CN111335263B - 一种建造人工岛的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建造人工岛的方法，所述人工岛包括远离既有桥墩的第一区域，与既有桥墩形成的区域平行且包含既有桥墩的第二区域以及第三区域；建造人工岛的方法，包括以下步骤：S1对既有桥墩的围护施工：在第二区域的既有桥墩的外围，通过沉桩工艺打设若干个围护桩，形成对既有桥墩的围护结构；S2岛壁施工：对靠近既有桥墩的岛壁结构下方，进行地基加固后，对第一区域、第二区域以及第三区域进行分区域施工；S3陆域回填：采用吹填工艺，利用排浮网格法进行吹填，吹填时按照先第一区域、再第二区域、最后第三区域的顺序进行施工，以形成岛体；S4岛体压实：采用堆载预压工艺以及共振密实工艺对第一区域、第二区域以及第三区域进行振冲密实。

Description

一种建造人工岛的方法

技术领域

本发明属于水上吹填施工形成人工岛技术领域，特别涉及一种建造人工岛的方法。

背景技术

在岛隧桥一体化方案中，人工岛是连接桥梁、隧道的转换节点与关键工程。港珠澳大桥东、西人工岛创新性地采用大直径钢圆筒和钢副格相结合的快速成岛施工工艺，其岛壁轮廓形成后在岛内吹填砂土形成陆域。上述成岛工艺对起重装备和施工水深有明确要求，深中通道东人工岛因航空限高和施工水浅等原因，岛壁结构只能采用常规抛石斜坡提形式。

广深沿江高速横穿深中通道东人工岛，所以人工岛施工的首要前提是保证既有沿江高速的桩基、墩台不出现较大变形或结构破坏。施工期，既有桥梁保护的主要措施有钢套管隔离法、钢筋混凝土护筒法、环形条石挡墙、桩锚-土钉复合支护等，但是这些防护措施多用于陆上回填或开挖，水上施工桥墩保护措施研究尚浅。

深中通道是我国继港珠澳大桥之后又一项集岛、隧、桥于一体的跨海超级工程。岛隧工程是本工程的关键性控制工程，东人工岛包括35万㎡岛体、8万㎡堰筑段围堰、480m堰筑段现浇主隧道、460m岛上现浇暗埋段、395m岛上现浇敞开段以及堰筑段内和岛内共1845m现浇匝道。其在施工中，存在以下问题：

1、桥墩围护桩施工时，沉桩的振动与挤土效应会影响结构桩基的应力分布；

2、岛壁施工时，存在地基稳定性差、施工安全差的问题；

3、陆域回填时，地基土易发生侧向位移，桩基、墩台要承受附加弯矩和变形；地基处理时，堆载预压会导致淤泥层流动，振动压密也会扰动淤泥层土基。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种用于人工岛的建造方法，该人工岛在建造施工时，受限于航空限高、施工水浅、既有结构干扰等因素，同时该人工岛为集岛、隧、桥于一体的跨海工程。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种建造人工岛的方法，所述人工岛包括远离既有桥墩的第一区域，与既有桥墩形成的区域平行且包含既有桥墩的第二区域以及位于既有桥墩侧部，部分用于连接第一区域以及第二区域的第三区域；

建造所述人工岛的方法，包括以下步骤：

S1对既有桥墩的围护施工：在第二区域的既有桥墩的外围，通过沉桩工艺打设若干个围护桩，形成对既有桥墩的围护结构；

S2岛壁施工：对靠近既有桥墩的岛壁结构下方，进行地基加固后，对第一区域、第二区域以及第三区域进行分区域施工；

S3陆域回填：所述陆域回填采用吹填工艺，利用排浮网格法进行吹填，吹填时按照先第一区域、再第二区域、最后第三区域的顺序进行施工，以形成岛体；

S4岛体压实：采用堆载预压工艺以及共振密实工艺对第一区域、第二区域以及第三区域进行振冲密实。

本发明中的人工岛，以既有桥墩为核心，形成多个结构，故结构复杂，施工难度大，而通过结合本技术方案中的施工步骤，克服了上述问题，实现了集岛、隧、桥于一体的跨海工程的人工岛的建设施工。

