LNG码头工程沉桩方案.doc

目 录

一、桩基工程概况
1．1、LNG码头
1．2、工作船码头
二、测量控制
三、桩基施工工艺
3.1工艺概况
3.2水上桩基施工
3.2.1钢管桩施工工艺
3.2.1.1钢管桩常规施打工艺
3.2.1.2、嵌岩桩施工工艺
3.2.1.3、锚岩桩施工工艺
3.2.1.4、灌注桩施工工艺
3.2.2PHC800管桩沉桩工艺
3.3陆上沉桩部分
3.3.1LNG码头引桥接岸处
3.3.1.1 LNG引桥Y6、Y7抛石层冲孔、施打钢管桩
3.3.2工作船码头引桥接岸处
3.3.2.1工作船码头引桥8#～10#
3.3.2.2工作船码头引桥6#、7#

码头工程桩基施工方案

一、桩基工程概况
上海LNG项目一期工程码头工程包括：LNG码头和工作船码头
1．1、LNG码头
LNG码头平面采用“蝶”型布置形式，泊位长420m，通过引桥与陆上连接，引桥长108.899m，宽15m。码头由1个工作平台、主副靠船墩各2个和6个系缆墩组成。工作平台基桩采用直径为1800mm的全断面嵌岩桩（钢管桩直径1900mm）；靠船墩基桩采用直径为2400mm的全断面嵌岩桩（钢管桩直径2500mm）；系缆墩基桩分别采用直径为1200mm的钢管桩（部分桩基锚岩）和2400mm的全断面嵌岩桩（钢管桩直径2500mm）。引桥基桩采用直径为1800mm的全断面嵌岩桩（钢管桩直径1900mm）。
1．2、工作船码头
工作船码头平面呈“L”形布置，码头泊位长110m，通过引桥与陆上连接，引桥长79.5m，宽8m。码头为连片式结构，两端各设1个系缆墩。平台基桩采用直径为800mm的PHC管桩。2个系缆墩基桩采用直径为1000mm的钢管桩。引桥基桩分别采用直径为800mm的PHC管桩和直径为1000mm的冲孔灌注桩。LNG码头和工作船码头桩位分布图分别如下：
图1-1：LNG码头桩位布置图；
图1-2：工作船码头桩位布置图；

50

图1-1：LNG码头桩位布置图

图1-2：工作船码头桩位布置图
二、测量控制
由于本工程两个码头离岸距离分别在150m和100m以内，常规测量仪器都可进行作业。根据业主提供的基点，采用全站仪进行支导线布设控制网，同时按三（四）等水准路线将水准点（控制点）引接至预先埋设在砼里的铜钉上。
正面基线设在已建南堤上三个新建的测量平台上：一个位于LNG码头引桥根部；一个位于工作船码头引桥根部；第三个位于两者之间。水上打桩及陆上平台架上打桩采用任意角交汇法，交会角将根据现场实际情况控制在0°～120°之间。随着打桩船#位置的变化，加密控制点逐步过渡到南堤预先埋设好的铜钉上，尽量确保以最佳交会角控制打入桩。
三、桩基施工工艺
本工程桩数共计221根，分为水上和陆上沉桩两部分，数量并不多，但桩的种类繁多，加上桩位所处的地形复杂，因此对应的施工工艺种类多、工艺复杂。
本工程桩的规格如下表所示。

LNG码头
工作船码头
规 格
数 量
类 别
规 格
数 量
类 别
Ф1900钢管桩
54根
6根陆上
嵌岩桩
PHC800管桩
73根（水上）
打入桩
48根水上
Ф2500钢管桩
44根（水上）
嵌岩桩
Ф1000钢管桩
8根（水上）
打入桩
Ф1200钢管桩
21根（水上）
打入桩
Ф1000钢管桩
15根
9根（陆上）
冲孔灌注桩
6根（水上）
Ф1200钢管桩
6根（水上）
锚岩桩

总计
221根

本工程桩基检测项目见下表：
桩基检测项目
编号
项目
数量
1
高应变
2根（打入桩）、3根（PHC桩）
2
低应变
8根（PHC桩）、15根（灌注桩）
3
超声波
98根（嵌岩桩）
4
钻孔取芯
4根
5
锚杆试验
2根

沉桩顺序
本工程水上沉桩共分三期（按施打顺序排列）为：
第一期： LNG码头引桥 → 工作平台 → 3#、2#、#1系缆墩 → 2#、1#靠船墩→3#、4#靠船墩
第二期：工作船码头2#、#1系缆墩→引桥 → 码头
第三期：LNG码头4#、5#、6#系缆墩
打桩船从LNG码头⑤号排架开始由岸侧向江侧行进，工作船码头也从引桥⑤号排架开始由岸侧向江侧行进。
如下图所示：

