高樁碼頭工程施工的方案優(yōu)化

高樁碼頭工程施工的方案優(yōu)化皂河船閘新建三號(hào)閘時(shí)，上游遠(yuǎn)調(diào)站碼頭采用的是高樁碼頭。高樁碼頭是碼頭建筑物的一種重要結(jié)構(gòu)形式，在各種可以沉樁的地基中應(yīng)用，尤其適應(yīng)軟土地基條件。但是高樁碼頭對(duì)地面的超載作用力及裝卸工藝的變化缺乏適應(yīng)能力，與板樁式碼頭和重力式碼頭相比，耐久性較差，且構(gòu)件容易受到損壞。因此，加強(qiáng)高樁碼頭的施工技術(shù)控制非常重要。1高樁碼頭的結(jié)構(gòu)特征高樁碼頭在我國港口工程中廣泛應(yīng)用，主要由樁基、上部結(jié)構(gòu)和接岸結(jié)構(gòu)三部分構(gòu)成。①樁基的一般形式為大管樁、鋼管樁、PHC樁、預(yù)應(yīng)力混凝土方樁、非預(yù)應(yīng)力混凝土方樁、嵌巖樁及灌注樁等。在水工建筑物中，常見有叉樁及直樁的混合布置結(jié)構(gòu)，樁基的施工多以柴油打樁錘的沉樁為主，但也有個(gè)別工程采取液壓錘沉樁。有些工程的樁基處理，是在沉樁完畢之后，在樁中實(shí)行嵌巖，或者在樁中進(jìn)行錨桿施工；②上部結(jié)構(gòu)一般分為板式結(jié)構(gòu)、梁板式結(jié)構(gòu)或者墩式結(jié)構(gòu)。根據(jù)預(yù)應(yīng)力情況的不同，分為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)；根據(jù)安裝和澆注工藝的不同，分為預(yù)制安裝結(jié)構(gòu)、疊合結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)；根據(jù)材料的不同，分為普通混凝土結(jié)構(gòu)、高性能混凝土結(jié)構(gòu)；⑧斜坡是接岸結(jié)構(gòu)最常見的形式，主要與高樁碼頭地基的軟弱性相適應(yīng)，又可避免由于邊坡過陡而產(chǎn)生樁基損壞和碼頭位移等問題。除此之外，還可采用板樁卸載平臺(tái)、重力式結(jié)構(gòu)等方案。一般情況下，將基礎(chǔ)部分實(shí)行開挖換填，或者采取拋砂墊層方式，以排水板加強(qiáng)軟土應(yīng)力，改善地基的不利條件；在坡面應(yīng)利用人工護(hù)面塊體或者塊石進(jìn)行護(hù)面，上部則采取小型直立式的擋土結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)與碼頭之間的過渡。以當(dāng)前高樁碼頭應(yīng)用的實(shí)際情況來看，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該充分考慮碼頭與接岸之間的沉降問題，在簡(jiǎn)支板的下方設(shè)置橡膠支座。高樁碼頭一般使用透空結(jié)構(gòu)形式，具有結(jié)構(gòu)輕的特點(diǎn)，適用于軟弱的地基中。高樁碼頭的位移沉降相對(duì)較小，具有造價(jià)成本低、使用效果良好等優(yōu)勢(shì)。尤其在對(duì)使用要求較高的集裝箱碼頭，或者作業(yè)面積小、垂直荷載度小的油氣化工碼頭：或者外海開闊地域的碼頭等。在各方面條件的保障下，通過應(yīng)用高樁碼頭，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理的工程目標(biāo)。另外，高樁碼頭的結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱，對(duì)外在荷載力相對(duì)敏感，結(jié)構(gòu)的耐久性比較差，再加上碼頭結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、涉及諸多施工工序，對(duì)施工條件、設(shè)備等都有一定限制，工期時(shí)間較長。因此，對(duì)高樁碼頭耐久性的質(zhì)量控制與后期維護(hù)等要求較高。針對(duì)施工和使用中經(jīng)常出現(xiàn)的穩(wěn)定性及碼頭回填沉降等問題，如果不能妥當(dāng)處理，也可能造成樁基碼頭的位移或者破壞現(xiàn)象，這些都是在應(yīng)用高樁碼頭時(shí)需注意的問題。2高樁碼頭改造工程常見問題分析2.1裂縫問題在大體積混凝土中，表面的溫度溫度或是溫差也是比較大的，在這樣的地方，混凝土就很容易出現(xiàn)裂縫。由于一般的混凝土的體積都是比較大的，很多水化后的熱量聚集在混凝土的內(nèi)部而不容易揮發(fā)，這樣就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度急劇的上升，而混凝土的表面散熱也是比較快的。