海上嵌岩灌注桩施工技术

洁海上嵌岩灌注脚桩施工技术存炉1伶概况粒护变xx驶市敢xx共国际集装箱码在头二期工程共沙有歇3屡个居5繁万吨级泊位，践码头岸线宏长忙950m膏,毕为高桩梁板结庄构，总纱共喜127鹊1灰根桩，其中嵌翻岩钻孔灌注脾桩捷42渗6吹根，内中嵌岩苹斜裂桩胃7徐2绒根，嵌岩直兴桩甜35咸4楚根。斜桩、直截桩内嵌岩锚杆干有育23载3宪根，其中嵌岩勒桩内加嵌岩锚近杆谱4税0患根。斜桩直径叔为斧绿1000m猫m望，直桩前后排肿直径为秀摆1痒000m好m史，中阻间驻4迁排直径为梯娱813mm镜，横夹向惑6李排桩，排桶距吃6陶m樱，纵向桩距前宾后排嗓为耕3.2珠m徒，中唇间板4东排亚为皮6.4慎m播。沉桩前，桩与区已进行疏浚斑挖泥，将海底笔面上软塑层淤泻泥和部分淤泥敞质粘土挖去。签工程地质比较蒸复杂，基岩中有顶层为黄至黄等褐色强风化层埋，比较破碎，罪中风化层为黄僻褐色到灰黄色而凝灰岩，节理向发育，微风化疗及新鲜岩层为晕青灰到深灰色卫凝灰岩。据地演质试验资料，脾岩石单轴抗压帐强度平均拨为堤65MP秋a肾，最大晶为仓101MP着a殊，局部地茎段数(跪I纹、幼J道段寒)钉个别桩位特别粘坚硬，可能达赌到朵150MP疫a闹，钻进十分缓于慢。由于地质偶条件复杂，特丢别是在个别特苏硬基岩桩位的典嵌岩施工中，秩在苛刻的技术岸要求和条件下羊碰到的问题也谊就较多，正是薄诸多棘手难题土的挑战与攻克孤，使我们积累丰了经验，总结惹这些经验就是属一笔宝贵的财女富。下面重点旺介绍嵌岩灌注坏斜桩的施工技艘术。票2袍嵌岩钻孔施马工设备倒对于嵌岩漠直桩，采用冲倾孔法或钻孔法叶成孔都可以，翅但对于嵌岩斜啄桩只适宜用钻到孔法成孔，然彻而也非一般钻薯机都能适用，席应采用专用钻葛机，目前国内资尚无标准定型弟产里品堤笋，但已有专门厚设计并少量试膛制，如要用一醉般钻机改装来丑钻大直径嵌岩担斜桩孔，也只现宜采用动力头演式钻机进行改闻装。对于嵌岩练斜桩钻机，目妥前流行的型式摄是座顶式，即罚将钻机直接座莲套在斜桩顶上蜓，再夹紧或锁晃定，这样容易家保证钻杆与桩横孔同心，不会探错位，而且多咱用液压传动，所动力部分与主兔机分离，只以牙软油管联系，抵这有利于减轻戴主机重量，并性有利于用油缸托对钻头加压，撒提高钻进效率足。另外钻机发雹出的扭矩一般笔要较大，才能平有效切割和破耕碎岩石层。国环外有专门生产狗嵌岩斜桩钻机像的厂家，其中森以德目国壳WIRT政H鸟公司况和山BAUE民T境公司较有名。萌本工程乃使用绸日朋本模IH键I粉—乱L3呼B锋型钻机号和口WIRT叔H婆—比B辛6颈型钻机进行嵌宝岩斜桩的钻孔攻施工，前者烂乃宫7衣0室年代产品，其邮性能已显落后毅，但其整机重笨量比后者响轻妖1/级3凶。实际工程施沈工中却又基本砖使郊用命IH古I弓—梦L3锦B咐型钻机成孔，厘这主要是盲因伟WIRT我H头—络B昂6哨钻机自身重量皂为肺21姑t钢，其移位受吊肥机起重能力所粒限之故。钻孔沫清渣使用压缩香空气射流反循懒环。在嵌岩灌悬注直桩钻孔施栋工中，同时使妥用国产钻机，岛它的清渣方式奔乃采用水射流斤反循环，配备波正反循环两用透射流水截泵旅1败台，效果不错醉，而且动力要久省得多。由于诚钢管桩已打入蛇强风化岩层中足，故钻孔护壁赌不需使用泥浆踩而直接用清海端水，这既可降少低施工成本又价省事得多。对呀于晨IH求I糠—蛮L3到B笑型宴和如WIRT穴H维—茎B叶6终型钻机需配卷用芝15m华3话/mi范n字空压机定和叔150mm佛水泵，对国产套钻机配础备代SP庸S仇—因15速0粥两用水后泵装1劝台死和蓝100m府m玻潜水绸泵依2晌台。在车xx伶年缝xx踪月中旬我们又穿采用一般立轴饥式钻机加以改则装进行嵌岩斜惕桩钻孔试验，店配兔用喉80m务m蒙泥浆泵正循环志清渣，采用国乳产菠萝球齿滚络刀式钻头，钻胶架是用钢管自孤制的三角塔架配，该机因重量彩轻，且非座顶贡式，而是放在菜施工平台上，咸前后可滑动行么程悠720m路m产，对施工平台桥要求不高，因则其扭矩较小，闻钻杆直径也较院小，容易发生投断裂事故，但驶成孔钻进效率勿在中微风化岩效层也痕有馋0.1m/护h己左右，效果尚球可，此不失为栏解决斜桩嵌岩估钻孔的另一途割径，此种钻机仓也可用于嵌岩蓝锚杆施工。

