砂井施工方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流砂井施工方案.精品文档.中交第一航务工程局有限公司施 工 方 案工程名称:xx港西港区防波堤一期工程砂桩工程编制单位: 编 制 人: 主 管: 编报日期: 目 录1编制依据- 2 -2工程概况- 2 -3. 砂桩船施工机械设备配置及其性能参数:- 8 -4施工方案- 13 -5仪器配备及测量仪器管理:- 16 -6质量标准与检验方法- 17 -7主要施工设备- 17 -8质量保证体系、目标及保证措施- 18 -9工期进度及保证措施- 18 -10文明施工保证措施:- 19 -11安全生产目标及保证措施- 19 -12环境保护措施- 21 -1
2、3降低材料消耗措施- 21 -14主要管理人员及劳动力组织- 22 -15管理体系及组织机构- 23 -16附件:- 25 -xx港西港区防波堤一期工程基础工程砂桩施工方案1.编制依据1.1 xx港西港区防波堤一期工程施工合同。1.2中交第一航务工程勘察设计院有限公司xx港西港区防波堤一期工程施工图纸。1.3xx港西港发展有限公司总体施工安排。1.4有关规范建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002港口工程碎石桩复合地基设计与施工规程(JTJ246-2004)港口工程桩基规范JTJ250-98及局部修定版港口工程质量检验评定标准JTJ221-98及修订版港口工程地基规范JTJ25
3、0-98港口工程测量规范JTJ203-2001防波堤设计与施工规范JTJ298-982.工程概况2.1工程名称:xx港西港区防波堤一期工程2.2工程地点:xx港西港区防波堤一期工程位于xx市套子湾西侧,近邻xx市开发区大季家镇山后陈家村,距蓬莱港区水上距离约20.5nm,陆上距离约30km;距xx港区水上距离约28nm,陆上距离约50km。沿现有在建液体化工码头一期工程向北至636.66m处为油品码头工程范围,再向北138.123m后转向东1500m为防波堤一期工程范围。2.3工程概述2.3.1工程量xx港西港区防波堤一期工程主体1638.123m,由防波堤西堤(5-5断面)沿轴线长度138.
4、123米和防波堤北堤沿轴线方向长度为1500米组成,砂桩施工为防波堤一期工程范围内共有五个断面,5-5断面长度238.123米、3-3断面长度850米、2-2断面长度200米、1-1断面长度300米,砂桩沿堤心轴线两侧各23根布置,设计砂桩直径500mm,间距2.5m,呈等边三角形布置,砂桩中心在轴线上的断面47根,其余为46根。4-4断面为堤头段长度50米,砂桩沿轴线方向两侧各25根布置,砂桩中心在轴线上的断面51根砂桩,其余为50根,砂桩总数量见下表,砂桩具体布置平面位置见附图。设计砂桩顶标高同砂垫层顶标高,防波堤水深为-12.9m-14.2m,砂桩底标高为-24.0m-30.5m,单桩有
5、效长度11.116.3m,桩总数量约为36442根,需用中粗砂总方量约99063.1m3。详见下表:防波堤砂井工程量计算表序号区段桩径桩距顶标高底标高单桩长区段长度排数列数桩数量延米桩体 方量mmmmmmm排列根mm31断面15002.5-13.8-28.514.715047/4669320947127.39257.6-14.0-30.516.51506932085293210387.9 2断面25002.5-14.0 -28.514.520047/469343246269812304.53断面35002.5-13.1-25.512.420047/4692427853047.210410.5-
