护筒灌注桩码头施工创新技术（PPT）

1、护筒灌注桩码头施工创新技术让世界更畅通中交一航局第二工程有限公司2019年1月Contents三 应用效果及经济社会效益四 工艺创新点五 结语目 录一 引言二 创新技术介绍厄瓜多尔波索尔哈多用途码头项目是局和公司在厄瓜多尔市场实施的首个项目，新建总长400m码头及后方堆场配套设施。码头采用高桩结构，宽度36.43m，采用钢管砼灌注桩基础，数量为320根，横向5根布置，间距6.24+9+9+6.24m，纵向共64个排架，间距6.3m布置，桩径分1.016m和0.914m两种；预制桩帽顶部安装预制板，后分两层浇筑码头面层。如图1.1 码头典型断面图所示图1.1码头典型断面图一、引 言Content

2、s三 应用效果及经济社会效益四 工艺创新点五 结语目 录二 创新技术介绍一 引言二、创新技术介绍-灌注桩基创新技术 桩基设计理念：采用钢管砼桩，岩层以上护筒跟进，嵌岩段为砼桩，护筒壁厚0.95cm，设计最大桩长39m，设计最小桩长35m，施工区域海床标高-8m到-16m，潮差2.5m。施工区域地质情况 本工程地质较为复杂，主要为砂岩与泥岩结构，地质钻探揭示：南侧为泥岩持力层，地层顶标高约为-15m至-20m，设计入岩深度4.5至10m；北侧为砂岩持力层，地层顶标高约为-6m至-10m，设计入岩深度为4至5m。如图2.1 地质分布图所示砂岩区泥岩区图2.1 地质分布图桩基施工平台比选：或缺点：钢

3、材用量大；平台搭设工作量大，需要投入较多的人力资源；搭设平台时间长，不利于工期和进度的控制。 二、创新技术介绍-灌注桩基创新技术2-2 贝雷架平台2-3 满堂钢结构平台 从国外引进一套新型海上移动式打桩平台，结合项目实际情况，对引进的打桩平台进行重新设计和改造，实现一个循环可打10根桩基的作业平台。如图2-4 新型海上移动打桩平台3D图二、创新技术介绍-灌注桩基创新技术（新型海上移动平台） 打桩平台工艺原理：钢平台通过顶部吊机牵引钢丝绳产生水平力，使钢平台通过行走轮沿轨道梁行走，钢平台顶部可满足大型吊机、桩顶钻机等工作需要，平台适应性强，移动安全快捷，桩基施工效率高，安全风险低，质量易保证。

4、图2-4 新型海上移动打桩平台3D图结论：根据项目特点分析，最终选定新型海上移动式平台进行桩基施工，满足工期要求下，最大地节约成本。一、新型海上移动式打桩平台创新技术2-5平台装备介绍二、创新技术介绍-灌注桩基创新技术（新型海上移动平台）钢抱箍钢桩帽行走梁图2-6 打桩平台实物图夹桩系统钢桩帽行走梁前定位架侧定位架桩顶钻机二、创新技术介绍-灌注桩基创新技术（新型海上移动平台）二、创新技术介绍-灌注桩基创新技术（新型海上移动平台工艺原理） 采用块石回填平台组装区域，预制安装6个混凝土支墩作为平台组装支撑，轴线与桩基中心保持一致平台组装-行走梁安装在混凝土支墩中心轴线上，并安装4个行走轮钢平台组装

5、以及6根桩基打设安装行走梁（混凝土支墩与D轴桩基，C和D轴桩基）安装定位系统及打设桩基更改滚轮位置更改滚轮位置更改滚轮位置更改滚轮位置平台转向，即将平台由垂直于码头方向调整为平行于码头方向前进，主要通过调整行走轮的方式改变行走方向，从而实现整个打桩平台转向转向完成后，安装前和两侧定位系统实现一个循环可打10根桩基 桩顶钻机：本项目采用了韩国SPD150型钻机，该钻机是采用钢护筒跟进技术所以可以采用气举反循环原理进行清渣。配套机具有动力柜和空压机，具有成孔效率高、无扩孔、适应范围广、无泥浆污染等特点，采用合金压轮钻头，最大可钻70Mpa岩石，钻进效率约为1.2m/h。SPD150型反循环钻机性能

