渤海灣導(dǎo)管架鋼樁打入拒錘風(fēng)險(xiǎn)控制淺析

趙慶凱

摘 要：前幾年，渤海灣導(dǎo)管架安裝過程中的打樁拒錘風(fēng)險(xiǎn)成為了該區(qū)域最大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)之一，能否有效控制拒錘風(fēng)險(xiǎn)，甚至在某種程度上左右一個(gè)項(xiàng)目的成敗。原渤中28-2南油田中心平臺(tái)導(dǎo)管架海上安裝的拒錘風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)控制的典型案例，本文通過這一“個(gè)案”的全過程介紹，包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，同時(shí)結(jié)合其它項(xiàng)目拒錘風(fēng)險(xiǎn)的簡(jiǎn)單對(duì)比分析，充分說明了風(fēng)險(xiǎn)防控對(duì)于工程建設(shè)項(xiàng)目的管理價(jià)值。

關(guān)鍵詞：渤海灣；導(dǎo)管架；鋼樁；拒錘；風(fēng)險(xiǎn)控制；管理價(jià)值

中圖分類號(hào)：TV52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2018）4-0051-02

1 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

1.1 渤海灣的部分平臺(tái)狀況

隨著海洋石油工程技術(shù)裝備的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，海上安裝能力越來(lái)越強(qiáng)，因此平臺(tái)的設(shè)計(jì)重量也越來(lái)越大，這固然提高了海上安裝的總體效率，但隨之而來(lái)的負(fù)面問題則是，為了提高承載力，鋼樁直徑越來(lái)越大，設(shè)計(jì)入泥深度越來(lái)越深，從60～70米到70～80米，近幾年又增至90～110米，渤海地區(qū)的開發(fā)項(xiàng)目打樁過程中拒錘的風(fēng)險(xiǎn)也就越來(lái)越大。渤海地區(qū)部分項(xiàng)目的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（見表1）：

1.2 NB35-2及PL19-3二期的拒錘現(xiàn)實(shí)

在NB35-2及PL19-3二期項(xiàng)目運(yùn)行過程中，導(dǎo)管架安裝分別出現(xiàn)了拒錘問題。NB35-2 WHPB平臺(tái)導(dǎo)管架打樁拒錘后，經(jīng)過復(fù)雜的計(jì)算及限定條件，鋼樁實(shí)際入泥深度滿足平臺(tái)承載力需求；而PL19-3WHPE平臺(tái)導(dǎo)管架打樁拒錘后，經(jīng)過了較長(zhǎng)時(shí)間的土塞清理、設(shè)計(jì)樁中樁和再次打樁的漫長(zhǎng)過程。

1.3 渤中28-2南項(xiàng)目CEP平臺(tái)設(shè)計(jì)階段分析情況

各階段鋼樁可打入性分析成果顯示，在長(zhǎng)滯留、形成土塞的情況下，有拒錘風(fēng)險(xiǎn)，在施工過程中應(yīng)最大限度避免長(zhǎng)滯留及形成土塞的情況出現(xiàn)。

2 風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 定性分析

與其他海域不同，在渤海區(qū)域，由于受到浮吊吊高限制以及鋼樁自由站立分析結(jié)果的制約，每根鋼樁必須分為數(shù)節(jié)，必須經(jīng)過海上安裝過程中鋼樁接長(zhǎng)這一環(huán)節(jié)，而且在70至90米這個(gè)深度，往往存在較為致密的沙層，加之停錘滯留，沙層固結(jié)較快，隨之容易形成土塞進(jìn)而鋼樁靜態(tài)阻力劇增，導(dǎo)致拒錘發(fā)生。正是由于上述因素，NB35-2及PL19-3二期項(xiàng)目海上安裝過程中，發(fā)生了拒錘的問題。對(duì)于渤中28-2南項(xiàng)目而言，上述成因都存在，因此拒錘風(fēng)險(xiǎn)必然存在。一旦BZ28-2S CEP導(dǎo)管架打樁拒錘風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，直接影響是導(dǎo)管架安裝進(jìn)度的延遲，其它至少可以想象的風(fēng)險(xiǎn)是顯而易見的。

