海洋鋼板樁施工方案設(shè)計(jì)一、工程概況本工程位于中國(guó)東部某港口海域，主要建設(shè)內(nèi)容為新建3000噸級(jí)碼頭泊位，采用鋼板樁結(jié)構(gòu)作為護(hù)岸及碼頭主體支護(hù)體系。施工區(qū)域海底地質(zhì)為淤泥質(zhì)黏土，平均水深8.5米，最大波高2.3米，設(shè)計(jì)高潮位+3.2米，低潮位-1.8米。鋼板樁選用拉森IV型熱軋型鋼，單根長(zhǎng)度18米，總量共計(jì)1200根，采用SP-IV型鎖口連接形式，設(shè)計(jì)使用壽命50年。二、施工總體部署（一）施工分區(qū)劃分A區(qū)（碼頭主體區(qū)）：長(zhǎng)280米，寬35米，需打設(shè)620根鋼板樁，采用"屏風(fēng)式"沉樁工藝B區(qū)（引橋區(qū)）：長(zhǎng)150米，寬18米，需打設(shè)320根鋼板樁，采用"單獨(dú)打入法"施工C區(qū)（護(hù)岸區(qū)）：長(zhǎng)320米，寬8米，需打設(shè)260根鋼板樁，采用"雙層鋼板樁"結(jié)構(gòu)形式（二）施工流程規(guī)劃施工準(zhǔn)備階段（30天）測(cè)量放線階段（7天）導(dǎo)梁安裝階段（15天）鋼板樁沉樁施工（60天）樁頂連接系施工（20天）防滲處理施工（15天）土方回填施工（25天）竣工驗(yàn)收準(zhǔn)備（10天）三、施工準(zhǔn)備工作（一）技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙會(huì)審，編制專項(xiàng)施工技術(shù)交底文件6份建立測(cè)量控制網(wǎng)，布設(shè)4個(gè)永久性測(cè)量控制點(diǎn)，精度達(dá)到二級(jí)導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)編制鋼板樁沉樁計(jì)算書，確定單樁承載力不低于320kN進(jìn)行鎖口防水試驗(yàn)，確保鎖口滲透系數(shù)≤1×10??cm/s（二）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備施工船舶配置：打樁船：1艘（起重能力250噸，配備DZ60型振動(dòng)錘）拖輪：2艘（功率1200馬力）駁船：3艘（載重500噸）交通船：2艘（乘員20人）挖泥船：1艘（絞吸式，產(chǎn)能800m3/h）臨時(shí)設(shè)施建設(shè)：水上施工平臺(tái)：采用鋼管樁搭設(shè)，面積800㎡材料堆場(chǎng)：陸域堆場(chǎng)硬化處理，面積1500㎡，承載力≥150kPa臨時(shí)碼頭：長(zhǎng)40米，寬6米，采用浮碼頭形式（三）材料準(zhǔn)備鋼板樁驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：長(zhǎng)度偏差：±100mm彎曲度：≤1/1000鎖口間隙：≤2mm表面缺陷：?jiǎn)蝹€(gè)缺陷面積≤5cm2材料進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃：第一批：400根（A區(qū)用量65%）第二批：400根（B區(qū)全部用量）第三批：400根（C區(qū)全部用量+備用）四、主要施工方法（一）測(cè)量放線施工采用GPS-RTK定位系統(tǒng)進(jìn)行平面控制，配備2臺(tái)TrimbleR8接收機(jī)高程控制采用全站儀三角高程測(cè)量，使用LeicaTS60全站儀導(dǎo)梁軸線偏差控制在±50mm以內(nèi)，高程偏差控制在±30mm以內(nèi)每50米設(shè)置一個(gè)軸線控制樁，采用混凝土澆筑，埋深≥1.5米（二）鋼板樁沉樁施工1.導(dǎo)梁安裝工藝（1）導(dǎo)梁采用2I45b型鋼組合截面，橫向間距2.4米（2）導(dǎo)梁支撐樁采用Φ609×16mm螺旋鋼管，入土深度≥12米（3）導(dǎo)梁接頭處設(shè)置加強(qiáng)板，采用M24高強(qiáng)度螺栓連接（4）安裝完成后進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)，加載至設(shè)計(jì)荷載1.2倍，持荷1小時(shí)2.