港口码头软基施工技术应用研究论文_徐继国, 刘思阳

港口码头软基施工技术应用研究论文_徐继国, 刘思阳

中交水运规划设计院有限公司

摘要:社会经济的发展促进了我国水运建设事业的繁荣。作为一项综合性与复杂性兼具的任务,港口码头工程建设中遭遇软土地基问题的现象时有发生,且软土地基对工程建设的稳定性与质量具有严重的不利影响。如何改善软土地基的承载力,减少工后沉降是港口码头工程建设面临的紧要问题。本文针对港口码头,对其软土地基施工技术的应用要点进行了研究,旨在为港口码头软基处理水平的提升提供参考与借鉴。

关键词:港口码头;软土地基;施工技术;应用要点

近年来,我国经济不断发展,港口运输的发达程度日益提高,因此促使港口码头工程项目的数量急剧增加。软土地基施工时港口码头工程中的常见施工项目,在软基处理中重视施工技术的应用与优化,是提高软土地基施工质量的必要条件,同时也是保证港口码头建设水平的有效措施。

一、港口码头软基处理的重点与难点

1.1地质条件差

软土深厚、强度低、压缩性大是港口码头工程普遍存在的地质条件。通常情况下,港口码头的软土地基的厚度会超过20m,因此对其残余沉降的控制具有较大的难度。此外,在软土地基上开展工程施工,其施工载荷已经超过了软土地基的承载极限,因此在施工过程中需要对地基的整体稳定性进行充分考虑。

1.2地质情况复杂

一般说来,港口码头软土地基的土层较为复杂,在粉质粘土层下面,并包括一定厚度的淤泥质土。在港口码头软土地基处理施工之前,需要对码头接岸结构的地基进行换填处理,换填施工的工作量较大,加之换填区域与软土地基处理的范围具有重叠性,因此换填范围内外的地质情况具有一定的差别,进而加强了工程施工的难度。

1.3需要综合考虑预留用地与未来改造问题

一般说来,在港口码头软土地基处理中,通常包括两个施工周期。在施工前期,预留用地需要投入生产,目的在于降低预留用地对实际施工造成的不利影响。在施工后期,需要对杂货堆场向重箱堆场的转变进行综合性考虑。预留用地与未来改造问题对于工程后续施工及工程投入使用后均具有直接影响,因此需要在施工设计与施工过程中对其进行充分而全面的考虑。

二、港口码头软基施工技术应用要点

2.1软基底层工程施工技术应用要点

软基底层工程的施工目的在于对底层强度、刚度和稳定性进行控制。首先,在底层选材上,其主要材料需要满足力学性能强并具有较好的水稳定性,从而有效避免底层施工结束后裂缝的产生。如有必要,可以在混合料中添加适量的粒料,以使施工材料的防开裂性更强。其次,在对原材料进行取样检测之后,需要对其进行妥善堆放,避免因潮湿、腐蚀而发生变质,以保证其性能的充分发挥。混合料的具体操作需要有监管人员到场实施监督,对施工后混合料的颜色及均匀度进行检查,如果存在不均匀的现象,需要立即与施工人员协调,并进行重新拌合。此外,在施工前期需要对底基层进行压实,压实尽可能一次成型,避免重复压实和中断压实的情况,在压实结束后需要对其进行检测,同时保证其干湿度与抗压强度符合工程施工标准。与此同时,软基底层施工数据的控制需要保证其抗压强度程度大于0.8Mpa,压实度与抗压强度需要每隔1km实施一次检验,以保证压实的均匀性。

