高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工中若干問(wèn)題的探討

【摘要】在文中，將開(kāi)敞式高樁墩式碼頭作為重點(diǎn)研究對(duì)象，針對(duì)其設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，合理地采取優(yōu)化結(jié)構(gòu)的措施，以期節(jié)省工程項(xiàng)目的費(fèi)用，適當(dāng)?shù)乜s短工期，進(jìn)一步增強(qiáng)結(jié)構(gòu)安全程度，希望有所幫助。

【關(guān)鍵詞】高樁碼頭；設(shè)計(jì)；施工；問(wèn)題；探討

1、高樁碼頭的設(shè)計(jì)問(wèn)題闡釋

以某開(kāi)敞式引橋?yàn)槔?，其設(shè)計(jì)的波高是10.4米，具有較強(qiáng)的波浪力，在設(shè)計(jì)中是重要的控制荷載。在原有的設(shè)計(jì)思想中，更強(qiáng)調(diào)達(dá)到結(jié)構(gòu)使用要求與耐久性的要求，并以方便維護(hù)與降低使用期間維修次數(shù)為切入點(diǎn)，將預(yù)應(yīng)力混凝土梁結(jié)構(gòu)應(yīng)用在開(kāi)敞海域引橋當(dāng)中。其中，將引橋的設(shè)計(jì)跨度確定成40米，一共18跨，長(zhǎng)度是720米，墩臺(tái)數(shù)量是18個(gè)。與此同時(shí)，墩臺(tái)間選擇使用三根高度是2米的預(yù)應(yīng)力混凝土T梁進(jìn)行有效地連接，而引橋的頂面標(biāo)高是12米。這樣一來(lái)，能夠?qū)σ龢蛟O(shè)計(jì)跨度進(jìn)行制約，使得波浪在引橋上部混凝土梁發(fā)生作用的范圍不斷增加。

該工程項(xiàng)目處于沒(méi)有掩護(hù)處，夏季會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的涌浪，冬季會(huì)出現(xiàn)較大的風(fēng)浪，雖然春季的海況理想，但是有霧的幾率偏高，為此打樁船工作的有效天數(shù)并不多。在該項(xiàng)目施工建設(shè)以來(lái)，波浪直接影響了沉樁的效果，增加了打樁船的沉樁難度，很容易出現(xiàn)樁頂打卷的現(xiàn)象。除此之外，在開(kāi)展高樁碼頭施工建設(shè)的時(shí)候，結(jié)構(gòu)的位移情況也經(jīng)常發(fā)生，所以在后期設(shè)計(jì)與施工建設(shè)方面，需要重點(diǎn)考慮碼頭出現(xiàn)水平位移的原因，制定合理的預(yù)防措施與控制沉降方法。而打樁船在試樁沉樁以后，因沉樁的效果不理想，導(dǎo)致靜載試樁的承載力與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求相差甚遠(yuǎn)，始終處于待工的狀態(tài)，最重要的是海況長(zhǎng)期不改善。

2、解決高樁碼頭設(shè)計(jì)與施工問(wèn)題的有效措施

2.1 設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

2.1.1 計(jì)算條件

該工程項(xiàng)目中的高樁碼頭，其結(jié)構(gòu)受力的荷載簡(jiǎn)單，即船舶的撞擊力與自重荷載，圖一是其受力結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖示可以了解到，兩墩體使用掛板進(jìn)行連接，構(gòu)成連續(xù)結(jié)構(gòu)形式，一般在設(shè)計(jì)墻體結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。其中，墩體結(jié)構(gòu)主要是對(duì)諸多特殊情況進(jìn)行考慮并計(jì)算形成，在對(duì)不同荷載情況衡量的基礎(chǔ)上完成單獨(dú)設(shè)計(jì)。

對(duì)平臺(tái)調(diào)遣與改造的過(guò)程中，要對(duì)兩座打樁平臺(tái)配備駁船、吊機(jī)、錨艇與拖輪輪，所需使用的設(shè)備數(shù)量較多，且工作臺(tái)班的費(fèi)用也相對(duì)較高。通過(guò)深入地分析與研究可以發(fā)現(xiàn)，施工的工期會(huì)直接影響項(xiàng)目的費(fèi)用，若工程再次施工進(jìn)展不理想，將直接延長(zhǎng)施工的工期，導(dǎo)致業(yè)主遭受經(jīng)濟(jì)與項(xiàng)目成本控制雙重?fù)p失。在這種情況下，必須要加快施工建設(shè)的進(jìn)度，并不斷減少工程項(xiàng)目的費(fèi)用，具體可以采用兩種措施：1）降低施工的工程量，以樁基工程量為主；2）充分利用良好河況，開(kāi)展平臺(tái)位移與就位工作，借助具有針對(duì)性的工藝，盡可能降低其局部的位移量。

