钢管桩沉桩施工专项安全方案

钢管桩沉桩施工专项安全方案内容摘要：

俯仰角度 30176。 辅助吊桩绞车 15t４ 可打桩径 ≤Φ 3200mm 打桩锤起吊绞车 21t１ 桩长 78m＋水深 起重绞车 15t１ +8t３ 桩重 180t 普通绞车 6t１ 起重 200t 超长桩施工 上部轨道可旋转 根据设计要求，本工程中打桩船采用的打桩锤为上海工程机械厂生产的D100 筒式柴油锤 ，如图 43所示，其技术参数如表 33 所示： D100 筒式柴油锤技术参数 表 33 活塞重量 Kg 10000 每次冲击最大能量 KNm 360 作用于桩上的最大爆炸力 KN 冲击次数 1/min 36～ 45 适合打桩（视土壤及桩柱的材质而定） Kg 60000 油耗 柴油 L/h 30 润滑油 L/h 油箱容量 柴油油箱 L 155 润滑油油箱 L 32 重量 柴油桩锤重量（约） Kg 19000 起陆架装置 Kg 1025 尺寸 柴油桩锤长度 mm 8020 桩垫外径 mm 1070 柴油桩锤宽度 mm 1200 12 图 33 D100 型打桩锤和替打 在沉桩施工中除打桩船的投入外，另外需要投入其它辅助船舶，如运桩船、拖轮、抛锚艇及交通船等。 图 34 拖轮 图 35 抛锚艇 13 图 36 定位驳 钢管桩使用 水上 驳船运输至沉桩现场。 本工程 选择建机 1502＃为运桩船，船总长 ，船宽 ，型深 ，限额载重量 900t，满载吃水深度为。 有效装载 面积长 70m宽 14m，满足运桩要求。 运桩船底层可放置 12根钢管桩，共堆放 4 层，每一船放置桩数为 40 根左右。 由于钢管桩尺寸长、重量大、易滚动且涂有防腐层，为确保运输安全及钢管桩防腐层不致损坏，须对驳船进行加固改造。 在驳船上设置运桩底座，防止运桩过程中桩移动。 底座用于支垫的方木距离不宜过大，防止在运桩过程中对桩身的损害。 立挡的设置：直撑和斜撑均采用 2根［ 20a 背对背进行焊接。 斜撑与直撑的焊接点到甲板面的垂直高度应与组合管桩的圆心线保持平齐；斜撑与甲板面的角度在 60186。 或以上。 为保护钢管桩表面的环氧涂层不受损 坏，将立挡与钢管桩接触的部位粘贴 2cm 厚橡胶皮。 根据桩长和施工的沉桩顺序，选择运输船并设计装桩落驳图，标明钢管桩分层情况及编号、位置、重量、长度、质检状态等属性。 装船过程中，对每根钢管桩进行严格质量检查，指定专人驻厂验收。 主要检查项目：长度、直径、轴线偏差、桩头垂直度、防腐涂层、吊点、剪力环、合格证、数量等，设计表格，指定专人驻厂签字验收。 另吊点设置按桩船的要求安装。 操作时严禁破坏钢管桩防腐涂层。 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。 沉桩施工船舶抛 锚定位如图 37 所示： 14 码头 靠船墩定位驳打桩船 图 37 主要方法及步骤如下： ① 桩身刻度的涂画 为满足沉桩过程对 钢 管桩桩顶标高的监测，且沉桩将结束时对 钢 管桩桩顶标高的确认，需要在 钢 管桩桩身上画刻度。 具体的方法为：利用白油漆从桩尖向桩顶刻画，从桩尖向桩顶 0～（ L－ 5） m 范围内刻度线间距为 1m，从（ L－ 5）～桩顶范围刻度线间距为 （ L 为桩长），刻度线的长度不小于 20cm，整米刻度时画长些，并且保证顺直，如图 3－ 8所示。 替打和打桩锤上也需要进行刻度刻画，刻度 线间距也为。 