深水平台的基础技术
桥梁深水基础施工技术(一)2024
桥梁深水基础施工技术（一）引言：桥梁深水基础施工技术是桥梁设计与施工中一项关键的技术，尤其在深水区域的桥梁建设中扮演着重要角色。
本文将详细介绍桥梁深水基础施工技术的相关内容，重点讨论施工过程的安全性、施工方法、材料选择等方面的要点。
正文：一、施工过程的安全性1. 桥梁深水基础施工前的场地勘察工作2. 施工前的安全预案制定与施工区域的隔离3. 安全设备与个人防护的配备4. 深水基础施工中的水下作业安全管理5. 施工现场的安全监控体系建设二、施工方法的选择1. 常用的深水基础施工方法2. 施工方法的选取原则及其适用范围3. 不同深水基础施工方法的优缺点对比4. 施工方法的调整与改良5. 施工过程中的质量控制与检测三、材料选择与使用1. 深水基础施工中常用的材料类型2. 材料选择时的考虑因素与技术要求3. 材料的品质保证体系构建4. 材料的储存与保养要点5. 材料的运输与施工现场的配送管理四、现场施工管理与协调1. 深水基础施工的人力资源管理2. 施工过程中的施工周期控制3. 各个施工单元的协调与配合4. 施工中的技术难题解决5. 施工现场的环境保护措施与管理五、桥梁深水基础施工的经验总结1. 深水基础施工中常见问题与解决方案总结2. 桥梁深水基础施工的经验教训与启示3. 深水基础施工技术的发展趋势与展望4. 推广与应用桥梁深水基础施工技术的思考5. 结语总结：本文针对桥梁深水基础施工技术进行了详细的阐述，重点关注了施工过程中的安全性、施工方法、材料选择等方面的要点。
通过对深水基础施工的安全管理、施工方法的选取、材料的选择与使用、施工现场的管理与协调等方面的探讨与总结，希望能为桥梁深水基础施工技术的提升与推广提供参考。
深水基础施工技术概论
深水基础施工技术目录一、桥梁深水基础施工的关键技术（一）水上施工运输方式1、施工栈桥运输方式2、船运方案3、综合运输方案4、水上施工运输方式总结（二）钻孔平台1、固定工作平台2、浮动工作平台3、钻孔平台总结（三）钻孔桩施工1、钻机选型2、护筒3、泥浆的配制4、成孔工艺5、灌注工艺6、钻孔灌注桩施工工艺流程7、深水钻孔桩施工控制措施8、钻孔桩的质量检验9、钻孔桩基础施工小结（四）围堰施工1、低桩承台的围堰施工2、高桩承台的围堰施工3、围堰施工总结（五）封底及承台的大体积混凝土施工1、水下大体积封底混凝土的施工2、承台大体积混凝土的施工二、深水基础施工所需要的主要机具设备三：深水基础墩施工的方案及设备案例深水基础施工技术一、桥梁深水基础施工的关键技术随着我国大型桥梁建设的跨径增长，深水基础的施工技术已成为大型桥梁建设的关键技术。
深水基础施工包括桩基础和承台的施工，分析深水基础的施工，其关键技术包括水上施工运输方式、水上施工平台的结构形式、水上钻孔桩的施工、围堰的施工以及土封底及承台大体积混凝土的施工等方面。
（一）水上施工运输方式水上施工的关键就是如何进行设备、材料的运输以及混凝土的施工，目前水上施工运输的方式主要有三种：施工栈桥运输方案、船运方案、综合运输方案。
1、施工栈桥运输方案一般情况下，深水基础施工的环境多为大江大河，其风大浪大，自然条件对施工影响较大，施工多采用栈桥方案。
搭设临时栈桥作为深水基础施工的便桥，利用栈桥进行钻孔灌注桩的施工的材料及机械设备的运输通道。
另外，水中墩越多，跨度越小，水深越浅，落潮时大船难以进入的深水基础施工，采用栈桥作为陆上运输方案越合理。
栈桥的形式有如下几种：浮式栈桥和固定式栈桥，浮式栈桥和固定式栈桥均可分为单线或双线栈桥两种。
（1）浮式栈桥方案在水位较深、流速较小、不受台风影响的深水基础施工中，可采用浮式栈桥作为交通运输便道。
浮式栈桥施工避免了风险性较大船只运输，施工进度快，减少了临时工程的时间。
深水基础施工的技术挑战与解决方案
深水基础施工的技术挑战与解决方案在现代桥梁、码头等工程建设中，深水基础施工是一个至关重要的环节。
由于施工环境的复杂性和不确定性，深水基础施工面临着诸多技术挑战。
然而，随着工程技术的不断进步，一系列创新的解决方案也应运而生。
深水基础施工所面临的首要技术挑战便是水压问题。
随着水深的增加，水压会急剧上升，这对基础结构的承载能力和防水性能提出了极高的要求。
巨大的水压可能导致基础结构变形、开裂，甚至破坏，从而影响整个工程的稳定性和安全性。
其次，复杂的地质条件也是一大难题。
在深水区域，地质情况往往难以准确探测和预测，可能存在软土、岩石、流沙等多种复杂的地质层。
这不仅增加了基础施工的难度，还可能导致施工过程中的意外情况，如塌方、钻孔偏斜等。
水流和波浪的影响同样不可忽视。
湍急的水流和强大的波浪会对施工设备和结构产生巨大的冲击力，影响施工的精度和进度。
此外，水流还可能带来泥沙淤积，干扰施工操作。
在深水基础施工中，水下作业的难度极大。
由于光线不足、通讯不畅等因素，水下施工的操作精度和效率都受到很大限制，而且施工人员的安全也面临威胁。
针对上述技术挑战，工程技术人员经过不断探索和实践，提出了一系列有效的解决方案。
在应对水压问题上，采用高强度、高性能的材料是关键。
例如，使用新型的混凝土配方，提高混凝土的抗压强度和抗渗性能，以增强基础结构的承载能力和防水效果。
同时，优化基础结构的设计，采用合理的形状和尺寸，减小水压对结构的不利影响。
为了应对复杂的地质条件，先进的地质探测技术必不可少。
通过使用高精度的地质雷达、声波探测仪等设备，尽可能准确地了解地质情况，为施工方案的制定提供可靠依据。
