襄樊市潛水監(jiān)測公司技術新聞★海工水下工程咨詢熱線：171-8515-9888 181-1868-6396 150-0511-8899★
國際上已經有很多成功利用塑料管道做排海工程的實例。最近一個著名的實例是前文提到的法國蒙彼利埃市Montpellier排海工程[5]：蒙彼利埃市是法國南部地中海邊的文化和旅游名城，2000年起擴建其污水處理廠，其中排海工程是建設一條直徑1600毫米，陸上9公里海中11公里的排放管道。參加競爭的有鋼管，混凝土管，玻璃鋼管和PE管。最后是Pipelife公司的PE管在2002年9月中標。采用的管材是直徑1600毫米，SDR26（PN6.3）的PE100管。管材在由Pipelife公司在挪威的工廠生產，材料用的北歐化工的Borstar?HE3490-LS。每根擠出管材550米長，總共20根，在海面上分4批經過北海，大西洋，拖運到地中海邊的工地。PE管采用管端對接焊，然后用專門設計的玻璃鋼連接件把管道連接起來。在PE管外套上既起壓重作用又起保護作用的混凝土管段以后，逐步鋪入在海底開挖的2米深管溝。管道最末端的排放擴散口在水深30米處。管道上再鋪上混凝土保護板。全部工程在2004年1月完成。
管砂石樁（碎石樁、灰土樁、OG樁、低標號樁等） 利用沉管制樁機械在地基中錘擊、振動沉管成孔或靜壓沉管成孔后，在管內投料，邊投料邊上提（振動）沉管形成密實樁體，與原地基組成復合地基�！ �
以上內容均根據學員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。樁體積（包括砂樁、砂石樁、混凝土樁）不分沉管方法均按鋼管外徑截面積（不包括樁箍）乘以設計樁長（不包括預制樁尖）另加加灌長度計算（計量單位：m3） V=S（L 加灌長度） 式中：V――沉管混凝土灌注樁工程量 S――管外徑截面積 L――設計樁長（不包括預制樁尖） 加灌長度――設計有規(guī)定者，按設計要求計算； 設計無規(guī)定者，按0.5m計算； 樁頂標高已達到自然地坪時，不計加灌長度 擴大樁的體積按單樁體積乘以復打次數計算，其復打部分乘以系數0.85（計量單位：m3） V=單樁體積（1 0.85復打次數） 以上內容均根據學員實際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時溝通、指正。
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711認真熟悉圖紙，密切與土建配合施工，做到不錯埋，不漏埋，按圖施工。土建澆搗混凝土時派專人看護，發(fā)現問題及時處理。墻體內管、盒安裝，在土建進度計劃的基礎上，開展主導性配合施工，以期在“工期、質量、效益”上達到最佳效果。與土建配合作業(yè)，圖鑒拆模，地面墻位彈線，水電作管路矯正。土建提供墻面，水電開槽配管，墻面抽筋后，安裝開關插座配電箱，待土建墻面粉刷完畢后，給排水管開始安裝，電氣穿線。裝修面結束后潔具，燈具安裝712質量目標及其分解：本工程質量目標為合格。713明確質量標準：單位工程中的各分部分項必須達到《質量驗收統(tǒng)一標準》的要求；強制執(zhí)行樣板作業(yè)，確保滿足《工程建設標準強制性條文》的要求。714組織保證措施7141施工員必須持證上崗。7142項目施工按gb、t19002-iso9002質量管理和質量標準執(zhí)行，貫徹實施公司質量方針和目標，按公司質量管理和質量保證體系運轉正常，建立健全組織機構，完善各項管理制度，落實崗位，明確職責，實行獎罰，向建設單位提供優(yōu)質服務。7143獎罰制度：詳見安全生產責任書和技術生產責任書中的具體規(guī)定。715材料：成品、半成品的檢查、計量、試驗采用試驗報告、合格證、進貨檢查記錄、管材抽樣檢查記錄、閥門強度試驗記錄、開箱檢查記錄及下表檢測記錄進行控制。716采購要素的控制：對供應商進行現場考察，產品樣品評價，對比類似產品情況，加強對材料供應商的評審、選擇工作，對原材料、半成品或成品質量把關，杜絕偽劣產品及不合格品進場。717成品保護：項目成立成品（半成品）保護專門班子，對工序、成品、半成品在搬運、貯存、包裝、防護過程中的保護措施進行落實、檢查、嚴厲獎罰制度，不斷增強全員成品保護意識。技術保證措施721技術投入：本項目組織強有力的項目經理部進行項目施工，由項目經理負責全面組織工作，設一名施工員在現場具體進行管理工作。工期保證措施731工程進度由項目經理總負責，全面協(xié)調土建及安裝工程施工生產，合理調配人、材、物資源，從組織上保證總進度的實現。
