关于煤码头二期高桩码头吊打工艺汇报第一部分 打桩工艺介绍和分析一、概述1、打桩工艺简介高桩施工在国内基本采用专业打桩船施工，该工艺成熟，施工效率高，适合大工作量的项目，但是专业的打桩船造价高，性能单一欧美国家早在二十世纪七十年代就开始采用了滑道架或导桩架定位的水上吊打直桩和斜桩工艺，该工艺施工设备简单，一般只需要方驳、吊机和打桩架和打桩锤等设备，组装便捷，造价低廉、机动灵活，且具有多功能船的性能2、工程概况煤码头二期设计为沉箱结构，与一期码头延长段的地连墙工作船码头垂直相接，中间采用高桩码头作为连接段，总长度 58 米，宽 31 米，由 63 根直径 1.2 米的钢管桩组成，其中斜桩 36 根，分别为 1：3 (18.43°)和 1：5（11.3°） ，桩底标高-55 米，总桩长 60米左右现在的设计数据还不全面，估计桩径 φ1200mm，壁厚22mm，桩长 60m，桩重 38 吨左右附图二、吊打工艺的几种形式根据一航局英澳技术考察报告，总结为三种吊打工艺1、陆上推进法陆上推进法主要适用于近岸码头，最近的钢管桩距岸边 3-5 米以内，这样就能从岸上推进施工，避免了施工船的占用，但需要大量的钢结构作为施工平台，并且随着推进还需要循环的安拆，施工效率较慢。
2、方驳一体化打桩法所谓的方驳一体化打桩法就是将打桩起重机和导向架安放在同一个施工方驳上，导向架焊接在方驳的船艏位置，起重机固定在方驳的中间合适位置，工作半径满足吊桩和吊打需要，导向架，打桩锤和液压泵站均布置在一条船上一般桩身较长时，需要辅助吊机配合特点是导向架可以和打桩设备都安放在一条大吨位方驳上，节省船机使用费用缺点是方驳的定位受放浪影响影响大，打桩的精度不易保证这种施工方式是我公司以前研究的一个主要方向3、升降式平台船打桩法传统的升降式打桩船结构为大型驳船，打桩架和吊机都在一条船上，与方驳一体化唯一不同的是方驳本身的顶升支腿，施工期间可以利用液压装置顶升船体离开水面，变成水中的“陆地”施工定位精确，施工效率高打桩架可以沿船舷的滑道移动，每提升一次可以沉 10 多根桩缺点是造价偏大，优点是实用性强，可作为多功能平台使用4、分离式打桩平台船这一种施工方法是我们项目部共同研究的设想，没有参考的实例该设想为利用小的方驳进行改造，改造成独立的施工平台，打桩机放在另外的方驳上缺点：船机占用量较大，双船驻位彼此干涉，对吊机的工作性能有浪费优点：造价节省，可以利用旧方驳改造三、煤码头施工方案的比较煤码头高桩码头长度方向 58 米，宽度方向 31 米，单跨跨距 7 米。
属于近岸码头我们对施工工艺进行了初步的研究1) 陆上推进法吊机采用日立住友 250 吨吊机，钢管桩中间接桩一次，主要考虑是降低施工难度和安全风险使用 61 米扒杆，跨距 24 米，吊重33 吨如果采用全长一次施工，不能满足吊装要求)陆上推进吊机和设备需要工作平台，参考施工实例采用上下两层平台，下平台安装在打完的管桩上，采用工字钢用螺栓连接，上平台是工作平台，吊机和打桩架都在这个平台上，可以通过液压缸推动沿着滑道在下平台上移动我们进行了初步的计算，上下平台最少需要使用钢材 230 吨左右，造价在 140 万左右2）分离式打桩平台船我们设想经公司现有的 400 吨方驳进行改造，可以满足施工需要250 吨吊车上 2000 吨方驳，同时在船尾安放一台 50 吨履带吊作为副吊该工艺必须进行方驳的改造，技术难度较大3）2000 吨方驳一体化方法利用公司现有的 2000 吨方驳进行安装打桩导向架的改造，即可形成施工能力该工程在内港池，风浪条件好，测量定位影响相对较小，该工艺也能满足施工需要我们认为，单独对于发展吊打工艺来讲，以上三种方式均可以实现但考虑能为外海的真正的海上吊打工艺积累经验，建议选择分离式打桩平台。
