港口工程不同樁基礎(chǔ)特點(diǎn)及施工方式探討,職稱論文

港口工程不同樁基礎(chǔ)特點(diǎn)以及施工方式探討,職稱論文內(nèi)容摘要：在土木工程建設(shè)經(jīng)過中，樁基礎(chǔ)應(yīng)用較廣泛，在港口工程中對樁基礎(chǔ)進(jìn)行充分應(yīng)用，能在極大程度上提高港口工程的施工質(zhì)量。在當(dāng)下的港口工程中所利用的樁基主要包括預(yù)應(yīng)力混凝土樁、PHC樁、鋼管樁及鉆孔灌注樁。在施工經(jīng)過中需要對不同的樁基礎(chǔ)特點(diǎn)進(jìn)行研究和分析，同時(shí)把握港口工程樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，才能保證港口工程樁基礎(chǔ)得到充分利用，進(jìn)而提高港口工程的整體施工質(zhì)量及安全性，對促進(jìn)港口工程建設(shè)水平的提升有重要幫助。本文關(guān)鍵詞語：港口工程；樁基設(shè)計(jì)；施工特點(diǎn)；工藝質(zhì)量Abstract:Inthecourseofcivilengineeringconstruction,thepilefoundationiswidelyused,especiallyinportengineering,whichcangreatlyimprovetheconstructionqualityofportengineering.Thepilefoundationscurrentlyusedinportprojectsincludeprestressedconcrete,PHC,steelpipeandcastinplaceboredpiles.Intheprocessofconstruction,itisnecessarytostudyandanalyzethecharacteristicsofdifferentpilefoundations,andmasterthedesignessentialsofpilefoundationsinportengineering,soastoensurethefullutilizationofpilefoundationsinportengineering,soastoimprovetheoverallconstructionqualityandsafetyofportengineering.Thisisofgreathelptopromotetheconstructionlevelofportengineering.Keyword:portengineering;pilefoundationdesign;constructioncharacteristics;processquality;目錄1港口工程樁基礎(chǔ)概述12影響港口工程樁基設(shè)計(jì)的因素23港口工程樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)重點(diǎn)34常見的港口工程樁基礎(chǔ)施工特點(diǎn)44.1預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁54.2PHC樁。54.3鋼管樁54.4鉆孔灌注樁55結(jié)束語6以下為參考文獻(xiàn)7隨著我們國家土木工程行業(yè)的快速發(fā)展，樁基礎(chǔ)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用愈加廣泛。樁基的功能也較多，能承受軸向壓力作用，同時(shí)能承受水平荷載作用。在港口工程中對樁基進(jìn)行有效應(yīng)用能充分發(fā)揮各類樁基的優(yōu)勢，保證上部構(gòu)造物的安全性，需對各種樁基的特點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確把握，提高樁基應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性及合理性。1港口工程樁基礎(chǔ)概述在港口工程施工經(jīng)過中，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用比擬普遍，尤其是在高碼頭施工中樁基礎(chǔ)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，在實(shí)際應(yīng)用經(jīng)過中，樁基礎(chǔ)除了作為基礎(chǔ)工程進(jìn)行施工外，還是港口工程的重要荷載承受構(gòu)造。在對樁基礎(chǔ)進(jìn)行利用的經(jīng)過中，可將在上部構(gòu)造產(chǎn)生的荷載傳到地基深處，確保岸坡的穩(wěn)定性及安全性。在碼頭構(gòu)造中對樁基礎(chǔ)進(jìn)行合理布置，能夠在最大限度上提高碼頭構(gòu)造的受力性能。在碼頭工程中對樁基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須重點(diǎn)考慮樁基礎(chǔ)本身的承載力，確保在同一狀態(tài)下每1根樁都能夠均勻受力。