论文部分内容阅读
摘 要：高桩码头结构比较单薄，对荷载作用比较敏感，结构耐久性比重力式差，容易出现病害，本文主要分析了我国高桩码头现状和结构特点，高桩码头病害及影响，并探讨了高桩码头施工中的关键措施。
关键词：高桩；码头；病害；控制
中图分类号： TU3文献标识码：A
高桩码头是一种常见的码头结构形式，已经发展的比较成熟了，但是还是出现了很多病害，必须加以重视，尤其要重视它的安全性和承载力。另外，还因为码头结构比较单薄，结构的耐久性跟承载力不强。所以，必须认真分析码头综合风险和常见病害，针对相关问题提出有效的技术支持，以确保码头的稳定性和安全性。
一、我国高桩码头现状和结构特点
当前，我国的码头施工的技术得到了很大的提高，也投入了大量大型设备。我国现有的打桩船已经达到了世界先进水平。高桩码头是指建立在软土地基上的码头结构形式，一般的高桩码头的组成是：上部结构、桩基、挡土结构和岸坡。
（一）上部结构
上部结构是码头的地面上用于连接桩基，将荷载传递给地基并稳固地基的结构。主要有但中结构：墩式、板式和梁板式。另外，按应力情况可分为非预应力式结构和预应力式结构两种。
（二）桩基
桩基的作用是将荷载传递给地基，稳固地基。一般可分为大管桩、预应力或非预应力混凝土方桩、钢管桩、灌注桩。在桩基施工中，常见的有液压锤沉桩和柴油打桩锤沉桩。一般后者使用的比较多。
（三）挡土结构
挡土结构的作用就是减小岸坡的衔接距离和码头宽度。
（四）岸坡
岸坡的稳定性要强，以避免大风浪和劣地质地方免受冲刷。
二、高桩码头病害及危害
（一）混凝土碳化和钢筋锈蚀
钢筋混凝土码头中出现锈蚀的现象比较常见，并且较严重。钢筋上的锈蚀不仅会使得混凝土剥落和开裂，其粘结力也会下降，就会减少钢筋的截面积和承载力，降低结构的安全度，容易引发工程事故。一般当混凝土的碳化厚度大于或等于保护层的厚度时，其内部钢筋多半已经锈蚀。一些混凝土质量差、裂缝多的码头，钢筋的锈蚀程度也相当严重。
（二）裂缝
裂缝在高桩码头上比较常见。它的发生是由多种因素共同作用的结果。面板出现裂缝就会使得构件的承载力下降；就使得截面无法正常受力，减弱了抵抗能力。严重的裂缝会诱发码头安全问题。
（三）结构构造的破坏
引起在高桩码头结构构造破损的原因是多方面的，比如：承载力偏低，施工不规范，构件强度不达标，实际荷载超标，关键部位的构造不合理。这些都会引起构造的老化、变形和失衡，引发结构安全问题。
（四）地基不均匀沉降引起的破坏
地基基础不均匀沉降会严重影响高桩码头结构，往往会导致高桩码头结构的开裂，甚至以前你码头结构整体或局部倾斜。地基不均匀沉降还会引起码头结构整体下沉、倾斜、滑动和开裂等，会严重影响到码头结构的安全。
（五）剥蚀
剥蚀也是一种常见的高桩码头结构，主要表现为混凝土的表面发生麻面、蜂窝、露石甚至剥落等。一般都是因为水质侵蚀、波浪冲磨、风化剥蚀和冻融剥蚀造成的。剥蚀一般会减少构件的断面有效尺寸，锈蚀钢筋生，降低承载力，甚至导致结构严重破坏。
（六）人为破坏
人的因素是导致客观病害的一大原因，往往会因为人为因素而造成结构的功能部分或全部损坏。
三、高桩码头施工中的关键措施
（一）灌注桩施工
首先，要控制护简沉放，利用前方直角交会法控制桩位，在沉放过程中用垂球检测护筒的垂直度，一旦发生异常情况，立即调整，钻孔时要严格控制钻机、护筒的中心线在同一条直线上，确保孔不偏不斜，成孔后组织监理工程师、质量员和主办技术员检测沉渣厚度和泥浆比重，合格后安装钢筋骨架，灌注桩砼浇筑采用导管法，首先计算首罐量，满足导管埋深，保证砼连续浇筑，避免断桩。
（二）沉桩施工
