一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法，包括以下步骤：通过凿出方式露出桩位，将静压桩机移动至桩位处；加工成整根的桩管通过吊装的方式调至桩位处的静压桩机上方，经静压桩机的夹桩钳口喂桩后，采用反复压桩的方式，将桩管压入地基后，采用送装器配合将压入地基的桩管送桩至要求标高处，实现地基的施工。本发明专利技术的方案，既能保护既有船舶船坞的施工，还能实现地基的加固。

【技术实现步骤摘要】
一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法
本专利技术属于对既有船舶船坞的改造
，具体涉及一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法。
技术介绍
特种船舶研制保障条件建设项目4#船坞改造工程位于中船长兴造船基地一期工程内。施工内容包括现有船坞后方接长200m以及原有船坞的底板改造。原有4#船坞为上海典型软土地基上的大型船坞，建成于2008年。船坞尺寸为365m(长)x82m(宽)x14m(深)，坞墙为单锚板桩(CAZ组合钢板桩)高桩承台现浇混凝土廊道结构。底板为群桩上的现浇混凝土厚大底板结构，沿船坞横向分为5块，其中中板尺寸为40mx18mx1.2m，下为Φ600PHC(AB)型，桩长35m和25m，最小桩间距为2.5m×2.0m。因原有船坞底板不能满足超大型船舶建造承载力的要求，设计对原坞室底板中板区约14m宽×190m(含原坞尾处改造中间坞门门槽部分)长范围进行改造，增加部分桩基，为尽可能减小沉桩阻力，在加固区域内新增φ800×14mm钢管桩329根，钢管桩长40m(单桩极限承载力750t)，增加桩基后桩间距为1.2mX1m。本工程改造底板需在原有中板底板下增加40米长，直径800mm壁厚14mm的钢管桩，原坞底板当初沉入了大量的PHC管桩，并且船坞使用了将近10年，底板下地基经过土体固结，已经相当密实，再增加管桩困难非常大。具体表现为以下几方面：1)原有船坞底板本身即为群桩基础的大底板结构，中板区域PHC管桩间距为为3.4m左右，最小处2.5mx2m，现再梅花形插入直径800mm的钢管桩，桩的距离减小为1.2～1.7m左右，挤土效应将会导致沉桩困难。2)桩顶标高为-10.3m，按照勘察资料(船坞后侧平台位置孔，非老船坞底板位置)，整个桩穿越地层无软弱层，经过前期沉桩挤土及10年的使用后，必然发生土体固结，摩擦力增大情况。本次钢管桩长度为40m，远比原PHC管桩35m和25m长，施打困难。3)为避免噪声、振动等影响周边生产作业，本工程桩基要求采用静压施工，但静压沉桩受本身方法影响，在摩擦力大的情况下，施工速度慢。4)静压管桩施工产生的挤土效应，一般表现为浅层土体的隆起和深层土体的横向挤出，可能引起周边底板、坞墙板桩等结构变形位移，使已经施打的桩产生上浮，或者挤压损坏，对此必须予以高度重视。5)加固改造工期紧张，因船坞需分段交付业主使用，桩基工程必须在3个月内完成。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法，以克服现有技术中，对既有船舶船坞的施工中存在的沉桩困难、施打困难、施工速度慢、挤土效应影响以及施工工期紧张的缺陷。为了实现上述技术效果，本专利技术通过以下技术手段实现：一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法，包括以下步骤：通过凿出方式露出桩位，将静压桩机移动至桩位处；加工成整根的桩管通过吊装的方式调至桩位处的静压桩机上方，经静压桩机的夹桩钳口喂桩后，采用反复压桩的方式，将桩管压入地基后，采用送装器配合将压入地基的桩管送桩至要求标高处，实现地基的施工。本技术方案中，通过静压桩机施工的方案，选用预先加工成的整根的桩管进行施工，以便于提高承载力，满足设计要求。本技术方案中，整根进行施工，进而相比于整节施工，具有以下优势：1)、沉桩时间短；整根施工过程中，其与分节施工相比，节省了电焊接桩及焊缝检测时间，效率成倍提升；2)、减少了土体固结效应；分节沉桩时，破坏的土体会在停顿时间逐渐恢复，增加了沉桩难度，整根施工，中间不需停顿，易于沉桩；3)、沉桩质量好；分节沉桩时，现场焊接，焊接质量及接桩垂直度不易保证，整根施工时，桩的拼接在工厂制作(螺旋焊接为整体，到现场不拼装)，质量好；本技术方案中，当挤土作用较大时，进一步地，可以选用取土或射水辅助法实现静压沉桩。具体地，用吊车吊小型抓斗，沿钢管桩内下放至土塞处，取土。作为本专利技术的进一步改进，所述通过槽出方式露出桩位，具体为：通过桩机在船坞混凝土底板上，经排钻切割混凝土凿出桩位并通过土孔的方式显示出桩位。本专利技术中，采用精力切割方式的排钻钻孔凿出桩位，避免了通常镐头机拆除产生的振动及冲击力破坏桩基及周边混凝土底板。