小虎施工组织设计陈焕龙重点Word文档下载推荐.docx
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5:
12根,3:
24根
42
3
钢管桩桩顶加强
C40砼
m3
670.6
钢筋
t
143.9
包括Ⅰ、Ⅱ级钢筋和型钢等
4
钢管桩桩尖嵌岩
515.4
119.3
5
钢管桩高应变动力检测
12
6
嵌岩桩超声波检测
23
7
嵌岩桩取芯检测
8
¢1000灌注桩低应变动力检测
273
9
灌注桩
C30砼
5289.3
1090
10
现浇墩台
23140
1338
11
现浇横梁
3162
506
预制靠船构件
217
15t以内的靠船构件:
43件
预制块数
块
57
10吨以内的靠船构件:
14件
24.5
13
预制应力空心板
2720
20t以内的板:
169件
355
287
25t以内的板:
186件
预应力钢筋
374
14
现浇面板及悬臂板
981
C45砼
121
用于板间接缝
270
15
现浇磨耗层
630
16
现浇护轮坎
17
SA--B600H×
1500H
标准反力型
套
橡胶护舷,含配件
18
2500H
19
SA--B500H×
28
20
21
D300H×
2000L
长2000mm
70
22
SUC1700H
低反力型
鼓型橡胶护舷,含配件
橡胶舷梯
长1800mm
含配件
24
系船柱
350KN
550KN
25
脱缆钩
1000KN双钩
1000KN三钩
750KN双钩
26
栏杆
不锈钢
2100
27
钢管桩防腐
SAVCOR@恒电压/恒电流控
IP65级保护,不锈钢或海洋级铝外壳
制变压整流单元,700A/24V
RECON@系统
全自动监控
SAVCOR@钛管
支
39
涂敷金属氧化物阳极
SAVCOR@长效锌参比电极
适合深水永久安装
SAVCOR@便携式铜/硫酸铜参比
XLPE/PVC电缆(150mm2
7500
/35mm2)
单芯屏蔽电缆(1.5mm2)
2500
负极接头
个
大功率可变电阻
水下区涂层系统
m2
10900
水位变动区及浪溅区涂层系统
8180
2.2自然条件
2.2.1地理位置
本工程位于黄埔港下游狮子洋西岸小虎岛的东侧。
工程地点处河面宽敞,其东南面大虎岛为天然屏障。
往下游约15公里为虎门出口,地理坐标113º
33′43″E,20º
50′24″N。
2.2.2气象
港区位于狮子洋水域,当地无长期气象观测资料,离港址较近且资料较长的气象站为东莞气象站和赤湾气象站。
其中东莞气象站气象要素受陆域影响较大,赤湾气象站气象要素受海洋气候影响较大,而本港处于两者之间。
两气象站除风以外的气象要素相差不大,从资料年限和工程安全考虑,气温、降雨、雾、雷暴、相对湿度均以东莞气象站1957-1997年统计资料,风资料以赤湾气象站1967-2001年统计资料。
东莞气象站和赤湾气象站的位置
站名
东经
北纬
与港址的距离及方位
资料年限
东莞站
113º
45′
23º
02′
42km,NNE
1957-1997
赤湾站
52′
22º
28′
30km,SE
1967-2001
气温
多年平均气温22.0º
C
极端最高气温38.20º
C(出现于1994年7月2日)
极端最低气温-0.5º
C(出现于1957年2月11日)
历年平均日最高气温≥30º
C日数为131.8天
历年平均日最高气温≥35º
C日数为2.9天
东莞站各月气温特征值(1956-1970年资料统计)
月份
年
最高气温
27.7
27.8
31.4
32.3
32.5
35.5
37.7
36.9
37.9
33.2
33.0
29.7
最低气温
0.4
-0.5
2.3
8.2
15.3
19.1
20.6
21.9
15.9
11.3
6.2
2.5
平均气温
13.4
15.1
