高桩码头挡土墙沉降原因分析及修补工艺

程 路

山东港通工程管理咨询有限公司，山东烟台 264000

高桩码头是应用广泛的主要码头结构形式。高桩码头适宜做成透空结构，其结构轻、减弱波浪的效果好、砂石料用量省、对于挖泥超深的适应性强。高桩码头适用于可以沉桩的各种地基，特别是软土地基。在岩基上，如有适当厚度的覆盖层，也可采用桩基础；覆盖层较薄时，可采用嵌岩桩。但高桩码头的缺点也较明显，对地面超载和装卸工艺变化的适应性差；接岸结构处理不当时，易发生侧向位移、变形、开裂等现象；耐久性不如重力式和板桩式码头，构件易损坏且难修复。

1 高桩码头接岸结构施工流程 （见图1）

图1 高桩码头接岸结构施工流程

高桩码头与后方护岸设施采用简支板连接，板后设置挡土墙。码头岸坡主要靠挡土墙结构来维持稳定。挡土墙混凝土强度等级一般为C35以上，现场浇筑，墙内均匀分布钢筋。挡土墙多采用两次浇筑，基础和墙身分开浇筑，并预埋好连接钢筋，且连接处混凝土应凿毛，并清洗干净。混凝土浇筑完毕后，应按照规定养护，墙后回填应该在挡土墙混凝土强度达到设计要求后才能进行回填。墙后必须回填均匀，摊铺平整，填料符合设计要求。墙后一定范围内，不得有大型机械行驶或作业，为防止碰坏墙体，应用小型压实机械碾压，分层厚度不得超过设计要求，压实度大于或等于设计要求压实度。

下面以某港8#、9#散货泊位挡土墙为例，进行挡土墙沉降原因的分析和修补施工，码头接岸剖面图如图2所示。

图2 某港码头接岸剖面图

2 挡土墙沉降原因分析

2.1 原泥面开挖后回淤

原泥面开挖后，未及时进行沉桩施工，影响了后续混合倒滤层及块石回填的施工进度。待沉桩施工完成一部分后，才开始抛石施工，期间经过春节，间隔时间较长，造成了回淤和岸坡的坍塌。施工单位抛石前未对泥面进行测量和二次开挖，导致部分抛石底面高出设计高程。

2.2 块石回填后未夯实或碾压密实

施工单位抛填块石时，使用自卸卡车倾倒，施工完成后，未进行夯实或碾压，导致块石之间不密实，空隙较大。加载后，出现沉降。

2.3 墙后回填物未碾压密实

墙后块石回填后，未碾压密实，空隙较大。回填土分层厚度较大，碾压遍数少。

2.4 挡土墙后方超载严重

码头投入生产后，在挡土墙后方卸货，卸货后未及时倒运至堆场，导致墙后长期超载严重，造成挡土墙沉降。最大处沉降30cm，码头与简支板伸缩缝开裂达到6cm。码头挡土墙沉降情况见图3。码头与简支板开裂情况见图4。

图3 码头挡土墙沉降严重

图4 码头与简支板伸缩缝开裂

3 挡土墙沉降修补工艺 （见图5）

图5 挡土墙沉降修补工艺

3.1 挡土墙基本情况分析

在对挡土墙做出调整之前，需对挡土墙的基本情况做出分析，并根据原设计图纸，计算挡土墙上部简支板的重量，并据此合理选择顶升能力合适的千斤顶。对现场沉降量进行观测，确定挡土墙平均沉降量和最大沉降量，同时，根据修补之后的预留沉降量，确定千斤顶的支顶范围。

某港8#、9#散货泊位码头主体工程后沿简支板挡土墙处沉降较大，经测量平均沉降量达到25cm左右，最大沉降量达到30cm。造成简支板南侧标高低于北侧标高20cm左右。为使简支板南北两侧标高一致，保证面板均匀受力，需将挡土墙处标高上提，同时预留5cm调整后沉降量。需要修复的挡土墙长约280m，共26个结构段，其中10.48m结构段15个，重43.23t；12.23m结构段6个，重50.5t；13.42m结构段5个，重55.4t。每个结构段由3块简支板构成，简支板之间由板缝及面层钢筋混凝土浇筑成一个整体，结构段之间设置上下贯通的伸缩缝。根据这些情况，选取50t千斤顶，该千斤顶顶程为35cm，每个结构段选取六个千斤顶进行支顶。