這樣能防止在碼頭使用經(jīng)過中，樁基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降變形，確保碼頭構(gòu)造的穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)效益。在樁基施工經(jīng)過中，需要考慮到其可操作性以及方便布置的原則，由于港池開挖及打樁經(jīng)過會(huì)影響岸坡的穩(wěn)定性，在港口工程中對樁基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要采取有效措施確保岸坡的穩(wěn)定性。在港口工程施工經(jīng)過中，能夠利用各種方式方法保證岸坡穩(wěn)定與牢固性，同時(shí)充分考慮樁所產(chǎn)生的負(fù)摩擦力及群樁效應(yīng)和樁抗拔性的影響。在高樁碼頭設(shè)計(jì)經(jīng)過中，要根據(jù)工程的實(shí)際地質(zhì)情況及碼頭排架所承載的船舶撞擊力及作用力在碼頭上部構(gòu)造上的荷載等情況，對樁型進(jìn)行充分考慮，才能保證樁型確定的科學(xué)性及合理性。在當(dāng)下港口工程施工經(jīng)過中常用的樁基礎(chǔ)類型主要包括預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁、PHC樁、鋼管樁以及鉆孔灌注樁等。2影響港口工程樁基設(shè)計(jì)的因素在樁基設(shè)計(jì)經(jīng)過中，需要充分考慮樁型及樁長2個(gè)因素，只要保證樁基樁型及樁長設(shè)計(jì)能知足港口工程中對樁基礎(chǔ)的質(zhì)量要求，才能保證后續(xù)施工質(zhì)量符合建設(shè)要求。首先，在設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)經(jīng)過中，需要對樁基礎(chǔ)的力學(xué)性能進(jìn)行充分考慮，根據(jù)樁基礎(chǔ)的受力情況，可將其分為橫向受力樁、豎向受力樁及斜向豎力樁。而不同方向的受力樁面積也不一樣，在受力經(jīng)過中產(chǎn)生的應(yīng)力分布也存在較大差異。設(shè)計(jì)經(jīng)過中必須以港口工程的詳細(xì)荷載科學(xué)選擇樁型，保證樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)效果。其次，在對樁長進(jìn)行設(shè)計(jì)中，需要對工程斷面以及地基的持力層厚度和沉降方式進(jìn)行綜合考慮。尤其是要分析樁長設(shè)計(jì)工作與斷面、地基持力層厚度和沉降方式之間的關(guān)系。要根據(jù)施工環(huán)境的詳細(xì)情況加強(qiáng)對地層情況的研究和分析，才能保證樁長設(shè)計(jì)的科學(xué)性以及合理性。在對樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)經(jīng)過中，設(shè)計(jì)人員需以把握的港口工程施工設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，開展施工現(xiàn)場勘查作業(yè)，然后對不同的施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比照分析，同時(shí)根據(jù)工程的實(shí)際情況對樁型和樁長的科學(xué)性以及合理性進(jìn)行比照研究，這樣才能選擇出最佳的樁型及樁長設(shè)計(jì)方案，保證其能符合港口工程的設(shè)計(jì)要求。3港口工程樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)重點(diǎn)在樁基設(shè)計(jì)經(jīng)過中，需注意從下面設(shè)計(jì)重點(diǎn)出發(fā)，確保能科學(xué)設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)。首先，需重點(diǎn)考慮樁基礎(chǔ)本身的性能參數(shù)，保證性能參數(shù)的準(zhǔn)確性以及科學(xué)性是提高樁基礎(chǔ)整體設(shè)計(jì)水平的重要內(nèi)容。在樁基礎(chǔ)性能參數(shù)設(shè)計(jì)經(jīng)過中，主要是對樁基的變形系數(shù)、樁身撓曲長度以及樁頂?shù)母叨扔?jì)算結(jié)果等。其次，需對施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)條件進(jìn)行全面準(zhǔn)確勘測。樁基設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性以及科學(xué)性與施工現(xiàn)場的詳細(xì)情況密切相關(guān)。