分各一份）。（2）施工准备工作期间，将图纸提供的桩号、坐标、尺寸、高程进行复核并利用AUTOCAD绘制在图纸上，以及时发现可能存在的差错。（3）绘制出测量工作的总施工图，按比例绘制出引桥的轴线及有关桩基的方、坐标、桩间距离、三角控制网、方向点、水准基点及道堆区域控制点，并注明施测方法、精度、注意事项等。（4）测量放样前，认真阅读有关图纸，然后拟定放样方法，再根据图纸计算放样数据。放样数据必须由一人采用两种计算方法计算完成后，再由另一人复核，复核无误后方可进行现场放样。计算、复核、审核人员必须签字认可，未经复核的放样数据不能用于现场放样。（5）仪器安置好后，必须对“检查点”进行测量检查，确认仪器处于正常工作状态后，方可开始测量。现场测量由一人观测、一人记录计算、一人立尺，三人相互复核。为防止报错听错数据，现场记实行“数据回报”制度，以确认数据正确。放样完成后，必须采用其它方法对放样成果进行复核，确认无误后，由立尺人将放样成果交付现场使用，并嘱咐有关注意事项。（6）测量放样中要特别注意：墩身与该段引桥的中心坐标一致，但方位角有区别，同时与引桥轴线的方位角也有所区别，放样中要特别注意。（7）对测量仪器严格管理按照工程对测量仪器的精度和性能的要求，选用合格的测量仪器。 测量仪器必须由专人操作，其他人员不得擅自动用，以免损坏仪器。 为了保证测量精度及仪器安全，禁止在大风、大雨、大雾等恶劣气候条件下使用仪器。在阳光下或小雨天作业时，应打伞，遮阳、遮光。 仪器应保持干燥，遇雨后应将仪器擦干，放在通风处晾干后才能装箱。仪器箱应保持清洁、干燥，并放置干燥剂，严禁坐、压、碰撞。 为了保证仪器始终处于正常工作状态，仪器必须定期保养、定期自检，并按规定时间送专业检定中心检定。6.2. 施工检测与试验计划我们将委托具有相应资质的检测公司在现场建立工地试验室，工地试验室负责混凝土及砂浆试块的制作及养护，对砂石料、水泥等原材料及路基道路堆场地基压实度、含水率、混凝土强度、钢筋母材、钢筋焊接、混凝土配合比设计等进行检验和试验。6.2.1. 试验、检测组织机构本工程试验、检测组织机构详见下图。项目经理项目总工试验室主任材料主管试验工图6.2-1 试验、检测机构组织图6.2.2. 试验计划（1）钢材执行人：试验室主任。钢材品种、规格：按设计图纸核定级钢和级钢的品种与规格。检验项目：力学性能、工艺性能等。质量要求：钢材机械性能必须符合GB1499.2-2007、GB1499.1-2008的规定。钢材到场、试验工接到“到货通知单”后，即按规范要求取样，二天内完成试验，并报监理审核。（2）钢材连接执行人：试验室主任钢筋连接种类：机械连接、搭接电弧焊、闪光对焊。检验项目：机械连接和搭接焊做抗拉试验，闪光对焊做抗拉、冷弯性能试验。质量要求：按JGJ27-2001标准要求及时请监理见证取样进行试验，钢材焊接性能必须符合JGJ 18-2003标准要求。试验工作在二日内完成。（3）水泥执行人：试验室主任品种、规格：普通硅酸盐水泥，水泥标号P.O.42.5。检验项目：细度、凝结时间、安定性、强度等。质量要求：水泥上述指标必须符合GB175-2007要求。试验站接到“到货通知单”后，即安排人员按规范要求抽取样品完成检验。（4）细骨料执行人：试验室主任品种、规格：江砂。检验项目：筛分析、含泥量、泥块含量、表观密度、堆积密度、轻物质、碱集料反应。质量要求：砂子技术指标必须符合JTJ268-96标准要求，工程优选砂，以及高砼的相关要求。