上海國(guó)際航運(yùn)中心地基加固工程施工組織設(shè)計(jì)方案.doc

目錄第一章編制依據(jù).2第二章工程概況.2第三章總體施工部署.2第四章主要施工工藝.4第五章安全管理.8第六章文明施工.11編制依據(jù)（1）交通部第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院洋山深水港區(qū)二期工程接岸結(jié)構(gòu)西段400m及西駁岸深水段地基加固施工圖（2004年4月編制）。（2）交通部第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院洋山深水港區(qū)二期工程接岸結(jié)構(gòu)東段1000m地基加固工程施工圖（2004年3月編制）。（3）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水運(yùn)工程測(cè)量規(guī)范（JTJ203-2001）（4）通部第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院勘察工程公司上海國(guó)際航運(yùn)中心洋山港二期工程港區(qū)總施工控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)報(bào)告。（5）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)港口工程地基規(guī)范（JTJ250-98）。（6）國(guó)家、地方政府頒發(fā)的相關(guān)法律、法規(guī)。（7）有關(guān)會(huì)議紀(jì)要及相關(guān)的中港第三航務(wù)工程局技術(shù)質(zhì)量安全交底書(shū)。工程概況洋山深水港區(qū)1.4km水工工程（B標(biāo)）位于一期工程的西側(cè)，其接岸結(jié)構(gòu)為高樁承臺(tái)（包括板樁墻）及二級(jí)拋石棱體。1.4km水工工程（B標(biāo)）位于1.4km水工工程的西段700m，另加西駁岸及205m車客渡碼頭范圍。由于1.4km水工工程區(qū)域位置表層分布著厚度1016m的淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土或淤泥質(zhì)黏土，且這幾層土處于飽和、流塑狀態(tài)，強(qiáng)度低、壓縮性高，對(duì)拋石棱體的穩(wěn)定及沉降固結(jié)均存在著不利因素，因此必須進(jìn)行砂樁加固。接岸結(jié)構(gòu)及西駁岸深水段地基加固主要包括拋袋裝中粗砂墊層、打砂樁及拋填碎石保護(hù)層。其工程量分別為：拋袋裝中粗砂墊層167445.2m3，打砂樁18486根，拋填碎石保護(hù)層約76000m3左右?？傮w施工部署洋山深水港區(qū)1.4km水工工程（B標(biāo)）接岸結(jié)構(gòu)及西駁岸深水段地基加固工程計(jì)劃從東往西安排作業(yè)面。即從樁號(hào)K0+700向西至樁號(hào)K1+511.8，在保證有足夠工作面的前提下，使各道工序形成流水作業(yè)。3.1總體安排根據(jù)業(yè)主對(duì)洋山深水港區(qū)1.4km水工工程總體要求2006年底建成投產(chǎn)的要求，承臺(tái)板樁墻結(jié)構(gòu)在2004年12月底形成，地基加固進(jìn)度必須滿足工程總體進(jìn)度要求，為了保證洋山深水港區(qū)1.4km水工工程接岸結(jié)構(gòu)工程進(jìn)度，地基加固計(jì)劃于2004年5月初開(kāi)始拋填袋裝砂墊層，計(jì)劃于6月底前結(jié)束，砂樁施工計(jì)劃于5月10日開(kāi)始，10月10日前結(jié)束。1m厚碎石保護(hù)層拋填同時(shí)流水跟進(jìn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，袋裝中粗砂砂墊層標(biāo)高在-10.0m以上的，可以在承臺(tái)鋼樁沉樁后直接拋填；標(biāo)高在-10.0m以下的先拋填碎石保護(hù)層然后進(jìn)行承臺(tái)鋼樁樁基的施工。3.2船機(jī)選擇根據(jù)指總進(jìn)度計(jì)劃要求，計(jì)劃投入2艘定位拋砂船和46艘運(yùn)砂船用于水拋袋裝中粗砂墊層施工。對(duì)施打砂樁，我項(xiàng)目部計(jì)劃調(diào)入專業(yè)砂樁船4艘，分別為三航砂樁1號(hào)、三航砂樁2號(hào)、三航起重10號(hào)及三航樁3號(hào)。