图 本工程打桩顺序图
3.1工艺概况
㈠、嵌岩桩和锚岩桩
本工程嵌岩桩包括LNG码头工作平台、引桥和靠船墩、4#～6#系缆墩的桩基，直径分别为1900mm、2500mm，全部为直桩。
引桥部位钢管嵌岩桩的钢管桩伸入承台长度为1.2m，因此我们拟在引桥钢管桩施打后，将桩上的承台施工1m高度浇筑混凝土，形成嵌岩施工作业平台，然后施工嵌岩桩。在码头平台部位用贝雷架搭设钢平台形成作业平台，进行嵌岩桩施工。4#～6#系缆墩抛石人工岛形成作业平台，然后进行嵌岩桩施工。
锚岩桩为LNG码头3#系缆桩的6根桩，直径为1200mm，全部为斜桩。
钢管锚岩桩在钢管桩施打后将承台砼浇注1.35m高度，形成锚岩施工平台，然后施工锚岩桩。
㈡、钢管桩打入桩和PHC桩打入桩
LNG码头1#～3#系缆墩的21根桩为普通钢管桩打入桩，直径1200mm，工作船码头、引桥Y1～Y5为PHC桩打入桩，直径800mm，工作船码头两个系缆墩为普通钢管桩打入桩。
水上钢管桩施打和PHC桩打入桩均由我局有限公司打桩16#施打。
㈢、接岸处桩基和冲孔灌注桩
LNG码头引桥接岸处
LNG码头接岸处Y5～Y7下均有抛石层，其中Y6、Y7抛石层厚度在10m以上，拟由冲击钻机采用“护筒跟进、冲击成孔”的工艺冲击成孔并埋设套管，然后在套管内施打钢管桩。由于施工次序的安排，海侧桩基已经施工完毕，无法由打桩船施打，拟采用80T履带吊车吊桩笼打桩。
Y5处抛石层深约2m，用2.2m的钢管桩下端封闭填实后制作成冲头，由打桩船用打桩锤打击冲头在桩位处冲孔，然后施打钢管桩。
工作船码头引桥接岸处
工作船码头接岸处3#～10#轴线下均有抛石层。其中6#～10#轴线抛石层厚度约10m以上，设计桩型为冲孔灌注桩，拟由冲击钻机采用“护筒跟进、冲击成孔”的工艺冲击成孔并埋设护筒，然后施工灌注桩。
5#轴线处由打桩船打击直径1000mm的冲头在桩位处冲孔后，然后施打PHC桩；3#、4#轴线处，抛石层厚度约1.0m，对PHC桩桩靴进行加固，直接打击PHC桩冲开抛石层。
3.2水上桩基施工
本工程水上沉桩包括嵌岩的钢管桩和锚岩的钢管桩、普通钢管桩、PHC桩。
3.2.1钢管桩施工工艺
3.2.1.1钢管桩常规施打工艺
㈠、施工船舶配置和锤型选择
本工程沉桩施工船舶选用三航桩16#船，桩架高度93.5m，主钩最大吊重120t，锤型选用D-125型柴油锤。沉桩期间配备两艘1377KW拖轮拖航、三艘2000t方驳运桩，并配备一艘抛锚艇配合抛锚。三航桩16#船主要性能参数见下表：

三航桩16#主要量度和性能参数
总 长(m)
71.50
桩架高度（距设计水线）(m)
93.50
垂线间长(m)
63.60
桩架作业变幅
-28°～+25°
设计水线长(m)
63.60
桩架放倒高度（距设计水线）(m)
44.00
型 宽(m)
27.00
典型打桩桩径(mm)
Φ2000
型 深(m)
5.20
吊桩最大重量(t)
120
设计吃水(m)
2.80
设计排水量(t)
4500

㈡、水上沉桩一般工艺流程
如下图。
沉桩施工准备
打桩船进点
桩驳进点
吊 桩
测 量 定 位
稳 桩
压 锤
打桩船、桩驳抛锚就位
施 打
测量沉桩偏位
完成沉桩记录

㈢、LNG引桥Y5排架处采用冲头冲孔
⑴冲管设计
①冲管直径
LNG码头引桥Y5桩基位置冲头直径为2500mm。
②冲管厚度
2500mm冲管壁厚3cm。
③冲头设计
冲管头部设计为封闭锥形，头部2m～5m深度用混凝土填实。
④上部设置上拔的吊钩
⑵打桩锤打击冲管
打桩锤打冲管的工艺与普通打桩工艺相同。
①定位
考虑冲孔时沿斜面的移动，冲孔位置向坡面上方拟移动10～20cm。
②停锤
当冲管贯入度突然增大时，表明接近冲过抛石层，此时再捶击1～2次，确保冲过抛石层，然后拔出冲管。
LNG码头引桥接岸处Y5排架抛石层深约2m，用2.5m的钢管桩下端封闭填实后制作成冲头，用打桩锤打击冲头在桩位处冲孔，然后施打钢管桩。
㈣、钢管桩、钢套筒沉桩工艺要点
⑴钢管桩、钢套筒运输与落驳
钢管桩、钢套筒在亚新泰钢管厂落驳，采用2000t方驳（或1000t）配备拖轮海上驳运至施工现场，运输方驳到现场后靠老锚驳带缆停靠供桩。
驳船装运钢桩时按下列规定执行：
①根据施工时的沉桩顺序和吊桩的可能性，按图要求分层装驳；
落驳流程： 按施工总进度计划委托制桩→项目工程部制定落驳顺序并出落驳图→报监理审批→落驳图传至桩制作厂→按落驳图落驳→运至现场打桩。
②桩采用多支架堆放且垫木均匀放置，并适当布置通楞，垫木顶面尽量保持在同一平面上；
③桩堆放形式能够保持驳船在落驳、运输和起吊时保持平稳。
⑵吊桩
钢管桩由亚新泰钢管厂落驳水运到施工现场，桩驳停靠在老锚驳海侧向，三航桩#16船移到桩驳前方吊桩。桩船、桩驳、老锚驳三者位置示意图如下。