到场砂子试验站接到“到货通知单”后，即安排人员按规范要求抽取样品检测。（5）粗骨料执行人：试验室主任品种、规格：碎石、5-25mm级配。检验项目：筛分析、含泥量、泥块含量、针片状、表观密度、压碎指标。质量要求及完成期限：石子技术指标必须符合JTJ268-96标准要求，以及砼的相关要求。到场石子试验站接到“到货通知单”后当天安排人员按规范要求抽取样品，三天内完成上述各项目检测工作。（6）砼外加剂 执行人：试验室主任品种：泵送剂（减水剂）、早强剂及缓凝剂等。试验项目：外加剂与水泥适应性试验，外加剂改善砼性能试验等，本项目委外实施检测。质量要求及完成期限：在满足使用性能前提下方可使用。到场外加剂试验应根据外加剂使用说明书建议掺量及时进行上述性能试验（一周内完成送检）。（7）砼立方体试件执行人：试验室主任砼设计标号：现浇构件、保护层垫块砂浆等；氯离子含量：现浇构件。试验项目：150mm立方体抗压强度，氯离子含量。质量要求及完成期限：砼抗压强度和不得低于设计要求，氯离子含量不大于设计要求，分部分项按JTJ268-96验收必须合格。6.2.3. 试验记录报告每项试验项目必须有试验记录，记录不得涂改。每项试验项目必须有试验报告，报告的内容必须完整、数据准确、真实（工地试验室主任对试验数据的真实性、准确性负全责）。工程完工经验收后一月内向甲方提供全套试验竣工资料。6.2.4. 现场检测根据业主和现场监理的要求进行检测，包括：现浇构件的强度，混凝土保护层厚度，氯离子含量等。现场检测由项目总工负责，按照要求的项目进行检测，必要时由专业人员辅助检测。7. 主要施工工艺7.1. 码头施工工艺流程码头陆上沉桩码头靠船构件预制施工准备码头水上沉桩沉桩区域挖泥码头水平撑安装码头水平撑预制码头靠船构件安装码头桩帽现浇码头下横梁现浇码头水下抛石附属工程施工码头纵梁安装码头上横梁施工码头面板安装码头梁顶板缝现浇码头纵梁预制码头面板预制码头面层现浇竣工挖泥图7-1 码头施工工艺流程图7.2. 桩基工程码头岸线总长约3.5km，采取桩基式基础。其预应力混凝土管桩共5907根，其中直径800的4711根，直径1000的644根，直径1200的552根；钢管桩共计4731根，直径1200，其中直桩4161根，斜桩570根。桩基工程包括海上沉桩和陆上沉桩，海上沉桩安排2艘打桩船，配合2只方驳，自西向东推进，陆上沉桩安排2台陆上桩架，也自西向东推进，预钻孔桩与打入桩同步穿插进行。为使桩基工程满足承载力要求和上部结构使用要求，钢管桩和混凝土桩都必须满足一定的深度要求。其中钢管桩沉桩深度须满足以下原则：1）当spt100低于-23.0m时，钢管桩插入spt100以下深度不小于10m；2）当spt100低于-28.0m时，钢管桩插入spt100以下深度不小于9m；3）当spt100低于-33.0m时，钢管桩插入spt100以下深度不小于7m；4）当spt100低于-38.0m时，钢管桩插入spt100以下深度不小于5m；5）当spt100低于-43.0m时，钢管桩插入spt100以下深度不小于3m。预应力混凝土空心管桩沉桩深度须满足以下原则：1）1000mm140m预应力混凝土空心管桩要求插入spt100不少于1m2）1200mm140m预应力混凝土空心管桩要求插入spt100不少于1m根据沉桩要求，本工程钢管桩中1599根需要预钻孔，共计预钻孔深度15483米，拟选用2台ZSD150型循环钻机施工预钻孔。