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摘要:随着社会经济的飞速发展,港口贸易逐渐增多,港口工程施工规模逐渐扩大,并且其设计方式和工艺技术也在一定程度上得到规范和完善。高桩码头作为港口工程施工中的重要组成部分,虽然已经拥有成熟的施工工艺和完善的施工理念,但是受荷载作用、结构单薄等一系列影响,仍然存在裂缝、剥蚀等质量问题,严重影响高桩码头的安全性和可靠性。因此,本文结合对高桩码头结构病害问题进行深入分析,并针对性提出施工质控措施,希望能够为类似工程提供参考借鉴。
关键词:高桩码头;结构病害;问题;质控措施
引言:
高桩码头是现代港口工程中较为常见的一种码头结构形式,相对于其他码头结构而言,具有结构简单、荷载较大、用料较少、对挖泥超深的适应性较强等多种优势,并且随着科学技术不断进步,高桩码头施工工艺和设计方式与得到了进一步完善和优化。然而,相对于重力式码头和板桩码头而言,高桩码头耐久性较差、整体结构单薄、构件容易损坏,并且抗震性能较差。导致高桩码头存在诸多病害,严重甚至会引发坍塌事故,不仅影响港口工程整体质量,还会威胁人们的生命财产安全[1]。因此,本文针对高桩码头存在的常见病害以及质量控制措施进行分析,对提高码头安全性、可靠性、稳定性而言具有重要意义。
一、高桩码头的结构特点
高桩码头应用频率较高、使用时间较长,因此其稳定性和安全性直接影响港口工程整体性能。在工程施工过程中,高桩码头主要由三个部分组成,具体来说:
第一、桩基部分。目前工程在施工过程中主要应用预应力混凝土管桩,其结构形式为直桩和斜桩混合布置,并使用柴油机打桩锤沉桩。
第二、上部结构。高桩码头上部结构节点多,工序多,工作面狭窄,受潮水限制。上部结构通过节点与桩连接成整体,节点结构和节点施工对码头的整体稳定性和耐久性影响很大,是工程施工的一个关键点。
第三、接岸结构。工程接岸结构为斜坡式。上文提到,由于高桩码头结构单薄,在施工过程中,为了避免边坡过陡,导致码头产生移动或桩基受到破坏,在接岸结构施工过程中采用直立式施工形式[2]。
二、高桩码头结构病害问题
(一)地基沉降不均
地基基础沉降不均是高桩码头产生病害的常见原因之一,轻则会导致码头开裂,重则会导致码头倾斜或坍塌。工程沉降不均问题大多位于接岸挡土墙位置。导致挡土墙结构产生倾斜,对码头结构造成一定程度的积压,使得码头结构遭到破坏。
(二)裂缝问题
工程投入使用后在不同程度上产生裂缝问题。引发裂缝的问题有很多种,其中包括:混凝土质量不过关、没有控制好混凝土浇筑时间和浇筑面积等。现阶段,裂缝已经成为高桩码头普遍存在的问题之一,并且裂缝程度对码头造成的危害也不尽相同。一旦产生裂缝问题没有及时处理,会导致钢筋与空气和水源接触产生锈蚀,最终影响钢筋结构整体性能,严重威胁码头安全性和稳定性。
(三)钢筋锈蚀问题
工程钢筋混凝土结构存在钢筋锈蚀问题,其引发的后果不可小觑。一旦钢筋混凝土锈蚀,将会导致混凝土结构产生一系列问题,例如:开裂、剥落以及黏合力不足等。另外,受到腐蚀的钢筋截面积会逐缩小,从而严重影响其荷载能力,最终引发安全事故。
(四)剥蚀问题
结合工程混凝土结构可以看出,表面经常存在严重的剥落、蜂窝麻面、露石等问题,而这些问题统称为剥蚀。一旦支座存在剥蚀问题,将会导致支座产生严重位移,从而影响其支撑能力或丧失功能性,最终引发其他病害产生。
(五)结构损坏
工程在施工过程中,高桩码头诸多关键结构位置存在施工不规范或零件强度不足等问题。导致高桩码头投入运行后,随着时间推移,结构变形、失衡等问题逐渐暴露,为码头结构整体性能带来严重负面影响[3]。
(六)人为因素
随着社会经济不断发展,港口贸易逐渐增多,由于人们在使用码头过程中存在不当行为,或堆载不符合设计需求,导致码头结构受到严重损害,最终导致码头结构丧失功能。
三、高桩码头结构施工质量控制措施
(一)严格控制沉桩施工效果