在施工过程中，根据实际地质情况灵活调整施工方法，如采用合适的钻孔工艺、地基处理技术等。
针对水流和波浪的影响，采取有效的防护措施至关重要。
例如，设置防波堤、导流装置等，减小水流和波浪对施工区域的冲击。
此外，合理安排施工时间，选择水流和波浪相对较小的时段进行关键作业，也能降低其对施工的不利影响。
深水基础施工技术
深水基础施工技术深水基础施工技术一、引言深水基础施工技术是用于在深水环境下建设稳定结构的一种工程技术。
随着海洋工程的发展和对深海资源的开发利用不断增加，深水基础施工技术的重要性也日益凸显。
本文将详细介绍深水基础施工技术的各个方面。
二、水下地质调查在进行深水基础施工之前，需要进行水下地质调查，以了解施工区域的地质特征和潜在的风险。
水下地质调查内容包括海底地貌、海底底质、水文条件等方面的调查。
1. 海底地貌调查：通过测绘方法获取海底地貌的高程图和分布图，确定施工区域的地貌特征，以便后续的基础设计和构造选择。
2. 海底底质调查：使用水下取样设备获取海底底质样品，并进行实验室分析，确定各个层次的土壤特性，包括密度、含水率、剪切强度等参数，为后续基础设计提供参考。
3. 水文条件调查：通过水文测量仪器获取水深、水流速度、水质等信息，评估对施工的影响，针对性地制定相应的施工方案，确保施工安全性。
三、深水基础类型深水基础施工技术主要包括以下几类基础类型：1. 钢筒沉井基础：通过在海底打桩并灌注混凝土，形成一个稳定的钢筒基础，适用于深水区域的建筑物和设施。
2. 浮式基础：通过在水下安装浮筒，并通过浮力和重力使其稳定在海底，适用于浮动设备的固定。
3. 锚固基础：通过使用锚链、锚桩或吊锚器等固定装置将建筑物或设施固定在海底，适用于需要抵抗水流和风浪力的环境。
4. 桩基础：通过在海底打桩并灌注混凝土或使用钢管桩来支撑建筑物或设施，适用于需要更大承载力的深水区域。
四、深水基础施工工艺深水基础施工的工艺主要包括基础设计、基础制造、基础安装和基础监测等。
1. 基础设计：根据水下地质调查的结果和工程要求，进行深水基础的设计，包括结构设计、材料选择和施工工艺等方面。
2. 基础制造：根据基础设计图纸和施工方案，进行基础的制造，包括钢筒制造、混凝土浇筑、桩基施工等工艺。
3. 基础安装：将制造好的基础组件运输到施工现场，并进行安装，包括吊装、沉井、水下焊接等工艺。
深水基础施工技术(一)
深水基础施工技术（一）引言概述：深水基础施工技术是指在水深较大的水域进行建筑工程的基础施工技术。
由于水深较大，施工环境复杂，对施工技术要求较高。
本文将从五个方面介绍深水基础施工技术的关键点。
正文：1. 确定施工场址1.1 选择合适的场址位置1.2 进行水深测量和地质勘探1.3 考虑环境保护因素1.4 确定桩基承载力和稳定性要求1.5 评估施工场址的可行性2. 基础设计与施工方案制定2.1 根据场址特点进行基础设计2.2 考虑地质条件和水动力因素2.3 制定合理的施工工期和进度计划2.4 选择适用的施工方法和设备2.5 进行风险评估和安全措施规划3. 桩基施工技术3.1 选择合适的桩基类型3.2 确定桩基的数量和布局3.3 进行桩身下沉和固定3.4 桩基检测和质量控制3.5 考虑桩基的水动力性能4. 人员培训与安全管理4.1 培训施工人员的专业知识和技能4.2 制定详细的安全操作规程4.3 提供必要的个人防护设备4.4 定期组织安全教育和培训4.5 设立安全监督和管理机构5. 施工过程监控与质量保证5.1 进行施工现场监控和检查5.2 定期进行施工进度评估5.3 进行质量检测和验收5.4 对施工过程中的问题及时整改5.5 制定施工记录和报告，保障施工质量总结：深水基础施工技术的关键点包括确定施工场址、基础设计与施工方案制定、桩基施工技术、人员培训与安全管理以及施工过程监控与质量保证。
合理选择施工场址，制定科学合理的施工方案，高标准完成桩基施工，合理培训人员并进行安全管理，以及施工过程的监控与质量保证，都是确保深水基础施工工程质量和安全的关键环节。
深水基础施工技术
深水基础施工技术摘要：本文介绍了岳口汉江二桥主桥58#墩深水基础施工中的关键技术控制，重点介绍了施工平台、钻孔桩施工及钢板桩围堰施工的具体技术措施。
关键词：施工平台、钻孔桩、钢板桩围堰一、工程概况主桥作为岳口汉江二桥（Ⅱ）的关键部位，位于湖北省仙桃市和天门市交界的汉江段上。
主桥从55#～60#墩，其起止桩号为K142+595～K143＋170，长575m，共设6墩，55#、56#墩位于北岸，57#、58#位于水中，59#、60#位于南岸。
上部结构为73＋112＋150＋150＋90m预应力连续箱梁。
主墩58#所处河床中分布地层为第四纪全新统到更新统冲击层，河床面高程为23.02m，河床表面为细砂，厚度为14m左右，中部为粘性土，厚度为5m左右，底部为细砂及圆砾，厚度为33～50m。
58#墩中心桩号为K142+930，其主要数据见下表墩号桩底标高（m）桩顶标高（m）桩长（m）桩径（m）根数58# ～53.980 18.020 72 2.3 18承台施工采用钢板桩围堰，围堰平面尺寸为18.4m×32.8m，钢板桩长度为18m ，围堰顶高程为29.5m，钢板桩底高程为11.5m，钢板桩入土深度为4.42m，封底混凝土厚底为2.60m。
围堰抽水高度为27.5m，围堰共设两层支撑，下层支撑用4片工56c型钢拼为一组作为导环，用Φ426×8和Φ600×8的钢管作为纵横向支撑。
