高桩码头质量通病及预防措施

易明

摘要：近年来，随着我国港口码头建设的不断增多，高桩码头的应用也越来越广泛，其施工质量问题直接影响到码头以后的正常运营。文中对高桩码头施工中常见的桩位偏移、浮桩等问题进行分析，并提出了预控措施。

关键词：桩位偏移；浮桩；断桩

一、高桩码头桩位偏移

造成高桩码头桩位偏移的原因主要有：（1）岸坡自身倾斜，受到自身重量及外力作用的影响，使整个土体容易从高处滑动，若土体内某个面的换动力超过土体抵抗滑动力，或者挖泥深度过深，坡面遭到冲刷等，都会改变土体内部应力，使某些面的剪应力达到土体极限抗剪度，破坏土体稳定平衡性，发生滑坡现象。（2）高桩码头位移的重要原因之一为打桩，通过打桩容易引起岸坡的变形，使码头桩基受损。其作用如下：当封闭尖桩打入时，其排开土的体积为入土桩的体积，进而产生较高的孔隙水压力，降低了抗剪低强度。若打桩速度较快，土体中超孔隙水的压力累计也较快，由于水土挤压产生较大的超静水压力，导致水平位移。（3）由于抛石前并没有对桩间淤泥层的厚度及其土体力学指标进行检测，当回淤较厚时，并未对其清除，容易对抛石体的稳定及后方抛石量增加引起变形。同时，抛填速率将直接影响施工期的码头位移量，若回填速度过快，就会增加岸坡荷载，而支承荷载的地基在短时间内并不能够得到固结，加上受到土压力作用，进而引起位移。（4）因打桩造成控制点不精确造成了偏移。

为减少高桩码头桩位偏移应当：（1）提倡采用利于边坡稳定的施工方法及程序，禁止采用“上填、中振、下挖”的施工方法，若遇到此种施工手段，应加大处罚力度，加以惩戒。（2）为了减轻打桩振动所带来的影响，可采取重锤低击、间隔跳打、停停打打及削坡减载的方式，禁止使用两台以上桩架打桩。合理安排打桩施工，尽量减少打桩震动对岸坡的影响，采用顺排间隔沉桩，低潮不打，高潮打，大潮汛不打，小潮汛打，避免在打桩时岸坡里产生较大的水位差。同时限制每日打桩根数不超过10根，累计锤击数不超过10000击，让土壤中因沉桩震动引起的孔隙水压力得以消散，避免超孔隙水压力的集中，以利于岸坡稳定。（3）加快桩帽与梁板的施工进度，使码头连成整体。（4）需定期进行测量观测，做好原始记录，减少由于控制点不精确造成偏移。（5）若发生滑坡现象，在而应根据实际情况采取紧急措施，如：坡脚进行压载、暂停打桩或者削坡及卸去顶部荷载等方式，并相应做好地面排水工作，做好水下工程的抢救工作。

二、高桩码头桩位浮桩

当桩间距较小时，挤土效应明显，导致桩间土隆起，容易带动前期沉入的临桩产生浮桩。沉桩顺序的选择有相当的明显挤土效应差异，故不科学的沉桩顺序容易产生浮桩。基桩在打入地层时，地层会发生变形，地层的变形分为弹性变形及塑形变形，对于弹性变形较大的土层当上部压力消释后会对桩产生较大的上拔力，引起浮桩。沉桩速率过快，饱和土层由于受到挤压出现孔隙水压力升高，引起浮桩。

根据上述浮桩产生的原因，建议在工程实践中有条件的话尽量采用非挤土桩或部分挤土桩来减少挤土效应；如选用挤土桩则应合理选择桩型、桩径、桩长，尽可能选择较高承载力的长桩来扩大桩距，减少桩数，选择合理的施工顺序以减少挤土效应；在沉桩时应合理控制施工速率，避免出现较大超孔隙水压力，必要时可设置排水沙井、排水带等加快孔隙水压力的消散。达到设计标高后应严格按照规范进行多次连续复压及稳定压樁，以确保土层发生塑形变形，减少上浮力。？

三、高桩码头桩位混凝土问题

裂缝是钢筋混凝土结构中普遍存在的一种病害，多种因素结合导致裂缝的产生，基本每个码头都会有。裂缝对码头的危害深浅不一，裂缝会减少钢筋保护层厚度和造成钢筋锈蚀，严重的裂缝会威胁码头的安全。锈蚀两种现象在钢筋混凝土结构中是比较常见的，产生后果也是非常严重的。伴随着钢筋锈蚀的产生，混凝土会发生开裂、剥落、钢筋和混凝土之间粘结力不断下降，钢筋截面积越来越小，逐渐丧失承载力，之后会引起一系列的事故发生。剥蚀是蜂窝麻面、疏松起皮、露石和剥落等病害的总成，从混凝土的外观就可观察出来。支座的剥蚀损坏导致支座位移甚至支撑力不足、压碎垫块、丧失功能，严重的导致其他病害。在码头中，很多结构的关键地方构造不规范、施工中有问题出现或者部分零件的强度不够以及负荷超过设计标准的最大值，一段时间之后引起结构构造的失衡、变形和老化等，对码头结构的安全埋下隐患。