在码头结构施工前,施工单位需要对施工区域的土层、图纸、厚度、持力层等进行实地勘察,全面了解当地地质情况,如果在勘察过程中存在疑问,需要通过补钻方式深入研究。完成勘察工作后,需要做好试桩工作,从而确定施工中所用的桩锤型号、桩尖入土深度等信息。保证在实际施工过程中,严格按照试桩结果展开工作任务。工程在实际施工时,存在持力层土质坚硬问题,为了保证施工质量,需要施工单位在沉桩前做好试验工作。除此之外,桩长也是影响码头结构整体性能的根本原因,因此在制定桩长过程中,施工单位应结合施工区域周边土质进行分析,并充分考虑误差问题和桩顶损坏导致截桩问题。保证在沉桩过程中能够严格按照相关和流程展开。
(二)严格控制上部结构施工过程
第一、钢筋保护层起到保护钢筋的作用,避免钢筋直接裸露的混凝土层,在施工过程中,保证钢筋保护层的厚度和强度才能避免结构出现漏筋和蜂窝、孔洞等,保证钢筋不锈蚀,混凝土不剥落。保护层的厚度和强度主要取决于钢筋保护层垫块和模板处混凝土振捣。垫块制作应采用定型加工的模具,使用梅花形和圆饼形垫块最优。在振捣模板附近混凝土时,严禁施工人员在钢筋上随意走动,对钢筋密集处采用小振动棒或外挂附着式振捣器进行振捣,确保混凝土密实,减少表面缺陷。
第二、严格认真把控混凝土配合比设计,选择合适的原材料,控制原材料计量偏差,禁止混料、随意加水,严格控制分层下料厚度和振捣时间、保证混凝土振捣密实;施工过程中采用“帮包底”的支模方式或者采用“帮墩底”支模方式,侧模底模设置“弹性止浆条”。模板表面必须清理干净,在浇筑前模板表面保持保湿状态。减少混凝土表面出现蜂窝、麻面、气泡、漏石等表面缺陷。
第三、在施工过程中,尽量缩短两次浇筑混凝土间隔时间,一般控制在3-5天,最长不超过一周;严格控制下部混凝土的分层浇筑厚度与间隔时间,在易发生裂缝的部分停滞一段时间,待下部混凝土完成大部分沉缩时再浇筑上部混凝土,对沉缩裂缝部位混凝土进行二次振捣;混凝土终凝后,马上采取养护措施,养护必须采取覆盖土工布、塑料薄膜等材料保水,禁止干湿交替;安装梁板预制构件时,座将饱满,防止构件外伸钢筋阻隔导致面板架空。通过对混凝土浇筑过程质量控制以及构件安装质量控制,避免混凝土产生约束裂缝、沉缩裂缝、收缩裂缝及结构裂缝。
第四、加强原材料及构件质量控制,保证码头整体结构质量。加强项目上人员教育培训工作,提高参建人员对原材料进场质量控制的重视程度,学习并掌握相关检验标准对各类原材料的抽样复检和取样要求;加强对工地试验室的管理,加强材料的检测频率和规范性,建立材料进场质量检验管理台账,严格掌握各类材料的厂家、规格、型号、见证取样,使用在工程中的材料完全符合图纸和规范要求,保证工程施工材料的质量。
(三)护岸稳定性,直立护岸施工要根据地质情况选择合理的施工方案,基槽开挖时,开挖层中留有适当的厚度作为保护层,严禁超挖,并用换填砂土的方法处理,精致附土贴坡,开挖后立即浇筑混凝土底板或进行封底;基槽开挖土不得就近堆放,堆放不能影响边坡的稳定;直立式岸壁结构墙后回填料、回填速率、压实度一定要符合设计要求,回填后一定要做好沉降和位移观测;直立式护岸施工结束后,雨季期间防止雨水渗入土坡,在坡顶挖截水沟、在坡面铺设隔水土工布等措施。
结束语:
综上所述,本文结合高桩码头结构特点以及病害产生的影响进行分析。可以看出高桩码头工程施工优劣,不仅能够影响码头整体性能,还与人们的生命财产安全息息相关。因此,在实际施工过程中,施工单位需要重视做好各施工环节的质量控制工作,强化管理力度,保证高桩码头顺利、安全完成施工。
参考文献:
[1]马鸿舟.高桩码头结构病害问题分析及施工质控研究[J].现代盐化工,2017(2)22-23
[2]易红强.高桩码头结构病害问题分析及施工质控研[J].建筑工程技术与设计,2018(17):435.
[3]单凤安.高桩码头结构的病害分析及施工的质量控制[J].全文版:工程技术,2016:142.