2.2 把握良好河況

由于開(kāi)敞區(qū)域的海況相對(duì)惡劣，所以要想在良好河況下施工并不多見(jiàn)，必須要把握時(shí)機(jī)，對(duì)墩臺(tái)施工問(wèn)題加以解決。在本工程項(xiàng)目中，監(jiān)理工程師了解到業(yè)主方、設(shè)計(jì)方、施工方以及監(jiān)理方合作的重要作用，所以提出監(jiān)理的建議，將打樁作為重點(diǎn)，開(kāi)展準(zhǔn)備工作，確保設(shè)備的完整性，且材料充足。能夠針對(duì)不理想的海況采取應(yīng)急方案與應(yīng)對(duì)策略，對(duì)河況進(jìn)行觀察并了解天氣預(yù)報(bào)，盡量把握所有的良好時(shí)期完成平臺(tái)的移位、打樁以及安裝等方面的工作，為沉樁施工建設(shè)的順利進(jìn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

其他的優(yōu)化策略

第一，此工程項(xiàng)目的泊位工作平臺(tái)，由于受靠泊船舶撞擊力的影響，水平力是控制荷載，而原有的設(shè)計(jì)布置中，叉樁數(shù)量少且直樁多，所以將原有的四根直樁設(shè)計(jì)進(jìn)行了修改，變成兩根直樁和兩根叉樁，以保證各排架都存在兩對(duì)叉樁，對(duì)船舶撞擊力相對(duì)較大的問(wèn)題加以解決。

第二，此工程項(xiàng)目中的防波堤根部位置存在大量的礁盤(pán)，地形的起伏程度較為明顯且變化相對(duì)復(fù)雜。針對(duì)這種情況，結(jié)合地形的有利之處，將成片的礁石當(dāng)做防浪墻基礎(chǔ)，并在表面打設(shè)了錨桿，完成防浪墻的澆筑工作，有效地減少了施工量。另外，將礁盤(pán)當(dāng)做護(hù)面結(jié)構(gòu)，針對(duì)礁盤(pán)扭王塊來(lái)講，選擇在邊緣的位置合理地設(shè)置出支護(hù)的結(jié)構(gòu)，以免出現(xiàn)扭王塊的位移問(wèn)題。通過(guò)這種優(yōu)化設(shè)計(jì)的方式，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，節(jié)省了工程項(xiàng)目的費(fèi)用，具有良好的施工效果。

第三，由于墩臺(tái)的位置存在嚴(yán)重的沖溝沖刷與巖體破碎的現(xiàn)象，同時(shí)相鄰位置存在較大的花崗巖，因此將其當(dāng)做墩臺(tái)基礎(chǔ)。為了保證以上移位工作的順利，如果在引橋與管線改變角度較小的情況下，就不會(huì)對(duì)實(shí)際的使用與施工造成影響。

第四，在工程項(xiàng)目中，所有的樁基都是斜樁，所以選擇使用液壓錘，將斜樁上沉樁套住，并在沉樁與設(shè)計(jì)標(biāo)高接近的情況下松放抱樁器。但在實(shí)際錘擊的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)樁身?yè)u晃且錘擊偏心的問(wèn)題，影響動(dòng)態(tài)測(cè)量的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。針對(duì)這一問(wèn)題，對(duì)樁錘驗(yàn)證的過(guò)程中，當(dāng)打樁平臺(tái)與原有工程項(xiàng)目的試樁位置相接近的情況下，可以開(kāi)展試樁的復(fù)打驗(yàn)證。

3、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在本工程項(xiàng)目中，對(duì)各參與方的意見(jiàn)與建議進(jìn)行征求與借鑒，并一致認(rèn)可優(yōu)化的方式可以縮短施工工期并減少工程項(xiàng)目的費(fèi)用支出，調(diào)整的方案具有一定的可行性且實(shí)施便捷。而設(shè)計(jì)企業(yè)以優(yōu)化建議為基礎(chǔ)采取深入改良，將各墩臺(tái)樁數(shù)減少至8根，且將墩臺(tái)混凝土立樁變成鋼管支柱，增強(qiáng)了施工設(shè)計(jì)的效果，為該工程項(xiàng)目的施工建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，高樁碼頭設(shè)計(jì)和施工問(wèn)題的優(yōu)化值得全面推廣和應(yīng)用。

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