山舟某油品码头沉桩施工方案-学位论文.doc

XX码头工程 沉桩施工方案

XX码头工程

沉
桩
施
工
方
案

编制：

审核：

XX码头项目部

二〇一二年八月

39

预制桩沉桩施工方案目录

编制说明 …………………………………………………………………3

第一章 工程概况 ……………………………………………………4

第二章 管桩运输………………………………………………………8

第三章 沉桩施工方法…………………………………………………11

第四章 质量、工期保证措施…………………………………………23

第五章 安全保证措施…………………………………………………32

第六章 环境保护措施…………………………………………………38

编制说明
1、编制依据：
（1）舟山外钓岛光汇油品码头施工桩位图
（2）舟山外钓岛光汇油品码头招、投技术规格书和施工合同
（3）浙江省工程勘察院2011年提供的舟山外钓岛光汇油品码头
工程地质勘察报告
2、相关技术规范
(1)《海港水文规范》（JTJ213-99）
(2）《港口工程桩基规范》（JTJ254-98）
(3）《港口工程地基规范》（JTJ250-98）
(4）《开敞式码头设计与施工技术规程》（JTJ295-2000）
(5）《高桩码头设计与施工技术规范》（JTJ211-98）
(6）《水运工程抗震设计规范》（JTJ225－98）
(7）《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）
(8）《港口工程环境保护设计规范》（JTS149-1-2007）
(9）《水运工程施工安全防护技术规范》（JTS205-1-2008）
(10）《全球定位系统（GPS）测量规范》（GB/T18314-2009）
(11）《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）
(12）《国家三、四等水准测量规范》（GB+12898-2009）
(13）《港口工程桩基动力检测规程》（JTJ249-2001）
(14）《舟山外钓岛光汇油品码头工程地质勘察报告》（浙江省工程勘察院）
(15）《工程建设标准强制性条文》（水运工程部分）
其他有关规范及标准。

第一章 工程概况
1.1 概述
外钓岛位于位于浙江省舟山市外钓岛东南部，距离舟山市定海区约18km，西南距宁波北仑港约17km，距离上海港约128km，港址地理坐标30°03′N；121°58′E。11#泊位码头设计船型为2万吨级船舶，12#泊位为5万吨级船舶，13#泊位为5万吨级船舶，11#、12#泊位码头通过6#、7#引桥与陆域相连，在7#引桥设置3#消防控制平台。
本工程位置及施工范围图
本工程桩基施工包括：3个靠船平台、10个独立系船墩、1个消控平台和2个引桥的桩基部分，桩长20～76m。7#系缆墩、8#系缆墩、9#系缆墩、1#靠船平台、6#引桥基桩采用Φ1800mm嵌岩桩，桩基嵌入中风化岩，10#、11#系缆墩基桩采Φ2400mm嵌岩桩，桩基嵌入中风化岩12#系缆墩、13#系缆墩、14#系缆墩、15#系缆墩、16#系缆墩、1～4#支引桥墩及3#靠船平台基桩采用Φ1200mm钢管桩，2#靠船平台分3个结构段西端的第1分段采用Φ1800mm嵌岩桩，桩基嵌入中风化岩；东端的第2～3分段为打入桩段，桩基采用Φ1200mm钢管桩，7#引桥引桥近码头深水段及3#消控平台基桩采用Φ1000mmPHC管桩，近护岸浅水段基桩采用Φ1800mm冲孔灌注桩。本工程所有钢套管及钢管桩采用：Q345B，并预留2mm腐蚀余量厚度，φ1000PHC桩型式为：C、B混合型(上管节C型，长30m，下管节为B型，长为L-30m)，技术性能指标应不低于以下数据：

