码头PHC桩沉桩方案

台州港⼤麦屿港区浙江环洲1.5万吨级多⽤途码头⼯程⽔上沉桩施⼯⽅案编制⼈：审核⼈:

编制单位：中交⼆航局台州港⼤麦屿港区浙江环洲1.5万吨级多⽤途码头⼯程项⽬经理部2010年4⽉

⼀、编制依据及采⽤的标准和规范1、编制依据①、施⼯图纸

②、主要采⽤的标准和规范1）海港⽔⽂规范 JTJ213-98

2）⾼桩码头设计和施⼯规范 JTJ291-983）港⼝⼯程荷载规范 JTJ215-984）⽔运⼯程测量规范 JTJ203-20015）港⼝⼯程桩基规范 JTJ2-98

6）港⼝⼯程桩基动⼒检测规程 JTJ249-20017）⽔运⼯程质量检验评定标准 JTS257-2008⼆、⼯程概况1、⼯程概况

⼯程名称：台州港⼤麦屿港区浙江环洲1.5万吨级多⽤途码头⼯程⼯程地址：浙江省台州市⽟环县陈屿镇⼤麦屿港⼯程规模：

台州港⼤麦屿港区浙江环洲1.5万吨级多⽤途码头⼯程为新建1.5万吨级（兼顾3万吨级杂货船）码头⼀座，设计通过能⼒近期万吨，远期120万吨。港区后⽅配套建设堆场、仓库及⽣产⽣活设施,陆域总占⽤⾯积为203.6亩。

码头平台采⽤⾼桩梁板式结构，码头采⽤顺岸式布置，平台平⾯尺度为217×40m，设前后平台，前平台宽度为26 m，后平台宽度为14 m，局部加宽⾄27 m，长度为25.6 m，作为辅助平台，布置辅助⽤房⼀座。

码头平台通过南、北2座栈桥与港区陆域相接，栈桥宽均为8.6 m，长度分别为240.2m和215.8 m。

⼯程共有直径800的PHC桩508根，直径900的防撞钢管桩5根，直径1200的灌注桩20根。2、⾃然条件①、⼯程地质

根据地质钻探揭露及及测试成果，区域内勘探深度以内的的⼟划分为10个⼯程地质层组，并细分为18个⼯程地质层，各⼟层的埋藏及分布情况详见⼯程地质剖⾯图及钻孔综合⼯程地质特征⾃上⽽下分述如下：1-0层：素填⼟

杂⾊，为围海⼈⼯填⼟，主要以碎⽯、块⽯及少量粘性⼟组成，粒径⼀般3～25cm，最⼤块径达100cm，厚度3.5～7.5m。1-1 ：淤泥质粘⼟

灰黄⾊，流塑，厚层状，粘塑性较好，⼲强度中等，物理⼒学性质差，⾼压缩性，厚度2.2～3.5m。1-2：淤泥

灰黄-蓝灰⾊，流塑，厚层状，⼟质稀软，粘塑性⼀般，⼲强度中等，物理⼒学性质差，⾼压缩性，厚度7.0～19.8m。2-1淤泥质粉质粘⼟

灰⾊，流塑，粘塑性较好，含少量贝壳碎⽚，⼲强度⾼，具较⾼压缩性，厚度7.5-19.3m。2-2：淤泥质粘⼟

灰⾊，流塑。细鳞⽚状为主，粘塑性好，⼟质较均⼀，含贝壳碎屑，局部含量少⾼，⼲强度中等，物理⼒学性质差，⾼压缩性，厚度8.0～29.1m。3层：粘⼟

灰⾊，塑性，细鳞⽚状构造，局部厚层状，粘塑性好，含贝壳碎屑，局部含量少⾼，⼲强度中等，物理⼒学性质差，⾼压缩性，厚度变化较⼤，厚度1.4～18.4m。4-1层：粘⼟