图 38 15 ② 、打桩船移船 通过紧松锚缆将打桩船移至运桩船侧，成两船中心线互相垂直状态，桩架前倾至吊钩对准所要吊的钢管桩直径中心。 ③、 吊桩 桩吊点严格按图纸规定进行布置，如图纸未设计吊点，则由技术人员计算吊点。 引桥沉桩， 吊桩时桩驳和打桩船长边轴线与水流方向保持 45186。 夹角，起吊后桩驳 立即调整 为顺流状态，以减少船体迎水面，避免走锚等现象。 码头沉桩时，由于打桩船为横流状态， 船体迎水面 较大，要注意落水锚和涨水锚的走锚现象。 吊桩时确保吊钩和钢丝绳轻放至桩 身 上，吊桩离开桩驳的瞬间要迅速， 以避免 拖桩、碰桩 等情况的发生。 图 39 吊桩 ③ 、移船、立桩 通过紧松锚缆，打桩船移离运桩船，并在过程中缓缓立桩：主吊索上升，副吊索下降，随着下降程度，副吊索逐个解去，使 钢 管桩成竖直状态。 桩架后倾，使 钢 管桩与龙门梃滑道成平行状态（即同时成竖直状态），抱桩器合拢抱桩并锁定。 如图 310 所示。 立桩完毕后，根据“海上打桩 GPSRTK 定位系统”粗定位，将打桩船移至桩位附近。 为确保 钢 管桩保护层不被损坏，抱桩器上的导向轮采用橡胶材质导向轮，并保持导向轮的表面光洁，适当涂抹润滑油。 16 图 310 ④ 套替打 替打沿 龙门梃轨道滑移，套住桩顶（为保证施工连续性，应配备备用替打一个）。 如图 311 所示： 图 311 ⑥、测量定位 A、操纵室通过观察打桩船上的两台测距仪和操纵室控制台上的角度测量仪调整桩架的前后（打俯桩时前倾，打仰桩时后倾）倾斜度，将钢管桩粗略调整至设计斜率。 B、打桩船的“海上打桩 GPSRTK 定位系统”根据接收到的 GPS 信号（数据链）及预先输入的单桩平面扭角（方位角）及平面坐标，计算出打桩船姿态及钢 17 管桩空间位置的图形和数据，并显示于操作间的显示屏之上。 C、根据显示于显示屏上的打桩船姿态及钢管桩空间位 置的图形和数据，通过锚机系统的运转精确调整打桩船船体位置，并利用打桩架液压系统调整桩架的向前或向后的倾角，使钢管桩到达设计位置。 D、测量人员通过复核 GPS 接收的数据链、输入沉桩定位系统的源数据及检查打桩船桩架液压系统的仪表来检查钢管桩的位置是否正确。 在单个桩群首根钢管桩 GPS 定位完毕后，需要采用常规的测量方法对其位置进行校核（校核方法见后述）。 ⑦、下桩、稳桩 立桩前必须测量水深情况，防止桩尖触及泥面，使桩身受损。 在桩身立起之后将桩缓慢下放，下放过程中时刻保持桩架与桩的倾斜度与设计要求一致，在下放完毕后， 立即检查 桩锤 、替打 和桩 身是否 在同一轴线上， 以避免造成偏心打桩。 图 312 ⑧、 锤击沉桩 在锤击过程中做好以下工作： 18 a、 密切注意桩 身 与桩架的相对位置及替打的工作情况，避免 造成 偏心锤击。 b、密切注意贯入度的变化， 根据地质资料 和试打桩参数 ，桩尖在穿过可能出现贯入度较大的土层时，及时调整锤击能量。 c、 施工过程中注意观察桩身的晃动情况，防止蹩桩出现偏心锤击。 d、 施工过程中如出现贯入度反常、桩身突然下降、过大倾斜、移位等现象，立即停止锤击，及时查明原因，采取有效措施。 e、 打桩过程中如有异常情况， 如锤击次 数大于控制值、桩顶过高、贯入度过大等情况， 立即与监理、设计、业主等有关方面取得联系，共同研究确定 ， 迅速做出处理。 图 3－ 13 锤击沉桩 ⑨、停锤、移船、 夹桩、警戒 沉桩 停锤标准 ，沉桩控制标准严格按照设计、规范进行控制。 当沉桩不能满足设计、规范要求或遇异常情况时，应暂停作业，并立即会同业主、设计、监理等有关方面研究处理。 