無掩護狀態下的高樁碼頭施工技術分析

黃暉

摘 要：由于目前無掩護狀態下的高樁碼頭在施工過程中會受到來自風向及海水等自然條件的影響，因此在具體施工中會出現諸多技術上的問題，影響到整個高樁碼頭工程的施工效果。本文首先通過列舉一工程案例，其次對無掩護狀態下的高樁碼頭難點進行分析，最后再具體針對施工技術進行深入的探討。

關鍵詞：無掩護狀態下 高樁碼頭 施工技術

在針對港口建設施工時，常見的碼頭結構形式是高樁碼頭，但是自然環境是期間的主要干擾因素，繼而會涉及到一些新的施工技術問題。為了促使無掩護狀態下的高樁碼頭施工工藝在具體施工中得到有效控制，不拖延施工進度，因此成為了該項工程項目施工中的一項重點內容。

1.工程案例

位于某沿海城市港口建設無掩護狀態下的高樁碼頭工程，且該工程防波堤外設置在港口的南北方向處，其主航道建在15+210處的北側里程下。工程平臺、靠船墩、引橋以及平臺及棧橋等輔助建筑是重要的水工建筑物。泊位水深設計在23.5m，長寬為458m×110m；港池水深設計在20.5m，實際面積為80萬m2。

其碼頭平面設計所采用的是碟型布置，并設計出+8.4m的碼頭高程（所設計依據都為該港口最低潮面來進行起算的，以下數據同理）；棧橋實際長寬度為96m×11m；引橋長寬為8564.6m×8.8m。在工程施工過程中，采用樁基墩式結構進行下部結構建設，鋼管樁、混凝土方樁用于樁基建設。同時，采用現澆鋼筋混凝土作為墩臺的實際結構。設計出T型梁在引橋橋面及結構棧橋設計中進行有效運用，并且將預制鋼筋混凝土構件當做T型梁。打設鋼樁在實際工程量的設計為241根，混凝土方樁3521根，澆筑墩臺為758個，安裝的T型梁為1542件。

2.高樁碼頭難點分析

高樁碼頭在具體施工中由于其作業戰線較長，且沒有可以依靠的岸線，因此對船舶較為依賴。一般都同時展開各個施工面，來進行具體施工，錨纜在具體的船舶之間實施干擾，這就增加了成本管理及質量管理的風險。

3.高樁碼頭施工技術

3.1板樁預制技術

在實際施工過程中會使用到矩形斷面板樁，為了將板樁可以快速、整齊的打入地基之中，且能與板樁進行緊密貼合，需要在其板樁兩側安設陰陽榫。具體的施工操作方法是：從一側的板樁頂到樁尖位置處做通長陰榫，再向下至樁尖位置安裝陽榫，以此形成空腔，并利用塑料袋裝滿細石混凝土進行填塞，以防止發生漏土漏砂的現象發生。在針對樁底板端進行施工時，為了有效減輕施工難度，可以在板樁厚度方向處做一個尖榫，在借助施工中地基力對斜面產生推擠力的作用下，會使得板樁牢牢地依靠在一起。由于工程中板樁所設計出的尺寸較大，一個樁的重量大致在12t左右，且定位拐角樁的重量在14t，因此為了防止板樁將利用靠近擬建區域空地作為實際的板樁預制場地，其板樁在預制過程中必須確保樁身一次澆筑成型。其板樁碼頭依靠著板樁下部的凹凸槽膠合來形成連續的擋土墻，并將其安排好沉樁順序。

3.2岸坡穩定的具體控制

目前碼頭工程施工中最為常見的控制內容就是高樁碼頭的岸坡實際穩定程度。根據上述高樁碼頭工程案例中，岸坡基槽挖泥在高樁碼頭工程設計中，以-21.5m設為底高，實際邊坡比設計為1：4，基于高程中原泥面可以設計為3.5m～5.5m范圍內。岸坡地質條件在上述工程中相對較差，淤泥含水量在地表層中含量十分高，種種原因的制約下，導致岸坡的穩定性較弱。基于此，將岸坡的穩定性在施工環節中進行有效控制，需要嚴格的控制挖泥分段層，并且針對開挖施工順序進行有序安排。除此之外在對岸坡造成不利影響的打樁振動，需要減少該振動次數，并對其產生的不利因素進行有效控制，針對岸坡變化情況實施全天候的監督，并對施工速率在基于邊坡穩定的前提下進行科學化調整。下面是針對在監測岸坡穩定性時，所列舉出的主要問題：

