摘要:随着我国经济的快速发展,码头为经济发展和运输发展提供了重要的支撑。码头桩基施工平台的安全、可靠性是桩基施工的保证,结合内河某高桩码头前沿桩基工程,运用佳构软件进行桩基施工平台的受力分析,并提出合理的施工方法及稳定措施供类似工程参考。
关键词:桩基工程;施工方法;结构设计;水下砼防腐
1前言
水运行业中高桩结构是码头工程中普遍采用的结构形式,这种结构的主要组成部分分为桩基和上部结构。在进行码头工程施工经常会遇到一些问题,如在梁板码头运用高桩结构时所处的地理环境岸坡较为陡峭,因此造成桩基结构的持力层面埋藏得比较浅,若是继续使用常规的PHC管桩方案,那么就会造成排架位移较大的结果。因此采取新型桩基设计,即嵌岩式钢管桩、使用的工程方案对工程施工具有显著效果。
2桩基施工要点
(1)前期准备。首先在进行码头的施工过程中,应该做好前期准备工作。码头项目工程的建设工作相对复杂,因此施工单位应该提前准备,保证人力物力资源的优化配置。(2)进行钻孔。在进行码头桩基工程的施工过程中,应该做好钻孔工作。对当地的地质条件进行分析,可以发现不良地质会阻碍施工的开展。为了克服地质环境的缺陷,必须要掌握科学的钻孔和成孔方法。(3)制作钢筋笼。在进行码头桩基工程的施工过程中,应该做好钢筋笼制作工作。(4)浇筑混凝土。此外,在进行码头桩基工程的施工过程中,应该做好混凝土浇筑工作。(5)桩身检测。在进行码头桩基工程的施工过程中,应该对桩身进行检测。我国对桩身施工做出了明确的规定。一般来说,对桩身进行混凝土浇筑工作,应该限制桩顶的标高,在浇筑完毕之后,应该满足国家规定标准。
3设计方案与案例分析
目前在我国码头工程建造过程中,使用最多的上部结构就是双向预应力整体箱板结构。在这种结构中工程作业普遍使用全直桩基础,并且码头工程的上半部分纵向采取分段拼装技术。纵向分段拼装过程中在业已安装完毕的结构中预留孔洞;桩基基本安装完毕后,在预留的孔洞以及管道中进行预应力张拉;利用此技术可以使工程结构在纵向上具有粘结力,从而大大加强了码头工程结构的耐久性功能。除此之外,在进行预制箱板的工程中采用胶接缝技术,并且将每一块预制板都反复涂刷防腐性涂料,单面涂刷完毕后由工人对于箱板进行逐一细致安装。慢工出细活,在细致地贴合每一块箱板后,事先预留的孔洞在此便发挥了重要作用,确保了涂刷在两块箱板之间的黏合物达到最大效用地固化。为研究设计方案,实地考察了相关码头工程并成功采集数据将其案例化,现列举如下:在本案例中确定了集装箱的泊位标记为1万单位,码头工程的顶层层面高度标记为0单位,码头工程的底层层面测试高度标记为16m。除此之外,还专程测试了码头工程在非常规的极特殊情况下的高水位,标记为35m,对比情况下的非常规极特殊情况下,低水位标记为0.022m。
在一项工程中常规码头的标准长度为6084m,宽度则相应为365m,依据第二部分提出来的方案,即将码头以纵向的形式分段拼装,并在码头工程的上部结构中采用整体箱板逐一安装的形式,如果按照经常使用的短线匹配法,进行实验性施工技术测试,那么在这项码头工程中一共需要7块预制箱板,每一块箱板长度均为3.65m,宽度则相应的是6.76m,高度则按照6.5m单位计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果使用了刚刚提出的设计方案,那么在这项实验工程中,箱底的高度我们从35m减少到29m,那么在这项实验性码头工程中,使用的所有整桩高度均可大幅度降低,从而大大降低了桩基的人力,物力,财力工程量,缩减了成本,节约了资源。