沉桩锤型宜选用 D100 型锤；沉桩标准：采用贯入度控制，标高校核。 沉桩时，按照部颁《港口工程桩基规范》 (JTJ25498)要求做好沉桩记录和测定最后贯入度。 停锤标准如 下： 1）桩顶标高达到设计标高，且最后 10击的平均贯入度小于 30mm/击； 19 2）当最终 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 击，且贯入度无增大的趋势，可停锤。 3）前 20根桩抽检 2到 3 根作初、复打高应变动测； 沉桩过程中加强观测，当沉桩出现异常情况时，由业主、设计、监理及施工单位研究解决； 由于工程水域位于钱塘江强潮区，水流条件非常复杂，特别是涌潮水压较大，沉桩完成后， 必须 及时进行夹桩，避免桩基产生破坏。 沉桩质量控制标准如下表所示： 沉 桩质量控制标准 表 34 第四章 施工计划 根据以往的施工经验和该区域的自然条件，在 有效工作天数内打桩船日沉桩可达 5～ 7 根。 需要有效工作时间约 20天。 考虑到大潮汛及大风天气的影响，计划从 2020 年 8 月 15日开始沉桩，至 2020 年 9月 25 日完成。 钢管桩在 宁波三合 钢管厂 加工制作，根据施工需要通过自航驳船运输至施工现场。 序号 项 目 允许偏差 (mm) 检验单元和数量 单元测点 检验方法 直桩 斜桩 1 设计标高桩顶平面位置 无掩护近岸水域沉桩 150 200 每根桩 （逐件检查） 1 用经纬仪和钢尺量纵横两方向，取大值 无掩护离岸 水域沉桩 200 250 2 桩身垂直度 1% 每根桩（抽查10%且不少于10 根） 1 吊线用钢尺量或用测斜仪检查 20 表 主要机械设备组织 序号 名 称 规 格 型 号 数 量 备 注 1 路桥建设桩 8号 可施打 78m＋水深 1 艘 2 建机 1502＃运桩驳船 900t 1 艘 自航 3 拖轮 3600hp 1 艘 4 锚艇 800hp 1 艘 5 交通船 400hp 1 艘 序号 名 称 单 位 数 量 备 注 1 分管副经理 人 1 2 打桩工段负责人 人 1 3 施工技术人员 人 2 4 质量员 人 2 班组负责人 人 2 5 调度 人 1 6 安全员 人 2 7 管理人员 人 5 8 测量 人 3 9 起重工 人 3 10 电工 人 1 11 电焊工 人 3 12 船舶工作人员 人 50 13 普工 人 20 合计 人 96 21 第五章 危险因素分析 钢管桩沉放施工期间，危险因素主要体现在各种防护措施是否落实到位，各项人机行为是否规范，过程是否监控有力。 根据综合分析，钢管桩沉放施工中危险源主要存在以下几个方面： 1)安全防护不到位导致高空坠落伤害； 2)打桩船调遣、运桩船 航行 发生船舶碰撞事故 ； 3)因施工水域水深过浅造成打桩船搁浅 ； 4)因潮涌造成锚缆断裂； 5)消防设施不足或违规操作引起火灾伤害； 6)吊桩 过程中违规指挥、违规操作引起起重伤害； 7)突发恶 劣气象、突发船舶主机故障、违规操作等造成海上交通触碰； 8)潮涌、大风、拥挤等突发现象引起人员落水。 22 序号 作 业 类 别 活动 /工序 / 部位 危险 /危害因素 事 故 结 果 运 行 状 态 危 害 因 素 评 价 危害 级别 现行法 律法规 现行控制措施 时 态 状 态 直 接 判 断 可能性等级 (L) 频繁程度(E) 严重等级 （ C） D= LEC 过去 现在 将来 正常 异常 紧急 不可能 可能 很可能 肯。