本工程共有PHC桩68根，冲孔灌注桩9根，Φ1800mm嵌岩桩钢套管86根，Φ2400mm嵌岩桩钢套管8根，Φ1200mm钢管桩409根，斜桩斜率分别为10:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、，平面角为0~45°。
1.2 施工条件
1.2.1 气象条件
工程场地位于亚热带南缘海洋型季风气候区，温暖湿润，四季分明，光照充足。春季降水丰富，且历时长；初夏因冷热高压对峙，造成连绵不断的梅雨天气；盛夏受太平洋副热带高压的控制，盛行东南风；秋季为过渡时期，天气干燥，冷暖变化大；冬季受副极地或极地大陆气团控制，盛行西北风，以晴冷干燥天气为主。
1）气温
本区年平均气温15.8℃～16.7℃，极端最高气温39.1℃，极端最低气温-6.6℃，八月平均气温27.0℃，一月平均气温5.3℃。
2）降雨量
本区年平均降雨量1279.4mm，年最大降雨量1888.9mm，每年4～9月降雨量约占全年的65%，年平均降雨日144.8d，多年平均相对湿度79～80%。
3）风况
根据1949年以来37年的资料统计，影响本区域台风144次，平均每年3.9次，最多年份有7次。区域内受台风影响的程度以轻微影响（6级≤风力＜8级）和中等影响（8级≤风力＜10级）居多，分别占41%和37%，严重影响（10级≤风力＜12级）和极大影响（风力≥12级）分别占14%和8%。历年影响最严重的台风，从风力来看，1986年15号台风最大，定海、普陀的瞬时风速＞40m/s；从风雨结合看，1977年8号台风影响最严重，瞬时风速＞40m/s，过程降雨量定海达284.6mm。
4）日照
年平均日照为2024.5～2262.1小时，夏季日照时数占全年33～35%，冬季占19～20%，春秋季占21～27%。月平均日照时数7～8月最多，约250～300小时，占全年25～27%。
5）雾况
年平均雾日数为16.3天，最多雾日数为29天（1967年），3～6月为雾季，平均每月出现雾日数为2.1～4.7天。
1.2.2 水文条件
场地属低丘前缘的岸坡地貌类型，水系不发育，陆域地表水受潮汐影响较强，主要表现为海洋性水文特点。
1）潮汐
为不规则半日潮，落潮历时略大于涨潮历时，平均涨潮历时5小时44分，平均落潮历时6小时41分。历年最高潮位3.14m，历年最低潮位-2.43m，平均高潮位2.36m，平均低潮位-2.00m，平均潮位0.19m，平均潮差2.03m，最大潮差3.97m，最小潮差0.12m。
2）波浪
水道三面环山，港内波浪甚小，台风过境时波浪较大，50年一遇波高东南向3.8m，南向2.8m，西南向1.9m。
1.2.3 地形、地质
舟山市定海区岑港镇外钓岛地势呈南北走向，属低丘前缘的岸坡地貌类型，部分地段岸坡较陡，海底泥面及岸坡标高一般为-0.4～-18.92m。
1)地层
根据浙江省工程勘察院2011年3月编制的地质报告，勘探范围内揭露的各土层的工程地质特征分述如下：
①素填土
灰杂色，松散，主要由人工回填或岸坡滑塌的碎、块石组成，母岩成分为强-中风化含角砾玻屑熔结凝灰岩，碎石一般径5-20cm，含量30-40%，块石一般径20-40cm，含量50-60%，含约10%角砾、砂和粘性土。
②1淤泥质粉质粘土
黄灰、灰色，流塑，薄层状、局部鳞片状，含粉砂、粉土团块或薄层。稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，该层高压缩性，性质差。
⑤1层：粉质粘土
灰绿、灰褐、灰黄色，可塑，厚层状。稍有光泽，含少量铁锰质斑点，局部见少量钙质结核，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，该层中压缩性，性质较好。
⑤2层：含粘性土圆砾
灰、灰黄色，稍密～中密，很湿，厚层状，圆砾粒径2～5mm，次圆状，母岩主要为强-中风化凝灰岩，含量50-60%，含20～30%中粗砂和10-20%粘性土，土质不均匀，局部粘性土含量较高。
⑥1层：粉质粘土
灰色，软塑为主、局部软可塑或流塑，厚层状，局部含粉砂条纹、团块，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，该层中偏高压缩性，性质较差。
⑦1层：粉质粘土
灰色，软塑、局部可塑，厚层状，土质较均一，局部含少量灰黑色植物残骸和有机质斑点，有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，局部地段为粘土，该层中偏高压缩性，性质较一般。
⑦2层：含粘性土圆砾
灰色，中密，很湿，厚层状，圆砾粒径2～5mm，次圆状，母岩主要为强-中风化凝灰岩，含量50%左右，含20～30%中粗砂和20-30%粘性土，不均匀，局部粘性土含量较高。
⑦3层：粉质粘土
灰褐、灰蓝色，软可塑、局部软塑，厚层状，土质较均一，局部含少量灰黑色植物残骸和有机质斑点，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，该层中压缩性，性质较好。
⑧1层：含粘性土圆砾
灰、灰兰色，中密～密实，很湿，厚层状，圆砾粒径2～5mm，含量约50%，偶见碎、卵石，磨圆度较差，含10-20%中粗砂，余30-40%粘性土，土质不均匀，局部为含粘性土砾砂，偶夹粉质粘土薄层或透镜体。
⑩2层：强风化含角砾玻屑熔结凝灰岩
灰绿、灰黄色，凝灰结构，块状构造，岩石风化较强烈，裂隙很发育，岩芯呈碎块、角砾状，混大量粗砂，用手能折断，裂隙面铁锰质渲染较强。
⑩3层：中风化含角砾玻屑熔结凝灰岩
灰黄色，下部或新鲜断面处多为灰紫、紫红色，凝灰结构，块状构造，岩质坚硬，成份主要为石英、长石，岩石裂隙较发育，裂隙面铁锰质渲染。岩芯呈短柱状，碎块状，一般RQD=10～30，局部RQD=40～50。
第二章 管桩运输
2.1 预制桩装船
本工程PHC桩数量，所以PHC为68根，管桩委托具有相应资质，并具备水上落驳条件的浙江舟山奔腾建材制品有限公司预制，管桩拼接完成后，由龙门吊将桩吊至预制厂构件码头装船出厂。
装船过程中，按照项目部编排的沉桩顺序表以及桩驳图进行落驳，桩驳图根据现场沉桩顺序绘制，遵循“一驳桩以先打后装，后打先装”的原则，避免翻桩。每驳叠放不超过3层，且同一层内，先用的放在两侧，后用的放在中间。按这些原则进行装船，不仅使用方便，还可防止装卸时，因“偏载”而发生海事事故。装载量不超过甲板驳装载量的70%，保证航行安全，并安排一名质检员同步检查，上船复查吊运构件与项目部要求的装船图是否一致，确保万无一失。
装桩时，底层为多支点搁置，搁置点设置在吊点位置，垫楞要在同一平面上，底层以上各层桩采用木楔支垫，支垫要在同一垂直线上；要求桩驳完成后，管桩稳固，无活动现象，同时，用钢丝绳张紧固定，避免运输过程中造成PHC桩的损坏。