本技术方案中，通过先施工围护结构再进行地基加固，既可以保护既有桥墩，还可以加固了人工岛地基强度。

本技术方案中，围护桩包括钢板桩和/或钢管桩。这些围护桩将既有桥墩围起来，能够缓解回填砂导致的淤泥层的流动，以及回填砂平面高差、不均衡的土压力等，这些水平力会威胁桥墩的基础结构安全，甚至影响桥墩上方桥梁结构的安全。

本技术方案中，在岛壁施工时，进行的地基加固，具体是采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩加固淤泥层，提高承载力，无论是回填块石还是做岛壁结构都不会产生淤泥层的流动。

本技术方案中，第一区域远离既有桥墩，故可以先回填，而第三区域位于第二区域两侧，故在第二区域回填结束后，既有桥墩附近的土质基本自稳后，再回填第三区域，使得既有桥墩以及既有建筑的安全得到保证。

采用堆载预压工艺以及共振密实工艺进行振冲，使得岛体密实；施工时，在第一区域与第三区域连接处设置临时隔堤，分别在各个区域通过挖泥工艺形成基槽，利用基床抛石工艺进行抛石填充，沿基槽抛填堤身形成岛壁结构。第二、三区域基槽下方施工水泥搅拌桩和/或高压旋喷桩进行地基加固，扶壁结构采用预制安装或现浇工艺安装，并在堤身内侧施工形成挡浪墙。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1对既有桥墩的围护施工中，所述围护桩包括钢板桩和钢管桩。

进一步地，本技术方案还包括围护桩的加固，所述围护桩的加固具体为：在若干个所述围护桩中，相邻围护桩的底部之间，采用高压旋喷桩进行围护桩的加固。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1对既有桥墩的围护施工中，还包括围护桩的连接，所述围护桩的连接具体为：若干个所述围护桩中，相邻的围护桩之间，通过连接件进行连接，以使得若干个围护桩形成一体式的围护结构。

具体地，是在围护桩的顶层处，采用钢杆件进行的连接。连接后，所有的围护桩之间，形成一体式连通围护结构，当有冲击时，冲击力能够被一体式的围护结构分散，力分散后每个接收到的分散力小，既有桥墩受到的冲击小，基础结构得以围护。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1对既有桥墩的围护施工中，当所述人工岛底部还设有通道时，所述通道的开挖区域两侧，采用钢板桩进行围护，且相邻的钢管桩之间进行止水加固施工。

通道施工时，会下穿人工岛底部，故需要通过钢管桩进行围护，且相邻钢管桩之间采用高压旋喷桩止水及加固。

所述通道可以为连通人工岛与外界的隧道，也可以是横穿桥墩区域的隧道，还可以是与端部的既有隧道连通的隧道，其可以设置于岛屿的任何区域，但是由于隧道施工时，容易影响既有桥墩以及岛屿的地基，导致其容易出现裂缝、大位移甚至垮塌，故需要设置钢板桩和/或钢管桩，用于对人工岛以及既有桥墩进行维护，减轻对其影响。

作为本发明的进一步改进，所述S2岛壁施工步骤中，所述对靠近既有桥墩的岛壁结构下方，进行地基加固具体为：

对既有桥墩外周的岛壁结构下方，采用水泥搅拌桩和高压旋喷桩形成加固桩基。

本技术方案中，采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩加固淤泥层，以在淤泥层上形成加固结构，提高整个地基底部的承载力，无论是回填块石还是做岛壁结构都不会产生淤泥层的流动。

作为本发明的进一步改进，所述S2岛壁施工步骤中，所述对第一区域的区域施工具体为：通过挖泥工艺形成基槽，利用基床抛石工艺进行抛石填充，沿基槽抛填堤身形成岛壁结构，形成第一区域的岛壁。