安装高程为21.97m；上层支撑以2片新制1000mm高的工字型钢钢梁拼为一组作为导环，用Φ1000×8和Φ600×8的钢管作为纵横向支撑，安装高程为25.97m。
二、施工平台施工1、施工平台采用φ426mm钢管桩支撑，顺桥向布置4排，横桥向布置7排。
2、施工平台按布置4台50吨钻机进行设计，考虑施工时最不利荷载布置，钢管桩入土深度14m，保证35吨单桩承载力。
河床施工过程中冲刷深度按3.5m 计，考虑水流冲刷的“上冲下积”，上游侧入土深度以最少16.5m控制，中间以15.5m控制，下游侧按14.5m控制。
深水基础施工技术(二)
深水基础施工技术（二）引言概述：深水基础施工技术在工程建设中起着至关重要的作用。
在前一篇文章中，我们已经介绍了深水基础施工技术的一些基本概念和方法。
而在本文中，我们将进一步深入探讨深水基础施工技术的相关内容，包括施工前的调查与设计、施工中的工艺技术、监测与控制、施工中的安全问题以及材料的选择与使用等五个方面。
正文：1. 施工前的调查与设计1.1 通过岩土勘探获得深水地基的地质、地貌和水文信息1.2 基于地质信息进行深水基础的设计及计算1.3 进行深水基础施工前的模型试验与仿真分析1.4 针对特殊情况制定应急方案1.5 完善施工方案和施工图纸2. 施工中的工艺技术2.1 利用水下机械设备进行基础的沉降、浇筑与固结2.2 建立合理的施工工序与作业流程2.3 采用现代化监控与测量技术进行施工过程中的实时监测与数据获取2.4 进行船舶与浮动平台的沉降控制与调整2.5 采取有效的施工质量控制措施，确保施工质量3. 监测与控制3.1 在施工过程中对基础的沉降、倾倒、变形等进行监测3.2 采用水下无人机等新兴技术进行基础施工的实时监控3.3 制定合理的安全监测方案，及时发现并解决安全隐患3.4 建立完善的施工管理与控制体系3.5 结合人工智能技术进行施工过程的数据分析与预测4. 施工中的安全问题4.1 加强施工过程中的安全教育与培训4.2 配备必要的个人防护装备4.3 建立健全的施工安全管理制度4.4 加强施工现场的动态管理与安全监督4.5 强化应急预案及危险源管理5. 材料的选择与使用5.1 根据地质条件和施工需求选择合适的材料5.2 确保所选材料的质量和可靠性5.3 采购符合规范要求的材料5.4 制定材料使用方案，确保施工过程中的材料使用符合设计要求5.5 进行材料的试验与检测，确保施工安全和质量总结：深水基础施工技术作为工程建设中的重要内容，必须在施工前的调查与设计、施工中的工艺技术、监测与控制、施工中的安全问题以及材料的选择与使用等五个方面进行全面考虑与实施。
深水桩基施工工艺
深水桩基施工工法（YJGF）一、前言深水中修建桥梁等其他建筑物时，为了确保施工安全，使基础施工方便易行，减少施工干扰，降低工程成本，可采取钢管桩水中平台方案施工水中钻孔桩的施工。
二、工法特点1、施工过程中陆地之间的联系非常方便，顺利地解决了水中运输问题，并且安全可靠。
2、平台搭设方法简单，并且施工过程中处处有平台，即使毫无水上生活经验，工人也可顺利施工而不会造成晕船现象。
三、适用范围1、水深在30米范围的深水基础施工，2、跨越水库、河流、海湾的铁路公路桥梁深水基础。
四、施工工艺（一）工艺原理将浮箱、工字钢、桁架、卷扬机、卷扬机带动的旋转底座和起重机大臂等拼装组成浮吊，利用浮吊将浮箱和工字钢组成的导向船为导向框架，使用浮吊依靠导向船打设钢管桩，搭设水中平台，以水中作业平台为依托，下设钢护筒、钻孔、下放钢筋笼、灌注混凝土。
（二）工艺流程（见图一）(三)施工方法要点1、钢管桩及钢护筒的制作钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒，均现场卷制。
一般选用10~14mm厚的钢板，卷成小节后，将小节焊接成大节。
每节钢管之间采用内外周圈焊接，焊缝宽度不小于2cm。
2、浮箱拼装浮箱是浮吊的基础，由若干个小钢箱组成。
小钢箱外型为长方体底部周边为圆角，顶部为长方形，钢箱钢板厚度3mm，内部有钢制中隔板，顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板，小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接，顶部预留有锚栓孔，以连接固定锚机或其他需要固定的设备。
深水桩基施工工艺流程图（图一）在岸边用汽车吊依次将小钢箱吊放下水,通过螺栓连接和卡销连接并用的方式拼装成一个大浮箱。
(三)施工方法要点1、钢管桩及钢护筒的制作钢管桩所用的钢管和钻孔的水中部分所用的钢护筒，均现场卷制。
一般选用10~14mm厚的钢板，卷成小节后，将小节焊接成大节。
每节钢管之间采用内外周圈焊接，焊缝宽度不小于2cm。
2、浮箱拼装浮箱是浮吊的基础，由若干个小钢箱组成。
小钢箱外型为长方体底部周边为圆角，顶部为长方形，钢箱钢板厚度3mm，内部有钢制中隔板，顶部焊有带螺栓眼和卡销眼的角钢及钢板，小钢箱之间通过螺栓和卡销来互相连接，顶部预留有锚栓孔，以连接固定锚机或其他需要固定的设备。
研发大跨度深水深基础桥梁建造技术
一、绪论随着我国经济的快速发展和城市化进程，交通基础设施建设的需求日益增长。
大跨度深水深基础桥梁作为重要交通载体，在跨越江、海、湖等水域时具有显著优势。
此外，深水深基础桥梁建造技术还能为我国海洋战略、一带一路倡议等提供有力支持。
二、大跨度深水深基础桥梁建造技术（一）深水基础施工技术：研究新型桩基、沉井、钢管桩等基础形式，优化施工工艺，提高施工效率和安全性。
