【資料下載】大型海上人工浮島建造技術(shù)

1、大型海上人工浮島建造技術(shù)大型海上人工浮島建造技術(shù)史鵬飛李偉孫建運(yùn)(中國建筑股份有限公司技術(shù)中心北京101300)摘要：摘要：本文根據(jù)大型海上人工浮島平臺模塊化建造海上施工工藝流程，分別介紹了施工工藝流程中目前應(yīng)用可行的模塊運(yùn)輸、海上施工平臺建造、模塊海上基礎(chǔ)建造及安裝技術(shù)，為大型海上結(jié)構(gòu)施工建造提供參考。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：海上人工浮島；海上基礎(chǔ)施工；海上安裝；建造防護(hù)0.引言二十一世紀(jì)是海洋經(jīng)濟(jì)時(shí)代，面積遼闊的海洋蘊(yùn)藏著無比豐富多樣的資源

2、，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)是開拓人類發(fā)展空間的必然選擇。目前，已有的海洋開發(fā)平臺形式多樣但功能大多單一，隨著全球海洋開發(fā)意義和內(nèi)容的豐富，大型海上人工浮島將會成為有效利用和開發(fā)海洋空間及資源的重要可靠手段。大型海上人工浮島采用模塊化設(shè)計(jì)與建造[1][2]，其建造采用結(jié)構(gòu)模塊陸地加工制造后運(yùn)送至指定海域進(jìn)行安裝的方式進(jìn)行，建造工藝根據(jù)浮島模塊形式相應(yīng)的劃分為固定模塊建造技術(shù)與懸浮模塊建造技術(shù)兩種。1.大型海上人工浮島運(yùn)輸1.1大型海上人工浮島模塊陸地

3、運(yùn)輸大型海上人工浮島的建造采用模塊陸地預(yù)制，海上安裝的形式完成。浮島模塊質(zhì)量和尺寸巨大，為減少陸地運(yùn)輸距離，預(yù)制場所常定在近海地區(qū)。對于龐大的海上重型結(jié)構(gòu)物，通常使用海上拖航等方式將模塊從陸地運(yùn)輸?shù)焦ぷ骱Ｓ颍绾螌⒔Y(jié)構(gòu)物從近海陸地移至海上則是整個(gè)運(yùn)輸過程中最關(guān)鍵、難度最大的一個(gè)環(huán)節(jié)。目前常用的陸運(yùn)下水方式有滑移移位下水、氣囊搬運(yùn)移位下水、自行式平板動力車組搬運(yùn)移位下水、吊運(yùn)移位以及斜船臺移位下水技術(shù)?；埔莆谎b船是將浮島模塊結(jié)構(gòu)放在專

4、門修建的滑道船臺上，用滾輪滑車作為托載體，以液壓拉力器牽引、卷揚(yáng)機(jī)溜尾將模塊進(jìn)行滑移移位的方法[3][4]。該方法可以實(shí)現(xiàn)大型模塊快速平穩(wěn)的移位下水，成本較低且技術(shù)成熟。但由于受到滑道移動結(jié)構(gòu)形式限制，浮島模塊陸地移位使用該方法時(shí)需考慮平臺模塊質(zhì)量分布情況、模塊寬度與滑道有效承載區(qū)域?qū)挾鹊年P(guān)系等。圖1模塊滑移移位下水模塊滑移移位下水氣囊搬運(yùn)移位下水方法是將氣囊布置在浮島模塊結(jié)構(gòu)底部，模塊在外力的牽引下使氣囊向前滾動達(dá)到移位的目的[5][

5、6]。該方法充分利用氣囊的柔韌性，能更大程度地適應(yīng)地面法[12][13][14]。護(hù)筒支撐法是采用大型打樁船插打鉆孔樁鋼護(hù)筒，以鋼護(hù)筒作為平臺主要施工荷載的承重基礎(chǔ)，并用鋼管平聯(lián)及斜撐將鋼護(hù)筒連成整體，同時(shí)插打鋼管樁用以加寬平臺然后在鋼護(hù)筒和鋼管樁上焊接牛腿，鋪設(shè)型鋼和鋼板，從而形成施工平臺的一種方法[12][114][15][17][18]。其與“插樁平聯(lián)法”所不同的是鋼護(hù)筒不僅是鉆孔樁施工用護(hù)筒、同時(shí)也是平臺的主要承重支撐結(jié)構(gòu)。導(dǎo)管

6、圍自升式平臺打樁堰法是在施工位置兩側(cè)設(shè)鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)管架，中間采用鋼圍堰搭設(shè)施工平臺的建造方法[12][15][16]。該種方法對浮島模塊施工平臺搭設(shè)，基礎(chǔ)施工的鋼護(hù)筒振入、鉆孔樁施工方法等進(jìn)行了綜合考慮。浮箱法是采用鋼浮箱整體制作、整體浮運(yùn)定位搭建平臺施工平臺的方法[12]。該種施工方法對基于平臺的鋼護(hù)筒振入施工、鉆孔樁施工等方法進(jìn)行了考慮，具有成臺速度快的優(yōu)點(diǎn)。2.2大型海上人工浮島模塊基礎(chǔ)施工技術(shù)2.2.1大型海上人工浮島固定模塊基礎(chǔ)施

7、工技術(shù)大型海上人工浮島固定模塊以露出水面的海島或者暗礁為地基，使用海底樁基結(jié)構(gòu)作為支撐并在樁頂搭建建造海上人工浮島固定部分。海底樁結(jié)構(gòu)的施工有多種方法，灌注樁基礎(chǔ)施工、打入樁基礎(chǔ)施工、管柱基礎(chǔ)施工、沉井基礎(chǔ)施工、沉箱基礎(chǔ)施工、鐘形基礎(chǔ)施工技術(shù)等均為常見可靠的建造方法。1125生活平臺頂標(biāo)高海平面最高水面標(biāo)高10510直徑1000mm樁，打入巖石1000mm深暗礁錨樁立柱斜撐生活平臺最高海平面圖3海上人工浮島固定模塊海上人工浮島固定模塊灌

8、注樁基礎(chǔ)施工是直接在施工海域樁位上成孔，然后放入鋼筋籠，再澆筑混凝土成樁的施工方法。該施工方法成樁靈活性高，單樁承載能力大，但是存在工藝復(fù)雜，操作要求較嚴(yán)，且易發(fā)生質(zhì)量事故，技術(shù)間隔時(shí)間長，不能立即承受荷載，施工受環(huán)境影響較多等缺點(diǎn)[20][21][22][23]。打入樁基礎(chǔ)施工是采用浮式打樁船、打樁機(jī)等設(shè)備將預(yù)制樁打入指定海域樁位的施工方法[19]。近岸淺灘區(qū)域施工采用搭設(shè)簡易施工棧橋的方法，而對于離岸較遠(yuǎn)的海上人工浮島施工選用浮式打

9、樁船方法比較合適[20][21][24]。管柱基礎(chǔ)施工適用于深水、有潮汐影響以及巖面起伏不平的海底地基上[20][21][25]。它是將預(yù)制的大直徑(直徑1.5一5.8m，壁厚10~14cm)鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土或鋼管柱，用大型的振動沉樁錘沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)將樁豎向振動下沉到基巖，然后以管壁作護(hù)筒、用水面上的沖擊式鉆機(jī)進(jìn)行鑿巖鉆孔，再吊入鋼筋籠并灌注混凝土，將管柱與基巖牢固連接。隨著材料技術(shù)的發(fā)展，大直徑鋼管柱基礎(chǔ)由于出色的性能和施工優(yōu)勢成