完全能施工進(jìn)度要求及接岸結(jié)構(gòu)地基加固設(shè)計(jì)要求。具體船機(jī)配備見(jiàn)表1。船機(jī)配備表表13.3施工進(jìn)度保證措施針對(duì)本工程工期緊，施工條件差的特點(diǎn)，提前做好施工前準(zhǔn)備，特別是船機(jī)設(shè)備的改造，要抓緊抓實(shí)，同時(shí)做好砂源的落實(shí)，以及運(yùn)輸能力的配套。施工過(guò)程中，組織搞好船機(jī)設(shè)備的維修保養(yǎng)，提高船機(jī)設(shè)備的完好率。在人員組織上，要采取激勵(lì)措施，同時(shí)加班加點(diǎn)提高工作效率。在施工工序中，合理安排施工順序，協(xié)調(diào)好各施工船舶的錨位，盡量減少各施工船舶施工期間的相互影響。在材料（砂源）組織上，及時(shí)掌握天氣變化，做好砂源的儲(chǔ)存?zhèn)淞瞎ぷ?，同時(shí)利用社會(huì)上的運(yùn)輸能力，保證材料運(yùn)輸能力滿足施工需要。3.4主要工序安排(圖1)圖1地基加固工序安排圖3.5測(cè)量定位3.5.1測(cè)量系統(tǒng)坐標(biāo)系統(tǒng)：采用54北京坐標(biāo)系（任意帶,中央子午線L0=122）。高程系統(tǒng)：采用小洋理論最低潮面。小洋山理論最低潮面在85國(guó)家高程基準(zhǔn)面以下2.36m。3.5.2測(cè)量控制網(wǎng)布設(shè)在指揮部提供的首級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在小洋碼頭、大南凹回填區(qū)及D標(biāo)工作船碼頭增設(shè)3個(gè)測(cè)量控制網(wǎng)點(diǎn)，與首級(jí)控制網(wǎng)點(diǎn)一起組成三角平面控制網(wǎng)。在船機(jī)數(shù)量（艘）備注袋裝中粗砂墊層（碎石保護(hù)層）定位工作船2第八、九區(qū)1艘第十、十一區(qū)1艘運(yùn)輸船46用于運(yùn)輸砂袋及碎石料砂樁三航起重10號(hào)1第八、九區(qū)三航砂樁1號(hào)1第十、十一區(qū)三航砂樁2號(hào)1第十一區(qū)三航樁3號(hào)1砂墊層L區(qū)、M區(qū)的增補(bǔ)打砂樁中粗砂灌袋拋填袋裝中粗砂施打砂樁拋填碎石保護(hù)層岸線相對(duì)穩(wěn)定區(qū)域布設(shè)1個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，在指揮部提供的首級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)基礎(chǔ)上，采用往返測(cè)，取得2個(gè)控制網(wǎng)點(diǎn)及布設(shè)的1個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)的高程值，作為高程控制點(diǎn)。具體見(jiàn)測(cè)量控制網(wǎng)測(cè)量技術(shù)報(bào)告。測(cè)量控制網(wǎng)在布設(shè)的3個(gè)月內(nèi)，每月不小于1次；3個(gè)月后如控制點(diǎn)趨于穩(wěn)定，每2個(gè)月復(fù)測(cè)不小于1次，確保測(cè)量控制網(wǎng)的精度滿足工程施工要求。3.5.3建立施工坐標(biāo)系建立施工坐標(biāo)系統(tǒng)，為方便工程測(cè)量施工。以碼頭西側(cè)前沿角點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，為了與一期工程施工坐標(biāo)統(tǒng)一，坐標(biāo)原點(diǎn)的施工坐標(biāo)設(shè)定為A0=2000，B0=3500，垂直碼頭前沿線往海側(cè)方向?yàn)閤正方向，平行于碼頭前沿線往西方向?yàn)閥正方向，和54北京坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角為140。設(shè)計(jì)坐標(biāo)與施工坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系見(jiàn)下：A=(Xi-X0)cos-(Yi-Y0)sin+A0B=(Yi-Y0)cos-(Xi-X0)sin+B0其中=140X0=3390679.473Y0=503967.325A0=2000B0=3500Xi、Yi為需要換算的舊坐標(biāo)主要施工工藝4.1袋裝中粗砂墊層施工4.1.1工程量及材料供應(yīng)洋山深水港區(qū)1.4km水工工程（B標(biāo)）接岸結(jié)構(gòu)及西駁岸深水段地基加固工程共有砂墊層167445.2，自東向西樁號(hào)：K0+700K1+511.8。