3.2 千斤顶支架制作

为了确保千斤顶能安全稳定地支顶简支板，为千斤顶制作钢支架，千斤顶放在支架上面。支架采用一定厚度的槽钢做支腿，上面用钢板做支座。由于支架需放在挡土墙斜面上，支架必须根据挡土墙斜面坡度设计长短腿，确保支架放置在挡土墙斜面上稳定。

3.3 支顶施工

3.3.1 支架的放置

支架放置在挡土墙底部斜面上后，支架支腿与挡土墙接触面，需用木楔塞紧 （见图6）。为了防止在支顶简支板过程中支架滑移，在支架上设置斜撑，再用槽钢将支架与码头后边梁支顶住（见图7）。

图6 支架支腿塞入木楔

图7 千斤顶支架与码头固定

3.3.2 千斤顶的放置

根据实际情况，调整支架，或在支架顶部增垫木方，尽量使千斤顶底面水平，便于千斤顶的支顶。千斤顶的顶点位置宜选择简支板吊点处。

3.3.3 支顶施工

待一个简支板分段下，所有千斤顶放置完成后，进行支顶的施工。施工前，需要人工将简支板和码头伸缩缝内的杂物全部清理干净，保证伸缩缝处上下贯通。简支板与后方堆场交接处，开挖沟槽，将回填砂清理到挡土墙顶标高以下，避免在顶板时回填砂流入挡土墙侧。

支顶过程中，需设专人指挥，确保所有千斤顶同步进行，防止不均匀受力情况发生。同时，派人观察简支板支顶情况，若支顶过程中，相邻简支板相互挤压，导致简支板破碎，或简支板出现裂纹，需立即停止施工，并根据实际情况调整。

3.3.4 砌筑缝隙

千斤顶将简支板支顶至相应标高后，立即将已经预制好的垫块放至橡胶支座位置，在垫块上再放橡胶支座，挡土墙与简支板之间的缝隙建议采用联锁块进行砌筑，砂浆勾缝，砌筑高度为橡胶支座底面 （见图8）。砌筑完成后，在表面涂抹砂浆，防止出现空隙 （见图9）。

图8 使用联锁块和预制的垫块砌筑缝隙

图9 砌筑完成后，涂抹砂浆

垫块平面尺寸与橡胶支座尺寸相同，垫块厚度根据简支板的不同沉降量相应预制 （垫块混凝土强度应高于挡土墙混凝土强度） ，垫块内配制钢筋。为了增强垫块与挡土墙之间的摩擦力，宜选用环氧砂浆做浆。

3.3.5 墙后回填

所有施工完成之后，同步收回千斤顶，并进行后方堆场回填，同时移动千斤顶至下一结构段，按上述步骤继续施工，直至完成所有简支板的支顶。

3.4 注意事项

（1） 支顶完成后，需在简支板和码头的接缝中填充泡沫板，并在上部填充一定厚度的发泡剂，防止杂物进入伸缩缝。

（2） 有条件时，宜选用同步液压式千斤顶，确保支顶同步。（3） 码头下方光线较差，施工时需配备足够的照明设施，防止出现安全事故。

（4） 施工前，需对施工人员进行技术交底、安全交底；施工过程中，施工人员必须严格穿戴劳保用品及安全帽，并指派专职安全人员、技术人员现场负责，确保施工人员安全。

总之，高桩码头挡土墙造成沉降的原因很多，需要结合具体情况进行全面排查和分析，从而找出问题所在，进而采用相应的支顶施工工艺等进行修补，从而保证项目安全稳定运行，全面发挥应有的保障功能。

[1] 王立鹏. 连云港庙岭集装箱码头挡土墙沉降的现场测定和分析[J]. 水运工程， 2010.

[2] 试析现浇砼重力式挡土墙码头施工质量控制及部分设计讨论[J]. 中国水运月刊， 2017， 17（5） ：186-187.