淺水位棧道木樁施工工法

1、淺水位棧道木樁施工工法工法編號：rjgf（閩）-34-2010完成單位：福州第七建筑工程有限公司 福州建工（集團(tuán)）總公司主要完成人：張孝松 林元明 劉越生1 前 言近幾年，隨著園林景觀工程的增多，園林、公園中水上木棧道的木樁施工隨之增多。然而，往往園林、公園中的池水或湖水水深大都非常淺平均水深在0.7m2.5m之間，一般木樁截面大（邊長或圓徑200mm300mm），單節(jié)樁自重達(dá)300kg500kg，而施工現(xiàn)場吃水淺不適合通常的水上打樁船進(jìn)場施工，這就造成對水上木棧道木樁施工的困難。在福州西湖千米木棧道工程前，福州市尚無此類工程的施工經(jīng)驗(yàn)。我們曾考察過其他城市類似木棧橋，其壓樁方法有的采用水上挖

2、泥船的液壓斗進(jìn)行壓樁作業(yè)；有的采用原始的人工錘擊壓樁。我們發(fā)現(xiàn)這些方法對樁身垂直度及壓樁力都無法得到有效控制。我公司通過綜合考察及福州西湖千米木棧道的施工實(shí)踐，針對淺水位條件下木樁的施工方進(jìn)行研究，形成了淺水位條件下水上木樁施工工法，并總結(jié)形成本工法。本工法由福州第七建筑工程有限公司2008年在“福州西湖環(huán)湖路福建會(huì)堂至左海段景觀工程”水上木棧道中首次應(yīng)用。2 特 點(diǎn)2.0.1 本工法施工的木樁單樁承載力較普通的水上挖泥船的液壓斗進(jìn)行壓樁作業(yè)或人工作業(yè)有明顯提高。因?yàn)闃栋闯休d性狀分類，屬以磨擦力為主的端承磨擦樁，它不但樁側(cè)摩阻力大（樁周面積大）。同時(shí)，在沉管過程中，由于重錘產(chǎn)生巨大的沖擊能對土

3、層的強(qiáng)夯作用，使持力層變形模量值大大提高。一般單樁設(shè)計(jì)承載力標(biāo)準(zhǔn)值能達(dá)到3000kn4500kn。2.0.2 較水上挖泥船的液壓斗進(jìn)行壓樁作業(yè)具有施工周期短（平均20min打一根樁），經(jīng)濟(jì)合理，可降低工程造價(jià)，且施工場地不存在泥漿污染的優(yōu)點(diǎn)。2.0.3 樁身質(zhì)量能得到充分保證。因?yàn)槔弥劐N垂直施打木樁，其樁身垂直度與其他方法對比有很大的提高。3 適用范圍本工法適用于水深0.5m2.5m，一般成型的打樁船無法進(jìn)入的湖（池、河）水的施工環(huán)境。樁端持力層較為堅(jiān)硬的粉粘土層或殘積土層。4 工藝原理淺水位水上木樁施工工法工藝原理是采用配重平衡的浮（船）體在淺水位（水深可小至50cm）作為施工平臺(tái)進(jìn)行打樁

4、作業(yè)，通過?。ùw上的主卷揚(yáng)機(jī)提升重錘，到達(dá)高度后松錘，讓其在垂直的導(dǎo)槽內(nèi)垂直落下對木樁產(chǎn)生沖擊力，克服樁身與土體的摩擦力、端承力，打入木樁，達(dá)到貫入度標(biāo)準(zhǔn)后實(shí)現(xiàn)打樁作業(yè)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的樁端豎向承載力并實(shí)現(xiàn)木樁的垂直度控制。5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1 工藝流程淺水位水上木樁施工工藝流程如下：施工準(zhǔn)備木樁加工與運(yùn)輸固定打樁船吊樁就位錘擊首節(jié)沉樁接樁錘擊沉樁終樁截樁。5.2 操作要點(diǎn)5.2.1 施工準(zhǔn)備1 調(diào)查湖（池）底和鄰近區(qū)域內(nèi)有無影響施工的地下管線、地下構(gòu)筑物、設(shè)備等，并采取預(yù)防措施。2 施工前，做好湖（池）底平整工作，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行查探，挖除樁位處的大的舊基礎(chǔ)、石塊，廢鐵塊等障礙物。3

