挤密砂桩专业船、改装船施工方案.docx

挤密砂桩专业船、改装船施工方案 目 录 一、工程概况 . 2 二、施工组织 . 2 2.1前期准备 . 2 2.2 机械设备 . 2 2.3 材料要求 . 4 三、施工工艺 . 4 3.1 典型试验 . 4 3.2 砂桩施工 . 5 五、质量控制措施 . 11 5.1质量监督体系 . 11 5.2质量控制指标 . 11 5.3 质量保证措施 . 12 六、安全生产及文明施工 . 13 1 挤密砂桩施工方案 一、工程概况 护岸地基表层液化砂层均采用挤密砂桩进行地基处理。 二、施工组织 2.1前期准备 1、项目部组织相关的现场管理和专业技术人员进行实地考察，根据现场实际情况并结合设计图纸，制定相应的施工方案； 2、完成业主提供的测量控制网点的验证，为挤密砂桩施工布桩提供准确保障； 3、组织好相应的人员、材料、机械的施工准备； 2.2 机械设备 由于国内水上专业的砂桩施工设备有限，本分项工程拟投入2艘大型专业船舶、3艘改装船舶船舶进行施工。砂桩船舶自带GPS测量系统、自带吊机抓斗或外借挖掘机进行补充砂料。挤密砂桩施工设备主要由船体、管架系统、锚泊系统、供砂装置、供气装置与动力装置、供水系统、中央控制系统和船员生活区组成。挤密砂桩船舶主要装备系统和布置详见下图。 2 管架系统由砂桩套管、震动锤、导向架、支承架等组成，砂桩套管长度根据水深和砂桩长度确定，导向架的高度决定砂桩套管的长度。 供砂装置主要由吊车及抓斗、储砂料仓、皮带机、提升料斗组成。 供水系统由多组水泵组成，其中一组为船体平衡水泵，其它水泵为高压冲水辅助用泵，出水口设置在套管底端，当遇到夹砂层等复杂地质条件时，开启辅助高压水泵协助切削土层，提高沉管能力和速率。高压水泵主要参数：压力10MPa，流量300L/min。 桩船的基本技术参数如下： 3 2.3 材料要求 砂桩的砂料采用中粗砂，含泥量不宜大于3%，砂料中可混有少量粒径小于50mm的碎石。 砂石料的含水量：单桩锤击法或单管振动法一次拔管成桩或复打成桩时，砂石料含水量要求达到饱和。双管锤击法成桩或单管振动法重复压拔成桩时，砂石料含水量为7%9%。在饱和土中施工时可以用天然湿度或干的砂石料。 三、施工工艺 3.1 典型试验 4 1、目的 （1）检查和确定挤密砂桩施工设备的能力； （2）通过现场试桩试验检验设计要求和确定施工工艺及施工控制要求，包括砂桩直径、砂桩间距、填砂量、提升高度、挤压时间等，用以指导大面积施工； 2、试桩试验 挤密砂桩典型试验于内护岸西端头和外护岸西端头开展，分别进行专业砂桩船和改装船的试桩施工。为检测在砂桩置换率不变的情况下，不同桩径和桩距条件下砂桩的成桩效果，专业船舶(套管间距5.4m，管径1m)进行了以下三种试验： 1、等边三角形布置，桩间距2.7m，桩径1.35m； 2、等腰三角形布置，底长2.7m，腰长2.3m，桩径1.2m； 3、等腰三角形布置，底长2.7m，腰长1.85m，桩径1.0m； 改装船（管径1m）则以不扩径方案进行试验。 1、等边三角形布置，桩间距2m，桩径1.0m； 2、等边三角形布置，桩间距1.67m，桩径1.0m； 3、试桩结果 根据试验过程采集的原始数据及分析结果，结合桩船的各项性能参数，最终确定了全面大规模挤密砂桩施工方案： 专业船舶：1、等边三角形布置，桩间距2.7m，桩径1.35m； 2、等腰三角形布置，底长2.7m，腰长2.12m，桩径1.35m； 改装船舶：1、等边三角形布置，桩间距2.0m，桩径1.0m； 2、等腰三角形布置，底长2.0m，腰长1.56m，桩径1.0m 3.2 砂桩施工工艺流程 5 （1） 专业船舶施工工艺流程图 （2） 改装船舶施工工艺流程图 6 7 （3） 成桩工艺流程示意图及说明 1)砂料供应及检验 砂桩用砂采用1000t4000t的运砂船运输到现场，取砂船及运砂船数量根据运输距离、施工需求量等相关指标确定。