运桩船上桩的固定示意图
根据桩长和施工的沉桩顺序，选择运输船并设计装桩落驳图，标明预制桩分层情况及编号、位置、重量、长度、质检状态等属性。装船过程中，对每根桩进行严格质量检查。主要检查项目：长度、直径、轴线偏差、桩头垂直度、吊点、合格证、数量等，表格填写相应情况。
2.2 管桩运输安全措施
由浙江舟山奔腾建材制品有限公司运桩至外钓岛光汇码头施工场地，运送时间约为3个小时左右，安排两艘驳船参与桩的运输工作，以满足本工程的工期需要。
运输安全措施：
1）根据施工方案和船舶行进方案，对每道工序环节进行详细分工和技术、安全交底，确保人人知安全，人人懂安全。
2）建立完善的管理网络，保证现场指挥系统分工明确。各岗位安全职责严密、清晰，可操作性强。确保各种安全保障、救生保障的措施和设施完整完备。
3）在施工作业时，充分了解海况和天气情况。专人负责收集天气、海浪、潮汐、台风等气象信息，建立完备的预报、警报系统，避免在危险的工况下作业。船舶航行时选好航线，避免撞上鱼网或其他海上目标。
4）建立完善的通信系统，确保通信畅通。及时有效地和海事部门取得联系和沟通，接受海事部门的检查和管理。
5）运桩驳船应水密封舱。
2.3 沉桩设备

根据本工程桩型、地质情况、施工现场的特殊水文条件及工期要求，桩基规格和数量，选用普交工2号、海力801两艘打桩船。
表2.3-1打桩船主要性能参数表
序号
项 目
普交工2号性能参数
海力801性能参数
1
船型尺寸
56×22×2.5×4.2m
80×30×2.8×6m
2
桩架高（m）
70
95
3
沉桩桩长（m）
60+水深
85+水深
4
桩锤
Ｄ128桩锤
S-280桩锤
5
定位
RTK—GPS桩机定位系统
GPS桩机定位系统
表2.3-2 IHC S-280液压锤主要性能参数表
型号
工作参数
重 量
液压系统
工作压力（巴）
最大打桩冲击能量（t·m）
最小打桩冲击能量(kN·m)
最大冲击能量时的冲击速率（冲击次数／分钟）
锤芯（吨）
锤总重（t）
S-280
不小于42
10
45
13.6
29
300
海力801#全回转打桩船，船长80m、船宽30m、型深6m、吃水2.8m，600t全旋转吊机配95m高的桩架。打桩架可上下自由升降各18m，能满足所有嵌岩桩钢套管和钢管桩的沉桩需要。
为了保持打桩船的稳定，船上设计配置了四根1.5×1.5×30m的定位桩。在风速小于16m/s、浪高小于2.5m时可进行施工作业。沉桩最大直径为φ2500mm、最大桩长80m＋水深、最大桩重100t，仰、俯桩倾角范围±20°。该船在船首、船尾分别配置了50t的绞车6台和4台，每台绞车均配置10t铁锚。船上配备GPS沉桩定位系统。
打桩船配置有定位桩，极大地改变了传统施工船舶的作业工况。抗风浪和潮流的能力有了非常明显提高，同时也增强了船舶的稳定性。船舶在适宜的工况下作业，工作效率和工作质量得到了保证。
在同一平台及系缆墩的沉桩过程中，全旋转打桩船不需要移船就能从船侧的运桩驳上吊桩；只是打平台及系缆墩内不同的桩位时，打桩船才需沿着墩台轴线或垂直墩台轴线作小范围的移动，配合桩架的旋转，桩就能就位。
打桩船配有自动撤退装置在没有外部动力的情况下，可在一定范围内移动。打桩船配备先进的双作用IHCS-280液压锤（荷兰），该锤的液压功能采用电气控制和监控，其壳体为全封闭，适合海上及水下作业。该锤打击能量的大部分，来自活塞顶部的气体压力所形成的加速度（最大加速度2g），这一特点使这种打桩锤最适于打钢管桩。特别是打斜桩时，能通过增大锤芯活塞头上的气体压力来补偿重力能量的损失。来自桩锤传感器和动力控制系统的电子信号传输到一个单一的控制箱内。一旦发生故障，控制箱软件可帮助解决问题。打桩数据可当场打印出，也可存储在数据记录器中。

