码头灌注桩施工方案.docx
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码头灌注桩施工方案.docx
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码头灌注桩施工方案
、概述
1.1工程概况
本工程LNG码头栈桥共有①1600mm的灌注桩共36根,分布在第1a、1b、DT1、
DT3、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩、⑪排架及补偿平台PT2处,排架灌注桩的横向间距(桩
中对桩中)为3.3m、补偿平台为7.7m,桩顶设计标高为+8.54〜+10.1m,桩底设计标高为-38.25〜-33.46m,桩长42~47m不等。
灌注桩钢护筒内直径为1.6m,壁厚为
14mm,材质选用Q235B,钢护筒外侧一定长度采用环氧玻璃鳞片防腐。
灌注桩混凝土采用C45高性能混凝土,混凝土总方量为2910.57m3;钢筋为普通钢筋,总量为658.7t。
灌注桩要求入土深度不小于18m,且桩端进入中、微风化花岗层不小于4.5m,无中风
化花岗岩层时进入微风化花岗岩层不小于3.0m。
1.2编制依据
1)《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)
2)《高桩码头设计与施工规范》(JTJ291-98)
3)《港口工程质量检验评定标准》(JTJ221-98)
4)《港口工程质量检验评定标准》局部修订(JTJ221-98)
5)《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268-96)
6)《港口工程灌注桩设计与施工规程》(JTJ248-2001)
7)相关图纸及文件。
1.3自然条件
本工程位于秀屿与龙虎屿之间海域。
设计高水位为7.35m,设计低水位为0.78m;
年均气温20.3C,年均降水量1300.8mm。
常风向以NE向,频率28.9%,每年7〜9月受台风影响,年均2次。
该海区潮汐类型属正规半日潮。
设计高潮位+7.35m,设计低潮位+0.78m。
潮流为沿海岸线走向的往复流,落潮流速大于涨潮流速,最大流速为1.85m/s。
1.4工程地质
②淤泥;流塑,N=0.1击(0~1击),属软弱土。
全区连续分布,层顶标高:
-17.96~-0.33m,平均为-8.53m;层厚:
2.00~10.20m,平均为5.35m。
②1淤泥混砂(贝壳):
流塑,N=1.7击(1~2击),属软弱土。
该层不连续分布,层顶标高:
-21.84~-2.41m,平均为-8.58m;层厚:
0.80~3.80m,平均为2.16m。
22砂混淤泥:
松散,N=3.0击,属软弱土。
该层呈透镜体状分布,层顶标高:
-4.61m;层厚:
2.80m。
3粉质粘土~粘土:
可塑~硬塑,N=11.1击(5~17击),属中软土~中硬土。
该层不连续分布,层顶标高:
-14.34~-6.53m,平均为-10.64m;层厚:
0.90~6.10m,平均为3.18m。
51残积土:
可塑,N=11.8击(8-14击),属中软土。
该层不连续分布,层顶标高:
-20.90~-7.41m,平均为-13.81m;层厚:
1.80~4.90m,平均为3.83m。
52残积土:
硬塑,N=21.9击(15-30击),属中硬土。
该层较连续分布,层顶标高:
-23.96~-17.89m,平均为-19.95m;层厚:
1.20~6.20m,平均为2.81m。
6全风化花岗岩:
呈坚硬土状,N=39.0击(32-49击),属中硬土。
该层连续分布,层顶标高:
-25.42~-19.09m,平均为-22.34m;层厚:
0.50~7.10m,平均为3.12m。
7强风化花岗岩:
