水上沉桩专项方案.docx
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水上沉桩专项方案
中央储备粮上海直属库
黄浦江码头改造工程
水
上
沉
桩
专项方案
上海东海华庆工程有限公司
中储粮上海直属库项目部
2011年11月20日
中央储备粮上海直属库黄浦江码头改造工程
水上沉桩专项方案
一、工程概况
1.工程地点
中央储备粮上海直属库黄浦江码头改造工程位于黄浦江蒋家港河口下游侧。
2.桩基工程概况
本次新建码头平面尺寸90m*20m，原设计码头桩基共设排架16榀，每个排架下设4根PHC直桩（Φ700mm*34m）及2根斜桩（Φ700mm*35m），但由于16排架与原万吨级码头距离只有1.5m，打桩船定位受到限制，15排架F轴桩沉桩时需要在靠近防汛墙3m位置挖泥，考虑到防汛墙的安全及施工困难等因素，将原设计16排架及F15位置7根PHC桩改成钢管桩，固本次码头部分水上沉桩共计PHC管桩89根，钢管桩7根,在新建码头上游和原万吨级码头下游各布置一座系缆墩，每个系缆墩下各设Φ800mm*36mPHC斜桩8根，共计16根，PHC桩共计105根，新建码头上游侧设钢管桩6根，钢管桩共计13根。
二、施工进度计划
本次水上沉桩分两部分进行，靠近万吨级码头的7根钢管桩由陆上机械完成施打，剩余部分由打桩船进行水上沉桩。
水上沉桩计划时间：
2011.11.28—2011.12.18，其中打桩船沉桩时间：
2011.11.28—2011.12.15，陆上机械沉钢管桩时间:
2011.12.15-2011.12.18,具体时间根据海事部门批复的水上水下作业许可证时间适当调整。
三、施工方案
1.打桩船水上沉桩
本次打桩船水上沉桩拟使用合力桩3打桩船，船型基本资料如下：
船长：
42m，船宽：
16.8m，型深3.5m，桩架高度65m，能满足本工程沉桩要求。
该船手续完备，具体见船舶检验证书等船机资料。
本工程水上沉PHC桩105根，委托中交三航七公司专业管桩预制厂进行生产；三航机815、818船只水上运桩，运桩船靠泊原万吨级码头，靠泊位置详见平面图，靠泊时间同打桩时间。
运桩船基本资料：
船长76m，船宽13.5m，型深
2.5m。
钢管桩13根，委托专业厂家上海天阳钢管有限公司制作。
1.1.主要施工工艺
1.1.1施工顺序
水上沉桩顺序为自下游到上游，根据桩位合理穿插施工。
1.1.2施工工艺流程
5.3施工方法
施工工艺流程图
（1）打桩定位控制
测量定位依据：
本工程测量采用相对坐标系统，起始依据为万吨级码头前沿线，起始控制点为业主、监理、施工三方共同确定的点，并经监理单位专业工程师复核无误。
沉桩时，我部根据起始控制点引出施工控制点。
打桩定位：
采用RTK-DCPS打桩定位系统软件和常规全站仪、经纬仪测量的控制方法进行控制
粗定位：
使用船载RTK-DCPS打桩定位系统软件控制，
精确定位：
利用岸上三台经纬仪交会控制。
采用前方任意角交会定位法，定位时仪器视线与桩相切。
具体操作为:
在事先布置的测量基点上支设经纬仪，交会定位用三台仪器，以两台为主第三台校核。
斜桩的平面扭角用另支在打桩船上的一台经纬仪控制，沉桩标高采用水位，水准仪相结合控制。
充分考虑本工作日所打桩需要的船位，合理布置锚缆，减少改缆次数提高工作效率。
后抽芯缆应按照航行通告妥求合理布置并设置明显标志;前抽芯缆严禁蹩桩。
沉桩桩位控制图
运桩驳船驻位点与业主单位事先沟通协调，尽量选择打桩船方便吊桩的区域，并合理布置锚缆，防止拖锚撞击已沉设完毕的基桩。
码头打桩时运桩船靠泊位置
下游墩台打桩时运桩船停靠位置
（2）沉降及位移观测
从PHC桩打设完成开始就进行沉降及位移观测。
