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摘要：桩基是高桩码頭结构的重要基础，码头上部结构的全部荷载均通过桩基传递至地基持力层。对于覆盖层薄、岩面比较高的地质条件下，采用嵌岩桩施工具有适应性强、施工简便、工期短等优点，在港口工程中广泛的应用。本文结合深圳液化天然气码头工程，对港口工程水下嵌岩桩施工技术要点进行分析，以期能够给予类似工程建设一定的帮助。
关键词：高桩码头;桩基;嵌岩桩;施工
随着我国各大港口的不断发展，各种适应港口工程的新技术层出不穷，水下嵌岩桩施工能够适应比较复杂的地质条件而被广泛应用。要想保证港口工程的质量，必须注重对水下嵌岩桩施工质量进行有效控制，从而实现港口工程的经济效益。
一、 项目概况
深圳液化天然气码头工程泊位全长398m，栈桥长325m，码头前停泊水域宽110m，船舶回旋水域直径为860m，进港支航道底宽300m，设计底标高均为-15.492m。码头结构主要包括8-26.6万m？LNG卸船泊位1个，呈“蝶”型布置，由1个工作平台、4个靠船墩、6个系缆墩组成，工作平台与相邻靠船墩之间、系靠船墩之间采用人行钢桥连接。
二、 嵌岩桩的定义和种类
嵌岩桩是指建筑基桩穿过覆盖层嵌入可以作为直接受力的基岩中。由于基岩强度较高，压缩性极小，能提供很高的承载力且具有较强的抗滑移能力，稳定性方面优于其他桩型。
嵌岩桩的种类：码头施工常见的嵌岩桩有锚杆嵌岩桩、芯柱嵌岩桩、灌注嵌岩桩、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。
本工程嵌岩桩施工数量106根，其中码头靠船墩20根、系缆墩23根、栈桥29根、工作平台14根、控制平台20根，采用的嵌岩桩种类是灌注型嵌岩桩。
三、 嵌岩桩施工工艺
1. 冲机的就位、检查与调试
冲击钻机进场后，采用水上运输，利用浮吊现场拼装完备，拼装完后应对钻锤直径、钻锤焊接质量、钻锤转向装置、提升钢丝绳等进行检查验收。钻机拼装完备并检验合格后，根据测量放样点调整钻机位置，并将钻机底盘调成水平状态，底座用枕木或钢材垫实塞紧。使冲锤垂直对准桩位，确保施工中不发生倾斜。
2. 开孔与造浆
根据地质情况，采用人工循环水泥浆，用水泥泵循环泥浆池与桩孔的泥浆，当进入粘土层时，若泥浆太浓，必须加水调浆，防止冲锤不能转动而形成梅花孔。
3. 钻进
冲孔过程中，钢丝绳上要设有标记，提升落锤高度要适宜，防止提锤过高击断锤齿，提锤过低进尺慢，工作效率低。松绳不应太少以防止打空锤，也不宜松绳太多，容易偏孔或卡锤。一般情况下，发现吸锤现象必须及时调浆，在砂层中冲程以2.0～2.5米为宜。冲孔过程中泥浆比重的大小将会直接影响冲孔进度，因此在冲孔时应视地质条件认真控制好泥浆比重，一般以1.15～1.45为宜，泥浆过浓易斜孔、吸锤，进尺较慢;而泥浆过稀则易塌孔，多沉碴，进尺也慢。在强风化岩冲孔泥浆比重以1.3～1.45为宜;在中砂层冲孔泥浆比重，控制在1.3左右;粘度为19-23s。
4. 终孔
当钻孔达到设计标高后，通过钢尺、测量绳等工具和仪器对孔深、孔径、孔身倾斜度进行量测，并根据地质资料和现场岩样判定入岩深度。在各项检查合格后，通过各方现场分析和判断，确定是否终孔。
若发现施工中预计终孔位的实际地质情况与详勘资料不符，应根据设计单位意见调整终孔标高。此后再根据调整后的终孔标高进行钻孔，再次符合终孔条件后方可进行终孔。
5. 清孔
清孔分一次清孔和二次清孔。
一次清孔在终孔后进行。采取换浆法，降低泥浆比重至1.2左右，粘度在17s～20s左右，使孔底沉渣小于50mm。一次清孔后立即安放桩内钢筋笼，以防时间过长，发生坍孔或缩孔现象。
二次清孔是在桩内钢筋笼安放完毕，灌注砼前进行的一道工序，其目的是清理在钢筋安放期间孔底形成的新的沉渣，使沉渣厚度在灌注砼前小于50mm。采用泥浆泵正循环方式清孔，在灌注砼之前，泥浆比重宜为1.10～1.20，含砂率宜为2%～4%，稠度宜为17～20s，孔底沉渣厚度小于50mm。
6. 钢筋笼制作和吊装
钢筋笼制作前，钢筋选用具有质量保证书，并通过质量复检合格的钢筋，由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作，并对钢筋搭焊和对焊质量抽样送检。