CFG樁即水泥粉煤灰碎石樁，是在碎石樁基礎上加進一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一種具有一定粘結強度的樁。其施工工藝與普通沉管碎石樁基本相同�！�
1.工程材料
1.1粉煤灰粉煤灰是燃煤發(fā)電廠排出的一種工業(yè)廢料。它是磨至一定細度的粉煤灰在煤粉爐中燃燒（1100～1500。C）后，由收尖器懼的細灰（簡稱干灰）。其主要化學成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等，其中粉煤灰的活性決定于各種粒度Al2O3和SiO2、的含量，CaO對粉煤灰的活性也極為有利。粉煤灰的粒度組成是影響粉煤灰質量的主要指標，一般粉煤灰越細，球形顆粒越多，因而水化及接觸界面增加，容易發(fā)揮粉煤灰的活性�！ �
1.2碎石碎石為不溶于地下水或不受侵蝕影響的硬骨料，一般采用礫石、碎石等，其粒徑為20～50mm，密度為2.7t?m3，松散密度為1.39t?m3，含水率0.96%，含泥量不得大于5％�！ �
1.3石屑摻入一定數量的石屑是填充碎石的孔隙，使其級配良好。石屑宜選用與同一種碎石原料進行加工，摻入的數量應由試驗確定，不能隨意添加。其各項參數如下：粒徑2.5～10mm，密度2.7t?m3，松散密度1.47t?m3，含水率1.05%，含泥量不得大于5％�！ �
1.4水泥一般采用425號普通硅酸鹽水泥，質量優(yōu)良，新鮮無結塊�！ �
2.機具設備
2.1主要機具振動打樁機是振動沉管法施工的主要機具。目前國產型號有DZ60KS/DZ30/DZ20/DZ60／DZ120等，對于地質情況較復雜的地基，功率大的打樁機比功率小的效果好，在一般的砂粘性土地基DZ90能滿足孔徑小于80cmCFG樁的施工。
2.2配套設備
2.2.1吊機的起吊能力應不小于10t，可用起落架代替吊機。
2.2.2電氣控制設備是施工機械的心臟，控制電流操作臺要有250A以上容量的電流表3塊，500V電壓表3塊�！ �
2.2.3加料可用架子車或小翻斗車完成，按一次不超過0.5立方計算需要運輸工具的數量。
3.施工準備施工前，應作好以下準備工作：
3.1認真核對施工現場地質情況，防止施工時沉管振動破壞；
3.2按設計要地求布置樁位，繪出布樁平面圖，標出打樁順序和注明樁位編號，具體施工注意事項應詳加說明；
3.3對現場及鄰近的地下管線、地上建筑物等應事前進行清理；
3.4搞好現場測量工作，水準控制點及平面控制點應按測規(guī)要求引至現場，以控制樁的調程及位置；
3.5完成施工現場“三通一平”工作，保證沉管機械進場。
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9）作業(yè)時，潛水送氣管應保持直線度，切莫預留過多，以防產生饒管導致發(fā)生事故。
4.施工方法CFG樁施工前，一般須進行試驗，以便確定成樁有關技術參數，待參數確定后再行組織施工�！ ∑涫┕すに嚾缬覉D所示�！ �
4.1沉管
⑴樁機就位須水平、穩(wěn)固、調整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1%；
⑵若采用預制鋼筋混凝土樁尖，需埋入地表以下300mm左右；
⑶啟動電動機，開始沉管過程中注意調整樁機的穩(wěn)定，嚴禁傾斜和錯位；
⑷沉管過程中須作好記錄。激振電流每沉1m記錄一次，對土層變化處應特別說明，直到沉管至設計標高�！ �
4.2投料
⑴在沉管過程中可用料斗進行空中投料。待沉管至設計標高后須盡快投料，直到管內混合料面與鋼管料口平齊；
⑵如上料量不多，須在拔管過程中進行孔中投料，以保證成樁樁頂標高滿足設計要求
⑶混合料配比應嚴格按設計文件規(guī)定執(zhí)行，碎石和石屑含雜質不大于5%；
⑷按設計配比配制混合料，投入攪拌機加水拌和，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度為30～50mm，成樁后樁頂浮漿厚度一般不不超過200mm；
⑸混合料的攪拌須均勻，攪拌時間不得小于1min.
