承台桩基工程水上沉桩施工方案

上海国际航运中心洋山深水港区中港区前期工程码头及承台桩基工程施工方案中港第三航务工程局第1页共24THETHIRDNAVIGATIONENGINEERINGBUREAUOFCHINAHARBOURENGINEERINGCOMPANY(GROUP)上海国际航运中心洋山深水港区中港区前期工程码头及承台桩基工程水上沉桩施工方案1.编制说明1.1编制依据1.1.1业主提供的施工委托书。1.1.2《上海国际航运中心洋山深水港区工程码头及驳岸工程岩土工程勘察报告》（中交第三航务工程勘察设计院勘察工程公司）。1.1.3《上海国际航运中心洋山深水港区小洋山中港区码头和接岸结构专题研究报告》（中交第三航务工程勘察设计院）。1.1.4业主提供的上海国际航运中心洋山深水港区中港区前期工程码头第1分段～第7分段及承台1～20分段桩位图（2005033D-码头S001～S007）。1.1.5测量基线《上海国际航运中心洋山港一期工程港区总施工控制网测量（第六次）技术报告》。1.2执行规范标准《水运工程测量规范》（JTJ203—2001）《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》（CH8016-95）《全球定位系统城市测量技术规程》（CJJ73-97）《港口工程桩基规范》（JTJ254—98）《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221—98）《港口工程质量检验评定标准》(局部修订)（JTJ221—98）《高桩码头设计与施工规范》（JTJ291—98）《海港工程钢结构防腐蚀技术规定》（JTJ230—89）国家和地方政府颁布的有关现行规范及标准等。1.3其他说明本施工方案为“洋山深水港区中港区前期工程码头及承台桩基工程水上沉桩”专项施工技术方案，码头第1分段和承台1～3分段的冲孔桩已编制专项方案。上海国际航运中心洋山深水港区中港区前期工程码头及承台桩基工程施工方案中港第三航务工程局第2页共24THETHIRDNAVIGATIONENGINEERINGBUREAUOFCHINAHARBOURENGINEERINGCOMPANY(GROUP)2．工程综述2.1工程概况2.1.1工程名称上海国际航运中心洋山深水港区中港区前期工程—码头及承台桩基工程。2.1.2工程地点拟建洋山深水港区中港区前期工程位于杭州湾口东北部，上海芦潮港东南的崎岖列岛海区小洋山岛南侧岸线，在镬盖塘岛与小岩礁岛之间，顺接已建洋山深水港区一期码头的东部。工程所在地南距大洋山岛约4km，东北距嵊泗县城菜园镇约40km，西北距上海吴淞口约110km、距上海芦潮港约32km，北距长江口灯船约72km，距宁波北仑港约90km，向东经黄泽洋直通外海，与国际远洋航线相距约104km。2.1.3工程内容业主暂定由我局承建范围：洋山深水港区中港区前期工程码头工程约500m岸线，即码头1～7分段、承台1#～20#。洋山深水港区中港区前期工程码头宽为42.5m，第1分段长84m，第2～6分段长66m，第7分段长为78m。第一分段排架间距为10m、每个排架有8根Φ1800钢管桩，2～7分段排架间距为12m，每个排架有10根Φ1500钢管桩，码头伸缩缝排架间距为6m。码头第一分段全部为直桩，2～7分段均为斜度4:1～20:1、平面扭角0o～35o的斜桩。码头1～7分段桩基总数量为435根（其中1分段冲孔沉桩36根）。承台1#～3#宽度为15m，其它承台宽均为13m。1#承台长26.31m、2#、3#承台长28m，4#～20#承台长24m。4#～20#承台每个承台桩基由4根支承桩、12根板桩墙桩和4根斜顶桩组成，承台支承桩桩径为Φ1500、板桩墙桩桩径为Φ1900、斜顶桩桩径为Φ2000。板桩墙桩为密排桩，桩间净距为100mm，斜顶桩斜度为3:1。1#～20#承台桩基总数量为402根（其中1#～3#承台冲孔沉桩58根）。