18.3
22.3
25.5
27.2
28.2
27.9
26.7
23.6
19.6
15.2
22.0
相对湿度
东莞站各月的平均相对湿度在71%-85%之间,多年平均相对湿度为80%,相对湿度最小为冬季,历年最小为5%,出现在1963年1月18日。
东莞站各月平均相对湿度(%)
月份要素
平均湿度%
71
77
80
82
85
83
84
78
74
72
降雨
多年平均降雨量1772.1mm
历年最大年降雨量2392.9mm
历年最小年降雨量972.2mm
最长连续降雨量481.3mm
最大日降雨量367.8mm
多年日降雨量≥10mm的日数为46.9天
多年日降雨量≥25mm的日数为21.0天
多年日降雨量≥50mm的日数为7.7天
东莞站多年分级别降雨天数统计表
降雨级别(mm)
≥1
≥5
≥10
≥25
≥50
≥100
≥150
平均天数
103.9
62.9
43.1
18.7
7.7
1.4
0.6
2.2.3雷
东莞气象站多年平均发生雷暴的天数为80天。
2.2.4雾
雾一般出现在冬、春季,秋季偶有出现,5-11月一般无雾。
雾多发于凌晨,中午后消散。
平均年雾日数为5.7天最多为15天。
2.2.5风况
本地区常风向为ENE向,频率为15.9%;
次常风向为E向及NE向,频率分别为13.6%和12.4%。
强风向为ESE,实测最大风速为33m/s;
次强风向是NEN向及E向,实测最大风速为27m/s和25m/s。
风向频率有季节变化,春季以ENE向风为主,其次是E向;
夏季以S向风为主,其次是SSW向;
秋季以E向风为主;
冬季N向风占优势,E向及SE向次之。
赤湾站风向频率、平均风速和最大风速详见下表。
赤湾气象站风要素表
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
平均值(m/s)
3.8
3.7
2.0
2.7
2.2
2.1
最大值(m/s)
22.7
15.7
33
23.7
频率(%)
7.0
8.1
12.4
13.6
3.4
2.9
S
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
5.1
3.2
3.3
23.5
22.1
19.3
9.1
6.9
1.7
3.1
据统计大于等于6级风的天数为42天,大于8级风的天数为23天。
台风在本地区登陆年均为1.3次,最多1964年共5次。
登陆的台风最早于5月中旬,最迟于11月中旬,6~9月份是台风盛行期。
台风影响期间会带来大风和暴雨,最大风速主要出现在台风影响过程中。
冬季在冷空气的影响下,虽然风力较台风为小,但其持续时间较长,风力也比较稳定,规律性也较强。
2.3水文
2.3.1潮汐
2.3.1.1潮汐性质
港址所在水域具有河口的潮汐性质,据附近的泗盛围站,(Hk1+Ho1)/Hm2=0.98,属不规则半日混合潮型。
在一个太阴日内有两次高潮和两次低潮,但相邻的高潮(低潮)的潮位和潮时不相等,出现潮汐周日不等现象。
在一个太阴月中,随着朔望月周期变化,本海区也有一个由大潮到小潮、再由小潮到大潮的月变化规律。
海域属弱潮区,潮差相对较小,一般是春、秋分潮差最大,夏、冬至潮差最小,汛期又普遍小于枯水期。
2.3.1.2潮位特征值
水位特征值采用泗盛围站的1964-1978年的数值,泗盛站位于东菀河上,其位置东经113º
36´
,北纬22º
55´
,距河口2公里。
以下所有水位值均换算到当地理论最低潮面起算。
历年最高潮位:
2.26m(1989年)
历年最低潮位:
-0.09m(1968年)
平均海平面:
1.88m
平均高潮位:
2.68m
平均低潮位:
1.07m
涨潮最大潮差:
3.02m
落潮最大潮差:
3.35m
平均潮差:
1.64m
平均涨潮历时:
5时45分
平均落潮历时:
6时45分
