管桩试桩总结.docx

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管桩试桩总结

1.试桩部署

1.1部署原则

合理组织人力、物力，确保本次试桩成功，确定施工参数、施工工艺的可行性，最终为施工提供参考。

1.2桥区水文、气象、地质资料

（1）气温

桥位处属于亚热带海洋季风气候，全年冬短夏长，多年平均气温为16～20℃，极端气温达39.9℃，最冷月1～2月，平均气温6～10℃，最热7～8月，平均气温24～29℃。

多年平均气温19.3℃，历年最低气温-1.7℃，年平均雾日22.4天，最高达68天，年平均相对湿度77%。

（2）风

沿线主导风向为南风，其频率20.2%，次主导向东南风，频率14.5%，历年地面平均风速为2.7m/s。

台风的影响发生在5月中旬至11月中旬，7月中旬至9月下旬为盛行期，占全年出现次数的80%，平均风速和极速均达到12级。

桥址工程区域百年重现期十分钟平均最大风速45.8m/s。

（3）水文地质情况

海坛海峡的潮流为正规半日潮，最大潮差为7米，风暴潮出现时有显著增水。

最大可增水2m。

沿岸岛屿之间及水道内一般为往复流，浅海的涨潮由东向西，或东北向西南，落潮相反，流速一般3.7km/h左右，主要是来复潮，个别是直线流，老箩屿附近为海峡南北潮汇合处，流向不稳定，在刮东北或东南大风时，潮流汇合地点相应向南或向北移动。

水位为正规半日潮型，每年在农历七、八月间为年大潮，每月农历初三、十八前后月潮期，每天两涨两落，出现两次高潮，两次低潮，12小时50分钟为一周期，涨潮平均历时5小时30分钟，落潮平均历时7小时15分钟。

地下水：

桥址区地下水类型可分为松散岩内孔隙水，基岩裂隙水。

松散岩类孔隙水主要赋存在第四系地层中，水量丰富。

基岩裂隙水主要赋存于燕山晚期（γδ5）花岗岩与白垩系下统石帽山群（Klsh）凝灰岩节理裂隙中，较发育。

（4）波浪

海坛海峡北东口门开阔，波浪系由风成浪和涌浪组合的混合浪，实测H1/10最大波高为4.3m，周期7.4s，年平均波高为1.1m，平均周期为5.4s。

（5）航道及管线情况

本桥跨越海坛海峡北东口水道，航道按500吨级通航标准，单向通航净宽不小于75m，双向净宽通航不小于142m，通航净高不小于19.7m。

设计最高，最低通航水位分别为4.62m，3.4m。

主墩和边墩防撞设计按照1000t级杂货船办理。

线路和航道夹角80.75°

桥址区内有苏澳～大练乡一条10KVA海底电缆。

（6）工程地质情况

桥址区的岩土层主要分类有：

第四系坡积层块石土，第四系全新统冲海积层淤泥质黏土、粉质黏土、细砂、粗砂、砾砂、块石土等土层，第四系残坡积层粉质黏土夹碎石，白垩系下统石帽山组凝灰岩，燕山晚期花岗岩。

不良地质：

桥址区未发现活动活动断裂等不良地质构造，无明显古剥蚀面和浅层气等不良地质现象。

主要为岩面凹槽，陡崖，暗礁和孤石等。

特殊岩土：

主要为淤泥质黏土地层，该层具有含水量高，高压缩性，低强度等特点，工程地质性能很差。

本工程栈桥区域内高低潮水位差为5m，平时水深最大为5m左右。

波浪力的影响很小。

大练岛海域潮汐表见下表。

大练岛海域潮汐表

序号

日期（农历）

涨潮

最高潮

退潮

最低潮

1

初一

十六

05:

00

11:

00

11:

24

17:

24

2

初二

十七

05:

48

11:

48

12:

12

18:

12

3

初三

十八

06:

36

12:

36

13:

30

19:

00

4

初四

十九

07:

24

13:

24

13:

48

19:

48

5

初五

二十

08:

12

14:

18

14:

36

20:

36

6

初六

二十一

09:

00

15:

00

15:

24

21:

24

7

初七

二十二

09:

48

15:

48

16:

12

22:

12

8

初八

二十三

10:

36

16:

36

17:

00

23:

00

9

初九

二十四

11:

24

17:

24

17:

48

23:

48

10

初十

二十五

12:

12

18:

12

18:

36

00:

36

11

十一

二十六

13:

00

19:

00

19:

24

01:

24

12

十二

二十七

13:

48

19:

48

20:

13

02:

13

13

十三

二十八

14:

36

20:

36

21:

00

03:

00

14

十四

二十九

15:

24

21:

24

21:

48

03:

48

15

十五

三十

16:

12

22:

12

22:

36

04:

36

1.3资源配置

1.3.1机械设备

序号

机械设备名称

型号或规格

单位

数量

1

管桩桩机

DZJ-120

台

1

2

履带式起重机

QUY-70

台

1

5

加荷装置

套

1

6

电焊机

BX1—300

台

1

7

电子吊秤

5t

台

1

8

GPS

台

1

1.3.2人员配备

施工人员职责明细表

序号

岗位名称

人员数量

职责

1

桩机机长及班组人员

8

负责沉桩作业

2

电焊工

2

负责接桩

3

电工

1

负责现场用电安全，保障现场施工用电

1.3.3材料运输进场各项工作安排

栈桥、平台采用钢结构形式，所需材料为钢管，各型工字钢、槽钢，贝雷片、钢板。

根据调查，材料均可就近采购，通过福清码头海运运至施工区内。

2试桩工艺

2.1主要施工测量控制技术、控制方法

本栈桥线路较长，且均在海中，在施工中主要拟采用GPS和传统施工测量控制技术、控制方法，相互利用、补充、校核，进行施工测量放样、定位及施工测量控制，以满足测量精度及施工质量要求。