沉桩施工是整个工程的关键部分，也是比较复杂的，它关系着整个工程的质量。为了确保工程按质按量完成，应在施工前仔细勘察施工地的地形、地质、水深以及周围情况，并在此基础上制定合理有效的沉桩措施，并编制出施工的顺序图，以此为依据来安排制桩和沉桩。沉桩前检查沉桩区，看是否存在障碍物，各桩之间是否偏差过大，还应注意：一旦沉桩遇到土层的异常状况，要和相关单位协商，通过补充钻探来了解土层的具体情况；沉桩区在需要先行挖泥的情况下，要确保岸坡稳定，因此要在综合分析该区域的坡度、挖泥深度、土质等状况之后，根据具体情况决定间歇时间；施工时观测和记录临近建筑物和岸坡的位移情况；在沉桩结束后抛石和回填之前，要确保塌坡泥土和回淤浮泥清理干净。在抛石和回填时，要定时测量回淤量，在遇到大风暴过后等特殊情况时，要及时测回淤量，必要时还要再次清淤，坚持做到现清现抛。
（三）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。
所以，墩台砼要原装原色，色泽一致、结构尺寸准确，棱角分明，强度足够，且表面光洁平整，按茬顺直；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要控制在±20mm之内。支承垫石顶面高程允许偏差在10mm之内，平整度≯5mm；每孔混凝土梁一端两支承垫石顶面高差≤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；浇注桥台高度范围内的台身和托盘、顶帽时争取一次成型。
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閉。
（四）疏浚
疏浚就是为了加深或拓宽水域而采用水力、人力、机械等方法来进行的水下土石方开挖的工程。施工时要注意下面几项：
1.浚前测量
施工前应在施工地区进行必要的浚前测量，这可以作为我们组织施工和核实疏浚的工程量的主要依据。对于存在回淤的地区，应该按照施工的先后，分地区分时期的在临近工程开工时进行疏浚测量。
2.挖泥船
挖泥船应该按照设计要求进行施工，选择适合的工作参数和施工方法，应该要综合考虑挖泥船的性能、施工区的土质等因素，并认真总结。在进行挖泥作业时，要准确定位，避免过大超挖或漏挖。绞吸式挖泥船使用时，要注意在拟定其驻位轴线时，要保证基桩桩位和定位桩的孔间距离要超过三倍桩径的距离。
3.基建性疏浚
在此项实施之前，应先进行扫除，并通过一定措施来保障疏浚设备以及施工人员的安全状况。对可能存在爆炸物的区域，要先用磁力测试仪检测，然后让潜水员来检查，最后请专业人员扫除。
除此之外，还要将分层挖泥的厚度控制在2m到4m之间，不宜过大；挖泥之后要测量水的深度，以检查施工是否合格；在施工附近存在建筑物时，要注意安全，在建筑上设置观测点，监测其位移和沉降。
（五）施工期岸坡的稳定性控制
要控制好码头的施工安全，就必须控制岸坡稳定。一般岸坡的地质情况都比较差，表层的淤泥含水量一般比较高，强度又很低，这使得岸坡稳定性差。岸坡的施工极容易出现岸坡失稳滑移。为了减少这种现象的发生，就必须保证岸坡的稳定和安全。对此，要严格控制挖泥的顺序，并要采取分段分层均匀的方式挖泥；打桩施工的方式也要合理，减少对岸坡的影响，并加强监测，在了解和分析岸坡变化的基础上，对施工进度进行调整。对岸坡进行稳定性监测时，要注意以下三点：①要合理布置监测点，深层测斜仪的间隔不能超过80m，埋入深度要在码头前沿设计挖深的两米以上。②严格控制岸坡的侧向位移标准，总位移不能超过30mm，速度上不得超过4mm／d。③如有异常应及时分析原因并采取相应的措施。如果出现连续三天的累计位移大于10mm，就要当作异常情况来处理，并对施工速度作一定的调整。
参考文献：
[1]李秋生.高桩码头桩基施工平台的施工技术探讨[J].科技信息（学术研究）.2008，（22）.
[2]李秋生，蒋朝生.高桩码头桩基施工平台的施工技术探讨[J].西部交通科技.2008，（03）.