在桩顶设置临时观测点，临时观测点随施工进度逐层传递，施工过程中的沉降位移观测资料要及时分析，指导施工，工程竣工前按要求设置永久性沉降及位移观测点并继续定期观测，最后提交的沉降及位移观测资料应能反映施工全过程情况的完整资料。
（3）锤击沉桩
打桩时锤击应确保桩锤、替打和桩处于同一直线，替打应保持平整，避免产生偏心锤击，锤击应连续，桩尖进入持力层后，每下沉10cm记录一次锤击数和锤的落距。
打桩过程中加强观测，遇到桩身裂缝、严重偏位、断桩等异常情况，
及时与设计代表联系解决。
每根桩的位置控制，均由测量仪器和GPS定位完成。
测量人员按预先计算好的每桩控制数据进行测控。
施工中，要特别注意斜桩的打桩控制，计算的预留量必须经过试桩后进行调整，并根据每桩沉桩后的实际情况进行微调，确保打桩正位率。
沉桩操作要领
①在自沉、压锤过程中，要观察桩位的变化情况，当变化较大时，应及时进行调整，必要时应拔出重新下桩。
②根据当时的水流、潮汐情况，准确判断沉桩过程中桩位可能产生的偏差，确定下桩的提前量，以保证最终桩位的正位。
③沉桩过程要随时观察桩身变化及锚缆情况，根据水流及潮位及时调整锚缆，勿使桩身在锤击过程中受扭，如果出现异常情况要立即停锤，并及时报告监理工程师，经分析研究，采取有效措施后，方可继续施工。
（4）根据设计要求本工程采用低应变动力试验法对桩身完整性进行检测，取总数的10%，并不少于10根；采用高应变动力试验法对单桩极限承载力进行检测，取总数的2%，并不少于5根。
（5）夹桩加固
沉桩完成后为防止桩身位移或倾斜，应及时进行夹桩，夹桩架考虑安装靠船构件和现浇横梁模板的支撑等。
夹桩材料采用大型号型钢，纵横夹桩，形成稳固网络结构。
1.2质量安全保证措施
（1）沉桩保护措施
①打桩平面扭角：
用经纬仪控制；
②打桩垂直度控制：
用经纬仪控制；
③打桩倾斜度控制：
打桩架角度仪控制，利用角度尺校核
④打桩标高控制：
用水准仪控制，水尺校核；
⑤打桩贯人度控制：
本工程以标高控制为主，以贯入度为校核。
（2）对桩的保护
①吊桩的钢丝扣下端，每根附一根棕绳，由人手牵拉，吊钩徐徐起落，使其慢慢趋近、离开桩身；严禁钩头、卡环等硬物磕碰桩体。
②钢丝扣在吊桩过程中与桩边角有接触的部位，将钢丝绳用麻袋或压橡胶管外裹，减轻摩探。
（3）安全技术要求
①桩的运输
a桩为水上运输且运距较远，故对船体要严格检查，水密封舱，进行稳定性计算，并得到港口监督部门检查批准后，方可启航。
b未经检查和没有“合格”标示的桩严禁装船，对己装船桩的规格、种类、型号要按打桩顺序认真核对，严禁装错桩。
c装桩时一定将桩两侧木楔塞紧，两侧桩紧靠固定桩架，用带橡胶管的φ30钢丝绳，每隔5m封固一圈，钢丝绳两端圆定在焊在船甲板的铁坏上。
d遇有6级以上大风，停止拖航，途中遇有大风浪应马上去锚地避风。
②打桩船与打桩锤
打桩锤与替打之间应设置锤垫，本次打桩船使用MD—100锤，该锤使用说明与对锤垫有具体要求，要严格执行。
③沉桩
a吊桩入龙口时，将桩水平吊起后，桩身离水面3m左右，即可立桩，不应将桩吊的过高，避免桩身应力急剧增加。
b在锤击正常情况下，打桩贯入度异常或发生突变及沉桩标高异常，
c要及时报告技术主管，不得丝毫怠慢。
d桩长、贯入度和标高三者发生矛盾时，及时向监理工程师及设计报告，不能擅自处理。
e施工前对吊校索具进行复核、检查。
2.陆上机械沉钢管桩
本工程新增钢管桩共7根，桩长35m，分上下两节，上节桩长16m，下节桩长19m，连接部位设内衬套并进行电焊连接。
2.1机械设备投入
根据沉桩位置及钢管桩单节重量等因素，陆上机械沉桩拟选用50t汽车吊配合90型振动锤进行沉桩。
2.2施工准备
2.2.1检查振动锤
振动锤是钢管桩沉桩的关键设备，在沉桩前一定要派专人检查，确保线路畅通，振动锤的端电压达到380～420伏，夹板牙齿无太多磨损。
