高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

陸子成

（中交二航局第一工程有限公司，武漢430000）

1 引言

高樁碼頭是一種比較特殊的碼頭結(jié)構(gòu)形式，相對(duì)于傳統(tǒng)意義上的碼頭結(jié)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)顯得更加單薄、簡(jiǎn)單，這是一種由樁基和上部結(jié)構(gòu)就能夠簡(jiǎn)單構(gòu)成的透空結(jié)構(gòu)的碼頭。該種形式的碼頭看起來(lái)比較簡(jiǎn)單，但是具有很多顯而易見(jiàn)的優(yōu)點(diǎn)。例如，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、所需的工程構(gòu)件較少、相應(yīng)的工程造價(jià)也較低，而且基本的質(zhì)量也能夠達(dá)到一定的保障。但是，高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)階段還存在著不少問(wèn)題，因此，需要通過(guò)對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行分析和改善，進(jìn)一步增加高樁碼頭的使用安全性。

2 工程概況

2.1 工程背景

本文以泰州港泰興港區(qū)過(guò)船作業(yè)區(qū)濱江通用碼頭工程為研究對(duì)象，本工程位于長(zhǎng)江下游揚(yáng)中河段太平洲左汊過(guò)船港下游，水路距吳淞口約199km。本工程外擋擬建設(shè)7萬(wàn)噸級(jí)通用泊位2個(gè)、內(nèi)擋1千噸級(jí)散貨泊位3個(gè)（碼頭結(jié)構(gòu)按照靠泊2千噸級(jí)散貨船設(shè)計(jì)）。

2.2 高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工手法

在具體的高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，主要分為了變電所墩臺(tái)施工、轉(zhuǎn)運(yùn)站墩臺(tái)施工、底模支撐系統(tǒng)拆除3部分。變電所墩臺(tái)施工采用鋼抱箍、工字鋼等作為最下層支撐體系，木方木板作為底模進(jìn)行施工，需要控制底模系統(tǒng)、側(cè)模采用鋼模板以及墩臺(tái)分層澆注，變電所墩臺(tái)厚2.0m等相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，并在行業(yè)所要求的施工順序下進(jìn)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)組裝，使得高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得以保障[1]。轉(zhuǎn)運(yùn)站墩臺(tái)的施工則是采用鋼抱箍、工字鋼等作為最下層支撐體系，木方木板作為底模進(jìn)行施工，而且還要嚴(yán)格控制相應(yīng)的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，使得工程的建設(shè)具有科學(xué)性。以底模支撐系統(tǒng)拆除為例，必須要通過(guò)采用拉伸葫蘆吊裝56a工字鋼主梁，人工對(duì)牛腿進(jìn)行割除；拉伸葫蘆同時(shí)徐徐下放至底部平臺(tái)，主梁、次梁與底模跟隨下落至底部平臺(tái)；利用浮吊起重、人工配合，拆除底模，抽出次梁和主梁這3個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行，才能夠保證整個(gè)高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工的順利性和工程質(zhì)量的穩(wěn)定性。

3 高樁碼頭結(jié)構(gòu)的不良影響分析

3.1 裂縫

對(duì)于高樁碼頭墩臺(tái)的施工來(lái)說(shuō)，最為常見(jiàn)的一種不良影響就是裂縫的出現(xiàn)。而造成裂縫的原因大多數(shù)是由于多種因素聯(lián)合起來(lái)造成的結(jié)果，會(huì)對(duì)整個(gè)高樁碼頭墩臺(tái)的整體承載能力造成更嚴(yán)重的影響。而且還會(huì)在某種程度上嚴(yán)重影響高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)截面的抵抗能力，最終造成了一系列的連鎖反應(yīng)，使得高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)發(fā)生意外的形變和沉降。

3.2 剝蝕

剝蝕病害是另一種影響高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的不良因素。對(duì)于結(jié)構(gòu)的影響相對(duì)于高樁碼頭墩臺(tái)的外觀來(lái)說(shuō)較小，會(huì)引起其底部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不強(qiáng)，進(jìn)而造成了嚴(yán)重的功能喪失。而對(duì)高樁碼頭墩臺(tái)的外觀影響則比較嚴(yán)重，剝蝕作用使得其外表面呈現(xiàn)出嚴(yán)重的蜂窩狀和麻面狀，此時(shí)必須要采取相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行應(yīng)用和控制。

3.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)造的破壞

對(duì)于高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)構(gòu)造的破壞主要是由于任務(wù)條件的影響造成的，這是因?yàn)樵诰唧w的結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，必須要按照之前設(shè)計(jì)好的初始值進(jìn)行施工，但是往往會(huì)由于實(shí)際操作過(guò)程中工藝水平的影響而造成嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)破壞。此外，還會(huì)由于一些工程構(gòu)件的強(qiáng)度不高而造成了高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的變形和老化，嚴(yán)重影響其使用壽命。