本技术方案中，利用每个区域的特殊位置，先可同时施工第一区域以及第二区域，然后再施工两侧的第三区域，提高了施工速度。

本实施例中，第一区域的岛壁施工时，并不需要水泥搅拌桩及高压旋喷桩地基加固，且水泥搅拌桩及高压旋喷桩地基加固是采用搭设临时钢平台进行施工。

作为本发明的进一步改进，所述第一区域的岛壁为斜坡提结构，所述斜坡提结构至少包括堤心石层、倒滤层以及护面石层。

第一区域岛壁结构施工顺序为：

①采用抓斗船进行基槽开挖

②开体驳粗抛堤心石

③浮吊配合反铲挖机抛理堤心石

④浮吊配合反铲挖机抛理倒滤层

⑤泵砂船吹填，形成陆域

⑥反铲挖机抛理护面石

作为本发明的进一步改进，所述对第二区域和第三区域的区域施工方法相同，具体为：在临时围挡内，岛壁结构下方施工水泥搅拌桩和/或高压旋喷桩进行地基加固，再利用基床抛石工艺进行抛石填充，扶壁结构采用预制安装或现浇工艺安装，并在堤身内侧施工形成挡浪墙。

本技术方案中，所述挡浪墙采用移动式系统模板施工，挡浪墙施工中可采用预制或现浇两种工艺。

本技术方案中，通过现有的施工工艺，结合对既有桥墩的临时围护结构，进而使得位于桥墩处的第二区域，得以安全施工，同时，确保了整个桥梁基础的结构的稳定。

作为本发明的进一步改进，所述S2岛壁施工步骤中，所述第一区域的区域施工具体为：通过挖泥工艺形成基槽，利用基床抛石工艺进行抛石填充，沿基槽抛填堤身，以形成第一区域的岛壁。

作为本发明的进一步改进，所述S2岛壁施工步骤中，所述对第二区域和第三区域的区域施工方法相同，具体为：在临时围挡内，岛壁结构下方施工水泥搅拌桩和/或高压旋喷桩进行地基加固，再利用基床抛石工艺进行抛石填充，扶壁结构采用预制安装或现浇工艺安装，并在堤身内侧施工形成挡浪墙。

本技术方案中，位于桥梁区域两侧的第三区域，其具有两个，且分别设置于第二区域的两侧，故可以同时施工，以加快速度。同时，在第三区域施工时，通过堤心石、倒滤层以及护面块石抛理等，使得第三区域的强度增强，稳固性好。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3陆域回填中，吹填第二区域前，还包括回填前的预处理，所述预处理为：在第二区域的淤泥层上铺设砂垫层。

本技术方案中，第二区域回填时，除了有围护结构，还严格控制回填粗砂的平面高差和回填速度，平面网格法就是为了控制回填的高差不要太大，装有GPS可以精确定位，而且二区回填砂之前还优先铺设砂被(像棉被一样的砂袋)，先在淤泥层上铺一层砂被，再开始回填粗砂。二区回填结束，桥墩附近的土质基本自稳，然后再正常回填三区。

对于回填的平面高度以及回填速度的控制，具体采用带有GPS的排浮网格法。

本技术方案中，填充时，采用小型泵砂船吹填，出料口使用带GPS定位的浮排控制回填位置及高度，回填高度通过试抛、吹填流量及时间、人工实施监测水深等方法控制，一个点位完成后移动浮排至下个点位施工。施工时安排多个浮排多点施工保证进度。

具体地，所述人工岛分层厚度控制在0.8-1.2m，填充至2.5m以上时，分层厚度控制在0.4-0.6m。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S4岛体压实步骤中，所述堆载预压工艺采用插打塑料排水板堆载预压法进行，在S3陆域回填前，预先进行水上打设。

