无掩护状态下的高桩码头施工技术分析

黄晖

摘 要：由于目前无掩护状态下的高桩码头在施工过程中会受到来自风向及海水等自然条件的影响，因此在具体施工中会出现诸多技术上的问题，影响到整个高桩码头工程的施工效果。本文首先通过列举一工程案例，其次对无掩护状态下的高桩码头难点进行分析，最后再具体针对施工技术进行深入的探讨。

关键词：无掩护状态下 高桩码头 施工技术

在针对港口建设施工时，常见的码头结构形式是高桩码头，但是自然环境是期间的主要干扰因素，继而会涉及到一些新的施工技术问题。为了促使无掩护状态下的高桩码头施工工艺在具体施工中得到有效控制，不拖延施工进度，因此成为了该项工程项目施工中的一项重点内容。

1.工程案例

位于某沿海城市港口建设无掩护状态下的高桩码头工程，且该工程防波堤外设置在港口的南北方向处，其主航道建在15+210处的北侧里程下。工程平台、靠船墩、引桥以及平台及栈桥等辅助建筑是重要的水工建筑物。泊位水深设计在23.5m，长宽为458m×110m；港池水深设计在20.5m，实际面积为80万m2。

其码头平面设计所采用的是碟型布置，并设计出+8.4m的码头高程（所设计依据都为该港口最低潮面来进行起算的，以下数据同理）；栈桥实际长宽度为96m×11m；引桥长宽为8564.6m×8.8m。在工程施工过程中，采用桩基墩式结构进行下部结构建设，钢管桩、混凝土方桩用于桩基建设。同时，采用现浇钢筋混凝土作为墩台的实际结构。设计出T型梁在引桥桥面及结构栈桥设计中进行有效运用，并且将预制钢筋混凝土构件当做T型梁。打设钢桩在实际工程量的设计为241根，混凝土方桩3521根，浇筑墩台为758个，安装的T型梁为1542件。

2.高桩码头难点分析

高桩码头在具体施工中由于其作业战线较长，且没有可以依靠的岸线，因此对船舶较为依赖。一般都同时展开各个施工面，来进行具体施工，锚缆在具体的船舶之间实施干扰，这就增加了成本管理及质量管理的风险。

3.高桩码头施工技术

3.1板桩预制技术

在实际施工过程中会使用到矩形断面板桩，为了将板桩可以快速、整齐的打入地基之中，且能与板桩进行紧密贴合，需要在其板桩两侧安设阴阳榫。具体的施工操作方法是：从一侧的板桩顶到桩尖位置处做通长阴榫，再向下至桩尖位置安装阳榫，以此形成空腔，并利用塑料袋装满细石混凝土进行填塞，以防止发生漏土漏砂的现象发生。在针对桩底板端进行施工时，为了有效减轻施工难度，可以在板桩厚度方向处做一个尖榫，在借助施工中地基力对斜面产生推挤力的作用下，会使得板桩牢牢地依靠在一起。由于工程中板桩所设计出的尺寸较大，一个桩的重量大致在12t左右，且定位拐角桩的重量在14t，因此为了防止板桩将利用靠近拟建区域空地作为实际的板桩预制场地，其板桩在预制过程中必须确保桩身一次浇筑成型。其板桩码头依靠着板桩下部的凹凸槽胶合来形成连续的挡土墙，并将其安排好沉桩顺序。

3.2岸坡稳定的具体控制

目前码头工程施工中最为常见的控制内容就是高桩码头的岸坡实际稳定程度。根据上述高桩码头工程案例中，岸坡基槽挖泥在高桩码头工程设计中，以-21.5m设为底高，实际边坡比设计为1：4，基于高程中原泥面可以设计为3.5m～5.5m范围内。岸坡地质条件在上述工程中相对较差，淤泥含水量在地表层中含量十分高，种种原因的制约下，导致岸坡的稳定性较弱。基于此，将岸坡的稳定性在施工环节中进行有效控制，需要严格的控制挖泥分段层，并且针对开挖施工顺序进行有序安排。除此之外在对岸坡造成不利影响的打桩振动，需要减少该振动次数，并对其产生的不利因素进行有效控制，针对岸坡变化情况实施全天候的监督，并对施工速率在基于边坡稳定的前提下进行科学化调整。下面是针对在监测岸坡稳定性时，所列举出的主要问题：

