高桩码头桩基关键技术环节研究

高桩码头桩基关键技术环节研究

李军

岳阳市交通公路工程建设总公司 湖南岳阳 414000

摘 要: 如今随着经济的发展与社会的进步，在港口工程设计方面也有了很多的改进，而在这项设计之中关于高桩码头桩基的施工是重中之重，其性能参数的合格与否将对整个结构设计产生直接的影响。但是现阶段在该方面还存在着不少的问题，如何解决这些问题是亟待解决的问题。本文从其关键的技术环节入手进行分析。

关键词: 高桩码头桩基；关键技术环节；研究

随着码头施工技术的进步，高桩码头越来越受到青睐，并且在港口工程中得到了广泛的应用，而对于高桩码头而言，其结构中最重要的环节就是桩基。而桩基所需要的关键技术复杂度高，涉及面广，需要综合考虑很多因素才能确保结构的稳定，囊括了持力层和质量检测等众多环节。

1 关于桩基持力层的选择问题

持力层的深度需要参照相关的标准规范并且根据实际情况作出考量，但是一些缺乏经验的设计者没有严格按照规范行事，而是依照己将持力层设计的很深，导致在施工时出现了因沉桩达不到预定要求而出现的一系列问题，造成了人力，物力和财力上的浪费。为了避免这一情况，可以从以下几方面进行考虑。

1.1 多指标多参考

相关的设计人员在进行勘察要求的编写工作时，应该以尽量多的桩端指标作为参考，减少在施工时因偶然因素引起的误差，对于相关的勘察报告中所规划的持力层施工人员应该只是作为参考，要多依据实际的测量指标进行抉择。

1.2 事先测算桩基承受能力

对于桩基而言，其承受能力对应了持力层的上下限，在进行施工之前必须要考虑在桩基的承受能力范围中，同时也要满足相关的深度的要求，否则不仅有可能会造成桩基因承受过重出现断裂等情况，也会降低施工的效率。

1.3 保证桩径的合理性

对于桩基的承受能力而言，相关的规范中做出了明确的规定，但是在现实的工程施工中，经常会因为工期不足或者经费不够等原因产生问题，特别是施工人员往往会忽视静载荷试验，这个试验是通过在桩基上施加不同方向的力得出对应的实验曲线，然后根据实验曲线来判断其承载力水平是否符合要求，原理如图所示：

在现场进行施工时，需要根据实际的地形条件对该实验做出调整，如图是一个进行试验的现场图：

但是在实际中，有些施工人员直接根据以往的经验做出判断，这会给整个工程埋下隐患，可以从以下几个方面做出改进。

2 桩基承载力方面

2.1 在设计文件中罗列清楚

在针对桩基的承载力计算方面，由于相关的规范给出了一些不必进行静载荷试验的情况，但是只是借鉴以往的经验进行设计建造难免会出现问题，所以最好要进行静载荷试验，保证其承载力完全符合要求，这就需要事前对以往的相同的工程进行研究，并且依据正在进行的项目的实际情况在设计文件中罗列清楚，同时考虑到冲剪破坏发生的可能，对于有新填土层的区域要考虑到这种固结沉降会给桩基带来什么样的负面影响，并且将相关的注意事项也列写进去，以供相关人员参考，防止出现疏漏。

2.2 注重复核

在将桩基打入地下并且沉桩步骤进行完毕之后，施工人员要进行详尽的检查校验，找出没有沉到要求深度的桩基，并对其周围的土壤情况与土层分布情况进行复核，计算其承载力是否符合要求，从而保证所有的桩基在持力层的嵌入深度达到规范的要求，倘若无法满足规定的要求，就需要依据相关的指标重新进行承载力的计算并进行试验检测。

2.3 施工时对于桩基要界定清楚

在大部分情况下，桩基是需要钻岩的，这就对其承载力的能力大小提出了很高的要求，进行施工时，施工人员必须要界定清楚采用桩基的类型，依照周围实际的土层分布状况选择使用嵌岩桩或是灌注桩，并且考虑冲刷的影响对覆盖的土层的厚度进行核算，保证其符合桩基的深度要求。这里需要注意的是，对于嵌岩桩而言，由于岩面的风化程度也是桩基承载力的影响因素，并且是钻岩终孔的必要条件，所以必须要提前进行判定，尽管相关的规范没有明确的表达，相关的设计者仍旧需要在设计文件上说明清楚以便于后续施工的进行。

