月东油田人工岛深水砂桩施工工艺初探

工护岸地基基础进行加固，提高了地基承载力，改善地基的整体稳定性。本工艺相比较其它软基处理方法而言，具有造价低、可操作性强、处
理效果好等优点。本文主要介绍我公司利用打砂桩船（铺排二号改造），打设砂桩进行人工岛软地基处理，顺利完成７ ８ ３ ０ 根深水砂桩施工的
成功经验。
关键词：深水砂桩工艺 提高 改善
2 框架结构填充墙裂缝的预防: 所 有 以 上 造 成 填 充 墙 裂 缝 的 症 结 ，归
根到底还是要在原料配比和施工上多下工 夫，才能避免此类通病的发生，重点要注意 以下几点：
（１）控 制 砌 体 质 量 和 砂 浆 配 合 比 的 强 度 ，改 善 砂 浆 和 易 性 ，砌 筑 时 灰 缝 饱 满 密 实 ，按 净 面 积 计 算 ，水 平 缝 砂 浆 饱 满 度 不 得 低 于 ９０％，竖 缝 砂 浆 饱 满 度 不 得 低 于 ８ ０ ％ ， 严 禁 砌 体 出 现 瞎 缝 和 透 明 缝 。对 于 混 凝 土 砌 块 应 采 用 和 易 性 好 、粘 结 力 强 、 稠 度 控 制 在 ５ ０ ｍ ｍ 以 下 的 混 合 砂 浆 。常 温 下 ，普 通 混 凝 土 小 砌 块 的 日 砌 高 度 控 制 在 １ ． ８ ｍ 内 。（ ２ ） 砌 块 靠 紧 柱 壁 ， 减 少 灰 缝 厚 度 。在 砌 砖 时 到 梁 底 最 后 的 几 块 砖 暂 不 砌 ，停 ３ 天 后 待 砌 体 砂 浆 压 缩 沉 降 基 本 稳 定 后 ， 再 砌 斜 砖 来 顶 紧 加 固 。（ ３ ） 控 制 砌块含水率及确保２８ｄ龄期后出厂，严禁 雨 后 砌 筑 墙 体 和 浸 水 、受 潮 砌 块 上 墙 砌 筑 。（ ４ ） 砌 墙 时 按 规 定 锚 入 拉 接 筋 ，墙 体 与 柱 子 连 接 处 设 置 拉 结 筋（２Φ６×５００）；粉 刷 前 在 混 凝 土 柱 与 墙 体 、梁 与 墙 体 之 间 铺 钢 丝 网 片 或 纤 维 布 防 裂 。（ ５ ） 通 过 构 造 措 施 如 设 置 构 造 柱 、芯 柱 和 圈 梁 等 加 强 墙 体 的 整 体 性 和 抗 裂 性 ，以 达 到 减 小 墙 体 的 变 形 ， 减 少 裂 缝 。（ ６ ） 对 屋 顶 进 行 隔 热 处 理 ，以 减 少 由 于 屋 面 热 胀 变 形 对 墙 体 产生的温度应力。
船 。该 船 上 配 备 １．５ｍ３长 壁 挖 掘 机 一 台 ，直 接将砂倒运到打桩船的斜板及其他存砂场 地 。根 据 七 个 区 单 根 砂 桩 理 论 用 砂 量 的 不 同 ，加 工 ０．６～ １．０ｍ３料 斗 六 个 。打 桩 时 ，桩 管 自 沉 结 束 后 ，人 工 向 料 斗 加 砂 ，每 根 桩 管 自 带 下 砂 漏 斗 ，然 后 通 过 打 桩 机 自 带 吊 钩 配 合 人 工 通 过 漏 斗 向 桩 管 内 喂 砂 ，达 到 砂 桩 的 理 论 用 砂 量 后 ，开 动 打 桩 机 的 振 动 锤 继 续 沉 管 直 至 砂 桩 的 设 计 控 制 底 高 程 ，用 测 砣 测 此 时 桩 管 内 的 砂 面 标 高 ，继 续 加 砂 直至达到预先计算的用砂量。
的 吊 钩 将 装 砂 料 斗 提 至 漏 斗 入 口 处 ，缓 慢
打 设 振 冲 砂 桩 ，应 严 格 对 标 高 进 行 控
掂钩直至装砂料斗与漏斗入口相碰自然打开 制，根据打设底标高，及时准确掌握施工潮
料斗开关制动，往桩管内灌砂，达到预先计 位 ，调 整 打 设 深 度 。不 得 出 现 浅 向 偏 差 ，当
第 二 次 往 桩 管 内 边 灌 砂 边 灌 水 ，以 保 证 砂 子 饱 和 密 实 ，直 至 达 到 预 先 计 算 的 砂 量 要
求 ；在 震 动 锤 的 震 动 下 提 升 桩 管 至 砂 垫 层
顶 面 ，提 升 桩 管 一 定 要 保 证 匀 速 缓 慢 ，以 确
保砂桩的连续均匀。
３．３．５ 灌 砂 量 、灌 砂 率 的 确 定
