打桩船、施⼯船安全施⼯⽅案⼀、编制依据
1、《青岛海湾⼤桥11标箱梁出运栈桥码头⼯程设计说明》2、青岛海湾⼤桥11标箱梁出运栈桥码头⼯程设计图纸3、相关施⼯承包技术合同
4、《⽔运⼯程测量规范》(JTJ203-2001)5、《港⼝⼯程桩基规范》(JTJ254-98)6、《港⼝⼯程质量检验评定标准》(JTJ221-98)
7、《公路全球定位系统(GPS)测量规范》(JTJ/T066-98)8、本⼯程适⽤的相关国家技术标准及其他规范⼆、编制原则与说明
1、本施⼯⽅案主要依据以上⽂件及规范有关内容,结合打桩20号实际施⼯性能及施⼯技术管理制度要求,以及相关⼯程实际施⼯经验进⾏编制;
2、满⾜业主、监理对⼯程质量、安全⽣产、⽂明施⼯及环境保护等⽅⾯的要求;3、施⼯期间保证⽔域的通航及交通安全、防台及防潮等⽅⾯的要求;
4、尽最⼤可能简化海上作业⼯序,缩短海上作业时间,充分利⽤海上作业施⼯天数;
5、根据本⼯程的特点,合理选择沉桩顺序,科学组织施⼯,使施⼯船机设备充分得到发挥,提⾼沉桩效率,确保按期或提前完成沉桩任务;
6、严格按照设计要求进⾏施⼯,采⽤先进的施⼯⼯艺和施⼯⽅法,保证沉桩质量。三、⼯程概况1、⼯程简介
青岛海湾⼤桥11标箱梁出运栈桥码头⼯程码头垂直⼦堤,分为:南侧箱梁码头、北侧箱梁码头、材料码头及4个靠系船墩⼏个部分。合同内⼯程存在直径为0.6m、1.0m两种桩型,分为PHC桩和钢管桩,斜桩斜率为6:1。2、⽔⽂
⼯程区潮流属于规则半⽇潮流类型,浅⽔影响较⼤。红岛以西潮流主要主要受胶州湾西北部海域纳潮体控制,东⼤洋⼝门中部潮流主要受东⼤洋⽔体涨落控制,涨落潮流基本呈往复形态。实测测点最⼤涨潮流速0.76m/s,流向339°;最⼤落潮流速0.62m/s,流向182°。本海区基本不受外海波浪的影响,因此,⼀般情况下风浪不⼤。⼤浪主要在秋、冬季,由寒潮天⽓形成的偏北风和夏、秋季的热带⽓旋及台风影响造成。据推算,⼯程海域20年、100年、300年⼀遇波⾼分别为2.19m、2.95 m、3.24m。3、⽓象
拟建⼯程地处胶州湾畔,濒临黄海,属季风⽓候区,⽓候季节变化⽐较明显。冬半年(10⽉⾄3⽉)呈⼤陆性⽓候特点,⽓候⼲燥、⽓温低;夏半年(4⽉⾄9⽉)受东南季风影响,空⽓⾬量充沛,⽇温差⼩,呈现海洋性⽓候特征。拟建⼯程区⼀年四季均有灾害性天⽓
发⽣,主要灾害性天⽓有⼤风、冰雹、⼲旱、台风、寒潮、霜冻、浓雾和⾼温、暴⾬、颮线、倒春寒等。桥位区年均⽓温12.7°C左右,极端⾼⽓温38.9°C,极端低⽓温-14.3°C,1⽉份最低平均⽓温-0.5°C,8⽉最⾼平均⽓温24.2°C。
全年主导风向为偏东南风,春季为偏东南风,夏季为偏东南风,秋季为偏北风,冬季为西北偏北风。台风影响集中在7-9⽉。最⼤10分钟平均风速32.0m/s,历年极⼤瞬间风速35.6 m/s,历年⼤风⽇(≥8级)平均值为57.6天。4、地质
拟建栈桥处⽔域表层为厚约4-6m的淤泥质粉质粘⼟,以下中细砂、粉质粘⼟、粗砾砂层,在标⾼-37.5m以下为强度较⾼的强风化花岗岩,钢钻难以钻进。四、⼯程特点
