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》 (JTJ 203—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》 （JTJ 2-98） 《港口工程质量检验评定标准》 （JTJ 221—98) 《港口工程质量检验评定标准》（局部修订） （JTJ 221—98） 《高桩码头设计与施工规范》 （JTJ 291-98) 《海港工程钢结构防腐蚀技术规定》 （JTJ 230-） 国家和地方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。

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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～35 o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。

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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) 63000 000 Φ1500 65000 66000 67000 68000 Φ1800 62000 69000 49000 50000 53000 Φ1900 000 55000 56000 58000 67000 Φ2000 68000 69000 沉桩方式 水上沉桩 冲孔后沉桩 承台 44 28 23 40 40 42 8 32 57 20 4 12 52 344 58 402 码头 12 37 78 63 138 42 65 399 36 435 累计 12 37 122 91 138 42 23 65 40 40 42 8 32 57 20 4 12 52 743 94 837 备注 23根冲孔后沉桩 36根冲孔后沉桩 26根冲孔后沉桩 9根冲孔后沉桩 总 计 2。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

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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C 1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C 2）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。9d 2.3.2 水文情况 1）潮汐

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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5 h 49 min,平均落潮历时为6 h 36 min。

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（K 0+00)位置涨潮垂线平均流速最大，为1。m/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 极端高水位 设计高水位 B1(西段） 设计低水位 极端低水位 极端高水位 设计高水位 B2（中段） 设计低水位 极端低水位 极端高水位 B3(东段） 设计高水位 设计低水位 H1％（m) 1.63 1.61 1.49 1.29 1.43 1.16 1。11 0.92 1。46 1。36 0。96 H5%（m） H13％（m） 1。34 1.32 1.23 1。05 1.17 0.95 0。91 0.75 1.19 1.11 0。79 1.10 1。09 1.01 0.86 0.96 0.78 0.76 0.62 0.99 0。91 0。 T(s） 5。0 4。9 4。3 4。1 5.0 4。9 4.3 4.1 5.0 4.9 4。3 L（m） 39。0 37。5 28.9 26。2 38。8 37。2 28.6 26.0 38。9 37.3 38.7 中港第三航务工程局 第 5 页 共 24

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极端低水位 0.96 0.75 0.61 4.1 26.1 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～-。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

顶板标高（m） 厚度（m) 实测标灌击数 N击 ＜1 序号 名 称 特性描述 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，局部混较多粉砂，近砂质粘土.为新近淤积而成。 -5.97～-15。87 0.5～16 中港第三航务工程局 第 6 页 共 24