6、13.1 -27.013.96503001395019390538053.94断面45002.5-14.2 -30.516.35050/5152232337864.97431 5断面55002.5-12.9 -24.011.123847/4651505716511218.6 6合计36442504739.499063.12.3.2作业条件分析确定xx港西港区北面朝海,为开敞式水域,受北风、西北、东北风影响较大,根据前期西港区工程施工纪录,对西港区2006年7月至2007年6月实际天气情况进行了统计,结果如下: 年度月份总天数天气情况描述可作业天数天气利用率本月天气情况综述风雨雪雾冰2006年度
7、七3147/2/2374%风向多为南风转东北风,最大阵风8级,持续影响2天无法施工,无西向风;中雨以上3天八31610/2271%风向多为北风或南风转东北风,基本无西向风;阴雨天较多,中雨以上3天九3052/2583%风向多为北风或南风转东北风,西向风较少,仅1天大于6级;无中雨以上。十31152/1652%风向多为北风,本月下旬基本每天北风都大于6级,给施工带来较大影响;无中雨以上。十一30192211137%风向多为东北风及西北风,中下旬大风较多,给施工带来较大影响;无中雨以上。十二311672/1811%风向多为东北风及西北风,本月大风天气较多,给施工带来较大影响;小雨雪天气也较多,中雪
8、1天。2007年度一312221929%本月大风天气较多,给施工带来较大影响;小雨雪天气仅2天,小雾1天。二2892920%本月无雨雪天气,风向多为东北风及西北风三3115613/1652%本月4日、5日受风暴潮影响较大,2日均是大风、中雨以上。风向多为东北风及西北风。四30176/1/1343%本月大风天气较多,风向多为东北风及西北风。有6日小雨或阵雨,无中到大雨。五3147/970%本月阵雨天气较多,风向多为南风,对施工影响较小。六302/93%本月天气较好,风向多为南风,对施工影响较小。合计36565239319453%全年受风、雨、雪、雾、冰的影响较大,全年施工有效天数不足200天。注
9、:风统计资料为北风6级以上天数由此可以看出,西港区受风、雨、雪、雾、冰的影响较大,全年施工有效天数不足200天。冬季11、12及来年1、2月份有效施工天数不足24%(即平均每月施工天数为7天),基本不能施工,因温度较低,平均在5以下,砼工程全部停工。经对施工现场的了解分析,西港区超过5级北、西北、东北风,现场涌浪很大。所以有效工作日确定如下:海上有效作业天数1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合计121617192325252522191712228海上施工全年有效作业天数为228天,全年月平均有效作业天数为19天,本工程计划总工期19个月,预计3月份开工,实际作业天数为39
10、9天。因此在施工计划编排上要认真分析,周密考虑,统筹安排,规避施工风险,做好施工预案,确保本工程安全、顺利完工。施工场地内后方陆域面积还未展开,吹填造地施工还在进行,可利用场地面积较狭小,无砂料存放场地。2.3.3工程地质:勘察结果表明,钻探揭露深度内岩土层分布比较有规律,自上而下主要有:海相沉积的1淤泥质粉质粘土、2粉土、3粉质粘土;陆相沉积的粉细砂,2中粗砂、3粗砾砂、1粉质粘土、2粘土;强风化岩。各岩土层分布及特征叙述如下:1淤泥质粉质粘土灰色灰褐色,软塑状,中上塑性,含有机质及碎贝壳,局部混粉土团和粉土薄层;该层分布连续,层位稳定,厚度3.67.0m,平均标贯击数N1击。2粉土灰褐色,