2.2 定量分析

基于定性分析結(jié)果及拒錘風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重性，分別由相關(guān)單位進(jìn)行了詳細(xì)的BZ28-2SCEP導(dǎo)管架鋼樁承載力分析?；窘Y(jié)論如下：

樁可打入性分析（Ф2.1米/入泥94米）。

基本設(shè)計(jì)：S-800（90%）錘，技術(shù)可行（但要避免土塞）。

詳細(xì)設(shè)計(jì)：S-800/1200錘（67%），考慮土塞均不可行。

安裝設(shè)計(jì)：S-800/1200錘（75%），考慮土塞均不可行。

海王星公司：D-220錘（68%），考慮土塞均不可行。

輝固（深圳）公司：S-800/1200/1400，考慮土塞存在拒錘風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

在88米～90米范圍內(nèi)，如控制較好，存在打入的可能性，但需要進(jìn)行鋼樁入泥90米左右承載力復(fù)核。

各種打樁錘，均會(huì)在鋼樁入泥近70米和近90米處形成危險(xiǎn)點(diǎn)。

3 風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)

3.1 專家會(huì)審及其意見落實(shí)

工程地質(zhì)資料和樁基設(shè)計(jì)的復(fù)核：分別按照D220錘、IHC S500錘、MHU 800S錘、MHU 1200S錘和MHU 1900S錘和IHC 1400錘等資源重新進(jìn)行了打樁分析，考慮到利用現(xiàn)實(shí)的小能量打樁錘存在拒錘風(fēng)險(xiǎn)，將準(zhǔn)備掏土塞工作作為拒錘應(yīng)急方案。

針對(duì)當(dāng)時(shí)打樁錘狀態(tài)和船舶資源狀態(tài)優(yōu)化鋼樁分段：重新核算了樁的入泥深度，確定為最小入泥深度為91米，滿足承載力要求，并在此基礎(chǔ)上重新進(jìn)行了分段（原來(lái)首節(jié)樁長(zhǎng)度為70500，專家要求接樁土層避免在65米以上，調(diào)整后接樁位置在64.2米處。

統(tǒng)一打樁分析參數(shù)和條件，重新計(jì)算并確定工程對(duì)策：在統(tǒng)一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，按照新的鋼樁分段長(zhǎng)度用不同樁錘進(jìn)行可打入性分析。

引進(jìn)打樁動(dòng)測(cè)技術(shù)，以其結(jié)果作為樁最終入泥深度的參考：已按專家意見同天津勘察院進(jìn)行了溝通、咨詢，并計(jì)劃立項(xiàng)，引進(jìn)打樁動(dòng)測(cè)技術(shù)。

3.2 應(yīng)急準(zhǔn)備及實(shí)施策略

由于成本、檔期以及其它各種因素，尋租高效打樁錘的方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)存在比較大的困難，海工的打樁錘最終又成為資源的唯一選擇。因此工程項(xiàng)目組又只能進(jìn)一步在海上實(shí)施策略上作足功課。

首先考慮33米～41米和69米～78米兩個(gè)危險(xiǎn)層段的拒錘風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行了西塊鋼樁的重新分段；其次精心組織設(shè)備資源和管理工作，如土塞清理設(shè)備和人員作好應(yīng)急出海準(zhǔn)備；三是要求承包商做好樁基承載動(dòng)測(cè)工作；四是調(diào)節(jié)好海上施工順序，密切各環(huán)節(jié)的銜接，有效縮短停錘滯留時(shí)間。實(shí)際上以上幾點(diǎn)是CEP導(dǎo)管架西塊能夠成功規(guī)避拒錘的最有效方法，或者說唯一途徑。