6、参数性能参数性能参数整机尺寸/m5.61W*4.72L*7.04H转速r/min1742整机质量/t16T（不含钻杆）总功率/HP260导向架倾角/23钻杆最大长度/mm3000最大提升力/t94.5钻杆质量/kg290850最大推力/t64.5最大钻孔深度/m200扭矩/KN.m45180排渣方式气举反循环二、创新技术介绍-灌注桩基创新技术（桩顶钻机） 该项目工程量大且工期紧张，为了加快桩基施工进度，为上部结构提供作业面，确保项目履约，根据项目工程特点，借鉴新型海上移动式桩基平台移动原理，对公司原智利桩基平台进行二次开发，形成另外一套相似的移动式打桩平台，并从北侧开始施工，结合北侧地质条件，

7、选用磨盘式正循环钻机钻孔，一个循环可打设3根桩基。二、创新技术介绍-智利平台二次开发图2-7 智利改造平台实物图D、E轴定位梁C轴定位梁行车梁行走平台图2-8 智利改造平台3D图二、智利改造平台创新技术二、创新技术介绍-智利平台二次开发平台的设计分为3部分：1、行走结构设计如图2-9所示。2、移动平台设计如图2-10所示。3、附属结构如图2-11所示。图2-9 行走结构图2-10 移动平台结构图2-11 附属结构桩基试验检测桩基试验检测要符合美标标准。桩基小应变100%检测；PDA试验抽取设计数量10%进行检测。序号桩位设计承载力（T）安全系数交付承载力（T）备注1A8201.512302B4

8、541.56813C5501.58254D4801.57205E8801.51320桩基设计承载力小应变试验PDA检测二、创新技术介绍-桩大应变检测设备三、桩基大应变检测设备创新技术PDA检测用锤的设计： 根据ASTMD4945-12高应变桩基检测规范的要求，大应变检测时需充分激发桩基的承载力，使其产生至少2mm的贯入度检测，D80柴油锤施打桩可达到的极限承载力最大为1000t，因此只能满足BCD轴桩基大应变检测的要求，而E、A轴桩基承载力均超过1000t，需要制作更大的锤型，以提供充足的锤击能。 自制重锤采用5cm钢板焊制，锤体重量14t，锤击高度设计2m和2.5m两挡位，由锤体、脱钩装置、

9、导向架及底盘组成，经试验锤击能量能完全激发桩基承载力，采集的信号质量高，能够为现场施工提供准确的分析结果。自主设计研发桩锤最大可检测1600t桩基承载力。如图2-12 大应变桩锤设计。图：2-12 PDA桩锤设计导轨脱钩器锤体替打套筒二、创新技术介绍-桩基大应变检测设备 码头桩间抛石方量大，且工期紧，桩间间距小，采用常规工艺吊机+网包抛石工艺效率慢，无法保证履约，为进一步加快抛石进度，项目自主创新，拟采用皮带机运输石料的方式进行抛石，可以横跨多个排架用于桩间抛石，皮带机抛石主要用于粗抛，吊机+网包的方式再进行补抛和细抛，待码头面层完成后，推土机推填后沿抛石。由于该设备采购周期长、到场时间晚，鉴