11、稍密状,混少量粘性土及碎贝壳,局部混少量淤泥及淤泥质土,该层分布较连续,厚度在0.77.0m,平均标贯击数N=4.8击。淤泥质粉质粘土夹层灰褐色,软塑状,中上塑性,厚1.03.2m,平均标贯击数N=2.5击。3粉质粘土灰褐色,软塑可塑状,中塑性,局部混多量的粉细砂颗粒、粉土团和碎贝壳,该层分布较连续,厚1.06.0m,平均标贯击数N=3.1击。在该层底部夹有灰褐色,稍密状,(局部中密状)粉土层,在剖面b中该层连续分布,厚度可达6.0m,M9、M10呈透镜体状分布。第大层比标高-14.53m-21.92m。1粉细砂灰色、灰黄色,松散中密状,混少量粘性土,该层分布较连续,厚度1.08.0m,平均标
12、贯击数N=15.0击。2中粗砂黄褐色,灰黄色,中密密实状,颗粒不均匀,呈次棱角状,局部为砾砂,该层分布连续,平均标贯击数N=27.3击。3粗砾砂黄褐色、灰黄色,中密密实状,颗粒不均匀,局部夹粉土团及少量粉质粘性土薄层。该层分布叫连续,L5、M5、M25、M26四孔穿透该层,最大厚度9.6m(M5),平均标贯击数N=42.7击。1粉质粘土灰黄色、黄褐色,硬塑状,中塑性,平均标贯击数N=22.2击。2粘土黄褐色,硬塑状,高塑性,局部含有砂斑,仅在控制性孔M5中钻到本层。强风化岩黄褐色,为强风化花岗岩,原岩结构可见,主要矿物成份为石英、长石等,次要矿物成分为角闪石、云母,大部分矿物已风化成土状或砂土
13、状,手掰易碎,标贯击数N大于50击。本工程砂桩施工主要是穿透第一大软弱土层达到第二大层中粗砂持力层即可。2.4工程特征本次砂桩施工范围为xx港西港区防波堤一期工程基础范围。具体特点为:2.4.1施工工期紧防波堤一期工程总工期19个月,砂桩施工任务要在10个月内完成。本工程共计36442根砂桩,按以上天气分析月平均作业天数19天计,10个月共190天,平均每天需要完成192根桩,即每台桩机每天完成48根桩。按每天工作16小时计,至少应每20分钟保证完成1根桩的施工循环。防波堤施工受风浪影响较大,有压载稳定期,因此施工工期比较紧张。2.4.2现场作业条件差本工程施工现场为开敞式无掩护水域,且施工期
14、偏北风和东北风较多,施工期跨越冬季。据现场自然条件,本区域冬季施工天气利用率低,对防波堤施工期安全影响较大。2.4.3材料抛填工程量需用量大本工程抛填工程量较大,同时会受同港区内顺岸码头和油品码头工程砂料分流的影响,尽管西港区周边有丰富的料源,砂料组织和运输客观上存在难度,对砂料的开采和运输是个考验。因此应充分做好砂料组织供应,防止因供应不足问题影响工期。 2.4.4施工船舶专业性强、市场上较难组织本工程砂桩施工船舶专业性强。工程水深较大,国内市场上满足工程需要的船舶不多,而且需要进行较大的改造,工程费用增高,我公司在考察市场后认为拥有自己的施工船舶在施工过程中更能满足工程工期需要,目前公司已
15、着手改造砂桩船1号,预计3月份即可以投入工程使用。砂桩充填用料工程量较大,充填强度高,因此要同时做好砂料运载船舶的施工组织,同时做好砂桩定位拖轮、交通船等辅助船舶在工程各个时期的船舶使用计划,保证工程顺利进行。2.4.5施工现场临时工程不足现场可供利用的资源只有附近村山后陈家的一个渔码头。无小临设施,无砂料堆存场地和临时驳载码头,无大型船舶避风码头、锚地,进场道路狭窄。2.5工程准备砂桩施工前应对施工区域先进行扫海清障,确认原泥面标高与设计原泥面标高误差范围;准备储存砂料;抛填平整砂垫层;砂桩1号施工船改造完成并办齐相关手续后进场;然后进行砂井打设施工。2.6工程进度计划本工程项目计划开工日期
16、2008年3月2日,计划完工日期2008年12月12日,工期280天。3. 砂桩船施工机械设备配置及其性能参数:31桩架设备的选用 3.1.1.打桩船和打桩架具有满足施工要求的的起重能力和刚性;、砂桩桩管及漏斗总长度(最高高潮位-砂桩桩尖最大标高)+船舶干舷高度+富裕高度+装砂料口加强高度=3-(-30.5)+2+1.0+5=41.5m 、打桩船架高(砂桩桩管及漏斗总长度+震动锤高度2.85m+5.0m)=49.35m、为避免漏斗开孔处应力集中造成桩管破坏,该部分应进行单独制作后与桩管进行连接。局部钢管壁加厚。、将整体V字型桩架封固方驳甲板面上,以保证打桩架稳定性。然后再进行整体连接封固。 3