在制作钢筋笼时，要对选用的钢筋进行除锈、截断、折弯和焊接等操作流程，制作时应按照设计图纸进行实施，最好选用整根的钢筋，成品的钢筋笼要保证其尺寸符合规定要求，做到成型主筋直，误差小，箍筋圆，外观效果好。在钢筋笼进行吊装的时候，要先检查所钻的孔是否符合标准要求，检查内部是否有塌陷、孔壁对钢筋笼安装是否有影响，以保证安装的顺利进行。在钢筋笼安装时要对准孔位，顺着桩位进入，当放入过程中遇到阻碍物时应进行相应的处理。
7. 灌注水下混凝土
（1）在二次清孔符合标准后，需灌注水下混凝土，在水下嵌岩桩灌注施工过程中，灌注水下混凝土是最后一道重要的工序，其施工水平在很大程度上影响桩的施工质量.在施工过程中，应给予重视。混凝土具有一定的流动性，坍落度应控制为180～220mm。为有效提高混凝土和易性，可以在其中掺粉煤灰与减水剂。为了避免卡管，石料应尽量使用卵石，直径应为5～30mm，最大粒径应小于40mm。混凝土需要拌合均匀，尽量缩短灌注时间与运距。
（2）在灌注的过程中，需要连续不间断作业。确保首批灌注混凝土数量，把导管内水压出并符合导管初次埋入的长度。在灌注时，需要测量混凝土面与桩顶面之间的距离，计算导管埋入的深度。埋设深度应为2～6m。在导管提升的过程中，避免因为计算失误或用力过猛将管底提出混凝土表面。全部灌注完成之后，经过养生期，检测合格后，才可以进行下一道工序。
（3）在水下混凝土灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入混凝土。牵动导管有利于后续混凝土的顺利下落，否则混凝土在导管中存留时间越长，其流动性变得越来越差，与导管间摩擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠。而骨料都滞留在导管中，使混凝土与管壁摩擦阻力增强，灌注混凝土时下落困难，从而导致断桩。
四、结束语
由于港口的工程建设非常的复杂，所需的投资较为巨大，为此出现重大事故时就会严重影响工程的质量和经济效益。所以，在实际的工程施工中，应该注重水下嵌岩桩施工的质量控制，只有这样才能确保港口工程质量的有效维护。
参考文献：
[1]黄学华. 港口工程水下钻孔灌注桩施工技术研究[J]. 建筑技术开发， 2018， 45（7）： 41-42.
（作者单位：大连港口建设监理咨询有限公司）
关键词：高桩码头;桩基;嵌岩桩;施工
随着我国各大港口的不断发展，各种适应港口工程的新技术层出不穷，水下嵌岩桩施工能够适应比较复杂的地质条件而被广泛应用。要想保证港口工程的质量，必须注重对水下嵌岩桩施工质量进行有效控制，从而实现港口工程的经济效益。
一、 项目概况
深圳液化天然气码头工程泊位全长398m，栈桥长325m，码头前停泊水域宽110m，船舶回旋水域直径为860m，进港支航道底宽300m，设计底标高均为-15.492m。码头结构主要包括8-26.6万m？LNG卸船泊位1个，呈“蝶”型布置，由1个工作平台、4个靠船墩、6个系缆墩组成，工作平台与相邻靠船墩之间、系靠船墩之间采用人行钢桥连接。
二、 嵌岩桩的定义和种类
嵌岩桩是指建筑基桩穿过覆盖层嵌入可以作为直接受力的基岩中。由于基岩强度较高，压缩性极小，能提供很高的承载力且具有较强的抗滑移能力，稳定性方面优于其他桩型。
嵌岩桩的种类：码头施工常见的嵌岩桩有锚杆嵌岩桩、芯柱嵌岩桩、灌注嵌岩桩、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。
本工程嵌岩桩施工数量106根，其中码头靠船墩20根、系缆墩23根、栈桥29根、工作平台14根、控制平台20根，采用的嵌岩桩种类是灌注型嵌岩桩。
三、 嵌岩桩施工工艺
1. 冲机的就位、检查与调试
冲击钻机进场后，采用水上运输，利用浮吊现场拼装完备，拼装完后应对钻锤直径、钻锤焊接质量、钻锤转向装置、提升钢丝绳等进行检查验收。钻机拼装完备并检验合格后，根据测量放样点调整钻机位置，并将钻机底盘调成水平状态，底座用枕木或钢材垫实塞紧。使冲锤垂直对准桩位，确保施工中不发生倾斜。
2. 开孔与造浆
根据地质情况，采用人工循环水泥浆，用水泥泵循环泥浆池与桩孔的泥浆，当进入粘土层时，若泥浆太浓，必须加水调浆，防止冲锤不能转动而形成梅花孔。