砂源采用金塘砂場(chǎng)的中粗砂，用6001000t皮帶機(jī)運(yùn)輸船駁運(yùn)至大洋山及附近島嶼的駁岸上，進(jìn)行人工裝袋，采用46艘500/艘海吊拋砂船運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)。4.1.2工前水深測(cè)量及試拋施工在水拋施工前應(yīng)對(duì)整個(gè)拋填水域進(jìn)行一次水下地形測(cè)量，水深測(cè)量?jī)x器采用美國(guó)生產(chǎn)的odommaxmarkIII雙頻測(cè)深儀，并結(jié)合設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料選擇有代表性的區(qū)域進(jìn)行試拋施工。了解并掌握拋填后的淤沉情況，即通過(guò)理論拋填量與標(biāo)高的變化量推算沉陷量，同時(shí)通過(guò)試拋了解水流對(duì)拋投位置的影響程度，以便在實(shí)際施工時(shí)，在不同的流速時(shí)段，合理調(diào)整拋投位置，使拋填施工做到盡量均勻。4.1.3工藝流程袋裝中粗砂墊層施工的主要工藝流程如圖2所示。施工準(zhǔn)備工前測(cè)量散砂灌袋裝船拋石船定位起吊并拋至水中開(kāi)網(wǎng)拋砂袋網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備編織袋準(zhǔn)備圖2水拋袋裝中粗砂墊層施工流程圖4.1.4施工順序考慮工程整體工期及實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)整個(gè)加固區(qū)我部擬分區(qū)段進(jìn)行施工。首先拋投袋裝中粗砂墊層L、M區(qū)（砂樁加固六區(qū)），以利于在現(xiàn)場(chǎng)的起重10號(hào)專業(yè)砂樁船盡快投入砂樁沉設(shè)施工，然后依次向西推進(jìn)施工，即以樁號(hào)K0+700為界向西進(jìn)行拋填，與砂樁施打形成流水作業(yè)。同時(shí)根據(jù)砂樁船進(jìn)場(chǎng)情況，袋裝中粗砂墊層開(kāi)設(shè)2個(gè)施工作業(yè)面，即西駁岸袋裝中粗砂墊層與接岸結(jié)構(gòu)袋裝中粗砂墊層同時(shí)進(jìn)行。拋投袋裝中粗砂墊層按厚度2m進(jìn)行控制。4.1.5設(shè)備、材料的選用考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工作量及水文地質(zhì)情況，計(jì)劃每天的拋砂量約為30004000m3，拋砂船用500800t自航網(wǎng)絡(luò)海吊拋砂船裝船并拋投。砂墊層用砂采用中粗砂，要求粒徑大于0.250.5mm的粒徑含量大于85%，含泥量不得超過(guò)3%；砂袋袋體采用普通編織袋。灌砂袋在大洋山及附近島嶼選用較平整且有出運(yùn)條件的場(chǎng)地采用人工方式灌包并封口。4.1.6現(xiàn)場(chǎng)拋投由于施工現(xiàn)場(chǎng)處于開(kāi)闊水域，缺少固定的參照物，故我部擬采用2艘定位船定位，定位船為4錨平板駁船，定位船位置用GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，海吊拋砂袋船系泊在定位船側(cè)拋投的方法進(jìn)行施工。拋投過(guò)程中我部及時(shí)進(jìn)行水下地形測(cè)量并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工人員利用水砣勤打水深，及時(shí)掌握拋填前后水下地形變化，以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工并根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)的調(diào)整。4.1.7技術(shù)措施和注意事項(xiàng)（1）嚴(yán)格控制實(shí)際拋填的范圍及拋填的厚度，確保砂墊層對(duì)砂樁的保護(hù)作用。（2）施工前期作典型施工試驗(yàn)。分析水深及水流的流速、流向與拋填物的關(guān)系，確定其飄移量。