2.3.1.4设计水位
设计水位采用泗盛围站1974完整一年潮位推算。
设计高水位(高潮10%):
3.27m
设计低水位(低潮90%):
0.56m
2.3.1.5极端水位
极端水位用泗盛围站1964~1992年年极值水位求得。
极端高水位(50年一遇):
4.35m
极端低水位(50年一遇):
-0.15m
2.3.3波浪
港区位于珠江口喇叭顶以内,外海传进来的波浪受沿程众多岛屿(特别是上、下横挡岛,大虎岛)、河床地形及水深等因素影响,传到港区逐渐消能,波浪不大,因而只需考虑小风区的风生波。
2.4地质条件
2.4.1地质构造
珠江三角洲在大地构造单位上属于华南准敌台之桂湘赣粤褶皱带于东南沿海断褶代之交接带上,即粤中拗褶断束的南部,根据沉积建造、构建运动、岩浆活动和变质作用等综合特征,可划分为四个构造阶段:
加里东构造阶段:
形成了北东及东西方向不甚标准的全褶皱,同时有广泛的岩浆侵入活动,区域变质和混合岩化作用;
华力西-印支构造阶段:
形成比较紧密地北北东方向褶皱,并伴随有花岗岩侵入活动;
燕山构造阶段:
在三迭纪末、早侏罗纪末及侏罗纪以后有三次以上构造运动发生,形成北东向、局部为北西向的宽展型褶皱,燕山阶段有广泛的侵入活动,有大规模的断裂活动,从方向上看,主要有北东向和北西向两组断层,北东向断层占绝对优势,北西向断层形成较晚;
喜马拉雅构造阶段:
岩层轻微皱褶,并形成上、下第三系之间的微不整合面,晚期有玄武岩喷发和断裂复活。
2.4.2不良地质现象
探区地形地貌及岩土层相对稳定,地质构造相对简单,从现场的地形地貌及钻探所揭露的底层情况看,未发现有层位错乱、断层角砾岩、断层泥等代表断层特征的迹象,也未发现有采空、滑坡、空洞、冲刷、崩塌等不良地质现象,场地稳定。
2.4.3地下水
水域勘区为海水覆盖,水位随潮汐涨落。
涨潮时被潮水淹没,退潮时整片裸露。
地下水主要以空隙水形式赋存于③灰色粗砾砂、③-1黄色粗砾砂、③-2灰色粉细砂、③-3灰黄色中细砂、⑤-1灰色粉细砂、⑤-2灰~灰白色粗砾砂、⑥灰色粗砾砂和⑥-2灰白色细砂中,以裂隙水形式赋存于基岩裂隙中,基岩裂隙水具承压性。
区内砂层厚度不大,分步不扩大,且部分砂层含有少量粘粒及淤泥,基岩裂隙较不发育,所以地下水水量不丰。
陆域地下水主要为赋存于填土层和砂土层中的潜水以及基岩裂隙中的裂隙水,水量不丰。
潜水主要接受大气降水补给,通过大气蒸发及往海边低洼处排泄。
本次取2组海水样进行室内试验,试验结果为:
对混凝土结构为弱腐蚀性;
对混凝土结构中钢筋的腐蚀性为中等;
对钢结构的腐蚀性为中等。
2.4.4工程地质
勘区基岩岩面起伏较大,部分地段第四纪覆盖层较薄,边坡较陡,护岸区,因表层素填土含较多碎石,会对软基处理带来一定困难。
靠近小虎山附近地段,因基岩埋藏浅,岩面起伏大,往水域倾斜,局部地段灰色淤泥-流泥等软弱土层与基岩面直接接触,对边坡稳定有较大影响。
在进行设计时,应采取相应的措施,确保护岸工程的整体稳定性。
2.5地震
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本区地震基本烈度为7度,地震动峰值加速度值为0.10g。
码头及陆域建筑物设计时据此设防。
3.施工重点、难点分析及施工总体安排
3.1施工重点难点分析
3.1.1工程的特点
本工程为高桩码头施工,下部结构为钢管桩和水上灌注桩,上部结构一部分为梁板结构,一部分为实体墩台结构。
主要特点为:
(1)工期紧,工作量大(尤其是主体码头);
(2)钢管桩斜桩较多(占73%);
(3)气候条件有一定影响:
年平均日降水量≥25mm,每年平均出现21d,大于等于6级风历年平均为42天,受8级以上大风(含台风影响)历年平均为23d;
(4)与一期工程的施工存在施工水域的协调问题。
3.1.2工程重点、难点分析