⑶定位
桩船移到沉桩位置，桩进入笼口，桩顶上放好桩垫，套上“帽子”（替打连在“帽子”上），抱桩器抱住桩身。根据设计施工图仰、俯要求，调整桩架仰、俯倾斜度，直至符合施工要求。使用全站仪作为正面台观测桩位，一台经纬仪作为侧面台进行观测，另外还安排一台经纬仪观测船尾，控制扭角作为校核。确保三台仪器观测的桩位一致后，进入稳桩阶段。
首先带紧桩船所有锚缆，放松吊桩钢丝绳，根据桩身自重缓缓下沉入土，待桩不再下沉，表明稳桩结束（记录稳桩读数），打开抱桩器。进入压锤阶段，锤落到“帽子”（替打）上，桩继续下沉入土，待下沉结束（记录压锤读数），观察钢管桩与锤两者中心线是否在一条直线上。通过桩船锚缆对锤中心线稍作调整，使钢管桩与锤两者中心线保持一致。进一步带紧桩船锚缆，准备锤击。
⑷锤击沉桩
⑸停锤标准
①对于嵌岩桩沉桩均以贯入度控制，标高作为校核，严格按照设计要求进行控制，但以不卷边为原则。Ф1900mm钢管桩以D100锤开四档，贯入度4mm~6mm/击可停锤。如桩顶达设计标高，贯入度大于8mm/击可继续锤击，控制桩顶标高不低于设计标高0.5m。；Ф2500mm钢管桩以D125锤开三档，最终一阵平均贯入度小于5mm~10mm/击，桩顶标高作为校核。
②打入桩（1#、2#、3#系缆墩）沉桩以贯入度控制为主，标高作校核。用D125锤开四档，最终一阵平均贯入度小于2mm/击，且桩顶标高不大于设计标高1m时可以停锤。大于设计标高1m时，继续锤击200击，或贯入度以达1mm/击，可以停锤。如果桩顶已达设计标高，贯入度大于10mm/击可继续锤击，但不低于设计标高0.5m。
⑹桩位允许偏差
桩位偏差按设计要求（或按规范）控制
①打入桩φ1200钢管桩桩顶：直桩≤150mm；斜桩≤200mm；垂直度：≤1%
②嵌岩桩、灌注桩、锚岩桩钢管桩允许偏差：直桩≤200mm；斜桩≤250mm；垂直度：≤1%
⑺提高沉桩正位率措施：
①选用我局2004年制造的“三航桩#16”，该船船型大，吃水深，锚机吨位大，具有较强的克服水流和涌浪影响的能力。
②在良好的海况、天气条件下作业。
③选派具有良好素质和丰富施工经验的人员参加沉桩施工。
④对每根打好的桩进行偏位测定，及时总结，为接下来要打的桩提供更准确的提前量和落后量，从而不断提高下阶段的沉桩正位率。
⑻夹桩
为防止在风浪、水流及桩自重作用下发生桩倾斜、偏位，沉桩后及时夹设钢围囹或加固围囹；避免单桩孤立于海中。
⑼沉桩施工注意事项
①进行现场勘察及地质情况分析，并制定相应措施确保施工质量；
②建立测量测控网的加密点报监理验收批复；
③仔细排定沉桩顺序、制定抛锚方案；审查桩位图，确保沉桩顺利进行；
④对打桩船和沉桩有关施工技术人员进行施工前技术交底，并书面备案；
⑤沉桩施工时，现场所有施工船只由施工员统一协调指挥、密切配合；
⑥做好内业计算和校核工作，确保沉桩定位数据正确无误；
⑦做好沉桩落驳工作，避免现场翻桩；
⑧开锤前应检查锤、替打与桩是否在同一轴线上，避免偏心锤击；
⑨动船移位避免绊桩，沉桩结束后及时夹设围囹加固桩顶，并设置警戒值班船只，确保已完桩基的安全；
⑩做好沉桩记录和施工日记，并保持记录的清晰、完整。
⑽钢管桩防腐层的保护措施
鉴于钢管桩防腐层施工过程中极易发生损坏现象，因此在本工程中，我们采取以下措施对钢管桩的防腐层在施工各环节加以保护。
①在钢管桩的运输和堆放过程中，运输车、船和堆场配备专用搁置支架，搁置面衬装橡胶垫，避免涂层和支架直接接触损坏涂层。
②在整个施工阶段，所有施工舢板外舷满布橡胶护垫，防止与钢管桩相碰撞，损坏防腐层。
③大型船舶施工过程中严格控制锚缆的布置，以免擦刮破坏桩防腐层。
④在围囹底板拆除过程中，凡是钢构件与钢桩接触部分用土工布或橡胶护垫包住，防止对防腐层的破坏。
⑤我局将组织长期从事钢管桩外表防腐施工、修补的专业队伍（具有良好信誉并参与过类似海区施工队伍）来承担施工中损坏的钢桩（钢套筒）防腐层的修补。3.2.1.2、嵌岩桩施工工艺
㈠、施工平台
⑴靠船墩、系缆墩、工作平台
在靠船墩、工作平台钢管桩上焊接牛腿，铺设贝雷架、上面分配槽钢和钢板，形成嵌岩施工作业平台。
工作平台、靠船墩嵌岩施工平台形成后，相互间采用钢桥连接，已方便施工机械的行走。
1#~3#系缆墩施工平台拟浇注1.4m高度的承台，由于钢管桩锚入平台内的高度为1.2m，为此将钢管桩处混凝土面降低30mm，以使钢管桩顶露出。然后设置钢平台，在钢平台上施工嵌岩桩。4#～6#系缆墩抛石人工岛形成作业平台，然后进行嵌岩桩施工。
⑵引桥Y6、Y7
对于LNG码头的引桥，在Y6、Y7处，埋设一级钢护筒冲孔时已布置作业平台，嵌岩施工将在该平台上施工。
⑶引桥Y1～Y5
由于Y1、Y2、Y3、Y4-1、Y4-2、Y5上桥台平面面积太小，故在钢管桩打入后，浇注1m高度的桥墩，然后设置钢平台，在钢平台上施工嵌岩桩，如下图所示。
引桥Y1～Y5桩基嵌岩施工平台平面图