稠对于嵌岩堂钻孔施工，必呈须采用特种钻假头，才能取得个预期的效果，酸对于中、微风糠化岩层，只有避用牙轮滚刀式短或菠萝球齿滚涛刀式钻头才能谈适应，同时必蹲须施加合适的痒钻压，才能有刘较高的钻进效绑率，钻压的施葱加有依靠本身乘的油缸加压，千也有用配重加极压者。所使用封的滚刀式钻头害有进口的、有戴国产的，工程骆实践中证明，耍两者在钻进效头率及寿命上相捎近，但国产钻退头要便宜得多怜。在钻进效率捎方面，对于强测风化岩层和中碎风化岩层，一呼般药是淘0.塑5贯～稻1.0m/h迅,延在裂隙较发育敢且有破碎的地骤层最高曾达置到宝5m/敌h汇，而对于微风愧化及新鲜岩层府，一般搜为艰0.听2镰～圾0.4m/防h俊，在个别特别恩硬质的岩层中落也灰有妈0.榜1企～娱0.2m/糖h禁左右。

壳对于斜桩伶嵌岩钻孔，钻搂头及钻杆必须港附加稳定器，机才能保证钻孔蕉的斜度，否则赢钻出来的孔会区产生弯曲并很唤容易卡钻。

压嵌岩钻孔织钻机性能如谱表低1绸所示。妄表详1删嵌岩桩钻机祸性能表生型号铲钻孔直

粪径策m米钻孔深

锈m胳钻头转速

纯r*min妻-1果扭矩

铸kN*m栽主机动

典力牙kW否钻岩效率

租m*h期-1纳主机重

卷t矮产地熟配空压机粪配水泵环备注叔IH捧I吐—夸L3B殿2.0什40戚35艳30惠140赌0.货2棵～浊0.4慢14浇日本练15m*h柄-1

思0.8MPa能150m颤m歪泵

刺2坡台贸斜、直

杆桩均可贤WIRT径H沙—谢B6艘2.0恒50俭0体～折100梢95匪140妥0.赵2湾～亚0.5膏21步德国换15m*h俗-1

赶0.8MPa赚150m啄m陷泵

醒2讽台鼓国产钻机茫1.5疾50竖3至0搏～卸35甚18慨37技0.1拣5祸～双0.4释9颤中国顽泳SP孔S糟—臭15些0膛一台

旷100m陈m纠潜水泵二台坊只钻直桩孤国产钻机壮1.0浪40陷1秧8睛～押218线13.5尼30益0.0揪5莲～叫0.2姥3.5犯中国理情80m尤m称泥浆蚀泵所1壤台叙钻斜桩冤3轧施工技术亿缺拿海上嵌岩灌注陵斜桩从碗x萄x悄年顷5繁月中旬开工至璃xx圈年棋5瓶月上旬完成，师历时一年，曾许遇到许多预想疫不到的难题，暑在各方协同努证力下，进行技笛术攻关与研究狼，每一项技术归难题的攻克解恭决，都积累了砍宝贵的经验，杜当然埋也有不少教训添。在此愿与读始者共同探讨。绣3.讽1遇海上施工平神台方扑本工程嵌岩桩男及嵌岩锚杆的马海上施工平台亲，具有易装易绕拆，可循环使膛用的特点。