产品名称
型号
激振力KN
锤体质量kg
功率kw
震动打桩锤
DZ-90
666（68）529（54）402（41）
5586
90
2.3施工过程
2.3.1将50t汽车吊停靠在万吨级码头上，吊车臂挂振动锤，牙齿咬住钢管桩口起吊；
2.3.2岸侧利用三台经纬仪交汇确定沉桩位置，汽车吊缓缓将钢管桩下至泥面，并根据岸上经纬仪测量数据调整沉桩位置。
2.3.3下节桩沉桩至距水面还剩1.5m时停止沉桩，起吊上节桩至下节桩位置进行焊接，焊接如下图所示：
2.3.4整桩焊接完毕后继续沉桩至设计标高停锤。
2.4质量保证措施
（1）焊接质量保证措施
①选派经验丰富的焊工承担本次钢管焊接的作业，作业人员全部持证上岗；
②接桩焊条采用E502型，确保接桩质量；
③待上下两节钢管合缝严密后方可进行焊接，焊缝饱满；
④对钢管桩焊缝均应进行外观检查，焊缝检查合格后进行内部探伤检查，现场对焊接缝100%射线探伤，纵缝超声波探伤有疑问时，进行射线拍片检查，探伤的结果应符合规范要求。
（1）沉桩保护措施
①打桩平面扭角：
用经纬仪控制；
②打桩垂直度控制：
用经纬仪控制；
③打桩倾斜度控制：
打桩架角度仪控制，利用角度尺校核
④打桩标高控制：
用水准仪控制，水尺校核；
（2）对桩的保护
①吊桩的钢丝扣下端，每根附一根棕绳，由人手牵拉，吊钩徐徐起落，使其慢慢趋近、离开桩身；严禁钩头、卡环等硬物磕碰桩体。
②钢丝扣在吊桩过程中与桩边角有接触的部位，将钢丝绳用麻袋或压橡胶管外裹，减轻对防护层的损伤。
（3）焊接时上下节桩保持一条直线，如下节桩口变形导致拼接不合缝，应先进行调整。
2.5安全措施
（1）施工期间万吨级码头上游侧至第一座引桥位置全部封闭，无关人员不得进入。
（1）水上焊接人员必须戴好安全帽，穿好救生衣。
（2）吊车起吊有专人负责指挥。
（3）考虑到万吨级码头面承重情况，每个吊车支腿下设2*6m路基箱满铺，路基箱上垫方木，方木与路基箱垂直放置。
三、环境保护
1.水上生产区
1.1在施工作业船上设置“环保厕所”（干厕），粪便定期收集运至岸上生活区化粪池，统一处理。
1.2禁止使用一次性塑料餐具，防止白色污染。
交通船舶、施工机械产生的废油料及润滑油等，必须集中收集运至岸上业主指定地方进行处理，或与当地签订协议，由当地的废油回收船定期进行回收、处理。
1.3生产用油料必须严格保管，防止泄漏，污染水源。
1.4所有50t以上的施工作业和运输船舶，设置油水分离器，船舶舱底水含油量≤15mgL时，方可排放。
1.5水上施工人员的生活污水，用固定容器收集，定期由驳船运至岸上，采用“动力地埋式生活污水处理设备”处理。
2.固体、废弃物的处置措施
2.1在水上施工船舶设置若干个垃圾桶，集中贮放生活垃圾，定期由运至岸上垃圾场深埋；生产生活区，亦须设置一定数量垃圾桶，贮放生活垃圾，由垃圾车运至业主指定的垃圾场深埋。
2.2施工过程中的废弃物、边角料、包装袋等及时收集、清理，运至垃圾场掩埋。
2.3船上的生活垃圾，亦须袋（桶）装，集中运至岸上垃圾场处理。
四、水上作业安全措施
1.安全生产管理目标
安全生产工作是企业综合效益的重要组成部分，是人命关天的大事，只有确保安全才能正常生产。
我公司在本标段施工中坚决贯彻“安全第一，预防为主。
综合治理”的方针，认真做好安全生产工作，安全生产目标是“不沉船。
不死人，无重大机、海损事故”杜绝重伤事故。
2.安全管理计划及规章制度
建立健全安全保证体系，项目经理部在原有的安全工作管理体系上建立起本工程专门的领导小组，项目经理对该工程整个施工过程的安全生产负责。
成立项目经理负责，施工员、安全员、质检员等参加的安全生产领导小组。
做到人人讲安全，人人抓安全，齐抓共管搞好安全生产。