剖面图
㈡、施工流程
嵌岩桩施工工艺流程见下图。
钻机就位调整平整度
冲击或钻进成孔
第 一 次 清 孔
混凝土搅拌
废 渣 排 放
泥浆沉淀、循环
泥 浆 制 备
钢筋笼制作
灌注水下混凝土
第 二 次 清 孔
安 放 导 管
安放钢筋笼及检测管
施 工 准 备
检测沉渣厚度
符合要求
不符合要求
桩基检测和评定

嵌岩桩施工工艺流程图

㈢、 钻机、钻具设备和工艺选择
根据设计和地质资料分析， 靠船墩4#、5#、6#为原始覆盖层和人工基床抛填相结合来稳桩，而其余桩为原始覆盖层稳桩。
根据上述情况，结合钻机性能及工况，选择以下几类钻机和工艺。
⑴回转钻机
凡钢套筒底处于原始覆盖层区域及筒底断面进入强风化层一部分的嵌岩桩成孔采用回转钻机配带球齿钻头，气举反循环或泵吸反循环排渣成孔工艺。
编号
钻机名称
规格型号
钻孔
深度
钻孔
直径
动力头扭矩
总功率
可配重
钻杆
直径
最大提
升力
底盘尺寸
本体
重量
m
mm
t.m
kw
t
mm
t
m
t
1
XZ-30全液压
回转钻机
120
3000
18.0
柴油机带动
液压系统
20
300
150
6.23×4.1
36
3
KP3500液压
组合式回转钻机
100
3500
21.0
150
28
320
120
5.94×4.8
40
5
QJ250-1电动
液压回转钻机
100
2500
（2800）
17.5
120
18
250/300
100
5.8×4.0
25
注：XZ-30型钻机主要用于2500mm嵌岩桩的成孔，QJ250－1型钻机用于1900mm嵌岩桩的成孔，KP3500钻机配备的数量多，同时用于2500mm和1900mm嵌岩桩成孔。
⑵冲击钻机
凡回转钻机因工艺缺陷如不能迅速处理筒底部坍塌（钢套筒底在裸岩面以上，全人工抛填基床），严重渗漏时，采用冲击钻机成孔作业。
冲击成孔采用YCJF-25型全液压冲击反循环钻机，其主要技术参数：钻孔深度80m、钻孔直径2.5～2.8m、冲程0.1～1.3m、冲击频率0～2.5次/min、主提升能力100KN、可作泵吸或气举反循环钻进、动力75+35KW（作辅助钻机）。
㈣、嵌岩灌注桩施工工艺
⑴施工测量放样
标高控制
对每个孔台面的标高进行测量复核，经监理工程师核对无误后作为标高控制点，以控制孔底标高、钢筋笼顶标高、桩顶标高。
平面控制
在打桩船钢套筒沉放时，采用前方交会法控制钢套筒平面位置，全站仪精确放样和复核孔位。
⑵钻机就位、成孔
钻机就位
钻机由海上运输船送至平台处，浮吊吊上平台嵌岩桩位置。
钻机就位后，应经测量校核钻机成孔中心与桩位中心相重合。钻机平台应处于水平状态；底座应平稳牢固,在钻进过程中不得产生位移。钻机就位后,钻机保持垂直。
钻孔嵌岩起始面、终孔确定
嵌岩桩施工前积极与监理、设计、业主代表联系、沟通，首先明确“嵌岩起始面确认”制度和标准，以及“嵌岩起始面”、“终孔确定”和“清孔验收”的确认程序、检测方法及填写表格。
a. 嵌岩起始面确认
嵌岩起始面的确定由嵌岩桩钻机施工队伍提供岩渣样，由项目部技术人员初审后，提交并会同设计、监理进行确定。岩渣样的提取：钻机钻头或冲锥进入中微化岩层的根据是：（1）地质勘探报告描述的中微化岩层标高处；（2）钻机钻进速度的明显减弱（以记录为准）；（3）反循环排渣中收集或泥浆悬浮携带上来的钻渣物明显变化（指在确定起始面时间的现场，任意抓一把中含有70%以上中微风化岩渣）。
在钻头入岩初期应坚持每隔10cm取一袋渣样（每袋渣样量约有5×5×5cm，保持8袋以上（必要时保持10袋以上），即80cm～100cm深度的岩渣样。起始面确认后的钻进施工中，仍应每隔30cm～50cm提取并保留渣样至终孔。
