墨西哥培狄杜钻井平台:世界上最深的钻井平台
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培狄杜钻井平台(图片来源:超大建筑狂想曲)
培狄杜钻井平台墨西哥,是全世界最大的鑽井平台,其日产油量预计可装满15万辆车的油箱,一天能钻300多米,浮式平台是挑战深海石油开采的利器。
培狄杜钻井平台所在海域的水深超过两公里,比其他钻井平台都深。這座水上工厂可以朝任何方向攒进,而且深度可达海底下方3公里。其钻油火力全开时,一天开采的石油可以装满13万2千辆车子的油箱。
知识导学
案例导入:2009年6月上海莲花河畔景苑一在建13层住宅楼发生连根“卧倒”的事故:

事故现场图(图片来源:百度百科)

事故模拟图(图片来源:土木吧)
其事故原因主要有此工程的墙下布桩基础是传力最直接、最经济的基础形式之一,但没有防水板等连接,基础整体性很差。如果我们用板将桩基连接起来,基础整体性很好,即使桩基差一点,它会限制差异沉降,也不会出现不可控制局面,如沉降速度很大、倾斜严重等,它会有缓冲时间,让我们有时间采取加固措施。
思考:案例中建筑倒塌原因之一是选择基础形式和基础处理方式有误,涉及到基础形式的应用知识,理解浅基础的特点以及思考不同基础的工程运用范围。
知识延伸
气膜钢筋混凝土壳体:
以性能优良的柔软织物(通常为PVC膜材)为外膜,将其固定在环型的混凝土基础上;再向膜内充气并保持膜内恒压状态,作为施工荷载支撑;随后依次在膜内喷涂隔离层、聚氨酯泡沫层、分层绑扎结构钢筋、逐层喷射混凝土,最终形成一个外观美观、结构坚固、空间覆盖率大的壳体结构。

剖面图(图片来源:)
施工过程:
(1)基础环梁施工:气膜钢筋混凝土壳体一般采用环形条基,在基础上设置环梁。一方面便于固定膜材,一方面也可以平衡壳体产生的水平推力。此外,环形基础既要承受上部壳体荷载,又要在充气过程中作为气膜的配重,抵抗向上的作用力。

(2)充气膜固定:人工结合设备进行固定。


(3)充气:气膜固定好之后就可以进行充气了,充气采用风机鼓风,直到气膜内部气压达到一定的设计值,一般500~600Pa。


(4)聚氨酯喷射:为保证充气膜和聚氨酯的良好粘结,需在内表面涂上一层渐变剂,再喷射聚氨酯。聚氨酯分多层喷射,第一层完成喷射后,插上钢筋标签。标签类似于“猫爪”,能提供较大的抓持力。“猫爪”的作用主要方便定位,为后续钢筋绑扎提供固定点。聚氨酯喷射完成后,气膜模板最终成型,形成具有一定刚度的模板。

(5)钢筋混凝土结构:聚氨酯喷射完成后,进行钢筋的绑扎,在内部喷射混凝土。

钢筋混凝土从外到内依次分为两层:构造层和结构层。构造层包含一层间距600mm的构造钢筋和约3cm厚的混凝土。经过计算和实践发现,构造层完成施工后,气膜模板已经具有较大的刚度;待构造层混凝土硬化后,根据“猫爪”标签定位和绑扎结构层钢筋,完成后开始结构层混凝土的喷射。

(6)壳体开洞处理:气膜钢筋混凝土壳体的洞口处理有两种方式。一种是针对窗口和采光洞口等不大的洞口,可以事先在气膜模板上放置环箍,在混凝土喷射时避开洞口区域;另一种是大型的洞口,需要在施工过程中参与受力,壳体成型后再进行切除开洞。

