内湖隧道水上沉桩超长送桩施工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种内湖隧道水上沉桩超长送桩施工工艺，施工船舶进入施工现场后，根据隧道底板桩布置情况先进行船舶定位，然后沉桩，先将桩沉桩至水面上1m停锤；第二步送桩，将事先放置在送桩器搁置架中的送桩器吊起，送桩器入龙口后，套打沉桩至标高；第三步拔送桩器，由放置在方驳上的履带吊吊起振动锤拔起送桩器，放入送桩器搁置架。进入下一循环，施工中，每完成一排架，沿隧道轴线由岸侧向湖中心逐排推进。本发明专利技术沉桩施工采用水上打桩船整节沉桩及泥下超深送桩工艺。工艺安全可靠，沉桩质量高，桩的合格率达到了100%，设备投入少，工序衔接顺畅，综合功效更好。

【技术实现步骤摘要】
内湖隧道水上沉桩超长送桩施工工艺
本专利技术属于建筑施工
，具体涉及一种内湖隧道水上沉桩超长送桩施工工艺。
技术介绍
随着交通的不断发展，很多地方开始修建湖底隧道，现在大型湖下隧道工程的底板桩基一般为非预应力抗拔方桩，方桩采用尺寸大于400mm×400mm非预应力钢筋混凝土实心方桩，桩长包括桩尖大于20m；沉桩施工采用水上打桩船整节沉桩及泥下超深送桩工艺。在施工过程中难点有几点：（1）工期紧，桩基数量大（很多达到2000根以上），桩基工程效率直接影响着整个工程工期；（2）施工区域一般为风景区，环保要求高；（3）施工区域水浅，有点地方深度只有3米以下，大型施工船舶受限；（4）地质属粉质黏土，沉桩难度大；（5）桩基桩顶标高在湖底泥面下15m以上，送桩深度大，无现成的施工工艺借鉴。对送入泥面以下的桩，沉桩质量暂无有效措施进行检测，只有待开挖后进行检测。（6）投入设备多。传统工艺采用开挖后路上打桩工艺，设备数量投入多，在有限施工作业面内，相互影响大。采用水上沉桩工艺，本项目施工过程前期，在送桩与拔取送桩器工序中进行水汽冲送拔工艺试验，因送桩过程中，锤击振动大，安装固定在送桩器附属水管器管等极易脱落，造成施工不能连续，综合效率较低。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了内湖隧道水上沉桩超长送桩施工工艺，工艺安全可靠，工序衔接顺畅，沉桩质量得到有效控制，综合功效好。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：内湖隧道水上沉桩超长送桩施工工艺，包括以下步骤：（1）船舶抛锚定位；先由拖轮将打桩船、牢锚船拖至施工区域，再由抛锚艇船对打桩船、牢锚船分别进行抛锚定位。打桩船沿隧道底板桩轴线方向定位，牢锚船布置在打桩船左舷船艏侧，运桩驳系泊在牢锚船上。抛锚艇、拖轮完成抛锚移船工作后，系泊在牢锚船外侧。为满足定位要求，打桩船抛前抽芯锚2只，后抽芯锚2只，左舷八字开锚2只，右舷八字开锚2只。锚缆抛出长度280m。牢锚船抛船首八字开锚2只，船尾八字开锚2只。锚缆抛出长度150m。锚位图见图1。（2）沉桩：操纵打桩船绞车将打桩船移位至运桩船外侧，正对装桩位置中部，操纵打桩船桩架前倾15-20°，操纵打桩船2台起重绞车放下起重钩头，挂好捆桩扣，操纵起重绞车吊桩。开始吊桩时，保持桩水平，吊起200mm后，检查捆桩扣安全状况，正常无异常后继续起吊至安全高度，操纵打桩船移船绞车退船离开运桩驳。操纵打桩船起重绞车使桩顶向上，桩尖向下立桩，操纵打桩船桩架后倾，桩进龙口，解除桩下端吊桩扣，将桩顶套入替打桩帽内（注意桩顶部的桩头垫应完好套入桩帽内），桩下端通过桩架龙口背板关门器将桩控制在与桩架龙口平行的轴线上，通过打桩船测量定位系统精确测量定位，然后下桩，下桩后再校核桩位无误后，放下液压打桩锤压桩，待桩稳定后，解除桩上端吊桩扣，启动液压锤打桩，先小能量，后逐渐增加能量，将桩沉桩至水面上1m停锤。（3）送桩：打桩船起升打桩锤与替打一定高度后，将事先放置在送桩器搁置架中的送桩器吊起，将送桩器入龙口，送桩器顶部套入替打，送桩器下部桩帽套入桩顶，套桩帽前，将木质桩头垫放置在桩顶上。