5、 根據(jù)建設(shè)方提供的測量基準(zhǔn)點(diǎn)，用全站儀和鋼卷尺引測樁基軸線。軸線坐標(biāo)及標(biāo)高水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)設(shè)在不受施工影響的地方，并在施工中經(jīng)常復(fù)測。軸線和樁位放樣應(yīng)經(jīng)復(fù)核無誤后才能施工。4 正式施工前應(yīng)進(jìn)行試打樁，以了解地層對施工的影響和確定樁端持力層貫入度與收錘標(biāo)準(zhǔn)。收錘標(biāo)準(zhǔn)由設(shè)計(jì)院、建設(shè)方、施工方和監(jiān)理在現(xiàn)場確定，并形成試樁紀(jì)要以指導(dǎo)工程施工。5.2.2 木樁加工與運(yùn)輸：木樁尖加工成錐型，并裝船。木樁如圖5.2.2所示圖5.2.2 木樁樁尖示意圖5.2.3 固定打樁船待打樁船導(dǎo)桿對準(zhǔn)樁中心位時(shí)就可固定打樁船。簡潔的方法是用四個(gè)船工在船體的四周角點(diǎn)，用撐槁釘入土體以固定，只有當(dāng)這根樁壓樁結(jié)束后才可拔除。5.2.4

6、 吊樁就位：1 采用打樁船上的副卷揚(yáng)機(jī)將木樁吊起，并令其垂直對準(zhǔn)樁位中心。將木樁套上的樁帽，并加好緩沖墊材，解除吊鉤木樁徐徐松下，檢查并使樁錘、樁帽與樁三者處于同一軸線上，且垂直插入水下表土中。2 在擬打樁的側(cè)面或樁架上設(shè)置標(biāo)尺，以控制貫入度。采用樁錘在木樁上低錘輕擊，使木樁入土一定的深度，以調(diào)整固定木樁的垂直度。5.2.5 錘擊首節(jié)沉樁1 起錘一米輕壓或錘擊 ，使樁保持垂直插入表土約50cm。固定樁身后，即可正式沉樁。2 施工順序原則上橫向多排樁的由湖岸往湖心退打，縱向由一個(gè)方向向另一方向依次施打，不允許跳打，以保證鄰樁樁身不被碰撞，影響質(zhì)量。3 施工員要認(rèn)真填寫打樁各項(xiàng)記錄，施工記錄應(yīng)包括

7、每米錘擊數(shù)和最后1m的錘擊數(shù)，必須準(zhǔn)確記錄最后三陣，每陣十擊的貫入度及落錘高度。4 沉樁過程中若發(fā)現(xiàn)木樁未達(dá)設(shè)計(jì)樁長且反彈嚴(yán)重，往往是樁尖遇到了孤石，應(yīng)將情況提請有關(guān)部門研究。5.2.6 接樁1 當(dāng)沉樁接近打樁船體操作平臺(tái)，即可停打。用同樣方法吊起上節(jié)樁，與下節(jié)樁對正后，進(jìn)行接樁。2 接樁采用8厚雙面熱浸鋅鋼板如圖5.2.6（a）所示，12熱浸鋅螺栓對夾木樁進(jìn)行接樁。接樁大樣如圖5.2.6（b）所示。（a）接樁鋼板正面大樣圖 （b）木樁接樁側(cè)面大樣圖圖5.2.6 木樁接樁大樣圖1直徑14孔；212熱鍍鋅螺栓；3彈簧墊片；4110m鍍鋅鋼板；5方木樁5.2.7 錘擊沉樁接樁完畢后，應(yīng)進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收