其一，監測點進行合理布設。具體可以沿著順岸方向上的碼頭岸線，來設計出相應的深層測斜儀，且間距不得超過85m，且測斜儀實際埋入深度不能比碼頭前沿設計再小3m。

其二，針對側向位移實際標準進行嚴格控制，其側向位移速率標準要在≤5mm/d且總位移值在≤32mm的范圍內。3.3沉樁施工

沉樁施工主要包含陸上沉樁和水上沉樁兩種。具體我們來分別進行闡述：首先是陸上沉樁。在具體施工中一般導向架都會安置在地表面，需要運用單獨打樁的方式進行施工，在每1～2根的板樁上一次打上高程，如圖1所示。

從圖1可以看出，該施工工序中無需安設較高的樁架，且施工工序較為簡單，但是該施工方式極容易導致板樁出現沿著板樁軸線發生傾斜的現象，且榫口很容易松開，板樁處容易出現錯牙。如果在實際施工中其板樁碼頭板樁墻是連續性的，就需要在具體施工中格外的注意頭幾根樁，且在打樁時會出現沿軸線方向的傾斜量，程度較小時還會采用修鑿樁尖斜度方法來進行有效調整，并加大拉力修正，如果個別樁存在傾斜較大的情況下，還需沿著傾斜板上的斜線打上楔形板樁給予及時的補救。

在上述工程中主要利用了GPSRTK海上沉樁實時定位系統，以便于進一步觀察樁體的情況，同時控制沉樁和其上部結構，了解其細部放樣，方便下一步施工。在應用此系統的時候，應該做到的是通過兩臺全球定位系統監測儀器，對船體的位置進行測量，重復測量幾次以確保所測得數據的真實性。另外還可以借助此系統測量船體全方位的姿態，主要包括縱，橫搖擺傾斜量等，這樣做的好處是可以依據測量的變化情況及時的進行修改，進而達到降低誤差率出現的目的，進一步提高打樁的實際精準度，使其不僅滿足了實際的施工要求同時也提高了施工進度。

3.4墩臺施工技術

在進行到墩臺施工環節中，為了確保墩臺混凝土的外觀處于最佳狀態，需要在其模板內的表面上實行噴砂，涂刷模板漆，并盡量減低對模板造成腐蝕現象，因此若想整體的安裝墩臺及鋼筋，需要嚴格遵照相關規定合理的控制綁扎質量。與此同時，澆筑過程中所用到的墩臺混凝土必須依照懸臂澆筑的正確順序來依次施工，從而避免因底板受力不均勻而出現各種懸臂下沉的情況發生。此外，在拆模的過程中，若是船撞到墩臺的邊角會出現不同程度的損壞，因此在去除墩臺底部八字腳的位置后，還要對其余位置采用52mm的圓角工藝進行施工。

在施工中依照水工施工特點及本地區所處的環境，進行墩臺施工時，其主要使用的施工方式為現澆帽模板施工，此種施工模式利用木模板開展施工；在實際的施工中需要注意的是其板面為大約16mm的厚竹膠板，而模板的背面則是利用木方進行加固。作為底模板其最主要的材料為木方、竹膠板為底，同時利用鋼釘進一步固定，而模板的四周則使用緊張器斜撐用以加固，提高其穩定性。

3.5疏浚施工

在針對碼頭施工時首先要做的就是挖基槽，隨后再開展正式的水工結構施工，且在挖深較大時還要進行嚴格的監管。疏浚施工實際上是依照施工設計要求以階梯的形式來進行分層開挖，且分層的厚度不能過大，一般在2.5～5m范圍內即可。在施工中采用絞吸式挖泥船施工，并且需要將挖泥船的具體駐位軸線加以制定，將制定之后的軸線進行對比確保其能夠符合要求，即定位樁孔、基樁間的距離必須達到2倍，甚至2倍以上；另外針對施工區域而言，若是其附近存在建筑物，則需要在建筑物上布設出位移測量點，從而對建筑物的沉降及位移進行實時監測。

4.結束語

在本文中在無掩護狀態下的高樁碼頭，在實際的施工過程中均會受到自然因素的影響，包括風浪和潮位等。此時也是極其引發安全事故的發生，造成嚴重的海損事故。因此在施工中首先應該做到防波堤建設，同時設置護圍等再進行工程建設，以進一步確保碼頭工程可以正常開展。

參考文獻：

[1]涂國金，王登武.無掩護狀態高樁頭施工技術分析[J].中國水運，2014，14（11）：320-321.

[2]楊文華.無掩護狀態下的高樁碼頭施工技術要點研究[D].天津：天津大學，2009.