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摘要：码头在海港船舶运输中的重要性不言而喻，它把海域和陆域紧密地联系在一起。但是由于所处环境的复杂多变，码头结构很容易发生损坏，这会影响混凝土结构的使用功能及其耐久性。大多数钢筋混凝土结构的实际服役年限远小于设计使用年限，特别是海洋环境下的钢筋混凝土结构，正面临着侵蚀严重、保障失效的危险，有严重的钢筋锈蚀、混凝土剥落现象。因此码头混凝土桩基加固维修就变得尤为重要。
关键词：码头混凝土；桩基；加固维修技术
引言
桩基工程施工质量的好坏直接关系着码头工程质量的好坏，随着我国经济的发展和人们对安全的要求越来越高，码头工程中桩基工程质量的控制要求也越来越高，对相关工作人员的技术与经验要求也越来越高，这就迫切需要我们及时不断的总结经验，不断的创新施工技术。为了充分适应船舶大型化发展及码头安全靠泊的要求，需要对原有码头进行结构加固改造，以提高码头的运营效率，提高港口岸线的利用率。
1 码头的破坏特征
近年来，人们加快了对海域资源的开发，在这一开发进程中，码头为人们提供了极大的便利，它们承接着陆地和海洋，连接不同国家或地区，运输着重要的物资，比如石油。码头的破坏具有如下特征：钢筋混凝土结构比混凝土结构破坏的严重；外海建筑比港内建筑破坏的严重；沿海建筑比内河建筑破坏的严重；南方码头比北方码头破坏的严重；高桩码头比重力式码头破坏的严重；于水位变动区和浪溅区的部位破坏比其它部位严重，浪溅区则更严重。
2 码头工程中桩基类型的选择依据
2.1 据不同的地质状况
我国的海域面积广阔，码头工程施工中桩基的选择要根据当地的不同地质状况来选择不同的桩基类型。不同地区的码头势必存在不同的地质状况，桩基的选择在前期一定要对桩基工程所在地的具体地质状况进行数据收集和科学分析，这就要求我们技术工作人员始终要遵循一切从实际出发的原则进行，选择适当的类型施工，才能达到更好的施工效果。
2.2 据不同桩基特性
桩基的类型也分很多种，不同的桩基特性，有其不同的使用范围。在对码头工程中桩基工程施工时，有效的采用科学合理的桩基类型，是保证施工质量的有效方法，在此，根据不同的特性，桩基类型大致分为以下三点：第一，预应力管桩。这种管桩的基本形式看似与某些常见的钢管桩形式类似，但是预应力管桩的承载力要小于钢管桩，它的施工难度也相对较大，所以预应力管桩还不是那么的被普遍应用。第二，水冲桩类型。从形式上来看，水冲桩的形式和大部分的钢筋混凝土的形式是存在一定的相似性的，但是水冲桩主要用于基数较大的砂土地质结构，存在相当大的不易控制的缺点。第三，大管桩的使用。一般来说，这种管桩的密实性好，具有很好的低渗透性和承载力，常用在海洋工程和海岸等的桩基工程结构中。
3 分析混凝土桩基及其常见病害
桩基是由桩和连接桩顶的桩承台组成的深基础或由柱与桩基连接的单桩基础。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点，几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程，尤其是码头在沿海以及软土地区。而钢筋混凝土结构则是最常见的桩基结构。与钢材和木材相比，混凝土或钢筋混凝土抵抗环境作用的能力较强，常被认为是耐久的材料。然而事实上，混凝土桩基的耐久性并没有人们想象中的那么好。由于材料老化、不良使用条件、环境污染、不当使用方法等的影响，所造成的混凝土腐蚀及其内部钢筋锈蚀问题已成为混凝土结构中的普遍现象，尤其是在码头这种海洋环境下，混凝土桩基能使用的年限远远低于应有的年限。海水的碱性，酸雨，二氧化碳浓度的升高等外在环境严重地影响了混凝土桩基，降低了其结构的使用性和耐久性。近几十年来，许多国家由于混凝土结构耐久性不良引发的工程事故不断发生，由此造成的工程损失和维修费用大大增加。混凝土耐久性已是当今世界性的重大工程问题。码头混凝土桩基常见的病害主要有两种。第一种是在正常使用情况下出现的病害，由于天气、环境、化学反应等不可抗拒因素，如酸雨频繁、地下水高硫酸盐、CO2浓度增高等，容易出现混凝土胀裂、脱落、钢筋锈蚀等混凝土缺陷，从而影响结构的耐久性。而另一种则是码头被撞击造成的桩基损坏，主要表现为桩基断裂，桩基顶部、水面以下甚至泥面以下的桩基部位都可能出现断裂，严重地影响了结构的安全性。