检查送桩器与龙口中心线平行且与桩轴线一致后，放下液压锤，开锤套打沉桩至标高。（4）拔送桩器：牢锚船操作履带吊吊起振动锤，夹住送桩器后，开启振动锤拔起送桩器，放入送桩器搁置架。牢锚船拔送桩器时，打桩船移船至运桩驳进行吊桩，进入下一循环。进一步的，步骤（2）所述的桩的定位，采用远程水上打桩测量定位系统通过按装在打桩船上的两套GPS定位系统及红外测距系统以及岸基基准站进行测量定位，通过两个侧倾仪对船体及桩架倾斜度数据传入定位系统，测量桩的垂直度，每隔50根桩进行桩位人工校核。保障施工过程中桩的正位率，直桩定位的平面误差小于5mm，高程误差小于7mm，垂直度小于0.001。进一步的，步骤（2）所述的桩的垂直度控制措施：桩入龙口后，上端套入替打桩帽内，下端依靠依靠桩架龙口上的背板关门器将桩抱住，保障桩的轴线与龙口轴线平行。由安装在船体与桩架上测倾仪感应数据传入打桩测量定位系统。通过调整打桩船桩架倾斜度与船舶左右压载水调整桩的前后与左右倾斜度，直至满足规范要求。定位过程中通过手工倾斜仪靠桩检测垂直度。进一步的，步骤（2）的桩头保护，是在桩头垫两只厚100mm瓦楞纸垫；进一步的，步骤（3）的桩头保护，是在送装套打前再加一只厚50mm木质桩头垫。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的内湖隧道水上沉桩超长送桩施工工艺，工艺安全可靠，工序衔接顺畅，沉桩质量得到有效控制，综合功效好。附图说明图1为本专利技术所述的船舶定位布置图。图2位本专利技术的施工工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。以苏锡常南部高速公路XX太湖段隧道工程为例，底板桩基为非预应力抗拔方桩，采用500mm×500mm非预应力钢筋混凝土实心方桩，桩长为24.7m（包括桩尖0.7m）。沉桩施工采用水上打桩船整节沉桩及泥下超深送桩工艺。桩基数量2972根，施工区域水深2.2m-2.5m，地质大部分属粉质黏土，桩基桩顶标高在湖底泥面下15m-17m。1、打桩船选择根据进出施工现场航道条件及水文条件，选择相应型号的打桩船，进行了相应改造，通过拆装桩架、增加浮箱等措施满足现场施工条件。2、打桩锤选择因施工区域位于太湖风景区内，筒式柴油锤噪音及易滴漏柴机油油、冒黑烟等对环境污染较重，故选择液压冲击打桩锤。根据港湾院模拟沉桩计算数据，选取HHP-14E型液压打桩锤。性能参数如下：表：HHP14E型液压锤主要技术参数3、振动锤选择本专利技术选择SV125液压振动锤。振动锤技术参数表因施工中振动锤只需拔取送装器，因此只对所需振动锤的激振力进行验算。选取较有代表性的ZK4949钻孔点（表）进行验算。该处桩顶标高为-16m。表：地质资料数据表考虑吊机还有一定的富裕起吊能力，改型振动锤满足要求。4、吊机选择选择1500KN履带吊，配置42m臂架。作业半径12m作业高度水面上26m时，考虑送桩器重量及拔桩所需上拔力，起重能力大于320KN。5、打桩附件的设计要求采用该工艺时，综合考虑打桩船主钩起重能力（450KN），打桩锤重量（220KN），桩的重量（160KN）后，要求设计替打重量+送装器重量不能超过230KN，替打重量+桩重量小于230KN。替打设计为带导爪上下套接式替打。上端满足与打桩锤桩帽套接，下端满足与实打桩套接同时满足与送桩器上端套接。考虑现场装配水深限制，长度控制小于2m。重量控制小于4t。送桩器因要打入泥面下15-19m，为减少打拔桩阻力，截面形状尽量简单光顺，截面尺寸在满足强度下，尽量小的原则。选择了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.