作者简介:
班克成(1972-)，男，广西钦州人，工程师，主要从事水运工程管理工作。
关键词：高桩；码头；病害；控制
中图分类号： TU3文献标识码：A
高桩码头是一种常见的码头结构形式，已经发展的比较成熟了，但是还是出现了很多病害，必须加以重视，尤其要重视它的安全性和承载力。另外，还因为码头结构比较单薄，结构的耐久性跟承载力不强。所以，必须认真分析码头综合风险和常见病害，针对相关问题提出有效的技术支持，以确保码头的稳定性和安全性。
一、我国高桩码头现状和结构特点
当前，我国的码头施工的技术得到了很大的提高，也投入了大量大型设备。我国现有的打桩船已经达到了世界先进水平。高桩码头是指建立在软土地基上的码头结构形式，一般的高桩码头的组成是：上部结构、桩基、挡土结构和岸坡。
（一）上部结构
上部结构是码头的地面上用于连接桩基，将荷载传递给地基并稳固地基的结构。主要有但中结构：墩式、板式和梁板式。另外，按应力情况可分为非预应力式结构和预应力式结构两种。
（二）桩基
桩基的作用是将荷载传递给地基，稳固地基。一般可分为大管桩、预应力或非预应力混凝土方桩、钢管桩、灌注桩。在桩基施工中，常见的有液压锤沉桩和柴油打桩锤沉桩。一般后者使用的比较多。
（三）挡土结构
挡土结构的作用就是减小岸坡的衔接距离和码头宽度。
（四）岸坡
岸坡的稳定性要强，以避免大风浪和劣地质地方免受冲刷。
二、高桩码头病害及危害
（一）混凝土碳化和钢筋锈蚀
钢筋混凝土码头中出现锈蚀的现象比较常见，并且较严重。钢筋上的锈蚀不仅会使得混凝土剥落和开裂，其粘结力也会下降，就会减少钢筋的截面积和承载力，降低结构的安全度，容易引发工程事故。一般当混凝土的碳化厚度大于或等于保护层的厚度时，其内部钢筋多半已经锈蚀。一些混凝土质量差、裂缝多的码头，钢筋的锈蚀程度也相当严重。
（二）裂缝
裂缝在高桩码头上比较常见。它的发生是由多种因素共同作用的结果。面板出现裂缝就会使得构件的承载力下降；就使得截面无法正常受力，减弱了抵抗能力。严重的裂缝会诱发码头安全问题。
（三）结构构造的破坏
引起在高桩码头结构构造破损的原因是多方面的，比如：承载力偏低，施工不规范，构件强度不达标，实际荷载超标，关键部位的构造不合理。这些都会引起构造的老化、变形和失衡，引发结构安全问题。
（四）地基不均匀沉降引起的破坏
地基基础不均匀沉降会严重影响高桩码头结构，往往会导致高桩码头结构的开裂，甚至以前你码头结构整体或局部倾斜。地基不均匀沉降还会引起码头结构整体下沉、倾斜、滑动和开裂等，会严重影响到码头结构的安全。
（五）剥蚀
剥蚀也是一种常见的高桩码头结构，主要表现为混凝土的表面发生麻面、蜂窝、露石甚至剥落等。一般都是因为水质侵蚀、波浪冲磨、风化剥蚀和冻融剥蚀造成的。剥蚀一般会减少构件的断面有效尺寸，锈蚀钢筋生，降低承载力，甚至导致结构严重破坏。
（六）人为破坏
人的因素是导致客观病害的一大原因，往往会因为人为因素而造成结构的功能部分或全部损坏。
三、高桩码头施工中的关键措施
（一）灌注桩施工
首先，要控制护简沉放，利用前方直角交会法控制桩位，在沉放过程中用垂球检测护筒的垂直度，一旦发生异常情况，立即调整，钻孔时要严格控制钻机、护筒的中心线在同一条直线上，确保孔不偏不斜，成孔后组织监理工程师、质量员和主办技术员检测沉渣厚度和泥浆比重，合格后安装钢筋骨架，灌注桩砼浇筑采用导管法，首先计算首罐量，满足导管埋深，保证砼连续浇筑，避免断桩。
（二）沉桩施工
