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浪漫港湾酒吧街南北广场桩基及水上钢平台施工方案国基建设集团有限公司二O一二年七月二十二日一、工程概况采用灌注桩基础，桩型的选用应以岩土层的性质为依据；本工程强风化岩为桩端持力层，持力层的确定应以单桩承载力的计算数据为准，具体桩长应根据地质剖面结合成桩时的岩样分析确定；灌注桩基础以强风化岩为持力层。1.1水文本工程潮位特征如下：（暂估没有详勘）最高潮位：约2m平均高潮位：约2m平均潮位：约1.5m平均低潮位：约1.0m警戒水位：约2.5m最低潮位：约0.5m潮涌：本工程地点潮涌较大，最大潮高1.0m左右。1.2地质本工程按其成因、物理力学性质等可将地基分成；1.2.1人工填土（Qml）素填土：土黄、褐黄、深灰色，稍湿，松散状，主要由第四纪残积粘性土夹建筑垃圾、块石等经人工回填而成，岩芯呈散块状。该层在场地内除ZK3、4、10、11、13（为水上孔）外其余各孔均钻遇此层，揭露厚度1.20～8.40m。1.2.2、第四纪坡洪积物（Qdl+pl）1.2.2-1於泥质土：灰黑、深灰色，饱和，软塑状，味臭，污手，具滑感，含大量贝壳残骸，岩芯呈土柱状，场地内除ZK2、7、8、14外其余各孔均钻遇此层，揭露厚度1.00～2.50m，层顶埋深0.40～4.30m，高程-2.47～0.30m。1.2.2-2砂混粘性土：土灰、灰白、黄白色，饱和，松散～稍密状，以中粗砂为主，不均匀地含10～30%的粘性土，岩芯呈散砂状、土柱状，场地内均钻遇此层，揭露厚度0.80～7.80m，层顶埋深1.20～8.40m，高程-4.57～3.15m。3、第四纪残积物粘性土：土黄、褐红、褐黄色，湿，可～硬塑状，水浸软化，系下伏加里东期混合花岗岩风化残积而成，主要由高岭石、伊利石、石英等矿物组成，无摇振反应，刀切有光泽，稍光滑，干强度高，韧性中等，不均匀地夹风化岩块，岩芯呈土柱状，场地内均钻遇此层，揭露厚度3.50～13.00m，层顶埋深4.30～10.00m，高程-7.07～-4.40m。4、加里东期混合花岗岩（Mr3）主要由石英、长石、云母等矿物组成，含少量暗色矿物，花岗结构，块状构造，场地经钻探揭出三个风化岩带：4-1全风化岩：黄褐、土黄色，硬塑-坚硬状，结构、构造隐约可辨，浸水后易崩解，裂隙发育，铁染明显，夹风化岩块，芯呈土柱状。场地内各孔均钻遇此层，揭露厚度2.70~11.50m，层顶埋深13.20~22.00m，高程-18.07～-8.85m。4-2强风化岩：灰褐、褐黄色，结构、构造较清晰，浸水后易崩解，裂隙发育，铁染明显，岩芯呈半土半岩状。场地内各孔均钻遇此层，局部夹中等风化岩块，揭露厚度1.40~6.85m，层顶埋深18.70~29.00m，高程-24.40～-14.47m。4-3中风化岩：灰褐、青灰色，结构、构造部分破坏，矿物成分基本未变，岩质新鲜，沿节理、裂隙面出现次生矿物，铁染较明显；岩体被风化节理、裂隙切割成块状，构造节理、裂隙发育，岩石破碎～较破碎；锤击声脆，且不易击碎，采芯困难，，属较破碎的较硬岩，岩石基本质量等级Ⅲ级；岩芯呈碎块状（与强风化岩呈渐变关系）短柱状。场地内除ZK1、2、5、6、8外其余各孔均钻遇此层，揭露厚度0.68～1.50m，层顶埋深20.20～25.50m，高程-26.57～-17.37m。二、施工平台设计本工程水上钢平台基础采用钢管桩（φ550）基础，贝雷架上部结构，顶部铺设工字钢轨道作为桩机行走平台。钢管桩间I30工字钢作为承重梁联接，分部梁为单排单层的贝雷架结构，钢管间加固采用14号槽钢焊成的桁片焊接。2.1平台顶高程由于钢平台使用时间短，主要施工时段为25天，使用期间潮汛不大，根据最高潮位2.0m，平台顶设计高程高于承台面标高，可满足施工使用。2.2钢管桩入土深度本工程水上平台主要作为桩机施工平台施工，施工荷载约10吨，加上平台自重，经计算单根桩承载力约10吨，钢管桩设计入土深度大于5m，满足承载力要求。