钢管桩试桩方案.doc

上海建工集团股份有限企业

年
06
月
22
日

S3
公路先期实施段新建工程

钢管桩试桩方案

上海公路投资建设发展有限企业

目录

目 录
一、工程概况 ..............................................................................
1.1工程介绍 ............................................................................1
1.2钢管桩试桩选址 ......................................................................2
1.3钢管桩设计概况 ......................................................................4 二、钢管桩试桩构想 ........................................................................
三、钢管桩试桩工艺 ........................................................................
3.1试桩设备选型 ........................................................................5
3.2定位导向架设计 ......................................................................9
3.3钢管桩试桩施工步骤 ..................................................................11
三、钢管桩试桩进度计划 ...................................................................

1

一、工程概况

1.1
工程介绍

S3
（沪奉）
公路新建工程北起
S20
公路与罗山路立交
（不含罗山路立交）
，
向南先后跨越
S32
申嘉湖高速、大治河、
G1501
后转为东西向，向西止于
S4
公路，全长约
42.28
km
。

S3
公路先期实施段新建工程北起
S20
公路与罗山路立交，
向南先后跨越秀沿路、
川周公路、
秀浦路、止于周邓公路，全长约
km
3.6
。
S3
公路高架为双向
6

车道，并在秀沿路至周邓公路之
间高架两侧各设置一对上下匝道。
地面辅道在
S20
至秀沿路为
4

快
2

慢，
秀沿路至周邓公路为
6

快
2

慢，两侧均设置非机动车道和人行道。

S3
公路先期实施段新建工程
2
标（秀浦路
~
周邓公路）
，全长
1.728
公里，结构工作量包含
根本高架、一对匝道、四座地面小桥（龙游港桥、姚家宅河桥、八灶港桥及涣洋河桥）
。

S3
公路先期实施段新建高架东侧临近轨道交通
16
号线，
秀浦路
~
周邓公路段
S3
根本高架外
边线距离轨交
16
号线结构外边线距离为
13
~27m
，匝道区域为
6.3~10.2
m
；根本高架桩基距离
轨交
16
号线承台距离为
24
~36m
，匝道区域为
9
~12.3m
。

1.2
钢管桩试桩选址

因为本工程工期担心，
要求在

年
12
月
25
日具备通车条件，
而工程约
3.6
公里高架
+
地面道路工程量较大，尤其是高架桩基部分桩数众多，施工周期长，难以满足工程工期要求。
所以，拟将高架桩基改为钢管桩，配合免共振液压振动锤施工，能够有效地提升施工效率，加
快施工进度。

而本工程高架近临轨道交通
16
号线结构，
所以在钢管桩施工前需要掌握免共振液压振动锤
施工对轨交结构和设备影响，需要经过试桩来进行检验，选取
PM086
、
PM087
、
PM088
三
个墩
桩基进行试桩试验。

三个试桩墩台位于八灶港
~
涣洋河之间，桩边距离轨交结构边线分别为
24.6
m
、
25.1
m
及
25.7
m
。

1.3
钢管桩设计概况

试桩墩台
PM086
、
PM087
及
PM088
承台均为
9
m*6.5m
，
12
根桩基布置，桩间距为
2.5
m
。

墩号

桩号

承台底标高

桩顶标高

桩底标高

钢管桩桩长

桩数（根）

PM086
K4+417.9
1.4

2.1
-42.9

45

12
PM087
K4+446.9

1.7
2.4

-42.6

45

12

PM088
K4+475.9

2.2
2.9

-42.1

45

12

二、钢管桩试桩构想

1
、钢管桩施工以“高效”为标准，将各道工序独立出来形成流水，互不影响，降低工序间
等候时间，以加紧施工速度。

2
、
拟采取吊机吊打
+10
m
高定位导向架方式进行，
既控制钢管桩垂直度，
又提供工人操作平
台，为施工提供方便。

3
、采取原位试桩，试桩设备采取
ICE---70RF
免共振液压锤。检验
70
RF
设备性能及效率是
否能够满足本工程要求。

4
、试桩期间周围土体及
16
号线结构和设备进行监测，依照监测结果，评定本施工工艺对
周围环境影响。

5
、对钢管桩进行静载试验，承载力数据提供给设计进行设计校核。

6
、依照试桩结果，对钢管桩采取
范围
、施工
总
体
谋划
、施工进度
安排
、
资源
供
应保障
、
施工方
案编
制等，提供
参考依
据。

三
、钢管桩试桩工艺

3.1
试桩设备
选型

本
次
钢管桩采取振
动沉
桩施工工艺，为
了使
振
动
对周围环境
产生
影响减
至最小
程度，

我们选取上海建工集团采购
ICE-70RF
免共振液压振动锤进行沉桩，
ICE-70RF
免共振液压振动
锤是世界上最大液压免共振锤。它无共振，振动频率超高，达成

