水上锚杆嵌岩桩施工工艺

水上锚杆嵌岩桩施工工艺

摘要：沿海码头工程施工情况比较复杂，有很多不确定因素，海浪、潮汐和台

风非常多，并且施工难度非常大，所以，沿海码头工程技术人员必须了解嵌岩桩

施工工艺及其相关的检测，懂得工程施工过程，还应该结合结合惠州荃湾港区5

万吨级石化码头工程所在地实际情况，介绍锚杆嵌岩桩施工流程以及施工过程中

所发现的问题，对码头工程中嵌岩桩施工技术制定合理的施工方案，这样才能保

证沿海码头工程建设带来很好的社会效益和更高的经济效益。

关键词：嵌岩桩；基岩；桩芯

1 前沿

嵌岩桩是指桩端嵌入岩体的桩，根据工艺结构的不同，嵌岩桩可划分为灌注

型嵌岩桩、灌注型锚杆嵌岩桩、预制型植入嵌岩桩、预制型芯柱嵌岩桩、预制型

锚杆嵌岩桩、及组合式嵌岩桩。本工程所采用的嵌岩桩为预制型锚杆嵌岩桩，主

要作用为增加PHC桩的桩基抗拔力。

2 工程概况

2.1工程简介

本工程共56根锚杆嵌岩桩，分别在1#、2#、3#、4#系缆墩及1#、2#靠船墩。其中1#、2#系缆墩基桩各采用8 根Φ1000mmPHC斜桩对称布置， 3#、4#系缆墩

基桩各采用8 根Φ1000mm钢管桩斜桩对称布置，斜率为5:1。靠船墩基桩各采用12 根Φ1000mmPHC 斜桩对称布置，斜率为5:1。桩尖平均标高约为-28.5m 到-

30.0m 不等。根据结构计算1#、2#、3#、4#系缆墩及1#、2#靠船墩由于拔桩力较大，桩尖以下需采用锚杆嵌岩以增加桩基抗拔力，每根桩采用3 根Φ36mm 高强

度锚杆，锚入微风化岩体以下4.5m,孔径为273mm。

2.2场地地质情况

拟建码头在大地构造上属粤东隆起区，南华褶皱系永梅惠阳拗陷（III级）中

的紫金-惠阳凹褶断束（IV级）南西段；在区域地质构造上处于莲花山深断裂带的东西两束之间，其中拟建码头场址区离海丰-平海断裂和五华-深圳断裂相对接近。综合岩土层的种类及其工程地质特征、成因类型、地层时代等，将勘探孔控制范

围内岩土层自上而下划分为第四系人工填土层、第四系海陆交互相沉积层、第四

系冲洪积相沉积岩、第四系残积层、白垩系上统南雄群上亚岩群凝灰质砂岩共5

大类。嵌岩桩部分主要有以下几类：

（1）第四系海陆交互相沉积岩

①淤泥：该层分布整个港区。层顶标高：-4.58~-1.45m，层厚：5.6~19.7m，

平均15.53m。灰色，深灰色，饱和，流塑性，含有机质及少量贝壳碎屑，土质纯，手摸具滑腻感，易污手，属高压缩性土，粘性好。

②淤泥质粉质粘土：层顶标高-20.86~-16.22m，层顶埋深12.00~18.00m，层

厚1.10~6.80m，平均2.99m。灰色，饱和，流~软塑状，粘性好，含少量有机质，手摸具滑腻感，略带臭味。

（2）第四系冲洪积相沉积层

①粉质粘土：层顶标高-24.58~-17.23m，层顶埋深：13.70m~25.50m，层厚：

0.50~7.90m，平均2.86m。灰黄色，湿，可塑状为主，成分以粘、粉粒为主，土

质较纯，韧性较好，粘性好。

②粉砂：层顶标高-25.18~-21.58m，层顶埋深19.20~22.80，层厚0.70~4.90，平均2.60m。灰黄色，饱和，稍密状，颗粒成分为石英，含少量粘粒级配较差。

（3）第四系残积层

①粉质黏土：层顶标高-26.80~-22.40m，层顶埋深18.40~27.00m，层厚

0.6~5.2m，平均2.43m。灰黄色，褐红色，稍湿，硬塑状，粘性差，韧性较差，

为凝灰岩风化残积土，泡水易软化。

（4）白垩系上统南雄群上亚岩群凝灰质砂岩

①全风化岩：层顶标高-28.70~-25.61m，层顶埋深21.40~29.20m，层厚

1.8~3.10m，平均

2.30m。灰色，黄色，黄褐色，岩石风化强烈，手可捏散，泡水

易软化。

②强风化岩：层顶标高-31.80~-25.57m，层顶埋深21.00~31.70m，褐黄色，

青灰色，灰黄色，灰色，岩石风化强烈，岩石结构已大部分破坏，岩石风化不均匀，夹薄层中风化岩块。

③中风化岩：层顶标高-34.17~-27.17m，层顶埋深22.60~36.30m。灰色，凝

灰砂质结构，块状构造，裂缝发育，岩质硬。

④微风化岩：层顶标高-33.19~-28.07m，层顶埋深23.50~30.20m。灰色，凝

灰砂质结构，块状构造，裂缝发育，岩质硬，ROD=5~51%，天然抗压强度

16.39~29.63MPa。

3 施工方法

3.1 施工流程

图1 工艺流程图

3.2 施工准备

开工前，通过使用钢抱箍、工字钢在已打设的PHC桩基础上搭设施工平台，

锚杆桩钻机采用国产XY-2B型钻机，使用2000t平板驳配85t履带吊将钻机、注

浆机、电焊机、切割机、搅浆桶等施工机械设备吊至临时工作平台并调试正常。

相关设备完成进场程序并检修调试完毕，备好易损部件。

3.3 平台搭设

施工平台是提供锚杆嵌岩桩作业的操作平台,必须有足够的强度、刚度和作业

面积。施工平台

有两个方案可供选择, 一是钢平台: 即利用钢桩顶部夹钢抱箍, 内衬橡胶保护

钢桩防腐层, 上安主次梁, 上铺 3 cm 厚木板以作为施工平台; 二是砼平台: 即根据本工程所处区域的水文情况, 先浇筑系缆墩结构本体的下部砼 (1 m 厚)作为施工平台。考虑到浇注混凝土也需要搭设钢平台作为底模，因此平台采用钢平台，既起到嵌

岩桩施工平台的作用，又可作为后期混凝土浇注施工平台。

3.4 桩机就位

采用经纬仪，以轴线控制点作测站，极坐标法进行桩位放样，通过人工开挖，埋设钢护筒固定孔位，再以轴线交会法复核桩位中心。埋设时严格控制护筒中心

偏差＜2cm，垂直度＜0.5%。同时用水准仪测出孔口护筒顶标高，作为确定造孔

深度和桩顶标高的依据。

3.5桩内清孔

钻机就位后安装直径Φ600mm笼状合金复合片钻头，调整钻杆角度后进行清孔，待钻至粘土面后停止钻孔，拔出钻头；安放清孔导管，利用高压空压机进行

清孔。清孔泥浆应收集起来集中处理，不得随意排放。本工程利用土工布布铺在

平台上集中收集后利用浮排转运到岸上集中处理。为方便钻进及下锚杆的施工，