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1、一、概述1.1.工程概况工程拟建30万吨级原油接卸泊位一个、引桥一座、工作船码头一座。原泥面-2.0m等高线以内引桥为混凝土小排架结构，排架总长度887.5m，排架纵向间距15m（桩中对桩中），横向间距5m（桩中对桩中），共60个排架。桩基采用1500灌注桩，共计124根，桩顶设计标高为+7.0+9.2m，桩底设计标高为-11.0-14.6m，桩均长22.5m，灌注混凝土设计强度为C40。1.2.编制依据本方案编制依据为中华人民共和国行业标准JTJ254-98港口工程桩基规范、JTJ291-98高桩码头设计与施工规范、JTJ221-98港口工程质量检验评定标准、JTJ221-98港口工程质量检
2、验评定标准局部修订、JTJ248-2001港口工程灌注桩设计与施工规程及EPC单位提供的施工图。1.3.工程自然条件工程位于北部湾涠洲岛西北侧，码头位置天然水深1527m。地属亚热带海洋性气候，季风盛行，高温多雨。年均气温23.1。年均降水量1379.5mm。冬季受北风影响，风向多偏北，夏季受西南方季风影响，风向以SW为主，每年511月受台风影响，年均34次，严重影响年均一次；常风向为N，频率15%，次常风为NNE，频率13.8%，强风向为S向；雾集中在冬季。该海区潮汐类型属不正规日潮。一个月内有20天每日出现一次高潮，一次低潮；7天出现两次高潮，两次低潮。设计高潮位+4.85m，设计低潮位+
3、0.67m。1.4.工程地质条件根据地质钻探揭示排架结构工程场区主要发育地层如下：生物礁灰岩、珊瑚，层顶平均标高-0.63m(-1.31-0.13m)，层底平均标高-6.16m(-9.21-0.79m)，平均厚度5.53m(0.69.0m)；全风化玄武岩层顶平均标高-9.40m(-9.44-9.36m)，层底平均标高-10.40m(-9.21-0.79m)，平均厚度1.0m(0.51.5m)；强风化玄武岩，层顶平均标高-8.03m(-10.86-3.29m)，层底平均标高-9.36m(-12.36-5.19m)，平均厚度1.33m(0.61.9m)；中风化玄武岩，层顶平均标高-7.00m(-1
4、2.36-0.21m)，层底平均标高-13.00m(-17.86-8.71m)，平均厚度3.98m(1.16.4m)；微风化玄武岩，层顶平均标高-9.58m(-13.36-4.01m)，层底平均标高-15.68m(-18.12-12.21m)，平均厚度5.4m(2.37.3m)；中风化凝灰岩，层顶标高-5.49m，层底标高-6.79m，厚度1.3m；中风化凝灰质砂岩、凝灰质角砾岩，层顶平均标高-16.73m(-17.89-14.44m)，层底平均标高-18.10m(-19.29-16.54m)，平均厚度1.37m(0.62.1m)。二、施工工艺流程测量定位钢护筒制作出运钻(冲)孔混凝土搅拌出运
5、水下砼灌注施工清除桩头浮浆层供水船供水混凝土养护桩检测及验收设立导管钢筋笼制作出运钢筋笼安装接长钢护筒泥浆船运送排放验 孔清 孔工作平台施工测量定位钢护筒打设泥浆制作及入孔泥浆悬浮排渣灌注桩施工工艺流程三、主要施工方法3.1.平面施工顺序 根据本施工区域的水深情况，本工程拟采用从001#往124#桩的施工顺序。3.2.施工测量灌注桩施工测量采用经纬仪直角交会法，用2台经纬仪交会定桩位，另用一台经纬仪或全站仪校核。3.3.工作平台施工拟采用低平台施工，综合考虑施工平均高潮位(+4.50m)以及桩机架子的高度，确定工作平台顶面标高为6.57.5m，具体的根据灌注桩的桩顶标高而定，每4根灌注桩为一个