以便在施工時(shí)根據(jù)實(shí)際情況確定拋填及定位位置。（3）砂袋拋設(shè)完成后，立即測(cè)量水深并進(jìn)行潛水探摸，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果，決定是否進(jìn)行局部補(bǔ)拋。（4）施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)時(shí)的水流情況進(jìn)行定位，并隨時(shí)調(diào)整定位船位置，以減少流失量，急流時(shí)停止拋填。（5）拋填時(shí)應(yīng)注意收聽(tīng)當(dāng)?shù)貧庀箢A(yù)報(bào)，并做好船舶警戒工作，做到安全施工。4.2施打砂樁4.2.1施工船舶根據(jù)總體進(jìn)度計(jì)劃要求，我部計(jì)劃安排四艘專業(yè)砂樁船，用于洋山深水港區(qū)1.4km水工工程（B標(biāo)）接岸結(jié)構(gòu)及西駁岸深水段地基加固工程的砂樁施打。四艘砂樁船分別為：三航起重10號(hào)、三航砂樁1號(hào)、三航砂樁2號(hào)和三航樁3號(hào)，其中三航起重10號(hào)和三航砂樁1號(hào)可以同時(shí)施打3根砂樁，三航砂樁2號(hào)可以同時(shí)施打2根砂樁，而三航樁3號(hào)為單管砂樁船。由于三季度臺(tái)風(fēng)活動(dòng)頻繁，根據(jù)對(duì)該海域可施工作業(yè)天數(shù)統(tǒng)計(jì)，5、6、7、8、9、10月份月均可作業(yè)天數(shù)為22.5天，故該工程月可作業(yè)天數(shù)按每月22天計(jì)。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)三管砂樁船平均每天打70根，兩管砂樁船平均每天打50根，單管砂樁船每天打30根。按此計(jì)算，平均每月可完成5000根左右的砂樁任務(wù)。4.2.2砂樁定位4.2.2.1水下地形測(cè)量及探摸由測(cè)量船采用無(wú)驗(yàn)潮測(cè)量技術(shù)對(duì)砂樁區(qū)的海域進(jìn)行水下地形測(cè)量，并結(jié)合潛水員進(jìn)行水下探摸，查清海底表面的地質(zhì)情況，指導(dǎo)后續(xù)施工。4.2.2.2樁位計(jì)算建立以碼頭前沿東側(cè)角點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，碼頭前沿往西方向?yàn)閅軸正方向，與碼頭前沿垂直往海方向?yàn)閄軸正方向的施工坐標(biāo)系，設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)O施工坐標(biāo)為（2000，3500），施工坐標(biāo)系X軸在設(shè)計(jì)坐標(biāo)系中的方位角為140。建立施工坐標(biāo)系后，計(jì)算樁心在施工坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，把測(cè)量控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成施工坐標(biāo)（圖3），應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算樁位測(cè)量放樣角。計(jì)算結(jié)果需項(xiàng)目總工復(fù)核并報(bào)監(jiān)理工程師審核。XX-Y為設(shè)計(jì)坐標(biāo)系x-y為施工坐標(biāo)系圖3坐標(biāo)轉(zhuǎn)換示意圖4.2.2.3沉樁定位（圖4）平面位置由岸上一臺(tái)全站儀、一臺(tái)經(jīng)緯儀按前方任意角交匯法控制。選取測(cè)量控制點(diǎn)時(shí)，要保證交會(huì)角在60120之間。對(duì)于兩管和三管砂樁船，船上設(shè)1臺(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)行平面扭角的觀測(cè)。定位時(shí)，只有當(dāng)所有測(cè)量?jī)x器觀測(cè)結(jié)果一致時(shí)，才能下樁。下樁后，若偏位較大，則起樁，重新定位，盡量減少沉樁偏位。圖4砂樁定位示意圖4.2.3工藝流程及措施砂樁施工流程如圖5所示。圖5砂樁施工工藝流程圖4.2.3.1定位施工準(zhǔn)備測(cè)量基線布砂樁船就位測(cè)量定位沉管停錘灌砂拔管運(yùn)砂船就位砂質(zhì)檢查測(cè)量人員和施工員指揮砂樁船移位，達(dá)到理論計(jì)算位置，校核準(zhǔn)確后，收緊錨纜，準(zhǔn)備沉管。