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4 码头混凝土桩基受损具体原因
4.1 混凝土的碳化
混凝土中氢氧化钙与渗透进混凝土中的一氧化碳或其他酸性气体发生了化学反应。
4.2 氯离子的侵蚀
氯离子对混凝土的侵蚀是氯离子从外界环境侵入已硬化的混凝土造成的。海水是氯离子的主要来源，北方寒冷地区冬季道路、桥面撒盐化雪除冰都有可能使氯离子渗入混凝土中。氯离子对混凝土的侵蚀属于化学侵蚀，对结构的危害是多方面的，但最终表现为钢筋的锈蚀。
4.3 混凝土表层缺陷
主要蜂窝老化、剥落、钢筋外露等。
4.4 裂缝
混凝土结构的裂缝是由材料内部的初始缺陷、微裂缝的扩展而引起的。
4.5 碱一骨料反应
水泥中的碱和骨料中的活性硅发生反应，生成碱硅酸盐凝胶，并吸水产生膨胀压力，造成混凝土开裂。
5 码头混凝土桩基加固维修技术
5.1 补桩
对于损坏严重的桩基要采用补桩的方法，主要采用缺一补二的基本原则，在受损桩周围对称布置两根桩，承担上部荷载。补桩施工优点主要是确保结构承载力，起缺点是补桩施工常常要拆除部分上部结构，待结束后才能恢复。补桩施工时，需要考虑对原有码头结构的影响，与打桩挤土、振动对原有桩基的影响，水位也是影响施工的一个重要因素。在补桩设计中应优先考虑采用挤土效应小的开口钢管桩，或者非挤土水下混凝土灌注桩。
5.2 补焊钢筋
对钢筋锈蚀程度非常严重，严重，一般，轻微的四种钢筋取样，检测其极限抗拉强度值，换算剩余有效直径，确定补焊钢筋直径。若梁底主筋均已严重锈蚀，需换筋补强时，考虑到构件的承载要求，应按照交替置换的方式进行换筋。换筋时，钢筋背后的凿除深度应适量加深，去除氯离子污染严重的混凝土。如果原钢筋已大部分锈蚀，无法焊接，则采用湿固化环氧植筋结构胶植筋后，再补焊钢筋。
5.3 断桩原位补强
需求依照清孔时间、孔内沉渣等状况而定，清孔以后，要及时灌注混凝土，然后避免孔底沉渣超标；灌注混凝土前仔细进行孔径测量，准确计算全孔及初次混凝土灌注量；尽可能进步混凝土浇注速度；混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深；严厉断定混凝土的合作比，混凝土应有杰出的和易性和流动性，坍落度丢失应满意灌注请求；在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土；灌注混凝土应从导管内灌入；导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
结束语
随着时代的变迁，码头在运输行业的地位越来越高。在古代，码头的主要作用就是供人们出行和搬运货物。而如今随着水运事业的快速发展，它在探索海域资源、与外交流以及捍卫领土等方面作用也越来越突出。近年来，码头停泊船只日趋大型化、停泊作业日趋频繁，超载运营和船舶操作失误使码头桩基受损情况时有发生。桩基受损后，应尽快对其进行修复处理，否则，码头的安全性及耐久性均存在隐患。
参考文献：
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[2]李伟杰.浅谈码头工程钻孔灌注桩的施工质量控制[J].科技资讯.2011（12）
[3]闭雪燕.码头工程施工技术探讨[J].低碳世界.2017（17）
论文作者:杨舒涵
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/6/26
标签：桩基论文; 混凝土论文; 码头论文; 钢筋论文; 耐久性论文; 锈蚀论文; 结构论文; 《防护工程》2019年第6期论文;