4 高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工中的關(guān)鍵措施

4.1 沉樁施工

沉樁施工是整個(gè)高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中最為重要的組成部分，而且為了確保其穩(wěn)定性，要在前期的準(zhǔn)備過(guò)程中進(jìn)行長(zhǎng)期的勘察工作，從而對(duì)施工地點(diǎn)的水文地質(zhì)條件做好充分的連接。在此基礎(chǔ)上，還需要檢查沉樁施工區(qū)域是否存有障礙物，如果有障礙物要進(jìn)行及時(shí)的清理，防止各個(gè)樁之間的偏差過(guò)大。另外需要注意的是，要考慮由于特殊天氣狀況和浪潮狀況對(duì)于沉樁施工的影響，使得在大風(fēng)暴過(guò)后在短時(shí)間內(nèi)能夠?qū)υ斐善茐牡母邩洞a頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行回填和拋石，才會(huì)保證整個(gè)沉樁施工的工作有條不紊地進(jìn)行下去。

4.2 技術(shù)參數(shù)

技術(shù)參數(shù)的穩(wěn)定性是保障一項(xiàng)高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工穩(wěn)定的具體基礎(chǔ)。在對(duì)本文所提及泰州港泰興港區(qū)過(guò)船作業(yè)區(qū)濱江通用碼頭工程的建設(shè)過(guò)程中，對(duì)于關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的參數(shù)控制尤為嚴(yán)格。在進(jìn)行變電所墩臺(tái)施工的時(shí)候，所采取的底模系統(tǒng)就涉及到了4種材料的參數(shù)，分別是：主梁采用56a工字鋼；次梁采用36a工字鋼，間距1000mm；底模方木100mm×100mm，間距300mm；木板采用18mm厚竹膠板。對(duì)于側(cè)模采用鋼模板的建設(shè)，則需要面板：5mm鋼板；次楞：等邊角鋼50，間距400mm；主楞：[10槽鋼，間距400mm；背帶：[10槽鋼，間距1000mm；對(duì)拉螺桿：M20，水平間距1000 mm，豎向間距為上下各1根。最后一步是要對(duì)墩臺(tái)進(jìn)行分層澆注，需要保證變電所墩臺(tái)厚2.0m，其中，第1層墩臺(tái)澆注80cm；第2層墩臺(tái)澆注90cm，澆筑時(shí)機(jī)在第1次澆筑后約5d；第3層面層澆注30cm，澆筑時(shí)機(jī)在第2次澆筑后7d后，待第2層養(yǎng)護(hù)完成后進(jìn)行。

4.3 合理配比各項(xiàng)指標(biāo)

由于高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的施工對(duì)于整個(gè)高樁碼頭的質(zhì)量來(lái)說(shuō)具有決定性的作用，這就使得相應(yīng)的強(qiáng)度控制需要被嚴(yán)格要求。為了達(dá)到行業(yè)規(guī)定和實(shí)際要求的高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，必須要通過(guò)多次模擬實(shí)驗(yàn)的研究，來(lái)確定墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工的最合理的材料配比，才能夠使得高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo)符合相應(yīng)的使用要求。在各項(xiàng)指標(biāo)被合理配比之后，還需要采取分次澆筑的方式來(lái)提升高樁碼頭墩臺(tái)的外觀效果，常用的是在高樁碼頭墩臺(tái)的表面噴大量的砂除銹，才能夠減少由于剝蝕病對(duì)于整個(gè)高樁碼頭墩臺(tái)所產(chǎn)生的不良影響。

4.4 施工期岸坡的穩(wěn)定性控制

在進(jìn)行高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工時(shí)，必須要注意對(duì)岸坡的穩(wěn)定性做出詳細(xì)的考慮。岸坡作為高樁碼頭墩臺(tái)構(gòu)成的重要組成部分，因此，對(duì)其穩(wěn)定性的加強(qiáng)和控制尤為重要，必須要采取適宜的措施來(lái)減少因?yàn)榘镀率Х€(wěn)所造成的高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)偏移的現(xiàn)象。具體的措施則是要在岸坡邊布置相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采取鉆孔灌注樁技術(shù)來(lái)確定點(diǎn)位進(jìn)行控制，從而幫助專業(yè)人員來(lái)分析岸坡的深度與高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)之間的穩(wěn)定性關(guān)系。此外，還可以在復(fù)雜的地形情況下，積極采取分層分段式樣的均勻沉降地質(zhì)來(lái)進(jìn)行挖泥，使得整個(gè)高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)能夠和外部安排的傾斜程度保持一致。上述這2種做法的聯(lián)合應(yīng)用有助于加強(qiáng)高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的岸坡穩(wěn)定性，降低因海潮、大浪等對(duì)高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)形成的沖擊力影響，有效增強(qiáng)其使用年限，幫助港口碼頭的經(jīng)濟(jì)效益被大力提升，從而使得社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的建設(shè)水平不斷進(jìn)步。

5 結(jié)語(yǔ)

沿海區(qū)域的經(jīng)濟(jì)在我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中占據(jù)著較大的份額，為了有效促進(jìn)其海運(yùn)事業(yè)的發(fā)展就必須要加強(qiáng)對(duì)碼頭港口的建設(shè)工作。本文結(jié)合實(shí)際的案例對(duì)高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)進(jìn)行研究和分析，分析病害問(wèn)題，對(duì)沉樁施工、墩臺(tái)結(jié)構(gòu)建造等方面的建設(shè)進(jìn)行優(yōu)化，有效提升了施工進(jìn)度，而且還保證了高樁碼頭的建設(shè)能夠井井有條地持續(xù)進(jìn)行，對(duì)相關(guān)工程有借鑒作用。