海上橋墩鋼管樁施工方案一、工程概況1.1項目背景本項目為跨海大橋橋墩基礎(chǔ)工程，位于我國東南沿海海域。橋梁全長2860米，主橋采用雙塔雙索面斜拉橋結(jié)構(gòu)，引橋為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。橋墩基礎(chǔ)設(shè)計采用Φ1200mm×16mm鋼管樁，單樁設(shè)計承載力2800kN，樁長65-85米，總計需施工鋼管樁320根。1.2工程地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)勘察報告，橋位區(qū)海底表層為淤泥質(zhì)黏土，厚度5-8米，其下為中密砂層，厚度12-15米，再下為強風化巖層。地下水位與海平面一致，潮汐類型為半日潮，平均潮差2.3米，最大流速1.8m/s。1.3氣候條件施工區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L氣候，每年6-9月為臺風季，最大風力可達12級。年平均有效作業(yè)天數(shù)約240天，需合理規(guī)劃施工窗口期。二、施工準備2.1技術(shù)準備組織技術(shù)人員進行圖紙會審，編制詳細的施工組織設(shè)計和專項施工方案。對參與施工的技術(shù)人員和操作人員進行崗前培訓和技術(shù)交底，重點掌握鋼管樁焊接、沉樁工藝和質(zhì)量控制要點。2.2材料準備2.2.1鋼管樁制作鋼管樁采用Q345B級鋼材在工廠加工制作，出廠前需進行以下檢驗：外觀檢查：表面無裂縫、凹陷、扭曲等缺陷尺寸檢查：直徑偏差≤±2mm，壁厚偏差≤±0.7mm，長度偏差≤±50mm焊縫質(zhì)量：采用雙面埋弧焊，進行100%超聲波探傷和20%射線探傷防腐處理：外壁采用三層PE防腐涂層，干膜厚度≥300μm2.2.2材料進場檢驗鋼管樁進場時需提供出廠合格證、材質(zhì)證明書，并按規(guī)定進行抽樣送檢，主要檢測項目包括：鋼材力學性能（抗拉強度、屈服強度、伸長率）焊縫力學性能（拉伸試驗、彎曲試驗）防腐涂層附著力測試2.3設(shè)備準備主要施工設(shè)備配置如下：打樁船：選用2000t級專用打樁船，配備A字架式樁架，最大起吊能力80t樁錘：DZ150型振動錘，激振力1800kN，功率150kW測量設(shè)備：雙頻RTK-GPS系統(tǒng)2套，測深儀1臺，全站儀1臺焊接設(shè)備：CO?氣體保護焊機8臺，逆變式直流弧焊機4臺輔助船舶：3000t級運輸駁船2艘，1200HP拖輪1艘，交通艇2艘2.4臨時設(shè)施施工平臺：在橋墩位置搭設(shè)臨時施工平臺，采用Φ800mm鋼管樁基礎(chǔ)，上部為貝雷梁結(jié)構(gòu)材料堆場：在岸邊設(shè)置鋼管樁堆場，面積約3000㎡，承載力≥150kPa臨時碼頭：改造現(xiàn)有漁港碼頭作為材料裝卸點，配備25t汽車吊1臺三、施工工藝3.1施工流程測量放線→鋼管樁運輸→樁位復(fù)核→打樁船就位→鋼管樁起吊→插樁→沉樁→接樁→繼續(xù)沉樁→達到設(shè)計標高→樁頂處理3.2測量定位采用"GPS+全站儀"雙控定位系統(tǒng)：在打樁船上安裝兩臺GPS接收機，實時動態(tài)定位在岸邊設(shè)置3個基準控制點，組成控制網(wǎng)沉樁過程中，用兩臺全站儀在互成90°方向監(jiān)測樁身垂直度用水準儀監(jiān)測樁頂標高，精度控制在±50mm以內(nèi)3.3鋼管樁運輸與存放運輸采用專用駁船，樁長方向與船體長軸一致鋼管樁分層堆放，每層之間用方木墊隔，堆放層數(shù)不超過3層運輸過程中采用剛性支撐固定，防止樁體變形存放場地平整堅實，排水良好，樁端朝向一致3.4沉樁施工3.4.1打樁船就位打樁船由拖輪拖至施工位置，拋錨定位調(diào)整船位，使樁架中心線與樁位中心線重合用水準儀調(diào)整樁架垂直度，偏差控制在0.3%以內(nèi)3.4.2鋼管樁起吊采用兩點吊法，吊點位置分別設(shè)在距樁端20%和55%樁長處起吊時保持樁身平穩(wěn)，避免碰撞樁尖進入導向架后，緩慢下放，直至樁尖離泥面50cm3.4.3沉樁工藝初始沉樁：采用低錘輕擊，待樁身穩(wěn)定后再正常錘擊振動錘參數(shù)：頻率20-25Hz，振幅3-5mm沉樁過程中，每下沉1m記錄一次貫入度和電流變化當樁端接近持力層時，降低錘擊能量，控制最后三陣貫入度停錘標準：以樁端進入設(shè)計持力層深度為主，最后貫入度為輔樁端進入強風化巖層≥1.5m最后10錘平均貫入度≤5mm/錘3.5接樁施工當?shù)谝还?jié)樁沉至樁頂距水面1.5m時，暫停沉樁，準備接樁清理樁頂雜物，打磨焊接坡口，坡口角度30°±5°吊裝上節(jié)樁，調(diào)整垂直度，中心線偏差≤2mm焊接采用CO?