(1)沉桩施工是本工程关键线路上的一个关键工序,它制约着上部结构的施工。
376根钢管桩中斜桩有334根,占73%,向各个方位角倾斜的都有,桩间距较小,使打桩船摆位困难,移位频繁。
本工程地质条件复杂,为含砾砂岩和角砾岩的风化岩地基,基岩面起复变化大,强风化层厚度不一,确保每一根桩的承载力满足设计要求,这是本工程的关键技术之一。
(2)灌注桩有273根,数量多,且联系桥的灌注桩位于系缆墩和工作平台的打入钢管桩之间,施工作业面上有一个交叉问题,需待二侧打入桩完成后才能开始。
灌注桩施工工序多,且较易发生坍孔,跑浆等问题,因此灌注桩的施工是本工程工期的一个关键。
(3)本工程有52根斜桩嵌岩。
斜桩嵌岩的施工技术与直桩有许多不同之处,是本工程的又一关键技术。
(4)工作平台混凝土浇注量最大达3000m3,如何防止大体积混凝土产生裂缝,是本工程质量控制的关键。
(5)与一期工程共用施工水域,同时施工。
是施工管理的重点。
3.2对策措施
3.2.1针对本工程难点、特点分析,我单位特制定以下对策措施:
(一)钢管桩的沉桩
本工程是建造在风化岩地基上的桩基码头,系缆墩、靠船墩、工作平台均为钢管打入桩,桩径φ800mm和φ1000mm两种,桩基持力层为强风化含砾砂岩或砾岩。
在风化岩地基施打钢管桩,我单位有十分丰富的经验,仅深圳市盐田港区二、三期集装箱码头就施打~φ1200mm的钢管桩,3000余根,结合盐田二、三期工程的施工实践,我单位完成了“大型嵌岩钢管桩码头成套施工技术”研究课题,去年12月份通过了省科技厅组织的专家委员会的成果鉴定,鉴定意见认为“课题研究成果达到国际先进水平”,今年1月份,该课题获中港集团科技进步一等奖。
该课题中的专题一为“风化岩地基高承载力钢管桩沉桩规律研究”。
本工程的沉桩标准为贯入度控制。
终锤标准为D100锤最后100mm阵击的平均贯入度≤3mm,标高校核,且桩端标高距设计标高不大于2m。
我单位将采用D100-13柴油锤施打,开三档,额定锤击能量为300KN·
m。
根据盐田用D100-13锤施打φ1000mm的钢管桩249根动载测试结果的统计分析,锤击效率平均为45%,传递到桩身的能量在135KN·
m左右。
单桩极限承载力可达6000KN以上。
由于风化岩地基的复杂性,强风化岩顶面标高变化大,层厚不一,风化程度差异大,在沉桩过程中将会出现二种情况:
一是桩端已达设计标高,但贯入度>3mm,此时应水上接桩,二次锤击沉桩,确保终锤贯入度≤3mm;
二是桩端距设计标高大于2m,而贯入度已≤3mm,此时应及时向设计和监理报告。
我们建议增加该桩的动载测试,通过高应变动测,可测得桩的极限承载力,桩侧摩阻力和桩端阻力。
若单桩极限承载力不满足设计要求,可增加嵌岩,若桩的上拔力不够,可在桩内设置锚杆。
这两种桩型在盐田二、三期工程中已得的广泛应用。
根据地质勘察报告,强风化含砾砂岩或强风化角砾岩,“岩芯呈密实粉土状、粗砾砂混粘性土状~半岩半土状”,“局部风化不均匀,夹中等风化岩碎块”。
根据我们的经验,当钢管桩桩端碰到砾石或中风化岩块时,易卷边,使桩端无法达到设计标高,承载力也可能不满足要求。
因此,我们将对钢管桩桩端进行加强。
直接打入桩采用内包加强,嵌岩桩采用外包加强,以防止卷边,提高桩的穿透能力。
钢管桩沉桩
(二)斜向嵌岩桩的施工
本工程共有52根斜桩需做嵌岩施工,分别分布在工作平台10根、系缆墩18根、靠船墩24根,桩的斜率除靠船墩有4根为4:
1外,其余均为3:
1,桩外径为φ1000mm,内径为968mm和964mm。
入岩深度分别为3m、5m和7m。
斜向嵌岩桩从施工平台的搭设、钻机的选择、成孔工艺、钢筋笼的安装到水下混凝土的浇注均与直桩的嵌岩桩有很大的不同。
我单位是国内施工斜向嵌岩桩最早和最多的施工企业。
1997年~1999年,在盐田二期集装箱码头工程中完成外径φ1000mm,内径φ964mm的斜向嵌岩桩72根,是国内第一个采用斜向嵌岩桩的工程。