并且切割面平整，便于后期新、老混凝土接缝的处理。排钻切割可以避免拆除产生的扬尘，拆出的混凝土块，可以进行资源回收利用。排钻拆除后，剩余底板结构平整、承载力好，便于后续静压桩机施工。具体地，凿出桩位施工如下：首先按照施工图纸，确定本次需增加桩基位置，再根据原桩基竣工图纸，避开原有桩基位置，确定需凿出桩位的大小及位置。测量放样后，在需凿出方孔位置的四边用钻孔机钻孔，取出混凝土芯(如条件具备，也可用排钻在桩位四角点钻孔后，以SK-SD金刚链锯切割机切割桩位混凝土底板)。待方孔位置混凝土与周边底板彻底脱开后，将吊环锚入混凝土块，汽车吊起吊混凝土块，露出桩位。作为本专利技术的进一步改进，所述通过凿出方式露出桩位中，所述桩机(1000t--地基承载力--混凝土上面)通过下部的短靴传至地面压力，所述桩机通过下部的短靴传至地面压力为160-180kPa。在施工过程中，由于桩机放置于现场的地面上，一般静压桩机最大柱压力为1000吨，其主要位于混凝土上面，对应混凝土板承载上述压力；本技术方案中，如果至地面压力小于160kPa，则静压桩机行走、作业会产生对地面的较大压力，可能会压坏地面机；如果大于180kPa，则需要较大强度混凝土形成混凝土板，整个施工的成本较大。作为本专利技术的进一步改进，所述整根管桩通过螺旋焊接工艺焊接而成。本技术方案中，采用螺旋焊接工艺，其指用钢带或钢板弯曲变形为圆形、方形等形状后再焊接成的、表面有接缝的钢管。螺旋焊可通过改变旋转角度来实现管径变化，在大管焊接上有极大的优势。作为本专利技术的进一步改进，所述加工成整根的桩管包括若干节，相邻节桩管之间通过环缝预先连接，所述环缝采用V型坡口双面焊。作为本专利技术的进一步改进，所述整加工成整根的桩管上至少设有两个吊点。本技术方案中，设置多个吊点，能够方便后期吊装，以提高施工效率。作为本专利技术的进一步改进，所述吊装的方式具体为：加工成整根的桩管通过70t以上的履带吊通过竖直的方式调至桩位处的静压桩机上方。本技术方案中，采用直接将横放的桩管吊起使其垂直的方案。如果还有更长的桩，考虑道桩起吊过程变形损坏，可以采用多点吊的方式。吊桩起吊高度越高越好，因为桩在移入桩机过程中，怕碰撞到桩机。但吊装高度高的话，吊车起吊能力要加大，也不安全，碰高空建筑物。所以一般高于静压桩机1～1.5m为宜。作为本专利技术的进一步改进，所述静压桩机的夹桩钳口喂桩具体为：加工成整根的桩管经静压桩机的桩口进入静压桩机的夹桩钳口以实现喂桩。作为本专利技术的进一步改进，所述压桩过程具体为：通过静压桩机的压桩油缸，使喂桩后的桩管下压至土中，所述下压至土中的深度小于等于2m。相较于桩体进入土中深度不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：通过凿出方式露出桩位，将静压桩机移动至桩位处；加工成整根的桩管通过吊装的方式调至桩位处的静压桩机上方，经静压桩机的夹桩钳口喂桩后，采用反复压桩的方式，将桩管压入地基后，采用送装器配合将压入地基的桩管送桩至要求标高处，实现地基的施工。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：通过凿出方式露出桩位，将静压桩机移动至桩位处；加工成整根的桩管通过吊装的方式调至桩位处的静压桩机上方，经静压桩机的夹桩钳口喂桩后，采用反复压桩的方式，将桩管压入地基后，采用送装器配合将压入地基的桩管送桩至要求标高处，实现地基的施工。


2.根据权利要求1所述的一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法，其特征在于，所述通过槽出方式露出桩位，具体为：通过桩机在船坞混凝土底板上，经排钻切割混凝土凿出桩位并通过土孔的方式显示出桩位。


3.根据权利要求2所述的一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法，其特征在于，所述通过凿出方式露出桩位中，所述桩机通过下部的短靴传至地面压力，所述桩机通过下部的短靴传至地面压力为160-180kPa。


4.根据权利要求1所述的一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法，其特征在于，所述整根管桩通过螺旋焊接工艺焊接而成。


5.根据权利要求4所述的一种用于既有船舶船坞的密实地层环境下的桩基施工方法，其特征在于，所述加...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨连佼，赵辉，许光亮，张越，陆虎，张斌，陈翠良，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司，中交第三航务工程局有限公司上海分公司，
类型：发明
国别省市：上海;31