2.3施工流程钢管桩打设焊接纵向工字钢平台顶铺设钢轨贝雷架铺设、螺栓固定清基测量放样钻机就位钢管桩槽钢焊接加固三、施工工艺3.1钢管桩打设钢管桩打设前，需先进行放样定位，并测定平台底河床高程，桩顶高程根据平台顶高程推算约2.0m。打设采用汽车吊振动式打桩机施工，打设时根据河床底高程，根据桩长推算出桩顶控制高程进行施工控制。施工完钢管桩超出部分用气割予以割除，不够长的进行接桩，接桩采用焊接，要求满焊，并用6mm钢板对焊缝进行焊接加固。3.2纵向I30工字钢联接钢管桩施工完毕后，桩顶进行破口割除，将I30工字钢嵌入钢管缺口中，点焊固定，然后对工字钢和钢管底部接口用200×300×20的肋板进行满焊加固。3.3钢管桩加固钢管桩纵向加固直接采用14号槽钢联接，横向加固由于跨度较大（13~16m），采用14号槽钢焊接成桁片结构进行加固，与钢管桩之间连接均采用焊接。3.4贝雷架铺设、固定分部梁为单排单层的贝雷架结构，贝雷片与承重梁I30工字钢之间采用U型螺栓固定，贝雷片之间采用14号槽钢和钢轨固定，片与片之间用剪刀撑加固。四、质量、安全1、钢管桩入土深度必须满足设计要求，以保证整体承载力符合施工要求。2、所有接头质量必须达到焊接质量要求，防止局部漏焊的存在。3、桩位定位必须准确，钢管桩打设时误差应小于20cm，以保证下步承台砼施工时钢套箱能沉放到位。4、平台搭设完成，钻机就位后，钻孔初期应加强平台稳定性观测，如发现异常，及时停止施工，采取措施加固。5、平台搭设完成后，应加强夜间照明警示。6、作业人员一律佩带安全帽、安全带，并穿戴救生衣。7、平台搭设完毕后，操作平台应用轻轨搭设木板平台和栏杆。五、工期施工时间：2012.7.25—2012.8.25（不含检测）六、机械、人员投入6.1机械投入汽车吊1辆、电焊机6台、运输船1艘、打桩机1套、全站仪1台、2吨手拉葫芦6只、GPS120回旋钻机8台、混凝土汽车泵一台、浮动泥浆池8套。6.2人员投入计划投入人员55人，其中管理技术人员6人、电焊工6人、起重工2人、桩机工16人。七、钢平台结构受力验算7.1、钢平台荷载形式根据施工现场实际情况,栈桥荷载形式如下：贝雷片单片重量0.27tGPS120回旋钻机8t单桩钢筋笼0.5t导管1t7.2、栈桥贝雷片承载力计算栈桥贝雷片承载力分两种工况进行计算，分别为钻孔作业和钻机移位位于跨中。1、钻孔作业计算简图如下：集中荷载Q=ka×（8+0.5+1）=9.5tka——冲击系数，取1.2分布荷载q=（0.27×2+0.3）÷3=0.28t/m跨度L=20m最大弯矩Mmax=M集中+M集中=9.5×3+（0.28×202）÷8=17.56+14=53.18t.m＜[M]=100.15t.m（加强型单排单层结构）最大剪力Qmax=9.5+0.28×20÷2=19.02t＜[Q]=24.52t（加强型单排单层结构）经计算，满足强度要求。2、移位于跨中时计算简图如下：集中荷载Q=ka×8=9.6tka——冲击系数，取1.2分布荷载q=（0.27×2+0.3）÷3=0.28t/m跨度L=20.0m最大弯矩Mmax=M集中+M集中=4.8×10+（0.28×202）÷8=48+14=62t.m＜[M]=168.75t.m（加强型单排单层结构）最大剪力Qmax=4.8+0.28×20÷2=7.6t＜[Q]=24.52t（加强型单排单层结构）经计算，满足强度要求。7.3、钻机轨道承载力计算当钻机位于轨道中间时，该工况为最大工况，其计算简图如下：集中荷载Q=ka×（8+0.5+1）÷2=4.75tka——冲击系数，取1.2跨度L=4.0m最大弯矩Mmax=M集中=3.84×2=7.68t.mσ=Mmax/W=7.68×÷（4×102）=1882kg/cm2＜[σ]=2100kg/cm2选用4根14号工字钢作为行走轨道（两根、两根拼成轨道），经计算，满足强度要求。7.4、平台贝雷片承载力计算贝雷片承载力分两种工况进行计算，分别为钻孔作业和钻机移位位于跨中。