b. 终孔确定
终孔确定，由嵌岩桩钻机施工队伍提出申请，项目部技术人员会同监理，进行现场测量，根据嵌岩起始面和终孔深度确定嵌岩深度和孔底标高。
嵌岩深度（包括成孔直径和垂直度）满足设计要求后，报请现场监理工程师审核批准。
c. 钻机成孔故障预防及排除工艺
由于地质原因及稳桩措施（人工基床）的特殊构造，钢套筒底以下的成孔施工存在着许多不利情况。我局在马迹山一期工程之前施工的10#、11#嵌岩试桩过程中，通过潜水探摸和施工实践，深刻地了解和掌握了海底裸岩区表层的情况。并综合了施工区域的海底航测、潜水探摸的情况，经过了综合性分析、研究，在选择基床抛填物和沉桩工艺、钻机及成孔工艺时已溶合了这些问题，但我们仍然认为还会有一些不确定因素的存在，还应加以预防和确定故障排除工艺。个别孔位钻进过程中，必要时下长2～2.5m、外径Ф2730mm、δ=16～18mm的内衬套管。对于个别钢套筒底以下岩层孔壁存在严重的裂缝、渗漏情况，我们将采取注压化学水泥浆液、静压渗透固结封堵的工艺（上述工艺均是我局在马迹山港和洋山港一期裸岩、人工基床区成功的施工经验）。
①孔壁坍塌和渗漏故障
钢套筒底至岩面之间，因岩面上的礁石块、凹凸状或沟道裂缝、岩面斜坡筒底与岩面一侧开口等情况，在施工中如孔壁不能完整形成或形成后发生坍塌和孔壁渗漏时，采取以下工艺处理：
及时提起钻头（严防埋钻）→向孔内分层抛填块石（块石粒径应选择大于20cm、小于50cm）、粘土（粘土要求成块或袋装成团）、必要时抛填部分袋装水泥→冲击挤压，造壁（或固壁）→坚持分层抛填、分层冲击的造壁、固壁施工措施（每次抛填厚度控制在1m左右），。
冲击钻机在施工中防止急于求成、图快等不利于冲击挤压固壁造壁操作。
回转钻机在施工中注意钢套管底以上50cm至入岩（起始面）之间钻进时，应采取减速减压钻进，包括针对岩面不平状的情况下钻杆加设1～2层导向器和提钻切削钻进工艺（必要时可事先抛填部分块石作充填物）和小排量与间隙排渣工艺施工。
②卡钻故障
施工中一般应采取正确的操作工艺进行作业，避免因盲目操作等人为因素造成卡钻、蹩钻故障产生。同时加强作业平台面的施工管理力度，严防铁件、铁器掉入孔内造成卡钻故障。无论何种钻机都必须掌握不同地质层采用不同的冲程、不同的钻压、钻速，防止斜孔或梅花孔故障的产生（甚至发生卡钻现象）。
施工中一旦发生了卡钻、蹩钻现象时，首先应查明原因、钻头所在位置及标高，判断卡钻起因和被卡程度，分析被卡部位在排除过程中的各种可能发生的变化（包括有无可能埋钻故障的出现），做到卡钻情况明了，排除方案确定，预防故障扩大有措施。
一般卡钻可采用冲击震动、外加辅力起拔、千斤顶起拔、小药量爆炸松动等手段排除故障（包括必要时派潜水员下潜探明情况，掌握较直观的一手资料）。
如经分析判断是因钢套管底变形等原因造成的卡钻，在故障排除后，不能盲目进行再施工，应去探明证实后再作处理。
③ 断杆、掉钻故障
施工中经常有断杆、掉钻故障发生，究其原因主要有以下几个方面：
冲击钻机钢丝绳陈旧断裂；回转钻机螺旋接头松动、脱落；冲击钻机冲锥顶可旋转吊环老化断裂、钻进中形成斜孔后折裂，吊环底部环损坏；冲锥使用时间过长、上部锥体产生了裂纹未被发现；回转钻机钻杆焊接处脱离、钻杆联接高压螺栓个别断裂后未被及时发现，造成故障扩大；滚刀钻头布刀部位固定处受损、螺栓松动未被及时发现，造成刀具脱落等。
从上述故障可以看出发生的原因综合讲仍是平时的设备管理与维修未到位、钻进过程中没有仔细观察和及时排除故障苗头造成的，因此要防止上述故障发生的根本措施在于对钻机队伍、操作人员的加强管理，制定严密的设备进场检查和确认、设备检修与保养工作制度；同时在施工期间需要操作工精心作业、经常观察（一般上述故障中大部分最终爆发之前都会有预兆），不盲目操作，更要杜绝片面追求速度而设备带病运行。