采用塑料排水板就是加快排水速度，但是因为桥梁在，传统塑排打设机器高度太高，与梁高冲突，所以只能在陆域形成前，水上先行打设。

本发明的有益效果如下：

首先，本发明中，第一区域远离既有桥墩结构，施工过程中，对既有结构干扰较小，可安排优先施工。在第一区域以及第三区域的连接处设置临时隔堤，与第一区域已建好的岛壁结构相连接，形成封闭施工条件，隔堤将两个区域隔离，进而第一区域能优先单独施工。在岛体陆域回填时，淤泥土的流动变形小，外部区域流土也不易影响到第一区域的各项施工，确保第一区域稳定安全施工，提高施工效率。

其次，本发明中，在第二、三区域进行岛壁结构施工前，在岛壁结构上方搭设临时钢平台进行水泥搅拌桩和高压旋喷桩地基加固施工，然后再抛填斜坡堤，进而地基比较稳固，抛填施工时地基变形量小，对既有桥墩产生的挤土压力也较小，对既有桥墩起到很好的保护作用。

再次，陆域回填时，采用先回填第一区域侧部，再回填桥梁底部的第二区域，最后回填第三区域的顺序，由于第一区域设置隔堤，且远离桥梁，故可考虑优先施工，当其施工后，再以第一区域为基准，依次进行第二区域以及第三区域的施工，加快了整个人工岛施工的速度。

附图说明

图1为本发明的施工流程图。

图2为本发明提供的人工岛的布局图。

图3为本发明提供的人工岛的分区结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

实施例1

参照附图1-2所示，本实施例中，人工岛结构主要包括：外围岛壁结构、岛壁内吹填筑岛结构、岛内互通隧道结构以及上部建筑结构等。所述人工岛按照施工区域划分，则可划分为：第一区域、第二区域以及第三区域。

所述第一区域为远离既有桥梁的斜坡结构，其施工对既有桥梁结构基本无影响；所述第二区域靠近既有桥梁且与桥梁平行设置，该区域施工前需对既有桥梁结构进行保护，确保既有结构不受施工干扰；第三区域为剩余区域，设置于第二区域的两侧。第一区域以及第二区域通过第三区域连接后形成人工岛。

本实施例中，建造所述人工岛的方法，包括以下步骤：

S1围护结构的施工：在所述人工岛施工前，需对人工岛内既有广深沿江高速桥墩进行围护结构的施工。

本实施例中的围护结构主要为钢板桩围护和钢管桩围护两种结构，具体地，位于岛内隧道开挖区域两侧的围护结构采用钢管桩围护，远离隧道开挖区域的围护结构采用钢板桩围护。在岛内隧道开挖两侧区域，所述两种围护结构之间底部采用高压旋喷桩地基加固，顶层采用钢杆件连接，形成一体连通式围护结构；

S2岛壁施工：所述人工岛岛壁采用抛石斜坡堤结构，由堤心石、倒滤层及护面石组成，在靠近既有桥墩附近的岛壁结构下方，为了防止土体流动对既有桥墩产生挤土效应，需做水泥搅拌桩或高压旋喷桩地基加固处理。所述岛壁结构完成后可进行所述人工岛陆域回填施工。根据施工条件限制及施工进度要求，所述岛壁结构可分区分块施工，采用临时隔堤或临时围堰等结构形式，形成封闭施工区域，再进行岛内分区吹填筑岛施工；

实际施工时，若岛壁结构施工完毕后该区域为非封闭区域，需要施工临时围堤等结构形成封闭区域用于人工岛陆域回填。

岛壁施工中，可以不需要封闭环境施工，本技术方案的岛壁结构施工采用分区域分块施工，如先施工第一区域，待该区域岛壁结构施工完成后，此时第一区域并非封闭区域，无法进行陆域回填。因此，需施工临时隔堤等形成封闭施工区域，用于第一区域的陆域回填。

S3陆域回填：所述人工岛陆域回填采用吹填工艺，专用浮排网格法施工。所述陆域回填按照先第一区域、再第二区域、最后第三区域的顺序进行回填；

S4岛体地基处理：所述岛体地基处理采用插打塑料排水板堆载预压法，二点共振挤密法振冲工艺回填砂振冲密实。第一区域以及第三区域采用液压插板机陆上施工进行地基处理，第二区域采用塑排船水上插打工艺进行地基处理。

