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浅谈高桩码头工程施工质量的优化分析
摘要:自习近平总书记提出“一带一路”的重要思想后,我国沿海港口经济也迎来了巨大的发展机遇。新型高桩码头作为我国广泛应用的码头结构,最大的优势为环保,且对海流影响较小。但在施工过程中易出现裂缝、锈蚀和结构破坏等质量问题,本文以工程实例为依据,阐述了高桩码头工程施工方案的优化措施,有效保证了施工质量。
关键词:高桩码头;施工质量;优化分析
引言:
高桩码头一般由桩基、上部结构和接岸结构三部分组成,适用于软弱地基,被广泛使用在集装箱码头、油气化工码头或者外海码头中。高桩码头的接岸形式一般采用斜坡式,结构采用重力式结构,但由于施工流程多且复杂,施工工期较长,因此在施工过程中容易出现裂缝、锈蚀、位移或破坏等问题。
一、项目概况
八所中心渔港项目位于海南省东方市黄金海岸线上,被列为海南省六大中心渔港经济区之一,是一个将集现代化渔港、休闲渔业、滨海旅游、水产品交易、商贸旅游、餐饮消费、文化体验于一体的中心渔港。本工程新建渔业码头泊位35个,形成码头岸线1.7公里,新建防波堤4条,共2.1公里,形成东西双港池水域面积60万㎡。八所中心渔港项目桩基码头部分内侧两排采用φ1000 mm直径的灌注桩、桩基长度35 m ,外侧两排采用φ1000 mm的 PHC 管桩、桩基长度40 m 。
二、施工质量问题分析
(一)裂缝问题
在灌注桩混凝土浇筑过程中,由于灌注桩长度为35m,采用导管法浇筑时,混凝土大面积集中,热量不能及时散发,内部温度的升高就会产生内外温差较大的问题,内部抗应力持续高于抗拉力时就会导致裂缝的出现。由于温度差导致的裂缝往往没有规律可循,长度和宽度都很随机,这为后期的填补工作带来更多挑战[1]。若裂缝不能及时填补,会使整个码头结构的承载力受到影响。例如施工过程中砂浆量不足就会难以承受标准重量,混凝土养护不到位,裂缝也会随之产生。
(二)钢筋锈蚀和混凝土碳化问题
钢筋锈蚀和混凝土碳化也属于高桩码头工程施工过程中的常见问题,出现该类问题之后混凝土容易掉落且出现裂缝,这样就会使钢筋和混凝土的粘连力缺失,承压力也会随之受到影响。专业人士通常会通过测量碳化深度判断钢筋锈蚀程度,若碳化深度接近或已经超过混凝土的保护层厚度,则说明混凝土结构中的钢筋已经有大部分被锈蚀,若同时伴有裂缝,说明钢筋锈蚀的程度已经非常严重。
(三)剥蚀问题
由于高桩码头中的钢筋混凝土持续处在潮湿环境中,锈蚀速度会明显加快,进而也会导致出现剥蚀问题。剥蚀问题会引发一系列其他现象,例如高桩码头支座遭到破坏,支座发生不同程度的位移,支撑能力明显降低,基本功能缺失,垫块被压碎等。并且同时混凝土外观也会出现漏石、酥松起落、蜂窝麻面、剥落等现象,高桩码头断面尺寸也会开始缩小,为码头的正常运转会带来严重影响。
(四)结构破坏问题
出现结构破坏问题往往是由于在施工过程中,施工人员没有严格按照相关工艺,或者没有采取科学的施工技术,从而导致结构构造不合理。不合理的结构会使码头难以承受预期载荷,加重结构变形。除此之外,若施工过程中流程和工艺都没有问题,但是码头的实际载荷比预期载荷较高,地基就会出现不均匀的沉降或倾斜,久而久之也会出现结构的老化和变形,从而出现破坏问题。
(五)其他问题
除上述主要问题之外,高桩码头工程施工过程中还会有其他质量问题需要引起重视。
第1,桩基长期使用会出现抗压力不足。
第2,施工过程中桩基深度较浅,后期使用会影响耐久性,甚至出现开裂。
第3,在处理地基时,若方法不当,边坡稳定性会受到影响,如位移、滑动等,严重的会导致桩基受损。
第4,在恶劣天气环境下,若不重视桩基的维护,很容易使整个码头受到影响。
三、施工质量优化措施分析
针对上述施工质量问题产生的原因分析,根据工程实际及施工条件,对各工序的施工质量制定了保障措施,从而确保工程质量。主要质量优化措施分析如下:
(一)控制桩位精度