10、于工期压力，该工艺未投入此次施工，将在后续项目中予以应用。二、创新技术介绍-皮带机抛石新工艺四、大块石皮带机抛石新工艺图 2-13 皮带机抛石二、创新技术介绍-皮带机抛石新工艺块石尺寸结合皮带机设备参数，设备最大可承受600kg以内大块石皮带防护需要对设备进行改造，料斗处底部焊接一道加肋钢板，形成缓冲支撑体系为了防止中间部位失稳，在两侧桩基架设横梁，支撑皮带机成品保护防止大块石砸到桩基或连接杆，需在末端安装一道可调节的、平滑的输料滑道3412 皮带机抛填大块石工艺技术要求： 国内高桩码头均采用现浇梁板式结构，该项目码头是采用巴西EXE设计院进行设计，理念是桩基顶部安装预制混凝土桩帽，桩帽空隙采

11、用灌浆料填补，预制板安装在桩帽顶部，充当现浇混凝土底模，安装完成预制板后，分两层浇筑码头面层，高度为1.5米，该设计理念，在保证工程质量的同时，不仅可加快码头施工进度，迅速投产，同时可为业主节约投资成本。如图2-14 预制板安装所示 图2-15 顶层混凝土施工图2-14 预制板安装二、创新技术介绍-上部结构施工五、上部结构施工新工艺图2-15 顶层混凝土施工Contents三 应用效果及经济社会效益四 工艺创新点五 结语目 录二 创新技术介绍一 引言1.施工质量 目前，护筒灌注桩基全部完成，桩基平面位置最大偏差3.5cm，小于设计要求的7.5cm偏差，桩基垂直度最大误差0.32，远远小于设计要

12、求1误差，结论：施工质量完全满足规范要求，质量易控制。三、应用效果及经济社会效益2.施工效率 采用新型海上移动式打桩平台完成208根桩基，平均效率1.2根/天，最高效率可达1.5根/天，包含桩基浇筑、桩帽安装和灌浆等单桩所有施工作业，单纯桩基钻孔及浇筑可达2根/天，施工效率较其他工艺有极大提高；采用智利改造平台完成67根桩基，平均效率0.5根/天。3.节能减排 新型海上移动式打桩平台工艺，仅需2台吊机作业，减少了大型设备投入，一天能源消耗不超过300L柴油，极大促进了节能减排实施效果。码头上部结构采用安装预制板方式，极大减少了辅助材料的投入。4.社会效益 一方面，该工艺进行桩基施工时，完全采用

13、清水成孔，无需泥浆护壁，同时，采用预制板作为底膜的做法极大降低了施工过程产生的建筑垃圾量，环保优势明显；另一方面，该工艺降低了人员、设备的投入量，且安全性有所提升，取得了良好的社会效果。三、应用效果及经济社会效益Contents四 主要成果及创新点目 录三 应用效果及经济社会效益五 结语二 创新技术介绍一 引言创新点1国内首次引入新型海上移动打桩平台，采用滑轮原理实现移动，安全且效率高，适用范围广，不受任何海况影响，可实现连续作业，不受其他施工作业干扰。2利用滑轮移动原理实现现有智利平台的二次开发，改造平台整体重量轻，拼装速度快，改造费用低，适用性强，国内尚无类似原理结构。5码头上部结构以预制

14、板安装为底模，加快了码头整体施工，同时节约成本，码头施工所需辅材量极少，未产生大量建筑垃圾，更加节能环保。4在码头护岸施工中进行了皮带机抛石的工艺可行性试验，验证该工艺具备可行性，为下一步皮带机抛石工艺的应用积累经验。四、工艺创新点3自制桩锤借鉴强夯脱钩装置，不仅满足试验要求，且试验安全风险低，采集数据质量高。Contents五 结语目 录三 应用效果及经济社会效益四 主要成果及创新点二 创新技术介绍一 引言 厄瓜多尔波索尔哈多用途码头项目工期紧、任务重，设备调遣周期长、成本高，采用常规工艺势必会影响项目履约，海上移动式打桩平台是项目部综合工期、成本等因素而采取的新型施工工艺，该工艺的应用，减少了设备投入，提高了施工效率，而且降低了施工成本，确保了桩基的施工质量，同时移动式打桩平台具备完全不受海况影响的优势，可实现全天候24