主要包括施工平台、栈桥支撑桩的定位、平台的定位测量等。

（1）栈桥支撑钢管桩定位测量

施工平台、栈桥支撑桩采用GPS-RTK定位的方法进行沉桩。

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，在条件复杂的水域作业优点突出。

（2）起始平台定位测量

钢管支撑桩施工完毕后，用GPS-RTK或全站仪三维坐标作业模式，在任一根钢管桩上测出其设计顶标高，再用水平仪或连通水管法抄出其余桩桩顶设计标高，供处理桩头用。

桩头处理完毕后，在相关桩的桩顶处用GPS-RTK测量方法放出桩顶的设计纵横轴线，供安装施工平台定位用。

加密点测设完毕后，用全站仪三维坐标法进行钢管桩放样定位。

先在钢管桩定位架的搁置梁上放出定位架的安装线；定位架安装固定完毕后，再在定位架上放出要沉放的钢管桩设计纵横轴线并测出高程，以控制钢管桩的平面位置和顶标高。

沉放时，在两个互相垂直的测站上布设二台经纬仪，控制钢管桩的垂直度，并监控其下沉。

管桩沉放完毕后，应用全站仪在管桩顶口放出桩位设计纵横轴线，用钢尺量取管桩顶口的偏位，用垂球或测斜仪测出管桩的垂直度，提交完工资料。

2.2沉桩工艺

本次试桩采用工法为履带吊车配合振动锤打桩，打桩机型号为DJZ-120型，最大激振力为823KN，打桩直径720mm，锤身总重量为7T。

沉桩施工流程如下：

桩机设备安装和调试→移机至起点桩位就位→用线锤对桩机进行垂直度调整→起吊钢管桩→稳桩、复测→试打5~8分钟、测桩位偏移→正式沉桩→接桩→重复沉桩→标高

2.3加载方法

由于试桩过程中桩顶残余变位和桩身应变计读数残余值都处于容许范围内，试桩决定做超载25%的加载进行。

分5级加载，即分别为10KN，20KN，30KN，40KN，47.2KN，每级加卸载循环5次，每级加卸载均持续5min。

2.4加卸载的原则为：

（1）桩顶水平力的最大值满足钢管桩设计最大弯矩值的要求，不能超过太多。

（2）每级桩顶水平施加~放松的循环次数以每次循环所产生的桩顶残余变位加以控制，如果残余变位过大，应适当减少循环次数。

同时，桩顶残余变位也是最大桩顶水平力的控制因素。

为了保证钢管桩本身不产生过大的残余变位，在试桩过程中密切注意各断面上应变计读数的残余值，一旦出现异常也应停止加载。

3.保证钢管桩基础稳定性措施

11#墩墩位处无覆盖层，且山体岩石侵入栈桥平面位置，考虑海床面基岩裸露在平均低潮位以上，具备陆地施工条件，考虑扩大基础施工法。

扩大基础法示意图图16

施工主要步骤：

利用潮汐，低潮位钢管桩位置海床面在海面以上，立即施工此墩位扩大基础模板，绑扎钢筋及安装预埋件。

低潮位现浇扩大基础混凝土，完成扩大基础施工。

待混凝土达到设计强度，再等待低潮位，利用吊机将钢管桩与预埋件连接，完成栈桥钢管桩施工。

4.检测结果

根据现场进行侧拉试验，检测结果为：

钢管桩在各级荷载作用下，未出现严重的弯曲变形或断裂情况，钢管桩水平位移小于理论计算位移，卸载后钢管桩能够自然恢复到起始位置，即判定钢管桩水平推力检测满足设计要求（检测数据见表1）。

钢管桩水平推力检测结果汇总表1

钢管桩材料

Q235螺旋钢管

钢管桩规格

Φ720*14

检测部位

栈桥钢管桩

桩长（m）

12

入土深度（m）

6

露出地面高度（m）

6

设计荷载（KN）

47.2

分级加载（KN）

10

20

30

40

48.5

设计桩位坐标

x=517699.343；y=2836804.852

设计位移（mm）

92.9

实际位移坐标

517699.343

2836804.852

517699.345

2836804.850

517699.355

2836804.843

517699.367

2836804.835

517699.384

2836804.823

实际位移（mm）

5

13

25

40

60

检测照片

数显测量器

桩的外观检查表

偏差名称

允许偏差

外观检测

说明

钢管外周长

±5%周长，且不大于10mm

6mm

测量外周长

管端椭圆度

±5%周长，且不大于5mm

3mm

两相互垂直的直径之差

管端平整度

2mm

1mm

多管节拼接时，以整桩质量要求为准

管端平面倾斜

±5%周长，且不大于4mm

2mm

桩管壁厚度

按所用钢材的相应标准规定

14.2mm

桩长偏差

+300mm，-0.0mm

+100mm

测量整桩长

北东口特大桥（B0—B25）栈桥、钻孔平台钢管桩施工记录表

施工单位：

中国铁建大桥工程局集团有限公司记录员：

日期：

2014年2月27日

振动锤型号：

YC-5锤头重：

5t功率：

120kw

桩位编号

桩型号

（mm）

首节桩长（m）

第2节桩长（m）

桩顶标高（m）

海床面标高（m）

入土深度（cm）

桩长

（m）

垂直度

（%）

桩位偏差

（xmm，ymm）

沉桩起止时间

东西

南北

B8-2-1

Φ720*14

20

-8

+6.22

+0.36

5.6

12

2

1

（+3，-2）

9：

00—9：

25

技术员：

质检员：

监理工程师：