本实施例中，第一区域远离既有广深沿江高速，可以优先施工。

第二区域：该区域靠近既有广深沿江高速，施工会对其产生不良影响，需要将人工岛范围内的广深沿江高速桥墩进行保护，因此第二区域设置为与既有广深沿江高速平行的区域。

本实施例中，人工岛岛壁采用抛石斜坡堤结构，其施工顺序为：

①基槽开挖(分粗挖和精挖两阶段)

②施工地基加固结构(靠近既有桥墩的岛壁结构下方)

③粗抛堤心石、堤心石抛理

④倒滤层抛理

⑤岛内回填，挡浪墙施工

⑥护面石抛理

现有技术中，传统工艺建造人工岛时，岛壁结构形成后直接大面积吹填即可，当存在既有桥梁时，或在人工岛内存在穿越人工岛的通道时，上述的施工方法，会导致传统回填威胁桥梁结构安全，有可能出现裂缝、大位移甚至是垮塌。

本实施例中的技术方案，主要是针对如何减轻对既有桥梁的影响进行的。具体如下：

一是岛壁形成，传统意义上岛壁形成需要大量块石作为岛壁结构的基础，但是在靠近桥墩时，就不能随意回填，水底的淤泥受到回填块石的挤压会流动，这种流动会使桥墩基础承受过大的水平力，墩身产生负弯矩，威胁结构安全。本发明中，第二、三区域岛壁结构下方采用水泥搅拌桩或高压旋喷桩加固淤泥层，提高承载力，无论是回填块石还是做岛壁结构都不会产生淤泥层的流动。

二是岛内回填，岛壁结构形成后，相当于形成大型围堰结构，吹填前应设置排水沟，及时排出回填过程中岛内水体，加快砂体固结，形成陆域。但第二区域中，回填砂仍会导致淤泥层的流动，并且回填砂的平面高差还有不均衡的土压力，这些水平力仍然威胁既有桥墩基础结构安全。本发明中，采用多种方式解决上述问题，例如用钢板桩或钢管桩将桥墩围起来(即围护结构)，然后回填的时候先将远离桥墩的位置(第一区域)回填，第二区域回填除了有围护结构，还严格控制回填粗砂的平面高差和回填速度，平面网格法就是为了控制回填的高差不要太大，装有GPS可以精确定位，而且第二区域回填砂之前还优先铺设砂被(具体为棉被一样的砂袋)，先在淤泥层上铺一层砂被，再开始回填粗砂。第二区域回填结束，桥墩附近的土质基本自稳，然后再正常回填第三区域。

三是传统工艺中，回填的中粗砂不密实，此时需要堆载预压排水密实，采用塑料排水板就是加快排水速度，但是因为桥梁(既有桥梁上方，即施工高度受限)的存在，使得传统塑排打设机器高度太高，与梁高冲突，所以本发明中只能在陆域形成前，水上先行打设。

四是人工岛形成之后要开挖隧道，而且隧道要穿越两桥墩之间，本发明中，此处桥墩的围护结构要求更高，需要采用钢管桩而且需要高压旋喷桩加固形成整体，避免出现较大位移威胁结构安全。

具体地，本发明中，施工区域划分基本原则是根据区域具备可施工条件的时间先后来划分的，而控制是否具备施工条件的关键因素是既有广深沿江高速，对其无影响的区域可以优先施工，对其有影响的区域需先对广深高速进行保护后方能施工。

本发明中，水下采用网格吹填工艺进行填砂，陆上采用分层堆填压实工艺进行填砂；此处的水下、陆上分别指：

岛壁形成封闭结构后，岛壁内有水(与海平面一致)，此时进行吹填并将水排出岛壁外，待水全部排出后形成陆上，再回填中粗砂等。排水过程中，设置3个排水口沉淀回填流出的泥水，防止污染。