采用C50高性能混凝土对桩基可能腐蚀部分进行外包处理,厚度为40cm,外包混凝土中设钢筋网,纵向主筋为42根28钢筋,横向箍筋为9钢筋,净保护层为12cm。为增加防锈作用,加固所用的钢筋均采用阻锈剂涂抹,同时为提高修补混凝土的耐久性和护筋性能,在混凝土内掺入优质粉煤灰、高效减水剂等添加剂。由于该桥各桩的水深较深(在2.7~6.0m之间),不适宜开展普通围堰施工,因此,采用钢护筒围堰的水下施工方式,将钢护筒下沉至页岩岩面处,封底、抽水,然后对桩基础进行修补处理。
4问题的解决
水运码头的整体性建设与水下混凝土的质量有着重要关系,对于海水环境的水下混凝土其耐久性能有着更高的要求。海水环境下水下混凝土拌合物氯离子含量最高限值不得超过标准规定限值。海水环境水下混凝土水胶比要同时满强度和耐久性要求,配制强度应比设计强度至少高出40~50%,拌合物和易性良好,无明显离析、泌水现象,并保证流动性良好。最低胶凝材料用量不得低于标准规定限量。水下混凝土配合比设计不合理,就会导致水下混凝土工程中的各个环节出现漏洞,影响水下混凝土的部分作用效果,甚至可能造成水运码头整体报废的严重后果。为了保障水运码头的安全性,必须对水下混凝土配合比设计的各个环节严加监督管理,及时发现问题并寻找解决措施,避免水下混凝土出现安全事故,也避免因为水下混凝土配合比设计不合理而造成的经济损失。
5水下混凝土的防腐问题
大多数的土壤中都含有一定浓度的硫酸盐,但其浓度相对较低,对混凝土产生的影响相对较小,而海水中硫酸根的存在浓度很大,混凝土长时间在这种环境中,就会产生相当大的破坏作用,这种破坏会以膨胀的形式出现,是混凝土结构产生移动,也会对混凝土中的胶凝物质产生影响,使混凝土建筑物变得非常疏松或,失去应有的强度。(1)硫酸盐的腐蚀原理。水中的硫酸盐具有腐蚀作用,对水下混凝土会有损坏的威胁,对水运码头工程也有不利影响,它会和水泥原材料中的成分发生化学反应,反应过后会出现一些硬度低没有任何作用的废物,但这种废物却会给水下混凝土的内部结构带来压力,使水下混凝土发生变形膨胀,最终出现裂痕,混凝土遭到完全破坏。(2)防腐蚀混凝土的配比。硫酸盐对于水下混凝土有着严重的腐蚀,为了解决这一问题,水下混凝土的防腐工作就要选择高质量的建筑材料,建筑材料要有稳定性和耐久性,对于硫酸盐的腐蚀要有长期的抗腐蚀功能,这对于水下混凝土稳定性以及以后的维修有很大的保护便利作用,能够极大地降低保养费用。当然这种高质量的抗硫酸盐腐蚀水泥价钱昂贵且不好生产,针对这个项难题,我们可以再混凝土中加入普通的水泥和矿物掺合料,这样的混凝土一样可以起到防腐作用,而且这种方法还降低了资金成本,提高了工作效率质量,潜在意义上来说提高了经济效益,满足了企业可持续发展的需求
6结束语
综上所述,本文中细致而独到的列举了传统的高桩码头工程中存在的问题和缺陷,通过大量实验数据研究出一种新颖的高桩码头方案设计。21世纪以来,我国在路桥水运建设上日益走向成熟,经验也日益丰富,新型的高桩码头设计方案结合了最前沿的设计理念,站在先人的肩膀上,较为前沿地解决了一直以来困扰水运建筑行业的问题。从某些方面来讲,具有非常重要的现实意义。
参考文献:
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[2]胡自成.山区内河港口重力式码头施工技术要点分析[J].建筑工程技术与设计,2016(33).
论文作者:陈宗桥,曾斯亮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/10/31
标签:码头论文; 混凝土论文; 桩基论文; 水下论文; 工程论文; 结构论文; 硫酸盐论文; 《基层建设》2017年第20期论文;