RPM
，可配合使用起吊能
力大于
80
吨起重机。可在密集城市中（但不限于）震动受限制区域快速施工长
60
米以上
钢板桩或配合使用
H
形横梁。相比粗笨静压植桩机，可愈加好保护周围建筑不受影响，节约
工作时间和施工成本。

荷兰
ICE
免共振液压振动锤（
70
RF
）

相比低频电动锤，高频液压振动锤几乎不会引发土壤共振；

土塞、挤土效应远小于通常锤击桩；

振动锤噪音较低，且保持恒量；

振动锤能
提供
最快
打
桩
方案从而
进一
步减
小
了对
于土壤
破坏
。

70
RF
免共振锤使用
1600
型动力站，适适用于
350TU
钢板桩夹具或
200
TC
钢管桩夹具。

ICE-70RF
免共振液压振动锤技术规格

最大激振力

3070
kN
偏心力矩

70
kgm
最大转速

rpm
最大振幅
(
无夹具
)

21
mm
最大静拔桩力

800
kN
最大液压动力

,130/1,536 kW/HP
1
最大工作压力

bar
350
最大油流量

L/min
1580
振动重量
(
无夹具

)
6800
kg
振动重量
(
含夹具
)

9200
kg
总重量
(
不含夹具

)
10200
kg

应用案例：

20
RF
嘉闵高架试桩

➢

试验桩为管桩有
24
米长和
24
米
H
型钢桩。该管桩直径
800
mm
壁厚
20
mm
，重量
在
10
吨左右。

➢

不到一刻钟时间，该护筒桩很平顺地打入预设目标位置。

➢

振动影响很小。

RF28
型桩锤毗邻地铁
13
号线施工

➢

经数次实测，得到振动速度三维矢量峰值
PPV
最大值
4.72
毫米
/
秒（
<

25
毫
米
/
秒）
，
土体水平位移最大值为
2.03
毫米
（
<20
毫米）
，
远低于上海地铁监护实践相关规
定上限值。

3.2
定位导向架设计

导向架高度
10
米，长
10.5
米，宽
9
米。由底座、架体、顶部操作平台、爬梯及限位装置
组成。架体工厂加工时，分块出厂运输运输至现场后组装、焊接成整体。

导向架底座长
10.9
米，宽
9
米。由
H250
形成框架，分
3
个分块拼装而成，现场螺栓连接。
依照桩位布置预留钢管桩定位孔，其余部位采取混凝土填筑，作为底座配重。

导向架顶部操作平台，由
H250
形成框架。依照桩位布置预留钢管桩定位孔，每一排桩孔为
一个平台单元，铺花纹钢板，作为人员操作平台。过程中伴随打桩进行单元平台可拆卸。

3.3
钢管桩试桩施工步骤

起重设备：
1
台
150
吨履带吊和
1
台
50
吨履带吊
,
吊车施工工况图以下。

步骤一：安装导向架，对好桩位，小吊机就位。

步骤二：先采取小吊机吊装第一节钢管桩至定位架内，调好桩位及垂直度。

步骤三：大吊机悬吊桩锤开始沉桩，小吊机继续吊装第一节桩。

步骤四：大吊机悬吊桩锤继续沉桩，小吊机开始安装第二节桩，并接桩焊接。

步骤五：大吊机悬吊桩锤开始沉第二节桩，小吊机继续安装第二节桩。

步骤六：大吊机悬吊桩锤继续沉第二节桩，小吊机工作结束。

步骤七：大吊机悬吊桩锤完成第二节桩沉桩，之后将定位导向架吊离。

三、钢管桩试桩进度计划

按照现在工作准备情况，钢管桩试桩初步计划以下：

工序

天数

确定试桩图纸

/
钢管桩订货加工（采取
Q345b
钢材）

7

现场施工准备工作（同时进行）
：

3

1
、导向架现场组装

1
2
、钢管桩进场

1
3
、桩锤进场

1

现场打桩（
PM086
号承台，
12
根桩）

1

现场打桩（
PM087
号承台，
12
根桩）

1

现场打桩（
PM088
号承台，
12
根桩）

1