具体地，本发明中，岛体地基处理后，还包括堆载预压以及振冲密实砂工艺，采用二点共振挤密法振冲工艺，2台80t履带吊起与100kW振冲器同时振冲，以实现挤密压实。

首先，本技术方案中，在第一区域以及第三区域的连接处设置临时隔堤，隔堤将两个区域隔离，进而第一区域陆域回填能够尽早且单独施工，在人工岛陆域回填过程中，淤泥土的流动不影响其他区域，确保施工安全与稳定。

其次，本技术方案中，水泥搅拌桩和高压旋喷桩，搭设平台施工，然后再回填，进而地基比较稳固。

再次，回填时，采用先回填远离既有桥墩的第一区域，再回填桥梁底部的第二区域，最后回填第三区域的顺序，由于第一区域设置隔堤，且远离桥梁，故容易施工，当其施工后，再以第一区域为基准，进行第二区域以及第三区域的施工，加快了整个人工岛施工的速度。

本实施例中，对于邻近岛壁结构以及匝道开挖经过的桥墩，则采用锁口钢管桩围护结构进行保护；对于主线隧道开挖经过的桥墩，则采用另一种管壁较厚的锁口钢管桩进行围护；未受隧道开挖影响的其他桥墩，采用钢板桩围护结构进行保护。

参照附图2所示，具体施工时，设置多个桥墩，在36#、37#、70#～76#桥墩围护采用直径1.5m、壁厚20mm锁口钢管桩，以减少岛壁结构形成后桥墩两侧土面高差影响；49#、50#、60#、61#桥墩围护采用直径1.5m、壁厚20mm锁口钢管桩，以满足匝道隧道开挖的需要；53#、54#桥墩围护采用直径1.4m、壁厚30mm锁口钢管桩，以满足主线隧道开挖的需要；其他桥墩围护采用OZ20A型钢板桩，以降低陆域回填的不均衡土压力。

本实施例中，53#、54#桥墩围护采用的钢管桩壁较厚，是因为岛内主隧道从53#、54#桥墩中间穿过，主隧道开挖时，对周边地基土扰动较大，对围护结构刚度要求更高，因此选择壁厚更厚的钢管桩。

进一步地，所述S2岛壁施工步骤中，具体包括第一区域岛壁施工、第二区域岛壁施工以及第三区域岛壁施工。

与现有技术相比，本发明中，第一区域增加隔离堤，形成独立封闭的施工区域，各个区域不会互相影响。具体地，施工时，先施工第一区域岛壁，然后第二区域和第三区域可以同时施工，也可以依次施工，根据第一区域岛壁施工经验并以其为基准，使得其他两个区域的施工更加方便。

具体地，所述第一区域岛壁施工具体为：通过挖泥工艺形成基槽，3.5m以下堤心石采用小型(300t级以下)开体驳粗抛，剩余堤心石、倒滤层及护面石采用浮吊配合反铲挖机抛理；护面块体在预制场预制后水运至现场由浮吊安装；挡浪墙待岛壁沉降稳定后陆上现浇，然后施工其根部的护面石(护面块体)。东端扶壁采用预制安装工艺。

本技术方案中，由于第一区域岛壁处于端部，为东侧扶壁，采用预制结构，该区域扶壁施工时为水下施工，采用预制结构较为方便；第三区域西端为西侧扶壁，采用现浇工艺，该区域扶壁施工时，已形成干环境，可进行现浇施工，节约成本。

具体地，所述第二区域岛壁施工具体为：

在既有桥梁底部，利用临时钢平台施工高压旋喷桩地基加固，在既有桥梁外侧，利用临时钢平台施工水泥搅拌桩地基加固后，沿加固地基上方抛填形成堤身，并在堤身内侧增加挡浪墙，所述挡浪墙采用移动式模板施工形成。

本实施例中，由于第二区域设置于既有桥梁底部，其施工时，应充分考虑对桥墩结构的保护，故需要利用平台加固地基，最后利用地基形成堤身，然后再堤身内侧形成挡浪墙，其绕开既有桥梁设置，且与既有桥梁互不影响。

