摘要：高桩码头不同于常见的码头结构形式，是一种由桩基和上部结构组成的透空结构的码头，能够有效降低工程费用。然而高桩码头也存在结构质量问题，如裂缝、混凝土碳化、不均匀沉降，都会影响高桩码头的安全性。文章对码头结构的病害及发生原因进行了探讨性的分析，并提出对病害的防治及处理方法，旨在减少病害对构件的影响，延长构件的使用寿命，保证码头运行期间的安全及使用。
关键词：高桩码头；结构；病害；质量控制
1导言
码头按照结构型式可分为重力式、板桩式和高桩式三类形式。高桩码头的结构形式是透空式，其组成部分包括上部结构、桩基结构和接岸结构，其主要适用于软土地基，在我国沿海和河口地区被广泛采用。为了提高码头构件的耐久性，减缓病害对构件安全使用方面的影响，保证码头结构整体的稳定性、安全性，针对码头结构发生的耐久性的病害情况，对病害发生原因及防治与加固方法作如下探讨。
2高桩码头结构病害分析
2 .1裂缝
裂缝是高桩码头结构最常见的病害之一，也可以说，在高桩码头结构施工过程中，必然会产生裂缝病害。一般来说，裂缝的产生往往是多种因素联合作用的结果，因此在分析高桩码头结构裂缝病害的成因时，不能只从单一的角度分析，还应该考虑作用于高桩码头结构的各种因素。裂缝病害会导致高桩码头结构面板的开裂，从而导致高桩码头结构整体承载能力的下降，影响码头结构的安全性。裂缝病害的破坏性也程度不一，如果及时发现，能够减少裂缝病害的不良影响，从而保障高桩码头结构的安全。裂缝病害的产生，还会影响高桩码头结构的截面抵抗能力，使高桩码头结构的惯炬减小。裂缝病害还会引起连锁效应，导致高桩码头结构结构变形、钢筋锈蚀，从而造成码头出现沉降、倾斜等情况。
2.2碳化锈蚀
受混凝土碳化的影响，导致混凝土内部钢筋加速破坏，出现严重锈蚀。钢筋锈蚀的潜伏期较长，在出现锈蚀的初期难以发现端倪，直到保护层出现崩落现象才能发现钢筋锈蚀，此时已经是锈蚀病害的晚期。在这种情况下，混凝土自身粘结力下降或丧失，钢筋面积受到锈蚀影响而不断减小，影响码头结构的稳定性，严重时会引发安全事故。
2.3混凝土碳化及钢筋锈蚀
混凝土碳化及钢筋锈蚀病害也普遍存在于高桩码头结构施工当中，而且会严重的影响到高桩码头结构的正常使用。钢筋锈蚀的形成是一个漫长的过程，随着时间的推移，混凝土结构会发生剥落、开裂的现象，甚至导致码头倒塌事故的发生。在混凝土碳化的过程中，会造成混凝土开裂、剥落，使其粘合力达不到高桩码头结构要求，从而导致高桩码头结构承载力下降。当碳化深度超过混凝土保护层厚度时，就会发生钢筋锈蚀，造成高桩码头结构位移或者转动。
2.4地基不均匀沉降引起的破坏
高桩码头结构适用性较强，尤其适用于软土地基的施工当中，然而软土地基的不规则沉降，会影响高桩码头结构的施工，给高桩码头结构带来很大危害。在软土地基施工，软土地基通常由黏土颗粒以及粉土颗粒组成，渗透性较差，因此在高桩码头结构的施工过程中，这些颗粒的表面会附着在土层的表面，并且吸收空气中的水蒸气，长期沉积会导致软土地基中的天然含水量大大超过普通的施工地点，并且导致软土之间的孔隙增大。因此容易发生地基的不均匀沉降，导致高桩码头结构倾斜、倒塌，影响高桩码头结构的正常使用。
3病害发生的原因
3.1环境湿度的影响
钢筋腐蚀与环境湿度有直接关系，在十分潮湿的环境中，其空气相对温度接近于100%时，混凝土孔隙充满水分，阻碍了空气中氧气向钢筋表面扩散，二氧化碳也难以透入，使钢筋表面难以形成水膜，钢筋几乎不生锈，碳化也难以深入。而空气湿度在80%左右时，有利于碳化作用，混凝土中钢筋锈蚀发展很快。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于环境湿度往往随气候和生产情况而变化，因而混凝土也会随之变化会碳化，钢筋会腐蚀。
3.2微生物的腐蚀及其他损伤