钻孔桩施工技术：钻孔桩是一种在深水或复杂地质条件下常用的基础形式。
施工过程中，先在水面下钻挖一个孔洞，然后将钢筋混凝土桩吊入孔中，最后灌注混凝土形成桩基础。
钻孔桩施工技术的关键在于控制钻孔精度、防止孔壁塌陷、确保桩身质量等。
钢板桩围堰施工技术：钢板桩围堰是一种常用的深水基础施工方法，适用于深水、流速较大的水域。
施工过程中，先在水中打入钢板桩，形成一个封闭的围堰，然后在围堰内部施工基础结构。
钢板桩围堰施工技术的关键在于确保钢板桩的打入深度、围堰的密封性以及基础施工的安全性。
锁口钢管桩围堰施工技术：锁口钢管桩围堰是一种在深水、岩层地质条件下常用的基础施工方法。
施工过程中，先在水中钻挖钢管桩的孔洞，然后将钢管桩插入孔中，并采用焊接或锁口方式连接。
锁口钢管桩围堰施工技术的关键在于钢管桩的插打精度、孔壁稳定性以及围堰的整体稳定性。
双壁钢套箱围堰施工技术：双壁钢套箱围堰是一种适用于深水、复杂地质条件下的基础施工方法。
施工过程中，先在水中组装双壁钢套箱，然后将套箱下沉至设计位置，并在内部施工基础结构。
双壁钢套箱围堰施工技术的关键在于套箱的组装、下沉及密封性控制。
钢吊箱围堰施工技术：钢吊箱围堰是一种适用于深水、大型基础工程的基础施工方法。
施工过程中，先在陆地上预制钢吊箱，然后通过吊装设备将钢吊箱安装到设计位置，并在内部施工基础结构。
钢吊箱围堰施工技术的关键在于吊箱的预制质量、安装精度以及基础施工的安全性。
（二）深水深基础大跨度钢桁梁施工技术：是在水域环境中针对大跨度钢桁梁结构进行安装和施工的一整套技术方法。
深水基础施工技术
深水基础施工技术随着经济的发展和科技的进步，水深海洋工程的建设逐渐向深海领域发展。
海洋深处，水流湍急，海底地形不规则，地质条件复杂，海洋环境的恶劣和船舶的限制，都给海洋工程的建设带来了极大的困难。
深水基础施工技术是现代海洋工程建设的重要组成部分。
在深水海洋工程建设中，要保证基础的牢固、安全和稳定，深水基础施工技术是非常关键的，本文将从以下几个方面对深水基础施工技术进行介绍。
一、深水基础施工技术的概述深水基础施工技术是解决深水海洋工程基础技术问题的一种综合技术。
深水基础施工技术针对深水海洋工程建设过程中海水深度超过40米的基础问题，采用特殊的传统技术和新材料技术。
深水基础施工技术的施工过程主要包括试验研究、设计方案、构件制作、堆载试验和安装。
二、深水基础施工技术常用的技术和方法1. 螺旋钻孔法螺旋钻孔法也称为桩孔重注法，是目前广泛使用的一种深水基础处理方法，其优点是施工简单、速度较快、施工土方较少和孔侧土体受到的干扰较小。
螺旋钻孔法的技术原理是把钢管螺旋推进到海底，通过旋转作用挖掘土壤，并把混凝土灌注到桩孔内，最后在桩孔顶部钻一个孔，用混凝土注入孔内固化成混凝土桩。
2. 胶结桩胶结桩是一种靠地壳胶结材料施工成的桩。
在深海矿山工程、大型海上工程的基础施工中，胶结桩已广泛采用。
胶结桩的施工过程如下：首先需要将基础部分挖掉，然后涂上堆距，再将天然高砂堆滚压整平，相邻的高砂堆之间间隔不少于0.8m，再采取腻子喷涂和成菜腻散、成硬的麻石高力绝缘防护材料，最后在上面涂上0.1m厚的水泥浆，并施工成为圆形的胶结桩。
3. 钻桩法钻桩法是一种通过回转钻孔机和钻孔桶将土样挖掘或钻成钻孔，并经过重新加固加密成桩而形成的一种深度基础施工技术。
其特点是施工技术稳定，对深水堆载和地基标高识别能力较高，施工速度较快。
但其缺点是施工设备较为复杂，成本较高。
三、未来深水基础施工技术的发展趋势当前，不断推进的深水走向和海底智能油田等能源领域的发展，为深水基础施工技术的发展提供了多方面的支持。
深水基础施工讲述
灌注工艺 水下混凝土灌注工艺流程
复测 孔深
放置 钢筋
笼
搭设 水下 混凝 土封 孔平
台
放置 水封 导管
灌注 水封 混凝
土
边灌 注水 封混 凝土 边拆 卸导 管至 灌注 完毕
凿除 桩头 浮浆 至设 计标
高
深 水 基 础 混 凝 土 浇 筑
深水钻孔桩施工灌注措施
(1)钻孔桩基础应根据图纸标明的桩径及地质资料选择钻机类型 （2）钻孔时为防止孔壁坍塌应根据不同地质以及桩长采取相应措施
可分为固定工作平台和浮动工作平台两种。
深水基 础钻孔 固定工 作平台
支架工作平台
常见的支架工作平台时利用已下的钢护筒加少量临时钢管柱作为支撑的钻孔平台。
深 作水 平基 台础
施 工 支 架 工
支架平台施工工艺流程
测
插
安装
安装
量
打
支架
安装
支架
撬打
钻机
定
支
桩的
钢护 筒导
上钻 机工
钢护
及配
钻孔
位
架
连接
向架
泥浆。
护筒
钻孔桩施工采用护筒起到固定桩位，引导钻头方向，隔离水源免其流入井中，保持孔口不 坍塌，并保证孔内水位（泥浆）高出地下水或施工水位一定高度。
护筒制作要求 ①用钢板或钢筋混凝土制作的埋设护筒，应坚实不漏水 ②护筒内径应比桩径稍大，有钻杆导向的正、反循环钻护筒内径应比桩径大20~30cm。
深水基础施工讲述
深水桥梁发展概况
我国深水桥梁主要分布在长江中下游及其支流以及沿海海峡等区域。 国内深水桥梁基础多为桩基础， 根据桩基础的施工方法可分为钻孔桩基础和打入桩两种。
桩基础按承台的位置又分为低桩承台基础和高桩承台基础
深水自升平台设计的三项基础技术研究