呈坚硬土状,局部呈半岩半土状,N>50击,属坚硬土,具有较高的承载能力,可做为构筑物的基础持力层。
该层连续分布,层顶标高:
-31.32~-12.31m,平均为-24.41m;层厚:
2.60~7.30m,平均为4.53m。
71微风化花岗岩:
岩质坚硬,,具有高的承载能力,仅呈透镜体状分布。
层顶标高:
-23.93m;层厚:
0.60m。
8中风化花岗岩:
岩质坚硬,,具有高的承载能力,为区内良好的基础持力层。
层顶标高:
-29.04~-25.29m,平均为-27.15m;层厚:
0.90~1.90m,平均为1.50m。
二、施工工艺流程
三、施工方法
3.1总体施工方法
灌注桩施工采用水上搭平台冲孔的施工方法。
钢护筒及施工平台中直径为1m的支承桩由打桩船施打,施工平台中直径为0.5m的支承桩由设置在方驳上的50吨履带吊吊着振动锤施打。
第1a、1b排架灌注桩在工作平台及靠船墩的沉箱安装完成后再进行施工作业,钢护筒及施工平台的支承桩由设置在方驳上的50吨履带吊吊着振动锤施打。
冲孔机选用GKS-10A快速双筒卷扬机,冲锤重4.5吨,泥浆循环采用3PN离心式泥浆泵和6PS离心式砂泵,最后清孔采用7kg/6m3空压机进行抽浆法清孔。
钢筋笼在岸上制作,通过方驳及设置在上面的履带吊进行运输和安装。
混凝土采用陆上搅拌,由搅拌车运到现场,再通过地泵进行浇注的工艺。
3.2护筒制作、防腐与打设
3.2.1制作、防腐
钢护筒采用S=14mm厚的钢板制作,材料采用Q235B。
第6~11排架位置根据灌注桩地质钻孔资料可知:
强风化岩面标高为-23.5~-27.5m不等,根据设计要求,钢护筒要沉放至强风化岩面且伸入横梁(墩台)底部100mm,因此钢护筒的长度从32~36m不等。
钢护筒制作工艺流程如下:
板材裁剪f板材卷圆f接缝焊接f成型后二次卷圆f接长f除锈f防腐处理f运至出运码头f接长f接缝防腐处理f验收
板材裁剪:
按照钢护筒的尺寸向钢板厂订做2X5.0m、S14的Q235B钢板,在进行卷圆前对四周按规定开坡口。
板材卷圆:
调整卷板机,使卷出的圆筒的内径为1.6m。
接缝焊接:
卷圆完成后,采用自动焊接设备按照先内后外的原则对焊缝进行焊接。
成型后二次卷圆:
将焊接完成的钢护筒成放到卷板机上进行二次卷圆,保证钢护筒的圆度。
护筒接长:
每节护筒经检查符合要求后,将两节钢护筒放在驳接导向支架上,通过调整导向支架使两节钢护筒的垂直度一致并良好搭接。
焊接采用自动焊。
钢护筒在厂家(福州腾泰建筑管道工程有限公司)分节制作,并进行喷砂除锈和防腐处理。
每节长度从8~12m不等;分节制作好的钢护筒用平板车运至出运码头(位于福建省港口工程公司预制场),在码头后方接长并对接缝作防腐处理后由门机吊上平板驳。
防腐蚀涂料环氧玻璃鳞片,由专业生产厂家派专人在现场指导环氧玻璃鳞片的喷涂。
钢板加工前对其表面进行除锈。
钢板表面采用喷砂(铁矿砂)除锈,所有磨料必须干燥、无杂质且符合除锈要求。
喷砂除锈后表面清洁度应符合GB/T8923-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中的Sa2.5。
钢护筒加工成型后焊缝处及其它丢漆处表面采用电动工具除锈,除锈后表面清洁度应符合CB3230-1985《船体二次除锈评定等级》中的St3。
钢护筒除锈涂装质量应符合CB/T3513-1993《船舶除锈涂装质量验收技术要求》中的有关规定。
表面无漏涂、气孔、裂纹以及明显的流挂、刷痕和起皱。
钢护筒焊缝处在涂防锈底漆之前,应确认焊缝检查合格并达到除锈等级标准。
钢护筒底口用14mm厚、300mm宽钢板作一圈加强箍,以防止护筒在施打过程中变形。
3.2.2钢护筒沉放和施工平台支承桩的施打钢护筒用驳船运至施工现场,支承桩通过陆运至施工现场,在陆上拼装;钢护筒由