平悔台是利用已打狭好的钢管直桩景作为支承基础绪，支承牛腿设阁计成两个半圆诵用螺栓连接成废全圆，套搁在重钢管桩的顶部标，可分可合，蓬装拆方便。主奏梁由两根槽钢栋背向组合而成奶，搁置在两边筑牛腿上。平台愁板即为组合式物平台板，由槽左钢组成，平台中板上铺木板并纱码固。对于嵌级岩直桩如采用垃冲孔法施工，乱因冲孔机荷载学大，振动剧烈妇，如遇挂锤、妈卡锤或打空锤率时，过载很大充，为保平台安喝全，采用了在热主梁两边加焊泡斜撑的方式解潜决。这种海上趋施工平台可反删复循环使用，靠装拆十分简捷计方便，达到以挥较少的材料耗农费就可满奖足舱3灭个泊凉位撒950童m各长海上桩基施详工的需要，值屿得借鉴与推广硬。

幻由于斜桩鼓钻孔时旁，涨IH繁I泛—渣L3赚B犁钻机蝴和糠WIRT饮H吃—息B手6项钻机是座顶式闲座套在斜桩顶瓦上的，桩的自摇由长度一般较贿长，钻机因自滔重已在桩顶上跳存在一水平分族力，在钻孔时久，钻机又产生猜较大的振动作开用，为了保证柴安全和不使桩见产生倾倒与变困位，必须对斜额桩进行拉桩和使夹桩，并且钻宇机在桩顶上就贵位后，还应以毁拉铸索愉(尸本工程用两个萄手动葫三芦臭)罪呈八字型向后墓拉紧定位。

豪海上施工米平台和斜桩拉欢桩夹桩如里图料1剧所示倍图捆1绩海上施工平坟台和斜桩拉桩鞋夹桩图单位氏：键mm猴3.拴2辱嵌岩桩内加趁嵌岩锚杆的半珍逆作施工法暗辞本工程有部分务是嵌岩桩内加走嵌岩锚杆的桩胖，而且直桩、玉斜桩均有，这敲在国内尚属首道例，其施工难局度远猴远超过单纯的尸嵌岩桩和单纯殖的嵌岩锚杆。拳按设计要求，鸣此类桩需先嵌虑入中微风化岩殿层炊下政3抄m恋，后再加嵌岩炒锚杆入微风化电或新鲜瞒岩议4.5范m堡。其结构如隙图县2艳。

竭单位植：篇mm学图撑2餐嵌岩桩内加抹嵌岩锚杆资此类桩如垮按顺法施工，慎即先钻嵌岩桩共孔入中微风化本岩捡层就3值m换后终孔并清楼孔钞→卷次钻锚杆孔再观入圆岩朗4.5今m漂→太锚杆孔清昌孔园→书下锚刘杆事→亚灌锚固氧浆仙→盖取出锚杆钻孔储的导贝管徒→螺一定龄嚷期月(怜通崖常基7d嗓)态后进行锚杆上根拔试验，试验谁上拔椒力肠3930k缘N该→司拆除上部锚甜杆吃→泄再清桩踏孔胶→轮下钢筋谱笼羊→劝浇注混凝土至轨桩顶。但这种肯顺法施工法实芝际上行不通，棒问题出在上拔是试验。工程技涌术条件书规定吴，每根锚杆必氧须进行上拔力像试验，这时由孤于桩内已掏空间，上拔试验时桌在边3930k叔N久压力下必然会俱将钢管桩压沉桑而导致塌孔报汪废。

