高桩码头施工建设的关键技术分析

□洪志

一、工程概况

某港口为了满足业务需要，拟建码头工程项目。该码头的结构形式为高桩梁板式码头，总体长度为190米、宽19米，由3个部分组合而成：平台、栈桥和廊道支墩。位于下游河道内的码头基础采用嵌岩灌注桩，直径为1800毫米，其余结构段采用预应力混凝土方桩，规格为600毫米×600毫米；栈桥长、宽分别为243米和8.5米；廊道支墩的间距设计为30米，上部结构为钢管混凝土柱，采用格构的形式进行布设，支墩下部为灌注桩基础。笔者重点对该高桩码头施工建设中的关键技术进行分析。

二、高桩码头施工关键技术

1.桥台施工技术

在本工程中，桥台的主要作用是连接栈桥和后方混凝土路面，设计图纸中给出的桥台形式为U形，长、宽、高分别为15.5米、10.2米和5.0米。桥台基础采用的是片石混凝土结构，墙身为浆砌条石，以中粗砂对台腔内部进行回填。具体的施工技术要点如下。

（1）在对桥台进行施工前，先由测量人员采用全站仪进行基础定位放线，定好基础位置后，需要将基岩炸开，随后在基础底部用片石垫层和碎石进行找平。

（2）桥台的基底为强风化岩面，在施工前需要对覆盖面进行清除。经过现场测量得知，桥台前沿4米左右的位置处存在厚度为3米左右的淤泥层，对此可在落潮或是潮位较低的时间段内，用挖掘机进行清淤。在清淤施工中，可采用分段作业的方法，逐步推进，直至达到设计要求为止。当基床抛石施工完毕且验收合格后，可以采用人工开槽的方式对原基岩面进行清理。

（3）在对混凝土进行现场浇筑施工前，应对底层混凝土表面进行凿毛处理，并清洗干净，可将原基岩高出的部分凿成台阶型，每级台阶的高度应当控制在30厘米。混凝土在施工现场用搅拌机进行拌制，并搭设临时便道用手推车进行运输。由于施工过程会受到潮水的影响，因此可采取分段浇筑的施工方法，留设垂直施工缝。当下一次浇筑前，应对垂直施工缝进行凿毛，并清洗干净，以此来确保混凝土的浇筑质量。

（4）施工中采用的浆砌条石为花岗岩，按照规范中给出的操作方法进行砌筑，依据设计图纸中的要求，在台身中设置PVC材质的排水管。

2.预制桩施工技术

该高桩码头采用的预制桩为预应力钢混空心方桩，尺寸规格为600毫米×600毫米，桩身混凝土的强度等级为C50，属于高强混凝土。预制桩采用的是先张法施工工艺，具体的施工技术要点如下。

（1）钢筋焊接采用的是闪光对焊工艺，在施焊的过程中应当先将电路闭合一次，使钢筋的端面轻微接触，并在形成连续闪光且达到预定长度时开始进行焊接作业，由此可以确保接头的质量。

（2）在对钢筋进行张拉前，应对初始应力进行调整使之相等，为减少预制过程中预应力的损失，可采取超张拉的方法，以反复张拉的方法来调整初始应力，张拉力可以取控制应力的40%～50%，张拉次数一般控制在2～3次左右即可。

（3）预应力施工中，应当采取相应的措施确保预加应力值，同时应降低温度差，控制预应力损失。

（4）在对桩身混凝土进行灌注时，应连续不间断地灌注，不得留设施工缝。在对充气胶囊进行使用前应进行全面检查，绑扎固定好钢筋箍，防止胶囊出现上浮。同时，要对胶囊的抽拔时间进行控制。混凝土灌注完毕后应当进行表面抹光，抹面的次数应超过3次，这样能够有效地避免干缩裂缝的产生。

（5）预制桩堆放位置应当设置垫木，并采用多支点，各层垫木应处于同个垂直面内，预制桩堆放的层数应不超过3层，桩两端悬臂的长度应符合规范要求。

3.沉桩施工技术

（1）定位。在沉桩施工前，需要进行准确定位，由于本工程中栈桥的长度较长，加之原岸线与码头前沿线并不平行，从而增大了测量定位的难度。为保证定位准确，可采用任意角交会法和直角交会法相结合的方式进行沉桩定位。具体的施工技术要点如下：采用经纬仪与红外测距仪，对平面控制点进行复测。如果符合要求，则可采用符合导线测量法，对施工平面控制点进行测设。在对斜桩进行定位时，可以设计桩顶标高作为定位标高，使用水准仪对标高进行测定。