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Ⅱ2 灰黄~灰色砂质粉土 饱和,松散。含少量云母及贝壳碎片，摇震反应较明显,-11。41～局部为砂质粉土。该土层主要分布于拟建码头区表部，—17.70 局部上部覆盖淤泥。 饱和,松散，局部稍密。含云母、贝壳碎片及少量腐植物，夹粘性土微薄层,摇震反应明显，该土层主要分布于拟建码头西北区段。 饱和,流塑。切面光滑,含少量贝壳碎片及腐植物，夹少量粉细纱微薄层，摇震反应较慢。该土层一般零星分布于勘察Ⅲ2层中 饱和,流塑~软塑。切面光滑,含少量黑色有机质、贝壳碎片及腐植物，夹少量粉细砂微薄层，局部近淤泥质粘土夹粉细砂。该土层在勘探区内主要分布于镬盖塘与小岩礁岛中间海域. 饱和，流塑～软塑。切面稍粗糙，含少量砂眼、贝壳碎片及腐植物，夹较多粉细砂微薄层，局部混粉砂. 饱和,松散~稍密.含少量腐植物及贝壳碎片，夹粘性土微薄层，摇震反应较慢。该土层主要分布于拟建码头西北端及中部区域. 局部褐黄、灰色,可塑偏硬，局部硬塑.切面稍粗糙，含少量氧化绣斑，呈油脂光泽，无摇震反应,局部粉土含量高或夹粉细砂微薄层,混少量砾石和胶结块。 局部灰黄、灰绿色，饱和，可塑~可塑偏硬。切面较光滑，土质较均匀，无摇震反应，含黑色有机质.该土层在勘察区域分布较稳定。 局部灰黄色，饱和，可塑~可塑偏硬。切面光滑，土质较均匀，呈油脂光泽,无摇震反应，含灰白色泥质结核和黑色有机质。该土层在拟建区域分布较少。 饱和，可塑偏硬～硬塑。含大量石英颗粒和小砾石，无摇震反应，局部为砾石混粉质粘土。 饱和，中密～密实。颗粒均匀,质纯，含云母碎片，夹粉质粘土薄层，局部为粉细砂夹粉质粘土。该土层在拟建区域分布较稳定，仅在靠近一期工程的西段和靠近小岩礁岛的基岩浅埋区缺失。 颜色以灰黄、绿灰、褐黄色为主，饱和,硬塑.切面稍粗糙，混较多小碎砾与颗粒，无摇震反应， 0。5～16 2~5 Ⅱ3 灰黄～灰色粉细纱 -11。72～—22.40 1.5～5。5 2～5局部＜9～13 Ⅲ1-1 灰黄～灰色淤泥 灰黄～灰色淤泥质粘土 灰黄～灰色淤泥质粉质粘土 灰黄~灰色粉细纱 灰绿~灰黄色粉质粘土 褐黄～灰色粉质粘土 灰~灰绿色粘土 灰绿～灰黄色粉质粘土混砂砾 灰~灰黄色粉细砂 +0。36～-27.18 1.5～12。2 ＜1 Ⅲ1—2 -7.78～-31.62 1。1～12。5 ＜1～3 Ⅲ2 +0。28～—45.81 —16.56～—44。56 —15.44~-52.45 2.0～24.2 ＜1～3 Ⅲ3 0。9～16。1 4~11 Ⅳ1-1 1.1~9。8 9～23 Ⅳ1-2 -12.17~-34.65 1.1～8.2 5～11 Ⅳ2 -34.88～-47。06 1.8～9.5 6~12 Ⅳ3 -4。06～13～34 0。5～12.8 —51。57 局部〉50 Ⅳ4 —30.021.5～18.7 ～-48.13 18～37 Ⅴ2 杂色粉质粘土 -11.78～—53。92 2。7～10 15~24 2.3.4 自然条件分析

对比洋山港一期、二期工程，本工程在北侧围堤建成后，受风浪的影响减小，东～东南向的波浪影响较大，流速相应减小，仅靠近小岩礁的区域流速大于1.8m/s。整个区域施工条件西段较好，东段相对较差。表层软基层的土的力学性质也好于二

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期工程的西部，基本与一期工程的东端相类似,部分区域底部Ⅳ4层厚度较大，桩尖穿透较为困难。

3。 施工组织机构和总体施工部署

3.1 施工组织机构

3.1.1 施工组织机构的设立

成立局直属的“中港三航局洋山中港区前期工程项目经理部”，具体负责洋山中港区工程的实施。项目经理部组织机构如下：

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三航局局机关 项目总经理 项目常务副总经理 项目生产副经理 项目经营副经理 项目行政副经理 项目总工程师 工程计划部 技术质量部 经营财务部 安 全 部 设备器材部 办 公 室 各作业班组 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

3.1.2 项目经理部的管理职责

项目经理部的运作实行项目总经理负责制，由局直接管理，与项目总经理签订《项目管理目标责任书》,进行目标控制,确保项目各项目标的实现。项目总经理必须贯彻执行国家、行政主管部门有关法律、法规、和标准，执行局各项管理制度。项目经理部直接对局负责。 3.2 施工总体安排

根据港口分指挥对洋山中港区总体策划和安排，码头及承台水上沉桩拟从中港区西端（冲孔桩除外）开始向小岩礁方向推进施工。计划在2005年9月30日前完成指挥部要求的05年中港区码头和承台沉桩任务（三航局承建区域）。

根据沉桩部位将码头及承台沉桩分为三个阶段，水上沉桩总数为590根,其中码头沉桩246根、承台沉桩344根.

