高樁碼頭質(zhì)量通病及預(yù)防措施

易明

摘要：近年來，隨著我國港口碼頭建設(shè)的不斷增多，高樁碼頭的應(yīng)用也越來越廣泛，其施工質(zhì)量問題直接影響到碼頭以后的正常運營。文中對高樁碼頭施工中常見的樁位偏移、浮樁等問題進(jìn)行分析，并提出了預(yù)控措施。

關(guān)鍵詞：樁位偏移；浮樁；斷樁

一、高樁碼頭樁位偏移

造成高樁碼頭樁位偏移的原因主要有：（1）岸坡自身傾斜，受到自身重量及外力作用的影響，使整個土體容易從高處滑動，若土體內(nèi)某個面的換動力超過土體抵抗滑動力，或者挖泥深度過深，坡面遭到?jīng)_刷等，都會改變土體內(nèi)部應(yīng)力，使某些面的剪應(yīng)力達(dá)到土體極限抗剪度，破壞土體穩(wěn)定平衡性，發(fā)生滑坡現(xiàn)象。（2）高樁碼頭位移的重要原因之一為打樁，通過打樁容易引起岸坡的變形，使碼頭樁基受損。其作用如下：當(dāng)封閉尖樁打入時，其排開土的體積為入土樁的體積，進(jìn)而產(chǎn)生較高的孔隙水壓力，降低了抗剪低強度。若打樁速度較快，土體中超孔隙水的壓力累計也較快，由于水土擠壓產(chǎn)生較大的超靜水壓力，導(dǎo)致水平位移。（3）由于拋石前并沒有對樁間淤泥層的厚度及其土體力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行檢測，當(dāng)回淤較厚時，并未對其清除，容易對拋石體的穩(wěn)定及后方拋石量增加引起變形。同時，拋填速率將直接影響施工期的碼頭位移量，若回填速度過快，就會增加岸坡荷載，而支承荷載的地基在短時間內(nèi)并不能夠得到固結(jié)，加上受到土壓力作用，進(jìn)而引起位移。（4）因打樁造成控制點不精確造成了偏移。

為減少高樁碼頭樁位偏移應(yīng)當(dāng)：（1）提倡采用利于邊坡穩(wěn)定的施工方法及程序，禁止采用“上填、中振、下挖”的施工方法，若遇到此種施工手段，應(yīng)加大處罰力度，加以懲戒。（2）為了減輕打樁振動所帶來的影響，可采取重錘低擊、間隔跳打、停停打打及削坡減載的方式，禁止使用兩臺以上樁架打樁。合理安排打樁施工，盡量減少打樁震動對岸坡的影響，采用順排間隔沉樁，低潮不打，高潮打，大潮汛不打，小潮汛打，避免在打樁時岸坡里產(chǎn)生較大的水位差。同時限制每日打樁根數(shù)不超過10根，累計錘擊數(shù)不超過10000擊，讓土壤中因沉樁震動引起的孔隙水壓力得以消散，避免超孔隙水壓力的集中，以利于岸坡穩(wěn)定。（3）加快樁帽與梁板的施工進(jìn)度，使碼頭連成整體。（4）需定期進(jìn)行測量觀測，做好原始記錄，減少由于控制點不精確造成偏移。（5）若發(fā)生滑坡現(xiàn)象，在而應(yīng)根據(jù)實際情況采取緊急措施，如：坡腳進(jìn)行壓載、暫停打樁或者削坡及卸去頂部荷載等方式，并相應(yīng)做好地面排水工作，做好水下工程的搶救工作。

二、高樁碼頭樁位浮樁

當(dāng)樁間距較小時，擠土效應(yīng)明顯，導(dǎo)致樁間土隆起，容易帶動前期沉入的臨樁產(chǎn)生浮樁。沉樁順序的選擇有相當(dāng)?shù)拿黠@擠土效應(yīng)差異，故不科學(xué)的沉樁順序容易產(chǎn)生浮樁?；鶚对诖蛉氲貙訒r，地層會發(fā)生變形，地層的變形分為彈性變形及塑形變形，對于彈性變形較大的土層當(dāng)上部壓力消釋后會對樁產(chǎn)生較大的上拔力，引起浮樁。沉樁速率過快，飽和土層由于受到擠壓出現(xiàn)孔隙水壓力升高，引起浮樁。

