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摘要：分析浅海人工岛工程特点情况，以冀东油田4号人工岛为例，阐述人工岛所在位置的工程土质和环境所适宜的打桩方法，并以实际案例提出相应施工方案，为今后在浅海人工岛打桩施工提供具有参考性的理论支持。
关键字：浅海，人工岛，打桩
Abstract: the author analyzes the new characteristics of shallow water project, to the new 4 jidong oilfield as an example, this paper expounds the position of the building of the engineering of the soil and the environment of the appropriate piling method, and based on the actual case put forward corresponding construction plan for future building in shallow water construction to provide the reference of piling with theoretical support.
Key word: shallow water, man-made, piling
中圖分类号：TV553文献标识码：A 文章编号：
前言
冀东油田4号人工岛位于河北省唐山市曹妃甸工业区东侧蛤坨岛，曹妃甸东北约30公里。共建设人工岛4-1、4-2两座，两岛之间用路堤连接，其中冀东油田4—1人工岛吹填面积7.45万平方米，吹填工程量33万立方米；南堡油田4—2人工岛吹填面积13.69万平方米，吹填工程量68万立方米；目前针对在环渤海湾浅海区域人工吹填岛屿的工程施工技术较为欠缺，通常均以陆地施工技术规范作为参考和指导。笔者作为在人工岛开展打桩施工的主要施工人员之一，对在人工岛上施打预应力混凝土管桩的施工技术颇有心得。
人工岛工程土质条件和环境分析
冀东油田大部分采油作业区位处退海以后露出的滨海陆地，地下水位高，虽然以前有较多的施工经验，但在人工岛体的地面工程建设中还需做细致的研究总结工作。
工程土质条件特点
由于冀东油田4号人工岛建设在浅海地区，地质条件特殊，是海相沉积地区，基岩埋藏较深，设计地勘最深45m时，土层为冲填层，根据地勘资料，一般情况下在28-35m处为粉砂层，可作为持力层，经设计部门论证采用预应力管桩基础可以得到较好的经济效益并能保证工程质量。人工岛上虽然冲填了4-5m的一层细砂，通过地勘发现在地面薄薄的一层硬层下还有局部粘土质软土，同时局部还存在4m ～5m厚的高压缩性的饱和软土。
环境分析
人工岛在施工时由于岛体表面失水，岛体表面细砂遇风松散流动，致使出现打桩机械无法进入，或进入后由于沉桩场地处理不当，机械移位困难及出现工程桩偏位和倾斜，甚至出现断桩现象。总之人工吹填的人工岛地质条件复杂，施工条件困难。
人工岛的打桩施工方法及应用
设计部门设计的5000m3储油罐为82颗PHC-d500-AB桩，考虑到人工岛远离居住区，并结合工程基础设计的具体情况，本工程采用HD62型筒式柴油锤。
人工岛对打桩施工方法的影响
工程桩设计桩长为30m，为端承桩，人工岛地质条件复杂，冲填层承载力变化明显，因此设计给出的试桩为3颗，设计交底详细，要求技术人员不离开施工现场，遇到问题随时沟通，并在设计图纸中给出了施工方法和打桩过程控制说明，也详尽的给出了沉桩的控制方法，工程桩承载力采用双控，即原则上沉桩至持力层，同时保证每10击小于20mm。
打桩施工方法应用
在人工岛上打桩，采用借鉴原则，适并当改进，即借鉴在陆地上的施工方法，根据岛上施工环境适当加以改进，具体的打桩施工方法为：
1）确定工艺流程：施工准备→测量定位→打桩机就位调平→管桩吊入打桩机锤帽→管桩对准桩位调直→打桩至底桩露出地面0.5m～1.0m时吊入上节桩与底桩对齐→电焊接桩、再施打、再接桩直至设计深度或达到锤击数→必要时截桩。