灰黄⾊，局部灰绿，可塑，粘塑性较好，硬性好，⼲强度⾼，中等压缩性，厚度1.7～18.5m。4-2层：粉质粘⼟

灰黄⾊，局部夹灰蓝⾊，可塑，厚层状，局部为粘⼟，粘塑性较好，⼲强度⾼，韧性硬，中等压缩性，厚度1.2～6.0m。4-2a层：含碎⽯粉质粘⼟

灰⾊、饱和，软～可塑。薄层状为主，向下层理发育不明显，切⾯光滑，⼟质较均⼀，粘塑性好，局部夹极薄粉细砂层。埋深17.6～25.5m，厚度7.7～13.7m。5层：粘⼟

灰⾊，可塑，厚层状，粘塑性较好，含褐棕⾊植物残骸，局部含量较⾼，局部含少量黄泥质⼟及黄泥结核，质稍硬，⼲强度中等，韧性中等，物理⼒学性质尚好，厚度1.6～13.4m。

5a层：含粘性⼟粗砂

浅蓝⾊，湿，中密，厚层状，砂粒径⼀般0.5-2mm，含量约为50～60%，粘性⼟含量为15～25%，粘塑性⼀般，⼟质不均⼀，厚度0.4m6-2层：粘⼟粉质粘⼟

灰褐⾊,局部浅棕褐⾊，浅蓝⾊，可塑，厚层状,局部含少量粉⼟，⼲强度中等，韧性中硬，本层场地⼤部分均有分布，起伏及厚度变化较⼤，⼀般成北浅南深，东浅西深趋势，厚度1.3～16.0m7层：粘⼟

浅蓝⾊，可塑，厚层状，粘塑性较好，局部含少量植物残骸，⼲强度⾼，韧性硬，本层拟建码头及栈桥区⼤部分钻孔均有分布，揭⽰厚度2.1～13.7m7a层：含碎⽯粘⼟

浅灰蓝⾊，可塑，厚层状，碎⽯粒径⼀般1.5-6.0cm,含量约为30～45%，次棱⾓状为主，⼲强度⾼，韧度硬,厚度0.4～0.8m8－1层：含粘性⼟中砂

浅灰黄⾊，浅蓝⾊，湿，中密，厚层状，砂粒径⼀般0.1-2mm，含量约为35～45%，局部含少量砾砂，含量约为20%，含粘性⼟为10～15%，厚度1.0～1.5m8-2层：粘⼟

灰棕黄⾊，可塑，厚层状，粘塑性好，局部含少量粉⼟，⼲强度⾼，韧性硬，揭⽰厚度0.7～12.6m8-2a层：含碎⽯粘⼟

灰绿⾊，可塑，厚层状，下部含少量铁锰质斑点，碎⽯粒径⼀般 2.0-5.5cm，含量约为40-50%，含少量砂颗粒，次棱⾓状为主，成分多为中风化凝灰岩，⼲强度⾼，韧性硬，⼒学性质好，厚度0.4m9层：粘⼟

灰⾊，可塑，厚层状，粘塑性较好，⼲强度⾼，韧性硬，物理⼒学性质好，揭⽰厚度1.3～3.9m10-1层：强风化晶屑玻屑熔结凝灰岩

蓝⾊，绿⾊，局部黄⾊，浅紫⾊，质较软，岩样呈碎块状或短柱状，⼀般3-6cm，强烈风化10-2层：中风化晶屑玻屑熔结凝灰岩

紫⿊⾊，浅⽩⾊，质较硬，中等风化，凝灰质结构②、⽓象⽔⽂条件

本⼯程区域位于⼤陆东部亚热带季风⽓候区，风向主要表现为季风特征，冬季雄性不盛⾏偏北风，夏季多偏南风。⼀、⽓温：

多年平均⽓温16.9°C

多年极端最⾼⽓温34.7°C（1966.8.4，1978.8.1）多年极端最低⽓温-5.4°C（1967.2.6）多年最⾼⽉平均⽓温19.8°C多年最低⽉平均⽓温14.8°C⼆、降⽔：