根據(jù)上述浮樁產(chǎn)生的原因，建議在工程實踐中有條件的話盡量采用非擠土樁或部分?jǐn)D土樁來減少擠土效應(yīng)；如選用擠土樁則應(yīng)合理選擇樁型、樁徑、樁長，盡可能選擇較高承載力的長樁來擴大樁距，減少樁數(shù)，選擇合理的施工順序以減少擠土效應(yīng)；在沉樁時應(yīng)合理控制施工速率，避免出現(xiàn)較大超孔隙水壓力，必要時可設(shè)置排水沙井、排水帶等加快孔隙水壓力的消散。達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行多次連續(xù)復(fù)壓及穩(wěn)定壓樁，以確保土層發(fā)生塑形變形，減少上浮力。？

三、高樁碼頭樁位混凝土問題

裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種病害，多種因素結(jié)合導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，基本每個碼頭都會有。裂縫對碼頭的危害深淺不一，裂縫會減少鋼筋保護(hù)層厚度和造成鋼筋銹蝕，嚴(yán)重的裂縫會威脅碼頭的安全。銹蝕兩種現(xiàn)象在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中是比較常見的，產(chǎn)生后果也是非常嚴(yán)重的。伴隨著鋼筋銹蝕的產(chǎn)生，混凝土?xí)l(fā)生開裂、剝落、鋼筋和混凝土之間粘結(jié)力不斷下降，鋼筋截面積越來越小，逐漸喪失承載力，之后會引起一系列的事故發(fā)生。剝蝕是蜂窩麻面、疏松起皮、露石和剝落等病害的總成，從混凝土的外觀就可觀察出來。支座的剝蝕損壞導(dǎo)致支座位移甚至支撐力不足、壓碎墊塊、喪失功能，嚴(yán)重的導(dǎo)致其他病害。在碼頭中，很多結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵地方構(gòu)造不規(guī)范、施工中有問題出現(xiàn)或者部分零件的強度不夠以及負(fù)荷超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的最大值，一段時間之后引起結(jié)構(gòu)構(gòu)造的失衡、變形和老化等，對碼頭結(jié)構(gòu)的安全埋下隱患。