四、桩锤的选择1、桩锤简介打桩锤分为震动打桩锤和冲击打桩锤两类，振动锤可以打设直桩，受桩锤能力限制桩长一般在 30 米范围内冲击锤分为柴油锤和液压冲击锤两种下面是一部分锤型的数据柴油打桩锤和液压打桩锤的比较，根据桩型情况和《港口工程桩基规范》的规定，选择打桩锤参数如下：A 柴油锤：D80 型－锤重 16.9t，笼重 16.9*0.8＝13.5t，总重16.9+13.5＝30.4t，锤击能量 266.83KN-m，使至桩上能量266.83*0.4＝106.7KN-mD100 型－锤重 20.4t，笼重 20.4*0.8＝16.3t，总重20.4+16.3＝36.7t，锤击能量 333.5KN-m，使至桩上能量333.5*0.4＝133.4KN-mD160 型－锤重 35t，笼重 35*0.8＝28t，总重 35+28＝63t，锤击能量 533KN-m，使至桩上能量 533*0.4＝213.2KN-mB 液压锤：英国 cx240－锤重 22.8t，锤击能量 239KN-m，使至桩上能量239*0.9＝215.1KN-m芬兰永腾 HHK-18A－锤重 28t，锤击能量 216KN-m，使至桩上能量 216*0.9＝194.4KN-m。
荷兰 S-200－锤重 24.5t，锤击能量 200KN-m，使至桩上能量200*0.9＝180KN-m由以上数据可以看出：1）在打桩锤标定的打桩能量相同时，液压锤使至桩上能量远大于柴油锤2）柴油锤在吊打工艺中，需要增加吊打笼，柴油锤和吊打笼两者重量之和远大于液压锤的重量3）液压锤的打击能量可调，不易产生较大的溜走现象，克服了柴油锤在吊打桩初始时，溜桩的弊端4）单作用液压锤的价格与相同能量的柴油锤基本相当英国 BSP 液压锤报价型号锤头重量冲击能报价供货期CG27018t270knm43 万英镑3-4 月Cg30020t300knm46 万英镑3-4 月因此，选择液压锤较为合理我们对国内的一些经销商和设备租赁公司进行了部分接触，桩锤可以采用租赁形式，由于时间太紧，一些信息还在收集中朗信 CG370 租金每月 45-50 万元2、桩锤的选型桩锤的选型主要是考虑最大摩阻力，摩阻力的计算FR=LufFR——软土对桩的动摩阻力；L——桩入土深度，m，L=60mu——桩周边长，m，钢管桩 u=2×∏×1.2=7.54m；f——土单位面积的摩阻力，KN/m2，标准贯入击数为 30～50，f=25 KN/m2FR=LufFR=60×7.54×25FR =11310KN=1131t摩阻力和冲击锤的选型关系冲击锤的冲击能是选锤的关键技术数据，冲击能和摩阻力的关系目前还未找到依据。
五、导向架导向架是高桩施工的关键辅助设施之一，除了承担桩本身的重量外，更重要的是通过它本身一套系统的调节，达到设计的斜度和位置要求，其强度设计和功能设计非常重要下面是几种打桩架的照片和示意图有些斜桩不仅在一个方向上有斜度要求，同时在空间有扭转的施工要求，所以打桩架的设计必须考虑到两个方向上的调节功能该桩架采用液压控制调整转向和导向环的平移动作，我们考虑和打桩平台船共用一套液压系统桩架与打桩平台的位置关系桩架可以沿平台的侧舷平移，平移距离为 30 