高樁碼頭樁基關鍵技術環節研究

劉嬪

摘 要：在開展港口工程設計工作的過程中，很多機構對于高樁碼頭樁基設計都沒有給予足夠的重視，普遍存在樁基設計合理性和完整性不足的問題。針對這種情況，在充分考慮國家相關規定的前提下，文章主要從樁基實力層的選擇、樁基承載力的計算、樁身強度的復核、樁基質量的檢測幾個方面出發進行了具體的研究，希望能夠有效提升高樁碼頭樁基的整體設計質量，保證高樁碼頭樁基設計的合理性。

關鍵詞：高樁碼頭;樁基承載力;樁身強度;樁基質量

港口工程中，高樁碼頭是最常見的一種形式，而在這種結構中，樁基又是最重要的一個組成部分。本文主要針對高樁碼頭樁基設計過程中關鍵的技術問題進行研究，雖然國家相關標準已經對這些問題作出了規定，但是在實際操作的過程中出現疏漏的情況依然十分普遍。為了使樁基設計的合理性和完善性能夠得到有效提升，設計人員首先要做的就是做好對各個設計環節的考量工作，從整體的角度出發，保證設計的合理性。

1合理選擇樁基持力層

在樁基持力層的選擇方面，國家已經做出了明確規定，涉及到灌注樁和打入樁的使用，必須選擇密實沙層、碎石類土、中密沙層、硬粘土層或是風化巖層。

設計人員在實際開展設計工作的過程中，普遍存在這樣一個誤區，即認為持力層的深度越深，穩定性越高，過度關注工程地質勘查報告中提出的適合的樁基持力層，在這樣的情況下，實際操作的過程中非常容易出現沉樁不到位的情況，導致高程遠超出實際的需要，不僅會使實際施工的成本增加，也非常不利于樁基整體質量的提升。針對這種情況，研究人員經過研究提出以下建議：

首先，在勘察要求的編寫方面，針對樁端極限阻力指標的測量要保證多樣性，多個圖層都要進行測量，設計人員要最大限度地降低對勘察報告的依賴度，在此基礎上，有效提升持力層選擇的合理性。

其次，在選擇樁基持力層的過程中，需要重點考慮彈性長樁的入土深度，在此基礎上，保證所設計的結構能夠具有較強的便利性以及可實施性，因此，在實際設計高樁碼頭的過程中，結構因素不應該是設計人員考慮的唯一因素，還需要提前對樁力的設計進行考量，提前給出明確的樁基底高程參數[1]。在設計的最初階段，要提前測定不同樁基的承載能力，在此基礎上，做好樁基布置工作和排架間距選擇工作，使樁基承載力能夠最大限度地滿足樁基結構的需要。

最后，要合理控制樁基中樁端的阻力以及側摩阻力，確保樁徑能夠真正滿足現實需要，避免樁基落入的深度超過實際需要，影響后期施工工作的正常展開。例如：高樁碼頭樁基設計過程中一項最常見的內容就是引橋灌注樁的設計，當持力層的深度提高到一定程度，混凝土澆筑、鋼筋籠沉放、聲測管設置、成孔、護孔等環節的施工也會相應的受到影響。因此，在實際開展設計工作的過程中，要加大對這一問題的關注程度，保證設計的合理性。如圖1所示，選擇樁基持力層，需要對施工環境進行細致的勘察研究，結合工程地質勘察報告，選擇恰當合理的持力層，根據設計特點，了解樁基承載力，利用公式進行計算，作出恰當的選擇，確保持力層的穩定性，確保決策的科學合理。除此之外，根據不同土層土質的特點，進行不同的計算，確保樁基持力層計算的準確性與科學性。在計算過程中，還需要注重與工程相結合，由于工程設計與樁基持力層的受力程度存在著密切的關系，因而，展開針對性研究，保證研究效果與質量是高樁碼頭樁基施工的關鍵環節技術。

2合理計算樁基承載力

國家相關標準規定，非特殊情況下，單樁軸向承載力的設定要充分考慮靜荷載實驗的相關結果。這是國家強制要求的一個條款，但是，在具體落實的過程中，經常因為工程設計單位的試驗費用不足或工期需要而無法得到全面落實[2]。例如：在計算打入樁承載力的過程中，很多設計人員都沒有考慮到抗力的因素，且一些設計單位在最終的設計結果中只標注了最終的計算值，卻沒有完整體現計算過程，導致樁基設計的合理性無法得到充分的確定。要有效解決上述問題，具體可以從以下兩個方面著手：

首先，在計算樁基承載力的過程中，國家規定有四種情況可以不進行靜荷載實驗，而從現實的角度來看，在實際計算的過程中依然需要應用到靜荷載實驗結果的參數，只是可通過其他手段替代靜荷載實驗。在對項目進行調研的過程中，可以對施工地點周邊的其他工程情況進行分析，以此為參考，選擇合適的樁基荷載力計算公式，確保國家的相關規范能夠得到不折不扣的落實。

