LNG罐區拋石層樁基施工技術研究

毛 江 濤

(中海油石化工程有限公司,山東 濟南 250101)

1 工程概況

某東南臨海LNG接收站二期擴建項目，主體工程包括2座LNG儲罐及相鄰配套設施等，其中部分場地位于填海區，1座儲罐位于防浪堤之外，之間相互連接的管廊基礎需穿過防浪堤與儲罐相連。根據詳細勘察報告顯示：擬建場地在勘查深度范圍內地基處主要由沖填土、素填土、淤泥、粉質粘土、殘積砂質粘性土、全風化花崗巖、砂土狀強風化花崗巖、碎塊狀強風化花崗巖、中風化花崗巖組成。其中，中風化花崗巖在場地內分布廣泛，埋深普遍較大，厚度大，均勻性較好，力學強度高，工程地質性能良好，可作為樁基持力層及樁端下臥層。但基巖分布不均勻，場地內坡度較大，部分地區有斷層的出現。

如上所言，由于LNG儲罐、重要建筑物、大型設備基礎及管廊基礎對地基的沉降要求較為嚴格，因此本項目初步設計時擬定采用鋼筋混凝土灌注樁基礎，樁徑選用800 mm，樁身混凝土強度等級C50，抗滲等級P6，樁鋼筋添加阻銹劑防銹，設計樁長分布在12 m～30 m范圍。

2 樁基施工難點

2.1 地質狀況復雜

在樁基施工時，發現跨越防浪堤管廊基礎地處素填土層區域，成分主要為中風化花崗巖拋石組成，含量在70%～90%之間，其中碎石含量約為20%～30%，碎石粒經約為5 cm～18 cm，塊石約占40%～70%，碎粒徑多為200 mm～600 mm，部分粒經為600 mm～900 mm，拋石層間隙大、欠固結、堆積時間較短，因此在樁基施工時易造成縮徑、塌孔、孔斜、卡鉆、埋鉆等工程事故。

2.2 防浪堤影響樁架

部分跨越防浪堤管廊樁基與現有防浪堤距離較近，樁中心與現有防浪堤墻距離僅1 m，樁基成孔設備沒有施工位置，而且防浪堤拆除困難，甚至不能完全拆除，影響到樁架站位。

2.3 臨海側地下水位與海水相通

由于儲罐區距離海水比較近，潛水水位與海水水位有密切的聯系，在樁基沖孔過程中，護壁的泥漿極易被地下水稀釋，造成塌孔。在樁基混凝土澆筑過程中，由于水位連通，混凝土泥漿易流失，對樁身質量造成影響。因此需要在樁基成孔、灌注過程中采取措施控制護壁泥漿和水泥漿流失，保證成樁質量。

3 設計技術方案

依據詳勘報告中給出的場地地質情況，結合現場實測結果及業主前期資料數據，設計人員在綜合考慮的情況下，通過調整管道應力分析參數，控制主管支架點、彎頭等位置，達到調整管廊柱距及分布，使處于影響區域內的管廊基礎數量降到最低。

與此同時考慮到罐區北側管廊工藝管線包括：卸料管(38寸)、BOG總管(24寸)、外輸總管(12寸)等，在接收站的運行中，其作用非常重要，管道的安全性對接收站運行，影響巨大，因此在結構設計時，決定采用大尺寸樁基，即樁徑由初步設計的800 mm調整為1 200 mm。

4 施工技術措施

考慮到沖孔灌注樁成孔的特殊性和人工拋石層地質的不可預見性，要求在沖孔過程中根據每個樁孔的不同地質情況采取相應的處理措施。

1)在防浪堤外側，拋石層厚度較小時，可在護壁泥漿中加入適量的強風化碎石，在泥漿反循環時對孔壁進行擠壓，形成一層防護膜，有效避免塌孔等事故。在靠近防浪堤側，拋石層厚度較大時，可以適當加大鋼護筒長度，本工程則采用6 m長護筒進行護壁，待鉆進一定深度后，改變泥漿比重或者加入適量強風化碎石，進行下部沖孔。

2)控制清孔質量，預先將樁孔下部沉渣打撈干凈，采用機械清孔設備反復循環清孔后，盡快將鋼筋籠下放至底部，避免出現二次沉渣現象。

3)為避免塌孔，應在鉆孔過程中密切注意鋼護筒的跟進速度，把握好護筒下端與孔底的間距，不宜過大，應控制在有效范圍以內。

4)在樁基體灌注時應保證現場備有足夠的空隙填充料和泥漿等，一旦發現泥漿泄露，應盡快使用填充物填塞，對漏漿部位進行填充封堵。

5 結論及建議

本項目處于拋石區樁數累計68根，部分樁基鉆孔時出現漏漿現象，施工采用現場粒徑較小的塊石和部分海砂進行堵漿措施，有效的對漏漿現象進行了保護。本工程樁基大應變6根，同時進行抽檢小應變檢測，檢測結果全部滿足相關規范條款要求。

雖然沖孔灌注樁可以適用于多種不同地質情況的場地，但由于項目不同，對樁基成孔質量的影響因素較多，即使同一片場地也存在地質條件不同導致樁基施工方案不同。因此在LNG罐區拋石層地基進行灌注樁施工時，應預先探明場地拋石層和地下水等地質情況，有針對性的采取防御措施，保證樁基成孔、灌注的順利進行。本文所述方案可為今后類似項目的地基處理提供有效的借鑒意義。

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