2002~2003年又在盐田三期工程中完成外径φ1200mm,内径φ1164mm的斜向嵌岩桩87根。
前述研究课题的专题二,即是“桩内嵌岩技术研究”。
通过近160根桩的施工实践,我单位已完全掌握了斜向嵌岩桩的全套施工技术。
斜向嵌岩桩成孔用的钻机与国内施工钻孔灌注桩的钻机完全不同,目前国内尚无厂家生产斜桩钻机。
我单位有两台从德国进口的钻机,B6和B12各一台。
该钻机为全液压驱动,前置动力头,钻机不是座落在施工平台上,而是搁置于桩顶,通过液压系统抱紧桩,这样就保证钻杆始终处于桩的轴线位置,在钻杆上设置与桩的内径相匹配的导向稳定器,保证钻头在超过桩尖后仍能沿着桩的轴线钻进。
钻机有很大的扭矩,且可向钻头施加压力。
因此,钻进速度很快,即使是硬质岩石(盐田是凝灰岩和花岗岩),每小时可钻进40~50cm。
清水钻进,不用泥浆护壁,边钻进边排渣,配26m3的空压机。
施工平台要求承载5t/m2来设计。
钢筋笼绑扎时要加密和加粗内层箍筋,增加钢筋笼的刚度。
仍用导管法灌注水下混凝土,但导管本体和联结法兰盘的刚度要大,密封性能要好,在导管上也设置若干个导向器。
混凝土和易性、工作性能高,坍落度要大,灌注水下不离析免振捣混凝土。
在嵌岩成孔施工中,易遇到以下二个故障:
一是钢管桩卷边,为防止卷边,除了桩端外包加强外,应适当提高终锤贯入度,D100锤施打时,终锤贯入度不宜小于5mm。
采取上述二项措施后,一般情况下钢管桩端不会卷边,但由于风化岩地基的复杂性,如桩端遇到强风化岩中的中风化碎块,仍有可能发生。
解决方法为依靠钻机强大的扭矩和向钻头施压将之磨削。
二是坍孔。
由于桩端多数不能打穿强风化到达中风化面,强风化遇水易软化,再加上是斜桩,就会坍孔;
另外中风化岩裂隙发育,也会坍孔。
处理的方法有以下几个:
①接长钢管桩,用振动锤往下振,使桩端穿过坍孔段。
②水下灌注低标号砼,待砼达一定强度后二次钻进。
③事先对桩端下的强风化层进行旋喷压浆加固。
④改清水钻进为泥浆护壁钻进。
在盐田三期工程中主要采用了前二种方法,速度快,时间短,但对本工程来说,若采用第一种方法,要局部拆除施工平台,工序多,时间长,因此将主要采用第二种方法处理。
在灌注混凝土的过程中,要勤测量导管内和钢管内的混凝土面标高,防止提升导管时拉出混凝土面。
由于是斜桩,混凝土是沿着导管壁向下滑的,所以要采用泵送工艺,使混凝土有一个初速度。
浇注后的混凝土顶面要高出设计要求的顶面1m以上,以确保满足设计要求。
斜桩嵌岩施工
由我单位施工的盐田港三期集装箱码头工程——斜桩嵌岩
(三)工作平台大体积混凝土的浇注
7个工作平台最小平面尺寸为40m×
25m,最大的为60m×
25m,工程量最少2000m3,最大3000m3。
因此如何防止工作平台大体积混凝土产生裂缝,是本工程的又一大关键技术。
我单位将采用以下措施:
1、分块分层浇注:
平面上划成6块,立面上3层。
这样一个工作平台分成18块,每次跳格浇注3块,分6次浇完。
最大块的尺寸为20m×
12.5m×
0.75m。
2、采用低水化热水泥
3、掺30%~35%的优质粉煤灰。
不仅可以提高混凝土的耐久性,且可大幅度降低混凝土的内部温升。
4、做好原材料降温。
砂、石料仓加盖防晒,水泥事先储存在缸内降温。
5、用冷却水拌和。
6、避开高温时段浇注。
7、每次浇注完成后及时覆盖潮湿养护。
我单位在控裂施工上已有许多成功的经验。
(四)为加快施工进度,建议将管线桥的钻孔灌注桩改为钢管打入桩。
本工程共有8段管线桥(含补偿平台),除第二段管线桥无基桩
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- 施工组织设计 陈焕龙 重点
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