图2.3-1 海力801#沉桩图片

第三章 沉桩施工方法
3.1施工控制网的建立及加密
业主交桩提供的首级施工控制网点为GHI-3、GHI-4、WD01、SH11组成一个舟山外钓光汇油品码头工程的独立控制网，构成舟山外钓光汇油品码头工程的首级施工控制网，作为今后施工放样和控制网加密的基础。
3.1.1首级控制网的复测
为了检测首级网成果的可靠性，对平面控制网运用莱卡TCA1201+全站仪做附合导线测量方法进行复测，执行《水运工程测量规范》JTJ203—2001三等附合导线控制测量作业的基本技术要求作业。高程控制网采用三等附合水准测量技术进行检核，执行国家三等水准测量技术规范要求，所用的仪器为莱卡NA2级精密水准仪。
3.1.2高程控制网检测
高程复测分别对点组成附合水准路线，采用莱卡全站仪TCA1201+三角高程进行、或者利用莱卡NA2水准仪用几何水准方法、。在今后的施工过程中，定期进行三等附合水准检测。
3.1.3加密控制网建立及施测
根据施工阶段、施工部位、施工精度要求及时进行一、二级施工控制网加密。平面控制网加密采用GPS静态测量方法,高程加密采用几何水准与三角高程相结合的方法进行。精度要求必须符合《工程测量规范》相关等级要求，平面施测精度为：最弱相邻点点位中误差应小于±5mm；高程精度为：每公里全中误差≤±6mm（三等）、≤±10（四等）。
根据码头施工测量控制需要，合理布设加密控制网点，拟定计划、方案、措施，及时加密，同时采用不同方法相互校核。以便全站仪三维坐标法等常规方法来进行放样定位。加密网测设完毕后，采用国家科学技术鉴定认证的测量平差计算软件进行严密平差计算，并进行各项精度评定，编写技术总结。测设成果报监理工程师审核，批准后方可用于施工放样。
3.2 沉桩施工测量
首先以业主和监理提供的首级控制点已知点做附合导线，用全站仪在已完工加密控制点，PHC桩和嵌岩桩钢套管定位采用RTK－GPS结合全站仪极坐标法进行平面和高程定位，及控制垂直度。钢管桩采用RTK－GPS进行平面和高程定位，
由于PHC桩和嵌岩桩钢套管精度要求高，PHC桩和嵌岩桩钢套管沉放时，打桩船上的GPS打桩定位系统仅作为打桩船定位和PHC粗定位工具，PHC桩和嵌岩桩钢套管采用全站仪极坐标法进行精确定位，沉放时全程观测垂直度及偏位。本工程是无掩护近岸水域沉桩，PHC桩中心线与桩中心线直桩偏差小于15cm，斜桩偏差小于20cm,竖直倾斜度小于1%，嵌岩桩钢套管桩中心线与桩中心线直桩偏差小于10cm,竖直倾斜度小于1%，进入桩架后，操纵室通过观察桩架上的角度测量仪调整桩架的倾斜度，以使桩身斜率符合设计要求；再根据预先输入的单桩平面扭角（方位角）、平面坐标，依据船上专用的GPS定位系统显示的图形和数据，通过调整船位的方法，使桩到达设计位置，同时施工人员通过高频电话与岸上测量人员进行桩位比对。
GPS系统平面定位精度为±10mm、高程控制精度为±15mm（距基站2km内时）。
本工程PHC桩和嵌岩桩钢套管定位主要采取正交控制，在受施工条件限制的情况下采取任意角交汇控制，同时浙普工51打桩船配备了GPS测量控制系统，双重控制，确保沉桩定位准确。
a.正交及任意角交汇控制