8、，驗(yàn)收合格，即可進(jìn)行打樁作業(yè)，工藝同5.2.5。5.2.8 終樁1 沉樁收錘應(yīng)由施工單位代表、建設(shè)方代表、監(jiān)理工程師在現(xiàn)場按下列要求確定：1）最后三陣，每陣十擊的貫入度應(yīng)在規(guī)定落錘高度條件下符合試樁紀(jì)要規(guī)定的收錘標(biāo)準(zhǔn)。2）達(dá)到設(shè)計(jì)要求的持力層。3）樁頂標(biāo)高應(yīng)大于設(shè)計(jì)標(biāo)高。4）若遇異常情況應(yīng)報(bào)設(shè)計(jì)單位會(huì)同處理；2 移機(jī)：打樁結(jié)束后，船工松開撐槁，退出樁位，移至新樁位。5.2.9 截樁每流水段施工結(jié)束后，由測量員統(tǒng)一測設(shè)樁頂標(biāo)高，并逐一在木樁上進(jìn)行標(biāo)記，用鋸木電鋸進(jìn)行切割。嚴(yán)禁用斧鑿、砍。5.3 勞動(dòng)力組織水上浮體錘擊木樁施工人員勞動(dòng)組織：每臺(tái)班10人組成，其中：1 指揮1名。負(fù)責(zé)樁的起吊及喂樁，

9、調(diào)整插樁時(shí)樁的垂直度（在兩臺(tái)經(jīng)緯儀的配合下），并指揮打樁船移位及樁的定位，及時(shí)組織力量排除施工中出現(xiàn)的故障。   2 樁機(jī)司機(jī)1名。負(fù)責(zé)樁機(jī)的操作及日常維修保養(yǎng)，正確操縱機(jī)械進(jìn)行樁的定位，調(diào)整樁的垂直度，壓樁。在指揮下，正確進(jìn)行樁的起吊、運(yùn)輸及喂樁。3 電工1名。負(fù)責(zé)現(xiàn)場全套施工機(jī)械電器設(shè)備的安裝及其安全使用4 吊樁及接樁工2名。在指揮下，負(fù)責(zé)樁的起吊運(yùn)輸及喂樁，并配合樁機(jī)司機(jī)進(jìn)行樁的定位，上下節(jié)樁的接樁。5 施工員1名。負(fù)責(zé)樁基的定位及校正樁的垂直度，根據(jù)試樁標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓樁施工，施工中及時(shí)作好各種原始記錄，并及時(shí)解決施工中出現(xiàn)的技術(shù)問題。6 船工4名。負(fù)責(zé)打樁船的

10、移位、定點(diǎn)。6 材料與設(shè)備6.1 材 料本工法所需用機(jī)具設(shè)備如表6.0.1表6.0.1 水上浮體錘擊木樁施工主要機(jī)具配備表序 號機(jī) 具 名 稱型 號、規(guī) 格數(shù) 量備 注1樁 錘300kg1臺(tái)鐵圓柱體（導(dǎo)桿從中穿過）2水上船體，樁架1臺(tái)如圖6.0.1所示3卷揚(yáng)機(jī)jm1臺(tái)樁的起吊、運(yùn)輸及喂樁4卷揚(yáng)機(jī)jkl1臺(tái)提升樁錘5發(fā)電機(jī)fx30gf1套隨船提供電力6經(jīng) 緯 儀j22臺(tái)定樁位、校正樁垂直度7水 準(zhǔn) 儀ds31臺(tái)測定高程及控制樁頂標(biāo)高8導(dǎo) 桿35mm1根根據(jù)木樁長度選定其長度6.2 設(shè) 備165742388圖6.0.1 水上船體、樁架示意圖1-船體；2-主卷揚(yáng)機(jī)；3-副卷揚(yáng)機(jī)；4-樁架；5-柱體；

11、6-導(dǎo)槽；7-樁錘；8-接樁工作臺(tái)7 質(zhì)量控制7.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)7.1.1 本工法執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)：1 建筑樁基技術(shù)規(guī)范jgj/t 94-2008； 2 木結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范gb50206-20023 樁基檢測技術(shù)規(guī)范jgj106-2003。4 地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范gb50202-2002。5 以及其他有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)圖紙的要求。7.1.2 成樁允許偏差應(yīng)符合下列規(guī)定：1 樁位偏差： 樁位偏差依據(jù)木樁的規(guī)格尺寸由設(shè)計(jì)單位具體確定，一般不得大于上部橫梁的短邊尺寸。2 垂直度：允許偏差小于1%。7.2 質(zhì)量保證措施7.2.1 正式施工前，組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、甲方、施工單位有關(guān)人員到現(xiàn)場