為預(yù)防裂縫、剝離等問題應(yīng)做到：（1）對混凝土使用的原材料要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，選用低水化熱水泥，選擇級配良好的砂石骨料，嚴(yán)格控制砂石中的泥土、粉灰、有機物等雜質(zhì)及針片狀碎石含量，根據(jù)砂石料的實際含水量和調(diào)整的施工配合比準(zhǔn)確進(jìn)行混凝土的投料計量，確?；炷恋木鶆蛐?。（2）依據(jù)面層混凝土分條線位置在面板上彈墨線，用水準(zhǔn)儀測設(shè)砂漿墊墩的標(biāo)高，以控制面層標(biāo)高。用低標(biāo)號砂漿封堵模板下的縫隙，待砂漿達(dá)到一定強度后方可施工混凝土澆筑，模板在澆筑前刷脫模劑，拆模后用風(fēng)鎬將砂漿鑿除。澆筑面層混凝土前一天，將面板表面用空壓機吹干凈，用淡水沖洗并覆蓋土工布濕潤6小時以上，然后在預(yù)制面板上灑水泥漿，水泥漿的水灰比須與混凝土的水灰比一致。在面層混凝土澆筑前用寬度為50mm，厚度為3mm的泡沫橡膠條按照測定的高度粘貼在基礎(chǔ)墩上，如基礎(chǔ)墩較小可將基礎(chǔ)粘貼一周。橡膠條可有效減小該處的應(yīng)力集中，并且對混凝土收縮變形有一定的抑制作用。管墩基礎(chǔ)四角處面層混凝土受收縮力和溫度應(yīng)力作用較大，極易產(chǎn)生裂縫；由于在碼頭面層中預(yù)埋大量通訊、電力等鍍鋅鋼管。鍍鋅鋼管和混凝土兩種材料受溫度等因素變化影響產(chǎn)生的變形差異較大，特別是鍍鋅鋼管較為集中地部位更容易引起混凝土面層裂縫。針對以上兩種情況采用鋪設(shè)篩孔為50mm×50mm（粗骨料最大粒徑為25mm）的鋼筋網(wǎng)片來提高面層混凝土的抗裂能力有效減少了面層混凝土裂縫。（3）對于對裂縫控制標(biāo)準(zhǔn)要求較高的碼頭混凝土面層，可以采取以下多種質(zhì)量控制措施：在混凝土面層距頂面約30mm處鋪設(shè)一層細(xì)鋼筋保護(hù)網(wǎng)；通過在面層混凝土中摻鋼纖維的技術(shù)措施，形成特殊性能的鋼纖維混凝土，以提高混凝土面層綜合抗拉強度；按照1kg/m3標(biāo)準(zhǔn)在混凝土面層中摻聚丙烯纖維，并采用真空吸水工藝，以提高混凝土面層綜合質(zhì)量水平，避免或減少碼頭混凝土面層裂縫的產(chǎn)生。在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，要嚴(yán)禁車輛等重載對混凝土面層的破壞作用。當(dāng)混凝土面層達(dá)到一定強度后，應(yīng)按照設(shè)計或相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求對采取有效防護(hù)措施提高混凝土面層質(zhì)量，不得堆放任何施工材料，防止任何外界因素對混凝土面層的破壞，確?；炷撩鎸泳哂休^高質(zhì)量水平。

四、高樁碼頭斷樁

造成斷樁的原因有很多：預(yù)制樁本身質(zhì)量不合格；由軟弱土層突然進(jìn)入硬持力層，沒有經(jīng)過渡層，樁身受到瞬間沖擊力引起樁頂開裂；樁錘選擇不當(dāng)會引起錘擊數(shù)過多或錘擊力太大，從而引起樁頂混凝土破碎，錘擊過多還會使樁身產(chǎn)生的瞬間拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強度引起樁身橫向裂縫，嚴(yán)重的使樁發(fā)生斷裂；提樁時吊點不正確造成的斷樁。

基施工中首先熟悉設(shè)計圖紙和地質(zhì)勘探報告，以便掌握成樁地區(qū)的地質(zhì)情況，層是否存在硬層、淤泥質(zhì)層及其位置和厚度；根據(jù)設(shè)計圖紙計算樁位并進(jìn)行碰樁驗算，避免因碰樁而造成斷樁；嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力混凝土方樁的預(yù)制的質(zhì)量，滿足設(shè)計強度及齡期要求后方運至現(xiàn)場沉樁施工；按設(shè)計圖紙要求的樁錘進(jìn)行選擇樁錘，如果沒有合適樁錘根據(jù)能量原理進(jìn)行替代更換的計算，調(diào)整錘的檔位來調(diào)整錘錘擊能量大小，且樁錘的替代僅限于相鄰兩個錘型間；同時依據(jù)試樁錘擊過程中的高應(yīng)變檢測確定控制貫入度；最后在沉樁施工中嚴(yán)格控制，避免操作不當(dāng)造成斷樁；在施工中吊點的位置應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求控制，設(shè)計無要求是則按照《港口工程樁基規(guī)范》（JTS167-4-2012）計算確定。

結(jié)束語？

在高樁碼頭施工過程中，要加強對現(xiàn)場的施工監(jiān)理，出現(xiàn)問題時，及時制定解決措施，特別是施工及地質(zhì)條件差等情況，確保工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)？

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