每台钻机均配备抱桩设施，施工时通过抱桩设施将钻机固定在护筒顶部。码头位置在填海的放坡坡面上，坡面上已有护坡块石，打桩时采用冲孔方式插入砼管桩。水上沉桩分2艘打桩船进行，自西向东推进；靠岸侧的6排混凝土管桩陆上沉桩，安排2台桩架，也自西向东推进。7.2.1. 水上沉桩工艺流程图沉桩施工准备打桩船进点桩驳进点吊 桩测 量 定 位稳 桩压 锤打桩船、桩驳抛锚就位施 打测量沉桩偏位完成沉桩记录图7-2 水上沉桩工艺流程图7.2.1.1. 打入桩沉桩方法（1）沉桩定位工程沉桩测量定位采用直角交汇和前方交汇法，分别在正面基线和侧面基线上布置一台经纬仪，进行直角交会，另布设第三台经纬仪于正面基线上用于校核，确保三台仪器观测点均在同一平面上，沉桩定位分粗定位、细定位、精定位三步进行，经各方向观测员校核无误后开始压锤施打。作业时打桩船移到沉桩位置，桩进入龙口，桩顶上放好桩垫，安设替打，抱桩器抱住桩身。根据设计施工图仰、俯要求，调整桩架仰、俯倾斜角度，直至符合施工要求。之后，GPS定位系统进入工作状态，根据GPS定位系统在电脑中显示进行平面位置及平面扭角调整，直至桩位和平面扭角符合要求，然后采用全站仪校核桩位，确保GPS定位和全站仪校核的桩位一致后，进入稳桩阶段。桩身的倾斜度由桩架控制。桩顶标高由安装在龙口后方的摄像机及测距仪实时测定，同时由“锤击计数器”记录沉桩时的锤击数，自动进行沉桩贯入度的计算，并显示在系统计算机屏幕上。沉桩结束后，系统能自动打印出“沉桩记录表”。（2）稳桩、压锤首先带紧桩船所有锚缆，放松吊桩钢丝绳，依靠桩身自重缓缓下沉入土，待桩不再下沉，表明稳桩结束（记录稳桩读数），打开抱桩器。进入压锤阶段，锤落到“帽子”（替打）上，桩继续下沉入土，待下沉结束（记录压锤读数），观察PHC桩与锤两者中心线是否在一条直线上。通过桩船锚缆对锤中心线稍作调整，使PHC桩与锤两者中心线保持一致。进一步带紧桩船锚缆，准备锤击。（3）沉桩施工控制沉桩前在桩身上，用明显的涂料，标记刻度，以控制沉桩标高。在自沉和压锤后,为纠正偏位,只能“微”调船位和龙口，以免因过大的调整而将桩折断、裂。锤击过程中，桩锤、替打和桩体应始终保持在同一直线，避免偏心锤击；沉桩宜连续进行，不宜中途停顿。每根桩均应作好原始施工记录，沉桩过程出现的任何不正常现象均应作好详细记录，并及时通知设计人员和监理工程师研究解决。在沉桩位置的陆岸，架设一台水准仪，对桩的自沉、压锤、施打的全过程进行监控，随时提供桩尖高程、入土深度及桩顶高程，并测定最后10击平均贯入度及桩尖最终高程。以贯入度控制为主，标高控制为辅，最终三振平均贯入度3cm/10击，且终锤时的锤击能量不低于额定能量的80%；当贯入度已达到标准而桩间未达到设计标高时，应继续锤击3050击，或继续沉桩10cm；当桩尖达到设计标高，但贯入度未达到设计要求时，应继续沉桩。遇特殊情况，会同设计、监理单位协商解决 。沉桩桩顶平面位置偏差：直桩：150mm；斜桩200mm，桩纵轴线斜度偏差（包括直桩桩身垂直度）1%（0.6度），且1%（0.6度）直桩偏差2%（1.2度）的桩数小于10%。7.2.1.2. 沉桩其他事项桩垫采用30cm厚多层瓦楞硬纸板，每打完一根桩后先清理替打内的纸屑，再装入新的桩垫，以起到有效的锤击能量削峰作用，保证桩顶不被打碎或打裂。替打使用的钢材保证有足够的强度和刚度，制作精细保证沉桩锤击过程中桩顶能够均匀受力。