码头第一分段大部分区域及承台1#～3#所有区域处于东围堤护岸抛石区，位于抛石区的码头36根桩基和1#～3#承台58根桩基沉桩采用钢套管冲孔沉桩工艺（采用液压锤吊打沉桩），码头及承台其它桩基均采用锤击沉桩。码头1～7分段和1#～20#承台桩基总数量为837根，其中水上沉桩共计743根（承台344根、码头399根），冲孔沉桩94根。码头1～7分段和1#～20#承台桩基工程数量和规格见表-1。上海国际航运中心洋山深水港区中港区前期工程码头及承台桩基工程施工方案中港第三航务工程局第3页共24THETHIRDNAVIGATIONENGINEERINGBUREAUOFCHINAHARBOURENGINEERINGCOMPANY(GROUP)码头1～7分段和承台1～20分段桩基工程数量汇总表表-1桩径(mm)桩长(mm)承台码头累计备注Φ15006300012126400037376500044781226600028639167000138138680004242Φ180062000232323根冲孔后沉桩69000656536根冲孔后沉桩Φ190049000404050000404053000424226根冲孔后沉桩54000885500032325600057579根冲孔后沉桩580002020Φ20006700044680001212690005252沉桩方式水上沉桩344399743冲孔后沉桩583694总计4024358372.1.4主要参建单位建设单位：洋山同盛港口建设有限公司勘察单位：中交第三航务工程勘察设计院勘察工程公司设计单位：中交第三航务工程勘察设计院质监单位：交通部基本建设质量监督总站上海市港口工程建设安全与质量监督站监理单位：南华建设监理所洋山深水港区中港区前期工程监理部施工单位：中港第三航务工程局上海国际航运中心洋山深水港区中港区前期工程码头及承台桩基工程施工方案中港第三航务工程局第4页共24THETHIRDNAVIGATIONENGINEERINGBUREAUOFCHINAHARBOURENGINEERINGCOMPANY(GROUP)2.2自然条件2.2.1气象情况洋山海区属亚热带海洋性季风气候，位于北亚热带南缘的东亚季风盛行区，因受季风影响，本区冬冷夏热，四季分明，降水充沛，气候变化比较复杂。根据小洋山气象观测资料，1997年8月～2001年12月间气象要素如下：1）气温年平均气温：17.2C1月平均气温:6.5C(98年)8月平均气温:27.8C(98年)极端最高气温：34.9C极端最底气温：-3.5C2）风况本海区受冬、夏季风影响，全年多偏北和偏东南向风，风向的季节变化明显，夏半年（4月～8月）多偏东南向风，冬半年（9月～翌年2月）多偏北向风，3月份冷暖空气交替频繁，以东南和北向风为主。常风向为NNW～NNE，合计频率为36.3%；次常风向为ESE～SSE向，合计频率为30.7%。3）雾况本地区一年内各月均有雾日出现，陆岸区雾日相对集中在冬季11月份～翌年1月份，海岛区雾日相对集中在春季3～6月份。本区雾类分布陆岸区以辐射雾为主，海岛区则为锋面雾平流雾居多。工程海区周边站位多年平均雾日数海岛区大于陆岸区，在陆岸区雾日平均为28.8天,在海岛区雾日数平均为30～50天。4）降水本地区雷暴日在年内各月份均有出现，其中8月份雷暴活动相对频繁：7～9月份常受热带气候影响，而12月份～翌年1月份则常受寒潮影响。年平均降水量1013.0mm年平均降雨日数138d其中：中雨以上日数（≥10mm）30.9d大雨以上日数（≥25mm）9.5d暴雨日数（≥50mm）0.9d2.3.2水文情况1）潮汐上海国际航运中心洋山深水港区中港区前期工程码头及承台桩基工程施工方案中港第三航务工程局第5页共24THETHIRDNAVIGATIONENGINEERINGBUREAUOFCHINAHARBOURENGINEERINGCOMPANY(GROUP)洋山港区所在崎岖列岛海域潮汐主要受东海前进波控制，施工区海域潮汐类型属非正规浅海半日潮。