第一阶段2005年6月6日～2005年6月25日：码头1、2分段、4＃～6＃承台沉桩114根（抛石区冲孔桩及预留阶梯形桩除外,码头桩66根、承台48根）,为码头1分段冲孔桩施工创造必要的条件.

第二阶段2005年6月26日～2005年8月25日：7#～20#承台沉桩296根. 第三阶段2005年8月26日~2005年9月30日：码头3～5分段沉桩180根. 根据指挥部总体安排、沉桩数量、桩型布置和打桩船沉桩能力等因素，本工程采用我局桩15＃打桩船沉桩。

2005年年内沉桩总体安排见图-1。

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4.测量控制点布设和施工坐标系的建立

4。1 测量坐标和高程系统

1）坐标系统：北京坐标系（任意带，L0=122o） 2）高程系统：1985年国家高程基准、小洋山理论最低潮面

1985年国家高程基准与小洋山理论最低潮面关系如下：

4.2 起始数据

测量控制点的布设引用《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》中的成果，以SK01、SK10、ZK13为起算点，和加密控制点GK01、GK02、GK03、GK04组成网形进行观测,网中已知点3个，未知点4个。采用GPS静态测设各控制点坐标,采用三等水准测量测设控制点高程，起算数据见表—4。测量控制点位置见图—2：“上海国际航运中心洋山深水港区中港区前期工程加密测量控制点平面布置图”.

测量控制点起算数据表 表-4

点号 SK01 SK10 ZK13 北京坐标(L0＝122o） X（m） 33659。813 3386370.347 3390094.795 Y（m） 507368.978 507485.635 505862。195 85高程 6。527 6.858* 9。869 备注 埋石 埋石 埋石 注：表中高程为国家85高程，＊标高为参考 4。3 测量控制点测设

使用法国DSP公司产的3套SCORPIO 6502 RTK双频GPS接收机（标称精度5mm+1ppm）GPS静态观测,经外业测设、外业数据检核、GPS内业计算和平差等,测设出各控制点坐标。

采用PENTAX-AP—124自动安平水准仪进行几何水准高程观测，水准观测路线为

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ZK13→GK05→GK04→GK03→GK02→GK01→SK01,按三等水准测量要求施测，从ZK13至SK01做附合水准线路.

控制点测量成果见表—5。

控制点测量成果表 表—5

点号 SK01 SK10 ZK13 GK01 GK02 GK03 GK04 控制点坐标 X（m） 33659.813 3386370。347 3390094.795 33050。771 3388886.423 3388733。320 33023.000 Y(m） 507368.978 507485。635 505862。195 506995.205 506703.273 506302。176 505998.060 控制点高程 H(m） 12。229 5。509 8。098 备注 埋石（业主提供） 埋石（业主提供) 埋石（业主提供) 加密埋石 加密埋石 加密钢支架 加密埋石 注：上表中的高程以小洋山理论最低潮面为基准。

4。4 施工坐标系统的建立

为便于计算，以拟建码头西南角点作为施工坐标系的原点，以垂直于中港区码头前沿线向小洋山（岸侧）方向作为施工坐标系纵方向A轴，沿中港区码头前沿线向小岩礁岛方向作为施工坐标系横方向B轴，如图-3所示。

施工坐标系原点0在北京坐标系(L0=122º任意带)中的坐标为:3388725.398,506296.100，P为施工坐标系纵向轴A轴在北京坐标系(L0=122º任意带）中的方位角36o。

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5. 钢管桩沉桩

5。1 沉桩施工工艺流程图

施工准备 制桩（甲供） 落驳运桩

船机进场 船舶抛锚定位 测量基线布设 捆 桩 吊 桩 测量定位 锤击沉桩 钢桩加固 5。2 钢管桩运输和起吊

沉桩前提前一个月编制下月沉桩计划和沉桩顺序,并报监理工程师和业主代表

审核。落驳前10天编制详细沉桩顺序及落驳单报监理审核,并由监理工程师向钢管桩预制厂家签发落驳单.