为有效消除沉桩过程中的水锤和气锤效应，防止桩身内产生较大的拉应力而导致环向或纵向裂缝，在替打侧壁上开排气孔，并在桩身适当位置预留排气孔。7.2.1.3. 桩基施工质量保证措施（1）桩身质量及混凝土强度符合设计及规范要求，出厂构件必须有合格证，桩驳到现场后应对桩的质量、数量、规格进行检查。（2）沉桩前应对所用仪器进行校核或维护，使仪器始终处于良好的工作状态。（3）稳桩、压锤后应避免纠正桩位。开锤前应检查桩与锤是否在同一直线上，避免因桩偏心锤击引起桩顶碎裂或断桩。（4）沉桩前作业人员熟悉桩位并进行安全技术交底，在沉桩时做好对定位、稳桩、压锤以及最后停锤的观测，并正确、真实、清晰、完整地做好沉桩记录，沉桩施工员做好施工日记。（5）沉桩期间要注意过往船只航行，避免由于航行波对沉桩正位率影响或造成沉桩质量事故。（6）沉桩过程中要密切注意发生溜桩情况，及时采取相应措施防止发生质量事故和安全事故。（7）沉桩过程中要密切注意桩身变化，一旦发现问题，应立即停锤，并会同设计单位和监理工程师，分析原因，采取相应措施。（8）沉桩结束后尽快夹桩，形成纵横向的联系，并作安全警示标志。尤其在台风季节，在不影响后续沉桩的前提下，尽快完成已沉桩基的桩帽，保证桩的安全。（9）桩顶处理：当打入桩超高在设计允许范围时，先标注高出部位，沿标注用切割机沿桩周切割一周，然后用空压机、风镐等工具进行人工凿除；当打入桩超高超出设计允许范围时，会同监理、设计等有关单位共同研究确定处理措施。超高部分首先进行标高测定，标注高出部位，沿标注平面凿除，后由打桩船吊离。保证桩顶修凿平整，标高允许偏差10mm。7.2.1.4. 沉桩安全保证措施为确保工程沉桩的安全施工，结合工程实际，必须做好以下安全工作。（1） 开工前必须向海事部门办理航行通告。（2） 严格执行海事局、地方政府和本企业的水上作业各项安全规章制度。（3）水上交通：船舶水上施工前按海事部门要求设置航浮标和导向灯等航行标志，施工船只挂避让信号灯、旗，并派专人警戒，防止外来船只误撞施工区。（4）所有参与施工的船舶必须“三证”齐全，船上必须配备足够的救生、消防设施。（5）沉桩施工前，对施工船舶和人员做好安全交底工作。沉桩施工时，由沉桩施工员统一发布施工口令。（6）建立天气预报接收制度：遇到恶劣天气，必须停止施工，所有船只和设备要做好安全保护工作。（7）由专职安全员做好现场安全记录。（8） 做好现场沉桩施工船舶、作业船舶的调度协调工作，确保沉桩的顺利进行。7.2.2. 预钻孔桩沉桩方法预钻孔桩与打入桩同步穿插进行。本工程拟选用2台ZSD150型循环钻机施工预钻孔。每台钻机均配备抱桩设施，施工时通过抱桩设施将钻机固定在护筒顶部。其作业顺序如下：搭设平台钻机就位钻机钻孔清孔移开钻机灌注水泥砂浆插入砼管桩对砼管桩锤击拔出钢套管打入桩过程中，对需预钻孔桩位，利用海上浮平台定位。7.2.2.1. 搭设平台平台结构采用钢结构，采用壁厚=0.60.8cm，直径600mm钢管作为支撑桩，支撑间距=68m，上部采用609mm钢管拼装而成，15*15，上铺=10mm钢板作为平台面板如图；支撑钢管施打时，平台海上浮到预钻孔点，先用经纬仪（全站仪）予先测出桩中心位置，在桩中心处插上标志，预留出桩位置。采用振动锤配合施打，振动下沉，穿过淤泥层到达粉质粘土层3米即终止。用袋装砼护住钢管桩底部，固定钢管桩来支撑工作平台。在岸侧的每隔10米两边各设一个沉降观测点（沿纵向），共六个沉降观测点，每天定时观测，发现问题及时处理，以确保工作平台的安全。搭设和转移平台由起重船和方驳联合作业。