佟冠中,孫連剛(中交二航局第三工程有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212000)
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解析高樁碼頭施工技術應用
佟冠中,孫連剛(中交二航局第三工程有限公司,江蘇鎮(zhèn)江212000)
近年來,高樁碼頭在我國港口碼頭中的應用范圍日漸廣闊,高樁碼頭施工質量直接關系到碼頭的實際使用,其重要性不言而喻。本文主要分析了高樁碼頭結構特征,在此基礎上分析了高樁碼頭施工技術及相關問題,提出一系列改進措施。
高樁碼頭;結構特征;施工技術;經驗分享
高樁碼頭是港口碼頭建筑的重要結構之一,因其適用性較廣,所以被廣泛應用于各種可以沉樁的地基。高樁碼頭也存在一定缺陷,例如對地面超載作用力及裝卸工藝變化適應能力較低,耐用性也低于板樁式碼頭及重力式碼頭,在使用過程中,構件易發(fā)生損壞。為了有效解決此類問題,必須要對高樁碼頭施工技術加強控制。
高樁碼頭主要分為三個部分:樁基、上部結構及接岸結構。這三個部分的形式也具有多樣性,例如樁基分為灌注樁、大管樁、嵌巖樁、鋼管樁、(非)預應力混凝土方樁等。在港口碼頭建筑中,通常采用叉樁及直樁的混合結構,樁基施工一般使用柴油打樁錘或液壓錘。上部結構主要有三種:板式結構、梁板式結構及墩式結構。其分類方式較多,按材料分為普通/高性能混凝土結構;根據預應力不同,分為預應力/非預應力結構;根據安裝及澆注工藝不同,分為預制安裝/疊合/現澆結構。斜坡是較為普遍的接岸結構,其適用于高樁碼頭地基,能夠有效減少樁基損壞、碼頭位移等現象的出現。在建設接岸結構時,需要先挖除基礎部分或拋砂墊層,以此來增強軟土應力,然后再采取合理坡面、優(yōu)化擋土結構,為了減少碼頭與接岸間沉降現象的出現,可以將橡膠支座安裝在簡支板底下。
高樁碼頭具有以下結構特征:結構輕、造價成本低、位移沉降小、使用效果好,因此被廣泛應用到軟弱地基中來,特別是一些使用要求較高的集裝箱碼頭、外海開闊地域的碼頭等等。在各方面條件的保障下,通過應用高樁碼頭,可實現經濟合理的工程目標。但是,高樁碼頭的結構薄弱,耐用性不佳,再加上結構復雜、工序繁多,對施工設備及條件有一定要求,所以后期維護及質量管理任務較重。如果在使用過程中,沒有及時處理好穩(wěn)定性問題、碼頭回填沉降等問題,那么極有可能導致樁基碼頭發(fā)生位移或遭受損壞,這些問題需要在高樁碼頭施工中加以注意。
在高樁碼頭施工過程中,經常會出現以下問題:①地基出現不均勻沉降,這一問題直接影響到碼頭正常使用,易造成碼頭結構裂縫,如果沒有及時解決,甚至會導致整體結構發(fā)生傾斜或倒塌。因此,解決該問題,對于提高碼頭施工質量有著重要意義。②結構損壞。在高樁碼頭施工過程中,因關鍵部位構造設置不合理、施工技術水平低、構件強度及承載力差等原因,都有可能引起結構的失衡、變形,最終不利于碼頭結構的安全使用。③剝蝕。剝蝕一般先從混凝土外觀可以看出,例如蜂窩麻面、起皮、漏石等,一旦出現剝蝕,高樁碼頭構件斷面尺寸會大幅度縮小,鋼筋極易發(fā)生銹蝕,導致碼頭結構承載力下降。④裂縫。這一問題在鋼筋混凝土結構中最為常見,幾乎所有碼頭都會出現裂縫問題。面板出現裂縫后,高樁碼頭整體結構承載力及抵抗力下降,嚴重的話,會影響到碼頭的正常使用及安全產生,甚至出現各種傾斜、沉降或位移。⑤鋼筋銹蝕及混凝土碳化。該問題會消除鋼筋與混凝土間的粘合力,降低鋼筋承載力,給高樁碼頭埋下安全隱患。如果碳化深度超過混凝土保護層厚度,那么說明混凝土結構中大多數鋼筋都已出現銹蝕。
3.1灌注樁施工
施工人員在灌注樁施工中,需注意以下幾點:嚴格控制護筒的沉放,確保樁位符合相關規(guī)范要求。在護筒沉放過程中,施工人員可以通過觀察垂球檢測護筒的垂直度變化情況來及時調整。在鉆孔過程中,必須要保證鉆機在護筒的中心線上,成孔后要及時檢測沉渣厚度及泥漿比重,檢測達標之后可安裝鋼筋骨架。在澆筑過程中,需要嚴格控制混凝土梁,混凝土澆筑工作需持續(xù)完成,這樣能夠有效避免斷樁現象的出現。
