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摘要：桩基在港口工程中应用极为广泛，该文从桩基的设计与施工两方面总结了几种不同类型的桩基结构，并比较出不同结构导致桩基的性能差异。在工程建设中我们应该根据实际需求选择合适的桩基类型。为保证桩基质量对港口工程建设的影响，一般在码头工程中需要对桩基采取一定的防腐措施。该文通过对桩基的设计、选择、施工和防腐的分析研究，为港口工程桩基的设计和施工提供一定的借鉴和参考。
关键词：港口工程；桩基设计；桩基施工；防腐
在港口工程中桩基应用广泛，对于桩基设计施工中，多采取预应力混凝土桩、钻孔灌注桩、PHC桩等方法，但是在实际港口工程中，应该针对不同港口工程条件，优化设计桩基施工方案，这样才可提升港口桩基工程质量。以下本文对此做具体分析。
1.港口工程桩基的设计
1.1桩型及桩长的设计
桩型和桩长是桩基设计中最重要的两个因素。只有科学合理地设计桩基和桩长，才能保证整个港口工程的施工质量。从力学角度出发，将桩基分为横向荷载桩、竖向荷载桩和斜向荷载桩。不同桩型有不同的截面积，其应力和应力分布也不同。因此，设计者应根据建筑物的实际荷载选择桩。桩长的设计与截面、地基承载层厚度及沉降方式有关。同时，根据施工环境，对施工情况进行分析。在正常情况下，设计人员将根据现有的施工方案对施工现场进行勘察，设计几种比较方案，并根据工程实际选择合适的桩型和桩长，以确保工程造价的经济合理性。
1.2桩基的静载荷试验
静载试验将在桩基投入使用前进行。目的是确保桩基础在实际使用中安全可靠。港口工程桩基静载试验是一项可靠的桩基试验。根据试验数据，分析了桩基的可靠度，并进一步确定了桩基施工方案。静载试验一般是在桩基础桩的轴向载荷的轴向压力顶，上拔力和水平力，并测量随着时间变化的桩基础沉降量和各测试点，位移和水平位移，得出单桩的荷载位移曲线的压力和相应的判断应该是，一个极端的力和位移观测，加载后，在实际工程中的桩基础的变形性能，根据安全边际，确定桩的荷载范围内可以承受的了。静载荷试验是公认的最可靠、最可靠的桩基承载力测试方法。它已列入桩基规范中，已成为工程验收的重要依据。静载试验条件接近工程实际。操作简单，测试结果直观易懂。它在各个工程领域得到越来越广泛的应用。
1.3桩基设计的注意事项
在桩基设计中，首先要做好桩基性能参数的设计，如桩基础变形系数、桩顶刚度的计算和桩长的确定。这些是桩基础的基本参数。其次，桩基设计与施工现场水文地质条件密切相关。无论是钻孔灌注桩还是预制桩的设计，都要充分考虑港口码头的地质构造、土壤组成和水文条件。根据港口地质调查报告，综合考虑桩基的安全性、质量和施工进度，构造了桩基。另外，如果相邻桩基之间的地质条件有较大差异，则需要对桩基设计进行单独设计。设计者需要根据港口的实际情况设计不同的桩基。
2.优化港口工程桩基施工方案
2.1优化施工流程
从港口1#泊位开始，然后再进行2#泊位和3#泊位的沉桩施工。按照上述顺序，打桩船到达现场之后先进行2#引桥PHC管桩的沉桩施工，之后从2#引桥的位置起自下游向上游进行码头1#泊位沉桩施工。在1#泊位桩基施工到一定距离之后第二条打桩船进场进行2#、3#泊位码头桩基沉桩施工，施工顺序按照自上游向下游进行。
2.2沉桩施工
在施工过程中，要严格管理，将桩顶标高和偏位控制在规范要求的允许偏差以内，沉桩施工以标高控制为主，贯入度作为校核，要求最后10击平均贯入度不大于5mm/击。如桩尖达到设计标高贯入度仍较大时（＞10~15mm每击），应继续沉桩至贯入度达到或接近控制贯入度标准。必要时与设计联系，研究处理方法，防撞警示钢管桩沉放时以标高控制。当水流速度大于1.8m/秒时应停止进行PHC管桩的沉桩施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，对于港口工程中，在桩基施工过程中，沉桩的质量将会严重关系到整个港口工程的施工质量，是港口工程施工中的关键，应该加强对于该部分施工的现场管理工作，并可以严格采取各项质量控制措施，以有效确保沉桩施工达到工程质量优良标准。