高桩码头施工技术分析

高桩码头施工技术分析

【摘要】近年来，我国港口码头中高桩码头的应用越来越广泛，其施工质量问题至关重要。文中将对高桩码头的结构特征以及高桩码头施工过程中存在的技术问题进行分析，有针对性地提出改进意见。

【关键词】：高桩码头 结构特征 施工常见问题 防治措施 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。

一.我国高桩码头现状

近些年，我国的码头施工的技术和水平不断地提高，在大型设备的投入使用上也可以说是取得了不小的成绩。就我国现有的打桩船来说，已经达到了世界先进的水平，航务系统打桩船的船具长72．5m，宽28m，深度为5．2m。桩架高达93m，同时具备120t起吊能力和425it的满载排水量，并且配备着di80型号的锤型，可以施打长度为90m和直径在1．5m 到2．5m 之间的钢管柱。

二、高桩码头的结构特征

1.高桩码头在我国港口工程中广泛应用，主要由桩基、上部结构和接岸结构三部分构成；

①桩基的一般形式为大管桩、钢管桩、PHC桩、预应力混凝土方桩、非预应力混凝土方桩、嵌岩桩及灌注桩等。在水工建筑物中，常见有叉桩及直桩的混合布置结构，桩基的施工多以柴油打桩锤的沉桩为主，但也有个别工程采取液压锤沉桩。有些工程的桩基处理，是在沉桩完毕之后，在桩中实行嵌岩，或者在桩中进行锚杆施工；

②上部结构一般分为板式结构、梁板式结构或者墩式结构。根据预应力情况的不同，分为预应力结构、非预应力结构；根据安装和浇注工艺的不同，分为预制安装结构、叠合结构与现浇结构；根据材料的不同，分为普通混凝土结构、高性能混凝土结构；

③斜坡是接岸结构最常见的形式，主要与高桩码头地基的软弱性相适应，又可避免由于边坡过陡而产生桩基损坏和码头位移等问题。除此之外，还可采用板桩卸载平台、重力式结构等方案。

2.高桩码头一般使用透空结构形式，具有结构轻的特点，适用于软弱的地基中。高桩码头的位移沉降相对较小，具有造价成本低、使用效果良好等优势。尤其在对使用要求较高的集装箱码头，或者作业面积小、垂直荷载度小的油气化工

码头：或者外海开阔地域的码头等。在各方面条件的保障下，通过应用高桩码头，可实现经济合理的工程目标。

三、高桩码头桩的主要形式及构造特点

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。

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。

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。

四、高桩码头的常见问题分析；

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。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.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。

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。

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。

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。

五、高桩码头主要结构构造优化措施要点

1.尽量选用钢筋混凝土结构，减少钢结构。采用预应力混凝土构件，防止构件出现裂缝。要简化构件外形，减少外露面。构通风良好，减少潮湿条件，并避免有积水。

2.对钢筋混凝土构件采用涂料保护，其部位可在设计高水位附近梁的底面和侧面；面板底部；浪溅区的其它构件。

3.钢管桩应进行系统的防腐处理，符合《港口工程桩基规范》的规定。可分别采用涂料、阴级保护和预留钢板厚度等防腐措施。

4.对腐蚀性较强的散货码头、盐码头，应采取措施防止有害物质渗透使钢筋锈蚀，如增加面板顶层钢筋保护层厚度，采用微膨胀混凝土填充预制构件接头等。

六、高桩码头主要施工技术操作要点

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。

2.沉桩技术。沉桩是确保工程质量的关键，与其他工程相比，沉桩施工技术比较复杂。为保证桩基施工顺利进行，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。同时在沉桩前必须

进行以下工作：结合基桩允许偏差，校核各桩是否相碰，根据选用船机性能、桩长和施』=时水位变化情况，检查沉桩区泥面标高和水深是否符合沉桩要求；检查沉桩区有无障碍物。沉桩区附近建筑物和沉桩施工互相有无影响。

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。

4.岸坡稳定性的控制

在施工期间，有关控制岸坡稳定性的问题，除了对挖泥进行严格的分层分段控制之外，对开挖工序的控制也十分重要；合理的打桩施工安排，可有效减少打桩震动作用对岸坡产生的影响，同时在施工过程中加强监测，及时发现岸坡变化状况，优化调整施工效率。

结语

总之，高桩码头的施工质量好坏直接决定了其使用寿命，在施工前应该做好各个工序的质量控制，完善施工工艺，提高施工效率，完善工程的安全管理，使高桩码头项目顺利完成。加强对现场的施工监理，出现问题时，及时制定解决措施，特别是施工及地质条件差等情况，要加强现场旁站监理，确保工程质量。

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