高桩码头桩基冲刷的加固措施

纪彬 张新华 中交二航局第一工程有限公司

与常规环境不同，高桩码头处于海洋环境中，由于空气、浪溅及水质中含有大量的氯离子等元素，会对周围的建筑物产生腐蚀作用，出现横截面损失或者承载力下降等问题。混凝土作为一种多孔材料，外界腐蚀因素极易侵入到其内部，造成钢筋锈胀等，因此加强对高桩码头桩基冲刷加固处理至关重要，不仅能够增强工程稳定性，且有利于延长工程使用寿命。

1.工程概况

基于文章研究有效性，更好地为码头桩基加固工程提供支持，本文选取具体工程项目作为研究对象。某高桩码头位于入海口，为千万吨级卸煤码头，由前、后平台及引桥组成。码头上部结构是桩帽、靠船构件、梁系等组成，桩基排架不知7+2根600mm＊600mm的预应力空心方桩组成。该码头于1986年竣工使用，经过多年运行使用，受到海洋环境的影响，桩基已经出现一定程度的损伤，亟待修复和加固处理，以此来延长码头的使用寿命，确保各项工作稳定运转，提高工程使用有效性。

2.码头桩基现状及原因分析

在对桩基进行加固处理之前，工程师对码头损伤情况进行全面、系统的调查和评估，当前桩基现出现如下几个问题：

2.1 码头整体形变

码头平台面和引桥面上的结构缝存在位移和沉降情况，其中缝宽最大处可达30mm，前后平台移位近60mm。

2.2 码头水深冲淤

通过对码头平台前后等位置的抽检，进行数据分析发现，码头前沿水域存在轻微的淤积，码头下面更为明显。

2.3 桩帽开裂

目前，现有的54个桩帽都存在一定程度的开裂情况，从形变角度来看，桩帽的损伤多集中在梁底位置。

2.4 桩身变位

码头平台出现倾斜现象，倾斜角度约为2.77%～3.65%之间，需要我们给予足够的重视。

通过对检测成果的分析和研究可知，产生上述问题的主要原因是混凝土自身碳化、加之钢筋腐蚀造成的损伤。高桩码头常年处于水位变动区，且海水的反复冲刷，其中的盐分都会逐步渗透到混凝土的裂缝当中。此外，水压作用下，潮位逐步下降，水分蒸发留下的盐分会存在于缝隙之中，对混凝土结构产生非常不利的影响。通过对码头构件氯离子含量的检测发现，所有的构件都已经超过标准含量。

码头长期运行过程中，前台水深无法满足泊位需求，为此，为了确保船只能够稳定停泊，工作人员会定期通过清淤等方式来确保泊位。这种人工开挖施工的方式，一定会导致码头结构体系产生变化，并且产生位移现象。针对下方的高桩来说，淤泥土层的压力会逐步向下渗透，土层之间的距离差会出现沉降问题，继而对工程上部结构构成影响。与此同时，桩周土质主要由淤泥、黏土构成，从承载力角度来看，并不具备较强的承载力，导致土体极易出现形变情况，如果形变达到一定限度后，土体侧向移位就会对桩基产生推力，如果超过桩基的承受能力，桩基就会趋于形变，最终造成码头结构破损。上文提到码头处于入海口位置，潮差大，长期水流冲刷桩基，会产生大强度的拉应力，潮汐往复作用后，会造成桩基的形变。综上来看，码头桩基存在破损情况，亟待修复和加固，确保码头能够正常运行，为各项工作顺利进行提供支持。

3.高桩码头桩基冲刷的加固措施

针对高桩码头桩基存在的问题，可以从以下几个方面进行加固处理。

3.1 削坡处理

将水域高程控制在标准高度，以此来满足船舶作业要求。当前，码头下方存在淤积情况较为严重，因此可以采取这种方式，按照设计要求对岸坡土体进行有效处理，确保土体处于稳定状态，减少甚至消除对桩基的负面影响。

3.2 防腐处理

由于码头所处环境较为特殊，为了延长桩基使用寿命，可以对桩基进行防腐处理，按照要求和规范，尤其是处于水位变动、浪溅区的桩基，更要给予足够的重视。通过这种方式，不仅能够避免桩基受到腐蚀，还能够延长桩基的使用寿命。另外，材料是工程不可缺少的一部分，不同的工程对混凝土性能要求也有所差别。通常来说，混凝土时由水泥和水构成，必要情况下还需要适当增加添加剂，以此来满足施工要求。所以在选择材料时，也要对材料进行严格的控制，通过强化混凝土性能的方式来提高混凝土的坚固性和耐久性，确保混凝土使用更加长久。

3.3 修复处理

由于现有桩基已经出现裂缝现象，针对此，可以坚持具体问题具体处理元祖，对于端部的纵向裂缝，可以先将破损的混凝土凿除，剔除掉那些不好的部分，然后对表面进行清洁处理，在涂刷好粘结材料，采用NBS聚合物砂浆予以修复处理。针对其中桩基缺陷部分，还可以浇筑不分散混凝土，这样一来，能够有效修复桩基结构，逐步替换掉那些存在问题的部分，提高桩基使用有效性。除此之外，日常维护也非常关键，需要相关人员给予足够的重视，定期检查桩基腐蚀程度，制定具体针对性维护方案，实现对桩基的有效保护。

3.4 加固处理

对于引桥部分，可以采用钢筋砼灌注桩进行加固处理。由于引桥部分相对重要，因此要格外注意该部分的稳定性。如果同一排架倾斜度超过3%，那么可以充分借助这一桩差作为载体，形成墩台效果，以此来提高码头的整体刚度，增强码头承载力，确保船只能够在码头稳定运转。还可以采用比基桩截面尺寸更大的玻璃纤维套筒作为模板，在二者中间填充灌浆料，这样形成保护屏障。相比较其他方法来看，玻纤套筒质量小、且方便快捷，修补之后不需要拆除，不会对周围环境产生不良影响，其中的材料自身性能更佳，对水不敏感，能够减少氯离子的渗透，有效抑制旧混凝土内的钢筋出现腐蚀现象。当前，对码头桩基的加固处理方法较为有限，还需要进一步深入研究，并引进国外先进的处理方法，提高加固效果。

4.结语

根据上文所述，桩基作为高桩码头工程关键部分之一，优化桩基设计和施工技术，并加强对其进行加固处理是当前码头稳定运行的重中之重。由于高桩码头所处环境不尽人意，其使用寿命也势必会受到影响。因此要加强对桩基加固处理，确保桩基稳定性。当前，根据桩基破损情况，可以采取加固处理、修复处理等多种方式和方法。另外，还需要加强对混凝土等施工材料性能的研究，通过提高桩基耐久性来避免氯离子对桩基产生的负面影响。随着科学技术的发展，还应加强对加固技术的研究，通过科学技术来提高码头使用寿命，从而推动我国海事工程长久发展。