具体地，所述第三区域岛壁施工为：

通过挖泥工艺形成基槽，经抛石、倒滤层以及护面抛理对基槽进行加固后，在基槽侧部施工形成挡浪墙。

具体地，本技术方案中，先在连接处，通过挖泥形成基槽，在基槽上方搭设临时钢平台进行水泥搅拌桩地基加固施工，然后经过开体驳抛石、网兜抛石、倒滤层抛理、护面抛理、挡浪墙施工以及护面块石抛理。

实施例2

本实施例中，主要通过介绍岛-隧-桥于一体的深中通道的东人工岛的施工进行阐述，参照附图1所示，具体包括以下步骤：

第一、沿江高速桥墩保护桩沉桩

1、钢板桩沉桩

采用静压植桩机沉桩。首先，架设钢板桩，其次，压入钢板桩后，连接套管及螺旋杆，然后架设钢板桩溶接，使得相邻的钢板桩溶接；重复上述步骤，完成自走后，将钢板桩压入预设水平，完成压入后，拔出套管及螺旋杆，拆卸撤出即可。

沉桩时，同时配备液压免共振锤，当出现静压植桩机压入力不足、桩长过长等问题时，采用经论证的免共振锤编组振沉工艺。

2、钢管桩沉桩

采用逐根沉桩、分节焊接接长，具体参照既有技术中的钢板桩施工方法。

具体施工安排：沿既有桥梁方向从南北侧相向施工，每侧安排2组设备。

3、围檩安装和钢板桩内回填

随沉桩后流水进行，挖机分层对称回填。

第二、岛壁、陆域形成、岛内地基处理

1、概述

陆域由中粗砂回填形成，采用插打塑料排水板堆载预压进行地基处理，并对回填砂进行振冲密实。

2、岛壁

(1)基槽

由8m³抓斗船粗挖、4m³抓斗船成型，由300t级小型泥驳穿过沿江高速通航孔转驳至3000t级泥驳，运至抛泥区。

(2)地基加固

有水泥搅拌桩和高压旋喷桩，搭设平台施工。

(3)堤身

抛石堤-3.5m以下由300t级开体驳抛填，-3.5m以上由网兜吊抛，挖机整形，倒滤层和护面石由挖机配合抛理；护面块体由吊车停在堤顶进行安装；挡浪墙在岛壁沉降稳定后陆上现浇。沿江高速桥梁两侧水深浅，石料用网兜水运转陆运逐段推进成型。东端扶壁预制安装，西端扶壁现浇。

各区域岛壁施工流程及方法如下所示。

①东端扶壁

②换填区岛壁

③地基加固区岛壁

(4)挡浪墙

挡浪墙采用移动式整体模板，保证表观质量。

3、陆域形成

(1)分区

陆域分3个区域进行施工，分别为第一区域、第二区域和第三区域。

(2)主要施工方法

①水下填砂

为严控分层厚度，水下采取网格法吹填方案。采用小型泵砂船吹填，出料口使用带GPS定位的浮排控制回填位置及高。

专用网格浮排长宽各5m。分层厚度通过定点吹填量、实时水深检测控制。

②陆上回填砂施工

采用皮带机输送，推土机控制厚度。具体地，先采用皮带船运砂及卸料，然后皮带机输送至施工场内，对于非公路区，则自卸土方车后进行岛内转运，最后通过推土机整平即可。

③排水口

设置3个排水口沉淀回填流出泥水，防止污染。

4、地基处理

(1)塑料排水板施工

1、3区采用液压插板机陆上施工；2区采用塑排船水上插打。

(2)堆载预压

堆砂预压，参照陆上回填砂工艺。

(3)振冲密实砂

采用二点共振挤密法振冲工艺，80t履带吊起2台100kW振冲器同时振冲。

本发明主要施工工艺主要改进点如下：

①在岛内隧道开挖区域，对既有桥墩结构采用一体连通式新型围护结构，土体容易因开挖而扰动，一体连通式围护结构具备比一般围护结构更好的刚度和稳定性；

②岛壁结构施工前，对横穿既有桥墩的岛壁结构下方进行高压旋喷桩地基加固，在靠近而非横穿既有桥墩的岛壁结构下方进行水泥搅拌桩地基加固，有效改善土体性能，减少施工中的挤土效应；