根据沉桩需求,运输方驳拖运至上海供桩单位指定码头后由供桩单位落驳。落驳前，运输方驳做好防止钢桩涂层损坏的保护措施；落驳时,桩的叠放方式及数量应按照落驳单的要求进行，并由供桩单位代表、驻厂监理工程师和项目部驻厂代表共同验收落驳的钢管桩。运桩方驳为三航驳208＃、401＃和402#。

钢管桩落驳和沉桩起吊时，采用两点吊，吊点位置严格遵照设计规定.

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5.3 沉桩设备的选用 5。3.1 打桩船的选用

根据本工程基桩布置形式及规格等参数，采用我局桩15＃沉桩船沉桩，其船型参数见表-6。

三航桩15#主要船型参数表 表—6 型 长 63。6m 5.3.2 桩锤的选择

设计提议采用D125柴油锤，三航桩15＃目前使用的是D160柴油锤.本工程拟采用D160柴油锤施打钢管桩。D125和D160锤的主要技术性能见表-7和表-8。

D125柴油锤主要技术参数表 表—7 型 号 上活塞重（Kg） 锤重（Kg） 下活塞外径（mm） 锤总高度（mm） 每次最大打击能量(Nm） 打击次数（次/分） 作用于桩最大爆炸力（KN) 适宜打桩最大规格(Kg)

D160柴油锤主要技术参数表 表-8

型 号 上活塞重（Kg） 锤重（Kg） 下活塞外径（mm） 锤总高度（mm） 每次最大打击能量（Nm） 打击次数（次/分） 作用于桩最大爆炸力（KN） 适宜打桩最大规格（Kg） D125 16000 35000 1070 8000 533000 36～45 4500 70000 D125 12500 24320 910 7783 417000 36～45 3600 50000 型 宽 27m 型 深 满载吃水 总吨位 5.2m 2.7m 3057t 架 高 93.5m 最大沉桩长度 80m+水深 中港第三航务工程局 第 15 页 共 24

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D160柴油锤的二档打击能量基本与D125柴油锤的四档最大打击能量相当，沉桩时一般采用D160柴油锤二档,其锤击能量为最大锤击能量的77％左右，当遇较厚的Ⅳ4层地基出现沉桩困难时，采用三档施打，其锤击能量为最大锤击能量的83％左右。

5。4 沉桩顺序

本工程总体沉桩顺序由码头第1分段（4＃承台）向小岩礁方向施打。 由于码头第1分段、第2分段10#排架和1＃～4＃承台位于洋山一期工程的东围堤抛石护岸区，大部分桩位处的抛石厚度大于6m，钢管桩无法直接锤击沉桩，需采用冲击成孔后再沉桩。

为保证码头冲孔桩的钢平台能与已沉桩基进行联结，保证钢平台的稳定性，位于抛石区的码头第9#、10＃和承台4分段局部已进行挖石削坡，降低块石厚度，使该区域的桩基能直接沉桩。

为尽快施打完成码头第1分段桩基以便冲孔桩能早日开工，同时考虑到5#承台中与码头排架轴线呈90º布置的纵向斜顶桩能顺利打入，打桩初期的沉桩顺序较为复杂，针对码头和承台各区域桩型布置，打桩船需采用横流和顺流、在码头海侧和岸侧等多种抛锚定位方式沉桩。4#～6＃承台沉桩顺序见图—4，码头沉桩按岸侧向海侧、一期码头向小岩礁方向呈阶梯形逐根施打.