不管是利用鉆孔灌注樁，還是預(yù)制樁、鋼筋管樁，在設(shè)計(jì)經(jīng)過中都要對港口碼頭的地質(zhì)構(gòu)造、水文狀況及土壤構(gòu)成等進(jìn)行充分考慮，要以港口工程的地質(zhì)勘察報(bào)告為基礎(chǔ)。在高樁基設(shè)計(jì)以及規(guī)劃經(jīng)過中，重點(diǎn)考慮其安全性及施工進(jìn)度。最后，在相鄰樁基施工經(jīng)過中，假如2個(gè)樁基的地質(zhì)條件存在較大差異，在設(shè)計(jì)經(jīng)過中需要以詳細(xì)的地質(zhì)條件為基礎(chǔ)進(jìn)行區(qū)別化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)把握的詳細(xì)地質(zhì)情況完成樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作業(yè)，確保每1個(gè)樁基的設(shè)計(jì)效果，保證樁基整體的施工質(zhì)量。4常見的港口工程樁基礎(chǔ)施工特點(diǎn)4.1預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁預(yù)應(yīng)力混凝土樁由工廠進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，主要包括先張法及后張法。先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁樁身質(zhì)量相對穩(wěn)定，承載力較強(qiáng)，使用壽命長，合適的地質(zhì)環(huán)境為基巖埋藏有一定深度、強(qiáng)風(fēng)化巖層以及風(fēng)化土層中。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土樁直徑比鋼管樁大，耐久性能優(yōu)良。在應(yīng)用后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁時(shí)，以拼裝方式為主。在施工中，需連接標(biāo)準(zhǔn)長度為4m的預(yù)制管樁，預(yù)制鋼筋混凝土樁移動(dòng)到施工現(xiàn)場后，要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙施工，用可調(diào)性接樁小車完成接樁作業(yè)。為確保接縫強(qiáng)度，在管節(jié)端面處理時(shí)要進(jìn)行磨平，并且在邊緣處要做1cm倒角。在對預(yù)制管節(jié)進(jìn)行連接時(shí)，需使用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。為保證連接效果，可在預(yù)制管節(jié)端面涂抹偶聯(lián)劑。在沉樁作業(yè)中可利用外力將預(yù)應(yīng)力混凝土樁沉入地基中，一般常用的方式方法為錘擊成樁法，在施工中需要應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備為打樁機(jī)、打樁架及其他設(shè)備。在高樁碼頭預(yù)應(yīng)力混凝土樁施工中，打樁船必須完成水上作業(yè)。在港口岸邊水深較小的情況下，打樁船不能靠近岸邊，但距離岸邊的距離相對較短，可利用吊龍口進(jìn)行作業(yè)。樁錘一般包括蒸汽錘、柴油錘、液壓錘。在對樁錘進(jìn)行選擇時(shí)，要以試樁效果為基礎(chǔ)，保證樁錘選擇的合理性。選擇的樁錘需克制沉樁阻力，且沉樁速度及沉樁質(zhì)量必須符合施工要求，才能保證樁身的完好性，同時(shí)提高沉樁效率。4.2PHC樁現(xiàn)前階段，從國外引進(jìn)的新型樁是一種高混凝土強(qiáng)度等級(jí)的樁基，其最大強(qiáng)度到達(dá)C80,即PHC樁。這種高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土樁有2次長壓以及高壓蒸汽養(yǎng)護(hù)，能在短時(shí)間內(nèi)到達(dá)養(yǎng)護(hù)28d齡期的工程強(qiáng)度。PHC樁在港口工程中的應(yīng)用優(yōu)勢是強(qiáng)度高，耐久性強(qiáng)，工程造價(jià)適中。我們國家生產(chǎn)的PHC樁的樁徑能到達(dá)1.2m,整根無接縫樁長超過50m,能夠做嵌巖樁進(jìn)行應(yīng)用。4.3鋼管樁鋼管樁與混凝土樁相比成本較高，且用鋼量較大，但其強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗水平荷載能力以及抗彎能力，能夠最大限度上減少船舶的撞擊力。鋼管樁的施工工藝相對簡單，可保證施工效率，縮短工期。一般情況下，鋼管樁多應(yīng)用在外海大型港口的碼頭施工中。這一類型的碼頭在施工經(jīng)過中受洋流、潮汐、冰凌及波浪的影響較大，利用鋼管樁進(jìn)行施工能夠保證施工效率與施工安全。在鋼管樁施工中使用的材料為A3鋼或其他合金鋼卷焊成型。