砂桩用砂质量要求如下： 采用中粗砂，含泥量不宜大于3%，砂料中可混有少量粒径小于50mm的碎石。砂料按设计及规范要求批次进行检验。 、砂石料的含水量：单双管锤击法成桩或单管振动法重复压拔成桩，砂石料含水量为7%9%。在饱和土中施工时可以用天然湿度或干的砂石料。 砂料运输到现场后，根据船型及装备状况采用相应的上料方式：自行配置上料吊机的砂桩船，砂驳直接靠泊在砂桩船一侧，由砂桩船抓斗吊机将砂料分批装入储料斗；另可安排挖掘机在砂驳上给砂桩供砂。 2)工前水深测量 采用GPS无验潮测量技术对砂桩区的海域进行水下地形测量，绘制原状泥面顶标高地形图。为保证测量数据的准确性，应选择水流、风向较好的天气进行测量。一般要求风速不得超过六级，波浪不得超过三级。 3)桩位计算及沉桩定位 8 根据设计置换率要求（置换率为设计砂桩桩身总投影面积占所加固区域总面积的百分比），砂桩桩位尽量均匀布置，以达到较好加固效果。依据试桩试验的结果，结合每条船舶的砂管间距，以及砂桩布置形式等，得出砂桩的排距。砂桩桩位根据设计说明采用正三角形等形式布置。根据砂桩加固部位、砂桩船的管距和排距等参数，计算每根砂桩的桩中心坐标，导入砂桩船GPS定位系统。 砂桩船采用GPS测量系统定位（陆上GPS基站及船上3组GPS接受站组成），以确定船体在工程坐标系中的位置、方向和姿态，从而确定砂桩位置。沉桩定位时定位人员密切观察GPS系统显示的桩位偏差，保证在沉设套管时桩位偏差小于0.1D（D砂桩桩径）并小于100mm。同时在沉设过程中，通过调节砂桩船压舱水控制砂桩的垂直度，严格控制砂管垂直度在1.5%以内。 4) 松散砂料采用体积法进行计量，暂按1.30的充盈系数估算用砂量，一次上足或分两次投料。为达到对砂桩灌砂量的控制，需对每次上料斗砂量进行实测计量。 5)加压并开动振动锤，套管沉入将近设计底标高时，持压，拔管，进行端部处理，完成后持压将套管沉入设计底标高。 6)成桩过程： a) 专业船舶：持续加压振动拔管，使土层中形成一定的砂柱，每次拔管高度以回打扩径成桩高度等于1m控制，提升高度1.9m，维持管内压力回打0.9m，使砂柱挤密压实扩径，直至达到1.35m。该过程专业船采用砂面自动检测仪，跟踪管内砂面标高，并由施工人员操作和监控、记录。 b) 改装船舶：改装船端部管径为1.0m，采用不扩径方案，套管达到设计标高完成端部排泥过程后，边振动边拔管下砂，拔管速度不超过2.5m/min，直至原泥面。 7) 完成该桩位后，移动机具，至下一桩。 9 挤密砂桩每段回打及成桩高度计算原理图 A =GL （1-d22/D2） H=GL-A 其中：A回打高度 SL1、SL2拔管前后实测管内砂面标高 GL1、GL2拔管前后实测套管底面标高 GL= GL2- GL1 d2套管底部内径 D扩径后砂桩直径 H成桩高度 GL2GL1d2 （内径）SL1 加压排砂加压排砂持压振动回打振动拔管SL2d1 内径） 10 五、质量控制措施 5.1质量监督体系 项目经理部建立以项目经理为核心的质量管理控制体系,工程开展过程中严格按质量运行图实施质量控制。 