12、作 1 至 2 根試打樁的試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)的實(shí)際情況，指導(dǎo)和確定施工的技術(shù)參數(shù)，并向施工作業(yè)班組進(jìn)行技術(shù)交底。7.2.2 將木樁垂直對準(zhǔn)樁位中心，緩緩放下插入表土中，待樁位置及垂直度校正后即可將錘連同樁帽壓在樁上，同時(shí)應(yīng)在樁的側(cè)面或樁架上設(shè)置標(biāo)尺，并做好記錄方可擊樁。7.2.3 沉樁時(shí)應(yīng)用適用樁頭尺寸的樁帽和彈性襯墊，發(fā)現(xiàn)損壞應(yīng)及時(shí)修整或更換。以緩和打樁時(shí)的沖擊和打樁應(yīng)力均勻分布，延長撞擊的持續(xù)時(shí)間以利樁的貫入。7.2.4 沉樁過程中，要經(jīng)常注意樁身有無位移和傾斜現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正。7.2.5 樁將沉至要求深度或到達(dá)硬土層時(shí)，應(yīng)控制好落錘高度，以免打爛木樁頭。7.2.6 沉樁過程中作好施工

13、記錄，至接近設(shè)計(jì)要求時(shí)，即可對貫入度或入土標(biāo)高進(jìn)行觀測，至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。7.2.7 打樁過程中出現(xiàn)貫入度突然劇變，則可能木樁已穿過硬土進(jìn)入軟土層，或碰到孤石，此時(shí)應(yīng)對照地質(zhì)資料進(jìn)行檢查。若穿過硬層進(jìn)入軟土層，則繼續(xù)施打；若樁打不下去，樁錘嚴(yán)重回跳，可能是樁尖頂?shù)焦率?，這時(shí)應(yīng)減小樁錘落距，慢慢下打，待樁尖穿過障礙后再加大落距。如無法穿過障礙則應(yīng)請潛水員進(jìn)行清障。有困難的應(yīng)報(bào)設(shè)計(jì)單位會(huì)同研究處理。7.2.8 錘擊不宜偏心，開始落距要小。7.2.9 對于不同的持力層，貫入度標(biāo)準(zhǔn)與單樁極限承載力的對應(yīng)，應(yīng)分別試驗(yàn)（試樁）后確定。（單樁極限承載力的確定可采用打樁船的樁錘用“大應(yīng)變”的試驗(yàn)方法予以確定

14、）8 安全措施8.0.1 施工人員必須經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，并取得合格后方可安排上崗操作。施工中要經(jīng)常對操作人員進(jìn)行安全教育，使施工人員樹立安全第一的思想。8.0.2 進(jìn)入施工現(xiàn)場人員必須戴安全帽，穿工作鞋（上船工作不準(zhǔn)穿硬度鞋），在作業(yè)時(shí)必須穿救身衣，對樁接樁爬上樁架時(shí)必須戴安全帶。8.0.3 各種設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)外露部分均應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)罩。開工前各崗位操作人員必須檢查設(shè)備完好情況，特別要定期對樁架進(jìn)行檢查，確認(rèn)樁機(jī)性能良好才能使用。8.0.4 移動(dòng)樁機(jī)時(shí)要確保樁架與高壓電線等障礙物有足夠的安全距離，并設(shè)專人負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)收放隨機(jī)電纜線。8.0.5 遇有六級以上強(qiáng)風(fēng)、濃霧等惡劣氣候，不得進(jìn)行水上作業(yè)。應(yīng)停止施工并