4.3拔管
⑴當混合料加至鋼管投料口平齊后，開動電動機，沉管原地留振10s，然后邊振動邊拔管；
⑵拔管速度按均勻線速控制，一般控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥質土，拔管速率可適當放慢；
⑶當樁管拔出地面，確認樁符合設計要求后用粒狀材料或濕粘土封頂，然后移機繼續(xù)下一根樁施工�！ �
4.4施工順序連續(xù)施打可能造成的缺陷是樁徑被擠扁或縮頸，但很少發(fā)生樁完全斷開；跳打一般很少發(fā)生已打樁樁徑被擠小或縮頸現象，但土質較硬時，在已打樁中間補打新樁時，已打樁可能被振斷或振裂�！ ≡谲浲林�，樁距較大可采用隔樁跳打；在飽和的松散粉土中施打，如樁距較小，不宜采用隔樁跳打的方案；滿堂布樁，無論樁距大小，均不宜從四周向內推進施工。施打新樁時與已打樁間隔時間不應小于7天。
4.5混合料坍落度為避免樁頂浮漿過多，混合料坍落度一般為3～5cm.
4.6保護樁長所謂保護樁長是指成樁時預先設定加長的一段樁長，基礎施工時將其剔掉。 保護樁長越長，樁的施工質量越容易控制，但浪費的料也就越多�！ ≡O計樁頂標高離地表距離不大于1.5m時，保護樁長可取50～70cm，上部用粒狀材料封頂直到地表。
4.7樁頭處理CFG樁施工完畢待樁體達到一定強度（一般為7天左右），方可進行基槽開挖。在基槽開挖中，如果設計樁頂標高距地面不深（一般不大于1.5m），宜考慮采用人工開挖，不僅可防止對樁體和樁間土產生不良影響，而且經濟可行；如果基槽開挖較較深，開挖面積大，采用人工開挖不經濟，可考慮采用機械和人工聯合開挖，但人工開挖留置厚度一般不宜小于700mm.
4.8褥墊鋪設為了調整CFG樁和樁間土的共同作用，宜在基礎下鋪設一定厚度的褥墊層，其鋪墊厚度應嚴格按設計規(guī)定辦理。其材料多為粗砂、中砂或級配砂石，限制最大粒么不超過3cm.
施工時先虛鋪，再采用靜力壓實，當樁間土含水量不大時也可夯實。樁間土含水量較高，特別是高靈敏度土，要注意施工擾動對樁間土的影響，以避免產生橡皮土。
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這種方法最早出現在上世紀50年代，開發(fā)淺海區(qū)油氣田時，多采用人工開出一條能通行淺水船的河道，并在一種用浮箱拼裝而成的鋪管駁船上，把管子組裝起來，當駁船向后移動時，焊接好的管段即滑入水中。這種鋪管駁船逐步發(fā)展成為大型鋪管船。1956年，第一艘較大型的鋪管船投入使用。1979年半潛式“卡斯特羅”號鋪管船，在建設由非洲阿爾及利亞經突尼斯穿過突尼斯海峽通向歐洲意大利的輸氣管道時，成功地在608米深的海域中鋪設了500毫米管徑的管道。
5.施工質量控制
5.1施工監(jiān)測
⑴打樁過程中隨時測量地面是否發(fā)生隆起，因為斷樁常常和地表隆起相聯系；
⑵打新樁時對已打但尚未結硬樁的樁頂進行樁頂位移測量，以估算樁徑的縮小量；
⑶打新樁時對已打并結硬樁的樁頂進行樁頂位移測量，以判斷是否斷樁。一般當樁頂位移超過10mm，需開挖進行查驗�！ �
5.2逐樁靜壓對重要工程或施工監(jiān)測發(fā)現樁頂上升量較大且樁數較多時，可對樁進行快速靜壓，將可能斷裂并脫開的樁連接起來。但這一處理方式應根據施工現場實際情況確定或設計文件有特別規(guī)定需做處理�！ �
5.3靜壓振拔技術靜壓振拔是指沉管時不啟動電動機，借助樁機自重將沉管沉至預定標高，填料后啟動電動機振動拔管。對飽和土采用這一技術對保證施工質量是有益的�！ �
5.4大直徑預制樁尖的采用在軟土地區(qū)，當樁長范圍內樁端有可能落在好的土層上時，可采用比通常用的更大的預制樁尖，樁尖的直徑增大到沉管外徑的1.5～2.0倍，即“大頭樁尖”，其目的是為了獲得更大的端阻力。
6.質量檢驗CFG樁施工結束后，應間隔一定時間方可 進行質量檢驗。一般養(yǎng)護齡期可取28天�！ �
6.1樁間土檢驗樁間土質量檢驗可用標準貫入、靜力觸探和鉆孔取樣等試驗對樁間土進行處理前后的對比試驗。對砂性土地基可采用標準貫入或動力觸探等方法檢測擠密程度�！ �
6.2單樁和復合地基檢驗可采用單樁載荷試驗、單樁或多樁復合地基載荷試驗進行處理效果檢驗。檢驗點數量可按處理面積大小取2～4點。
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路面強度和施工方法與連接的道路相同。第四節(jié)路涵工程一、涵管施工流程；施工準備→測量放樣→土方開挖→驗槽→磚砌豎井安裝穿墻管→涵管安裝→灌水試驗→回填土方→交工驗收 二、土方開挖：本標道路涵管工程溝槽在路基拓寬開挖結束后進行。管槽開挖采用pc—160小型反鏟挖掘機挖溝，人工結合修整，由設計圖可知，其基槽深約2.0米左右，可用反鏟挖掘機單槽一次性開挖至距設計標高0.3m處，再由人工進行修底修坡。開挖時根據各條排水溝的走向，從排水溝的下游向上游挖進。施工中注意邊坡穩(wěn)定，及時用潛水泵排除基槽積水，嚴禁基槽長期泡水。在挖至設計標高時，應及時安排人員進行清除余土，排干溝槽積水，做到基槽一開挖立即進行涵溝砌石施工，不得使基底暴露過久，基底設計標高以上30cm厚，不得提前挖除，應在管基施工的同時方可挖除，若基底土壤已受擾動或超挖，用碎石砂夯實填平�；弁庖幻滓詢炔坏枚淹�，同時堆土不得超過1.5米高。擬采用反鏟挖掘機配合人工進行開挖，自卸汽車配合挖裝運土，在接近基底20cm范圍內，由人工輔助開挖修坡、修底。 三、涵管施工(1)運輸與裝卸：涵管在運輸、裝卸過程中，應采取防碰撞措施，避免管節(jié)損壞或產生裂紋。涵管裝卸工作必須用經監(jiān)理工程師批準的吊具進行；除非取得監(jiān)理工程師的書面許可，不允許用滾板或斜板卸管。存放場地的位置和裝卸的操作方法必須經監(jiān)理工程師認可。(2)施工要求a、基礎開挖a基礎開挖應符合圖紙要求。當在原有灌溉水流的溝渠修筑時挖臨時過水通道保護好灌溉水流。應開b基槽開挖后，應緊接著進行墊層鋪設、涵管敷設及基槽回填等作業(yè)。如果出現不可避免的耽誤，無論是何原因，在施工過程中應采取必要措施，保護基槽的外露面不致破壞。 b、墊層和基座a砂墊層應壓實到設計要求密實度，其壓實度應在90%以上，按重型擊實法試驗測定，砂墊層應分層攤鋪壓實，不得有離析現象，否則要重新拌和鋪筑。b灰土作墊層時，混合料的配合比設計，承包人應在施工前報監(jiān)理工程師批準；施工中要拌和均勻，分層攤鋪，分層壓實，其壓實度應在90%以上，按重型擊實法試驗測定。c、混凝土基座尺寸及沉降縫應符合設計圖紙要求，沉降縫位置應與管節(jié)的接縫位置相一致。d、管涵基礎應按圖紙所示或監(jiān)理工程師的指示，結合土質及路基填土高度設置預留拱度。
7.常見問題及施工措施
6.1施工中常見問題
6.1.1施工擾動土的強度降低振動沉管CFG樁施工時，對土體擾動較大，而不同密度的土受到擾動后，承載力變化也不一樣，對密實較高的土，如采用振動沉管成樁工藝，振動使土的結構強度破壞，承載力反而可能下降。