5.5 打桩船抛锚定位方式

施打图—4中编号1～20桩基时，打桩船船头向岸侧横流抛锚定位;施打图中编号21～36桩基时，打桩船船头向一期码头方向顺流抛锚定位；施打图中承台编号37～48桩基和码头1分段29根、2分段35根、4分段2根桩基时，打桩船在承台海

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侧船头向岸侧横流抛锚定位；第二阶段施打承台桩时,打桩船先在承台岸侧船头向海侧横流抛锚定位顺接第一阶段已沉承台桩施打,当承台桩形成反向阶梯形时，打桩船调至承台海侧横流抛锚定位，不断呈阶梯形向小岩礁方向施打承台桩（承台岸侧施工水域砂桩船施打27。5m宽范围内的砂桩)；第三阶段施打码头桩时，打桩船船头向岸侧横流抛锚定位沉桩.当在承台结构完成后,施打码头桩时,打桩船前抽心缆可系在承台的锚固设施上.打桩船三种抛锚定位方式见图-5、图—6、图—7。

承台岸侧

码头

桩 驳打桩船桩15#

海侧施打沉桩顺序图中承台编号1～20的桩基及正常段码头、承台桩基图-5 打桩船船头向岸侧横流抛锚定位示意图打桩船桩15#岸侧承台码头海侧桩 驳施打沉桩顺序图中承台编号21～36的桩基中港第三航务工程局 第 17 页 共 24

THE THIRD NAVIGATION ENGINEERING BUREAU OF CHINA HARBOUR ENGINEERING COMPANY(GROUP) 图-6 打桩船船头向一期码头顺流抛锚定位示意图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

打桩船桩15#岸侧承台码头桩 驳

海侧施打承台6、7分段部分桩基，形成反向阶梯后，按图-5正常施打7～20承台桩基图-7 打桩船船头向海侧横流抛锚定位示意图

5.6 桩位计算

沉桩前由项目部测量工程师根据设计桩位计算每个桩位的中心坐标及采用常规仪器测量的交会角等沉桩定位有关数据，经项目部技术质量部审核后分阶段报测量监理工程师审核。

承台桩位为桩中心线与承台底标高5.10m相交处的位置。码头桩位为桩中心线与桩帽底相交的位置，各分段桩帽底标高分别为:码头第1分段桩帽底标高为3.0m；码头其它分段前、后沿桩帽标高为3。2m，中间桩帽底标高为3。5m。

本次施打的码头第一分段29根Ф1800＊69000钢管桩因搭设冲孔桩施工平台需要已加长500mm修改为Ф1800＊69500，其桩顶标高由+4。0m相应调整为+4.5m. 5.7 沉桩定位

本次沉桩定位以GPS定位为主，常规仪器定位斜顶桩，并采用常规仪器校核、比对GPS定位。

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5。7。1 GPS沉桩定位

GPS定位沉桩是我局的成熟工艺.三航局开发的《海洋工程远距离GPS打桩定位系统》软件，已经在《东海大桥》、《杭州湾大桥》等多个工程项目的实际应用中已取得成功，并广泛等到应用。采用GPS定位沉桩,不仅大大的提高了沉桩效率，减轻了测量人员的劳动强度,同时具有较好的沉桩精度.

三航桩15#船上配备3台GPS、一个测倾仪、二个测距仪、摄像机、电脑、声控记数器等。打桩船GPS设备布置示意图见图-8.

图—8 打桩船GPS设备布置示意图

5.7。2 常规仪器定位沉桩

平面位置由岸上一台全站仪、二台经纬仪按前方任意角交会法控制。选取测量控制点时，保证交会角在60～120度之间。常规测量仪器主要用于对GPS定位系统的比对测量和承台3:1斜顶桩定位测量。现场拟采用的常规测量仪器见表-9.