2）具体操作要点：2.1)施工准备: a.对拟施工的场地水文及地质条件进行分析比较，达到减少土体位移的目的。 b.当打桩场地距建筑物较近，或距道路及地下管线较近时，可在桩基施工区域与管线之间开挖沟宽和沟深1.5m～2.0m左右的防震沟，保护建筑、管线及道路。 c.处理表层土，便于桩机行走移位，同时防止因挤土效应致使管桩偏倾及断桩。2.2）测量定位由专职测量人员将施工图上的桩位通过轴线控制点逐个施放在打桩现场，在桩位中心点地面作出醒目标志。针对桩尖，还可以在桩位上用白灰在“样桩”附近的地面上画上一个圆心与“样桩”重合、直径与管桩桩径相等的圆圈，以方便插桩对中。2.3）桩机就位调平、管桩吊入、对准桩位调直桩机就位后进行调整使桩架垂直，吊入管桩，用经纬仪调整桩身相邻两个方向的垂直度，并通过预先所作的控制标记复核桩位。启动柴油锤打桩，入土1m左右停止施打，再调正和校准桩在各个方向的垂直度。第一节桩的垂直度尤为重要。2.5）电焊接桩
当前一节桩压到露出地面0.5m～1m时，必须接另一节桩。目前常用的接桩方法是焊接或机械连接。分段接桩，要求尽可能采用两段接桩，不应多于三段。应避免桩尖接近或处于硬持力层中接桩。在人工岛上接桩时，接头应放置在非液化土层中。采用焊接接头时，接桩前先将预制桩的预埋钢帽表面处理干净，接桩时上、下节桩的中心线不得大于10mm。两接触面尽量平整，当接触面有间隙时，应用铁片填实焊牢，减少焊接变形，焊缝应连续饱满。上、下节桩对称焊接在接桩钢帽上，焊完验收后方可继续沉桩。管桩接口仍采用双面坡口对焊法，预应力混凝土管桩采用螺栓连接后点焊或围焊。PHC管桩接桩时，要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。上节桩找正方向后，对称点焊4～6点固定，再全面施焊。2.6）截桩及送桩如果桩头高出地面一段距离，而桩已达到设计持力层活锤击数则要截桩。截桩的方法是用专用截桩器截桩。对于个别露出地面较短的桩头可从上到下凿除。严禁用大锤横向敲打、冲撞，严禁利用机械设备的推力强行将桩扳断。
在打桩施工中，不允许用“桩对桩”进行送桩作业，应采用专用送桩器。
打桩施工中因土质条件和环境产生的困难及解决方法
冀东油田人工岛大部分为软土地基，大部分地层为流塑淤泥与饱和的粉细砂互层，承载力约在100KPa左右，压缩性大。在这种地质条件下，建筑基础必须采用桩基础，而桩基础中经过技术、经济比较，只有预应力管桩单位承载力造价低、施工速度快、施工质量可靠、经济合理、符合建设要求，建设工地前期无砂、石料、水泥等材料的粉尘，尤其是是在孤立的人工岛，材料运输是建设工程的瓶颈，采用桩基是目前最经济合理的解决办法。
结论
在冀东油田4号人工岛上建设的第一个较大采油配套设施5000m3原油储罐目前已经竣工投产，竣工后经工程质量监督部门检测，储罐基础沉降量在3mm以内，其设计桩基础承载力均满足设计要求，同时设计虽为端承桩，桩身摩擦力可作为安全系数补充，在试桩检测时承载力为设计承载力的2倍，低应变检测中，Ⅰ类桩占96%，Ⅱ类桩占4%，均满足设计要求。因此在渤海曹妃甸海域建筑物或构筑物基础应首先选择桩基。
参考资料：
1 《预应力混凝土管桩基础技术规程》 DB13（J）/T105—2010河北省2 《建筑桩基技术规范》 JGJ94—2008 建设部3 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202－2002 国家标准4 《预应力钢筋混凝土管桩施工技术规程》 YBJ235－91 冶金部5《先张法预应力混凝土管桩》 GB13476—99 国家标
关键字：浅海，人工岛，打桩
Abstract: the author analyzes the new characteristics of shallow water project, to the new 4 jidong oilfield as an example, this paper expounds the position of the building of the engineering of the soil and the environment of the appropriate piling method, and based on the actual case put forward corresponding construction plan for future building in shallow water construction to provide the reference of piling with theoretical support.