3 在桩身强度复核方面

在进行施工时，计算桩基的使用期内力是一个必不可少的环节时，而且在计算的时候必须要考虑与之相关的内力，但是这也同样是容易忽略的环节，在工程的设计文件中一般也少有涉及，但这是很重要的，设计者必须要对桩身的强度复核予以重视，同时要注意在不同的时间段予以不同的考虑。

3.1 在施工期进行桩身强度复核

在施工期进行桩身强度复核时，不仅要有正常的吊运核算，还要考虑到在沉桩工作完成之后对桩基的受力情况进行复核，因为在不同的介质中桩基会受到不同种作用力的影响，在这些作用力的影响下会在桩基的内部产生内力，这是施工人员必须要考虑的。

3.2在使用期进行桩身强度复核

在使用期间，码头有可能会靠泊吨级较大，使得桩基承受压力大，同时桩身的长度也相应地增大，这会产生由于重心偏移而造成的内力，再加上施工期中桩基所受的作用力影响而造成的内力，就对桩身自身的强度提出了很大的挑战，这是必须要进行桩身强度核算，这也将会直接决定桩基的选择。

3.3 在钢管桩使用期进行桩身强度复核

在钢管桩打入后的试用期间，其壁厚的计算至关重要，决定了其能否长时间使用。需要注意的是，在进行这方面的计算时，一定要考虑到腐蚀的因素，因为这直接影响到了其桩身的强度，并且将其可能腐蚀的厚度预先计算出来，并在施工文件上标识清楚采取何种防腐措施。

4 在打入桩方面

对于打入桩而言，由于需要打入到地下并进行沉桩，所以相关的规范对此有着严格的控制标准。要求首先要用到高程控制技术，并且时刻关注贯入度，当其达到预定的标准是即可停锤。若其没有达到符合的要求，则应该继续锤击。其次其下沉的深度也要考虑到周围的施工环境的影响，特别是水位的高低，施工人员必须要进行严格的校验，达到施工的要求时再进行后续工作。

5 在对桩基进行质量的检测方面

在对桩基进行质量的检测时，需要依据不同的桩基种类采取不同的措施，这些在相关的规范中均有规定，施工人员必须要按照规范行事。

5.1 对打入桩进行质量检测

对于该种桩基而言，有时需要打入较深的地下，这对于其质量的好坏提出了很高的要求，所以施工人员必须要在打入之前进行必要的检测，按照相关的规范，当发现实际贯入度不符合要求时，要使用高应变动力试验法对出现问题的桩基进行复核，必须要到其指标完全满足规范的要求时方可进行使用。这里一般使用声波透射法，通过发送声波，在地下预埋的声测管进行接受并且实时传递并检测相应的参数，如图所示是现场的施工场景：

5.2 对灌注桩进行质量检测

在对该种桩基进行检测时，必须进行完整的全体检测，这里就用到两种常用的方法，首先是依照超声波探测对其内部的结构进行分析的超声波检测法，该种方法适用于入土较深且地质条件等情况较为复杂的情况，可以分为三种检测方式，如图所示：

另外一种是通过施加低应变动力对桩身的刚度进行检测，然后通过相关的刚度换算得到桩身的刚度，测量原理如图所示：

这种方法适用于桩径较小且入土不深的一般情况，在使用检测法进行检测时，相关施工人员要依据实际情况决定采用哪种方式，并制定行之有效的方案供检测人员参考，防止出现不必要的问题。

6 结束语

如今随着我国经济实力不断增强，海上贸易也不断增多，对于优质可靠的港口的需求也日益迫切，一个优质的港口将是船只最理想的栖息地。而在这之中，其桩基的设计牵扯到了众多的技术，复杂度较高，但是又对整个港口的质量有着决定性的影响，尽管还存在着不少问题，但是只要针对其关键技术环节逐一分析，对症下药，将会使港口建设向优质化方向发展。

参考文献:

［1］中交第三航务工程勘察设计院有限公司．高桩码头设计与施工规范: JTS 167-1—2010［S］．北京: 人民交通出版社，2010．

［2］中交第三航务工程勘察设计院有限公司．港口工程桩基规范: JTS 167-4—2012［S］.北京:人民交通出版社，2012．

作者简介：李军（1983-10），男，民族：汉，籍贯：陕西西安，高级工程师，本科，主要从事公路与桥梁、港口与航道施工管理工作。