6.1.2縮頸和斷樁在飽和軟土中沉樁時，樁機的振動力較小，當采用連打作業(yè)時，新打樁對已打樁的作用主要表現為擠壓，使得已打樁被擠壓成不規(guī)則形狀，影響承載力，嚴重時還會造成縮頸和斷樁。而在上部有較硬土層或中間夾有硬土層的土中成樁，樁機振動較大，會對已打樁產生振動破壞。采用跳打法時，若已打樁硬結強度又不太高，在中間補樁時，已打樁可能被振裂口
6.1.3樁體強度不均勻樁機卷揚機系統(tǒng)沉管線速度太快時，為控制平均速度，一般采用提升一級距離，停下留振一段時間，非留振時速度太快可能導致縮樁或斷樁。拔管速度太慢或留振時間過長，都會使樁端水泥含量少，樁頂浮漿過多，混合料也容易產生離析，造成樁身強度不均勻�！ �
6.1.4樁料與土的混合當采用活瓣樁靴成樁時，可能出現的問題是樁靴開口寬度不夠，混合料下落不充分，造成樁端與土接觸不密實或樁端一段樁徑偏小。若采用反插法施工，如果樁管不垂直，反插時使土體與樁體材料混合，造成樁身摻土等缺陷。
6.2施工措施施工措施由于振動沉管CFG樁容易出現以上種種缺陷，因此為保證質量，應盡量做到：
6.2.1施工前進行工藝試驗工藝試驗的目的是考查設計的樁距和沉樁順序能否有效的保證樁身質量。工藝試驗可結合工程樁施工進行，并做如下觀測：
首先，考查新打樁對尚未結硬的已打樁的影響。觀測前應在已打樁的樁頂設置標桿，沉新樁時，測量已打樁的上升高度，據此推測其直徑的縮小值，直至已打樁完全結硬后，開挖以檢測其質量及樁徑。
其次，考查新打樁對已結硬的已打樁的影響。具體作法是將標桿埋設于尚未結硬的已打樁的樁頂，持樁體結硬后，測量打新樁時已打樁的樁頂位移�！ D密效果好的土，打樁振動會引起地表下沉，樁頂因為受擠上升而產生斷樁的可能性不大，如果發(fā)現樁頂向上位移過大時，樁可能發(fā)生斷開，若上升超過10mm，則斷樁可能性較小。
6.2.2加強施工監(jiān)測施工過程中，如能加強對沉樁的監(jiān)測，可以使技術人員及時發(fā)現施工中的問題。便于施工管理人員進行決策，從而保證工程質量�！ ∈┕で埃x擇足夠的有代表性的測點，以測量場地標高，沉管過程中也應隨時測量地面標高是否隆起，防止斷樁口施工過程中，應加強對樁頂標高的觀測，必要時，對樁頂上升幅度較大或懷疑發(fā)生質量事故的樁應開挖探查�！ �
6.2.3逐樁靜壓對重要工程或監(jiān)測中發(fā)現樁頂上升量較大且樁數量多，樁距小的工程可采用逐個樁，快速靜壓，以消除可能出現的斷樁對地基承載力產生的消極影響。此技術在沿海一帶應用廣泛，稱為跑樁。 施工時，可在沉管樁樁架上配置適量壓重，一般以樁頂壓力不小于1.2倍單樁設計荷載為宜，當樁身達到一定強度后進行逐樁靜壓，每根樁靜壓時間一般為3min.采取靜壓技術可以將可能發(fā)生的斷樁連接起來，使之正常傳力�！ �
6.2.4靜壓振拔技術靜壓振拔是指沉管時不啟動馬達，借助樁機自重將沉管壓至設計標高，填滿混合料后再啟動馬達振動拔管�！ �
這種做法主要適用于飽和軟土中，特別是塑性指數較高的軟土中，它可以避免因振動土體而導致的過大孔隙水壓力對樁體影響，也可以防止土體受到劇烈擾動而使其強度大幅度降低。
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海底管線與水下光纜鋪設施工。水下清淤、水下切割，水池清淤，水下維修工程,水下混凝土修復與澆注施工:對海洋、湖泊、內河、水庫等水域水下建造各種鋼筋混凝土構筑物，使用新型水下材料、設備、工藝直接在水下施工建造。工期短，可靠性強，綜合成本低。管道安裝工程