沉樁施工工藝（1）插樁施工：采用兩點(diǎn)吊樁工藝，吊點(diǎn)位置分別設(shè)在距樁頂1/4和3/4處插樁偏差控制：平面位置±30mm，垂直度1/200鎖口涂抹黃油-石墨潤(rùn)滑劑，用量0.5kg/m采用經(jīng)緯儀雙向控制垂直度（2）沉樁施工：振動(dòng)錘參數(shù)：激振力1200kN，頻率22Hz，振幅8mm沉樁速率控制：初沉階段0.5-0.8m/min，終沉階段≤0.3m/min停錘標(biāo)準(zhǔn)：以標(biāo)高控制為主，貫入度校核，最后10錘平均貫入度≤5cm/錘接樁處理：采用CO?氣體保護(hù)焊，焊接電流280-320A，焊腳高度≥8mm（三）防滲系統(tǒng)施工鎖口防滲處理：采用"膨脹止水條+彈性密封膏"雙重防滲措施止水條寬度15mm，膨脹倍率≥300%密封膏采用聚硫橡膠材質(zhì)，固化時(shí)間24小時(shí)樁底防滲處理：采用高壓噴射注漿工藝，形成直徑1.2米的防滲帷幕注漿壓力20-25MPa，提升速度5-8cm/min水泥采用P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水灰比1:1五、質(zhì)量控制措施（一）原材料質(zhì)量控制鋼板樁進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收項(xiàng)目：外觀檢查：無(wú)裂紋、重皮、扭曲等缺陷尺寸檢查：寬度±3mm，厚度±0.7mm力學(xué)性能：屈服強(qiáng)度≥345MPa，抗拉強(qiáng)度≥510MPa鎖口檢查：通過3米長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)試樁檢查焊接材料控制：焊條選用E5015-G，直徑4.0mm烘焙溫度350℃，保溫時(shí)間1小時(shí)存放于80-100℃保溫筒內(nèi)，隨用隨取（二）施工過程質(zhì)量控制沉樁質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)：樁頂標(biāo)高偏差：±50mm樁身垂直度：≤1/150平面位置偏差：水上±100mm，陸上±50mm鎖口間隙：≤3mm（用塞尺檢查）測(cè)量監(jiān)控頻率：每根樁沉樁過程測(cè)量3次（初始、中間、終沉）每天進(jìn)行1次導(dǎo)梁位置復(fù)核每50根樁進(jìn)行1次整體軸線偏差測(cè)量每100根樁進(jìn)行1次沉降觀測(cè)六、安全專項(xiàng)措施（一）水上作業(yè)安全船舶安全管理：配備AIS船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，VHF甚高頻通訊設(shè)備錨泊系統(tǒng)采用"八字錨"布設(shè)，錨鏈直徑56mm，長(zhǎng)度200米船舶間安全距離≥50米，設(shè)置警示燈和警戒區(qū)人員安全防護(hù)：配備救生衣120件，救生圈30個(gè)，救生筏4艘作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，設(shè)置安全母繩搭設(shè)臨邊防護(hù)欄桿，高度1.2米，設(shè)置擋腳板（二）惡劣天氣應(yīng)對(duì)臺(tái)風(fēng)預(yù)警響應(yīng)：藍(lán)色預(yù)警：加固設(shè)備，停止高空作業(yè)黃色預(yù)警：人員撤離至安全區(qū)域，船舶進(jìn)入避風(fēng)港橙色預(yù)警：切斷施工電源，關(guān)閉所有機(jī)械設(shè)備紅色預(yù)警：?jiǎn)?dòng)應(yīng)急疏散預(yù)案，全員撤離防臺(tái)物資儲(chǔ)備：沙袋2000袋，雨衣雨鞋100套應(yīng)急發(fā)電機(jī)2臺(tái)（功率200kW）應(yīng)急照明設(shè)備50套，手電筒80支柴油儲(chǔ)備5000L，飲用水5000L七、施工進(jìn)度計(jì)劃（一）關(guān)鍵線路控制導(dǎo)梁安裝→鋼板樁沉樁→防滲施工→土方回填關(guān)鍵線路總工期：120天（二）進(jìn)度保障措施資源保障：備用振動(dòng)錘1臺(tái)，柴油發(fā)電機(jī)2臺(tái)鋼板樁儲(chǔ)備量10%，焊條儲(chǔ)備量20%施工人員配置：管理人員28人，技術(shù)工人120人進(jìn)度監(jiān)控：采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管理每周召開進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