额为此，经恨群策群力、攻努关研究，采用她了半逆作施工炸法，解决了这战一难题。方法缠如下：首先钻叶桩孔至要求入渗中微风化岩激层妹3蜘m月后终肝孔轿→仿清替孔偏→劲钻机移姻开脑→怒下钢筋笼并高弄出桩顶丘约是1.4往m微，钢筋头不弯女曲晴→数再清朋孔采→娃水下浇注第一剂期混凝土至钢抚管桩尖以葛上声1.慎5术～贯2.0枝m闪→坏清除混凝土面革浮渣至露出粗戚骨固料黑→肌锚孔钻机就透位缝→旷安放锚杆钻孔郊导亏管芦→掉锚杆孔钻孔、交钻穿桩底混凝规土层再钻进至洁微风化岩汁层鸭4.5慎m吴后终问孔稻→练清扫孔弃→摸下锚挠杆进→本灌锚固川浆母→纯取出钻孔导棵管纽→康待差7俱天后进行锚杆捡上拔试凝验悲→作抽干桩孔内赞水搬→焦取出上部锚胆杆湾→串浇注第二期混酒凝土直至桩顶霜。

评采用半逆誓作施工法满足宇了各方的要求淹，使施工顺利幼进行。彩3.瞎3汗水下混凝土广面浮渣的处理欲新方法段碎对于嵌岩桩内猾加嵌岩锚杆这寸类型桩，如上钞述采用半逆作舌施工法，也曾替碰到棘手的问胖题，即第一、滚二期混凝土结晨合面的处理问勺题。按我国《当港口工程技术画规范山》到(1987扑)会规定，两次混俗凝土结合面必金须进行处理，异必须露出粗骨骨料，如果桩内此第一期混凝土努面浮浆较厚或睛混凝土离析较有严重时，那是刘绝对不能接受婚而伤脑筋的事臭。处理好两次午混凝土结合面追成了实施半逆团作施工法的关冲键，而除了半绣逆作施工法以焰外，没有更好通的方法可解决钓嵌岩桩内加嵌饶岩锚杆这类桩染的施工。第一学根桩，我们采本用抽干孔内水偶，人工下去凿狠除浮浆。孔下伴约沈20泡m福作业条件极端棍恶劣，劳动强待度大，绑扎钢译筋笼的铁丝将吓人扎划得皮伤演肉损，既不好送干，更不安全茧，后来采用了扰科学方法，用右压缩气破土射伞流清渣法，在材水下浇注第一构期混凝土恢后滨3把～哈4乡小时内，即混自凝土初凝后，覆进行水下射流话清渣，如果在仓浇混凝土圾后狡2烤～坏3穴小时进行，即艺可不用专门喷渣射破土而直接沿用气射流方法结清渣，效果也纹不错，直到喷恢射出来的渣浆戒带有较多的碎剧石骨料为止，旦既快又好，效缴果令各方满意头。解决了两次心混凝土结合面祥处理的关键难成题使施工得以顿顺利进行。爬3.迎4济钻头国产化时及钻头稳定器寺邪本工程嵌岩斜值桩钻孔施工主凶要由国外建筑脾商分包，后来盘有少部分由国梦内工程单位分任包、嵌岩直桩随由国内承包。法国外分包商使码用外国钻机和钥钻头，这是可座理解的，但钻量头是一种正常桐的消耗品，从楚我们自己发展森的眼光来看，界钻头必须立足突国内。国内也牲有合适的嵌岩剖滚刀钻头，其蔽性能与寿命同贞进口钻头相近储，而价格又低恭廉得多，后来渡我们用国产钻熄机配国产嵌岩议滚刀钻头进行士嵌岩桩钻孔的惨试验，并组织善攻关和解决具骗体的技术难题欣，选用菠萝型准球齿滚刀式钻埋头，效果相当耍不错。

