高桩码头施工技术的应用分析

高桩码头施工技术的应用分析

中交三航江苏分公司江苏连云港222000

摘要:高桩码头是码头建筑物的一种重要结构形式,在各种可以沉桩的地基中应用,尤其适应软土地基条件。但是高桩码头对地面的超载作用力及装卸工艺的变化缺乏适应能力,与板桩式码头和重力式码头相比,耐久性较差,且构件容易受到损坏。因此,加强高桩码头的施工技术控制非常重要。

关键词:高桩码头施工技术应用

引言

高桩码头结构形式目前在港口工程中得到较为广泛的应用,其在施工方面亦具有了丰富的经验。但随着建筑市场进一步开放,各种类型、资质的分承包商的引入,基本施工工艺有所改进,但施工工艺的精细化理念有弱化的趋势,关于高桩码头很多有用的施工细节处理在工程中不能很好推广,致使质量通病不能得到有效控制,工程观感得分率较低,甚至影响工程的使用功能及耐久性。

1.高桩码头桩的主要形式及构造特点

1.1钢筋砼桩,有非预应力和预应力两种。前者在吊运和打桩过程中,桩身会出现裂缝,影响其耐久性。后者抗弯能力较强,能有效解决裂桩问题,给采用长桩和重锤打桩创造了有利条件,且并可节约钢材。因此,有条件时应尽量采用预应力钢筋砼桩.钢筋砼桩长度取决于地基条件,单桩承载力和施工条件。

1.2预应力钢筋混凝土管桩有先张法和后张法两种,都是在专门工作制造。一般做成空心,故称为管桩。管桩强度高、耐腐蚀、耐锤击;承载力大;与钢桩比,耐久性好,使用寿命长;不需要经常维修;用钢量为钢管桩的1/8~1/6;成本为钢桩的1/3~1/2。

1.3钢(管)桩强度高,抗弯能力大,能承受较大的水平力,弹性好,能吸收较大的变形能,可减少船舶对码头的撞击力,制造和施工方便,施工速度快。但钢材用量大,造价高(约为钢筋混凝土桩的2~3倍),且易锈蚀,耐久性差。目前主要用于外海码头。钢(管)桩抗弯能力大,强度高,但易锈蚀,用钢量大,造价高。一般用于受风浪、水流、冰棱或船舶作用力较大的外海开敞式码头。

2.高桩码头的常见问题分析

2.1裂缝问题

裂缝是钢筋混凝土结构中经常产生的现象,可以说所有的码头都涉及到裂缝现象,随着裂缝的加深、扩大,还会引发其他结果。随着面板的开裂,高桩码头整体结构构件的承载力降低,如果面板中砌缝出现开裂现象,或者无砂浆、砂浆不饱满、强度较低等问题,则面板无法承受正截面的应力,此时截面积减少,抵抗能力也随之降低。钢筋混凝土的裂缝对高桩码头产生的危害程度不确定,如果情况严重,可能对码头的正常使用及其安全产生影响。出现的各种问题,会沿着接岸结构对前方码头的结构产生影响或破坏,降低高桩码头承载力,可能出现各种倾斜、沉降、转动或位移。

2.2地基不规则沉降

对高桩码头结构产生很大威胁的是地基基础的不规则沉降,较轻会导致码头结构开裂,严重则使码头整体或者局部倾斜甚至塌陷。不规则沉降发生在接岸挡土墙上,挡土墙会发生沉降、倾斜甚至倒塌,会对前面码头结构造成挤压和损坏。

2.3剥蚀

剥蚀是蜂窝麻面、疏松起皮、露石和剥落等病害的总成,从混凝土的外观就可观察出来。支座的剥蚀损坏导致支座位移甚至支撑力不足、压碎垫块、丧失功能,严重的导致其他病害。

2.4结构构造的损坏

在码头中,很多结构的关键地方构造不规范、施工中有问题出现或者部分零件的强度不够以及负荷超过设计标准的最大值,一段时间之后引起结构构造的失衡、变形和老化等,对码头结构的安全埋下隐患。