一旦发生断杆、掉钻故障后，可采用专用打捞卡、夹具器材；必要时可由潜水员下潜辅助加设钢丝绳起吊排除，努力做到故障排除方案制定不过夜，不影响总体施工进度。
④加强设备修理力量和设备易损配件的配置，努力克服国内钻机设备在施工中经常发生的各类通病，确保施工进度、施工质量。钻机成孔过程认真填写各项施工记录表格：包括“嵌岩桩嵌岩起始面确认表”、“嵌岩桩成孔记录表”、“嵌岩桩钻孔记录表” ，及时、准确地反映钻进过程中每一时段，每一地质层情况等。
⑶清孔
采用二次清孔，第一次清孔在终孔后的测定，第二次清孔在钢筋笼下放后的测定。沉渣厚度符合设计及规范要求，严禁以超钻代替沉渣。
对于采用冲击钻机泥浆护壁（造壁）工艺的成孔桩位，清孔标准确定同时还应符合当时泥浆携渣量的测定，以及泥浆各项（主要）指标的检测。
⑷钢筋笼制作、安装
钢筋笼先在施工现场钢筋加工场地进行分节制作（或拼装）加工，下接整体长度保证伸入钢管桩内大于10m。砼保护块制成园型，并串在钢筋笼箍筋中，以控制灌注桩主筋净保护层。
由运输船或履带吊将钢筋笼（节）送至钻机平台旁，浮吊吊上平台堆放，利用灌注架起吊短节入孔进行现场立式拼接，拼接工艺执行设计标准并符合规范规定，然后将灌注架吊至孔口上方平台进行下道工序（砼灌注施工），如有条件的均采用整根钢筋笼制作、运输、安装工艺（采用此工艺之前，我们将认真计算吊点、吊点设置、起吊高度，运输船上搁置固定措施的确定）。
钢筋笼质量控制标准：
钢筋笼制作除应符合设计图纸要求外，应遵照JTJ268—96《港口工程混凝土施工规范》有关钢筋加工规定，及JTJ285—2000《港口工程嵌岩桩设计与施工规程》“钢筋笼制作允许偏差”的规定，详见下表。
钢筋笼制作允许偏差
项 目
允许偏差（mm）
主筋（受力）间距
±10
箍筋间距或螺旋间距
±10
钢筋笼直径
±10
钢筋笼长度
+100
钢筋笼制作安装注意事项：
钢筋笼制作应设胎座，主筋钢筋应事先调直；
短节运输平板车上应设支座及固定装置，防止翻落变形；
钢筋笼拼装接头方式执行设计和规范要求，并应确保成形后的整根钢筋笼保持垂直、符合设计要求；
钢筋笼拼接符合同一截面受力钢筋接头的长度数量及错位尺寸按规范规定、设计图要求执行；
钢筋笼保护层垫块采用砼事先预制成圆饼状，规格按设计要求执行，垫块每隔2.0m交叉设置一档；
钢筋笼制作安装后，报验“嵌岩桩钢筋笼绑扎隐蔽工程质量检验评定表”。
凡参加钢筋笼制作焊接的电焊工，必须是持有效“焊工等级证书”证上岗作业。焊接焊缝符合规定，并按设计要求抽检“接头拉力试验”。
根据设计要求，嵌岩桩要作100%的砼身超声波检测。超声波管采用三根Φ50的钢管，在钢筋笼总拼装、起吊前同时将超声波管牢固地固定在笼内主筋上，可采用点焊或绑扎工艺，严防砼浇灌中的上浮。
超声波管接头不允许渗水，管底密封，管口要临时封堵，防止水、浆液、杂物落入管内。
⑸砼浇注施工
根据设计，嵌岩桩砼浇注采用C40，每根桩砼浇注量为250m3～350m3/桩。
砼浇注工艺选择
a. 砼供应设备
砼供应配置三航砼15#、三航砼9#两艘搅拌船，一艘搅拌船作业，另一条作为备用船只，防止砼浇筑过程中设备出现故障而采取的应急措施。砼浇筑采用布料臂输送泵送至浇筑部位。砼船添加料采用现场补给方式。根据总工期及钻机数量及浇注1～2孔桩芯砼/天配备。
砼船的主要技术参数
船名
型长（m）
型宽（m）
型深（m）
满载
吃水
每小时浇注量（㎥/h）
连续浇注量（㎥）
输出
方式
输出臂作业半径（m）
砼15#