ｆ ｉ ｅｄｔｒ ｉｉ ｉ ａａ ｓ ｎ ｐｃ ａ ａ ａ ｓ ｆｕ ｕ ｒ ｏ ｔ ｏ ｇ ｓｔ ｕ ｅｐｏｅｓｓａ ｄａｃｒ ｉｓｉ ａ ｇ ｅ ｍ ｎｓｃ ｎ ｌ ｉ ａ ｄｓｅｔ ｌ ｎｌ ｉ ｏ ｂ ｌ ｉ ｓ ｆ ｅ ， ｅｓ ｐ ｔ ｒｃｓｅ ｎ ｓｅｔ ｎ ｓ ｔ ｕ ｅ ｔ ｙ ｓ ｒ ｙｓ ｔ ａｊｎ ｌ ｈ ａ ｔ
［ 收稿 日期］ ０９— ２ ２ ２０ １ — ７ ［ 作者简介］ 张
为满足深水 自升 平台的拖航稳性 ， 常的做法是 通
拖航前先将桩腿截去一段 ， 截掉的桩腿随船或另外运
至下一作业地 点 ， 立桩前再将截掉 的桩 腿重新 焊接上
ｆａ ｉ ｌｔ ｅ ｓｂｉ ｙ，ａ ｄ ｄｉｃ ｓｅ ｈ ｐ ｌｃ ｔ ｎ ｏ ｌｔｏ ｅｓ ｃ ｒ ｓ ｏ ｓ ｐ ｃ ｒｌｍｅ ｈ ｄ． ｉ ｎ ｓ ｕ ｓ ｓ ｔｅ ａ ｐ ｉ ａｉ ｆｐ ａｆｒ ｓ ｉｍｉ ｅ ｐ ｎ ｅ ｓ ｅ ｔａ ｔ ｏ ｏ ｍ
０ 引 言
Ｔｈ ｅ ａ ｉ ｅ ｈ ｉ ａ ｅ ｅ ｒ ｈ ｓ ｏ ｅ ｐ ｓ ａ ｓ ｌ－ ｌ ｖ ｔ ｄ ｕ ｉｓ ｒ ｅ ｂ ｓｃ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌｒ ｓ ａ ｃ ｅ ｎ ｄ ｅ ． ｅ ｅｆ ｅｅ ａ ｅ ｎ ｔ
Ｚ ａ ｇ Ｙｏ ｇ Ｍ ａ Ｗ ａ ｇ ｏ Ｌｉ ａ ｍｉｇ ｈ ｎ ｎ ｎｋｕ ｕ Ｘｉｏ ｎ
深 水 自升 平 台是 海洋 工 程 发展 的热 门船 型 ， 优 秀 的平 台设计建 立在众 多基 础技 术积 累之上 。本文 就稳性 和运动两 个 涉及 拖 航 安 全 ， 以及 桩 腿 结构 的
１ １ 拖航 稳性 ．
自升平 台的拖航稳性分析需考 虑各 个方 向 ， 算 计 工 作量大 ， 加之拖航 的实 际装载情 况难 以完全预先 确 定， 因此 自升平台拖航装载稳性校 核多采用极 限重心
深水基础施工
插打钢板桩时，其吊点离桩顶距离不应小于1/3桩长
开始沉入几根桩后，随即检查其平面位置是否正确，桩身 是否垂直 钢板桩堆放、搬运、起吊时，应防止由于自身重力而引起 的变形及锁口损坏 围堰形成后，要求防水严密。
钢吊箱是临时阻水结构
作用：通过吊箱侧板和底板上的封底混 凝土围水，为高桩承台施工提供无水的施工 环境 优点：施工工期短、流水阻力小、利于 通航、不需沉入河床、施工难度小、材料用 量少，经济合理等。
影响基础施工的另一个主要因素是水文条件， 若枯水期与洪水期的流速和水位差别较大时，应 尽量避开洪水期，根据工期合理安排施工时间。
钢板桩围堰具有强度大、入土深、 联结紧密、不易漏水、反复利用、操作 方便等优点。
是在水深 4—6m 的砂，黏土河床上 进行基础施工常用的围堰形式，采用钢 板桩围堰一般用钢管桩钻孔桩平台。
一般采用先堰后桩法，先封底再钻桩
钢套箱围堰下放就位，钢护筒定位，围 堰封底 利用套箱围堰做施工平台进行钻（挖） 孔桩施工
围堰抽水，承台施工
1、深水钢套箱采用双壁结构
2、结构受力需要
3 、具有自浮能力，实现围堰自码头附近顺利浮 运至墩位并注水下沉就位。 4 、可以作为桥墩的永久防撞结构，以代替防撞 排桩结构
钢板桩插打应该保持竖直不偏，插打刚板桩前， 两钢板桩的锁口涂抹黄油。一是利于堵水，二是防止 板间摩擦阻力过大，造成插打钢板桩时，后一个钢板 桩将前一个钢板桩带下，降低顶面标高。
钢板桩插打完后应做好内部支撑工作，做好支撑 后再向外抽水。水深较深时应一边支撑一边抽水。抽 水完成后进行清底工作。
在保证钢板桩竖直沉入的前提下，每个板应一次性打入 至设计深度
依地形考虑，先低后高 依平面考虑、由边向中
钢吊箱的结构构造由底板、侧板、内 支撑、悬吊系统及定位系统组成。
大跨桥梁深水基础施工技术
２ 深水 基 础 施 工
２ １ 水上 施 工平 台 ．
水 上施 工 平 台 是 为 钢 护筒 竖 立 埋 设 、 机钻 钻
收 稿 日期 ： ０９ １ ． ２ ０ —２１ ６
起 重 梁 为 贝雷 支 撑 架 联 结 的 单 层 ４排 贝 雷 片 主
作者简介 ：代筠杰 （ ９５ ） 男 ， １ ８ 一 ， 湖北武汉人 ， 博士研究生 ， 研究方 向为桥 梁与隧道工程 ，ｄｉ＠ｈ ｔ ｉ １ｉ。 ｙａ ８ ｏｍａ ．ｏ１ ｌ ３／
第２ ７卷第 ２ 期 ２Leabharlann ０ ０年 ６月 华中
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大 跨 桥 梁 深 水 基 础 施 工 技 术
台。
孔 、 注水 下 混 凝 土 等施 工 需 要 而 搭设 的 。它是 灌
钻 孔桩施 工 时 钢 护筒 下 沉 、 机 钻 孔 和 水 下 混凝 钻
土灌 注 的水 上 作业 平 台 ， 时也 作 为 承 台施 工 时 同 钢 吊箱 围堰 施 工 的作 业 平 台 。为确 保 安 全 可靠 、
直径 ６ ０×１ 钢管 桩支 承 ， 管桩 间用 Ｉ５工 ０ ０ｍｍ 钢 ２ 字钢 和 １４槽 钢 焊接 连 接 成 平 联 和 斜 撑 ， 护 简 １ 钢 与钢 管桩 间通过 １５工字 钢 连接 ， 护 筒 间用 Ｉ５ ２ 钢 ２ 工 字 钢焊 接 连 接 ， 做 泥 浆 循 环 系 统 。施 工 平 台 兼
代筠杰 ， 李 辉 ， 刘才华 ， 陈明浩４ 林贤光４ ，
深水基础的施工技术(一)2024
深水基础的施工技术（一）引言概述:深水基础的施工技术是在复杂的水下环境中，为建筑物提供高稳定性和安全性的重要工程技术。
深水基础的施工过程需要充分考虑水下土质、水流、水压等因素，以确保基础工程的质量和可持续性。