7.2.2.2. 钢护筒的制作与沉放（1）钢护筒的制作：根据灌注桩所处位置地质条件，钢护筒采用=8mm厚的钢板制作，材质为A3钢，分节加工，卷板焊接法制作，护筒成型后电焊接缝，焊缝要饱满，焊渣应清除干净。将焊接成型后的钢护筒对接焊成3-8米。施工时根据需要选用。每根桩第一节护筒的外侧用=8mm、宽20cm的钢板外贴焊接加强，以免护筒沉放时内卷。钢护筒需穿过淤泥层、抛填块石层、进入粘土层或不透水层。（2）钢护筒沉放：当施工工作平台搭完并验收达到安全要求后，定出桩位，采用横鸡趸将护筒吊装就位并垂直沉放。然后用震动锤振压下沉，当无法沉放或护筒已穿过淤泥层，应立即停止沉放，换用冲桩机冲孔，若冲孔穿越护筒底端，有漏浆或塌孔现象，则用震动锤继续振压护筒沉放，以不影响成孔，等冲孔穿过块石层后，并用振动锤施打进岩层一定深度，以保证灌注桩质量为原则确定停止护筒沉放标高。护筒埋设时要求护筒中心与测量标定的桩中心偏差不应大于10cm，并保持垂直。对于尚未灌注砼或砼强度未达到5Mpa的灌注桩，在相邻5倍桩径（中到中，即67m）范围内不得下套管或沉桩，必须预先统筹安排好冲孔顺序，跳格冲孔。7.2.3. 冲孔灌注桩施工（1）灌注桩成孔本工程由于桩数量少，故拟采用2台ZSD150型循环钻机冲孔桩机进行灌注桩成孔。安放桩机前，先用空压机将护筒内砂和浮泥清除。桩机开始冲孔前要检查操作性能，检查桩锤的锤径、锤齿、锤体型状，并检查大螺杆、大弹簧垫，保护环、钢丝绳及卡扣等能否符合使用要求，根据不同工程的具体特点确定锤齿长度。锤齿不宜过长，一般以56cm为宜，锤齿应向外倾斜，倾斜度以1:5为宜，开孔前应将冲锤悬吊距平台面1米左右，检查锤体的偏心程度，对明显偏心的冲锤严禁使用。开孔时低锤密击，锤高冲程不大于1m，以免产生偏孔。及时加片石、砂砾和粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实。对于抛填块石层厚度较大，硬度较高的工程，锤齿采用耐磨块，能更好提高工作效率，确保工程进度。当穿过块石后，进入淤泥层，冲孔时也采用低锤密击方法，并加粘土块夹小片石，反复冲击造壁。当进入砂层后，可适当加快速度，将锤提高至1.52.0m以上转入正常冲击，并随时测定和控制泥浆比重。当遇到岩层表面不平或倾斜，应抛入2030cm厚块石，使孔底表面略平，然后低锤快击使成一紧密平台后，再进行正常冲击，同时泥浆比可降到1.2左右，以减少粘锤阻力。但又不能过低，避免岩渣浮不上来，掏渣困难。在冲孔过程中被冲碎的石渣，一部分和泥浆挤入孔壁空隙中，大部分由掏筒清除出来，在开孔阶段，尽量使石渣挤密孔壁而不掏渣，在冲击至45m深度后，则要开始掏渣，并及时加水保持孔内水位的高度以防塌孔，每次掏完石渣后，测定孔内护壁泥浆的比重，不够时则加粘土以恢复泥浆正常浓度。开冲一个台班后，重新复检桩位，偏差超过规范要求时必须重新定位修正。继续冲孔，每班应掏渣23次，每次掏渣后必须加入粘土造浆，也可直接补给泥浆，随着冲孔进行按前述方法跟进下护筒。冲孔过程中，钢丝绳上要设有标记，提升落锤高度要适宜，防止提锤过高击断锤齿，提锤过低进尺慢，工作效率低。松绳不应太少以防止打空锤，也不宜松绳太多，容易偏孔或卡锤。一般情况下，抛填块石层以冲程1.52.0米为宜，淤泥层以1.01.2米为宜，发现吸锤现象可向孔内加块石，在亚粘土层冲程不应大于2米，在砂层中冲程以2.02.5米为宜。