15、下錨固定打樁船，并用攬風(fēng)繩固定樁架，以免打樁船體傾覆。8.0.6 起吊木樁時(shí)卷場機(jī)司機(jī)、指揮員必須檢查施工現(xiàn)場人員所在位置是否安全?，F(xiàn)場沒有指揮人員時(shí)嚴(yán)禁擅自進(jìn)行吊裝。8.0.7 水上作業(yè)平臺(tái)周邊，必須設(shè)置防護(hù)欄桿，如設(shè)置防護(hù)欄桿有困難的，工人作業(yè)必須系安全帶，設(shè)置警示圈。8.0.8 乘坐交通船在水上作業(yè)的人員必須穿戴救生衣，各施工作業(yè)點(diǎn)和交通船上必須有足夠的救生設(shè)備和救生衣。8.0.9 應(yīng)做好水上安全作業(yè)應(yīng)急預(yù)案8.0.10 其他安全生產(chǎn)規(guī)定參照樁基有關(guān)施工規(guī)程。9 環(huán)保措施9.0.1 施工期間的主要污染源為施工中產(chǎn)生輕微噪聲。9.0.2 嚴(yán)格執(zhí)行建筑施工場界噪聲限值gbl2523，控制和降

16、低施工機(jī)械和運(yùn)輸車輛造成的噪聲污染。9.0.3 合理安排作業(yè)時(shí)間，盡可能將作業(yè)安排在白天施工，避免夜間施工，使施工噪聲對周圍環(huán)境影響減少到最低程度。10 效益分析10.0.1 社會(huì)效益1 本工法具有單樁承載力高、樁身垂直度高的特點(diǎn)，樁身質(zhì)量得到充分保證。且在施工中基本不產(chǎn)生污染源，是非常環(huán)保的一種施工方法，且能耗低效率高。2 由于質(zhì)量穩(wěn)定可靠，所施工的木棧道的使用壽命周期大為提高，既能減少資源消耗又延長自然資源的使用，為此具有廣泛的社會(huì)效益。10.0.2 經(jīng)濟(jì)效益本工法打樁質(zhì)量穩(wěn)定，且采用本工法施工可以擠開小粒徑的塊石，不用因此頻繁地調(diào)整樁位，或下水清障，節(jié)約了工期與成本。施工進(jìn)度有明顯提高：

17、對比人工成樁（或挖泥船壓樁）15-20根/天，本工法施工效率提高到30-35根/天。工效提高約2-3倍，從而節(jié)約了費(fèi)用。以以福州市西湖公園環(huán)湖木棧道工程1500根樁為例，由于工效提高，結(jié)算可以節(jié)省544911元施工費(fèi)用。11 工程實(shí)例本工法成功地應(yīng)用于福州市西湖公園環(huán)湖木棧道工程、福州左海公園景觀改造工程水上木棧道，工程質(zhì)量滿足規(guī)范要求?，F(xiàn)以福州市西湖公園環(huán)湖木棧道工程為實(shí)例。11.0.1 工程概況福州市西湖公園環(huán)湖木棧道工程由福州市西湖公園管理處籌資興建，工程位于福州市西湖公園。本項(xiàng)目內(nèi)容主要包括：木棧道長約1000平方米，3000平方米，工程造價(jià)約1000萬，為福州市第一條水上木棧道，是福州市重點(diǎn)工程之一。本工程由福州市政府投資建設(shè)，福州市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，由 福州第七建筑工程有限公司施工。該工程合同工期短，施工緊張，特別是在西湖水上淺水位打木樁，施工難度大，無可借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn):由于福州西湖常水位至湖底高度只有0.7m2.0m之間;工程樁采用203mm×203mm方形進(jìn)口南方松木，約1500根樁，施工現(xiàn)場吃水淺且工程樁采用松木，不適合通常的水上打樁船進(jìn)場施工。11.0.2 施工情況經(jīng)過攻關(guān)，采用“淺水位水上木樁施工工法”進(jìn)行打樁作業(yè)，成功解決了西湖淺水位打樁的難題，為類似環(huán)境的打樁作業(yè)提供了一種實(shí)用的施工方法。并與“福建建筑科學(xué)研究院”配合利用