多年平均降⽔量1461.6mm历年最多降⽔量1786.0mm历年最⼤⼀⽇降⽔量255.2mm

多年平均降⽔⽇数≥1.5天

多年平均⽇降⽔≥25mm的天数为12.8天三、风况：

本⼯程区域位于⼤陆东部亚热带季风⽓候区，风向主要表现为季风特征，冬季雄性不盛⾏偏北风，夏季多偏南风。常风向为N，强风向为NNE和E。三、施⼯技术⽅案

⽔上打桩⼯艺流程详见《⽔上打桩施⼯⼯艺流程图》。

⽔上打桩施⼯⼯艺流程图1、施⼯许可证

施⼯许可证正在办理之中，⽬前已经向海事提交了办理许可证所需要的资料。2、⽔上沉桩

①、钢管桩和PHC管桩的制作和运输

a．PHC管桩委托具有相应资质，并具备⽔上落驳条件的国⿍（南通）管桩有限公司进⾏预制，制作完成后按照项⽬部编排的沉桩顺序表进⾏落驳。

b．桩驳图根据现场沉桩顺序绘制，遵循“⼀驳桩以先打后装，后打先装”的原则，避免翻桩。每驳叠放不超过3层，且同⼀层内，先⽤的放在两侧，后⽤的放在中间。按这些原则进⾏装船，不仅使⽤⽅便，还可防⽌装卸时，因“偏载”⽽发⽣海事事故。c．装载量不超过甲板驳装载量的70%，保证航⾏安全。

d．底层为多⽀点搁置，搁置点设置在吊点位置，垫楞要在同⼀平⾯上，底层以上各层桩采⽤⽊楔⽀垫，⽀垫要在同⼀垂直线上；要求桩驳完成后，管桩稳固，⽆活动现象，同时，⽤钢丝绳张紧固定，避免运输过程中造成PHC桩的损坏。e．PHC桩运到⼯地后由质量员会同监理对桩的规格、桩⾝质量进⼀步作全⾯的检查，对不合格桩不得⽤于沉桩。②、沉桩●打桩船的选择

本⼯程最⼤桩长为74⽶，选择适合本⼯程施⼯需要的打桩船，拟选⽤海和桩1#打桩船：船舶性能：桩船型长48m；宽16m，打桩架⾼78m。●锤型选择

打桩锤的选择按以下两个原则选⽤：⼀是桩⾝锤击应⼒控制在桩⾝材料强度的允许范围以内；⼆是保证⼯程桩打到设计要求的标⾼或设计要求的承载能⼒。本项⽬根据图纸要求，选择MB-80柴油锤。●桩驳选择

根据图纸所⽰桩长、桩型和桩重量，选择满⾜运输过程和在该区域锚泊稳定性要求的桩驳。●运桩驳就位●吊桩

海和桩1#吊桩时，船头转到运桩驳⼀侧，采⽤六点吊起吊。桩吊起后，⽴桩，同时将桩架⽴直。●抛锚定位

根据打桩船上GPS定位系统显⽰的数据，打桩船由拖轮拖到施⼯地点附近，进⾏粗定位。下插定位桩，抛锚，抛锚定位见下图所⽰。

海和桩1号打桩船抛锚定位⽰意图桩位控制

桩进⼊桩架后，操纵室通过观察桩架上的⾓度测量仪调整桩架的倾斜度，以使桩⾝斜率符合设计要求；再根据预先输⼊的单桩平⾯扭⾓（⽅位⾓）、平⾯坐标，依据船上专⽤的GPS定位系统显⽰的图形和数据，通过调整船位的⽅法，使桩到达设计位置，同时施⼯⼈员通过⾼频电话与岸上测量⼈员进⾏桩位⽐对。

GPS系统平⾯定位精度为±10mm、⾼程控制精度为±15mm（距基站2km内时）。

本⼯程沉桩定位主要采取正交控制，在受施⼯条件的情况下采取任意⾓交会控制，同时海和桩1#打桩船配备了GPS测量控制系统，双重控制，确保沉桩定位准确。。a.正交及任意⾓交会控制圆形直桩定位见下图所⽰。