圆形直桩、前方交汇定位
为提高桩位精度，采用精确法计算斜桩定位放样角，每根斜桩建立如图所示的x’oy’坐标系，通过坐标转换，计算控制点i在各x’oy’坐标系的坐标值，通过计算机进行数据处理。

圆形斜桩、前方交汇定位
b.GPS比对测量
GPS RTK定位精度（平面位置和高程）已达到厘米级，可以满足沉桩精度要求；利用GPS RTK定位技术进行沉桩定位测量具有定位方便、速度快的特点，可实时提供放样点的三维坐标且不受天气影响，可全天候作业，在外海水域作业优点突出。通过GPS RTK粗定位，与岸上前方交汇测量数据比对，做到平面定位双重控制。
利用该系统进行打桩定位，其控制过程如下：
A. 系统设置和调试
打桩船到达沉桩位置后，首先对船载GPS海上定位系统接收施工现场基准站提供发射的数据链的情况进行调试准备。将接收机、流动站电台、手薄按要求设置后，利用陆地上提供的控制点进行检测，其平面定位精度按下式估算：
m=±√（m站2+a2+(b×D2）)
m ——— 预估的RTK测量点位置中误差。
m站 ——— 基准站GPS平面控制点位中误差，B级网最大取 10mm。
a ———RTK测量仪器标称精度水平固定误差，Trimble 5800 GPS为10mm。
b———RTK测量仪器标称精度水平比例误差，Trimble 5800 GPS为1ppm。
D———基准站到流动站距离，本工程取2km。
将以上数据代入上式得到m= ±10mm，即一次RTK测量的平面点位误差精度，取它的两倍中误差作为一次RTK测量的限差要求，可满足施工沉桩精度要求。如不满足要求，应检查出原因，重新检测，直到满足要求，才能用于打桩控制。
B. 定位数据的计算准备
打桩前根据设计图纸计算出每个平台和系缆墩上所有桩在设计桩顶标高处的平面坐标，桩的方位角等定位数据，并根据打桩船预定的抛锚位置，计算出桩船各锚的锚位坐标，以作桩船抛锚定位使用。所有定位数据计算后都必须有专人复核，确认无误后，方可使用。
3.2.1“海力801”GPS打桩定位系统原理及组成
“海力801”全旋转打桩船安装了GPS打桩定位系统，该系统主要利用GPS RTK技术，通过船体上的两台双频GPS接收机，分别测得2根GPS天线处坐标及高程，然后根据船体、打桩架、锤三者的几何关系推导出桩顶高程和桩在设计标高平面坐处的标。
“海力801”GPS打桩定位系统的构成见图3.1。船尾的GPS为L1单频接收机，主要功能为测量船体方位及作导航仪用。中部的两台Trimble 5700型双频GPS接收机以RTK方式工作，在接收GPS卫星信号的同时，通过旁边的两根无线电天线接收岸上基准站发射的数据链，实时获得这两根GPS接收机天线的WGS-84坐标，再根据转换参数及投影方法实时地计算出两台GPS接收天线在施工坐标系中的平面坐标及高程。

图3.1　海力801#GPS打桩定位系统示意图

由于“海力801”打桩船为全旋转式打桩船，船体、桩架、锤三者的几何关系总是处于动态变化中，为此，在桩架上放置了两台瑞士Leica Disto pro4a 型测距仪，在伸缩支撑杆下方放置了一台同型号的测距仪，在吊机中心处及吊机悬臂处及分别放置了一台日本产AC58、6013ES、41PGW型角度计，在吊机尾部放置了一台日本产电气式横倾、纵倾测量仪一台。通过这些辅助测量仪器，在定位及打桩过程中，可以实时计算出锤（桩中心）在设计桩顶标高处的平面位置相对于两个GPS天线的位置，进而可以计算出桩在施工坐标系中的平面位置，还可计算出桩的倾斜度，桩顶至桩尖的方位角（桩的平面扭角），桩顶的标高。
沉桩测量定位所需的一系列技术参数包括基桩的坐标、方位角、倾斜度、桩顶标高等以数字及图形的方式显示在计算机的屏幕上，为施工人员指挥打桩船调整船位、定位下桩及锤击沉桩施工，提供了清晰而可靠的依据，沉桩施工的最后监测结果存储在电脑硬盘上，同时也可用打印机输出。
3.2.2 GPS定位系统沉桩操作过程
（1）根据项目部提供的基准站频率及数据格式，用GPS供应商提供的GPS　Configurator软件来正确配置“海力801”打桩船所安装的GPS接收机。
（2）在GPS定位系统软件，在软件的“File(F)”菜单下激活“测地系设定”，输入大桥建设指挥部测控中心提供的WGS-84坐标系转换至工程坐标系的转换七参数。
（3）在软件的“File(F)”菜单下激活“杭属性设定”，将基桩的相关数据，即桩号、X坐标值、Y坐标值、桩头标高、桩长、桩径、桩倾斜度、方位角及桩的类型，输入到电脑中。
（4）钢管桩参数输入后，GPS定位系统电脑显示器上将显示所有要沉入的钢管桩图形，根据沉桩方案选定要沉的钢管桩编号。根据GPS定位系统显示的数据，移动打桩船，使其到达指定位置，将打桩船的定位桩放下，稳定船体。旋转吊机起吊钢管桩，桩进抱桩器及替打后，根据GPS定位系统显示的数据调整桩架方位及姿态，使桩中心对正设计中心位置，并根据潮流、风向等作适当的抢位，确认数据无误和GPS卫星信号的稳定后下桩。GPS定位系统的软件界面如图2：