冲孔过程中泥浆比重的大小将会直接影响冲孔进度，因此在冲孔时应视地质条件认真控制好泥浆比重，一般以1.251.35为宜，泥浆过浓易斜孔、吸锤，进尺较慢；而泥浆过稀则易塌孔，多沉碴，进尺也慢。在强风化岩冲孔泥浆比重以1.31.35为宜；在砂粘土层冲孔泥浆比重，控制在1.25左右。灌注桩桩端原则上应进入中风化岩层，当强风化岩层厚度2m时，桩端进入中风化岩的深度为3m，当强风化岩层厚度2m而4m时，桩端进入中风化岩的深度为2m，当强风化岩层厚度4m而6m时，桩端进入中风化岩的深度为1m，当强风化岩层厚度6m而8m时，桩端进入中风化岩的深度为0.5m，当强风化岩层厚度8m时，桩端进持力层可采用强风化岩层。一般冲孔桩的排渣方法有正循环法、反循环法、捞渣桶掏渣法、吸渣泵吸渣法等多种方法。本工程采用捞渣桶捞渣。捞渣桶直径为400450mm，长1.82.0米，使用桩机上副钢丝绳（2#绳）掏渣，每次捞渣后及时往孔内补给泥浆，以防塌孔，继续冲孔时，若孔内泥浆较稀即向孔内投入粘性土，冲锤上下拉动自行造浆。每工作班要23次将冲锤提出孔口清洗检查，检查锤头是否变成蒜头锤，有无断齿，钢丝绳扎口是否松动，大罗杆的磨损程度，大弹簧是否拆断等，发现问题应及时向主管工程师报告，并进行解决处理。如换用新焊锤齿的冲锤，应与原冲锤比较锤径大小，若新锤径大于原冲锤，孔内应回填块石进行修孔，以免卡锤。每工作班至少测孔深三次，进入基岩要及时取样，并通知监理工程师等有关部门确认，每次取出的岩样要详细做好记录，并晒干保留作为工程验收依据。交接班应详细交接冲孔情况及注意问题，发现异常情况马上纠正，因故停冲时冲锤要提出孔外以防埋锤，并随即切除电源。冲孔过程中桩机上必须设有记录本，由操作人员做好各项原始记录，一般每2小时记录一次，遇特殊情况每半小时记录一次，终孔后将原始记录交给资料员保留作为工程竣工资料。（2）冲孔过程可能遇到问题的处理及预防措施遇探头石处理由于该码头陆域采用爆山填海，因而在冲孔过程中可能遇到孔内一边有大块孤石伸进孔内，其余孔边是砂层或土层时（俗称遇“探头石”），往下冲孔时会发生偏孔现象，可向孔内填入块石至高出探头石1.01.5米处，然后冲锤冲孔，开始冲程要适当降低，待块石冲实后，冲锤冲击时受力均匀，换用较高冲程，将探头石及块石一起击碎，若此后还有偏孔，重复上述方法继续修正。卡锤处理在施工过程中当冲孔形成梅花形孔、锤偏心过大或不圆容易造成卡锤。一旦卡锤应立即采取措施，进行处理，可用以下方法处理：a.用桩机2#钢丝绳栓住打捞钩，放入孔内勾住锤体保护钢箍，主钢丝绳（1#绳）与2#绳同时一松一紧拉锤，将锤拔出。b.若第一种方法不能将锤拉出，可采用第二种方法：在桩机底盘前方栓上定滑轮，1#绳通过滑轮改变受力方向，与2#绳同时紧拉拔锤，定滑轮可在底盘正前方及左右两边多个角度安放，以便得到最佳拔锤位置。c.可利用起重设备配合桩机同时拔锤，但起重设备应设保护绳，以防发生安全事故。d.若以上三种方法还未能拉上冲锤，可采用爆破法：用空压机气举清除孔内沉渣及沉积泥土，同时做好爆破申报工作，得到上级主管部门批准后才能爆破作业。当孔内泥渣清理干净后，测量绳实测锤头标高确定卡锤位置，按预定位置放入炸药，桩机操作员紧拉1#、2#钢丝绳的同时引爆炸药使桩锤松动，并立即拉上冲锤。随后检查卡锤原因，必要时更换冲锤。继续冲孔时，应回填块石进行修孔，桩锤变形或磨损较大的必须更换。