Key word: shallow water, man-made, piling
中圖分类号：TV553文献标识码：A 文章编号：
前言
冀东油田4号人工岛位于河北省唐山市曹妃甸工业区东侧蛤坨岛，曹妃甸东北约30公里。共建设人工岛4-1、4-2两座，两岛之间用路堤连接，其中冀东油田4—1人工岛吹填面积7.45万平方米，吹填工程量33万立方米；南堡油田4—2人工岛吹填面积13.69万平方米，吹填工程量68万立方米；目前针对在环渤海湾浅海区域人工吹填岛屿的工程施工技术较为欠缺，通常均以陆地施工技术规范作为参考和指导。笔者作为在人工岛开展打桩施工的主要施工人员之一，对在人工岛上施打预应力混凝土管桩的施工技术颇有心得。
人工岛工程土质条件和环境分析
冀东油田大部分采油作业区位处退海以后露出的滨海陆地，地下水位高，虽然以前有较多的施工经验，但在人工岛体的地面工程建设中还需做细致的研究总结工作。
工程土质条件特点
由于冀东油田4号人工岛建设在浅海地区，地质条件特殊，是海相沉积地区，基岩埋藏较深，设计地勘最深45m时，土层为冲填层，根据地勘资料，一般情况下在28-35m处为粉砂层，可作为持力层，经设计部门论证采用预应力管桩基础可以得到较好的经济效益并能保证工程质量。人工岛上虽然冲填了4-5m的一层细砂，通过地勘发现在地面薄薄的一层硬层下还有局部粘土质软土，同时局部还存在4m ～5m厚的高压缩性的饱和软土。
环境分析
人工岛在施工时由于岛体表面失水，岛体表面细砂遇风松散流动，致使出现打桩机械无法进入，或进入后由于沉桩场地处理不当，机械移位困难及出现工程桩偏位和倾斜，甚至出现断桩现象。总之人工吹填的人工岛地质条件复杂，施工条件困难。
人工岛的打桩施工方法及应用
设计部门设计的5000m3储油罐为82颗PHC-d500-AB桩，考虑到人工岛远离居住区，并结合工程基础设计的具体情况，本工程采用HD62型筒式柴油锤。
人工岛对打桩施工方法的影响
工程桩设计桩长为30m，为端承桩，人工岛地质条件复杂，冲填层承载力变化明显，因此设计给出的试桩为3颗，设计交底详细，要求技术人员不离开施工现场，遇到问题随时沟通，并在设计图纸中给出了施工方法和打桩过程控制说明，也详尽的给出了沉桩的控制方法，工程桩承载力采用双控，即原则上沉桩至持力层，同时保证每10击小于20mm。
打桩施工方法应用
在人工岛上打桩，采用借鉴原则，适并当改进，即借鉴在陆地上的施工方法，根据岛上施工环境适当加以改进，具体的打桩施工方法为：
1）确定工艺流程：施工准备→测量定位→打桩机就位调平→管桩吊入打桩机锤帽→管桩对准桩位调直→打桩至底桩露出地面0.5m～1.0m时吊入上节桩与底桩对齐→电焊接桩、再施打、再接桩直至设计深度或达到锤击数→必要时截桩。