图2 “海力801”GPS定位系统的软件界面
3.3沉桩施工
（1）沉桩施工流程
沉桩施工工艺流程详见图3.3-1。
施工准备
测量网复核及施工基线布置
运 桩
运桩方驳抛锚定位
打装船抛锚定位

抛锚定位
吊 桩
箱整体安

夹 桩
停 锤
钢管桩施打
移船定位
退船，施打下根桩

图3.3-1 施工工艺流程图
（2） 沉桩施工顺序
拟进行7#引桥和3#消控平台PHC管桩→6#引桥嵌岩桩钢套管→2#靠泊平台嵌岩桩钢套管→11#系缆墩→10#系缆墩→1#靠泊平台→9#系缆墩→8#系缆墩→7#系缆墩→2#靠泊平台钢管桩→1#支引桥墩→12#系缆墩→2#支引桥墩→13#系缆墩→3#支引桥墩→14#系缆墩→4#支引桥墩→3#靠泊平台→15#系缆墩→16#系缆墩进行沉桩作业
（3）沉桩施工
1）沉桩程序
打桩船粗定位（下定位桩）→打桩船抛锚→桩驳船靠打桩船（下定位桩）→吊桩→ 桩进打桩架龙口→GPS系统引导精确定位→调整打桩船→压桩→GPS复测→压锤→锤击沉桩→GPS复测→沉桩结束。
2）打桩船定位
根据打桩船上GPS定位系统显示的数据，打桩船由拖轮拖到施工地点附近，进行粗定位。下插定位桩，顶水抛锚，抛锚用50t抛锚船进行。抛锚如图3.5-2所示。必要的情况下，可以抛两个前进锚和两个尾锚。
3）运桩驳就位
待打桩船锚抛好后绞缆，桩驳靠打桩船，下定位桩，并在打桩船上系缆。
4）吊 桩
海力801#打桩船采用全旋转桩架，吊桩时，桩架旋转到运桩驳一侧，采用四点吊吊桩。桩吊起后，旋转到船首部，立桩，同时将桩架立直。抱桩器抱住桩，提升桩使桩顶套进替打。
5）钢管桩定位
提升打桩船和运桩驳的定位桩。操纵室通过观察桩架上的角度测量仪调整桩架的倾斜度，以使桩身斜率符合设计要求；再根据预先输入的单桩平面扭角（方位角）、平面坐标，依据船上专用的GPS定位系统显示的图形和数据，通过旋转桩架、调整船位的方法，使桩到达设计位置。
·
图3.3-2 海力801#沉桩抛锚示意图