通过对⼯地现场的勘查和对施⼯图纸的分析,总结该⼯程有以下特点:施⼯段距离⼦堤很近,打桩船就位要充分考虑⽔深对打桩船的影响;防风时,打桩船应该尽量远离⼦堤和已经沉下的桩,避免发⽣碰撞;南北箱梁中⼼线间距57m,给打桩船下锚沉桩产⽣⼀定的影响。
在进⾏施⼯时要结合以上的特点,安排合理的沉桩顺序,使之有利于沉桩的顺利进⾏。五、施⼯⼯艺流程1、沉桩⼯艺流程
打桩船驻位→运桩船驳就位→桩⾝画刻度→移船索桩→吊桩→
移船就位、粗定位→⽴桩⼊龙⼝→关闭抱桩器→套替打→调整龙⼝斜度→精确测量定位→桩⾃沉→微调偏位→解开吊索→压锤→打开抱桩器→锤击沉桩→打桩记录→停⽌锤击→起吊锤和替打→测桩偏位→移船进⼊下⼀根桩的施⼯。2、沉桩顺序
本⼯程施⼯时,依据船机性能和现场环境尤其是⽔深条件进⾏编排,节约施⼯和移船驻位的时间,最⼤限度保证船舶安全和⼯程安全。结合计算机绘图模拟,严禁出现蹩桩和绞缆时碰到已打好桩。其次考虑打桩船起锚移位的频率、⽅驳喂桩的位置尽量使沉桩顺序布置的科学、严谨、合理。六、施⼯⽅法
(⼀)GPS测量定位⽅法1、概述
打桩20号配备《海上GPS打桩定位系统》进⾏沉桩定位。沉桩定位按照要求采⽤青岛的VRS技术,差分信号利⽤电脑通过⽆线⽹络传输。该系统的平⾯定位及⾼程控制精度已达到厘⽶级,完全能够满⾜本⼯程测量定位的精度要求。2、施⼯采⽤的平⾯和⾼程坐标系
平⾯坐标系统:采⽤50⽶⼤桥坐标系,投影⾯中央⼦午线为120°15′。⾼程系统:1985国家⾼程基准。(⼆)移船吊桩操作要点
锚缆布设完毕,缓缓移船靠近运桩驳取桩。为便于取桩和定位,⽅驳应位于打桩船艏的侧⾯,与船驻位轴线⽅向近似垂直。钢管桩直接⽤卡环插销将吊⽿与卡环连接。混凝⼟桩捆桩采⽤⾃锁压扣法,即将钢丝绳在桩上多绕⼀圈,相互压住。当桩⽔平吊起后,在重⼒作⽤下,锁扣将⾃⾏压紧,在⽴压过程中,扣也不会滑动。混凝⼟桩起吊时,钢丝绳⽤橡胶⽪包裹好捆扎于桩⾝吊点处。在桩平稳起吊到⼀定⾼度后,吊上部和中部吊点的⼤钩带劲回收,吊下部吊点的钢丝绳缓缓放松,进⾏⽴桩,锤、替打同步上升,⽴桩完毕,适当调整桩架的倾斜度和替打的⾼度,使上⼝嵌⼊替打,此时将连接下部吊点的⼤钩缓缓放松并解除,然后移船就位,吊⽴桩过程中,避免发⽣桩滚动和碰撞,以免碰伤桩。
另外,在钢管桩吊运、施打的各个环节,都要注意对防腐涂层的保护。杜绝⽤尖锐硬物碰撞钢管桩,除特殊情况均⽤吊⽿吊桩,下桩时注意抱桩器的使⽤等。(三)沉桩定位
打桩船上布设两台GPS流动站采⽤RTK GPS模式,配合两台倾⾓传感器实时监控船体的位置、⽅向和姿态,与设计标⾼处坐标⽐较,从⽽得到船体的移动⽅向和移动量。据此指挥打桩船调整锚缆移动船位,直⾄桩位偏差达到允许范围,⽅可进⾏沉桩。
桩的坡⽐由安装在桩架的倾斜传感器控制。施⼯技术⼈员现场可⽤三⾓尺配合⽔平尺进⾏检测。桩顶标⾼由安装在桩架上的⾼程监测系统实时测定。通过测量下
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