（１）施工工艺流程图（图６） （２）施 工 程 序 ３．３．１ 砂 桩 船 定 位 打 桩 船 采 用 两 台 ＧＰＳ进 行 定 位 。定 位 原 则 是 ：因 为 桩 机 在 船 上 的 平 面 布 置 间 距 为 ６．５ｍ／台（ 每 两 个 桩 架 中 心 之 间 的 距 离 ）， 而 砂 桩 顺 码 头 方 向 布 置 间 距 为 １．３ｍ，因 此 ， 打 桩 船 顺 码 头 方 向 站 位 。移 船 时 绞 动 锚 缆 ， 根据电脑屏幕显示的施工船与设定工作区 的 相 对 位 置 移 船 ，严 格 控 制 移 船 速 度 ，待 船 只 准 确 就 位 后 ，抛 １号 、３号 及 ４号 、５号 、６号 交叉锚以保证船只的精确定位。 ３．３．２ 振冲沉管对桩位 首 先 将 振 冲 器 对 准 桩 位 ，要 求 振 冲 器 要 垂 直 落 下 ，倾 斜 度 控 制 在 设 计 和 施 工 规 范 允 许 之 内（ １．５／％）。对 好 桩 位 后 开 动 电 机 、卷 扬 机 、震 动 锤 等 电 器 设 备 ，检 查 它 们 工作是否正常。 ３．３．３ 砂 料 料 源 、供 应 及 上 料 砂 桩 用 砂 由 专 门 的 运 输 船 ——新 安 达 １７船 由 营 口 港 运 至 施 工 现 场 ，该 船 的 运 输 能力为２０００ｍ３左右，能保证正常施工砂的用 量 。运 至 现 场 后 ，利 用 传 送 带 吹 至 运 兴 ７９８
图4
图6 施工工艺流程图 表1 地基容许承载力表
图5 表3
表2 表4
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工 程 技 术
墙 柱 间 隙 过 大 ，最 上 皮 砌 块 未 顶 贴 梁 底 ；３） 构 造 不 合 理 、施 工 不 当 。
（１）沿 交 接 部 位 裂 缝 开 凿 外 墙 饰 面 层 （到 达 砖 墙 面 ）６００ｍｍ宽 ，用 钻 子 凿 除 该 处 抹 灰 层 并 清 理 基 层 。（２）对 裂 缝 采 用 快 硬 水 泥 进 行 封 缝 处 理 ，按 ４００ｍｍ间 距 预 埋 一 个 灌 浆 咀 ，并 用 人 工 压 力 机 灌 注 聚 合 物 水 泥 浆 作 堵 漏 处 理 。（３） 批 抹 １ ０ ～ １５ｍｍ 厚 钢 网 及 高 效 防 水 砂 浆 找 平 层 。（４）批 抹 ５～ ７ｍｍ厚 聚 合 物 水 泥 复 合 防 水 涂 料 作 局 部 防 水 层 ，并 同时恢复饰面层。
中图分类号：Ｔ Ｅ ９ ３
文献标识码： Ａ
文章编号：１ ６ ７ ４ － ０ ９ ８ Ｘ （ ２ ０ １ ０ ） ０ ２ （ ｂ ） － ０ １ １ ４ － ０ ３
1 概述 月东油田人工岛位于中国渤海辽东湾
北 端 ，北 距 辽 宁 省 盘 锦 市 约 ４０ｋｍ ，西 距 锦 州 市１００ｋｍ，东 距 营 口 市４０ｋｍ。人 工 岛 护 岸 基 础 部 分 因 原 始 土 层 软 弱 ，地 基 承 载 力 和 变 形 不 能 满 足 使 用 要 求 ，因 此 设 计 确 定 护 岸 基 础 采 用 砂 桩 复 合 地 基（ 见 图 １）。 2 护岸砂桩加固区地质与土层分布
砂 桩 施 工 过 程 中 ，灌 砂 量 和 灌 砂 率 的 控 制 是 保 证 砂 桩 均 匀 连 续 的 基 础 ，在 匀 速
震动提升桩管的同时检测桩管内的砂面标
高，单根砂桩理论灌砂量可以通过下式来计
算：
理论灌砂量
Ｖ理论＝（Ｌ桩长＋ Ｈ垫层）× π Ｄ２桩外径× Ｋ／ ４ ＋ Ｖ， 式中：
Ｖ理论——理 论 计 算 需 要 灌 砂 的 体 积 ； Ｌ桩长——设 计 桩 长 ； Ｈ垫层——砂 垫 层 厚 度 ； Ｄ外径——砂 桩 桩 管 的 外 径 ； Ｋ——天 然 砂 体 积 与 震 动 密 实 砂 体 积 之 比 ，通 过 实 验 取 Ｋ＝１．３１ ；
人工岛岛体建造工程所处区域的地质 多 为 淤 泥 、淤 泥 质 粉 质 粘 土 ，各 层 土 质 情 况 如 下（ 见 图 ２）。
各层地基容许承载力（见表１）
3 工艺介绍 3.1 砂桩分区
本 工 程 砂 桩 设 计 桩 径 为 φ ５００ｍｍ ，中 粗 砂 桩 体 ，总 计 ７ ８ ３ ０ 根 。砂 桩 穿 透 淤 泥 及 淤 泥 质 土 层 ，砂 桩 内 的 砂 体 应 达 到 中 密 状 态 ，共 分 为 七 个 施 工 区 域（ 见 图３）。