圆形直桩、前⽅交会定位

圆形斜桩定位见下图所⽰。

为提⾼桩位精度，采⽤精确法计算斜桩定位放样⾓，每根斜桩建⽴如图所⽰的x’oy’坐标系，通过坐标转换，计算控制点i在各x’oy’坐标系的坐标值，通过计算机进⾏数据处理。

圆形斜桩、前⽅交会定位b.GPS⽐对测量

GPS RTK定位精度（平⾯位置和⾼程）已达到厘⽶级，可以满⾜沉桩精度要求；利⽤GPS RTK定位技术进⾏沉桩定位测量具有定位⽅便、速度快的特点，可实时提供放样点的三维坐标且不受天⽓影响，可全天候作业，在外海⽔域作业优点突出。通过GPS RTK 粗定位，与岸上前⽅交会测量数据⽐对，做到平⾯定位双重控制。利⽤该系统进⾏打桩定位，其控制过程如下：A. 系统设置和调试

打桩船到达沉桩位置后，⾸先对船载GPS海上定位系统接收施⼯现场基准站提供发射的数据链的情况进⾏调试准备。将接收机、流动站电台、⼿薄按要求设置后，利⽤陆地上提供的控制点进⾏检测，其平⾯定位精度按下式估算：m=±√（m站2+a2+(b×D2）)

m ———预估的RTK测量点位置中误差。

m站———基准站GPS平⾯控制点位中误差，B级⽹最⼤取 10mm。

a ———RTK测量仪器标称精度⽔平固定误差，Trimble 5700 GPS为10mm。b———RTK测量仪器标称精度⽔平⽐例误差，Trimble 5700 GPS为1ppm。

D———基准站到流动站距离，本⼯程取2km。

将以上数据代⼊上式得到m= ±10mm，即⼀次RTK测量的平⾯点位误差精度，取它的两倍中误差作为⼀次RTK测量的限差要求，可满⾜施⼯沉桩精度要求。如不满⾜要求，应检查出原因，重新检测，直到满⾜要求，才能⽤于打桩控制。B. 定位数据的计算准备

打桩前，根据设计图纸计算出每个墩的所有桩在设计桩顶标⾼处的平⾯坐标，桩的⽅位⾓等定位数据，并根据打桩船预定的抛锚位置，计算出桩船各锚的锚位坐标，以作桩船抛锚定位使⽤。所有定位数据计算后都必须有专⼈复核，确认⽆误后，⽅可使⽤。

C.打桩船就位

为了打桩时，打桩船上各锚缆互不⼲扰，合理分布，同时保证船体的稳定性，桩船到达打桩的桩位时，根据各锚的锚位坐标，在抛锚艇上以RTK测量⽅式进⾏各个锚的定位抛锚。D. 桩的定位下沉

将先前计算好的各桩的桩号、X坐标值、Y坐标值、船位⾓度、桩倾斜度和Z坐标值输⼊Microsoft Access数据库，打桩时从该数据库中调⽤所打桩的定位数据，经核对，确认⽆误后，启动监测程序，开始监测船位，屏幕上显⽰出桩的偏位图，移船⽅向和移

动的量值，按照监测显⽰的图形和数据移动桩船向预定船位靠拢，直到当前船位与预定船位的横向和纵向差值⼩于5cm，同时扭⾓⼩于0.5度时，与前⽅交会⼈员数据⽐对，正确后下桩，压锤。开锤前，记录并打印开锤前的数据，然后开始打桩。打桩过程中，该系统⾃动记录锤击数，桩顶标⾼并显⽰最新50锤的平均贯⼊度。当桩顶标⾼达到设计标⾼后，⾃动停锤，记录并打印此时的偏位情况。●锤击沉桩

桩就位后，将打桩船的定位桩插下，以保持桩位和船体稳定。桩⾃沉稳桩，同时监测桩位的变化，如果桩位变化超过允许的误差范围，⽴即停⽌桩的下沉，将桩拔起，查明原因，重新定位。

