灌注桩在水工码头结构加固中的应用

灌注桩在水工码头结构加固中的应用

周洋

长江重庆航道工程局  重庆  400012

【摘要】灌注桩技术是建设工程中非常重要的技术之一，其应用情况将直接影响到后续的建设质量。近些年来随着这一技术的不断完善，该技术已经应用到了较多领域，其中码头建设便是一个重要的领域。对大型码头进行开发或者是建设时，便可以利用灌注桩技术保证建设的安全性和质量。只有保证灌注桩技术使用的合理性，才能够进一步促进水工码头工程建设质量的进步。本文据此对灌注桩在该项目中的应用进行了一系列分析，旨在为今后工作提供参考。

【关键词】灌注桩；水工；码头；结构加固

随着经济全球化的发展，远洋航运受到了人们的广泛关注。但是当下我国大型码头建设中依然存在着众多不足，使得我国航运发展受到了制约。我国在航运方面设置了较多码头，但是这些码头并不能够最大化地满足航运需求。基于此还需重点加强码头建设，对其进行合理加固。在这一状况下施工人员还需重视灌注桩的使用优势，为我国远航建设奠定基础。

一、码头结构分析

码头有着多种分类标准，从码头建筑结构方面对其进行分类，能够将其分为重力式码头、板桩式码头、高桩式码头以及组合式码头。其中重力式码头指的是利用本身码头的重量保持船舶滑动的稳定性。其建设通常采用墙身、海底基石等结构进行建设，其本身的结构非常坚固，该方式适用于土质好且本身较为牢固的码头，能够整体上提升其耐久性。其次板桩式码头指的是由一系列打入地基的板桩所形成的板墙，该结构具有良好的挡土性，同时其抗压性良好。为了降低其中受到的弯曲力，需要在上部添加拉杆，这一拉杆能够从整体上分解其拉力。再者高桩码头比较适用于一些地基较为松软的码头，该结构中会将桩体与上部结构连接到一起，以此让下部基础结构承担较多压力，该方式下所构造的码头结构耐久性较差，所以使用并不广泛。此外组合式码头通常用于一些自然条件较差的码头，难以通过单一方式保证结构的稳定性。因此需要多种结构共同作用以此保证码头的装卸能力，该方式便被称之为混合式码头，在使用时还需根据码头具体状况选用不同的结构。

二、码头桩体出现的问题

高桩码头向来有着结构简单、波浪反射小等特点，因此会更多地使用到码头建设上，但是传统高桩也有着不少问题。从结构角度进行分析，高桩码头向来由上部结构及其灌注桩斜拉桩组成，其中上部结构主要对压力进行传递，之后将码头上的重量都转移到桩体上。而水下直桩通常承担着较多的荷载。斜拉桩通常会用来减少码头结构水平位移状况。但是这一状况下，很难真正对水平位移进行合理控制，若想要进一步加强控制力，便需要重视斜拉桩夹角的优化。这也代表着斜拉桩会因此受到较多损坏，导致其水平位移控制能力降低。此外高桩码头在后续使用过程中也极易遇到断桩及裂桩等问题，甚至会导致码头使用受到威胁。为了防止这一问题的发生，灌注桩加固技术慢慢进入到人们的视野中，其施工流程如下图1所示。

图1 灌注桩施工流程

三、灌注桩设计技术的分类和优缺点分析

灌注桩技术可以从成孔方式的不同方面进行分类，基于此可以将其分为钻孔灌注桩以及嵌岩灌注桩两种，一般使用较为广泛的便是嵌岩灌注桩。该技术属于新兴技术，能够被用于各类复杂施工环境中，其有着以下三个优势。首先该技术能够利用岩石本身的强度将嵌岩作用到这一强度之上，该方式下可以更好地增加侧阻力。其次该方式往往压缩性较小，所以在群桩建成之后，并不会降低自身的承载力。再者嵌岩灌注桩本身抗震性能良好，具有减震效果，因此可以更好地应用到工程建设中，提高其稳固性。不过在实际工程中，若想要提高建设质量，确保工程的稳定性，便需要保证每一个灌注桩的合格性，不可有任何失误。所以从工期上来讲，利用这一技术往往会导致工期延长，成本也会随之加大。此外嵌岩灌注桩施工过程中容易遇到漏水状况。针对这一状况仅仅依靠工艺改进难以取得良好的效果，还需从加厚沉箱厚壁的角度进行思考，安装相应的滑道板。该方式需要重视沉箱厚度的合理性。

四、灌注桩在水工码头结构加固中的应用

1. 提高沉箱码头垂直承重力

在对沉箱码头进行改造的过程中，需要将其转变为滑移式装船，在对现场进行分析的过程中发现，其地基厚度有超过7m的状况。因为所面对的地势环境变化较大，因此难以满足滑移式装船的要求。所以若想要对其进行合理改造，便需要重视灌注桩的使用，以此对货物滑动所产生的承载力进行控制。原本沉箱码头多用碎石进行空隙填补，所以并没有设置相应的安装孔，若在穿透碎石的状况下进行打孔，便需要耗费较多成本，也会提高施工难度。为了更好地解决这一问题，可以利用钢套管跟进的方式完成工作。实际操作中需要将碎石填充工作放在灌注桩施工结束之后，同时需要对表面进行找平，完成工艺修复。该方式下货物滑动所产生的压力等都能够通过灌注桩加以支撑，其货物运输的稳定性能够得到有效保证。

2. 对方块码头整体性加固

在对某一大型拖轮方块码头进行改造时，发现这一码头结构已经出现了较多损害，其倾斜、位移状况 严重。位移产生的主要原因是船舶在靠岸时会产生较大的冲击力，这一冲击力比码头结构的承载力更大，因此导致大量倾斜位移状况的发生。若想要真正解决这一问题，还需对下部基石的稳定强度进行加大。在改进过程中可以通过以下方式进行。首先需要开孔完成灌注桩的修筑，该状况下需要将分散的方块连接起来，之后建立一个统一的整体，这能够从整体上提高其稳固性。其次可以将升降这一方式用入到工程中进行改善，这一改善下即使大型船舶靠岸，其产生的冲击力也能够被很好地接纳，其稳定性能够得到保证。

3. 加固高桩码头岸坡

在对高桩类型码头进行分析时发现，其因为坡体本身具有较多重量，因此导致土体慢慢朝着海水方向移动，这使得桩基出现了变形状况，甚至出现了位移。撞击移动状况已经使得整个码头的结构形态发生了一定变化，其倾斜、长度缩短等状况较为明显。在调查之后发现若是在以往的浅基础挡土墙外部施加压力，虽然能够有效平衡部分自重，但有较大的可能导致桩柱变形。因此需要重视灌注桩在这一结构平衡中的应用，在具体操作过程中，也可以通过作用力转化的方式对桩基加以保护。

五 结束语

综上所述，灌注桩技术是当下码头上较常使用的一类加固技术，其在码头建设领域起到了良好的作用。不过在其建设中依然存在着不足，需要技术人员进行深入探究与分析。若想要真正提高码头建设质量，还需做好系统性研究与分析，根据码头具体状况制定合理的加固方案。灌注桩本身具有较高的强度，能够真正提高建设质量，工作人员需要重视该方式的使用，为后续建设奠定基础。

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