深水地下连续墙板桩码头施工技术研究

深水地下连续墙板桩码头施工技术研究

杨熠柯

天津港航工程有限公司 天津300457

摘要：

随着全球贸易的快速增长和大型船舶使用的普及，深水码头成为了世界各地港口建设的重要需求。传统的码头建设技术面临着成本高昂、环境影响大和施工难度高等挑战，特别是在深水区域。深水地下连续墙板桩码头施工技术，作为一种新兴的建设方法，应运而生，旨在解决这些问题。该文介绍了深水地下连续墙板桩码头施工技术的优势以及技术的要点，旨在为相关工作人员提供指导借鉴。

关键词：深水码头；地下连续墙；板桩；施工技术

引言：

随着全球化经济的发展，海运作为最主要的国际贸易方式之一，对港口设施提出了更高的要求，尤其是能够适应大型船舶的深水码头。然而，深水码头的建设不仅技术要求高，而且面临地质条件复杂、环境保护要求严格等挑战。深入研究深水地下连续墙板桩码头施工技术，不仅具有重要的实际应用价值，同时也对推动港口建设技术的创新发展具有重要意义。

一、深水地下连续墙板桩码头施工技术的优势

深水地下连续墙板桩码头施工技术以其独特的优势，正在成为现代港口建设中的重要选择。这一技术通过地下连续墙和板桩结合的方式，显著提高了码头的结构稳定性和承载能力。在面对复杂地质条件和深水作业时，该技术能够有效适应不同的环境需求，确保施工安全和工程质量。由于地下连续墙的连续性和密封性，此技术在水下作业时极大地减少了对周围环境的影响，特别是在防止水质污染和保护海底生态方面表现出色。与此同时，板桩的使用进一步加强了码头的防波护岸功能，保障了码头设施的长期稳定运行。在经济效益方面，虽然初期投资相对较高，但由于其维护成本低，耐久性强，能够显著延长码头的使用寿命，从长远来看，这种施工技术能够为项目带来更加可观的投资回报。此外，随着施工技术的不断进步和优化，其在提高施工效率和降低成本方面也表现出了巨大的潜力[1]。

二、深水地下连续墙板桩码头施工技术要点

（一）确保设计的科学和理性

在深水地下连续墙板桩码头施工技术中，确保设计的科学性和理性是实现项目成功的关键。这要求设计阶段必须基于全面而精确的地质和环境调查，以获得必要的数据支持。通过这些数据，工程师能够评估潜在的风险和挑战，如地质结构复杂性、水流动力学以及周围生态环境的敏感性。接着，利用先进的计算机模拟技术，对码头的设计进行详细分析，包括结构稳定性、承载力和抗波浪冲击能力，确保设计既能满足功能需求，又能抵御极端天气和海洋环境的影响。在此基础上，选择合适的材料和施工技术，如采用高强度、耐腐蚀的材料和适应深水条件的施工设备，进一步保障工程质量和安全。

（二）选择适合的施工方法

在深水地下连续墙板桩码头施工技术中，选择适合的施工方法是确保项目顺利进行的核心环节。这一过程要求施工团队对不同的施工技术有深入的理解和评估，以适应特定的地质条件和水下环境。施工方法的选择需要基于对项目位置的具体地质调查，包括土壤类型、水文条件以及其他可能影响施工的自然和人为因素。针对深水环境，通常采用如抓斗挖掘或泥浆护壁技术等专业方法来确保地下连续墙的精准施工。同时，板桩安装可能采用振动打桩或静压打桩技术，根据地质硬度和对周边环境的影响程度来决定。此外，考虑到深水施工的特殊性，选用的设备必须能够适应高压和水下作业的条件，保障施工人员的安全和施工效率。在整个施工过程中，利用现代技术如水下摄像和遥控操控系统进行实时监控，确保施工质量符合设计要求。