2.5人为损坏

码头使用不当、堆载超过设计要求致使码头结构功能丧失属于人为破坏,导致的后果是非常严重的,甚至结构的功能完全丧失。

2.6钢筋锈蚀和混凝土碳化

钢筋锈蚀和混凝土碳化问题在钢筋混凝土的高桩码头中也时常发生,较为严重。随着出现钢筋锈蚀现象,可能出现混凝土剥落、裂缝等现象,造成钢筋与混凝土之间的粘结力丧失,减少钢筋截面积,降低承载力,从而对高桩码头的结构安全产生影响,留下安全事故隐患。经相关调查数据显示,如果碳化的深度接近或者已经超过了混凝土保护层的厚度,那么证明混凝土结构中的大部分钢筋已经锈蚀。如果混凝土的裂缝较多,那么钢筋锈蚀的程度较严重,需引起重视。

3.高桩码头主要施工技术操作要点

3.1墩台浇筑技术。因墩台体积和自重较大,同时由于在潮位变化和桩基自身受力条件限值,无法采取一次性整体浇筑,因此首先需考虑不同墩台的分次浇筑及底模侧模的足够强度、刚度。在墩台施工前应按设计提拱的配合比进行室内试验,确定施工配合比。配合比应由试验室多次试配,选择最合理配合比。正式浇筑墩身前,应根据选择的最优配合比浇筑实验墩,取得相应的技术参数,为墩身施工的施工配合比、坍落度控制、温度应力控制、浇筑速度控制及养护方式等提供依据。墩身应采用大块钢模板,墩身一次立模到顶,一次浇注砼;桥台耳墙高度范围内的台身和托盘、顶帽应一次性浇注成型。墩台施工完毕,应对全桥进行中线、水平及跨度贯通测量,并标出各墩台的中心线、支座十字线、梁端线及锚栓孔位置。暂不架梁的锚栓孔或其它预留孔,应排除积水将孔口封闭。

3.2沉桩技术。沉桩施工技术比较复杂,施工前应根据工程桩位平面布置图,结合地形、地质、水深、海况和沉桩操作对航行有无影响等情况,拟订沉桩施工技术措施,编制沉桩施工顺序图,并按沉桩顺序安排制桩及沉桩。

3.3灌注桩技术。在灌注桩施工过程中,首先加强对护筒沉放的控制,利用前方直角的交会,强化对桩位的控制,以满足规范要求。在沉放过程中,利用垂球检测护筒的垂直度变化状况,并及时调整偏差。在灌注桩的钻孔过程中,应确保钻机和护筒的中心线处于同一条直线中,成孔后需进行沉渣厚度和泥浆比重的检测试验,试验合格后再安装钢筋骨架。一般采取导管法完成灌注桩的混凝土浇筑,对首罐混凝土量实行精准测量,确保连续浇灌,避免出现断桩现象。

3.4模板拼缝的处理

目的:防止模板拼缝处漏浆,引起烂根、漏石等质量通病,改进混凝土外观质量。措施:1)底模上设置三角条,四周贴双层双面胶条,相邻模板拼缝设置双层双面胶条,确保模板间接触密贴。2)拼装式模板拼缝采用“阶梯式”拼缝,提高模板的整体性。模板编号,现场依次拼装。3)封头板四个角采用内圆角三角条,封头螺丝用小木块贴紧模板内壁,便于螺丝头切割及修补。

3.5施工期岸坡的稳定性控制

挖泥要严格控制,采用分段分层均匀方式;合理安排开挖顺序。采用合理的打桩施工方式,以减小打桩队岸坡稳定性的影响。布置监测点,密切关注岸坡的变形,顺岸设置的深层测斜仪间隔不宜大干80m。对岸坡严格控制其侧向位移标准。定侧移速度不超过4mm/d,总位移值不超过30mm。发现岸坡稳定性出现异常情况,应及时分析原因并及时采取应急措施。当连续三天总侧移大于10mm时,应视为异常情况。

4.结束语

高桩码头是较为普遍的码头结构型式虽然有较成熟的施工经验但施工过程应具体结合码头的结构特点、地质情况、周边的施工条件等因素,制定切实可靠的施工方法。重点应抓好码头的施工质量控制及有关防护措施,合理安排施工顺序,确保施工全过程的安全与整个工程的质量。

参考文献:

[1]张远东.高桩码头工程中的桩基平台施工技术分析[J].沿海企业与科技,2010,(5)128-129.

[2]董亮.长江上游码头桩基工程施工技术[J].上海建设科技,2010,(4):49-50,56.

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