采用护筒沉放,再通过直角强化的方法对整个桩位进行控制。在此过程中,测量人员要关注垂球下放测量桩基垂直度的结果,确保所有数据符合图纸要求。灌注桩的钻孔阶段也要通过测量确保钻机和护筒的中心处在同一条线上,并且钻孔结束之后还要通过沉渣厚度以及泥浆比重进行再次检测。只有检测合格才会进行下一步的钢筋骨架安装工作。
(二)控制岸坡稳定性
施工人员要从开挖顺序、开挖流程等环节高度重视挖泥过程。必要时候要采取分层次分阶段的方法进行,每一阶段完成之后要通过监管人员的认真检测,验收合格之后进行下一阶段的施工[2]。在打桩期间也要重视打桩的顺序,尽可能采取避震措施,减少打桩对岸坡稳定性以及地基造成的影响。打桩全程管理人员、设计人员和施工人员都应当实时进行监督,保证工程质量。
(三)控制沉桩施工
在沉桩过程中,施工人员首先要研究图纸要求,然后对施工环境中的土质质量、土层分布、硬夹层等详细测量,以此确定沉桩工艺的选择。若需要钻探的地方也要及时进行钻探。其次,单桩的承载力要完全按照试桩过程中的流程和数据进行,例如沉桩时使用的工具型号、桩尖埋入土层的深度以及力度等要完全相符。第三,若没有进行试桩操作,或者土质过分坚硬,可以通过试验获取所需数据,提高沉桩的稳定性。最后,确定土层标高时也要充分考虑土层变化的无规律性。
(四)控制材料选择和使用
任何一项工程的施工过程中,材料的选择和使用都非常重要。高桩码头工程施工中,材料的采购、运输和存储都应当严格把关,确保材料符合工程要求。首先,选择450kg/m3以下的普通硅酸盐水泥,用碎石或者卵石做粗骨料。细骨料的选择要用中砂或者细度小、颜色淡、含碳低、质量稳定的优质Ⅰ级粉煤灰和木钙减水剂,材料搅拌中添加适量的缓凝剂,能够有效避免后期出现裂缝或者碳化。其次,添加钢筋阻锈剂,防止钢筋锈蚀。最后,对外漏钢筋涂抹隔离层,防止长期由于风吹日晒雨淋出现侵蚀。
(五)控制混凝土浇筑质量
一是混凝土的配合比要严格通过试验确定;二是要确保孔底杂物清楚干净;三是灌注桩浇筑方法以导管浇筑为主,第一罐混凝土相对于其他混凝土,测量会更加严格,整个浇灌过程会采取连续不间断的方法;四是要严格按照规范要求做好养护工作。
(六)控制墩台施工
一是要在墩台表面采取必要的除锈处理和磨砂处理,防止表面容易出现锈蚀现象。二是在墩台的底部使用八字角处理,防止墩台底部如果受力不均也会出现悬臂下沉的现象。三是在竖直角上再进行圆角处理,有效防止由于船只碰撞出现损坏。四是在墩台大体积混凝土浇筑时注意以下三点工艺技术:
第1,分层浇筑大体积混凝土时,每层表面的浮浆、软弱土层及松动的石子都应当进行清理,确保粗骨料露出再进行下一层的浇筑。清理时可以选择压力水冲洗,但要注意不要留有大量水分。
第2,混凝土流动低或者采用非泵送方法时,每层浇筑过程中要确保接浆措施的合理选择。
第3,浇筑混凝土的平面面积较大时,可以先浇筑后填缝,这样可以促进混凝土内部的热量及时散失,减少内外温差。
四、结束语
高桩码头属于大型基建工程,整个施工质量关系到码头工程结构的整体安全。通过对施工质量问题产生的原因进行剖析,针对质量控制要点提出切实可行的优化措施,有效保障了工程质量。同时在工程实施过程中相关人员应当提高自身责任意识,严格按照规章流程,采取科学合理工艺,全面保证高桩码头工程的施工质量。
参考文献
[1]董平.高桩码头工程施工方案优化[J].工程建设与设计,2019(18):176-177.DOI:10.13616/j.cnki.gcjsysj.2019.09.283.
[2]肖冉.高桩码头工程施工方案优化分析[J].中国水运,2018(10):65-66.DOI:10.13646/j.cnki.42-1395/u.2018.10.024.
[3]林辉湖.高桩码头工程施工质量控制[J].珠江水运,2021(15):44-45.DOI:10.14125/j.cnki.zjsy.2021.15.018.
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