稳桩后压锤，待桩不再下沉后，查看桩位是否符合要求，如果桩位变化超过允许的误差范围，⽴即停⽌桩的下沉，将桩拔起，查明原因，重新定位。桩在压锤稳定后，松开抱桩器，启动液压锤，沉桩。开始时要重锤轻打，以防溜桩，待贯⼊度正常后，再逐步加⼤能量。在沉桩过程中，如出现贯⼊度异常、桩⾝突然下降、过⼤倾斜、移位等现象，应⽴即停⽌沉桩，及时查明原因，采取有效措施。

根据本⼯程现场实际情况，由于前期防波⼤堤的建设，栈桥前2排沉桩存在抛⽯情况，极易出现溜桩情况，万⼀出现了溜桩要⽴即停锤，不得跟打，同时检测桩的桩位情况。●停锤标准

本⼯程的停锤标准暂定如下：

a．桩顶标⾼达到设计标⾼，且最后10击的平均贯⼊度⼩于20mm/击。

b．当最后10击的平均贯⼊度⼩于5mm/击，且桩顶标⾼不⼤于设计标⾼3m时，持续锤击100mm或30~50锤，且贯⼊度⽆增⼤的趋势。

c．最终锤标准经试打桩后确定。●沉桩施⼯操作技术要点

a.打桩船打桩前要认真核对桩的规格型号，检查桩⾝的外观质量。b.PHC桩采⽤六点吊并设⽴桩钢丝扣。

c.安排专⼈收听⽓象预报，以便及时转移避风，事先对所有船舶的锚缆、锚机、锚重进⾏检查，必要时进⾏局部改造和增加备⽤数量

d.开锤前应检查锤、替打与桩是否在同⼀轴线上，避免偏⼼锤击，造成桩顶变形。e.桩⾃沉、压锤、开锤过程中不得移船校正桩位避免造成断桩。

f. 沉桩过程中若发⽣异常情况，如桩⾝破裂及贯⼊度反常等，应做好详细记录并及时与设计联系。g.沉桩过程中随时注意检查桩锤、替打和桩架龙⼝，发现问题及时处理。

h.严格执⾏沉桩停锤标准，沉桩施⼯中如出现贯⼊度反常、桩⾝突然下沉、过⼤倾斜、移位等现象，均应⽴即停⽌锤击，及时查明原因，采取有效措施。

i.按照要求做好打桩记录，每天施⼯完毕上报⼯程师。

j. 本⼯程桩基动⼒检测按《港⼝⼯程桩基动⼒检测规程》（JTJ249－2001）执⾏。检测位置可根据现场施⼯情况由监理⼯程师确定。

k. 基桩沉桩后，应及时⽤夹桩，使其连成整体。防⽌桩顶位移或桩⾝倾斜⽽影响⼯程质量，基桩桩⾝严禁带缆，在沉完的基桩区域四周应设置明显标志，夜间设置红灯，⽩天挂旗，以策安全。④、PHC管桩质量检测

根据《港⼝⼯程桩基动⼒检测规范》（JTJ249-2001）进⾏动测，根据图纸要求，本⼯程PHC管桩⾼应变动⼒检测数量为13根；低应变动⼒检测数量为总桩数的60根。四、施⼯进度计划

根据现场实际情况，南栈桥沉桩拟在2010年4⽉18⽇开始。附属房建平台、码头第⼀分段沉桩拟在4⽉25⽇开始，码头第⼆分段、北栈桥沉桩拟在5⽉25⽇开始，码头第三分段沉桩拟在6⽉26⽇开始，整个⼯程PHC桩沉设拟在7⽉31⽇结束。具体情况

见附表。

五、质量保证措施：

1、沉桩过程中做好详尽的锤击沉桩记录，其要求是：

●锤击记录应分阵次，阵次划分以桩⾝每下沉1.0⽶为准。当桩端进⼊硬⼟层时，取0.5⽶为⼀阵。当桩端接近控制标⾼0.5⽶范围内，取0.1⽶为⼀阵。●最后贯⼊度可按最后0.1⽶或最后10击的平均每击下沉量为准。

