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高桩码头工程施工优化方法

 【摘要】高桩码头属于目前码头建筑中一种非常重要的建筑形式,适用于软土地基,但高桩码头在装卸工艺、超载作用等方面缺乏一定的适应能力,很容易导致高桩码头遭受损坏。因此,论文主要对高桩码头工程施工方案的优化进行分析,希望能进一步保证高桩码头的施工效果与质量。

【关键词】高桩码头;工程;施工;方案;优化

1引言

目前,随着我国经济的快速发展,我国的港口经济也迎来了新的发展机遇,而在实际发展过程中,天然、优良的港口几乎已经被充分开发,而未被开发的港口中大多出现了软土地基。而高桩码头因其具有较强环保性、透空性,并且受水流以及波浪的影响较小,得到了非常广泛的应用,尤其适用于软土地基中。但是,现阶段的港口发展对高桩码头的应用提出了更高的要求,为了更好地满足港口的施工要求,必须对高桩码头的工程施工方案进行优化。

2高桩码头概述

目前,由于我国经济的迅猛发展,我国港口工程建设技术水平得到了突飞猛进的提升,港口也逐渐向标准化、大型化发展,并且不断向深水区进行延伸。而高桩码头因其自身具有的透空性,能够降低波浪的反射影响,非常适用于深水区以及软土地基等施工区域,也正是因为如此,高桩码头得到了广泛的应用[1]。高桩码头是一种透空式结构,具有受力均匀、自重较小等优点,在软土地基的应用中,其位移和沉降量均较小,而且受波浪的反射作用较小,对超深挖泥的适应性较强,可以充分适应高水位码头。同时,高桩码头在建设过程中,其所用的砂石料也比较少,有效降低了工程成本,常被广泛应用到要求较高的集装箱以及油气化工码头等类型的码头建设中。但是,在高桩码头的建设过程中,常出现由于结构比较复杂,部分零件难以修复的问题,因此,在建设高桩码头的过程中,应严格注意高桩码头建设的稳定性,注意破坏、位移以及沉降等问题。

3高桩码头的主要结构组成

高桩码头主要由接岸结构、上部结构以及桩基3部分构成。其中,接岸结构的形式主要以斜坡式比较常见,因为其与软土地基的性能相互适应,能够有效避免位移、损坏等情况,同时,也可以采用重力式结构、板桩卸载台等形式作为主要结构。上部结构形式主要有梁板式、分板式以及敦式3种,按照预应力的不同[2],分为非预应力结构与预应力结构,而且在浇注、安装工艺方面也存在不同,主要分为预制安装以及叠合与现浇结构,按照使用材料的不同,也可以分为高性能混凝土结构与普通混凝土结构。此外,也可以通过板桩卸载平台以及重力式结构完成后续的建设与施工。桩基是高桩码头中最重要的组成部分,包括大管桩、钢管桩、预应力混凝土方桩以及非预应力混凝土方桩等,在现阶段,比较常用的是直桩与叉桩混合的布置结构。对于桩基施工,比较常见的有液压锤、柴油打桩锤2种沉桩方法,在完成沉桩处理后,应在桩中进行锚杆、嵌岩等桩基处理。

4高桩码头施工过程中的常见问题

4.1裂缝问题

裂缝的高桩码头施工过程中的一种常见问题,主要是因为大体积混凝土在凝结过程中产生的水化热较大,且热量凝集在混凝土内部,不能快速传递到外界环境中,导致混凝土内部的温度快速升高,与结构表面产生了较大的温差,从而产生温度应力,当温度应力大于混凝土结构能够承受的拉应力时,就产生了裂缝,从而严重降低码头的承载力,并且如果在面板施工过程中出现裂缝,会导致面板无法承受外界施工带来的负荷。同时,温度导致的裂缝问题,往往不具有规律性,而且裂缝出现的大小也不同[3],其所受到的温度影响也不同。

4.2混凝土碳化与钢筋锈蚀问题

在高桩码头的建设过程中,常出现混凝土碳化和钢筋锈蚀的问题,从而导致混凝土出现裂缝、脱落等现象,降低混凝土与钢筋之间的黏合力以及对外界压力的承受能力。在实际施工过程中,如果混凝土的碳化程度超过或接近混凝土实际保护层的厚度,会导致混凝土结构中的钢筋出现锈蚀,这时如果再出现裂缝,会增加钢筋锈蚀的速度。

5高桩码头工程施工方案的优化方法

5.1做好灌注桩方面的施工控制

对于灌注桩施工,应在施工过程中对护筒的沉放进行严格的控制,并且使用施工直角进一步强化对桩位的控制。在沉放时,应使用垂球对护筒下放过程中垂直度的变化情况进行监测,如果出现偏差,应给予及时的调整。同时,在灌注桩的钻孔过程中,应确保护筒的中心线与钻机保持在同一条水平线上,完成钻孔后,应对泥浆、沉渣厚度的比重进行检测,只有在检测合格后才可以安装钢筋骨架。在灌注桩的施工过程中,应采用导管法进行浇筑,并且对第一罐混凝土的用量进行准确的测量,从而提高浇筑的连续性,避免发生断桩现象。

5.2控制岸坡的稳定性

在高桩码头的施工过程中,应全面控制岸坡的稳定性,在开挖过程中,应进行分层分段管理,对整个开挖过程进行严格的控制与管理,根据实际情况,合理安排打桩施工工序,降低因打桩震动对岸坡稳定性的影响,同时,要加强人为监测,一旦发现相关问题,应及时进行整改,从而进一步提高岸坡的稳定性[4]。

5.3做好沉桩施工

施工前,应根据施工现场的实际情况制定完善的施工方案,对土层的性质、分布等相关指标进行全面的分析。而后,应通过试桩成果决定单桩承载力,此过程中,应确保沉桩时所用的机械型号、桩尖打入土层的力度以及深度保持一致。

5.4做好墩台施工

对于高桩码头的施工来说,墩台是十分重要的组成结构,因此,应对墩台的施工进行全面的优化,可以通过磨砂、除锈的方式,对墩台施工前,应对浇筑模板表面进行处理,从而有效避免模板表面发生锈蚀等情况,影响墩台施工质量。同时,可以将墩台底部的竖直角、八字角进行圆角处理[5],从而避免因船只碰撞等发生损坏。

6结语

综上所述,因为我国经济的快速发展,我国的水运事业也迎来了新的发展高峰,这就对高桩码头的施工提出了更高的要求。所以,应强化对施工现场的管理,尤其是在施工条件比较差的情况下,更应重视现场管理的重要性,从而进一步提高工程的施工质量,同时,要充分了解施工现场的地质情况,严格遵循施工要求、施工规范制度,合理把控施工的节奏,全面提升高桩码头的稳定性。

【参考文献】

【1】尹可虎,李文勇,胡新元.渤海湾在役高桩码头钢桩检测与评估实例分析[J].中国水运(下半月),2019,19(2):147-148.

【2】徐卫军,尹政兴,向广文,等.高桩码头水平位移原因分析及控制措施研究[J].人民长江,2018,49(21):68-71.

【3】金建,张海民.高桩码头断桩事故分析及补桩方案探讨[J].中国水运(下半月),2018,18(10):171-172.

【4】高树飞,冯云芬,贡金鑫.基于等效单自由度模型的高桩码头地震位移需求分析[J].水利水运工程学报,2018(5):30-40.

【5】沈才华,谢飞,陈晓峰,等.离岸深水码头波浪力作用下顶高程对码头损伤的影响[J].水运工程,2018(9):59-65.

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