4.2.3.2沉管套管底部設(shè)4（6）瓣活頁(yè)，確?；铐?yè)啟閉靈活可靠?；铐?yè)用鋼絲繩串聯(lián)后從管內(nèi)引至卷?yè)P(yáng)機(jī)，下樁前用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩關(guān)閉活頁(yè)。樁位經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)并同意沉管后，松套管吊鉤，壓錘，套管停止下沉后開(kāi)啟振動(dòng)錘，使套管繼續(xù)下沉。沉管時(shí)使樁管保持垂直。為了保證使砂樁打至設(shè)計(jì)標(biāo)高，施工中我們對(duì)砂樁管進(jìn)行了改進(jìn)，在采用罐干砂工藝的3艘砂樁船（三航起重10號(hào)、三航砂樁1號(hào)及三航砂樁2號(hào)）的管壁開(kāi)若干個(gè)單向進(jìn)水孔，以此削減沉管過(guò)程中的阻力。套管改進(jìn)后砂樁施打效果良好，砂樁樁尖標(biāo)高基本能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。4.2.3.3停錘標(biāo)準(zhǔn)砂樁沉管停錘以設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高控制為準(zhǔn)，沉管時(shí)注意觀測(cè)套管下沉速度，當(dāng)套管下沉速度突然減緩乃至停止下沉，表明套管已進(jìn)入粉質(zhì)黏土層，繼續(xù)振動(dòng)60s砂樁管下沉量在30cm以內(nèi)即可停錘，即加固已滿足設(shè)計(jì)要求。4.2.3.4灌砂砂樁每延米灌砂量以不小于1.15m3/m控制。根據(jù)砂樁實(shí)際的入土長(zhǎng)度計(jì)算需要灌砂的量。用吊車把砂料吊至砂樁船上的集料箱內(nèi)，再用皮帶機(jī)運(yùn)至計(jì)量料斗內(nèi)，提升計(jì)量料斗，開(kāi)啟閘門(mén)灌至砂樁管內(nèi)。在以往的施工過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)上料斗的砂料不易進(jìn)入砂樁管，我們分析主要原因是因?yàn)榱隙烦隽峡谳^小，而砂料又有一定的含水率，為此，本工程我們?cè)谏皹洞狭隙穫?cè)面設(shè)置了附壁式振搗器，在下料時(shí)開(kāi)啟振搗器，振動(dòng)上料斗，使砂料能順利進(jìn)入砂樁管內(nèi)。4.2.3.5拔管套管上拔時(shí)開(kāi)啟振動(dòng)錘并在孔底留振20s，然后邊起邊拔，拔管的速度控制在2.0m/min以內(nèi)，均勻地振動(dòng)拔管，以保證樁身的連續(xù)性和密實(shí)度。當(dāng)砂樁管尖離砂墊層頂面2m時(shí)再留振20s，以保證砂樁頂部的密實(shí)度及與砂墊層相連通，然后再往上拔出砂墊層頂面。4.2.4砂樁質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)砂樁水平偏差200mm，垂直度1.5%，成樁直徑偏差不小于設(shè)計(jì)樁徑的105%。每延米灌砂量不小于1.15m3/m；沉設(shè)施工中不得中斷、脫節(jié)、縮徑、陷口，否則重打。樁尖標(biāo)高控制是通過(guò)在砂樁管外壁標(biāo)上刻度，利用岸上全站儀觀測(cè)棱鏡所放刻度處標(biāo)高，以此得到在沉管過(guò)程中砂樁管尖的標(biāo)高。4.3拋填碎石保護(hù)層本工程在砂樁沉設(shè)后按設(shè)計(jì)要求需在砂樁區(qū)上部拋填一層1m厚粒徑在18cm的碎石，以防止砂體流失，洋山深水港區(qū)1.4km水工工程（B標(biāo)）接岸結(jié)構(gòu)及西駁岸深水段地基加固范圍內(nèi)碎石的理論量約為60000m3。我部擬在砂樁某區(qū)段結(jié)束后具備一定工作面的條件下，立即組織拋投。拋投最大強(qiáng)度為2000m3/d。具體做法同袋裝中粗砂墊層，這里不再贅述。安全管理我局一直以提高工程質(zhì)量作為企業(yè)的生命，保證工程質(zhì)量作為管理的前提，積極開(kāi)展技術(shù)質(zhì)量工作，并于2002年6月通過(guò)中國(guó)船級(jí)社公司ISO9001（2000年版）質(zhì)量體系認(rèn)證工作。在