●对沉桩过程中发⽣的异常现象，如断桩、桩⾝破损、溜桩、贯⼊度反常和桩周冒泡等均须记录。2、沉桩后桩顶允许偏差：）

直桩：允许偏位±100毫⽶；倾斜度偏差1%。斜桩：允许偏位±150毫⽶；倾斜度偏差1%。

3、桩打⼊后，不得利⽤船体强⾏纠偏，以免损坏桩体。

4、沉桩遇有下列情况之⼀时，必须⽴即停锤，分析原因，采取措施，⽅可继续沉桩：

●桩⾝突然下沉或严重倾斜；●桩⾝裂缝或桩顶严重破碎；●桩周⼤量涌⽔；●锤击贯⼊度⼩于3mm。

5、对已沉好的桩加强保护，尽快夹桩形成整体，设⽴警⽰灯，安排⼈员和船只进⾏巡逻检查。

6、当桩尖进⼊软⼟层时，控制好锤击能量，出现溜桩现象时，必须⽴即停⽌锤击，不得跟打。

7、在施打斜桩时，要加强前、后穿⼼缆的⼒量调节，避免船体纵向移动，造成偏⼼锤击。

8、桩运⾄现场后，做好桩的质量验收，对存在质量问题的桩，必须退回，不得在⼯程中使⽤。

9、严格根据打桩船的抗风浪能⼒安排施⼯时段。同时密切注意天⽓预报，在⼤风浪来临之前做好施⼯船舶的避让⼯作。六、安全保证措施

1、所有施⼯管理及作业⼈员必须持证上岗，特殊⼯种⼈员必须持有相应的安全操作证及技术操作证。施⼯前对所有的施⼯⼈员进⾏安全技术交底。

2、所有施⼯⼈员进⼊施⼯现场必须戴好安全帽，⽔上作业必须穿好救⽣⾐，⾼空作业须系好安全带。上船前严禁饮酒。

3、船上配备⼀定数量的消防器材，并定期进⾏防⽕安全检查，及时消除⽕灾隐患。注意⽤电安全，电箱和配电板及⽤电⽅式均符合安全要求。

4、沉桩等⼤型船舶设备施⼯前必须与海事部门即时联系，发出航⾏通告，制定切实可⾏的安全技术措施，确保施⼯⽔域安全。

5、在进⾏沉桩施⼯时，打桩船挂好信号、信号灯，通知过往船只。沉桩必须有专⼈指挥，分⼯明确，统⼀信号。

6、严格根据打桩船的抗风浪能⼒安排施⼯时段。密切注意天⽓变化情况，在⼤风浪来临之前做好施⼯船舶的避让⼯作。7、本次沉桩施⼯拟配备1名专职安全员陈志福。七、环境保护措施

1、在施⼯作业船上设置“环保厕所”（⼲厕），粪便定期收集运⾄岸上⽣活区化粪池，统⼀处理。

2、禁⽌使⽤⼀次性塑料餐具，防⽌⽩⾊污染。交通船舶、施⼯机械产⽣的废油料及润滑油等，必须集中收集运⾄岸上业主指定的弃⼟场深埋。3、⽣产⽤油料必须严格保管，防⽌泄漏，污染江⽔。

4、施⼯作业船舶必须设置油⽔分离器，船舶舱底⽔含油量≤15mg/L时，⽅可排放。

5、⽔上施⼯⼈员的⽣活污⽔，⽤固定容器收集，定期由驳船运⾄岸上，采⽤“动⼒地埋式⽣活污⽔处理设备”处理。6、施⼯⽤船舶，靠泊时禁⽌鸣笛。

7、在⽔上施⼯平台设置若⼲个垃圾桶，集中贮放⽣活垃圾，定期由驳船运⾄岸上垃圾场深埋。

8、船舶上的⽣活垃圾，亦须袋（桶）装，集中运⾄岸上垃圾场处理。⼋、主要施⼯机械配备表