GPS系统平面定位精度为±50mm、高程控制精度为±80mm（距基站25km内时）。
6）沉桩
钢管桩就位后，将打桩船及运桩驳的定位桩插下，以保持桩位和船体稳定。桩自沉稳桩，同时监测桩位的变化，如果桩位变化超过允许的误差范围，立即停止桩的下沉，将桩拔起，查明原因，重新定位。
稳桩后压锤，待桩不再下沉后，查看桩位是否符合要求，如果桩位变化超过允许的误差范围，立即停止桩的下沉，将桩拔起，查明原因，重新定位。桩在压锤稳定后，松开抱桩器，启动液压锤，沉桩。在沉桩过程中，如出现贯入度异常、桩身突然下降、过大倾斜、移位等现象，应立即停止沉桩，及时查明原因，采取有效措施。
（4）沉桩施工技术要点及注意事项
1）桩吊运时，采用4点吊工艺；起吊时要平稳，防止相互碰撞。
2）打桩前，先进行沉桩区域水深和水下地形测量。
3）吊桩时应考虑桩驳平衡，吊桩顺序应对称起吊（钢管桩装驳时注意编号顺序）。
4）斜桩下桩过程中，桩架宜与桩的设计倾斜度保持一致。锤击沉桩时，桩锤、替打、桩身宜保持在同一轴线上，替打应保持平整，避免产生偏心锤击。
5）当船航行波影响打桩船稳定时，宜暂停锤击。
6）防止背板蹩桩，一旦发现须及时调整桩架。
7）沉桩过程中不得移船纠正桩位。
8）打桩船进退作业时，应注意锚缆位置，防止缆绳拌桩，每墩焊接Φ100mm钢管，顶部安装红色或黄色太阳能警示灯和红旗，防止行船撞桩。
9）斜桩应考虑自重的影响，结合施工实际经验要考虑一定的提前量，以使沉桩后桩位符合设计要求。
10）考虑到本工程区域流速及风浪较大，沉桩应尽量选择流速、风浪较小时进行。
11）在沉桩过程中发现标高和贯入度与 试桩结果出入较大时应立即与监理、设计、业主联系，并停止沉桩，待解决后继续沉桩。
12）为防止在风浪、水流及斜桩自重的作用下桩倾斜偏位等，沉桩后应及时夹桩联接桩头。当预计出现台风或大浪时，必须检查桩头联接情况并采取必要的加固措施。
13）运桩和打桩过程中，严禁碰撞钢管桩、破坏防护涂层。
14）认真做好沉桩施工记录。
3.3.1停锤标准
停锤标准如下：（1）嵌岩桩钢套管、2#靠船平台Ф1200mm钢管桩沉桩以贯入度控制为主，标高校核；其余Ф1200mm钢管桩沉桩以标高控制为主，贯入度校核 。施工锤采用D125锤，初步停锤标准如下：
1）嵌岩桩钢套管沉桩贯入度控制为10mm，以不卷边为原则
2）2#靠船平台Ф1200mm钢管桩控制为1mm，
3）其他打入桩桩尖未达到设计标高, 贯入度已小于2mm/击, 应继续锤击50击, 若此时, 平均贯入度仍小于2mm/击, 且桩顶标高距设计高程相差1m以内时, 可以停锤; 若高程相差大于1m时, 继续锤击100击, 贯入度无增大趋势, 可以停锤。
(2） PHC管桩沉桩施工锤宜采用D100锤不超过三档沉桩，初步停锤标准如下：
1）沉桩以贯入度控制为主, 标高为校核。
2）当桩尖未达到设计标高, 贯入度已小于5mm/击, 应继续锤击50击, 若此时, 平均贯入度仍小于5mm/击, 且桩顶标高距设计高程相差1m以内时, 可以停锤; 若高程相差大于1m时, 继续锤击100击, 贯入度无增大趋势, 可以停锤。
(3)如有贯入度过大、锤击数过少等异常情况, 将及时与设计联系, 协商解决。
(4)根据试桩和试打桩情况, 对桩长和停锤标准进行调整，试打桩的位置由我项目部确定，并由设计认可。
(5）沉桩前将复核中石化油管位置，以避免对油管产生不利影响，沉桩期间同时进行岸坡稳定的观测，并采用间隔跳打，重锤轻打等措施。
3.3.2沉桩记录
沉桩的同时按要求填写沉桩记录表，，填写及时正确，每个排架沉桩结束后，测出桩顶的实际位置，并填写沉桩记录汇总表。
3.3.3沉桩质量控制标准
序号
项 目
规定值或允许偏差（mm）
符合设计规定
检验方法或频率