內(nèi)外的溫度就有了很大的差異，也會(huì)由此造成了內(nèi)部和外部的熱脹冷縮，這樣就會(huì)使得混凝土的表面會(huì)產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，當(dāng)混凝土內(nèi)部的拉應(yīng)力大于混凝土抗拉力的時(shí)候，混凝土的表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫一般是沒有規(guī)律的，裂縫的大小不一樣，受溫度影響的也不一樣。主要預(yù)防措施：盡量選擇450kg/m3以下的普通硅酸鹽水泥，粗骨料選用碎石或卵石，細(xì)骨料選用中砂，還要選用細(xì)度小、顏色淡、含碳低、質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)Ⅰ級(jí)粉煤灰和木鈣減水劑，來降低早期的水化熱，增強(qiáng)后期的強(qiáng)度。在攪拌的時(shí)候加入加緩凝劑，減慢混凝土的凝固時(shí)間，減少水化熱的集中產(chǎn)生?；炷林屑尤肷倭康匿摻罨蚶w維材料會(huì)使混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍。鋼筋混凝土的裂縫對(duì)高樁碼頭產(chǎn)生的危害程度不確定，如果情況嚴(yán)重，可能對(duì)碼頭的正常使用及其安全產(chǎn)生影響。出現(xiàn)的各種問題，會(huì)沿著接岸結(jié)構(gòu)對(duì)前方碼頭的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響或破壞，降低高樁碼頭承載力，可能出現(xiàn)各種傾斜、沉降、轉(zhuǎn)動(dòng)或位移。2.2鋼筋銹蝕和混凝土碳化鋼筋銹蝕和混凝土碳化問題在鋼筋混凝土的高樁碼頭中也時(shí)常發(fā)生，較為嚴(yán)重。隨著出現(xiàn)鋼筋銹蝕現(xiàn)象，可能出現(xiàn)混凝土剝落、裂縫等現(xiàn)象，造成鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力喪失，減少鋼筋截面積，降低承載力，從而對(duì)高樁碼頭的結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響，留下安全事故隱患。經(jīng)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，如果碳化的深度接近或者已經(jīng)超過了混凝土保護(hù)層的厚度，那么證明混凝土結(jié)構(gòu)中的大部分鋼筋已經(jīng)銹蝕。如果混凝土的裂縫較多，那么鋼筋銹蝕的程度較嚴(yán)重，需引起重視。3高樁碼頭優(yōu)化措施要點(diǎn)3.1灌注樁的施工控制在灌注樁施工過程中，首先加強(qiáng)對(duì)護(hù)筒沉放的控制，利用前方直角的交會(huì)，強(qiáng)化對(duì)樁位的控制，以滿足規(guī)范要求。在沉放過程中，利用垂球檢測(cè)護(hù)筒的垂直度變化狀況，并及時(shí)調(diào)整偏差。在灌注樁的鉆孔過程中，應(yīng)確保鉆機(jī)和護(hù)筒的中心線處于同一條直線中，成孔后需進(jìn)行沉渣厚度和泥漿比重的檢測(cè)試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后再安裝鋼筋骨架。一般采取導(dǎo)管法完成灌注樁的混凝土澆筑，對(duì)首罐混凝土量實(shí)行精準(zhǔn)測(cè)量，確保連續(xù)澆灌，避免出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。3.2岸坡穩(wěn)定性的控制在施工期間，有關(guān)控制岸坡穩(wěn)定性的問題，除了對(duì)挖泥進(jìn)行嚴(yán)格的分層分段控制之外，對(duì)開挖工序的控制也十分重要；合理的打樁施工安排，可有效減少打樁震動(dòng)作用對(duì)岸坡產(chǎn)生的影響，同時(shí)在施工過程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)岸坡變化狀況，優(yōu)化調(diào)整施工效率。3.3沉樁施工首先，根據(jù)設(shè)計(jì)報(bào)告情況，對(duì)土層的分布、各層土質(zhì)，硬夾層的范圍、土質(zhì)及厚度等指標(biāo)進(jìn)行一一核對(duì)，如果產(chǎn)生異議，應(yīng)做補(bǔ)鉆探處理；其次，如果由試樁成果來決定單樁的承載力，那么必須保證沉樁時(shí)使用的工具型號(hào)、樁尖進(jìn)入土層的標(biāo)高、力度等相一致；再次，如果持力層的土質(zhì)較堅(jiān)硬，且既沒有試樁也沒有試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以參考，可以考慮在進(jìn)行沉樁之間先做試驗(yàn)；最后，在定樁長過程中，應(yīng)考慮到土層變化的無規(guī)律性，以鉆探確定土層標(biāo)高。4結(jié)語在高樁\t