（2）沉桩。在本工程中，沉桩分为两个部分，即栈桥沉桩和码头沉桩。虽然沉桩的位置不同，但施工技术要点基本没有差别，具体如下：①沉桩前，应当对各个控制点位进行复核，并将作业区域内的障碍清除干净。按预先编制好的沉桩计划和施工顺序进行操作，使用驳船将预制桩运输到现场，随后按照规定要求进行打桩。②在打桩的过程中，打桩船抛八字锚，并在船身前后设置中心锚缆，以此来确保桩身平稳。施打时，应由专人负责沉桩记录，并对相关资料进行整理。

4.灌注桩施工技术

在对灌注桩进行施工前，应当搭设好水上作业平台，然后准备机具，制备泥浆，并按照施工要求，制作钢护筒，接通水电后，便可开始作业。

（1）埋设护筒。测量人员要对桩位放样进行复测，待复测无误之后，将导向架架设到施工平台上，顺着导向架自然下放钢护筒，导向架要略宽于护筒外径。下放后对护筒垂直度进行检查，待护筒进入残积层2.5～3米时，为避免发生坍孔现象，应将护筒与工作平台相连，防止护筒偏斜。

（2）钻机就位。通过吊机吊装钻机到达指定位置，保证钻机基座处于水平状态。起吊冲击锤时要求锤中心与桩中心保持一致，对钻机进行固定。在钻进过程中控制好钻机位移偏差，不允许超过25毫米，将测量结果进行上报审批，待监理工程师检查之后才能施工。

（3）钻孔。使用冲击钻孔进行施工时，卷扬机系统可控制冲击锤的冲击上下浮动，确保冲击锤能够击碎钻孔周边的岩石。由冲击钻造成的钻渣通过泥浆进行循环排除，在钻孔过程中，冲击钻对岩层的反复冲击，可起到护壁作用，并且钻渣较为细碎，可对其进行净化处理，作为施工材料循环利用。①由于本工程所处区域内最大的潮差为7米，在水位下降时，可借助泥浆泵从钢护筒内将泥浆抽出。当水位升高时，可从储料桶向护筒内补充泥浆，通过这种方法能够将水头差控制在2米以内，避免水头过低引起塌孔的情况发生。②当钻孔通过砂层时，应在原有泥浆浓度的基础上提高1～2个档次，并对落锤的高度进行控制，避免过高造成孔壁倾斜。在对风化岩层进行钻进时，应检查锤体和锤牙是否完好，防止出现卡锤的现象。若岩面的倾斜度过大，应向孔内填入具有一定硬度的碎石，直至岩面修平为止。同时对岩石进行冲钻，及时清孔。③钻孔完毕后，因钢筋笼吊放和导管安装等工序需要一段时间才能完成，因此应当在灌注混凝土前进行二次清孔，这样有利于提高混凝土的施工质量。

（4）钢筋笼下放。将制作好的钢筋笼运至现场，采用吊机进行吊放，钢筋笼的下部边缘接近钢护筒时应当放缓速度，避免与护筒发生碰撞，引起塌孔。首节钢筋笼就位后，将内架支托于孔口，并进行第二节钢筋笼吊放，要保证两节钢筋笼处于同一条竖直线上，随后逐节安装，并按照规范要求进行牢固焊接。

（5）水下混凝土灌注。①首次灌注的混凝土容量不得小于导管底端埋入混凝土1米，导管底端埋入混凝土应控制在2～3米。为了保证混凝土灌注质量，要避免导管在提升过程中碰触钢筋笼。②混凝土在拌合拌和站进行拌和后运送到施工现场，混凝土坍落度应控制在18～22厘米范围内。③在施工之前，根据桩孔深度确定导管长度，对试拼导管进行水密性试验，保证导管连接严密，垂直度满足设计要求。④灌注混凝土时保持连续施工，将混凝土灌注、导管提升、导管拆除同步进行，控制好导管提升速度。若混凝土灌注不顺，可对导管进行捶振。在混凝土灌注深度未达到5米以上时，不可将导管提出。为保证混凝土的密实度，应在混凝土灌注到设计要求高度时一次性提升导管。此外，在桩顶满足设计标高时，加灌厚约80厘米的混凝土。

三、结论

在港口中，高桩码头是较为常见的一种码头形式，为确保高桩码头的整体质量，在进行施工建设时，相关作业人员必须了解并掌握关键技术，并将之合理运用到实际工程当中。这样不仅能够确保高桩码头施工建设的顺利进行，而且还能加快进度、保证质量、降低成本。