为预防裂缝、剥离等问题应做到：（1）对混凝土使用的原材料要进行严格的控制，选用低水化热水泥，选择级配良好的砂石骨料，严格控制砂石中的泥土、粉灰、有机物等杂质及针片状碎石含量，根据砂石料的实际含水量和调整的施工配合比准确进行混凝土的投料计量，确保混凝土的均匀性。（2）依据面层混凝土分条线位置在面板上弹墨线，用水准仪测设砂浆垫墩的标高，以控制面层标高。用低标号砂浆封堵模板下的缝隙，待砂浆达到一定强度后方可施工混凝土浇筑，模板在浇筑前刷脱模剂，拆模后用风镐将砂浆凿除。浇筑面层混凝土前一天，将面板表面用空压机吹干净，用淡水冲洗并覆盖土工布湿润6小时以上，然后在预制面板上洒水泥浆，水泥浆的水灰比须与混凝土的水灰比一致。在面层混凝土浇筑前用宽度为50mm，厚度为3mm的泡沫橡胶条按照测定的高度粘贴在基础墩上，如基础墩较小可将基础粘贴一周。橡胶条可有效减小该处的应力集中，并且对混凝土收缩变形有一定的抑制作用。管墩基础四角处面层混凝土受收缩力和温度应力作用较大，极易产生裂缝；由于在码头面层中预埋大量通讯、电力等镀锌钢管。镀锌钢管和混凝土两种材料受温度等因素变化影响产生的变形差异较大，特别是镀锌钢管较为集中地部位更容易引起混凝土面层裂缝。针对以上两种情况采用铺设筛孔为50mm×50mm（粗骨料最大粒径为25mm）的钢筋网片来提高面层混凝土的抗裂能力有效减少了面层混凝土裂缝。（3）对于对裂缝控制标准要求较高的码头混凝土面层，可以采取以下多种质量控制措施：在混凝土面层距顶面约30mm处铺设一层细钢筋保护网；通过在面层混凝土中掺钢纤维的技术措施，形成特殊性能的钢纤维混凝土，以提高混凝土面层综合抗拉强度；按照1kg/m3标准在混凝土面层中掺聚丙烯纤维，并采用真空吸水工艺，以提高混凝土面层综合质量水平，避免或减少码头混凝土面层裂缝的产生。在养护期内，要严禁车辆等重载对混凝土面层的破坏作用。当混凝土面层达到一定强度后，应按照设计或相关技术规范要求对采取有效防护措施提高混凝土面层质量，不得堆放任何施工材料，防止任何外界因素对混凝土面层的破坏，确保混凝土面层具有较高质量水平。

四、高桩码头断桩

造成断桩的原因有很多：预制桩本身质量不合格；由软弱土层突然进入硬持力层，没有经过渡层，桩身受到瞬间冲击力引起桩顶开裂；桩锤选择不当会引起锤击数过多或锤击力太大，从而引起桩顶混凝土破碎，锤击过多还会使桩身产生的瞬间拉应力超过混凝土抗拉强度引起桩身横向裂缝，严重的使桩发生断裂；提桩时吊点不正确造成的断桩。

基施工中首先熟悉设计图纸和地质勘探报告，以便掌握成桩地区的地质情况，层是否存在硬层、淤泥质层及其位置和厚度；根据设计图纸计算桩位并进行碰桩验算，避免因碰桩而造成断桩；严格控制预应力混凝土方桩的预制的质量，满足设计强度及龄期要求后方运至现场沉桩施工；按设计图纸要求的桩锤进行选择桩锤，如果没有合适桩锤根据能量原理进行替代更换的计算，调整锤的档位来调整锤锤击能量大小，且桩锤的替代仅限于相邻两个锤型间；同时依据试桩锤击过程中的高应变检测确定控制贯入度；最后在沉桩施工中严格控制，避免操作不当造成断桩；在施工中吊点的位置应严格按照设计要求控制，设计无要求是则按照《港口工程桩基规范》（JTS167-4-2012）计算确定。

结束语？

在高桩码头施工过程中，要加强对现场的施工监理，出现问题时，及时制定解决措施，特别是施工及地质条件差等情况，确保工程质量。

参考文献？

[1]赵丽玲.高桩码头结构的病害分析及施工的质量控制[J].科技资讯，2011年9期.？

[2]邢雷.复合板高桩码头施工技术研究[J].低碳世界，2014年8期.？