硫杆菌能将硫、硫化硫酸盐、亚硫酸盐等氯化成硫酸盐，最终转化成对混凝土有强腐蚀性的硫酸；硫酸盐还原菌能将硫酸盐还原成为强腐蚀性硫化氢，但高PH值、高密实度及不易渗透的混凝土对其是免疫的。另外，流水、波浪侵袭力的磨损与冲刷，加强了腐蚀介质的渗透力量，对于码头等构筑物又常会受到船舶冲击，荷载作用下结构的应力状态给腐蚀破坏创造了方便的条件。
4高桩码头结构病害质量控制
4.1沉桩施工
沉桩施工是高桩码头施工的重要组成部分，对于高桩码头整体工程质量起到关键性的作用，为了确保沉桩施工的质量，应该在施工之前进行长期的勘察工作，从而对施工地点的水文地质条件有一个充分的连接，在合理的勘察和分析的基础上，制定沉桩施工的科学方案，从而保证沉桩施工的质量。此外，应该做好施工准备阶段工作，检查沉桩区是否有障碍物以及各桩之间是否偏差过大。遇到土层异常的状况，应该及时与相关单位取得联系，重新编制施工的设计图，为了确保岸坡的稳定，还要对岸坡的位移情况做好记录工作，并采取相应的回填措施。在沉桩施工的过程中，还会遇到大风暴等特殊天气状况，施工单位应该做好应急准备，从而保证在大风暴结束后，能够在短时间内进行回填和抛石，保证沉桩施工有序、安全的进行。
4.2沉桩施工
采用直角交会的方法进行施工测量，两台经纬仪分别对桩的正面和侧面进行测控，一台水准仪对标高进行控制。沉桩施工中，应当以贯入度作为质量控制标准，并以标高作为校核依据，按照相关规范标准的规定要求，沉桩的一端应当打入到强风化岩层1.0-6.0m左右。在沉桩的过程中，桩顶应当采用桩垫加以保护，当沉桩至最后6.0m时，应当对贯入度进行间隔记录，借此来掌握桩的性能。沉桩就位后，应当及时对桩身进行加固，避免桩体出现位移，影响质量。
4.3现浇构件
在高桩码头施工中，由于现浇混凝土构件的质量与结构病害之间有着密切的关联，所以对其的控制显得尤为重要，具体的质控措施如下：拌制混凝土时所用的各种原材料除了要质量合格外，还应当符合施工要求，为避免裂缝的产生，应选用水化热较低的水泥品种，如矿渣硅酸盐水泥，同时还应对水泥的用量进行控制。混凝土的配合比应当通过试配进行确定，并与相关规范要求相符。模板及支架要有足够的刚度、强度，结构要稳定可靠，拼接缝应严密。钢筋的品种、规格、质量据必须符合设计要求，保护层的厚度应与图纸要求相符，混凝土浇筑完毕后，要及时进行振捣密实，做到不过振、不漏振，并按照规范要求进行覆盖或洒水养护。
4.4施工期岸坡的稳定性控制
岸坡稳定性与高桩码头施工质量息息相关，因此针对稳定性的岸坡，采取相应的措施，能够减少因为岸坡失稳造成的高桩码头偏移的现象。要在岸坡边布置监测点，分析岸坡的深度与码头稳定性之间的关系，可采用分层分段均匀的方式挖泥，使高桩码头结构与岸坡的倾斜度保持一致，从而提高岸坡的稳定性。
结束语
综上所述，高桩码头钢筋混凝土腐蚀导致的病害发生是较难避免的，但可以通过各种有效的方法和措施加以延迟，确保码头长期安全使用。要保证高桩码头结构施工的质量，首先应该分析高桩码头的主要病害以及成因，并从沉桩施工、墩台施工入手，并对施工进度作一定的调整，保证高桩码头项目能够有序、保质保量的完成。
参考文献：
[1]顾宽海，李增光，程泽坤，等.码头结构加固改造方法和施工技术[J].水运工程，2016（6）：85-87.
[2]谢耀峰，高苏洋，陈艳.高桩码头水平承载力与静动力性状的原位整体检测方法[P].江苏：CN104614020A，2015-05-13.
[3]魏明晖，严锋，关战伟.海港高桩码头结构维修技术应用[J].水运工程，2016（3）：147-150.
论文作者:曹文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/6/15
标签：码头论文; 结构论文; 病害论文; 锈蚀论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 裂缝论文; 《基层建设》2018年第8期论文;