6、工作平台，最后一个工作平台即31#工作平台6根灌注桩。标准工作平台平面尺寸为12m×21m=252m2，1#、31#为非标准工作平台。标准工作平台总数8个，周转使用。工作平台施工顺序从1#到31#工作平台(岸侧到海侧)，按顺序施工。工作平台采用钢结构栈桥。支承桩为530mm钢管桩，单钢管桩中对中间距横桥向为7m，纵桥向两端为6.5m，中间跨为7.0m。打设好钢管桩及时使用10等边角钢夹桩。钢管桩位布置预留引桥灌注桩孔位。工作平台横向承重梁为45a工字钢,两端悬臂和跨中焊接牛腿。工作平台由纵横向槽钢满焊连接而成，所有的纵横向槽钢均在现场焊接。平台面均为满铺3cm厚的松木板。工作平台所有
7、钢结构之间均为焊接连接，同时设置相应的防横向滑移措施结构。施工平台荷载计算详见工作平台结构计算书，详细结构情况见工作平台结构图。支承钢管桩的沉桩采用150t吊机船起吊，90kW振动锤振入施工。钢管桩振动下沉至强风化玄武岩面。工作平台小型钢构件的焊接和安装采用20t自航式吊机船吊装施工。3.4.钢护筒的制作与打设施工(1)钢护筒的制作根据灌注桩所处位置地质条件，钢护筒采用=12mm厚的钢板制作，材料采用Q235，分节加工，卷板焊接法制作，护筒成型后电焊接缝，焊缝要饱满，焊渣清除干净。钢护筒外径1560mm，将焊接成型后的钢护筒对接焊成12.6m和1.8m，施工时根据需要选用。(2)钢护筒沉放钢平
8、台施工完毕后，用方驳运输钢护筒到施工地点后，150t吊机船吊钢护筒定位，用90kW振动锤振入沉管。钢平台上钢护筒位置设置定位导向架。当钢护筒无法沉放，应立即停止沉放，换用钻机成孔，若成孔穿越护筒底端，有漏浆或塌孔现象，则用震动锤继续振压护筒沉放，以不影响成孔。钢护筒沉至玄武岩风化岩面，并保持其刚度。护筒沉放时要求护筒中心与测量标定的桩中心偏差不应大于10cm，并保持垂直。由于本方案采用的是低平台施工，为保证桩的灌注连续性，在验孔合格后，在现场接长钢护筒，使钢护筒的顶标高满足施工的要求。 对于尚未灌注砼或砼强度未达到5MPa的灌注桩，在相邻5倍桩径（中到中，即78m）范围内不得进行成孔施工，必须
9、预先统筹安排好成孔顺序，跳格成孔。3.5.灌注桩成孔施工每个工作平台安排2台冲机，同时成孔施工。每个工作平台上配置1台200kW发电机作为工作电源。(1)灌注桩成孔冲机带冲击实心锥，重5t。桩机开始冲孔前要检查操作性能，检查桩锤的锤径、锤齿、锤体型状，并检查大螺杆、大弹簧垫，保护环、钢丝绳及卡扣等能否符合使用要求，根据不同工程的具体特点确定锤齿长度。锤齿不宜过长，一般以56cm为宜，锤齿应向外倾斜，倾斜度以1:5为宜，开孔前应将冲锤悬吊距平台面1m左右，检查锤体的偏心程度，对明显偏心的冲锤严禁使用。开孔时低锤密击，锤高冲程不大于1m，以免产生偏孔。对于岩石层厚度较大，硬度较高的工程，锤齿采用耐
10、磨块，能更好提高工作效率，确保工程进度。当遇到岩层表面不平或倾斜，应抛入2030cm厚块石，使孔底表面略平，然后低锤快击使成一紧密平台后，再进行正常冲击，同时泥浆比可降到1.2左右，以减少粘锤阻力。但又不能过低，避免岩渣浮不上来，排渣困难。开冲一个台班后，重新复检桩位，偏差超过规范要求时必须重新定位修正。继续冲孔，每班应掏渣23次，每次掏渣后必须加入粘土造浆，也可直接补给泥浆。冲孔过程中，钢丝绳上要设有标记，提升落锤高度要适宜，防止提锤过高击断锤齿，提锤过低进尺慢，工作效率低。松绳不应太少以防止打空锤，也不宜松绳太多，容易偏孔或卡锤。在冲孔时应视地质条件认真控制好泥浆比重，一般以1.251.3
