高桩码头结构的病害分析及施工的质量控制

【摘要】：文对从高桩码头整体结构特点出发，对高桩码头的病害做出简要分析，并提出病害的防治措施，为工程施工起到指导作用，为今后类似工程建设提供经验。

【关键词】：高桩码头；病害；施工质量；

【 abstract 】 : the from of piled wharf of whole structure characteristics of high pile wharf disease a brief analysis, and put forward the disease of prevention and control measures for the engineering construction have directive function, for the similar projects in future construction to provide experience.

【 key words 】 : high pile wharf, Diseases; Construction quality;

中图分类号：F253.3文献标识码：A 文章编号：

引言

高桩码头是常见使用的码头结构型式，有较成熟的设计和施工经验。但是，码头的病害对其结构的承载力和使用安全性的影响是相当大的，另外，高桩码头结构比较单薄，对荷载作用比较敏感，结构酎久性比重力式差，对于高桩码头结构质量问题，严重的会导致码头的坍塌事件，究其坍塌的自身原因，一是由于码头结构使用荷载高于设计荷载等级，并且使用年限之久，在船舶使用荷载长期反复作用下，致使主要结构材料力学性能降低，结构整体承载能力下降，已无法承受严重超载的船舶的使用，对码头结构的安全性、适用性、耐久性进行综合风险分析，可以对码头的安全运行、稳定发展提供有效的技术支持，具有重要的意义。

1.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。同时，吊打沉桩的应用里，hhk一12等液压锤的使用均获得了很大的成功。

2.高桩码头结构特点

高桩码头是建造在软土地基的主要码头结构形式之一。高桩码头显著的结构特点是结构轻，受力明确，适宜作成透空式，减弱波浪的效果好，适于软土地基。缺点是结构单薄。耐久性差，构件易损坏并难于修复，对地面超载及装卸工艺变化适应性差。它的基本组成可主要分为以下几部分：上部结构，码头地面将桩基连成整体，并把荷载通过桩基传给地基，安设有各种码头设备。桩基，支承上部结构，并把作用在上部结构上的荷载传给地基，同时也起到稳固地基的作用，有利于岸坡稳定。挡土结构，为了减小码头的宽度和与岸坡的衔接的距离，而设置挡土结构，以构成地面，有前板桩墙，后板桩墙和重力式挡墙。岸坡，要求有足够的稳定性，对破浪、水流大的地方和地质差的情况，需要进行护坡处理，以免受冲刷。

3.高桩码头结构病害分析及影响分析

3.1 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。

3.2 裂缝

裂缝是钢筋混凝土结构中普遍存在的一种病害，多种因素结合导致裂缝的产生，基本每个码头都会有。裂缝对码头的危害深浅不一，裂缝会减少钢筋保护层厚度和造成钢筋锈蚀，严重的裂缝会威胁码头的安全。

3.3 钢筋锈蚀

锈蚀两种现象在钢筋混凝土结构中是比较常见的，产生后果也是非常严重的。伴随着钢筋锈蚀的产生，混凝土会发生开裂、剥落、钢筋和混凝土之间粘结力不断下降，钢筋截面积越来越小，逐渐丧失承载力，之后会引起一系列的事故发生。

3.4 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。

3.5 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。

3.6 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。

4. 高桩码头病害的防治措施

4.1沉桩施工

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。

4.2疏浚

在高桩码头施工中，一般是先进行基槽挖泥，后进行水工结构施工。挖深较大，需进行较严管理和控制。疏浚注意事项：(1)根据设计或施工的要求，按阶梯形成分层开挖，分层厚度不宜过大，一般控制在2～4m之内。(2)采用绞吸式挖泥船时，不论是采用双桩前移横挖法，还是主副桩横挖法，应妥善拟定挖泥船的驻位轴线，使其定位桩的孔与基桩的桩位之间有三倍桩径以上的距离。(3)如邻近有建筑物，为防止因挖泥而危机其安全，应在建筑物上设观测沉降和位移的测点，并经常监测其沉降和位移情况。(4)挖泥后应测水深，检查挖泥是否符合要求。

4.3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于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,应及时分析原因同时采取应急措施。当连续三天总侧移大于10mm,应视为异常情况。

4.4墩台施工

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。

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。由于墩台采取分次浇筑,需加强其外观和整体浇筑的质量,在工艺和方法上采取可行的措施。

为此,墩台砼必须是原装原色,色泽一致、结构尺寸准确,棱角分明,强度符合设计要求,且表面光洁平整,接茬顺直;砼表面严禁涂、刷、抹。墩台前后、左右边缘距设计中心线尺寸误差不超过±20mm。支承垫石顶面高程允许偏差0～-10mm,平整度不大于5mm;每孔混凝土梁一端两支承垫石顶面高差不超过4mm。各种预埋件、预留孔位置正确,无漏项。墩身采用大块钢模板,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。

5.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。

参考文献

【l】陈平，袁孟全．高桩码头位移原因分析及其预防措施【J】．中国港湾建设，2006．2l(6)：15～18．

【2】杨文华，侯延祥．无掩护状态下的高桩码头施1二技术要点【J】．科技信息(科学教研)，2008，18(25)：101～104．