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海上油氣開采用有特殊要求的塑料管道海上開采石油和天然氣大量需要柔韌可曲撓、耐腐蝕、耐外壓又耐內(nèi)壓的管道。在海上油氣開采業(yè)這種管道被稱為‘可彎曲管FlexiblePipe’。通常采用多層復合管，由熱塑性塑料層、纖維或鋼絲增強耐內(nèi)壓層、鋼帶纏繞增強耐外壓層等組成。
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(nèi)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(nèi)容均根據(jù)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(shù)計算，其復打部分乘以系數(shù)0.85（計量單位：m3） V=單樁體積（1 0.85復打次數(shù)） 以上內(nèi)容均根據(jù)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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開溝作業(yè)為了準確地將管溝開在管子所在位置上和盡可能減少開挖的土方量，一般都采取先鋪管后開溝的辦法。在海底開一條溝，將管道埋入溝內(nèi)，這是對不宜裸露鋪設的管道的一項重要安全措施。
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(zhì)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(shù)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(shù)量應由試驗確定，不能隨意添加。其各項參數(shù)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(zhì)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(chǎn)型號有DZ60KS/DZ30/DZ20/DZ60／DZ120等，對于地質(zhì)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(shù)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(xiàn)場地質(zhì)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)場，以控制樁的調(diào)程及位置；
3.5完成施工現(xiàn)場“三通一平”工作，保證沉管機械進場。
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國際上水下鋪設管道領域也是各種管道激烈競爭的市場。塑料管道能夠在很多工程的競標中勝出就是因為有突出的競爭優(yōu)勢。在水下鋪設的排放管道領域，已經(jīng)有許多實例證明，采用柔韌性海洋排放管道的成本僅是傳統(tǒng)鋼或混凝土制造排放管道造價的一半。例如被稱為歐洲歷史上至今最大的排海工程-法國Montpellier排海工程，在2001年招標時有超過20家企業(yè)參加競標，這些競標單位采用的管道有鋼管、混凝土管、玻璃鋼管和聚乙烯管四種。2002年9月用戶決定采用聚乙烯管道，認為是最佳的競標方案。理由是：該方案最可靠和最安全、鋪設時間最短可以減小對該地生活的干擾、管道完全不會腐蝕確保了長期使用壽命和維護運行成本低。到2004年1月工程在規(guī)定時間和規(guī)定預算內(nèi)竣工，客戶非常滿意。
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(shù)，待參數(shù)確定后再行組織施工。 其施工工藝如右圖所示�！ �
4.1沉管
⑴樁機就位須水平、穩(wěn)固、調(diào)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(diào)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(nèi)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(zhì)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(zhì)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(xiàn)象，但土質(zhì)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(nèi)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�！ ”Ｗo樁長越長，樁的施工質(zhì)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(chǎn)生不良影響，而且經(jīng)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(jīng)濟，可考慮采用機械和人工聯(lián)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(diào)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(chǎn)生橡皮土。
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若挖深不夠應補挖；若超挖應采用砂或小塊卵石補到設計標高。
5.施工質(zhì)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(lián)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(xiàn)樁頂上升量較大且樁數(shù)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(jù)施工現(xiàn)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(zhì)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(nèi)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(zhì)量檢驗CFG樁施工結束后，應間隔一定時間方可 進行質(zhì)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(zhì)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(shù)量可按處理面積大小取2～4點。
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除了焊接之外，在準備沉管前，施工方在十幾米深水下已經(jīng)預先安裝了二十余個鋼管、樁管、橋管等支撐結構。
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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)以上種種缺陷，因此為保證質(zhì)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(zhì)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(jù)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(zhì)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。 對擠密效果好的土，打樁振動會引起地表下沉，樁頂因為受擠上升而產(chǎn)生斷樁的可能性不大，如果發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(zhì)量�！ ∈┕で�，要選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(zhì)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(xiàn)樁頂上升量較大且樁數(shù)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(xiàn)的斷樁對地基承載力產(chǎn)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(shù)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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管道與曝氣池內(nèi)支管接通前應利用空氣壓縮機房出氣將管線吹掃干凈。③各構筑物間連通管道a、總平內(nèi)各構筑物間連通管道施工方法及程序如下：b、管溝經(jīng)初平、夯實后作度土弧基礎，鋼管下鋪設c至c的砂或細碎石墊層。c、采用t汽車將已防腐的管道吊放至溝槽內(nèi)。d、管溝上設置中心板及標高板以控制管路座標及標高，用砼楔形塊將管道段固定后點焊組對。e、管段焊接（焊接工藝詳見焊接工藝方案）f、每一管段焊接完畢后應立即作焊口防腐g、兩構筑物間管道安裝完成后進行水壓試驗，合格后方可回填土方；④總平構筑物間連通管道系重力流管路，管徑大，單件質(zhì)量大，施工時應注意：a、管道的高程、坐標應符合規(guī)范要求；b、管溝地基確保均勻夯實，管道應固定穩(wěn)妥；c、管段吊裝時不得損傷已完工管道的防腐層，吊具只能掛于管端；d、管段組對時管口應平整，對失圓管口應校正后焊接；e、管口焊接時注意不得引燃或損傷防腐層；f、焊口防腐層補口應及時進行，避免管段組裝后或不能進行防腐層補口、補傷；g、管道內(nèi)不得留有雜物或工具；安裝完成后應進行徹底清理；h、土方回填前，管段應經(jīng)檢查合格，管道胸腔兩側(cè)回填土密度不得不低于該回填土最大夯實密度的％。⑤試水、試壓、空氣吹掃a、總平污、管完工后應作閉水試驗，試驗水壓為：管道坡設于地下水位以上時，按管頂以上kpa；埋設于地下水位以下對應比原地下水壓高大kpa，閉水試驗應按規(guī)定時間內(nèi)的降落值折合每公斤滲水量并符合規(guī)范要求。b、空氣管應作氣壓強度試驗，試驗壓力為設計壓力的倍，吹掃氣源選用已安裝完成之空壓機供給。其余工藝管線組對。焊接完畢后應作水壓試驗，試驗壓力按車標gbj242-82選定。⑥已裝管線抗浮措施通過計算，指出需抗浮的管線，且采取以下措施：a、已安裝之管段未回填不得封口；b、各管段組對焊牢固后，管段中部必須回填土方壓腰；c、管線在土方回填未完成前可利用試水，試壓時管段內(nèi)所充水壓載至土方回填完畢；d、加強排水、降水措施施工配合施工配合中的半成品保護