内湖隧道水上沉桩超长送桩施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：/n（1）船舶抛锚定位；先由拖轮将打桩船、牢锚船拖至施工区域，再由抛锚艇船对打桩船、牢锚船分别进行抛锚定位；打桩船沿隧道底板桩轴线方向定位，牢锚船布置在打桩船左舷船艏侧，运桩驳系泊在牢锚船上；抛锚艇、拖轮完成抛锚移船工作后，系泊在牢锚船外侧；为满足定位要求，打桩船抛前抽芯锚2只，后抽芯锚2只，左舷八字开锚2只，右舷八字开锚2只；锚缆抛出长度280m；牢锚船抛船首八字开锚2只，船尾八字开锚2只；锚缆抛出长度150 m；/n（2）沉桩：操纵打桩船绞车将打桩船移位至运桩船外侧，正对装桩位置中部，操纵打桩船桩架前倾15-20°，操纵打桩船2台起重绞车放下起重钩头，挂好捆桩扣，操纵起重绞车吊桩；开始吊桩时，保持桩水平，吊起200mm后，检查捆桩扣安全状况，正常无异常后继续起吊至安全高度，操纵打桩船移船绞车退船离开运桩驳；操纵打桩船起重绞车使桩顶向上，桩尖向下立桩，操纵打桩船桩架后倾，桩进龙口，解除桩下端吊桩扣，将桩顶套入替打桩帽内，桩下端通过桩架龙口背板关门器将桩控制在与桩架龙口平行的轴线上，通过打桩船测量定位系统精确测量定位，然后下桩，下桩后再校核桩位无误后，放下液压打桩锤压桩，待桩稳定后，解除桩上端吊桩扣，启动液压锤打桩，先小能量，后逐渐增加能量，将桩沉桩至水面上1m停锤；/n（3）送桩：打桩船起升打桩锤与替打一定高度后，将事先放置在送桩器搁置架中的送桩器吊起，将送桩器入龙口，送桩器顶部套入替打，送桩器下部桩帽套入桩顶，套桩帽前，将木质桩头垫放置在桩顶上；检查送桩器与龙口中心线平行且与桩轴线一致后，放下液压锤，开锤套打沉桩至标高；/n（4）拔送桩器：牢锚船操作履带吊吊起振动锤，夹住送桩器后，开启振动锤拔起送桩器，放入送桩器搁置架；/n牢锚船拔送桩器时，打桩船移船至运桩驳进行吊桩，进入下一循环。/n...

【技术特征摘要】
1.内湖隧道水上沉桩超长送桩施工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）船舶抛锚定位；先由拖轮将打桩船、牢锚船拖至施工区域，再由抛锚艇船对打桩船、牢锚船分别进行抛锚定位；打桩船沿隧道底板桩轴线方向定位，牢锚船布置在打桩船左舷船艏侧，运桩驳系泊在牢锚船上；抛锚艇、拖轮完成抛锚移船工作后，系泊在牢锚船外侧；为满足定位要求，打桩船抛前抽芯锚2只，后抽芯锚2只，左舷八字开锚2只，右舷八字开锚2只；锚缆抛出长度280m；牢锚船抛船首八字开锚2只，船尾八字开锚2只；锚缆抛出长度150m；
（2）沉桩：操纵打桩船绞车将打桩船移位至运桩船外侧，正对装桩位置中部，操纵打桩船桩架前倾15-20°，操纵打桩船2台起重绞车放下起重钩头，挂好捆桩扣，操纵起重绞车吊桩；开始吊桩时，保持桩水平，吊起200mm后，检查捆桩扣安全状况，正常无异常后继续起吊至安全高度，操纵打桩船移船绞车退船离开运桩驳；操纵打桩船起重绞车使桩顶向上，桩尖向下立桩，操纵打桩船桩架后倾，桩进龙口，解除桩下端吊桩扣，将桩顶套入替打桩帽内，桩下端通过桩架龙口背板关门器将桩控制在与桩架龙口平行的轴线上，通过打桩船测量定位系统精确测量定位，然后下桩，下桩后再校核桩位无误后，放下液压打桩锤压桩，待桩稳定后，解除桩上端吊桩扣，启动液压锤打桩，先小能量，后逐渐增加能量，将桩沉桩至水面上1m停锤；
（3）送桩：打桩船起升打桩锤与替打一定高度后，将事先放置在送桩器搁置架中的送桩器吊起，将送桩器入龙口，送桩器顶部套入替打，送桩器下部桩帽套入桩顶，套桩帽前，将木质桩头垫放置在桩顶上；检查送桩器与龙口中心线平行...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹建兵，顾晓彬，田美材，谢军，朱学兵，
申请(专利权)人：中交三航局第三工程有限公司，中交第三航务工程局有限公司南京分公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32