82.43
19.5
4.50
3.30
100
1000
泵、布料臂
35.0
b. 砼浇注工艺流程
①冲击钻机泥浆正循环工艺成孔桩位砼浇注工艺流程：
砼船抛锚就位→平台上钻机已移位，但泥浆正循环尚在继续进行中→灌注架及砼储料斗（20m3/斗）、小料斗（1m3/斗）、φ300mm导管到位→砼船作试验性伸臂运作（处于工作良好状态）→此同时砼浇灌工作已准备就绪（停止泥浆正循环作业，最后再次测定孔底沉渣厚度）→浇灌初灌量为16m3→拆除大斗（移动或闲置），继续利用小斗灌注（在确保埋管深度大于3m、小于5m情况下及时提管、卸管节）→至规定标高（有必要在初凝之前顶面废渣砼人工挖除和砼振捣）。
②回转钻机气举（或泵吸）及循环（清水）工艺成孔的桩位，在二次清孔结束、检验合格后，即可采用灌注架→储料斗、小料斗→φ300mm导管施工工艺浇注砼（初灌量保持16～18m3）。
砼浇注质量控制
砼浇注施工严格按设计要求控制各类材料的质量及材料的批量检验（项目部设专门人员管理），并认真做好级配比试验和试压工作，施工中由砼试验工负责试块的工作，确保砼供应的质量。各项工作严格按规范要求执行。
此外在浇注施工中还要加强以下几项工作：
a. 砼浇灌前全面检查包括砼供应船、泵送系统在内的所有配套机具的完好性和就位状态，砼导管投入施工前，必须作水密性试验，防止砼浇灌中途停顿。施工安排还应注意马迹山地区自然条件，防止因风浪影响终止作业（形成断桩）；
b. 如中途发生因机械故障中断时，应采取以下措施：（1）组织抢修，中断时间不宜超过1.5小时；（2）上下窜动导管，防止管内砼堵塞，但必须确保窜动时埋管最后深度保持2m；
c. 砼浇灌前认真做好二次清孔工作。砼浇灌结束应采用人工挖除办法排除虚渣砼达到砼设计标高以上0.3m。；
d. 如砼浇灌期处于炎热夏季，施工应避开高温的中午前后时分，尽量利用早、晚、夜间实施作业，还应切实注意砼的坍落度，在砼试验工的协调下进行及时的调整和掺加缓凝剂量。
e. 孔内砼顶面人工排除达到预定标高后，应使用长鞭插入振动棒对桩顶砼进行震荡密实。（从预定标高→以下2m范围内）。
健全砼浇注过程管理
嵌岩桩砼浇灌前应经项目部技术部门审定后及时报请监理同意后，下达砼浇灌令。同时砼浇灌作业填写：“嵌岩桩灌注混凝土前检查记录表”、“嵌岩桩灌注混凝土原始记录”。
嵌岩桩砼灌注施工，项目部将组建专业队伍实施，并配备现场施工员、质量员各1名，砼试验工1名，材料员1名。
砼浇灌作业机具配备：
a. 专用灌注架（配备4台），底盘长3.5m×宽2.6m，机架高：12.5m，8t高速卷扬机（960转/min一台），3t辅助卷扬机一台，灌注架最大提升能力：35t，灌注架本体重量（不含卷扬机）约10t。另配置30t～50t吊车2台辅助施工。
b. 砼初灌量储料斗：二座，容积20㎥，底部呈1：8斜坡。
c. 小料斗（可与导管丝口联接）：二只，容积1～1.5m3。
d. 砼导管采用Φ300mm，导管接口系外套箍内丝接头，每节导管长度2.5m～3m（配置二套，每套总长度不少于65m/套）。
e. 长棒Φ50～70砼插入式电动振动棒1～2台（桩顶砼振捣使用）。
f. 配备3PN轴流泥浆泵2台（预防备用、抽排泥浆使用）。
g. 砼浇灌机具（包括砼船）的主要常用易损件的配置。
⑹嵌岩桩检验
根据设计要求，嵌岩桩砼浇灌25d后，要进行桩身质量检验，主要包括砼桩身超声检测和嵌岩桩钻孔取芯检测。
砼身超声波检测
此项工作拟由三航港湾设计院，专业队伍进行，并出具检测报告。检测过程中由钻机队伍和项目部施工员配合。
嵌岩桩钻孔取芯检测
此项工作由中交三航勘察设计院专业队伍来完成，并出具取芯试验探测报告。