11、5为宜，泥浆过浓易斜孔、吸锤，进尺较慢；而泥浆过稀则易塌孔，多沉碴，进尺也慢。在强风化岩冲孔泥浆比重以1.31.35为宜；在砂粘土层冲孔泥浆比重，控制在1.25左右。泥浆的循环利用相邻的钢护筒进行，在相邻的钢护筒中间设置一用钢板制成的圆弧形溜槽，溢出的泥浆及岩渣通过溜槽流到另一个钢护筒中，经过沉淀后可以利用的泥浆用吸泥泵抽回正在冲孔的钢护筒中，沉渣抽到运渣船上运输到环保部门指定的地方弃倒,在泥浆循环的过程中要经常测试泥浆的比重,比重不足要加入粘土造浆或直接补给泥浆。一般冲孔桩的排渣方法有正循环法、反循环法、捞渣桶掏渣法、吸渣泵吸渣法等多种方法。本工程采用正循环法。冲孔施工桩位对准开冲时，在护筒
12、内加入粘土或泥浆，开孔2m内，起锤高度不宜大于1m。冲锤起得过高时冲锤晃动大，会破坏护筒的稳定，泥浆无法在护筒口指定位置排出。当护筒埋设好后，要设置一条排浆沟槽，使护筒口与指定的泥浆罐相连。同时，在开孔前泥浆应调配合适，如果不合理使用会造成孔内沉渣，影响施工进度。每工作班要23次将冲锤提出孔口清洗检查，检查锤头是否变成蒜头锤，有无断齿，钢丝绳扎口是否松动，大罗杆的磨损程度，大弹簧是否拆断等，发现问题应及时向主管工程师报告，并进行解决处理。如换用新焊锤齿的冲锤，应与原冲锤比较锤径大小，若新锤径大于原冲锤，孔内应回填块石进行修孔，以免卡锤。每工作班至少测孔深3次，进入基岩要及时取样，并通知监理工程
13、师等有关部门确认，每次取出的岩样要详细做好记录，并晒干保留作为工程验收依据。交接班应详细交接冲孔情况及注意问题，发现异常情况马上纠正，因故停冲时冲锤要提出孔外以防埋锤，并随即切除电源。冲孔过程中桩机上必须设有记录本，由操作人员做好各项原始记录，一般每2小时记录1次，遇特殊情况每半小时记录1次，终孔后将原始记录交给资料员保留作为工程竣工资料。(2)冲孔过程可能遇到问题的处理及预防措施遇探头石处理冲孔过程中可能遇到孔内一边有大块孤石伸进孔内，其余孔边是砂层或土层时（俗称遇“探头石”），往下冲孔时会发生偏孔现象，可向孔内填入块石至高出探头石1.01.5m处，然后冲锤冲孔，开始冲程要适当降低，待块石冲
14、实后，冲锤冲击时受力均匀，换用较高冲程，将探头石及块石一起击碎，若此后还有偏孔，重复上述方法继续修正。卡锤处理在施工过程中当冲孔形成梅花形孔、锤偏心过大或不圆容易造成卡锤。一旦卡锤应立即采取措施，进行处理，可用以下方法处理：a.用桩机2#钢丝绳栓住打捞钩，放入孔内勾住锤体保护钢箍，主钢丝绳（1#绳）与2#绳同时一松一紧拉锤，将锤拔出。b.若第一种方法不能将锤拉出，可采用第二种方法：在桩机底盘前方栓上定滑轮，1#绳通过滑轮改变受力方向，与2#绳同时紧拉拔锤，定滑轮可在底盘正前方及左右两边多个角度安放，以便得到最佳拔锤位置。c.可利用起重设备配合桩机同时拔锤，但起重设备应设保护绳，以防发生安全事故
15、。d.若以上三种方法还未能拉上冲锤，可采用爆破法：用空压机气举清除孔内沉渣及沉积泥土，同时做好爆破申报工作，得到上级主管部门批准后才能爆破作业。当孔内泥渣清理干净后，测量绳实测锤头标高确定卡锤位置，按预定位置放入炸药，桩机操作员紧拉1#、2#钢丝绳的同时引爆炸药使桩锤松动，并立即拉上冲锤。随后检查卡锤原因，必要时更换冲锤。继续冲孔时，应回填块石进行修孔，桩锤变形或磨损较大的必须更换。漏浆处理因工程地质问题在施工过程可能会出现漏浆，随着冲孔过程向孔内不断投入粘土块挤压空隙堵塞漏洞，跟进临时钢护筒。当冲孔56m出现漏浆立即往孔内沉放钢护筒，一边冲孔一边跟进，保持孔内液面与海平面基本一致。卡锤预防措施定期检查锤齿磨损情况，入岩后提锤不能太低，防止出现梅花形孔；偏心过大或不圆的锤不能使用；锤顶弹簧应灵活，损坏及时更换；注意新换锤的直径变化情况，开始冲程不宜过大；卡锤后打捞时注意不要让铁件掉入孔内。3.6.终孔、清孔及验收按设计要求灌注桩的持力层必须为中风化或微风化玄武岩，终孔桩尖标高为进入中风化岩层不小于3m，进入微风化岩层的厚度不小于2.5m；实际成孔标高控制在不低于设计标高500mm之内。在001040位置采用冲孔灌注工艺，对施工前后桩下部的岩体完整性的变化进行勘探对比验证