③吹填施工出料口使用带GPS定位的网格浮排，有效控制回填位置及高度

④多层级岛内地基加固，保证人工岛回填砂密实质量。首先插打塑料排水板，再采用中粗砂堆载预压，最后采用二点共振挤密法振冲工艺，将砂体内多余水分排出，振冲密实。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种建造人工岛的方法，其特征在于，所述人工岛包括远离既有桥墩的第一区域，与既有桥墩形成的区域平行且包含既有桥墩的第二区域以及位于既有桥墩侧部，部分用于连接第一区域以及第二区域的第三区域；

建造所述人工岛的方法，包括以下步骤：

S1对既有桥墩的围护施工：在第二区域的既有桥墩的外围，通过沉桩工艺打设若干个围护桩，形成对既有桥墩的围护结构；

S2岛壁施工：对靠近既有桥墩的岛壁结构下方，进行地基加固后，对第一区域、第二区域以及第三区域进行分区域施工；

S3陆域回填：采用吹填工艺，利用排浮网格法进行吹填，吹填时按照先第一区域、再第二区域、最后第三区域的顺序进行施工，以形成岛体；

S4岛体压实：采用堆载预压工艺以及共振密实工艺对第一区域、第二区域以及第三区域进行振冲密实。

2.根据权利要求1所述的一种建造人工岛的方法，其特征在于，所述步骤S1对既有桥墩的围护施工中，所述围护桩包括钢板桩和钢管桩。

3.根据权利要求2所述的一种建造人工岛的方法，其特征在于，所述步骤S1对既有桥墩的围护施工中，还包括围护桩的连接，所述围护桩的连接具体为：若干个所述围护桩中，相邻的围护桩之间，通过连接件进行连接，以使得若干个围护桩形成一体式的围护结构。

4.根据权利要求3所述的一种建造人工岛的方法，其特征在于，所述步骤S1对既有桥墩的围护施工中，当所述人工岛底部还设有通道时，所述通道的开挖区域两侧，采用钢管桩进行围护，且相邻的钢管桩之间进行止水加固施工。

5.根据权利要求1所述的一种建造人工岛的方法，其特征在于，所述S2岛壁施工步骤中，所述对靠近既有桥墩的岛壁结构下方，进行地基加固具体为：对既有桥墩外周的岛壁结构下方，采用水泥搅拌桩和高压旋喷桩形成加固桩基。

6.根据权利要求1所述的一种建造人工岛的方法，其特征在于，所述S2岛壁施工步骤中，对第一区域的区域施工具体为：通过挖泥工艺形成基槽，利用基床抛石工艺进行抛石填充，沿基槽抛填堤身，以形成第一区域的岛壁。

7.根据权利要求6所述的一种建造人工岛的方法，其特征在于，所述第一区域的岛壁为斜坡提结构，所述斜坡提结构至少包括堤心石层、倒滤层以及护面石层。

8.根据权利要求1所述的一种建造人工岛的方法，其特征在于，所述S2岛壁施工步骤中，对第二区域和第三区域的区域施工方法相同，具体为：在临时围挡内，岛壁结构下方施工水泥搅拌桩和/或高压旋喷桩进行地基加固，再利用基床抛石工艺进行抛石填充，扶壁结构采用预制安装或现浇工艺安装，并在堤身内侧施工形成挡浪墙。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种建造人工岛的方法，其特征在于，所述步骤S3陆域回填中，吹填第二区域前，还包括回填前的预处理，所述预处理为：在第二区域的淤泥层上铺设砂垫层。

10.根据权利要求1-8任一所述的一种建造人工岛的方法，其特征在于，所述步骤S4岛体压实步骤中，所述堆载预压工艺采用插打塑料排水板堆载预压法进行，在S3陆域回填前，预先进行水上打设。

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