盯对于嵌岩咬斜桩钻孔，钻葱头稳定器起着假导向和纠偏的哄作用，是必不版可少的，但我庸们发现国外分你包商的钻头稳陪定器其结构不靠尽合理，很容减易产生卡钻事吉故。它的不合讨理之处在于导宾向筒上下为一呆个等直径的圆粉筒体，每节城长分4.5过m菊，一般罢用蓝2炮节，有时蚊用拴1行节，且又不与洗钻杆同步旋转选，很容易被钻谁出的碎石卡住子，曾经发生过挖多次卡钻事故牧，后来，我们模建议他们加以黄改进，卡钻现阀象就基本消除五。而在国产钻老机中的钻头稳壁定器，我们设恒计了在导向圆煮筒体两端加上贼非连续的导正液块，采用分块预式的钻头稳定训器，卡钻情况珍就没有了。秋3.傍5破斜桩水下浇谈注混凝土导管重导向定位器洞嵌岩灌注夕斜桩浇注水下扯混凝土时，不学同于直桩，浇遍注混凝土导管蹲因自重作用而届会偏向下方，食如没有导向定腹位器，浇注导霸管不能下放到葛桩底，而且导键管必然会卡钢径筋笼，为解决辆这一难题，特改别设计了导管交锥鼓形导向定懒位器，使用情减况十分理想。番以后在嵌岩斜吉桩内的嵌岩锚塘杆施工中，锚舍杆孔钻孔导管煤也采用这种导灯向定位器的方籍法，顺利地进宽行施工。吊4掌施工事故和工质量事故的处戏理和对策钢礼通过施工实践粘的摸索、教训特、技术攻关，核我们获得了对观于施工事故和沈质量事故的处家理和对策的经橡验，主要介绍禽如下：参4.熄1灿卡钻处理淘膛由于日江本看IH恳I堂—治L3丑B成钻机的上拔力习偏小，只椒有伯200k杀N诉，加上原有的庄钻头稳定器结怖构不尽合理，竞在施工钻孔过芳程中，曾发生延多次卡钻事故桃，钻头提拔不区上来，尤其是式钻第一根斜桩浮时就发生卡钻缎事故，为此攻毁关研究小组经颠过精心研究，株采用锚杆上拔储试验用的穿心俭式千斤夜顶兄(5000落kN复)码，专门设计了兵提钻拔杆，将医被卡在桩孔内欧的钻具拉拔出施来，很顺利地客解决了这一难银题。仅4.海2荐卡锤处理其敞对于嵌岩直桩光，如使用冲锤紧法冲孔，由于柳钢管桩卷边或枪桩斜或其他原吉因而造成卡锤凝事故。我们采轮用了将钢管桩千拔起一定高度喘使冲锤与钢管乏桩底卷边部脱话空的办法，然岛后再将冲锤吊棉出。拔升钢管殿桩财(牺或护国筒屿)盏，使用岂了醒(1汗)养振动锤拔升法沾和剃(2评)晴千斤顶拔升法徒，行之有效。

质振动锤必岩须要有足够的台振动力，能够豪将钢管桩振松恭，用吊机将振侧动锤吊住，振萌动锤和钢管桩容连牢或夹紧，庙开动振动锤，局吊锦机河(政船每吊打)耀慢慢往上提拔杨，钢管桩便被色拔升起来，吊箱机队(辣船错吊青)娃必须有足够的粥起重能力。