（3）卡锤预防措施定期检查锤齿磨损情况，入岩后提锤不能太低，防止出现梅花形孔；偏心过大或不圆的锤不能使用；锤顶弹簧应灵活，损坏及时更换；注意新换锤的直径变化情况，开始冲程不宜过大；卡锤后打捞时注意不要让铁件掉入孔内；（4）漏浆处理因工程地质问题在施工过程可能会出现漏浆，随着冲孔过程向孔内不断投入粘土块挤压空隙堵塞漏洞，跟进临时钢护筒。当冲孔56米出现漏浆立即往孔内沉放钢护筒，一边冲孔一边跟进，保持孔内液面与海平面基本一致。（5）终孔、清孔及验收在冲孔过程中，要随时补充泥浆，调整泥浆比重，泥浆采用专门铁箱装住，以免泥浆污染到附近水域。泥浆由塑性指数Ip17的粘土调制，并经常测定泥浆比重。到达设计要求的标高后，进行桩底岩石取样，通过业主、监理工程师等共同验收。确定终孔后，进行孔径及标高测量，做桩位偏差值复测，符合设计标准立即进行清孔。清孔是保证灌注桩质量的关键工序、重要环节，根据本工程地质条件，可采用换浆与掏渣相结合方法，清孔后孔底泥浆浓度应达到规范要求，以防止孔底漏浆，在灌注砼之前，孔底50cm以内的泥浆比重应小于1.25，含砂率8%，孔底沉渣厚度小于5cm。用捞渣桶捞渣，若沉渣较厚，为提高工作效率，可采用6m39m3空压机气举清孔，效果更佳。使用捞渣桶清孔，为了更好地悬浮石渣，向孔内加入粘土或膨润土，桩锤在孔底上下冲运造浆，清孔时测量锤在孔内上下拉动无阻力感，而且泥浆比重等各项指标符合规范要求时，即为清孔完成。清孔完毕立即测量孔深并做好记录，浇注混凝土前应再次测量孔深，二次孔深之差为沉渣厚度，符合设计要求填写隐蔽验收记录，随即浇注混凝土。否则应再次清孔，经监理工程师验收合格后才能浇注混凝土。7.3. 上部结构工程7.3.1. 现浇桩帽、横梁7.3.1.1. 桩帽本工程桩基与上部结构通过现浇桩帽连接在一起。桩帽尺寸为2.2m*2.2m*1.3m（H），桩帽在水上施工，在桩上设置抱箍，然后在抱箍上搁置型钢围檩，铺设格栅和底模板，然后绑扎钢筋、立侧模板、浇筑混凝土。码头桩帽施工工艺流程如下：测定底板标高搭设围囹安装桩芯底模、钢筋吊筋螺丝安放钢围囹铺格栅放排架线、封头线铺底板钢筋绑扎安放侧模测定砼浇筑标高模板、钢筋验收砼浇筑砼顶部养护拆模砼整体养护砼表面缺陷修补下道工序图7-3 码头桩帽施工工艺流程图施工方法：（1）桩帽模板a.桩芯模板本工程桩芯混凝土采用C40不收缩混凝土，管桩桩顶截桩要求设计成水平截口，桩芯混凝土底部要求采用16mm厚A3钢材封底板封底。桩芯模板（桩头处理）示意图如下所示：图7-4 桩芯笼模板钢筋示意图b.码头桩帽模板 桩帽围囹夹设本工程桩帽围囹采用28以上槽钢，紧贴桩帽边缘，利用对拉螺栓将桩帽两边槽钢对拉夹紧，并且利用吊筋螺栓将承重槽钢反吊在砼桩或钢管桩上，以满足桩帽现浇时所需承载力。本工程桩帽多为单桩桩帽，为保证桩帽整体稳定，在底部槽钢围囹夹设时，将多个单桩桩帽用槽钢牵连，成为整体，使各个桩帽更加稳固。同时，码头前沿桩帽上设计有靠船构件，需适当增加围囹夹设强度。码头桩帽围囹整体夹设布置图如下：图7-5 码头桩帽围囹整体夹设示意图 底模工艺底模采用1.8cm胶合板，上下钢围囹采用双榀组合槽钢，槽钢型号选用28，并通过M25吊紧螺丝反吊于桩头承重，用2根M16对夹螺丝把钢围囹固定在桩身上，每根桩顶布置3对M25吊紧螺丝，吊紧螺丝在桩头用电焊连接。格栅采用10cm15cm木方，其铺设间距为30cm。 侧模工艺侧模采用框木模板。侧模的横夹条采用48钢管，分上、中、下三道，每道两根同时加M16对拉螺栓，上口对拉螺丝从侧面顶部穿过，间距为6080cm。