现场拟采用的常规测量仪器表 表-9 仪器名 PENTAX—ETH—302 电子经纬仪 PENTAX—ETH—302 电子经纬仪 Leica-—TC402 全站仪 Leica-—NA724 自动安平水准仪 精 度 2秒级 2秒级 2秒级、1mm+2ppm 3mm/km 测站点位 GK06 GK02 GK01 HG临水 施工安排 侧面观测 校 核 正面观测、高程 贯入度观测 斜桩定位前，先抄出提高后的控制标高，岸上仪器按提高后的观测角度进行桩

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位控制.必要时,根据施工区域水流、泥面坡度、倾斜度大小等情况适当设置提前、落后量，使下桩后的桩位能满足设计要求.定位时，只有当所有测量仪器观测结果一致时，才能下桩。下桩后，若偏位较大，应起桩，重新定位，尽量减少沉桩偏位。偏位按《港口工程质量检验评定标准》(JTJ221—98）无隐护离岸水域沉桩标准控制。

桩身扭角、倾斜度：桩身扭角由设置在打桩船上的经纬仪按放样角度控制.即在打桩船轴线上设置一观测点，以轴线往船头方向为起始方向，旋转仪器对准岸上测量点，使仪器读数为理论角度值，扭角误差符合设计要求和规范规定。桩身倾斜度由读取打桩船桩架上的刻度尺读数控制，倾斜度误差满足规范要求。

桩顶标高由岸上水准仪按高程测量法读取桩身或替打上的读数控制。桩身、替打上的刻度线要划分精确,并保证正确延续。

5.7.3 承台板桩墙钢管桩沉桩定位控制

承台板桩墙钢管桩为密排桩，沉桩时尽量利用平潮期按设计要求跳打定位桩，施打完成一定数量的板桩墙定位桩后,再施打板桩墙定位桩之间的2根钢管桩，并均匀布置2根桩在纵向轴线上的位置。

位于承台5分段的部分板桩墙钢管桩由于受90º纵向斜桩影响，无法按间隔跳打方法沉桩，需连续沉桩. 5。8 沉桩停锤控制标准

本次沉桩以标高控制为主，以贯入度控制为校核。根据设计要求,当采用D160柴油锤三档施打时（D160柴油锤三档能量大于D125柴油锤的四档能量)，停锤标准如下：最后100mm贯入度≤3mm/击，距离设计标高≤1m，总锤击数大于1500击可以停锤。如最后100mm贯入度≤3mm/击，距离设计标高〉1m，需及时与设计联系。

沉桩过程中，测量人员要随时掌握贯入度变化和桩顶标高下沉情况，并做好记录。当达到设计要求的停锤标准时,准确发出停锤信号，如出现异常情况，应立即停止锤击，及时与设计、监理等部门取得联系，协量一致意见后，方可继续沉桩。 5.9 抛石区沉桩控制及可能出现的问题

码头第9#、10#排架及承台4分段部分桩基位于抛石区，部分区域已进行挖石削坡砂袋置换处理，预计局部区域的抛石厚度仍有5~6m左右。施打该区域桩基时,如发现下桩偏位较大，则需拔桩后重新下桩，经反复拔桩、下桩仍有偏位时，须立即通报监理工程师和设计代表研究解决。施打板桩墙桩时，因受块石影响，定位桩

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出现偏位后，定位桩之间的钢管桩可能无法按设计桩位沉桩(定位桩之间的间距小于2倍桩径时),此时需采取梅花形布置(及时请示设计代表)。同时承台4分段的斜顶桩需穿透5～6m的块石,与设计协商后，可适当调整桩身斜度。 5.10 沉桩质量保证措施

1）项目部总工程师组织相关施工技术人员学习和审阅设计图纸，领会设计意图,核对图纸内容,对存在问题和建议适当修改的内容进行汇总,报请业主、设计和监理审核.