17、.1.2.振锤系统重量G是一个重要参数,它由以下四个部分组成: 、震动锤自重:本工程选用DZJ135锤重=90.6kN; 、砂桩桩管自重:本工程选用=14mm、=480mm的无缝钢管。最大G桩重=160810/100000*41.55=66.82kN;、配重:装砂漏斗开口处及底部加厚钢板,拉绳穿管共约5kN。G配重=5kN;、桩管沉至设计标高后,装入3.7m3砂。G砂重=59.2kN。(砂子比重按16kn/方计) 合计自重G=221.62KN3.2. 振动锤的选用防波堤一期工程桩长较大、水深较深,地质变化较有规律但是含有不同夹层的特点拟选用DZJ135系列振动锤进行桩井施工,DZJ135系列振
18、动锤为可调矩型振动锤,可以在零负荷下起动,保证桩机的有效运转,振动锤最大中孔直径600mm,可以与直径500mm的桩管进行连接,满足设计要求。振动锤有关生产厂家及产品性能指标见下表:序号生产厂家瑞安市永安机械有限公司浙江振中工程机械股份有限公司1振动打桩锤锤头型号DZJ135DZJ135DZ120A-22电机功率kW1351351203静偏心力矩Nm75407707004偏心轴转速(振动频率)r/min1000100010005激振力kN8438607866空载振幅mm8.508.51227允许拔桩力kN3924004008允许加压力kN/9锤头质量kg/9060746010外形尺寸(长宽高)
19、m/1.721.312.841.721.312.8411电源(100m内)kvA/按设计意图砂桩应穿透第一大软弱土层,桩管长度较大,再加上地质条件的复杂多变性,所以选用振动锤的激振力应满足施工需要。经过对比筛选,振动桩锤选用浙江振中工程机械股份有限公司生产的DZJ135系列桩锤,该振动锤激振力相对同类型产品较高,重量、休积较小。同时考虑工程现场地质状况基本上为淤泥质粉质粘土,其磨阻力取值见表序号穿透、穿至土层取摩阻力值f/kPa震动侧摩阻力系数k土层侧摩、桩端阻力P/kN1中粗砂垫层300.2511.32淤泥粉质粘土340.25185763粉质粘土9501171.8F=770KNP桩尖阻力=1
20、89.9KNP侧磨阻力=197.06KN桩管下沉必须同时满足F激振力P侧摩阻力和G系统重量+R加压力P桩端阻力。从上表可以看出F=770KNP侧磨阻力=197.06KN; G系统重量+R加压力=221.62KN+200KN=421.62KNP桩端阻力=171.8KN而DZJ135系列桩锤允许拔桩力为400kn,经咨询厂家其最高允许拔桩力450KNP桩端阻力+G系统重量=197.06KN+221.62 KN=418.68KN,满足工程需要。因此考虑选用允许拔桩力等于450KN的DZJ135振动锤。3.3砂桩船配备的桩机设备桩架高度受施工时桩筒长度制约,应与桩筒进行合理的调配,首先桩筒长度,由于桩
21、架考虑放置在船艏处,前部加长做为桩管固定装置如图13所示。参考三航砂桩3船的结构形式,船艏接长部分顶面标高定在船满载吃水线以上20cm处,即从甲板面下去1500mm位置,这样桩管的最大长度可以降低1500mm,桩架高度亦可以相应的降低,但是振动锤的高度受型号影响,需用DZJ135型允许拔桩力400kN方能满足要求,锤高为2.85m,高度上高了800mm,所以桩架总长度比原来低了700mm,如前面所述,桩管长度为41.5m,桩架高度49.5m。如(图13)所示:综上所述,配置振动锤时同等条件下应尽可能的选择锤体较矮的振动锤,以增加桩架的有效高度利用率,尽量降低桩架富裕高度。因此通过比较选用浙江振
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