模板工艺见图7-6 直桩桩帽模板布置示意图 图7-7 斜桩桩帽模板布置示意图 图7-6 直桩桩帽模板布置示意图 图7-7 斜桩桩帽模板布置示意图（2）桩帽钢筋钢筋加工采用在陆上钢筋加工场加工为主，待主体钢筋加工完毕后，再运输至现场，吊装到构件底模板上，现场细部钢筋绑扎搭接。绑扎要求根据施工规范和设计要求进行（3）桩帽现浇砼所有桩帽浇注均采用C40混凝土，其施工方式和现浇横梁一样，均采取陆上接长泵管直接浇筑和水上浇筑相结合。掌握当地潮汐情况，注意当地天气情况，浇注混凝土须确保浇筑过程不受海水影响，并尽量不受天气影响。浇注前先检查模板的强度、稳定性，做到模板的严密性，不得漏浆。采用商品混凝土进行浇注。在浇注时，保证混凝土的连续浇注。浇注过程中加强振捣。严格控制混凝土质量。浇筑完成后及时进行养护工作7.3.1.2. 横梁现浇横梁共计1118件，混凝土共计222215方（1）横梁模板码头横梁浇筑在码头桩帽完成之后，先浇筑码头下横梁，下横梁浇筑完成后进行水下抛石，抛石完成方可开始安装预制纵梁，预制纵梁安装完成后开始浇筑码头上横梁，码头横梁模板图如下所示：图7-8 码头下横梁跨径处底模布置示意图模板工程施工要点：模板及支撑按规范要求加工，确保模板及支撑达到设计图纸规定的外型尺寸及标高，外型尺寸误差控制在规范允许的范围内。钢围囹安装：沉桩结束后测量工先在桩上抄好底板标高，每根桩上必须抄2处标高标志。钢围囹布置时，注意检查槽钢型号是否正确，同时槽钢要贴紧桩身，用对拉螺栓夹紧，吊紧螺栓在桩顶及下弯角处贴紧桩头，不得留有空隙，吊紧螺栓加热弯角时缓慢进行，以防止转角出现截面突变。侧模板安装：模板的配置及支撑严格按规范要求施工，确保模板装配良好并达到设计图纸规定的外型尺寸及标高，外型尺寸误差控制在规范允许的范围内。横夹条、竖夹条、对拉螺丝的型号、数量、位置一定要正确，保证满足侧模板的挠度和刚度要求。侧模与侧模之间，侧模与底板之间必须粘贴好泡沫胶带纸做好止浆措施。所有模板结构需经过班组、施工员、质量员三级检查，并由监理工程师验收合格后方可进行混凝土的浇筑。（2）横梁现浇混凝土现浇混凝土结构，靠近岸侧的地方拟用泵车接长泵管直接浇筑；远离陆地的水上混凝土的浇筑拟安排两只平板驳，一只平板驳托运泵车停在混凝土浇筑点，另一只平板驳托运着橄榄车在陆地和浇筑点之间来回运动，把混凝土送到浇筑点浇筑。砼施工严格遵守规范和操作规程，浇筑时应连续进行，并及时振捣，振捣采用振捣棒和人工拍浆板相结合的办法，以增加砼的密实度和均匀性，振捣时先以插入式振捣棒振一遍，再以拍浆板拍浆振实，同时注意振捣深度、间距和方式，避免漏振和振捣不充分，角铁、砼接缝处采取砼初凝前加灰二次振捣，减少该部位因砼收缩应力集中产生的裂缝。浇筑完成后按照规范要求及时养护。7.3.2. 码头梁板的预制及安装（1）概述该工程预制构件较多，共计32615件。其中预制预应力空心板29221个，单个最重23.5t；预制吊车梁480根，单根最重53t；预制中间纵梁500根，单根最重42t；预制边梁2164根，单根最重42t；预制电缆梁250根，单根最重86t；（2）主要施工工艺流程模板制作模板安装钢筋加工绑扎砼浇筑拆模养护、转堆出运安装（3） 主要施工方法模板工程模板设计：分项工程主管工程师进行模板设计后，由总工程师审核，并报监理工程师批准同意后交由模板班进行加工。模板加工及安装，a.模板制作必须满足以下要求：(i) 模板制作前将制作模板的方法、材料等方面计划和详细说明送监理工程师审