2）认真分析施工区域水文、地质资料，掌握现场水文、地质特点。

3）沉桩定位前项目部总工程师组织参与沉桩的施工管理人员、测量人员和打桩船负责人等进行详细的沉桩技术交底.

4）严格控制船体扭角和平衡，及时调整锚缆和压仓水。 5）尽量在平潮时定位和施打承台桩板墙定位桩。

6）打板桩墙定位桩之间的桩基时，根据放样情况及时进行桩距微调，使板桩墙桩之间的间距均衡确保不漏块石。

7）沉桩后及时进行桩间连接和加固，可形成桩帽的钢管桩直接采用[20槽钢电焊连接.

8）采用GPS定位系统沉桩定位前，必须采用常规测量仪器比对测量定位10根桩以上,确保GPS测量定位参数的可靠性和精度。沉桩过程中每周仍需定期进行比对测量一次以上。

9）急涨潮或急落潮时,暂停沉桩防止走锚，确保沉桩定位的精度。 10）锤击过程中，保证锤、替打、桩在一条轴线上，防止出现偏心锤击。 11)及时进行已沉桩基的沉桩偏位测量，并进行统计分析，根据偏位情况制定相

应的控制措施，保证沉桩正位率达到90%以上,即达到优良等级。 12）测量组定期进行阶段性沉桩汇总(码头每1个分段汇总一次、承台每3个分

段汇总一次），并及时将沉桩记录和汇总资料（含电子数据）交技术质量部统一归档保存。

6。落驳运输及沉桩过程中对钢管桩涂层的保护措施

钢管桩防腐涂层保护事关工程百年大计,在运输、沉桩以及沉桩后结构施工时,

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必须对钢管桩防腐涂层进行有效的保护。 6.1落驳运输和起吊时对防腐涂层的保护

1）驳船钢管桩底部至少垫4道以上枕木或橡胶带。

2）钢管桩之间用木枋隔开,并在与桩接触面垫一层3cm厚胶带。 3）钢桩固定架有可能与钢桩涂层接触的部位均需包裹3cm厚胶带。

4)钢管桩防腐涂层完成后，在所有的吊运过程中,均不得采用钢丝绳直接捆绑吊运，尽量使用桩上的吊耳板吊运。

5）运输过程中需使用钢丝绳加固钢桩，防止桩在运输中的滚动，固定钢桩的钢丝绳包覆消防水带或土工布. 6。2沉桩施工

1)打桩船在沉桩过程中严禁前穿心缆在吊桩移位时对已沉设的钢桩产生夹桩现象，同时及时对已沉钢管桩进行纵向连接加固,特别是打桩船施打承台桩时及时采用槽钢将板桩墙钢管桩进行连接加固，以便将打桩船的前抽心缆架空于连接加固的槽钢上面.

2）捆桩用钢丝缆必须包裹3层土工布，并用尼龙绳间隔20cm捆扎牢固.沉桩施工负责人随时检查其损伤程度,发现破损及时组织人员更换。

3)打桩船吊桩时，不得在钢桩上拖拉钢丝绳.

4）因板桩墙Φ1900桩的防腐涂层距桩顶仅200mm，施打该系列桩时,采用无外帽或外帽高度小于160mm的替打,防止替打帽“啃桩”后造成防腐涂层的损坏。

5)打桩船与钢管桩涂层直接接触的部位如导向轮、抱桩器等包裹土工布，防止涂层被破坏。

6）施工船舶及交通艇在靠近钢管桩作业时，在外侧先抛锚再减速就位,船体不得直接碰桩钢管桩。船上人员须随时观察涨落潮的情况,及时调整锚位以防船体碰撞钢管桩；为防止施工船舶碰撞钢管桩，船舷必须满挂旧轮胎。

7)合理安排沉桩施工顺序和布置打桩船船位，尽量避免沉桩施工时打桩船的锚缆刮碰钢管桩防腐涂层。

8）对已沉桩及时设置警示标志，以免过往船只碰撞.