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2.2软基上层施工技术应用要点

在港口码头工程施工中,强化软基上层的施工质量,可以使上层承受力的作用得到强化,同时可以将这些承受力向其他层面进行扩散,以保证层与层之间具有良好的结合面。港口码头软基上层施工技术的应用主要包括以下几点:第一,软基上层材料控制技术。在港口码头工程中,软基上层所应用的材料主要包括碎石材料,通常不使用水泥等传统材料,如果不可避免的需要使用水泥,则需要保证水泥中所含碎石的粒径在407.5cm以上。其次需要严格控制材料的分配比例,科学的分配比例可以使软基上层的承载力得到有效强化,并满足工程施工要求的排水性能。在软基上层的施工中,其具体操作流程与施工技术不同于传统的水泥施工,并且对碎石水泥的应用可以保证工程在积水量较大的季节正常施工。然而其缺点也比较明显,主要包括裂缝产生几率大和强度难以达标两方面,对这两点缺陷的解决有赖于强化施工材料的整体性能与质量,优化施工工艺的操作细节。第二,混合料控制。在港口码头软基上层施工之前需要需要对混合料实施科学的配比,并在施工过程中对混合料的应用进行抽样检测,在施工结束之后对混合料的性能进行全面检验,如果存在性能符合施工要求的情况,严重时需要重新施工。第三,软基上层施工技术操作注意事项。施工前需要对碎石的养护天数及抗压强度进行详细检验,并在其表面撒少量扬沙或者水,施工过程中需要对松铺系数进行确定,并对每层的压实度进行严格控制,此外在施工时间规划方面需要尽可能避开冬季,同时在施工完成后度水泥碎石层的平整度与厚度进行检测,以使其符合工程施工要求。与此同时,在养护过程中需要避过分潮湿与过分干燥的情况,将养护周期控制在七天以上。

2.3软基场面层施工技术应用要点

软基场面层的施工目的在于加强层面的直接承受力与静载承受力。首先,该层面的施工材料主要包括粗砂和预制混凝土块,砂的粒径和预制混凝土块的尺寸需要以工程施工要求为基础依据。其次,在施工之前需要对原材料进行抽样检测,保证垫砂的含泥量不超过3%,并尽可能将含水量控制在5%以内。在施工过程中,避免砂垫层顶部有人员或者杂物的存在,然后依据相关要求以区段为划分要素实施平铺施工,铺砌的主要方式为人字形铺筑,并保证铺筑的均匀性。在靠紧各类沟、井周围的施工中,尽可能不选择细石混凝土,并对预制混凝土铺筑的坡度与垂直度进行检查,铺面施工的自由边度1m范围内禁止实施超大幅度的振捣。而预制混凝土经过振亚之后需要用干燥的细沙进行填实,并保证振捣之后缝隙的干净与清洁。在缘石安砌完成之后,就需要还是砂浆勾缝操作,并需要实施必要的养护措施,其养护周期一般大于3天,养护过程中禁止人与机动车的反复行走和碰撞。对于稳定性较差的缘石,需要对其进行重新安砌,保证其稳定性与美观程度。如果存在勾缝不密实、线条不顺直等情况,需要在凝固之前对其实施科学调整,如果在凝固之后才对其实施治理,则需要将缘石进行拆除后重新实施安砌,以保证软基场面层的施工质量与水平。

三、港口码头软基施工关键性技术分析

堆载预压施工在港口码头软基处理中的应用较为普遍,属于典型的软基处理手段。图1为该技术实施的示意图,其整体稳定性受地质条件的直接影响。在预压载荷过大的情况下,护岸的稳定性受随着受到明显的影响。其次,在港口码头软基处理中,需要对预压载荷的大小进行适当控制,并需要对加载速率进行科学控制,在进行软土推载的过程中,需要对护岸的稳定性进行实时监测,避免出现堆载过大的情况。此外,针对换填区域地质差别大的情况,需要对设计预压载荷强度进行灵活的处理,并依据设计载荷实施加载,保证地基处理满足残余沉降的续期。在软土厚度相对较小的区域,允许让扣除沉降补偿后的预压强度不大于地面设计载荷,以此强化差异沉降的平衡性。

结论:港口码头工程的施工质量始终关系着港口码头的运营性能与经济效益,基于软土地基对港口码头工程的影响及其治理的难度,港口码头工程施工方需要围绕具体工程条件及相关施工要求,针对港口码头软土地基底层、上层及面层实施有效的施工技术操作,并对施工技术的应用进行科学调整与改进,进而促进港口码头软基施工质量的有效提升。

参考文献:

[1]李超琼. 大面积吹填砂深厚软基沉降预测及加固效果研究[D].湖南科技大学,2014.

[2]雍新. 新型卸荷式板桩码头三维有限元数值模拟分析[D].中国海洋大学,2014.

论文作者:徐继国, 刘思阳

论文发表刊物:《基层建设》2017年6期

论文发表时间:2017/6/19

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