侧。启 动 固 定 在 船 上 的 １２０ｋＷ发电机，打开 制 底 高 程 为 ：－１４．３ｍ ；Ⅳ 、Ⅴ 区 砂 桩 控 制 底
打 桩 船 卷 扬 机 制 动 ，砂 桩 管 在 系 统 重 量 作 高 程 为 ：－１３．９ｍ ；Ⅵ 、Ⅶ 区 砂 桩 控 制 底 高 程
用下自沉；自沉结束后，利用打桩机上自带 为 ：－ １ ４ ． ０ ｍ ）。
算理论灌砂量后，停止灌砂（通过灌砂量的 发 现 地 质 情 况 变 化 ，无 法 按 设 计 要 求 打 设
控制是保证砂桩连续的重要条件）。启动６Ｔ 时 ，应 及 时 与 现 场 监 理 人 员 联 系 并 征 得 设
计 同 意 后 方 可 变 更 打 设 标 高 。桩 管 下 沉 至
设 计 标 高 后 ，用 测 砣 检 测 桩 管 内 砂 面 标 高 ，
连 接 成 一 个 系 统（ 见 图５），
震 动 锤 震 动 桩 管 ，使 桩 管 下 沉 至 设 计 标 高
பைடு நூலகம்系 统 在 打 桩 船 一 个 吊 钩 、震 动 锤 扶 手 、 （ 本 工 程 砂 桩 共 分 七 个 施 工 区 域 ：Ⅰ 、Ⅱ 区
打桩船钻架的控制下固定于打桩船船舷外 砂 桩 控 制 底 高 程 为 ：－ １ ５ ． ０ ｍ；Ⅲ 区 砂 桩 控
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工 程 技 术
关永冰 （济南工程职业技术学院 山东济南 250200）
摘 要： 深水砂桩工艺是利用砂桩与淤泥质土进行置换形成复合地基，以提高软土地基承载力的一种方法。本工程中通过砂桩施工对人
3 框架结构填充墙裂缝的处理 修补时间，最好在室内气温１０℃左右时
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的 气 侯 里 ，裂 缝 的 修 补 材 料 应 根 据 结 构 类 型 和 裂 缝 性 质 使 用 ，其 嵌 填 材 料 应 具 良 好 的 粘 结 性 、抗 渗 性 。对 于 建 筑 物 正 常 使 用 无 明显影响的裂缝，也可以不封堵裂缝，为了 美 观 目 的 ，采 取 用 装 饰 材 料 表 面 覆 盖 的 方 法 处 理 。下 面 例 举 一 个 实 例 ，讲 解 由 于 墙 体 与 粱 、柱 交 接 部 位 在 温 度 应 力 作 用 下 而 导 致温度裂缝的处理方法：
备 ６ｔ振 动 锤 ，振 动 锤 带 着 套 管 在 桩 架 上 可 以上下运动。另 外 ，对该船的锚系设施进行 了 改 进 ，配 备 ７ｔ海 军 锚 ６个 作 为 工 作 锚 ， ６Ｔａｃ－１４大 抓 力（ 锚 带 φ ６８ｍｍ，链 １０节 ）作 为 防 风 锚 ，以 增 加 船 舶 抗 风 浪 能 力 ，从 而 增 强稳定性。 3. 3 砂桩打设施工工艺
３．３．４ 振 冲 成 桩 ６Ｔ震 动 锤 、砂 桩 桩 管 通 过 法 蓝 和 螺 栓
图2
图1
图3
１１４ 科技创新导报 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ
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各 区 砂 桩 标 高 、数 量 及 用 砂 量 如 下 表 （ 见 表 ２） 3. 2 打砂桩船选用
本 次 砂 桩 施 工 选 用“青铺排２号”船（ 见 图 ４），该 船 的 船 舶 性 能 、施 工 能 力 及 施 工 质 量 已 经 在 长 江 口 一 期 、二 期 工 程 中 得 到 了 肯 定 。该 船 的 整 体 尺 寸 为 ６７×２０ｍ，为 适 应 振 冲 砂 桩 的 施 工 ，对 该 船 进 行 了 改 进 ，甲 板 设４０×６ｍ斜 板 一 个 ，在 斜 板 相 应 位 置 开 φ ７００ｍｍ孔，钻 杆 穿 透 斜 板 ，船面甲板上固定 六 台 打 桩 机 ，打 桩 架 高 ２８ｍ，间 距 ６．５ｍ，配