9）加强对施工人员和船舶使用人员的防腐涂层保护意识教育，制定严格的钢管桩防腐涂层损坏处罚制度。

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10）施工期间派专人负责对钢管桩防腐涂层的日常检查，从沉桩、桩基加固和结构施工等对防腐涂层进行全方位监控.

11）一旦防腐涂层有损坏现象，及时作好记录，并立即通知专业涂层修补单位进行防腐涂层修补。

7。施工进度计划

根据指挥部对洋山深水港区中港区前期工程的总体策划和施工安排,2005年年内完成码头沉桩246根、承台沉桩344根，合计完成水上沉桩510根，计划在2005年9月30日前完成。详细水上沉桩施工计划见附表1：洋山深水港区中港区前期工程2005年水上沉桩进度计划表。

8。沉桩施工船机使用计划

沉桩施工使用计划见表-10。

沉桩施工船机使用计划表 表—10

序号 1 2 3 3-1 3—2 3—3 4 5 船机名称 三航桩15#打桩船 拖轮 运桩方驳 三航驳208 三航驳401 三航驳402 抛锚艇 交通艇 性能或功率 1600～3000HP 2500t 4000t 4000t 起重60t 80t 单 位 艘 艘 艘 艘 艘 艘 艘 数 量 1 3 1 1 1 1 2 中港第三航务工程局 第 23 页 共 24

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9.沉桩作业安全管理

认真贯彻执行“安全第一、预防为主”的方针和国家有关法律、法规，贯彻执行安全保证体系，确保工程项目顺利开展。 9.1 沉桩作业安全重点控制部位 1）防水上作业时的落海事故； 2）防施工触电及机械伤害事故；

3)防台汛季节和恶劣气候下的船舶交通事故; 4)防非机动船走锚机损事故；

5）防沉施工桩船舶与其它过往船舶碰撞事故。 9.2 安全保证措施

1）项目经理为本项目安全生产第一责任人,对本项目的安全生产负全面的领导责任；分管副经理具体实施对安全生产的领导和布置，专职安全监督员负责对施工生产过程中的安全生产现状实施有效的监督、检查。沉桩期间，专职安全员必须在施工现场巡视检查，发现安全隐患及时指令和督促相关船舶、施工人员进行整改。

2）安全教育贯穿施工生产的全过程,覆盖所有现场施工人员，未经过安全生产教育培训人员不得上岗作业。严格做到特殊工种持证上岗.

3）现场施工船舶配备有相当施工经验的船长,避免因强潮流影响而造成的走锚机损事故，沉桩期间打桩船上指派专人了望值班过往船舶航行.打桩船作业期间悬挂警示旗帜，夜晚亮警示等。所有施工船舶的锚位设置锚浮警示标志。

4）防台防汛措施:成立由项目经理任组长的项目部防台防汛领导小组.台汛期间，安排专人负责日常气象资料的收听、记录和整理。对台风动向进行跟踪。台风来临时，实行主要领导昼夜轮流值班制，统一指挥项目部的防台防汛工作。认真贯彻地方、业主、上级有关部门下达的指示精神，分析台汛趋势，研究对策,落实各项具体措施。施工船舶避风安排在上海横沙岛避风水域或江苏浏河长江水域，当气象台发布强热带风暴或台风警报时，各施工船舶提前进入避风港.

5）防止船机走锚措施：配备有类似海区施工经验的船员，施工前完成船舶的锚机、锚缆、锚具的检查、改造工作,特殊位置专门配置辅助抛锚的锚坠，出现走锚现象后，立即调整锚缆长度、船舶方向，并立即通知值班拖轮保驾护航，避免在风大、流急、浪高等恶劣海况下进行施工作业。

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