可以采取以下质控措施：①打入桩后，不可以利用港口船体进行强行纠偏，并且，当桩尖由于障碍物因素致使桩位产生异常之时，需要停止下桩施工，并在分析原因之后采取适当的处理措施，并做好相关文档记录，继续施工直到沉桩施工结束。②同时对于施工中，在一些硬软土互层中进行沉桩施工之时，需要在施工前就掌握好各种土层中的桩基标高与桩尖位置，并控制好在施工过程中的锤击能量，在产生溜桩现象后，需要及时停锤，并可加强前后串心缆力量，避免造成偏心。③在沉桩过程中出现贯入度反常或桩身位移、桩身突然下沉或严重倾斜、桩身裂缝或桩顶严重破碎、桩周大量涌水或地面严重隆起、锤击贯入度小于3mm等情况，应查明原因，采取措施，方可继续进行施工。
2.3预应力钢筋混凝土桩
预应力钢筋混凝土桩的生产过程是由钢筋笼、各种预埋件和金属构件安装在钢筋笼中，再进入钢筋笼、混凝土进入钢模、钢模旋转、混凝土在离心力作用下，模压成型。预应力钢筋混凝土桩分为先张法和后张法。先张法具有较高的抗裂弯矩、极限弯矩，并对桩承载力高。适用于深厚强风化岩层的地质条件下埋藏。后张法适用于大口径管桩，具有使用寿命长的特点。我国大直径管桩经常采用拼接法。该厂生产的长度为400米的短管桩。运输到工地后，桩按照设计图纸连接。为保证拼接精度，对管桩端面进行打磨，端面打磨至倒角角度一周，然后用环氧树脂连接。重力式打桩锤常用作桩柱下沉。重力锤设备包括打桩锤、打桩架等设备。桩锤包括蒸汽锤、柴油锤和液压锤。所有类型都有自己的特点，在项目的选择上要保证项目的进度和质量，以达到最佳的经济效益。
2.4钻孔灌注桩
灌注桩是通过钻孔、钢管挤压或挖掘等方法在地上形成桩孔，然后在桩孔内设置钢筋笼，灌注混凝土形成灌注桩。钻孔灌注桩是采用地面钻孔法形成灌注桩。根据壁面防护的不同方法，将其分为泥墙和全套管两种。钻孔灌注桩的优点是可以在各种地基条件下使用，而且噪音比锤击钢管法小。缺点也很明显，费时费力，钻孔桩属于隐蔽工作，桩的质量难以检测，因此存在质量问题。
3.港口工程桩基的防腐蚀措施
自桩基使用以来，港口工程桩基常年处于海水中，大部分桩身均为钢筋混凝土加固。因此，海水的腐蚀极为严重。分析认为，腐蚀可分为两种形式：（1）长期使用后混凝土本身被破坏，海水中混凝土等钢筋腐蚀性物质暴露，整个桩基的腐蚀时间延长。（2）桩身没有损坏，但桩身表面有细小裂纹。在海水侵蚀下，混凝土和钢筋的化学性质发生变化，导致内部钢筋的腐蚀。由于锈蚀的扩大，外部混凝土的裂缝不断增加，然后剥离，最终使桩基无法承受上部的重力和破坏。分析了桩基腐蚀的原因。众所周知，如果桩基腐蚀严重，将造成不可挽回的后果和巨大的经济损失。因此，在设计码头时，应考虑到码头的安全性，采取措施防止打桩事故的发生，以消除隐患。
3.1采用高性能混凝土防腐
在桩基础的生产和施工中，使用性能优良、抗海水腐蚀能力强的混凝土较好。这种混凝土可以提高桩基础的压实度，特别是海水中的氯离子，具有很强的抗渗能力。高性能混凝土是一种很好的选择原材料，添加一个大掺量高效添加剂复合而成，不仅具有自密实，优点体积稳定性、高强度、低收缩、徐变，在其性能耐化学腐蚀性能明显优于普通混凝土，从而延长了桩基础使用寿命。
3.2涂层防腐
在桩基础的外表面上涂上一层厚厚的防腐层，使桩基础与外界的海水环境隔离开来。涂层防止腐蚀性介质与腐蚀性材料的接触，大大减少了桩基腐蚀的条件，起到防腐作用。但涂层的厚度有一定的范围，涂层的厚度不能不受限制。目前，涂层防腐技术比较灵活，可直接应用于施工现场的桩基础。它操作方便，经济实惠，因而得到了广泛的应用。
结论
综上所述，在港口工程，优化设计桩基，提升桩基工程施工质量，不仅提升港口工程单桩承载力，也可合理设计港口桩基，大大减少水下工程施工量，保证港口工程施工顺利、稳定完成，产生积极影响。
参考文献
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论文作者:欧作敬
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/21
标签：桩基论文; 港口论文; 工程论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 荷载论文; 泊位论文; 《防护工程》2017年第33期论文;