)，形成會(huì)議紀(jì)要設(shè)置3個(gè)進(jìn)度控制點(diǎn)，延誤超5天啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制八、環(huán)境保護(hù)措施（一）海洋污染防治施工船舶配備：油水分離器（處理能力0.5m3/h）生活污水處理裝置（排放標(biāo)準(zhǔn)GB3552-2018）垃圾收集箱分類設(shè)置，每周清運(yùn)1次施工期污染控制：鉆孔泥漿采用封閉式運(yùn)輸，嚴(yán)禁排入海中施工區(qū)域設(shè)置圍油欄，長(zhǎng)度500米船舶洗艙水經(jīng)處理后回用，不外排（二）生態(tài)保護(hù)措施海洋生物保護(hù)：施工避開魚類產(chǎn)卵期（5-8月）噪聲控制：晝間≤70dB，夜間≤55dB燈光控制：采用低照度LED燈具，避免強(qiáng)光直射海面水土保持措施：陸域堆場(chǎng)設(shè)置沉淀池，尺寸10m×8m×2m施工便道兩側(cè)設(shè)置排水溝，坡度2%裸露土面覆蓋防塵網(wǎng)，覆蓋率100%九、應(yīng)急預(yù)案（一）突發(fā)事件應(yīng)急處置鋼板樁斷裂事故：立即停止沉樁作業(yè)，設(shè)置警示標(biāo)志采用"割除破損段+焊接接長(zhǎng)"處理方案補(bǔ)樁施工采用振動(dòng)下沉+靜壓輔助工藝臺(tái)風(fēng)應(yīng)急響應(yīng)：預(yù)警發(fā)布后12小時(shí)內(nèi)完成船舶避風(fēng)施工平臺(tái)人員2小時(shí)內(nèi)全部撤離應(yīng)急指揮中心24小時(shí)值班，每小時(shí)通報(bào)情況（二）應(yīng)急資源配置應(yīng)急隊(duì)伍：成立30人的應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)，隊(duì)長(zhǎng)由項(xiàng)目經(jīng)理?yè)?dān)任配備潛水員4名，具備水下焊接資質(zhì)與當(dāng)?shù)睾Ｊ虏块T建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制應(yīng)急設(shè)備：水下切割設(shè)備2套，液壓剪1臺(tái)應(yīng)急打樁機(jī)1臺(tái)，備用鋼板樁50根醫(yī)療急救箱4個(gè)，AED除顫儀2臺(tái)十、施工機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量功率/能力用途打樁船粵工樁28號(hào)1艘250t起重鋼板樁沉樁振動(dòng)錘DZ602臺(tái)1200kN沉樁施工全站儀LeicaTS602臺(tái)1mm+1ppm測(cè)量放線GPS接收機(jī)TrimbleR82臺(tái)靜態(tài)1mm定位控制電焊機(jī)ZX7-5008臺(tái)500A鋼結(jié)構(gòu)焊接高壓注漿泵GPB-903臺(tái)25MPa防滲施工挖掘機(jī)PC200-84臺(tái)1.0m3土方作業(yè)裝載機(jī)ZL50GN2臺(tái)3.0m3材料轉(zhuǎn)運(yùn)十一、勞動(dòng)力計(jì)劃安排工種人數(shù)主要工作內(nèi)容持證要求項(xiàng)目經(jīng)理1全面管理一級(jí)建造師證技術(shù)負(fù)責(zé)人1技術(shù)管理高級(jí)工程師證測(cè)量工程師4測(cè)量放線測(cè)量放線證起重工8樁體吊裝起重機(jī)械操作證焊工16焊接作業(yè)特種設(shè)備焊工證打樁工24沉樁施工特種作業(yè)操作證水手18船舶操作船員適任證普工30輔助工作安全培訓(xùn)合格證十二、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程（一）分項(xiàng)工程驗(yàn)收鋼板樁分項(xiàng)：主控項(xiàng)目：樁體完整性、承載力、垂直度一般項(xiàng)目：樁頂標(biāo)高、平面位置、鎖口質(zhì)量驗(yàn)收比例：100%檢查，30%實(shí)測(cè)實(shí)量焊接分項(xiàng)：外觀檢查：100%檢查無(wú)損檢測(cè)：抽檢比例20%，Ⅰ級(jí)焊縫要求（二）竣工驗(yàn)收資料施工測(cè)量記錄（含控制點(diǎn)布設(shè)、沉樁記錄等）原材料出廠