2）具体操作要点：2.1)施工准备: a.对拟施工的场地水文及地质条件进行分析比较，达到减少土体位移的目的。 b.当打桩场地距建筑物较近，或距道路及地下管线较近时，可在桩基施工区域与管线之间开挖沟宽和沟深1.5m～2.0m左右的防震沟，保护建筑、管线及道路。 c.处理表层土，便于桩机行走移位，同时防止因挤土效应致使管桩偏倾及断桩。2.2）测量定位由专职测量人员将施工图上的桩位通过轴线控制点逐个施放在打桩现场，在桩位中心点地面作出醒目标志。针对桩尖，还可以在桩位上用白灰在“样桩”附近的地面上画上一个圆心与“样桩”重合、直径与管桩桩径相等的圆圈，以方便插桩对中。2.3）桩机就位调平、管桩吊入、对准桩位调直桩机就位后进行调整使桩架垂直，吊入管桩，用经纬仪调整桩身相邻两个方向的垂直度，并通过预先所作的控制标记复核桩位。启动柴油锤打桩，入土1m左右停止施打，再调正和校准桩在各个方向的垂直度。第一节桩的垂直度尤为重要。2.5）电焊接桩
当前一节桩压到露出地面0.5m～1m时，必须接另一节桩。目前常用的接桩方法是焊接或机械连接。分段接桩，要求尽可能采用两段接桩，不应多于三段。应避免桩尖接近或处于硬持力层中接桩。在人工岛上接桩时，接头应放置在非液化土层中。采用焊接接头时，接桩前先将预制桩的预埋钢帽表面处理干净，接桩时上、下节桩的中心线不得大于10mm。两接触面尽量平整，当接触面有间隙时，应用铁片填实焊牢，减少焊接变形，焊缝应连续饱满。上、下节桩对称焊接在接桩钢帽上，焊完验收后方可继续沉桩。管桩接口仍采用双面坡口对焊法，预应力混凝土管桩采用螺栓连接后点焊或围焊。PHC管桩接桩时，要注意新接桩节与原桩节的轴线一致，两施焊面上的泥土、油污、铁锈等要预先清刷干净。上节桩找正方向后，对称点焊4～6点固定，再全面施焊。2.6）截桩及送桩如果桩头高出地面一段距离，而桩已达到设计持力层活锤击数则要截桩。截桩的方法是用专用截桩器截桩。对于个别露出地面较短的桩头可从上到下凿除。严禁用大锤横向敲打、冲撞，严禁利用机械设备的推力强行将桩扳断。
在打桩施工中，不允许用“桩对桩”进行送桩作业，应采用专用送桩器。
打桩施工中因土质条件和环境产生的困难及解决方法
冀东油田人工岛大部分为软土地基，大部分地层为流塑淤泥与饱和的粉细砂互层，承载力约在100KPa左右，压缩性大。在这种地质条件下，建筑基础必须采用桩基础，而桩基础中经过技术、经济比较，只有预应力管桩单位承载力造价低、施工速度快、施工质量可靠、经济合理、符合建设要求，建设工地前期无砂、石料、水泥等材料的粉尘，尤其是是在孤立的人工岛，材料运输是建设工程的瓶颈，采用桩基是目前最经济合理的解决办法。
结论
在冀东油田4号人工岛上建设的第一个较大采油配套设施5000m3原油储罐目前已经竣工投产，竣工后经工程质量监督部门检测，储罐基础沉降量在3mm以内，其设计桩基础承载力均满足设计要求，同时设计虽为端承桩，桩身摩擦力可作为安全系数补充，在试桩检测时承载力为设计承载力的2倍，低应变检测中，Ⅰ类桩占96%，Ⅱ类桩占4%，均满足设计要求。因此在渤海曹妃甸海域建筑物或构筑物基础应首先选择桩基。
参考资料：
1 《预应力混凝土管桩基础技术规程》 DB13（J）/T105—2010河北省2 《建筑桩基技术规范》 JGJ94—2008 建设部3 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202－2002 国家标准4 《预应力钢筋混凝土管桩施工技术规程》 YBJ235－91 冶金部5《先张法预应力混凝土管桩》 GB13476—99 国家标