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摘要:桩基的应用领域较广,不仅仅限于港口工程。但是,桩基在港口工程建设中发挥着不可替代的重要作用。桩基的设计是否合理,直接影响港口设施的稳固性,要想充分发挥桩基的应用优势,就要全面掌握桩基的施工特点,以此促进港口工程建设顺利进行。由此可见,本文探究港口工程桩基施工技术及质量控制要点具有一定的必要性。
关键词:港口工程;桩基施工
引言
随着我国经济的快速发展,港口已成为诸多沿海城市的重点建设项目,尤其是能够停靠大型船舶的深水码头更成为建设的重中之重,这也使得桩基工程得到了广泛的应用,且对桩的要求也越来越高,从截面尺寸的增大到击入深度的增加,在港口工程中桩基承担了越来越重要的作用。桩基施工具有隐蔽性的特点,一旦施工完成,很难发现问题,因此,施工过程中对桩基质量的及时检测对于是保证桩基质量必不可少的一环。
1 港口工程桩基技术分析
在港口工程开展过程中,必须要加强对桩基技术的分析,在一些高桩码头中,桩基是整个建筑的基础也是荷载承受的主体结构。其主要作用就是通过合理的桩基布置,将上部结构的荷载传输到地基深处位置,进而实现稳固岸坡的目的。桩基的布置直接影响整个港口的结构受力状况。科学合理的结构设计可以充分的凸显桩基的作用,提升其承载力,保障在桩台之下的桩基可以受力较为均匀,进而降低港口沉降问题,保障港口的结构安全经济。在施工过程中桩基施工作业过程中,港池以及打桩会直接削弱岸坡的稳定性,而在港口工程桩基设计过程中要分析岸坡的稳定性,在工作中可以利用“砍头”“压脚”“束腰”的方式对其进行控制;而在港口工程桩基施工过程中要对桩基自身的负摩擦力、群桩效应等进行分析;在一些高桩类型的港口设计过程中,要综合其具体的地质状况、承受能力以及上部结构荷载等因素综合分析。现阶段,多数的港口工程主要就是通过钻孔灌注桩以及预制钢筋混凝土桩、钢管桩对其进行处理。
2 港口工程桩基施工技术
2.1 钻孔灌注桩
灌注桩,指的是地表面通过挖掘、钻孔或者钢管挤压等形式进行桩孔,桩孔完成后,将其内置钢筋笼,并于其中灌注混凝土。由于护壁方法具有差异性,因此又有全套管护壁和泥浆护壁之分。它具备适用条件宽泛性、噪音弱等优点,同时,还具备质量检测片面性、钻孔费时等缺点。
2.2PHC桩
它生产于外国,后引进于国内。主要特点及优势为:混凝土强度较大、应用率较高、结构优良、承载力较强、应力较小、造价低廉等。基本构成为:在预应力作用下离心成型,在特定养护条件中进行管桩建立,管桩形状为空心圆筒形。
2.3 钢管桩
钢管桩在锤击方式作用下,具有较强的抗弯曲、抗冲击能力,与此同时,它还有施工时间短、施工方便等优势,在深水码头中广泛应用。但是,其不足为:成本较高、适用性较差。钢管桩在实际施工中,通常内置焊衬套,以此增加拼接强度。接桩时,需要满足实际需要。并对其精心准备、处理;打桩时,合理调整所打桩体,确保打桩精度。
2.4 预应力钢筋混凝土桩
即在特制的钢筋笼中内置金属构件,之后将其置于钢模内部,与此同时,钢模内部添加适量的混凝土,然后将其旋转、压实。该桩具有先张法和后张法之分,前者具有较强的承载力优势,适用于岩石类地质条件中;后者具有使用时间长这一优势,适宜在大孔径管桩中应用。为了促进港口工程保质保量的完成施工工作,拼接大口径管桩时,要进行断面平整化处理,并应用打桩架等设备进行管桩沉降,以此实现精确拼接,扩大经济效益的充分发挥。
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3 港口桩基存在的质量问题
3.1 灌注桩的质量问题
3.1.1 钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是灌注桩中的重要一种。灌注桩在施工和使用的过程中一般会发生四种质量问题。①灌注桩的承载能力会出现大幅度的下降,导致桩基的承载能力达不到使用的标准。②桩基的浇注一般是在水下完成的,这样就自然的出现了弊端,桩基的水下质量很难直接观测。桩基的水下部分主要是容易出现两种问题,分别是桩身断裂,另一个方面是混凝土不稳定,发生离析现象。③桩身出现扩径或者缩颈的现象。灌注桩的施工是在水下完成的,需要有钻孔的支持。