對鋼管樁直徑進(jìn)行控制時(shí)，需要根據(jù)工程的詳細(xì)情況，最大樁長在60m以上，可作為嵌巖樁應(yīng)用，鋼管樁需在預(yù)制廠進(jìn)行制作，制作成單節(jié)管樁后，運(yùn)送到施工現(xiàn)場進(jìn)行拼裝焊接。為保證兩單節(jié)樁接頭處的穩(wěn)定性及牢固性，能夠在接頭處加上襯套。在鋼管樁施工作業(yè)中，需對其進(jìn)行綁扎，在打樁前將樁帽放置在鋼管樁樁頭，還要將減震墊安裝在樁帽上。在打樁經(jīng)過中，緩慢間斷試打，打入地層一定深度后再以連續(xù)擊打的方式進(jìn)行施工，防止出現(xiàn)貫入量較大而引起空擋情況。為確保鋼管樁沉放位置的準(zhǔn)確性，需使用經(jīng)緯儀對樁的垂直度進(jìn)行校正。在打入時(shí)，如樁位不正或者傾斜，要及時(shí)拔出鋼管樁重新打入。需注意，在對鋼管樁進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，鋼管樁的防銹問題以及樁尖形式會(huì)在其他程度上影響鋼管樁的應(yīng)用效果。首先，鋼管樁的防銹措施是影響鋼管樁使用壽命以及穩(wěn)定性的重要因素。由于港口工程中的樁基長期處于水下環(huán)境中，其出現(xiàn)腐蝕的可能性較大。在對鋼管樁進(jìn)行維護(hù)作業(yè)時(shí)，需人工對腐蝕部位進(jìn)行處理，提高鋼管樁的應(yīng)用性能，確保碼頭構(gòu)筑物的安全性。現(xiàn)前階段，防腐涂層以及陰極保衛(wèi)措施的應(yīng)用比擬普遍。防腐涂層在應(yīng)用時(shí)需在鋼管樁外表涂防腐涂層，使鋼管樁不與外界直接接觸，進(jìn)而減緩鋼管樁遭受腐蝕的速度。對防腐涂層保衛(wèi)措施的應(yīng)用比擬廣泛，由于這種工藝操作方式簡單，在現(xiàn)場施工時(shí)能夠直接應(yīng)用。在操作經(jīng)過中連接鋼管樁與提供陰極保衛(wèi)的電流活性金屬，可在出現(xiàn)腐蝕時(shí)損耗陽極，減緩陰極受腐蝕的速度，到達(dá)保衛(wèi)鋼管樁的目的。這種防腐措施的操作經(jīng)過比擬簡單，對工作人員的要求相對較低，能夠到達(dá)一次安裝、長期保衛(wèi)的目的。外加電流保衛(wèi)措施是一種應(yīng)急性的防腐措施，在操作中需人為提供保衛(wèi)電流，將整個(gè)鋼管樁作為陰極，利用特定材料作為陽極，防止鋼管樁受外界環(huán)境影響而出現(xiàn)腐蝕問題。但是這種防腐措施操作經(jīng)過復(fù)雜，受外界環(huán)境的影響較大，必須由專業(yè)技術(shù)人員對其進(jìn)行定期維修與管理。其次，樁尖形式主要包括全封閉式、半封閉式以及開口形式。全封閉鋼管樁在沉樁時(shí)會(huì)出現(xiàn)擠土作用，沉樁作業(yè)比擬困難，但其承載能力較高。而開口形式的沉樁施工作業(yè)簡單方便，能貫入到硬土層，基礎(chǔ)作用力較小，施工速度較快，但承載力會(huì)遭到一定影響。而半封閉式樁尖的中間會(huì)裝空心管芯，其余部分全部封閉，能消除水浮力的影響，同時(shí)能減弱打樁的阻力，合適在硬質(zhì)土層沉樁中應(yīng)用，這種樁尖形式不僅能保證施工效率，同時(shí)能確保鋼管樁的承載能力。4.4鉆孔灌注樁在開展鉆孔灌注樁施工作業(yè)時(shí)，所需施工設(shè)備相對簡單，并且不需在預(yù)制廠完成生產(chǎn)作業(yè)，僅利用打樁船和其他輔助船舶完成施工作業(yè)。在施工經(jīng)過中的沖擊作用不會(huì)對岸坡的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。鉆孔灌注樁的主要施工程序是首先進(jìn)行鉆孔作業(yè)，并且利用水泥護(hù)壁保證鉆孔作業(yè)質(zhì)量。然后進(jìn)行鋼筋籠下放作業(yè)，同時(shí)進(jìn)行二次清土和水下混凝土澆筑作業(yè)。需注意，鋼筋籠下放經(jīng)過中要保證鋼筋籠的長度與樁尖之間存在一定距離。一般下放到地面下面1/3的入土深度即可進(jìn)行水下混凝土澆筑作業(yè)。5結(jié)束語在港口工程施工經(jīng)過中，樁的受力情況比擬復(fù)雜，樁身自重以及承臺(tái)上部的荷載和船舶荷載都會(huì)對樁基產(chǎn)生一定影響。除此之外波浪力、水流作用以及地震荷載也會(huì)對樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因而，確保樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量是保證港口工程整體質(zhì)量的關(guān)鍵。這就需要對樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)進(jìn)行充分把握，同時(shí)根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土樁、PHC樁、鋼管樁以及鉆孔灌注樁的不同特點(diǎn)，充分考慮港口工程的詳細(xì)要求，