其次，在實際開展設計工作的過程中，要考慮到施工地點是否有新近的回填土層，若存在收益問題，則需要考慮到后期沉降對工程整體質量狀態可能帶來的影響，有效測定樁側受固結沉降問題的影響而產生的摩擦力，這里是設計人員在實際開展工作的過程中經常忽視的一個問題。

此外，從打入樁的角度來講，結束沉樁工作之后，需要采用合理的方式計算樁基承載力，確保設計標準能夠通過相關實驗檢測，使樁基的軸向力以及樁基的承載力鞥夠最大限度的保持一致。根據單盤承載力法計算模型，進行科學合理的計算，可以確保樁基承載力在合理范圍內，保證荷載效果，增強工程的穩定性，以免影響工程施工質量。此外，在計算完成之后，還需要進行實驗檢測，確保計算的準確性，保證工程的有序開展。

3有效復核樁身強度

在對樁使用內力進行計算的過程中，不僅要考慮到樁固有的內力，同時需要考慮到工期的問題。對于這一問題，相關設計人員并沒有給予足夠的重視，多數設計單位出具的設計文件中對此都沒有做出明確的說明，甚至在設計工作開展過程中忽略這部分內容的計算工作。針對這種情況，提升樁身強度復核的合理性十分有必要，具體可以從以下兩個方面入手：

首先，在施工期，設計人員要注意跟進樁身強度的復核工作，在吊運核算工作開展的基礎上，還需要符合不同情況下樁基的受力狀態，具體包括在波浪力作用下、在水流力作用下、在斜樁自重偏心荷載力的作用下、在冰荷載力的作用下相關內力的產生情況[3]。

其次，工程投入使用之后，設計人員同樣需要定期對樁身強度進行核算，除了要考慮樁體上部結構的情況之外，對所產生的其他內力也要有充分的考量。當需要停靠較大噸位的船舶時，或船舶的長度較大時，斜樁樁身強度的有效復核不可忽視。

最后，部分工程的泥面以上樁長度較長，針對這種情況，應該以國家相關規定為基礎，同時在充分考慮實際需要的基礎上，對樁基的壓屈穩定性進行有效核算。如圖2所示，對樁身強度進行復核，考慮到樁身的穩固性非常重要，可以明確樁基的受力狀態。充分考量樁基的承受能力。再結合實際基礎的基礎上，提升樁基的穩定性，確保工程施工質量。

4做好樁基質量檢測工作

樁基質量檢測工作開展過程中，設計人員同樣需要全程參與，具體需要關注以下幾方面的內容：

首先，從打入樁的角度來講，當樁底端高程較大或是貫入度較高的情況下，若實際超出了國家相關規定提出的標準值或是設計值的規范時，需要依據高應變動力實驗法重新復核單樁軸向承載力，尤其是在達到停錘標準的情況下，不能因此而忽視相關工作的開展。

其次，從灌注樁的角度來講，從國家規定來看，要保證灌注樁的完整性，檢測結果必須具有較高的合理性，其中，最常用的方法是超聲波檢測方法或低應變動力檢測法，在樁的入土深度不超過30米時，通常情況下采用低應變動力法進行檢測，在樁的入土深度超過30米時，超聲波檢測法最為常用。

此外，從嵌巖樁的角度來講，在對嵌巖樁的完整度進行檢測的過程中，超聲波檢測法最為常用。從現實的情況來看，很多單位在開展檢測工作的過程中都會將主要的注意力放在嵌巖段，事實上這種方法是不可取的，還需要加大對于鋼筋籠內部混凝土的完整性進行檢測。

在此過程中，設計人員需要密切關注檢測結果，從整體的角度出發對相關數據的合理性進行考量，在此基礎上，使工程整體設計能夠最大限度的趨于合理，保證樁基穩定性的同時，提升高樁碼頭整體的運營質量。

5結語

綜上所述，相比于陸運以及空運，水運的方式有其固有的特點，因此，在對高樁碼頭進行設計的過程中，要確保樁基的承載力能夠真正滿足現實的需要，在此基礎上，有效提升整體設計方案的質量，最大限度地避免后期因設計方案不合理而給實際施工工作的開展帶來的不利影響。

參考文獻：

[1]楊宏賦.淺談高樁碼頭樁基設計及施工特點[J].中國水運，2019（08）：66-67.

[2]關興.高樁碼頭樁基損傷形狀及大小對結構的影響分析[J].中國水運（下半月），2019，19（05）：138-139.

[3]羅年生.高樁碼頭樁基設計關鍵技術環節[J].水運工程，2018（08）：76-79+91.