其一，监测点进行合理布设。具体可以沿着顺岸方向上的码头岸线，来设计出相应的深层测斜仪，且间距不得超过85m，且测斜仪实际埋入深度不能比码头前沿设计再小3m。

其二，针对侧向位移实际标准进行严格控制，其侧向位移速率标准要在≤5mm/d且总位移值在≤32mm的范围内。3.3沉桩施工

沉桩施工主要包含陆上沉桩和水上沉桩两种。具体我们来分别进行阐述：首先是陆上沉桩。在具体施工中一般导向架都会安置在地表面，需要运用单独打桩的方式进行施工，在每1～2根的板桩上一次打上高程，如图1所示。

从图1可以看出，该施工工序中无需安设较高的桩架，且施工工序较为简单，但是该施工方式极容易导致板桩出现沿着板桩轴线发生倾斜的现象，且榫口很容易松开，板桩处容易出现错牙。如果在实际施工中其板桩码头板桩墙是连续性的，就需要在具体施工中格外的注意头几根桩，且在打桩时会出现沿轴线方向的倾斜量，程度较小时还会采用修凿桩尖斜度方法来进行有效调整，并加大拉力修正，如果个别桩存在倾斜较大的情况下，还需沿着倾斜板上的斜线打上楔形板桩给予及时的补救。

在上述工程中主要利用了GPSRTK海上沉桩实时定位系统，以便于进一步观察桩体的情况，同时控制沉桩和其上部结构，了解其细部放样，方便下一步施工。在应用此系统的时候，应该做到的是通过两台全球定位系统监测仪器，对船体的位置进行测量，重复测量几次以确保所测得数据的真实性。另外还可以借助此系统测量船体全方位的姿态，主要包括纵，横摇摆倾斜量等，这样做的好处是可以依据测量的变化情况及时的进行修改，进而达到降低误差率出现的目的，进一步提高打桩的实际精准度，使其不仅满足了实际的施工要求同时也提高了施工进度。

3.4墩台施工技术

在进行到墩台施工环节中，为了确保墩台混凝土的外观处于最佳状态，需要在其模板内的表面上实行喷砂，涂刷模板漆，并尽量减低对模板造成腐蚀现象，因此若想整体的安装墩台及钢筋，需要严格遵照相关规定合理的控制绑扎质量。与此同时，浇筑过程中所用到的墩台混凝土必须依照悬臂浇筑的正确顺序来依次施工，从而避免因底板受力不均匀而出现各种悬臂下沉的情况发生。此外，在拆模的过程中，若是船撞到墩台的边角会出现不同程度的损坏，因此在去除墩台底部八字脚的位置后，还要对其余位置采用52mm的圆角工艺进行施工。

在施工中依照水工施工特点及本地区所处的环境，进行墩台施工时，其主要使用的施工方式为现浇帽模板施工，此种施工模式利用木模板开展施工；在实际的施工中需要注意的是其板面为大约16mm的厚竹胶板，而模板的背面则是利用木方进行加固。作为底模板其最主要的材料为木方、竹胶板为底，同时利用钢钉进一步固定，而模板的四周则使用紧张器斜撑用以加固，提高其穩定性。

3.5疏浚施工

在针对码头施工时首先要做的就是挖基槽，随后再开展正式的水工结构施工，且在挖深较大时还要进行严格的监管。疏浚施工实际上是依照施工设计要求以阶梯的形式来进行分层开挖，且分层的厚度不能过大，一般在2.5～5m范围内即可。在施工中采用绞吸式挖泥船施工，并且需要将挖泥船的具体驻位轴线加以制定，将制定之后的轴线进行对比确保其能够符合要求，即定位桩孔、基桩间的距离必须达到2倍，甚至2倍以上；另外针对施工区域而言，若是其附近存在建筑物，则需要在建筑物上布设出位移测量点，从而对建筑物的沉降及位移进行实时监测。

4.结束语

在本文中在无掩护状态下的高桩码头，在实际的施工过程中均会受到自然因素的影响，包括风浪和潮位等。此时也是极其引发安全事故的发生，造成严重的海损事故。因此在施工中首先应该做到防波堤建设，同时设置护围等再进行工程建设，以进一步确保码头工程可以正常开展。

参考文献：

[1]涂国金，王登武.无掩护状态高桩头施工技术分析[J].中国水运，2014，14（11）：320-321.

[2]杨文华.无掩护状态下的高桩码头施工技术要点研究[D].天津：天津大学，2009.