本文将就深水基础施工技术的关键要点进行阐述。
正文:一、地质勘测与设计1.开展水下地质勘测，了解水下土质情况，掌握水下地层结构及特性。
2.采集和分析水下的岩土样品，进行试验研究，确定合适的基础类型和尺寸。
3.基于地质信息和结构要求，设计合理的深水基础结构，包括承载力计算、稳定性分析等。
二、基础施工准备工作1.准备施工材料，包括适用于水下环境的特殊材料。
2.安排适当的水下施工设备，如潜水器材、潜水船等。
3.保证施工现场的安全，搭建临时工程设施和设备。
三、基础施工技术1.确保基础施工区域的水下排水，防止水流对施工造成影响。
2.选择合适的基础施工方法，如沉井法、打靶桩法等。
3.进行基础基坑的挖掘和土方的清理，保持施工现场整洁。
4.根据设计要求，进行深水基础结构的预制和安装。
5.进行基础灌浆和回填，提高基础的稳定性和承载能力。
四、施工质量控制1.监测施工过程中的水下土体变形和水压变化，及时调整施工方法。
2.进行水下试验和检测，确保基础施工的质量和安全性。
3.进行施工现场的质量检查，及时纠正施工中的问题和缺陷。
五、安全与环保保障1.制定安全施工方案，保证施工人员的安全。
2.加强施工现场的环境保护和水质监测，减少对水体的污染。
3.建立应急预案，应对可能发生的水下事故和灾难。
总结:深水基础的施工技术是确保建筑物在复杂水下环境中稳定和安全的关键。
从地质勘测和设计到施工准备、基础施工技术和质量控制，以及安全与环保保障，都需要综合各方面的要素。
通过合理的技术方案和严格的施工管理，可实现深水基础工程的高质量和可持续发展。
深水基础的施工技术(二)
深水基础的施工技术（二）引言：深水基础的施工技术在海洋工程领域具有重要意义。
在上一篇文章中，我们已经探讨了深水基础施工技术的一些基本概念和方法。
本文将进一步讨论深水基础的施工技术，重点介绍深水基础的建造和安装过程中需注意的关键点。
正文：一、土壤勘察与地基设计1.进行溢流沉箱或吊桶的选型和数量评估。
2.开展现场地质勘测，包括土层性质、地层压实度及垂直传导率等参数的测试。
3.基于勘察结果进行地基设计，包括桩的位置、数量和深度的确定等。
二、基础建造与浇筑1.施工前进行水下地面清理，确保基础的建造环境清洁。
2.选择适当的混凝土配比和混凝土结构形式，确保基础具有足够的抗浪和抗冲击能力。
3.采用合适的施工工艺，如逐层浇筑、防波堤航道浇筑等。
4.保证混凝土浇筑过程中的严密性，防止浪涌和水泥混凝土流失。
三、基础安装与定位1.选择适当的起吊设备，包括吊船、吊机等，并进行必要的安全措施。
2.确保基础与海底之间的平衡，避免基础在安装过程中倾斜或下沉。
3.使用合适的定位方法，如全球定位系统（GPS）或声纳定位系统（SONAR），准确测量基础的位置和方向。
4.对于较深的水深，可以考虑采用遥控和自动定位装置，提高安装的准确性和效率。
四、基础固结与加固1.在基础安装完成后，进行固结处理，如注浆、沉沙等，以增加基础的稳定性。
2.采用适当的加固措施，如添加钢筋或纤维增强材料，增加基础的抗震和承载能力。
3.定期监测基础的稳定性和变形情况，及时采取补强措施。
五、质量检验与安全控制1.进行基础质量检验，包括混凝土强度测试、牢固性检查等。
2.进行安全控制，确保施工现场的安全，加强工人的安全意识和操作规范。
总结：深水基础的施工技术涉及诸多关键点，包括土壤勘察与地基设计、基础建造与浇筑、基础安装与定位、基础固结与加固以及质量检验与安全控制等。
只有在每个环节都严格把控，并采取适当的措施，才能确保深水基础的施工顺利进行，并具备足够的稳定性和安全性。
主塔深水基础施工技术1(武汉天兴洲大桥)
研究高强度、轻质、耐腐蚀等性能优异的新材料，以提高主塔基础的承载能力和耐久性 。
新工艺
探索新的施工工艺，如3D打印技术、预制拼装技术等，以提高施工效率、降低施工难 度和成本。
智能化与自动化技术的应用研究
智能化
研究智能化监测系统，实时监测主塔基础的变形、位移和受力情况，为施工提供科学依据。
自动化
国内外发展现状与趋势
国内外发展现状
目前，国内外在主塔深水基础施工技术方面已经取得了一定 的研究成果和应用经验，但仍存在一些技术难题和挑战。
发展趋势
未来，随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，主塔深 水基础施工技术将朝着更加高效、智能、环保的方向发展， 同时将不断探索和应用新的施工方法和工艺，以提高施工效 率和质量。
施工质量控制
质量管理体系建立
01
建立完善的质量管理体系，明确各岗位的质量责任，确保施工
质量可控。
质量检测与监控
02
采用先进的检测设备和监控系统，对施工过程进行实时监测和
记录，及时发现并处理质量隐患。
验收与评估
03
按照相关标准和规范进行工程验收和评估，确保工程质量符合
要求。
03
CATALOGUE
武汉天兴洲大桥主塔深水基础施工实例
解决方案
采用深水基础施工技术，如桩基施工、围堰施工等，同时结合先进的施工设备 和技术手段，确保施工质量和安全。
环境保护与可持续发展
环境保护
施工过程中应采取有效措施，减少对周边环境的影响，如控制施工噪音、减少水 土流失等。
可持续发展
采用节能、环保的施工材料和技术，降低能耗和资源消耗，实现绿色施工和可持 续发展。
根据地质勘察资料，设计合理的桩基 结构，包括桩径、桩长、桩间距等参 数，以满足承载力和沉降要求。