“粤工桩六”直接将钢护筒打至强风化岩面,施工平台与施工便道直径为37.7cm的支承桩由设置在1000吨平板驳上的50吨履带吊吊着振动锤(功率为90千瓦)施打,施工平台中直径为1m的支承桩由“粤工桩六”施打。
桩位平面位置采用一台经纬仪和一台全站仪前方交汇控制,垂直度由经纬仪同时控制。
护筒沉放时要求位置偏差不大于10cm,垂直度不大于1%。
1、“粤工桩六”施打钢护筒和钢管桩的控制方法
1)钢护筒施打的控制方法
钢护筒用D100锤开第一档施打,每振锤击5次,要求每振的贯入度不小于5cm,当每振的贯入度接近或达到5cm时马上停止锤击。
垂直度由设置在岸上的全站仪控制。
2)钢管桩施打的控制方法
钢管桩用D100锤开第三档施打,收锤标准是最后一阵(10击)平均每击贯入度不大于3mm。
垂直度由设置在岸上的全站仪控制。
2、测量控制
3、测量仪器
仪器名称
型号规格
出厂编号
测量精度
测量范围
全站仪
拓普康GTS-332N
OP1972
2"
3km
经纬仪
威特T2
251554
2"
1.5km
1
4、桩位坐标计算
附后:
灌注桩桩位坐标表
3.3施工平台
3.3.1施工平台施工
施工平台布设总体原则:
必须保证有足够刚度,有一定的工作面,便于操作与施工。
根据施工现场实际情况,将⑥~@排架各设一个施工平台,平面尺寸为6mx15m,
①排架设一个施工平台,平面尺寸为10mx15m,补偿平台设一个施工平台,平面尺寸为20mx20m。
除①排架施工平台外其他各平台之间通过搭设2m宽的施工便道相连,
施工便道作为行人及铺设混凝土泵送管的通道。
排架灌注桩的施工平台顶面标高为9.0m,补偿平台灌注桩的施工平台顶面标高为11.0m。
施工平台支承桩为©500钢管桩,钢管桩间距为4m。
钢管桩位布置时避开灌注桩孔位。
施工平台横向承重梁为I40工字钢,工字钢下5m处用一根140mm槽钢将钢管桩相互连接,槽钢和工字钢之间用一对140mm槽钢做斜撑连接。
工字钢上铺设][25
的双槽钢,槽钢间距约为1m,槽钢上密铺50mm松木板。
施工平台四周设有©50钢
4根
管栏杆和安全网。
施工平台所有钢结构之间均为焊接连接,同时设置相应的防横向滑移措施结构。
由于⑦、⑧、⑨排架桩的入土深度小,为了增加工作平台的整体稳定性,施工平台的支承桩有4根用©1000、320的钢管桩沉放,以增加平台的稳定性,这钢管桩施打时要求入强风化岩0.5~1.0m。
3.3.2施工平台结构计算
一、纵梁计算(次梁)
1、钻机移动过程中
集中荷载(钻机自重):
pi=15t/(2X4)=1.875t
均布荷载(槽钢自重):
qi=25kg/m=0.025t/m
支座反力:
NAmax=2.1tNB=1.05t
跨中弯距:
Mmax=ql2/8+pi|/4=0.025X16/8+1.875X4/4=1.925t•m
2、钻机工作状态中
p2=(15/2+7X1.5)/4=4.5t
支座反力:
NA=p2X3.7/4+ql/2=4.21t
Mmax=4.21X0.3=1.263t•m
取Mmax=1.925t•mN=4.21t进行验算
纵梁选[22,Wx=233.8cm3|x=2571.4cm4A=36.24cm2
抗剪强度:
Tmax=QSx/(|xb)=4210X130.3/(2571.4X0.9)=237
二、横梁计算(主梁)
F1=F2=F3=F4=4.21t
|28b自重:
q=0.048t/m
NA=NB=(4X4.21+0.048X5)/2=8.54t
Mmax=ql2/8+NA•I/2-F1(1+2)=8.87t/m
横梁选I28b:
WX=534cm3A=60.97cm2|x/Sx=24.241
抗弯强度:
c=Mmax/Wx=887000/534=1661kg/m2<[c]=2150kg/m2
抗剪强度:
Tmax=QS
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