本海区潮汐日不等现象明显，一般表现为从春分至秋分夜潮大于日潮、从秋分至春分日潮大于夜潮。本海区潮汐强度为中等，年平均潮差为2.76m。平均涨潮历时为5h49min，平均落潮历时为6h36min。根据小洋山潮位站1997年08月～2001年12月四年的观测资料显示（本工程潮位资料均以小洋山理论最低潮面作为起算面）：最高高潮位：5.71m最低低潮位：-0.47m平均高潮位：3.88m平均低潮位：1.15m平均潮差：2.75m平均潮位：2.56m在码头区域近镬盖塘侧（K0+00）位置涨潮垂线平均流速最大，为1.54m/s，该垂线的涨潮垂线平均流速1.2m/s，历时最长为2：03，涨潮垂线平均流速1.5m/s，历时为0：12；（K0+600～K1+300）间垂线大潮落潮垂线平均流速最大，中部（0K+800）大潮落潮垂线平均流速为1.72m/s，落潮垂线平均流速1.50m/s，历时为2：11。2）工程海区波况一期工程东侧北围堤建成后，小洋山中港区N~ESE向将受到有效掩护，经大洋山等岛屿绕射进入SW向波浪得到折减，小洋山波浪相对较小，见表-2。SW向五年一遇设计波要素表表-2位置设计水位H1%（m）H5%（m）H13%（m）T（s）L（m）B1（西段）极端高水位1.631.341.105.039.0设计高水位1.611.321.094.937.5设计低水位1.491.231.014.328.9极端低水位1.291.050.864.126.2B2（中段）极端高水位1.431.170.965.038.8设计高水位1.160.950.784.937.2设计低水位1.110.910.764.328.6极端低水位0.920.750.624.126.0B3（东段）极端高水位1.461.190.995.038.9设计高水位1.361.110.914.937.3设计低水位0.960.790.644.338.7极端低水位0.960.750.614.126.1上海国际航运中心洋山深水港区中港区前期工程码头及承台桩基工程施工方案中港第三航务工程局第6页共24THETHIRDNAVIGATIONENGINEERINGBUREAUOFCHINAHARBOURENGINEERINGCOMPANY(GROUP)2.3.3地质条件1）地形、地貌工程区位于镬盖塘岛与小岩礁岛之间海域。镬盖塘岛呈东西向发育，主要由花岗岩组成，原峰顶高程+59.8m，现已爆破开山至+8m左右，小岩礁岛亦呈东西向发育，主要由火山岩碎屑岩层组成。属海蚀残丘礁岛地貌类型。镬盖塘岛与小岩礁岛之间海域地形变化较小，仅在小岩礁西端一线向西南发育深槽，拟建码头前沿泥面标高为-15～-28.0m。2）工程区域地质土层分布特征工程区域第四纪覆盖层相变频繁且厚度变化大，下伏基岩呈波状起伏，从陆域向海域基岩顶板埋深总的趋势渐降低，在镬盖塘岛与小岩礁岛之间口门中呈三次起伏，在小岩礁岛向口门侧约500m、在镬盖塘岛向口门侧约400m及口门中部各存在一驼峰。施工区大部分区段泥面标高起伏较小，仅在镬盖塘岛与小岩礁岛之间中部区域的东南区段起伏较大，标高为-6.7～-28.2m。仅有少量Ⅰ层分布于海底表部，Ⅱ层分布于海底浅部，大部分区域顶板直接露海底，厚0.7～7.5m；Ⅲ层分布较广泛，厚度变化大，厚约3.6～40.0m，以淤泥质软粘性土为主，工程地质差，大部分直接出露海底，该层中存在着较多的粉细砂夹层；Ⅳ层分布稳定，厚度随下伏基岩起伏变化较大，一般为3.0～17.5m，以砂性土为主，该层工程地质性质相对较好，据其顶板埋藏深度（-12.2～-54.5m），宜作为中、小荷载拟建物的桩基持力层，尚嫌不足；Ⅴ工程地质层顶板标高一般为-2.4～-77.3m，该层各亚层工程地质性质相对较好，埋藏适中，分布稳定，在基岩埋深较深区段可作为拟建码头打入桩的理想桩基持力层。各层土的地质特征描述见表-3。工程区域各层土的地质特征描述表-3序号名称特性描述顶板标高（m）厚度（m）实测标灌击数N击I0灰黄色淤泥质粉质粘土饱和，流塑~软塑。切面稍粗糙，夹粉砂薄层，局部