氣體保護焊，分三層焊接：第一層：打底焊，電流120-150A，電壓24-28V第二層：填充焊，電流180-220A，電壓26-30V第三層：蓋面焊，電流150-180A，電壓25-29V焊接完成后進行焊縫檢測，100%超聲波探傷待焊縫冷卻至環(huán)境溫度后繼續(xù)沉樁3.6樁頂處理沉樁至設(shè)計標高后，切除樁頂多余部分，預(yù)留長度50cm樁頂采用C30混凝土填芯，深度2m，內(nèi)置4Φ20鋼筋焊接樁頂蓋板，厚度20mm，與鋼管樁滿焊連接樁頂預(yù)埋8Φ25錨固鋼筋，長度1.2m，與承臺連接四、質(zhì)量控制4.1原材料質(zhì)量控制鋼材進場時必須提供質(zhì)量證明書，并按規(guī)定進行抽樣送檢焊接材料必須與母材匹配，使用前按規(guī)定進行烘干防腐材料必須有出廠合格證和性能檢測報告4.2施工過程質(zhì)量控制4.2.1鋼管樁制作質(zhì)量控制卷管方向應(yīng)與鋼板軋制方向一致焊接接頭錯開布置，相鄰接頭間距≥1000mm管端平整度偏差≤1mm4.2.2沉樁質(zhì)量控制樁位偏差：順橋向≤50mm，橫橋向≤100mm樁身垂直度：≤1/200樁頂標高偏差：±50mm貫入度偏差：最后10錘平均貫入度與設(shè)計值偏差≤10%4.3質(zhì)量檢測鋼管樁施工完成后進行以下檢測：低應(yīng)變反射波法檢測樁身完整性，檢測數(shù)量100%高應(yīng)變法檢測單樁承載力，檢測數(shù)量5%且不少于5根超聲波檢測樁身混凝土完整性，檢測數(shù)量100%檢測標準：樁身完整性：Ⅰ類樁≥90%，Ⅱ類樁≤10%，無Ⅲ、Ⅳ類樁單樁承載力：實測值≥設(shè)計值的1.1倍五、安全措施5.1施工安全管理建立健全安全生產(chǎn)責任制，配備專職安全員3名，每個作業(yè)班組設(shè)兼職安全員1名。制定安全生產(chǎn)管理制度，包括：安全教育培訓制度安全技術(shù)交底制度特種作業(yè)人員持證上崗制度設(shè)備安全檢查制度5.2海上作業(yè)安全措施船舶作業(yè)安全：施工船舶必須持有有效的船舶證書和船員證書作業(yè)前檢查船舶錨泊系統(tǒng)，確保拋錨牢固船舶之間保持安全距離≥50m高處作業(yè)安全：設(shè)置安全防護欄桿和安全網(wǎng)作業(yè)人員佩戴安全帶和救生衣遇到6級以上大風時停止高處作業(yè)吊裝作業(yè)安全：制定詳細的吊裝方案，進行試吊吊裝區(qū)域設(shè)置警戒區(qū)，嚴禁非作業(yè)人員進入定期檢查吊具、索具，發(fā)現(xiàn)磨損及時更換5.3防臺風措施成立防臺風領(lǐng)導小組，編制防臺風應(yīng)急預(yù)案臺風來臨前24小時，停止作業(yè)，撤離施工人員加固施工現(xiàn)場設(shè)施，將施工船舶駛至避風港儲備足夠的應(yīng)急物資，包括發(fā)電機、水泵、食品等六、環(huán)境保護措施6.1海洋環(huán)境保護施工船舶配備油水分離器，禁止向海中排放含油污水船舶垃圾集中收集，上岸后交專業(yè)單位處理沉樁作業(yè)時采用低噪聲液壓錘，減少對海洋生物的影響6.2大氣污染防治焊接作業(yè)采用低塵焊條，有條件時設(shè)置焊接煙塵收集裝置施工現(xiàn)場禁止焚燒廢棄物運輸車輛必須加蓋篷布，防止揚塵6.3水土保持陸域施工現(xiàn)場設(shè)置排水溝和沉淀池，防止泥沙流入海域材料堆場設(shè)置防滲層，防止油料滲漏污染土壤施工結(jié)束后，及時清理施工現(xiàn)場，恢復(fù)原貌七、施工進度計劃7.1施工總進度本工程計劃總工期180天，其中：施工準備階段：30天鋼管樁制作及運輸：60天沉樁施工：120天（考慮天氣影響）質(zhì)量檢測及驗收：30天7.2進度保障措施合理安排施工順序，采用平行作業(yè)方式配備備用設(shè)備，包括振動錘1臺、電焊機4臺與氣象部門建立聯(lián)系，提前預(yù)測天氣變化，合理安排施工建立進度考核機制，實行周調(diào)度、月考核八、應(yīng)急預(yù)案8.1突發(fā)事件應(yīng)急處置船舶碰撞事故：立即組織人員救援，設(shè)置警示標志，防止次生事故鋼管樁斷裂：停止沉樁，分析原因，重新制定沉樁方案人員落水：立即啟動救生預(yù)案，投放救生設(shè)備，組織搜救8.2應(yīng)急救援設(shè)備配備應(yīng)急救援設(shè)備包括：救生艇2艘，救生衣50件應(yīng)急發(fā)電機1臺，功率150k