3.1.2 沉管灌注桩
沉管灌注桩和钻孔灌注桩在结构上存在一定的差别,所以出现问题的原因也是有一定的不同的。①是拔管的速度带来的影响。拔管的速度过快会因为摩擦力的原因造成桩身的缩颈、夹泥以及断桩的质量问题。②是桩基间距的问题,桩基间距应该有一定的距离,当距离比较近的时候,相邻桩基施工会相互产生影响。③是承压水层的影响。沉管桩的地层有的时候有承压水的砂层,一般砂层的上部还伴随着透水性不太好的土层。
3.2 预制桩的质量问题
3.2.1 钢桩
①锤击力过高时,钢桩因为承载力的限制,容易出现局部的损坏,最终桩身失去稳定性。②H型钢桩是比较特殊的一种,他的形状和手里在不同的方向上存在差异。这样的性质在入土比较深的时候会往土质比较差的方向上发生变形。③锤击的过程中次数过多和第一节桩不能和手里面垂直,这样的情况会导致断桩。
3.2.2 混凝土预制桩
混凝土预制桩的质量问题有四个方面。①锤击过程中产生的拉应力过大,桩身承受不了的时候就会出现开裂的现象。②一般焊接的部分要达到一定的使用强度的时候才可以承受足够的应力,但是当焊接结束以后冷却不足的情况下直接锤击,这时往往会出现开焊的情况。③锤击的过程,作用力应该是竖直向下的,但是桩身如果和桩帽不能在一条线上的时候直接锤击,就会出现偏离轴向方向的应力,造成桩身开裂,严重的时候会出现断桩的情况。④桩与桩之间需要有一定的间距,当距离过小的时候,临近的桩挤土,使附近的地面隆起来,影响附近的桩承载力。
4 港口工程桩基施工质量要点分析
4.1 施工顺序科学合理
桩基工程是一项系统的综合性工作。在施工过程中的工序较为复杂,不同的工序流程都会对施工质量产生一定的影响。对此,在施工过程中必须要合理的安排施工工序,进而降低施工难度,这样才可以真正的提升施工质量与效果。在实践中,施工人员必须要对施工方案进行系统的规划分析,科学统筹。例如,在外围桩孔施工过程中,在完成混凝土施工作业之中,就要预留部分桩孔,将其作为排水井,进而为后续的施工作业提供便捷,保障施工质量。
4.2 桩基施工技术细节控制
第一,在施工作业过程中,如果桩身内部的混凝土强度与设计要求一致,要先进行与桩静置处理,在蒸汽的养护之后开展施工;而在沉桩作业过程中必须要通过经纬仪对其进行系统监测,保障垂直性,合理控制误差,避免误差数值高于0.5%,避免因为误差过大导致桩身开裂等问题的出现。第二,合理选择桩帽以及送桩器,保障其外形匹配,合理选择强度以及刚度数值,在进行桩冒以及送桩器的下端处理过程中要通过开孔的方式对其进行控制,进而加强桩内部与外界的互通性能,保障沉桩作业操作都一次到底,避免在操作过程中出现短暂性停歇问题,要保障操作持续性。第三,对于空心桩在操作中,在一般状况之下都不要进行截桩的操作控制,而在遇到一些特殊状况必须要截桩控制的时候,则要通过机械分割的方式对其进行处理,同时必须要固定桩身,在沿着钢箍的上侧边缘对其进行切割控制,这样才可以保障切割质量与效果。
结束语
总的来讲,要想提升港口工程桩基施工质量,必须要加强对港口工程桩基技术及施工质量控制的分析,综合实际状况系统应用,这样才可以保障其各项性能,进而突显港口桩基的价值与作用。
参考文献:
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[3]郝春雷.港口工程钻孔灌注桩常见施工质量问题和预防措施分析[J].中国水运,2017(10):62-63.
论文作者:张兵
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期
论文发表时间:2019/3/22
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