3.2.1.3、锚岩桩施工工艺
本工程LNG码头1#～3#系缆墩中有6根钢管桩设计为锚岩桩。
锚岩桩每根桩设置3个φ170锚孔，每个锚孔内有由3φ40mm（冷拉Ⅱ级钢）钢筋组成的锚杆，锚杆在桩内通长布置，下部锚入中风化岩或强风化岩，锚杆内通过φ32mm注浆管进行注浆。
㈠、施工平台
为加快施工进度，本工程承台锚岩桩在相应的承台拟浇筑混凝土1.35m高度后施工，由于钢管桩锚入平台内的高度为1.2m，为此将钢管桩处混凝土面降低20mm，以使钢管桩顶露出。以现浇承台作为嵌岩桩施工平台。
㈡、锚岩桩施工工艺流程
如下图所示。

施工准备

锚岩钻机平台就位固定
钻机设备、辅助设施就位
钢套筒沉放
桩帽底层砼形成锚岩作业面
清除桩孔内杂物
钻大孔内覆盖层、清孔
桩孔内安装导向架组合体
注浆封固导向架底部
小孔钻进成孔、清孔
下锚束
钢套筒制作、运输
注浆
拆除导向架、水上浇筑砼

㈢、钻机、钻头配置和船机布置
锚岩施工大孔钻机采用ZSD150/60型钻机1台（另有台备用），小孔钻进选用XU—1000型钻机1台（另有台备用）。
钻头选用: 三叶刮刀钻具钻取钢管内岩面以上地质覆盖层（采用气举反循环排渣工艺）；硬质合金钻头(牙轮)配置3PN轴流泵吸工艺钻取岩石成型锚孔；锚孔终孔后，采用弹簧钢丝钻头、反循环工艺清孔。
LNG码头3#系缆墩锚岩桩施工时，拟采用1艘多功能驳配合吊装锚杆。船机布置平面如下图所示。

3#系缆墩锚岩桩施工船机布置图
㈣、主要施工工艺
⑴钻机运输、安装就位
钻机通过海上驳运至现场，由起重船安装就位。针对不同斜向、不同斜度的桩位，组合钻机平台就位，。
就位时钻机方位角对正桩位方位角，并根据桩孔的斜度调整钻机的立轴倾角，使天车、转盘中心与管桩中心在同一直线上，为此需用水平尺校准转盘水平。调整好的立轴式钻机底座进行固定，上钻架角度调整后锁定，防止施工中发生偏位。
⑵钢管桩大孔内成孔、清孔
开机前先探明孔内有无钢筋，铁件等异物，使用强力磁铁或必要时派潜水员下入孔内打捞。
钢管桩内径为φ1164mm，采用外径为φ1080～1100mm三叶刮刀钻头，钻头翼片夹角为1200 ，为减少或避免钻头对管桩内壁的磨损，钻头翼板和导向环外缘不得有硬质合金块，必要时可焊上钢板用以保护；
大孔成孔钻取钢管桩内岩面以上的地质覆盖层（约有20～23m厚度）；并进行气举反循环清孔；。
大孔终孔后，采用3PN泵清孔一段时间再提钻，清孔采用气举反循环，并注意对孔口的保护，防止导向架安装前岩渣落入孔内，避免导向架安装后再次清孔。
⑶导向架制作、安装及封固
导向架制作
斜桩孔底中心φ1100mm圆周上相对布置有3只φ170mm斜锚孔，为保证锚孔的方位和斜度，施工必须使用定向装置，即导向架，导向架于施工前期制作备用，单节导向架由三根φ219钢管与上下法兰焊接而成，单节长度为2.0~5.0m不等,使用时可通过法兰螺栓联接。
导向架底部为三根长度为1.20m的φ219mm钢管，距底端50cm处焊接固定钢板，另一端有小法兰，小法兰可通过定位销与导向架单节大法兰联接。为保证封固浆液通畅流出，底部短节下端应成锯齿状。所有大法兰统一制作，螺孔位置一致，每节导向架三根钢管长度一致。大法兰与钢管成垂直焊接，焊缝严密、牢靠。确保成孔后锚杆安装达到设计要求的“锚杆与孔壁距离不得小于30mm”标准。
导向架安装
选择一导向架单节与底部通过定位销联接，下入时必须保证接缝严密（可安装橡胶垫圈），并要求受强力牵引时，可使定位销脱落，用卷扬机吊起联接好的单节与底部，底部朝下放入孔内，上部单节通过螺栓与别的单节逐节相连，下放入孔内，直至底部到达孔底。下放过程如遇阻，不可猛提强转，应轻轻活动导向架，缓缓下放，下放到底时，三钢管其中二根的开口应保持水平方向或近似水平方向。
导向架封固
为了使锚孔施工时，三只锚孔不致相互串通，并保证锚孔钻进时岩粉从φ219mm管口排除孔外，必须封固导向架底部。将注浆管沿导向架φ219mm管内下入，注入M40净浆液，将导向架底部封固。
⑷锚孔施工
待水泥净浆充分终凝后，可开始锚孔钻进。
终孔要求:成孔进入中微风化岩6m后，可停止钻进，然后进行清孔。如孔内如有岩渣、岩粉，采用弹簧钢丝钻头，反循环工艺捞渣或气举反循环工艺清孔到设计孔深。
根据我局以前的施工经验，如遇强风化层，成孔困难，则先进行注浆加固，然后在进行锚孔施工。
⑸孔内事故处理
孔内异物
由于施工不慎或意外情况，一些小铁件、小五金工具之类异物会落入锚孔，当循环正常而牙轮钻头不进尺，金刚石钻头被拉槽，刻痕成抛光,硬合金钻头合金剪断，都反映孔内有异物.此时，应下入取芯钻头，用反循环钻具轻压慢转，套取异物进入岩芯管继续钻进，取芯时带取异物到孔外。
断钻杆的预防和处理
钻杆过度磨损或弯曲挠度较大，操作不当导致扭矩过大便会扭断钻杆。一旦断钻杆，提起断头上部，用捞钩或用母锥套取断头下部。预防断杆事故应当遵循以下几点：
经常检查钻杆磨损和弯曲情况，适时检查、更换；
加强施工现场的管理力度，操作人员精心操作，一旦孔内遇阻，不得在未判明情况时随意开机转动；
适当调整离合器摩擦片间隙，使之具有过载保护作用；
烧结、卡钻事故的预防与处理
孔内岩粉多，冲洗液流不畅，钻头摩擦产生热量不能及时排出，则易烧钻或卡钻，一旦发生此类情况，不能关车，必须迅速将钻具顶离孔底，如果钻头已和岩石烧牢，则先反上钻杆和粗径钻具，再用换心或消灭的方法处理