高樁碼頭錨桿嵌巖樁終孔措施

第17卷第6期中國水運Vol.17No.6

2017年6月ChinaWaterTransportJune2017

高樁碼頭錨桿嵌巖樁終孔措施

喻浪

摘要：

（中交一航局第三工程有限公司廣州分公司，廣東廣州510622）

在砂巖、花崗巖、硬質巖等基巖埋設深度不大的自然條件下，一般會采用鉆孔灌注樁的方法穿透軟土覆蓋

層，使樁段嵌入到巖層中。在施工過程中，高樁碼頭錨桿嵌巖樁終孔判定還缺乏統一的規定要求，需要結合工程的

具體情況制定相應的終孔措施。本文以實際工程為例，對高樁碼頭錨桿嵌巖樁終孔措施進行分析和探討，工程施工

后樁基承載力達到了設計要求，對類似工程具有一定的借鑒參考價值。

關鍵詞：

高樁碼頭；錨桿嵌巖樁；終孔措施

中圖分類號：U656文獻標識碼：A文章編號：1006-7973（2017）06-0195-02

一、工程概況

廣東珠海LNG碼頭位于高欄島的平排山海域，北側為

BP公司LPG碼頭，南側為港豐LPG碼頭（待建）、國際化

工碼頭恒基達鑫、中化-格力油碼頭、華聯-德油碼頭等。工

程所在地區交通發達。工程包括6個單位工程：LNG碼頭工

程、火炬平臺工程、工作船碼頭工程、海水取水口工程、海

水排放口工程、護岸修復及擋浪墻加高工程，而LNG碼頭工

程的工作平臺設芯柱嵌巖樁總計5根，靠船墩、系纜墩設錨

桿嵌巖樁總計53根。

桿孔內通過壓力注漿植入錨桿束，錨桿束植入深度需滿足由

中風化巖面起算、入中風化巖5.0m的要求。錨桿束根據設

計要求，使用3根或4根錨桿通過間距2m的δ=8mm鋼板

固定片經加固后制作而成，錨桿使用屈服應力≥785MPa、

Φ50的PSB785精軋螺紋鋼筋加工。使用達到5%膨脹量

的M45水泥漿填充錨桿孔至鋼管樁樁尖，經0.5MPa持壓

3min完成錨桿束底端錨固。錨桿束頂端伸入Φ1200鋼管樁

8m，安放鋼筋籠后澆筑水下C40不收縮混凝土，完成錨桿

束頂端錨固。根據設計要求，需進行20根錨桿嵌巖樁的抗

拔驗證性試驗。

錨桿嵌巖樁的主要施工方法如下：水上施工平臺搭設完

成后，先使用沖擊鉆機沿鋼管樁反復錘擊、清除樁頂至樁尖

的較軟弱土芯并使用空壓機氣舉反循環清孔；再更換為地質

鉆機并下放導向管開鉆，穿透強風化巖層、鉆進中風化巖層

進行直徑400mm的錨孔成孔施工

[2]