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深水平台的基础技术深海平台的种类Semi Submersible Platform –2414 mAdvantage:•Large deck space•Easy relocation•Re-use•Less motion than other floaters •Large production capacity •Ballasted up and down Disadvantage:•Mooring requirement深海平台的种类Semi Submersible Platform Numerical prediction of semi-sub air gap•Numerical wave basin to research of air gap, wave run up and slamming load•Model test study of air gap and slamming深海平台的种类Semi Submersible Platform深海平台的种类TLP Platform –1425 mAdvantage:•Large deck space •Easy relocation •Re-use•Less motion than other floaters •Large production capacityDisadvantage:•Mooring requirement深海平台的种类TLP Platform深海平台的种类Spar Platform –2383 mAdvantage:•Small production •Easy relocation •Re-use•Less requirement of mooring to hold upright •Ballasted up and down•Economical to build for small rigsDisadvantage:•Limited production深海平台的种类Spar Platform深海平台的种类Spar Platform深海平台的种类Spar Platform深海平台的种类FPSO & FLNG –1780 mAdvantage:•Medium & deep water •Easy relocation •Multi-use•Particular effective in remote and deep water where seabed pipeline is not cost effective •Economically in smaller fields where can be exhausted in a few yearsDisadvantage:•Limited production capacity •Difficult to strict motion requirement半潜式平台Shallow Water Effect of Large FPSO半潜式平台Dynamic Response of FPSO半潜式平台分为五代第一代第一代：：1971年前的平台•典型平台SEDCO135, 瓶装多柱浮体和斜连杆组合体•缺乏技术交流和规范的设计准则•没有一个平台设计是充分理解了半潜式平台的基本原理•不具有移动钻井平台的竞争力不具有移动钻井平台的竞争力，，而仅具有FPS 的生命力SEDCO 135Pentagon 81半潜式平台分为五代第二代第二代：：1971-1980年的平台•这一代平台受到了钻井船的竞争挑战挑战，，要求更好的移动性和较少的浮体柱•证明了两个浮筒就足够了•第二代平台的特点是双浮筒和灵Chris Chenery活的移动性•虽然缺乏对半潜平台原理的充分理解理解，，但是从平台的表现来看但是从平台的表现来看，，设计还是相对合理的•第二代的特点是设计知识得到了广泛的交流•Alexander Kjelland 由于多余结构件设计错误而导致平台翻掉•第二代向第三道过渡得很迅速第二代向第三道过渡得很迅速，，1979年设计两台年设计两台，，1980年无设计AlexanderKjelland （Failed ）半潜式平台分为五代第三代第三代：：1981-1984年的平台•吸取第二代教训吸取第二代教训，，Ocean Ranger 的设计体现了第三代设计理念•除了增加平台尺寸和有效荷载除了增加平台尺寸和有效荷载、、提高多余构件的标准外高多余构件的标准外，，主要是保持双浮筒形式浮筒形式、、采用壳型上部结构采用壳型上部结构、、优化连接处设计以及完整理解半潜式平台Ocean Ranger深水平台的基础技术的原理Ocean OdysseyScarabeo 5Zapata Arctic半潜式平台分为五代第四代第四代：：1985-1998年的平台•结构庞大结构庞大、、适应恶劣环境和深水操作•完全依靠壳体上部结构完全依靠壳体上部结构、、无斜拉杆、仅有水平连杆•去掉斜拉杆后去掉斜拉杆后，，疲劳问题大为改善，从而大幅减少了水下检测要求Asgard BGVA4500Petrobras XVIII半潜式平台分为五代第五代第五代：：1998年后建造的平台•斜形稳定柱•较少连杆•稳定性好Deepwater Nautilus半潜式平台的关键系统半潜式平台的关键系统半潜式平台的关键系统半潜式平台的关键总体分析----稳定分析半潜式平台的关键总体分析----强度分析半潜式平台的关键总体分析----疲劳分析半潜式平台的关键总体分析----锚泊定位分析设计中应考虑MODU 