施工单位对施工现场安全生产的检查、监督工作，严格按照部颁安全检查评分标准和文明施工标准执行。
专职安全员负责具体监督检查工作和日常事务。
做好安全思想教育，掌握执行安全规章制度；做好安全思想教育工作，增强全员“安全第一”的观念意识，做好文明施工。
每个作业班组设兼职安全员，以协助加强安全措施的贯彻执行。
3.安全技术交底
认真进行安全技术交底工作，此工作必须在各工序开工前由分项工程负责人以书面形式进行，保证交底工作落实到每个人员，确保每个操作人员在施工前掌握本工种、本工序的安全技术要求。
4.安全管理体系
安全管理网络图
5.关于强化施工现场安全生产管理的若干规定
（1）为了贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针，保证职工生命和国家财产的安全，特制定本规定。
（2）全体施工人员必须严格执行党和国家有关安全生产的方针政策、法令和安全技术规程，自学遵守本规定。
（3）施工现场必须建立健全安全生产责任制，领导干部在管理生产的同时，必须负责管理安全工作，所有职能人员即各工种的工人都必须在各自的工作范围内或生产作业岗位上对安全生产负责。
（4）施工现场必须严格执行各级技术交底制度，安全交底必须明确、具体、有针对性，并要认真做好书面记录。
（5）汛期、寒冬、高温季节来临前，应针对季节特点，编制和落实相应的安全技术措施，进行安全检查，确保安全生产。
（6）水上作业若无防止落水的安全措施必须穿好救生衣并系好衣带。
（7）护船值班船员严禁溜岗、离岗、顶岗、替岗。
（8）严禁船员在船上饮酒，岸上饮酒后四小时不得上船。
（9）严禁船舶携带非船员随船航行或留非船员住宿。
6.本工程的安全重点保证事项
（1）沉桩作业涉及的船舶较多，施工必须在现场设专人指挥调度施工船舶通行和锚泊。
及时取得业主及有关部门的支持协助，统一协作解决现场的航行锚泊和施工矛盾问题。
必须做好发布航行通告工作。
施工船舶严禁超载航行。
（2）本工程系水上工作，水上作业人员必须穿好救生衣，进入施工现场要戴好安全帽。
各交通施工船舶应配备相应数量的救生圈。
7.施工避让措施
（1）严格执行水上避碰规则、港章和施工航行通告以及业主、港监的要求；
（2）施工船按照现行的《交通部沿海港口信号规定》准确悬挂施工信号；
（3）按规定的施工作业区域作业；
8.具体安全保证措施
A.落实安全管理制度，完善安全管理组织网络，健全安全管理机制，根据海事、业主及监理公司提出的安全要求，针对本工程的特点，组织相关的安全活动，建立健全各项安全操作规程，实行以项目经理为第一责任人的安全生产责任制，落实安全检查制度，做好安全管理台帐。
B.施工现场抛设带缆浮鼓、灯浮、警戒标、安全警示牌等各种施工标志；
C.加强现场控制，非生产人员不得进入工区，凡进入施工现场的所有人员必须戴好安全帽，水上作业人员必须穿救生衣；
D.施工人员进场安全技术交底培训，各类人员必须持证上岗，无证者不得从事相关作业；
E.凡大中型船只机械（打桩船、抛锚船等工程船只）进场，都必须经过有关部门检查验收合格后，方可试车或投入使用；
F.船只施工应设警示标志，并严格遵守业主及海事部门的要求，防止发生碰撞等安全事故；
G.船只进出高峰时段，派专人在现场协调过往船只的通航，最大限度保证不发生安全事故；
H.
I.
J.
K.（注：
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L.
M.
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O.
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