。完成錨孔清孔后，使

用方駁吊機沿導向管完成錨桿束的安放并進行水泥漿制拌及

壓力注漿施工。對于需進行抗拔試驗檢測的錨桿嵌巖樁，根

據同條件試塊強度、水泥漿達到規范檢測強度后方可實施。

完成錨桿束的注漿錨固后，使用方駁吊機進行底端樁芯鋼筋

籠的安放，二次清孔后，地質鉆機起吊漏斗，混凝土陸運轉

水運、方駁吊機起吊吊罐或拌合船供應混凝土、導管法澆筑

水下膨脹混凝土。

二、施工難度

（1）分項工程任務繁重，工期緊迫，且受節點工期限制，

本工程總計需完成錨桿嵌巖樁53根，芯柱嵌巖樁5根。其

中，2012年9月30日節點工期前需完成工作平臺芯柱嵌巖

樁5根，完成BD2靠船墩錨桿嵌巖樁8根、BD3錨桿嵌巖

樁2根。因受沉樁等分項工程施工限制，且嵌巖樁施工工序

多，耗時長，需完成工程數量大，分項工程任務繁重。

（2）作業場地有限。靠船墩墩臺外形尺寸為10m×

12m，系纜墩墩臺外形尺寸為9m×9m，完成沉樁并搭設施

工平臺后，可供設備作業場地有限，同一作業區無法投入更

多設備（樁內成孔每臺沖孔鉆機占地9m×6m，錨桿孔成孔

每臺地質鉆機占地6m×5m），對施工進度影響較大。

（3）錨桿嵌巖樁與芯柱嵌巖樁斜樁多，斜度大，施工難

度大芯柱嵌巖樁總計5根，其中直樁1根，斜率為4：1、5：

1斜樁各2根；錨桿嵌巖樁總計53根，其中直樁3根，斜

率3：1斜樁50根。就嵌巖樁成孔工序與直樁相比，斜樁施

工難度大、工效低，成孔時間長。

四、終孔的基本措施

在進行終孔施工時，雖然從勘察資料中可以看出本工程

強風化層和中級風化層的分界線，但在實際鉆進施工過程中，

單根樁的嵌入巖深度往往難以界定，為了保證樁基承載力，

需要嵌巖樁的入巖深度可以達到一定的規范標準。為了滿足

這一要求，可以采取下述措施：

三、施工方法

錨桿嵌巖樁總計53根，位于靠船墩BD1-BD4和系纜

墩MD3-MD8，其中直樁3根，斜率3：1斜樁50根。清

除樁內土芯后，錨桿嵌巖樁進行直徑400mm錨桿孔成孔施

工，孔深需滿足由中風化巖面起算、深度5.5m的要求。錨

1．根據地質資料進行初定

在嵌巖樁施工前要充分了解地質資料，并根據地質資料

確定最終的高程，將樁位圖和鉆孔平面圖進行一一對應，然

收稿日期：2017-03-20

作者簡介：

喻浪（1985-），男，湖南長沙人，中交一航局第三工程有限公司廣州分公司，中級工程師，主要從事現場

施工管理。

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后根據之間的關系對樁基中風化巖層高程最大值，最后根據

進入到中風化巖層中錨桿的設計深度，計算出終孔的高程。經過試驗后得出圖1中的試驗結果。根據試驗證明，錨

束拉伸變量值和理論計算值基本上一致。當錨桿處在彈性工

作狀態時，在最大荷載值時，錨桿需要承受903KN，拉伸量

為31.61mm，達到了規范標準。

2．取芯樣對比分析

在施工初期，每過一段時間分別從孔口進行取樣，然后

根據取樣結果分析巖性。因在勘察地質情況時要保留巖樣樣

本，比較取樣巖芯和原巖樣。從勘察結果來看，本工程中中

等風化巖層主要是灰綠色和灰黃色，主要由石英、長石等礦

物構成

[3]

。熔結凝灰結構，節理裂隙較為發育，可以根據設

計比例進行取芯分析，然后對中風化基巖的頂面高程進行分

析。

3．鉆進施工時參數控制

在進行鉆進施工時，一旦鉆入到中風化巖面。鉆頭的鉆

進速度以及受力大小和全風化巖層會有顯著的區別。鉆進的

鉆進速度和鉆頭的旋切能力以及巖層的硬度等都有比較大的

聯系。這些數據都需要進行多次計算后才可以得出。根據以

往施工經驗，如果使用Φ168牙輪鉆成孔，那么在將輪速控

制在一檔時，鉆壓孔底的壓力大小為20kN，當鉆進進尺低

于0.7m/h時，錨孔即進入到了中風化基巖。在進行嵌巖樁

施工時，要采用以下原則分析錨孔是否進入到了中風化巖層。

具體如下：主要以鉆機的鉆進時效低于0.7m/h作為判斷依

據，根據現場巖養和鉆機工況進行分析，同時根據樁位圖和

地質資料之間的對應關系來進行核對

[4]

。施工過程中對基巖

高程、鉆機時效以及其他相關的數據進行跟蹤整理，并對相

關數據進行優化。

圖1理論數據和試驗結果對比

注：理論1為錨束自由長度加聯結螺桿長度（24.09m）

的理論計算值，理論2為聯結螺桿長度加錨束自由長度值加

1/2錨固段長度（27.09m）的理論計算值。

六、結束語

綜上所述，勘察報告中揭示出來的中風化巖層頂面等高

性、地層巖性會因為地質不均勻和實際情況存在一定的差異。

進行鉆進施工時，鉆進速率也會因巖性的差異而發生變化，

因此，應在巖土勘察報告的基礎上分析中風化巖層的高程，

并根據鉆進時效的不同按照比例取芯對比，嵌巖樁的長度會

對基樁和沉樁承載力產生影響。同時也會對工程造價造成比

較大的影響。為了保證嵌巖樁的施工質量，需要結合地質資

料確定樁的合理長度。由于單樁的承載力和基樁嵌巖深度有

著非常密切的關系，因此，要在確保單樁承載力滿足設計要

求的同時，積極的對類似工程的終孔經驗進行總結，不盲目

的增加進尺，提高施工的經濟效益。

五、試驗驗證

1．儀器和設備

試驗設備主要由穿芯千斤頂、反力梁、高壓油泵以及對

應的油路系統構成，采用一個0.4精密油壓表進行控制。使

用百分表直接讀出錨桿拉伸值。

2．試驗方法

本文設計選用單向單循環維持荷載法開展試驗，設計采

用錨桿抗拔承載力設計值的0.1倍，設計值為700kN，荷載

觀測時間安排以及加載等級如表1所示。

參考文獻

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1.29加載等級/P0.10.240.500.751.00

903對應荷載/kN70175350524700

15觀測時間/min55101015

表1荷載觀測時間安排以及加載等級

d

510-513.

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3．試驗結果分析

（上接第119頁）同時針對該系統的多種通信方式，移動

通信與衛星通信占主導地位。但隨著水電工程運行環境的逐

漸復雜化，應在研究水情自動測報系統及其通信方式上投入

更大的關注，從而為社會的穩定和經濟的發展提供保證。

參考文獻