5.2质量控制指标 挤密砂桩砂料的规格、质量和性能指标应满足设计要求，并应符合国家现行有关标准的规定。 1.一般规定 (1)主要指标设计值汇总 专业船舶：1、等边三角形布置，桩间距2.7m，桩径1.35m； 2、等腰三角形布置，底长2.7m，腰长2.12m，桩径1.35m； 改装船舶：1、等边三角形布置，桩间距2.0m，桩径1.0m； 2、等腰三角形布置，底长2.0m，腰长1.56m，桩径1.0m (2)标准贯入试验N：桩间土标贯N应满足设计要求。 11 (3)施工过程中，对每道工序所完成的中间产品进行自检和验收，并做好隐蔽工程记录。 (4)砂桩的质量控制应贯穿在施工的全过程，并应坚持全程的施工监理。施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。 (5)检验点应布置在下列部位： 有代表性的桩位；施工中出现异常情况的部位；地基情况复杂，可能对施工质量产生影响的部位；其它通过随机抽选的桩。 2.施工质量标准 砂桩施工质量尚应满足下表的规定： 5.3 质量保证措施 （1）砂料进场前按验标要求进行检验，要求为级配良好的中粗砂，其含泥量不得大于3%； （2）严格控制砂桩桩底标高符合设计要求； （3）施工过程中应保证砂桩桩身的连续性，不得有夹泥。 （4）灌砂量不应低于计算灌砂量，保证砂桩桩径不低于设计值。 （5）施工采用间隔跳打的顺序进行：施工采用间隔跳打的顺序施工，施工推进按先打第一排的各桩，接着向前推进隔一排打第三排的各桩，然后再退回一排打第 12 二排各桩，以此类推。避免相互间震动影响砂桩质量； （6）全过程实行旁站监督，严格控制桩身垂直度、桩位偏差、桩长及砂料灌入量，施工中应详细记录实际施工参数，施工记录应有专人负责； （7）严格控制不得出现中断和缩径； 六、安全生产及文明施工 (1)成立以项目经理、副经理和项目总工为主的安全领导小组，项目经理为安全生产第一责任人，负责整个施工现场的文明施工管理工作。 (2)认真贯彻执行劳动保护和安全生产政全生产责任制，在施工全过程贯彻执行 “安全第一，预防为主”的方针。 (3)严格遵守安全操作规程，各职能部门在各自业务范围内，对安全生产负责，使人人都参与到安全生产管理工作，使施工在确保安全的前提下进行。 (4) 队伍进场后进行岗前安全培训和安全三级教育，并对每个人员进行安全考试，考试合格后方准上岗；进入现场必须遵守安全生产纪律，所有施工人员必须认真学习、严格执行各项安全操作规程、制度、规定，方可进入施工现场； (5) 施工人员必须服从安全管理员的领导，操作人员必须持证上岗，非操作人员不得操作施工机械。施工人员各尽其职，思想集中，发现隐患及时处理。 (6)作业人员要正确穿戴救生衣、安全帽等劳保用品，严禁下水游泳，在施工期间不得酗酒。 (7) 遇到海面六级以上大风、浓雾等天气时禁止作业。 (8) 施工期间应适当调整船舶的锚位和船舶方向，尽量减少风浪对船舶的横摇影响。遇到突风（雷雨大风）时及时采取安全应对措施，确保船舶安全。 (9) 随时与当地气象部门联系，接到台风警报后，从事水上水下施工作业人员、船舶应立即停止作业，进入避风锚地。 (10)在船舶施工过程中，采取防油污染的措施，防止跑油、漏油事故。 (11) 制订文明施工规定，对员工开展文明职工教育，创造文明施工氛围。 (12)合理安排施工进度和作业时间，尽量避免夜间施工，加强对施工场地的监督管理，对高噪设备应采取限时作业的措施，避免施工噪声对周围敏感点的影响。 13