1、钻孔作业计算简图如下：集中荷载Q=ka×（8+0.5+1）÷4=2.375tka——冲击系数，取1.2分布荷载忽略不计跨度L=9m最大弯矩Mmax=2.56×3=7.68t.m＜[M]=39.4t.m（单排单层结构）最大剪力Qmax=2.56+3.84=6.4t＜[Q]=12.26t（单排单层结构）经计算，满足强度要求。2、移位于跨中时计算简图如下：集中荷载Q=ka×8÷4=2.4tka——冲击系数，取1.2分布荷载忽略不计跨度L=9m最大弯矩Mmax=2.4×3=7.2t.m＜[M]=39.4t.m（单排单层结构）最大剪力Qmax=2.4t＜[Q]=12.26t（单排单层结构）经计算，满足强度要求。7.5、纵向I30工字钢承重梁承载力计算计算简图如下：根据平台贝雷片承载力计算，当钻机作业时，承重梁集中荷载最大。钻机荷载：2.56+3.84=6.4t上部平台自重：0.27×4+0.3=1.38t集中荷载Q=6.4+1.38=7.78t分布荷载忽略不计跨度L=4m最大弯矩Mmax=3.89×2=7.78t.mσ=Mmax/W=7.78×÷534=1456.9kg/cm2＜[σ]=2100kg/cm2经计算，选用30号工字钢作为承重梁，满足强度要求。7.6、单桩最大需承力计算1、单桩最大需承力钻机作业时施工荷载显然大于桩机移位时施工荷载，因此计算时只需钻机作业时与上层结构自重荷载组合时的工况，此时该侧桩的承载力最大。计算简图如下：根据平台贝雷片承载力计算，当钻机作业时，承重梁集中荷载最大，集中荷载Q=6.4+1.38=7.78t分布荷载忽略不计跨度L=4m最大承载力P=0.688×7.78×2=10.7t2、钢管桩入土深度根据《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024-85第4.3.2条[P]=（U∑aiLiτi+amAσR）/k式中：u—周长u=1.727m，桩径55cmk—安全系数，取k=1.55τ—极限侧磨阻力，取下限25KPaA—桩的截面积，A=0.2374m2Li—各土层厚度，入土深度5m，扣除冲刷层1m，取4mai、a—分别为震动沉桩对各土层桩周摩阻力荷桩底承压力影响系数，锤击沉桩取1.0σR—桩尖处土的极限承载力，取100KPam—开口桩桩尖承载力影响系数，取0.696[P]=（1.727×4×25+0.696×0.2374×100）/1.55=12.2t＞10.7t取桩的入土深度为泥面以下5m(包含冲刷1.0m)，满足承载力要求。八、桩基施工设计说明.根据《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》,《建筑桩基技术规范JGJ94-2008》《建筑地基基础设计规范DBJ15-31-2003》,本工程基础形式为钻（冲）孔灌注桩，桩端持力层为强风化岩层，桩端阻力标准值为2500KPa。1、桩身混凝土强度为C35，保护层厚度为60mm，中等腐蚀，结构砼耐久性的基本要求，按《混凝土结构耐久性设计规范GB/T50467-2008》和《混凝土结构设计规范GB50010-2002》第3.4.2条执行。2、要确保桩头部分混凝土质量，桩顶设计标高以上混凝土超浇高度应≥500、～800。3、水下灌注混凝土的施工设备及施工程序，应严格执行现行的有关规范及规定。4、钢筋连接区段长度：绑扎搭接时为1.3Lx1；机械连接时为35d；焊接接头时为35d，且≥500。位于同一连接区段长度内，纵向受力钢筋接头面积百分率不大于50%。5、桩身箍筋应采用螺旋箍筋，并且焊接连接，环形加强箍筋应采用焊接连接。钢筋的连接长度，按抗震等级四级确定。6、现场实际地质情况与地勘报告或设计图纸不相符时、现场实际地质情况与最小有效桩长不相符时，应办理设计变更或设计确认文件后，方可继续施工。7、泥浆护壁要求需按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008第6.3.1~3条施工。8、相邻桩中心间距＜3.0d（d为相邻桩直径的大者）时，应采用“跳钻”的间隔施工，即桩身砼浇捣达到设计强度后，方可进行相邻桩的挖孔作业。9、相邻桩的桩端持力层的标高相差较