1
桩尖高程（mm）
或最后贯入度（mm/击）
查沉桩记录

设计标高处桩顶平面位置（mm）

嵌岩桩钢套管
钢管桩
PHC管桩

2
直桩
100
250
150
用GPS测量或全站仪

斜桩

300
200

3
倾斜度
（每米）
直桩
10

10
吊线用钢尺量或用测斜检查，
抽查10%且不小于10根

斜桩

±15%tgθ
±15%tgθ

沉桩质量控制标准
沉桩完成后及时测定处于自由状态下的桩顶偏位并记录。如偏位值较大时及时与设计单位联系。在夹桩后，再次测定桩顶偏位，并以此作为竣工偏位的最终数值，在夹桩时严禁拉桩。
3.3.4 沉桩施工技术要点及注意事项
(1) 打桩前，测量沉桩区域水深和水下地形。
(2) 起吊时要平稳，防止相互碰撞，吊桩时考虑到桩驳平衡，吊桩顺序对称起吊。
(3) 沉桩过程中不得移船纠正桩位。防止背板蹩桩，一旦发现，及时调整桩架。
(4) 斜桩下桩过程中，桩架宜与桩的设计倾斜度保持一致。锤击沉桩时，桩锤、替打、桩身宜保持在同一轴线上，避免产生偏心锤击。尚应考虑自重和潮流影响，结合施工实际经验考虑一定的提前量，以使沉桩后桩位符合设计要求。
(5) 打桩船进退作业时，注意锚缆位置，防止缆绳蹩桩。
(6) 施工一定数量的桩后，召开技术小结，总结经验，找出不足，制订措施，规范施工。
(7) 考虑到本工程区域流速及风浪较大，沉桩尽量选择流速、风浪较小时进行。
(8) 为防止在风浪、水流冲刷及斜桩自重的作用下桩倾斜偏位等，沉桩后及时夹桩联接桩头。当预计出现台风或大浪时，必须检查桩头联接情况并采取必要的加固措施。
(9) 运桩和打桩过程中，严禁碰撞管桩。
(10) 认真做好沉桩施工记录。
3.3.5沉桩工效分析
根据相关参考资料分析，并综合考虑我部沉桩设备的工作性能，将有效沉桩工作日确定为：由海力801等两艘打桩船沉桩，平均日沉桩8～12根，安排工期定在2012年8月25日开始沉桩，2012年11月20日结束沉桩。总计68根PHC桩，1800mm嵌岩桩钢套管86根，Φ2400mm嵌岩桩钢套管8根，Φ1200mm钢管桩409根，按每台班沉桩8根计算，571根÷8根/台班=72台班，实际安排工期为85日历天，满足工期要求。具体工期安排为：8月沉桩68根，9月沉桩143根，10月沉桩200根，11月160根。
3.3.6夹桩施工
由于本工程桩基施工在舟山群岛海域中作业，受风浪、涌潮影响大，故每打一排桩后必须进行夹桩。本工程夹桩结合横梁施工围囹结构进行施工，夹桩结构也是横梁现浇受力结构的一部份。
上钢制抱箍
浮吊抛锚定位
准备工作

上 槽 钢

安吊筋和拉杆
槽钢与抱箍连接

下一个工艺

夹桩工艺流程图
(1)准备工作：用15t驳船将岸上事先加工好的钢抱箍及已下好的槽钢及相应的配件机具运输至已经施工完的管桩附近。根据海况和施工要求进行抛锚定位。
(2)将方驳上用于夹桩用的材料及机具用浮吊吊到浮吊的甲板上。
(3)测量放样已经沉设的管桩夹桩标高，油漆标记，再将钢抱箍用浮吊吊起由上而下套入已经施工完的管桩上，同时将钢抱箍调整到夹桩标高，挂上爬梯后人工用专用扳手紧固高强螺栓，将抱箍固定在管桩上。
(4) 人工先在钢抱箍上焊好牛腿，焊缝饱满且确保焊缝质量。
(5) 用浮吊将槽钢吊至牛腿上，与相邻的管桩连接，并用螺栓将槽钢紧固在管桩上。
(6) 为确保夹桩槽钢的稳定性，将夹好的槽钢用螺栓连接成整体确保槽钢的刚度。
承重围囹布置示意图

3.3.7设备计划
1、船机设备使用计划表：
序号
名 称
规 格 型 号
数 量
备 注
1
打桩船
普交工2

1艘

2
打桩船
海力801
1艘

3
运桩驳船
2000~4000t
4艘

4
拖轮
海力803（1912Kw）
1艘

5
锚艇
海力809（800hp）
1艘

6
交通船
80hp
2艘

7
多功能作业船
15t
1艘

8
油料补给船
370 Kw
1艘

9
淡水补给船
370 Kw
1艘

2、仪器设备使用计划表：
序号
名 称
规 格 型 号
数 量
备 注
1
GPS
Ttrimble5800
1套

2
全站仪
TCA1201和南方STS-310R
各1台

3
精密水准仪
徕卡NA2+苏光DS2
各1台

4
水准尺
3m双面
2根

5
笔记本电脑

3台

第四章 质量、工期保证措施
4.1现场组织管理机构
为确保沉桩施工顺利进行，特设立沉桩工段现场组织管理机构，详见下图：

沉桩现场管理组织机构框图
分管副经理
项目总工
项目经理
测量组
工程部
质检部
安全保障部
设备物资部
财务合约部
综合办公室
沉桩工段

运桩组

沉桩小组

夹桩组

4.2确保工程质量的措施
（1） PHC管桩质量检测
按照《港口工程桩基动力检测规范》（JTJ249-2001）进行动测，根据设计施工图纸要求，本工程Φ1200mm钢管桩高应变动力检测数量为20根，其中3根要求复打，拟选取桩位为2#靠泊平台H17、H22、H25，3根桩作为试打桩，PHC管桩高应变动力检测数量为4根，,其中2根要求复打，低应变动力检测数量为8根。拟选取7#引桥桩位为3#消控平台-1和3#消控平台-3，2根桩作为试打桩。
高应变检测方法：
测试前，在距离桩顶约1.5倍桩