3. 钻进
冲孔过程中，钢丝绳上要设有标记，提升落锤高度要适宜，防止提锤过高击断锤齿，提锤过低进尺慢，工作效率低。松绳不应太少以防止打空锤，也不宜松绳太多，容易偏孔或卡锤。一般情况下，发现吸锤现象必须及时调浆，在砂层中冲程以2.0～2.5米为宜。冲孔过程中泥浆比重的大小将会直接影响冲孔进度，因此在冲孔时应视地质条件认真控制好泥浆比重，一般以1.15～1.45为宜，泥浆过浓易斜孔、吸锤，进尺较慢;而泥浆过稀则易塌孔，多沉碴，进尺也慢。在强风化岩冲孔泥浆比重以1.3～1.45为宜;在中砂层冲孔泥浆比重，控制在1.3左右;粘度为19-23s。
4. 终孔
当钻孔达到设计标高后，通过钢尺、测量绳等工具和仪器对孔深、孔径、孔身倾斜度进行量测，并根据地质资料和现场岩样判定入岩深度。在各项检查合格后，通过各方现场分析和判断，确定是否终孔。
若发现施工中预计终孔位的实际地质情况与详勘资料不符，应根据设计单位意见调整终孔标高。此后再根据调整后的终孔标高进行钻孔，再次符合终孔条件后方可进行终孔。
5. 清孔
清孔分一次清孔和二次清孔。
一次清孔在终孔后进行。采取换浆法，降低泥浆比重至1.2左右，粘度在17s～20s左右，使孔底沉渣小于50mm。一次清孔后立即安放桩内钢筋笼，以防时间过长，发生坍孔或缩孔现象。
二次清孔是在桩内钢筋笼安放完毕，灌注砼前进行的一道工序，其目的是清理在钢筋安放期间孔底形成的新的沉渣，使沉渣厚度在灌注砼前小于50mm。采用泥浆泵正循环方式清孔，在灌注砼之前，泥浆比重宜为1.10～1.20，含砂率宜为2%～4%，稠度宜为17～20s，孔底沉渣厚度小于50mm。
6. 钢筋笼制作和吊装
钢筋笼制作前，钢筋选用具有质量保证书，并通过质量复检合格的钢筋，由专职钢筋工和持证电焊工上岗制作，并对钢筋搭焊和对焊质量抽样送检。
在制作钢筋笼时，要对选用的钢筋进行除锈、截断、折弯和焊接等操作流程，制作时应按照设计图纸进行实施，最好选用整根的钢筋，成品的钢筋笼要保证其尺寸符合规定要求，做到成型主筋直，误差小，箍筋圆，外观效果好。在钢筋笼进行吊装的时候，要先检查所钻的孔是否符合标准要求，检查内部是否有塌陷、孔壁对钢筋笼安装是否有影响，以保证安装的顺利进行。在钢筋笼安装时要对准孔位，顺着桩位进入，当放入过程中遇到阻碍物时应进行相应的处理。
7. 灌注水下混凝土
（1）在二次清孔符合标准后，需灌注水下混凝土，在水下嵌岩桩灌注施工过程中，灌注水下混凝土是最后一道重要的工序，其施工水平在很大程度上影响桩的施工质量.在施工过程中，应给予重视。混凝土具有一定的流动性，坍落度应控制为180～220mm。为有效提高混凝土和易性，可以在其中掺粉煤灰与减水剂。为了避免卡管，石料应尽量使用卵石，直径应为5～30mm，最大粒径应小于40mm。混凝土需要拌合均匀，尽量缩短灌注时间与运距。
（2）在灌注的过程中，需要连续不间断作业。确保首批灌注混凝土数量，把导管内水压出并符合导管初次埋入的长度。在灌注时，需要测量混凝土面与桩顶面之间的距离，计算导管埋入的深度。埋设深度应为2～6m。在导管提升的过程中，避免因为计算失误或用力过猛将管底提出混凝土表面。全部灌注完成之后，经过养生期，检测合格后，才可以进行下一道工序。
（3）在水下混凝土灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入混凝土。牵动导管有利于后续混凝土的顺利下落，否则混凝土在导管中存留时间越长，其流动性变得越来越差，与导管间摩擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠。而骨料都滞留在导管中，使混凝土与管壁摩擦阻力增强，灌注混凝土时下落困难，从而导致断桩。
四、结束语
由于港口的工程建设非常的复杂，所需的投资较为巨大，为此出现重大事故时就会严重影响工程的质量和经济效益。所以，在实际的工程施工中，应该注重水下嵌岩桩施工的质量控制，只有这样才能确保港口工程质量的有效维护。
参考文献：
[1]黄学华. 港口工程水下钻孔灌注桩施工技术研究[J]. 建筑技术开发， 2018， 45（7）： 41-42.
（作者单位：大连港口建设监理咨询有限公司）