4 經(jīng)驗(yàn)與啟示

由于數(shù)據(jù)積累的局限以及分析能力的問題，本文只是基于拋磚引玉地角度對(duì)BZ28-2S CEP平臺(tái)打樁風(fēng)險(xiǎn)控制過程進(jìn)行了簡(jiǎn)單梳理，其中的分析方法、觀點(diǎn)可能有失偏頗甚至錯(cuò)誤，但無(wú)論如何，工程實(shí)踐所帶來(lái)的經(jīng)驗(yàn)與啟示是有價(jià)值的。

4.1 技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的控制演變有可能演變?yōu)榫薮蟮墓芾盹L(fēng)險(xiǎn)

由于項(xiàng)目運(yùn)行初期階段，各方均未清醒地意識(shí)到鋼樁的錘入風(fēng)險(xiǎn)，因此起初并未引起各方的足夠重視，一旦BZ28-2S CEP導(dǎo)管架拒錘風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生，將會(huì)出現(xiàn)前述的巨大管理風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 對(duì)各種市場(chǎng)資源的了解甚至掌控有助于風(fēng)險(xiǎn)分析與控制

在發(fā)現(xiàn)拒錘風(fēng)險(xiǎn)后，通過與市場(chǎng)設(shè)計(jì)資源的互動(dòng)，使工程項(xiàng)目組能夠多渠道判斷風(fēng)險(xiǎn)數(shù)值，以期采取正確的操作策略。

通過對(duì)市場(chǎng)浮吊資源和打樁錘資源的了解，使工程項(xiàng)目組能夠作出正確的決策。

4.3 風(fēng)險(xiǎn)控制點(diǎn)前移

在進(jìn)行前期研究中也應(yīng)盡量考慮后期的施工風(fēng)險(xiǎn)。

如果基本設(shè)計(jì)階段，對(duì)打樁風(fēng)險(xiǎn)問題引起足夠重視，則會(huì)從項(xiàng)目實(shí)施成本、周期、資源等方面作出諸多考慮，使項(xiàng)目實(shí)施更為從容。

如果在前期研究階段，如果對(duì)打樁風(fēng)險(xiǎn)加以考慮，甚至可以通過設(shè)計(jì)手段徹底規(guī)避拒錘風(fēng)險(xiǎn)，如改變主結(jié)構(gòu)形式、增加輔樁等。

4.4 風(fēng)險(xiǎn)分析手段等各種項(xiàng)目管理手段的應(yīng)用

本次拒錘風(fēng)險(xiǎn)控制過程中，風(fēng)險(xiǎn)分析起到了非常重要的作用。

無(wú)論是頭腦風(fēng)暴風(fēng)險(xiǎn)分析，還是魚骨圖、決策樹等項(xiàng)目管理手段，均極其有益于項(xiàng)目實(shí)施過程中決策方向的正確性。

4.5 信息共享的價(jià)值與業(yè)內(nèi)專家的作用

在審查會(huì)上，業(yè)內(nèi)專家不僅對(duì)方案及報(bào)告進(jìn)行了審查，而且提出了許多寶貴的建議，這些建議為風(fēng)險(xiǎn)控制打下了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

專家的作用不僅應(yīng)在審查會(huì)上體現(xiàn)，而且應(yīng)在專題研究或者日常顧問工作中體現(xiàn)。

渤海地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了較多不同形式的打樁案例，如能將這眾多的案例進(jìn)行總結(jié)、歸納，并在工程建設(shè)界實(shí)現(xiàn)共享，將會(huì)產(chǎn)生巨大的管理價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]佚名.淺海鋼制固定平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造技術(shù)規(guī)范 [S].中國(guó)海洋石油總公司，1997.

[2]俞振全.鋼管樁的設(shè)計(jì)與施工[M]. 北京：地震出版社，1993.

[3]李颯，韓志強(qiáng)，楊清俠，等.海洋平臺(tái)大直徑超長(zhǎng)樁成樁機(jī)理研究[J].（8）：241-245.