（三）板桩的选材与安装

在深水地下连续墙板桩码头施工技术中，板桩的选材与安装是确保整个结构稳定性和耐久性的关键环节。选材时，必须综合考虑材料的物理和化学性能，包括其强度、耐腐蚀性以及抗冲击能力，确保所选材料能够适应深水及海洋环境的苛刻条件。通常，钢板桩因其较高的强度和较好的适应性而被广泛应用，但在特定条件下，如需降低环境影响或应对特殊的化学腐蚀问题，也可能考虑使用混凝土或复合材料板桩[2]。安装过程中，精确性和技术的选择同样至关重要。施工团队会根据地质条件和设计要求，选择最合适的安装方法，如振动打桩、静压打桩或打桩锤打桩。振动打桩适用于较松散的土层，能够加快施工速度；而静压打桩则适用于对周围环境敏感的区域，因其减少了噪音和振动。无论采用哪种方法，都必须利用精确的导向和定位技术，确保板桩按照设计图纸准确安装，从而形成稳固的连续墙体。

（四）水下施工技术与设备的应用

深水地下连续墙板桩码头施工技术的实施，尤其在水下施工技术与设备的应用方面，要求高度的专业性和精确性。这一技术的核心在于利用先进的水下施工设备和方法，确保在复杂的深水环境中也能高效、安全地完成施工任务。为此，施工团队首先需要对施工区域进行详细的水下勘察，使用声纳扫描、水下摄像以及潜水员直接检查等方式，精确评估施工现场的地质和水文条件。在此基础上，根据施工需要选择合适的水下施工设备，如远程操控的潜水器、专业的打桩设备和水下施工机械，这些设备能够在严酷的深水条件下稳定运行，完成地下连续墙的挖掘、板桩的安装和混凝土的浇筑等关键作业。同时，为确保施工质量和人员安全，施工过程中的每一步骤都需要实时监控。利用水下摄像系统和其他传感器技术，施工团队能够实时获取施工进展情况，及时调整施工策略，解决水下施工过程中遇到的问题。此外，施工中还应采取各种安全措施，包括但不限于潜水员的安全管理、水下作业的紧急应对预案，以及对施工设备的严格维护，确保施工过程既高效又安全。通过这样的专业水下施工技术和设备应用，深水地下连续墙板桩码头施工能够克服深水环境带来的挑战，实现高质量的施工效果。

（五）加强安全管理

加强安全管理是深水地下连续墙板桩码头施工技术中的一个关键要点，其重要性在于确保施工过程中人员的安全和工程的顺利进行。为此，施工团队必须建立一套全面的安全管理体系，覆盖施工的每一个环节。这包括对施工人员进行定期的安全培训，确保每位员工都了解并能够遵守安全操作规程。同时，施工现场需要设置明确的安全标识，提醒工作人员注意潜在的危险区域和安全防护要求。在具体操作中，施工团队应使用先进的安全装备和保护措施，如穿戴合适的个人防护装备（PPE）、使用防护栏杆和安全网等。对于特别危险的作业，例如水下施工，更需采取额外的安全措施，比如使用专业的潜水员进行作业，并配备专业的潜水支持设施和救援设备[3]。此外，安全管理还需包括对施工设备的定期检查和维护，确保所有设备处于良好的工作状态，减少故障引起的安全事故。施工现场还应实施严格的危险源管理，对所有潜在的危险因素进行识别、评估和控制，避免事故发生。

总结：

综上所述，深水地下连续墙板桩码头施工技术作为港口建设中的一项创新技术，以其独特的优势，有效应对了深水环境下码头建设面临的多重挑战。通过对施工技术要点的深入研究，如选择适合的施工方法、确保材料的适应性和强化安全管理措施，该技术不仅提高了施工效率，降低了成本，还大大减少了对环境的影响。此外，案例分析表明，通过精确的设计和规划，深水地下连续墙板桩码头能够满足现代大型船舶的使用需求，提升港口的整体运营效率。在未来想要充分发挥该技术的潜力，还需要进一步的研究和实践，尤其是在材料创新和施工设备的发展上。

参考文献：

[1]赵辉,贾立新.京唐港区地下连续墙码头建设在引领板桩码头技术创新中的作用[J].港工技术,2011,48(03):37-40.

[2]甘乐,张星,吴国有.地下连续墙板桩码头帽梁施工技术总结[J].科技创新与应用,2020(08):140-141.

[3]田秀强.深水地下连续墙板桩码头施工技术研究[J].工程与建设,2023,37(03):1009-1011.