和FPS的差异•半潜式平台是从M obile O ffshore D rilling U nit开始的主要主要执行派遣钻井任务，，需要移动性•MODU主要主要执行派遣钻井任务对移动性要求不高，，而双浮筒结构的优点是移动方便•FPS对移动性要求不高•双浮筒结构不利于提高总体强度•MODU一般不适合于长期定位的锚泊定位系统要求稳定性好，，而且很昂贵•FPS的锚泊定位系统要求稳定性好•FPS的设计要求优先考虑如何减少风和流荷载•FPS的设计会考虑封闭式的浮体由于易于移动，，有利于方便维护•MODU由于易于移动浮体平台设计要考虑的问题三大组成部分三大组成部分：：平台平台、、柱体和浮筒三个目标三个目标：：•整体重心高于浮力重心•稳定支撑高于最高波峰的有效荷载•最小化平台对波浪的响应基本要素基本要素：：•Weights and CoG (cycle of steadily improving)•Hydrostatic and tank capacities •Intact and damaged stability •Wind forces (stability and mooring loads)•Current forces (mooring loads)•Ballast system performance •Motions (sea keeping, drift and low frequency mooring loads)•Global strength •Fatigue•Maximum lightship draft for quayside outfitting •Maximum beam for canal transit or dry transportatiom •Maximum lightship weight and VCG envelop for dry transport•Environmental ceriteria for operations, transit and survival 浮体平台的设计条件•Maximum lateral eccentricity of deck load which needs to be trimmed•Maximum allowable motions (angles, accelerations) for each given environmental load condition•Applicable rules and standards •Constraints for various load cases: operations, transit, survival and installation•Weight estimates need to be made of all permanent payload & variable load cases半潜平台的功能和构件•明确平台功能-----钻井钻井、、吊重吊重、、生活楼生活楼、、水面和水下操作水面和水下操作、、稳定承载最高波峰以上的有效荷载波峰以上的有效荷载、、最小化对波浪的响应最小化对波浪的响应、、移动等•四个主要构件-----浮筒浮筒、、稳定柱稳定柱、、平台平台（（包括设施包括设施）、）、）、连杆连杆三代二代两个浮力部分两个浮力部分：：•浮筒•稳定柱稳定柱（（半潜时）结构强度：三代四代结构强度：•强度不是稳定柱和浮筒主要因素•稳定柱之间的跨度是主要因素•甲板结构强度是平台整体强度的主要部分•连杆提供补充强度•连杆结构建造费用高连杆结构建造费用高、、易于产生疲劳问题于产生疲劳问题、、检测和维修费高平台甲板强度•早期的半潜平台甲板采用单层结构早期的半潜平台甲板采用单层结构，，从而需要较多的斜连杆从而需要较多的斜连杆，，产生疲劳问题•新型设计改用空心壳型结构新型设计改用空心壳型结构，，结构轻结构轻、、价格低价格低、、强度更高第二代平台甲板新型平台甲板稳定柱平面布置图稳定柱分为两大类独立式稳定柱（（早期设计早期设计））•独立式稳定柱新型设计））•相连式稳定柱（新型设计稳定柱平面布置图浮筒稳定柱平面布置图浮筒稳定柱平面布置图连杆强度•连杆的主要功能是承受扩张和挤压少用斜连杆，，减少疲劳问题•少用斜连杆•封闭浮筒有利于避免采用斜连杆•双浮筒需要水平连杆动力定位和锚泊系留装置锚泊系留装置动力定位系统立管立管要考虑的因素立深水立立管浮筒管动力响应管立管尺寸和达到的水深水下浮体尺寸设计初始设计考虑初始设计考虑：：•根据设备、有效荷载和高于最高波峰初定稳定柱的数量、尺寸和间隔•根据最小化波响应确定浮筒尺寸和形状，以及它们的间隔•估计重量、浮力和稳定性的平衡•当形状和关键尺寸参数确定后确定后，，进行建模以及稳定性以及稳定性、、运动、锚泊定位和结构分析•建立初始的参数模型•RAO 计算重力和浮力估算•浮力必须足够支撑整个平台的重力浮力取决于浮筒、、稳定柱和连杆的体积•浮力取决于浮筒平台重力有两部分：：自重和变化重量•平台重力有两部分•重心是重要参数壳形结构设计寿命、、易检测和易维修壳形结构设计要考虑三重要因素：：寿命•壳形结构设计要考虑三重要因素•这三点对永久平台尤为重要•壳形结构设计的两个基本强度要求壳形结构设计的两个基本强度要求：：局部和整体强度壳形钢用于承受局部荷载，，而仅有15%为总体结构•80-85%壳形钢用于承受局部荷载总体结构的重力和浮力总体结构承受波浪力情况谢谢！谢谢！。