沉桩施工是整个工程的关键部分，也是比较复杂的，它关系着整个工程的质量。为了确保工程按质按量完成，应在施工前仔细勘察施工地的地形、地质、水深以及周围情况，并在此基础上制定合理有效的沉桩措施，并编制出施工的顺序图，以此为依据来安排制桩和沉桩。沉桩前检查沉桩区，看是否存在障碍物，各桩之间是否偏差过大，还应注意：一旦沉桩遇到土层的异常状况，要和相关单位协商，通过补充钻探来了解土层的具体情况；沉桩区在需要先行挖泥的情况下，要确保岸坡稳定，因此要在综合分析该区域的坡度、挖泥深度、土质等状况之后，根据具体情况决定间歇时间；施工时观测和记录临近建筑物和岸坡的位移情况；在沉桩结束后抛石和回填之前，要确保塌坡泥土和回淤浮泥清理干净。在抛石和回填时，要定时测量回淤量，在遇到大风暴过后等特殊情况时，要及时测回淤量，必要时还要再次清淤，坚持做到现清现抛。
（三）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。
所以，墩台砼要原装原色，色泽一致、结构尺寸准确，棱角分明，强度足够，且表面光洁平整，按茬顺直；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要控制在±20mm之内。支承垫石顶面高程允许偏差在10mm之内，平整度≯5mm；每孔混凝土梁一端两支承垫石顶面高差≤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；浇注桥台高度范围内的台身和托盘、顶帽时争取一次成型。
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閉。
（四）疏浚
疏浚就是为了加深或拓宽水域而采用水力、人力、机械等方法来进行的水下土石方开挖的工程。施工时要注意下面几项：
1.浚前测量
施工前应在施工地区进行必要的浚前测量，这可以作为我们组织施工和核实疏浚的工程量的主要依据。对于存在回淤的地区，应该按照施工的先后，分地区分时期的在临近工程开工时进行疏浚测量。
2.挖泥船
挖泥船应该按照设计要求进行施工，选择适合的工作参数和施工方法，应该要综合考虑挖泥船的性能、施工区的土质等因素，并认真总结。在进行挖泥作业时，要准确定位，避免过大超挖或漏挖。绞吸式挖泥船使用时，要注意在拟定其驻位轴线时，要保证基桩桩位和定位桩的孔间距离要超过三倍桩径的距离。
3.基建性疏浚
在此项实施之前，应先进行扫除，并通过一定措施来保障疏浚设备以及施工人员的安全状况。对可能存在爆炸物的区域，要先用磁力测试仪检测，然后让潜水员来检查，最后请专业人员扫除。
除此之外，还要将分层挖泥的厚度控制在2m到4m之间，不宜过大；挖泥之后要测量水的深度，以检查施工是否合格；在施工附近存在建筑物时，要注意安全，在建筑上设置观测点，监测其位移和沉降。
（五）施工期岸坡的稳定性控制
要控制好码头的施工安全，就必须控制岸坡稳定。一般岸坡的地质情况都比较差，表层的淤泥含水量一般比较高，强度又很低，这使得岸坡稳定性差。岸坡的施工极容易出现岸坡失稳滑移。为了减少这种现象的发生，就必须保证岸坡的稳定和安全。对此，要严格控制挖泥的顺序，并要采取分段分层均匀的方式挖泥；打桩施工的方式也要合理，减少对岸坡的影响，并加强监测，在了解和分析岸坡变化的基础上，对施工进度进行调整。对岸坡进行稳定性监测时，要注意以下三点：①要合理布置监测点，深层测斜仪的间隔不能超过80m，埋入深度要在码头前沿设计挖深的两米以上。②严格控制岸坡的侧向位移标准，总位移不能超过30mm，速度上不得超过4mm／d。③如有异常应及时分析原因并采取相应的措施。如果出现连续三天的累计位移大于10mm，就要当作异常情况来处理，并对施工速度作一定的调整。
参考文献：
[1]李秋生.高桩码头桩基施工平台的施工技术探讨[J].科技信息（学术研究）.2008，（22）.
[2]李秋生，蒋朝生.高桩码头桩基施工平台的施工技术探讨[J].西部交通科技.2008，（03）.
作者简介:
班克成(1972-)，男，广西钦州人，工程师，主要从事水运工程管理工作。