缠千斤顶拔后升法，需要专渴门设计起拔支但承梁和拉杆、摆顶梁等，用千疼斤顶一节节地士往上拔起钢管念桩，对于钢管雄桩打入岩土层近较深者，此法碰较为有效。霉4.玻3慕漏孔处理迎和如果钢管络桩世(怨或护附筒唇)棕底部遇孤石、泡探头石、或流惑砂层等，容易趟出现漏孔事故毫，使钻孔无法富继续进行。我快们采取振动锤灿将钢管桩再振错下去的办法，眨使钢管桩下沉阔将漏孔封堵住料。有时也往桩被孔内倒灌一些余混凝土将漏孔纵堵住的办法处俊理之。讽4.各4傲塌孔处理哄团漏孔的处理对残策，也适用于球塌孔处理。此穿外，应预防塌叉孔事故，其对江策是：对于以战泥浆护壁钻汉孔愧(祝或冲罩孔荣)香者，可以在易茶发生塌孔的地内层及时加大泥百浆的浓度并保狗持桩孔内的足垂够水头高度，卷有时往桩孔内扎倒入一些水泥羽，亦可有效。忠至于泥浆的浓守度也不宜太浓陵，一般控制备在胁1.2轨5巴～斜1.4嗽5捡左右，如太浓破又容易发生糊脆钻事故。对于母嵌岩直桩如是疲用冲锤成孔者骡，在塌孔易发礼生段，应控制炊冲锤的冲程，甜不宜冲程过大海。对于以射流释反循环钻孔法产施工时，钻杆仇应密封良好，僚这些都可以有鞋效防止塌孔。复4.蜻5桑桩斜的处理猫找对于嵌岩直桩盒，如钢管蹲桩骗(秆或护震筒夏)倘在打桩时垂直史度偏差太大，历必须先进行调铲正后再进行成多孔，如歪斜超航出允许范围，池不宜采用冲锤缝冲孔法成孔，器否则容易卡锤夕。这时可以改欧用钻孔法成孔吼，但是在调整景钻机时，必须凝使钻杆与桩孔掀中心线同心，旋可以将钻机底系架垫高一端，喘使钻机底架平惑面垂直于桩孔桑中心线，这种贡处理对策是允益许的也是非常资有效的。寇4.暖6品钢管桩卷边轮的处理及对策范舅对打入式钢管外桩，在基岩面踪较深，强风化辉岩层较厚时，沿通过锤击，控咱制终锤时的贯厕入度即可使桩重承载力满足设蚁计要求并达到于最浅桩尖标高米要求。在基岩卧面明显较高，鹊强风化岩层较崖薄，只依靠锤涂击，钢管桩的疯承载力不能满对足设计要求，辞或者桩尖标高裕达不到设计要咏求的最浅桩尖农标高，则这类卡桩预先就规定汇要嵌岩，此时敬打桩停锤的贯思入度控制要尽柿量大一些，以祸尽量避免卷边巴。但是在地质尸过渡段即基岩浅面从较深到明它显较高的过渡促段，设计的指殿导思想是桩尽茂量往下打，实鹿在打不下时，性根据钢管桩桩狡尖的标高再决竹定是否要指令颗改为嵌岩，这样种桩往往会发劫生卷边。再者摄，即使基岩面个稍深，强风化蜡层较厚，但由采于风化程度的舒差异或遇有孤奉石、探头石、休夹层等，这时迟钢管桩也往往汤容易卷边，因耽此钢管桩的卷守边事故几乎是驰不可避免的，页钢管桩卷边是案钻孔施工中最倍为棘手和致命狱的难题，应特鸦别注意，只能播采取预防和处其理相结合的手扒段，尤其是处赶理对策必不可欧少。

钩蝇匪(1价)伞预防卷边

雷题啄a梢.左控制沉桩贯入乏度

竿主要是指搬设计已事先明救确要嵌岩的桩笔，初时打桩，围设计单位也一孤定要按非嵌岩确桩的停锤贯入释度标准，即最脆后鸣1廉0区击平均贯入击度正2皇～哭3m知m折控制，多有出编现卷边情况，翻后来经我们力恋争，并用事实假说服设计单位晚和顾问单位，啄才同意贯入度浑放宽翁为呀4饥～辩5m膀m说，但在实际执尝行时，我们又抓减少了锤击能龟量，实践证明她，卷边情况大伙大减少。对于壳钢管桩壁厚度蜂较薄的桩，更教应注意放宽打喷桩停锤的贯入者度。

辆完乌b那.柿对钢管桩桩尖迅进行加强处理

泪我们详细龟分析了地质资絮料和先期已打矮桩的沉桩记录针，指出了原设向计图中非嵌岩忧但实际有可能担需要改为梳嵌岩的桩，以女及设计已明确愿为嵌岩的桩，秒为预防卷边，鲜我们采取了对坟钢管桩桩尖进议行加强处理的阀对策，具体如磁图泽3生所示。钢管桩钢壁作厚显18m裁m甚，材质员为削16M义n冶钢，相近于合醋同条件书所要宜求鸽的途B区S勇标残准违50侵C嫂钢，在钢管桩稻的下裙部再加绑焊一层悬厚洒18m陪m精的裙板。卷边剧情况得到进一共步改善和减少舌，但仍未完全毯消除。这主要啊是由于我们开浩始打桩时，贯距入度控制过小联所导致，这时循若发生卷边处钟理起来更难。时图旬3旨钢管桩桩尖史加强图单位略：劳mm冬服劣(2臂)抽卷边处理对策

悟虽然对卷厌边事故进行了亚预防措施，但混工程实际中仍水不可避免地出喉现卷边事故，和且出现的概率跑还不算小。由厕于我们在打桩奸时都有打桩记冰录，每