米，管桩的主要倾斜方向考虑为沿平台的轴线方向，空间扭转需要通过桩架的底盘偏转实现，特殊桩型需要调整船的驻位施工工序沉桩工艺流程打桩船驻位→运桩方驳就位→移船吊桩→立桩入龙口→关闭抱桩器→套替打→调平后，调整龙口和桩的斜度→GPS 定桩位→替打和桩自沉→测桩偏位，微调桩位→解开吊索→压锤→打开抱桩器→小冲程锤击沉桩→正常锤击沉桩→打桩记录→停止锤击→起吊锤和替打→测桩偏位→移船进入下一根桩的施工1、定位打桩平台进入施工区域，以打桩架为测量参考点在 GPS 引导下进行定位下锚，顶升液压支腿，调平再重新测量调整导向架，找准桩位2、吊桩限制吊打工艺施工范围的主要因素有两个，一是桩本身的重量，二是打桩锤的重量。
归结到底就是受吊车吊装能力的限制，如果增加吊装能力又要要求船舶能力的提高，施工费用增加会很大根据一公司的打桩锤型号，我们公司的 250 吨吊机能够满足需要，那么我们唯一要考虑的是如何减少桩本身的自重最好的办法就是二次接桩按煤码头的设计，总桩长应该在 60 米左右，考虑水深，我们可以将桩改为 36 米和 24 米组合，这样也方便了 12 米标准桩长的焊接吊装采用两台吊机抬吊，采用国外的吊装工具如图3、插桩1）测量定位直桩的测量定位比较简单，在上导向环上定位即可斜桩需要进行角度换算，在上下导导向环上分别作出测量点，据此调整导向环的角度和位置2）吊桩入位装有运桩船运输至 2000 吨方驳侧舷第一次桩在开始进入导向架时均垂直调入，然后调整角度，测量进行精确定位，放松吊钩；二次接桩时，打开上导向环，桩进入中间辅助焊接导向环和上部导向环，然后导向环重新闭合，焊接结束后重新打桩4、打桩根据不同的桩的倾斜度用钢丝绳调整桩锤角度，和桩对应，直接入口打桩的时候要观察桩的施打情况，出现偏位等问题时需要停锤分析原因，需要时还要拔出来重打打桩顺序基本上是先打斜桩，再打直桩，避免相互干涉打完一排桩后，调船，重新定位，开始下一个循环。
5、钢平台的设计安装为了下一步桩内取土和浇注混凝土，需要在钢桩外侧焊牛腿，安装施工平台，平台预先设计连接完成，直接安装，局部补充即可6、桩内取土桩内取土，我们拟采用潜水钻机配合气举反循环施工工艺，斜桩取土时在潜水钻机外部加导向笼，可以沿管壁滑动，上部在管口处设计加工专用的导向滑轮组，以管口为承载平台，保持管内悬挂钢丝绳和钢管桩轴线平行，保证潜水钻机正常运转上部在用普通的桩架吊好，固定在施工平台上7、钢筋笼安装钢管桩的钢筋笼根据设计不同长短不一，短笼难度不大，长钢筋笼（20 米以上）的安放，我们还没有想到好的办法，需要考察学习8、浇注混凝土斜桩的混凝土浇注的关键点就是如何保证浇注导管在钢筋笼中自如上下，不发生挂笼现象，具体做法就是对导管进行改造，使之能沿笼壁滑动以上就是吊打工艺的基本流程和施工方法由于时间太紧，我项目部虽然做了很多工作，但还有很多难题需要公司帮助六、需要公司解决的问题我们在资源准备和技术工艺的研究上还有很多问题没有解决，需要公司帮助资源方面：1、我们考虑用 400 吨方驳改成打桩平台，是否可行？2、参考相关资料资料，打桩平台船有些吨位很大，长旭号排水量 1700 吨，升降支腿 2*2.2*44 和 2*1.5*44 两组，ws 打桩平台吃水 2040 吨，支腿：10*1.8*40，我们有没有可能直接用2000 吨方驳改造成打桩平台？造价是多少？技术方面：1、液压冲击锤的冲击能和摩阻力之间是什么换算关系？2、打桩平台的稳定性如何计算？如果进行改造根据相关安全规定还需要做哪些工作？3、钢筋笼斜桩如何吊装？局内应该有很成型的施工经验，需要公司帮助。
4、打桩架本身的强度设计和受力模型分析需要公司提供帮助。