3.2控制岸坡穩(wěn)定性
為了有效提高高樁碼頭岸坡的穩(wěn)定性,需要著重控制開挖工序、對挖泥進行嚴格的分層分段控制,合理安排打樁施工以減少打樁震動產生的不良影響,做好監(jiān)測工作以調整施工效率,監(jiān)測需注意以下幾點:①科學布置監(jiān)測點,一般講深層測斜儀沿高樁碼頭岸線的方向設置,埋入深度需大于碼頭前沿設計值;②嚴格控制側向位移標準,每天的位移不得超過四毫米;③一旦在監(jiān)測中發(fā)現異常,必須要找出原因、通過技術措施加以解決,如果持續(xù)3d位移距離超過1cm,必須要立即提高施工速率;④如果在沉樁施工中遇到惡劣氣候,必須要加強監(jiān)測。
3.3沉樁施工
在沉樁施工中,施工人員需要參考相關資料,核對土層分布、各層土質、土層厚度等指標,或通過補鉆探來核實;如果根據試樁來確定單樁承載力,那么需合理選用沉樁工具、確保樁尖插入的力度及標高一致;如果土質較硬且無試驗數據,那么施工人員需要先做試驗,根據試驗結果來加以調整;在定樁長時,必須要綜合考慮土層變化情況,確定土層標高。
3.4墩臺施工
在高樁碼頭墩臺施工中,需做好以下幾點:①可以在墩臺表面涂漆、磨砂或除銹,這樣能夠避免其表面發(fā)生銹蝕,能夠維持外觀整潔。②墩臺鋼筋及模板須進行整體吊裝,尤其要確保鋼筋綁扎牢實。③在墩臺混凝土澆筑時,施工人員需要控制好施工順序,先中部、后懸臂,這樣能夠確保受力均勻。④施工人員在拆模過程中,可以在墩臺底部使用八字角,這樣能夠有效保護墩臺邊角的完整性。
筆者結合自身工作經驗,就高樁碼頭施工總結幾項經驗:①在施工前需要熟練了解當地的地質條件,進行試樁驗證以合理設定樁長,這樣能夠避免施工中出現截樁,避免資源浪費。②樁基結構在應用過程中會持續(xù)受到水平作用力,這就對樁的抗壓力及抗拔力提出較高要求,如果樁體選擇不當,那么極有可能導致碼頭在使用中產生裂縫或發(fā)生位移,最終影響導碼頭的耐久性。③施工人員需要正確處理地基,這樣能夠提高邊坡的穩(wěn)定性、保護樁基結構,避免邊坡發(fā)生位移或滑動。④如果樁基埋入深度不足、碼頭后方回填較大,那么極有可能造成碼頭沉降,增加高樁碼頭樁基的負摩擦力,導致樁基出現裂縫或位移,最終嚴重縮短碼頭的使用周期。⑤高樁碼頭與其他工程項目不同,其施工環(huán)境具有特殊性,都是在港口,這就要求施工人員在施工過程中考慮到氣候因素,由其是惡劣氣候,這樣能夠避免樁基在施工中遭受損壞。⑥施工人員必須要控制好混凝土質量,如果混凝土鋼筋質量不過關,那么極有可能在海水及風力的影響下產生裂縫病害,最終影響到碼頭的安全使用。⑦設計人員在高樁碼頭設計中,必須要嚴格遵循相關規(guī)范要求,再結合實際情況來設計受力平臺、設置縱向叉樁,這樣才能夠減少位移現象的出現,提高碼頭的使用壽命。
綜上所述,高樁碼頭施工要求較高,其施工質量對于整個碼頭的安全使用有著重要影響。這就要求施工企業(yè)及施工人員予以重視,熟練了解高樁碼頭的常見結構及特征,總結分析高樁碼頭在施工中的常見問題,掌握高樁碼頭施工關鍵技術,在后期施工中不斷總結經驗教訓,以切實提高施工技術水平,為類似工程施工提供借鑒。
[1]鄭春霖.高樁碼頭現澆下橫梁混凝土的施工技術[J].中國水運(下半月),2011(6).
[2]陳平,袁孟全.高樁碼頭位移原因分析及其預防措施[J].中國港灣建設,2006(6).
[3]郭玉斌.高樁碼頭結構的病害分析及施工的質量控制[J].中國水運(下半月),2010(11).
[4]蔡江南,謝朝斌,汪生福,劉忠亞.高樁碼頭結構修復和加固工程的監(jiān)理[J].水運工程,2009(5).
孫連剛(1987-),男,助理工程師,本科,主要從事碼頭施工技術工作。
U656.1+13
A
2095-2066(2016)14-0202-02
2016-5-1
佟冠中(1979-),男,工程師,本科,主要從事路橋、碼頭施工技術工作。