海上擠密砂樁試樁方案

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1、擠密砂樁標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)段施工方案一、標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)的目的（1）檢查和確定擠密砂樁施工設(shè)備的能力；（2）檢驗(yàn)在新的樁距和樁徑下處理后的效果，并與原設(shè)計(jì)要求進(jìn)行對比，檢驗(yàn)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求；（3）通過現(xiàn)場試驗(yàn)實(shí)設(shè)計(jì)要求和確定施工工藝及施工控制要求，包括砂樁直徑、砂樁間距、填砂量、提升高度、留振時(shí)間等，用以指導(dǎo)大面積施工；二、施工設(shè)備本次擠密砂樁標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)采用一艘大型專業(yè)砂樁船舶，該船舶為三管砂樁船，套管間距均為5.4m，樁管外徑0.8m，端頭1.0m，自帶GPS測量系統(tǒng)、自帶吊機(jī)抓斗可以自行補(bǔ)充砂料。擠密砂樁施工設(shè)備主要由船體、管架系統(tǒng)、錨泊系統(tǒng)、供砂裝置、供氣裝置與

2、動(dòng)力裝置、供水系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)和船員生活區(qū)組成。主要裝備系統(tǒng)和布置詳見下圖：1、樁架；2、沉管振動(dòng)錘（240～400kw）；3、沉樁套管（d800～1000mm）；4、操縱室及質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)；5、GPS測量定位系統(tǒng)；6、供氣系統(tǒng)；7、儲(chǔ)料斗；8、砂輸送系統(tǒng)；9、灌砂斗（電子計(jì)量）；其中7、8、9三部分組成供砂系統(tǒng)。擠密砂樁船組成及布置示意圖213546978管架系統(tǒng)由砂樁套管、500KW震動(dòng)錘、導(dǎo)向架、支承架等組成，砂樁套管長度根據(jù)水深和砂樁長度確定，導(dǎo)向架的高度決定砂樁套管的長度。供砂裝置主要由吊車及抓斗、儲(chǔ)砂料倉、皮帶機(jī)、提升料斗組成。供氣裝置

3、由空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐等組成，擠實(shí)砂樁施工時(shí)用氣量較大，砂樁船配置6臺20m3/min的空壓機(jī)及6只15m3的儲(chǔ)氣罐，空氣機(jī)和儲(chǔ)氣罐的最大壓為0.7～1.3MPa。供水系統(tǒng)由多組水泵組成，其中一組為船體平衡水泵，其它水泵為高壓沖水輔助用泵，出水口設(shè)置在套管底端，當(dāng)遇到夾砂層等復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)，開啟輔助高壓水泵協(xié)助切削土層，提高沉管能力和速率。高壓水泵主要參數(shù)：壓力10MPa，流量300L/min。三、擠密砂樁試驗(yàn)1、概況擠密砂樁標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)擬在內(nèi)護(hù)岸西端頭（N0+000）附近開展，該區(qū)域靠近一期陸域東端，依據(jù)設(shè)計(jì)文件，該區(qū)域原泥面標(biāo)高為-4.91m，砂樁底標(biāo)高

4、為-17.01m，多為粉細(xì)砂（混淤泥）土質(zhì)。原設(shè)計(jì)砂樁樁位間距2.4m,表層約3m范圍內(nèi)砂樁直徑為Φ1.3m,表層3m以下砂樁直徑為Φ1.2m。為適應(yīng)專業(yè)船舶的套管間距（5.4m），在保證砂樁置換率不變的前提下，本次砂樁試驗(yàn)設(shè)計(jì)為樁位間距2.7m，樁徑為1.46m（標(biāo)高-4.91m~-7.91m），和1.35m（標(biāo)高-7.91~-17.01），試驗(yàn)根數(shù)暫定為9根，屆時(shí)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際試驗(yàn)情況可調(diào)整。編號坐標(biāo)樁間距（m）上樁徑/下樁徑（m）樁總長（m）S1X=；Y=2.71.46/1.3512.1S2X=；Y=2.71.46/1.3512.1S3X=；Y

5、=2.71.46/1.3512.1S4X=；Y=2.71.46/1.3512.1S5X=；Y=2.71.46/1.3512.1S6X=；Y=2.71.46/1.3512.1S7X=；Y=2.71.46/1.3512.1S8X=；Y=2.71.46/1.3512.1S9X=；Y=2.71.46/1.3512.1試驗(yàn)過程項(xiàng)目部現(xiàn)場管理人員將全面搜集各項(xiàng)砂樁打設(shè)的原始數(shù)據(jù)，試驗(yàn)后及時(shí)組織檢測單位對砂樁進(jìn)行實(shí)體檢測并將檢測數(shù)據(jù)提供給設(shè)計(jì)單位，由設(shè)計(jì)單位進(jìn)行施工分析及論證，從而指導(dǎo)開展砂樁的全面施工。2、試驗(yàn)步驟擠密砂樁試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)示意圖試驗(yàn)前水深測量→機(jī)具定位

6、→樁管沉入→加料壓密→拔管、回打→機(jī)具移位。??(1)采用GPS無驗(yàn)潮測量技術(shù)對該砂樁區(qū)的海域進(jìn)行水下地形測量，確定各樁位砂樁頂面標(biāo)高及砂樁長度等技術(shù)參數(shù)。為保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)選擇水流、風(fēng)向較好的天氣進(jìn)行測量。(2)砂樁船采用GPS測量系統(tǒng)定位，以確定船體在工程坐標(biāo)系中的位置、方向和姿態(tài)，從而確定砂樁位置。沉樁定位時(shí)定位人員密切觀察GPS系統(tǒng)顯示的樁位偏差，保證在沉設(shè)套管時(shí)樁位偏差小于0.1D（D砂樁樁徑）并小于100mm。同時(shí)在沉設(shè)過程中，通過調(diào)節(jié)砂樁船壓艙水控制砂樁的垂直度，嚴(yán)格控制砂管垂直度在1.5%以內(nèi)。(3)松散砂料采用體積法進(jìn)行計(jì)

7、量，暫按1.30松方系數(shù)估算用料量，一次上足或分兩次投料。為達(dá)到對砂樁灌砂量的控制，需對每次上料斗砂量進(jìn)行實(shí)測計(jì)量。(4)加壓并開動(dòng)振動(dòng)錘，將鋼管沉入至設(shè)計(jì)要求深度。(5)持續(xù)加壓拔管排砂，使土層中形成一定的砂柱，每次拔管高度以回打擴(kuò)徑成樁高度等于1m控制，維持管內(nèi)壓力進(jìn)行回打，使砂柱擠密壓實(shí)擴(kuò)徑，直至達(dá)到1.35m。該過程采用砂面自動(dòng)檢測儀，實(shí)時(shí)跟蹤管內(nèi)砂面標(biāo)高，并通過施工監(jiān)控系統(tǒng)反應(yīng)在顯示器上，以便施工人員操作和監(jiān)控、記錄。擠密砂樁每段回打及成樁高度計(jì)算原理圖A=ΔGL×（1-d22/D2）H=ΔGL-A其中：A—回打高度，此處A計(jì)為1m；SL

8、1、SL2—拔管前后實(shí)測管內(nèi)砂面標(biāo)高GL1、GL2—拔管前后實(shí)測套管底面標(biāo)高ΔGL=GL2-GL1d2—套管底部內(nèi)徑D—擴(kuò)