高樁碼頭位移原因分析及其預(yù)防措施

1、高樁碼頭位移原因分析及其預(yù)防措施摘要：隨著我國(guó)河流經(jīng)濟(jì)的開展，不少內(nèi)陸沿河地區(qū)逐漸建立起高樁碼頭。高樁碼頭是我國(guó)廣泛采用的重要構(gòu)造形式之一，其構(gòu)件多、構(gòu)造復(fù)雜，容易出現(xiàn)損傷或破壞，因此其平安性一直受到普遍關(guān)注。然而，由于受到各種因素的影響，高樁碼頭位移現(xiàn)時(shí)有發(fā)生，影響著碼頭的使用平安。鑒于此，本文首先就高樁碼頭施工中的技術(shù)要點(diǎn)做了簡(jiǎn)要的闡述，然后主要針對(duì)高樁碼頭位移原因分析及其預(yù)防措施展開簡(jiǎn)要的分析與討論。關(guān)鍵詞：高樁碼頭；技術(shù)要點(diǎn)；預(yù)防措施中圖分類號(hào)：C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A一、高樁碼頭施工技術(shù)要點(diǎn)1板樁預(yù)制使用矩形斷面板樁，為了使板樁可以整齊的打入地基，并可以和板樁嚴(yán)密結(jié)合，在板樁兩側(cè)設(shè)置

2、了陰陽(yáng)榫。一側(cè)在板樁頂?shù)綐都庾鐾ㄩL(zhǎng)陰榫，再往下直到樁尖形成陽(yáng)榫，形成了空腔，使用塑料袋裝細(xì)石混凝土填塞，防止出現(xiàn)漏土漏砂，樁底板端為了降低打樁難度，需要在板樁厚度方向做成尖榫，施工中地基力對(duì)斜面產(chǎn)生推擠力使得板樁緊緊靠在一起。工程中板樁設(shè)計(jì)尺寸很大，單根樁重量13t，定位拐角樁重量15t，為了減少板樁運(yùn)費(fèi)利用靠近擬建區(qū)域空地作為板樁預(yù)制場(chǎng)地，板樁預(yù)制過程要保證樁身一次澆筑成型。板樁碼頭依靠板樁下部凹凸榫咬合形成連續(xù)擋土墻，在沉樁之前需要進(jìn)展技術(shù)交底，并安排好沉樁順序。2水上沉樁水上沉樁施工是水上施工，所以施工質(zhì)量很大程度上會(huì)受到天氣以及測(cè)控方面的影響，導(dǎo)致沉樁質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。沉樁是一項(xiàng)需要嚴(yán)格按照

3、事先設(shè)計(jì)流程來(lái)施工的施工方式，假如在施工過程中出現(xiàn)各種意外情況，需要立即向上級(jí)報(bào)告，盡量防止出現(xiàn)風(fēng)浪影響，為了從根本上保證防腐涂層的實(shí)用性，施工人員必需要對(duì)船錨攬等進(jìn)展加固調(diào)整，防止冰凌給樁基帶來(lái)影響。3錨碇墻施工、拉桿安裝錨碇系統(tǒng)是板狀碼頭最終承受板樁墻土壓力構(gòu)造，板狀墻在回填之后會(huì)形成碼頭面，同時(shí)還會(huì)對(duì)拉桿式錨碇作用發(fā)揮產(chǎn)生影響。錨碇構(gòu)造依靠前面回填料的抗力可以用于承受拉桿拉力，為了防止錨碇墻位移過大，需要嚴(yán)格選擇回填材料，使用10-100kg拋石棱體為回填材料。拉桿選擇優(yōu)質(zhì)鋼材料，每隔4m沿著拉桿軸向設(shè)置混凝土塊狀根底為拉桿支撐點(diǎn)，消除拉桿自身重量產(chǎn)生的應(yīng)力，在擰緊拉桿螺母時(shí)不能擰太緊，

4、防止拉桿預(yù)緊力和土對(duì)錨碇墻壓力過大，拉桿完成安裝之后涂抹紅丹，并外包二層瀝青麻袋片防銹。4控制平臺(tái)標(biāo)高施工中非常關(guān)鍵的步驟是對(duì)鋼平臺(tái)頂?shù)臉?biāo)高進(jìn)展準(zhǔn)確的設(shè)定。假設(shè)頂標(biāo)高的高度缺乏，很容易在施工的灌注樁中由于河水水位上升而導(dǎo)致沖孔吞沒，最終影響了樁基施工的質(zhì)量；而假如頂標(biāo)高的高度過大，那么一方面提升了平臺(tái)搭設(shè)的工作量，另一方面那么進(jìn)步了材料用量，使施工的本錢居高不下。5控制支承樁平面鋼平臺(tái)支承樁的設(shè)計(jì)也是工程中非常關(guān)鍵的一步，只有支撐樁平面設(shè)計(jì)具有足夠的精度，才更加有利于灌注樁鋼護(hù)筒埋設(shè)的準(zhǔn)確率。在鋼護(hù)筒埋設(shè)操作中，假如出現(xiàn)了較大的偏向，那么難以使樁徑偏向到達(dá)國(guó)標(biāo)的要求。在上述工程中兩個(gè)泊位全部結(jié)

5、合樁基設(shè)計(jì)平面來(lái)確定其詳細(xì)的位置，在橫向上安裝四排支承樁，在縱向上安裝八排支承樁，從而保證足夠的穩(wěn)固性；為了進(jìn)一步加強(qiáng)支撐強(qiáng)度，支承樁全部以工字鋼進(jìn)展連接。考慮到本案例屬于臨岸水上工程，在現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)候，對(duì)于鋼管支承樁的定位是在船上的控制室里由專門的技術(shù)人員通過儀器進(jìn)展操作的。在不同的施工階段，每天施工前均由專門的技術(shù)人員通過定位儀對(duì)當(dāng)天完工的鋼管支承樁進(jìn)展定位，從而確定鋼管支承樁是否準(zhǔn)確埋設(shè)。6疏浚1、基槽開挖高樁碼頭施工中首先應(yīng)該挖基槽，之后開展水工構(gòu)造施工，挖深較大時(shí)需要進(jìn)展嚴(yán)格的管理和控制。疏浚施工應(yīng)該按照設(shè)計(jì)施工要求按照階梯形式分層開挖，分層厚度不能太大，通常在2-4m內(nèi)。使用絞吸式

6、挖泥船施工，無(wú)論使用那種施工方法，都需要妥善的擬定挖泥船駐位軸線，使得定位樁孔和基樁之間有三倍樁徑上的間隔 。臨近有建筑物時(shí)為了保證建筑物平安，需要在建筑物上布設(shè)位移測(cè)量點(diǎn)，對(duì)建筑物沉降和位移進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。2、工期岸坡穩(wěn)定性控制高樁碼頭岸坡穩(wěn)定是碼頭工程施工平安控制重點(diǎn)。假如工程岸坡地質(zhì)條件不良，表層淤泥為高水量低強(qiáng)度淤泥，那么岸坡穩(wěn)定性控制難度非常大。根據(jù)以往施工經(jīng)歷，碼頭岸坡最容易出現(xiàn)問題的時(shí)段在工程挖泥以及打樁等，并且岸坡容易出現(xiàn)滑移一類的情況，所以必需要保證岸坡的穩(wěn)定性，并且這一施工技術(shù)也是碼頭施工過程中難度較大的技術(shù)點(diǎn)。為了確保岸邊的穩(wěn)定性，施工隊(duì)伍必需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)時(shí)的要求分層施工

7、，布置開挖順序以及打樁的施工順序，還要根據(jù)工程情況，強(qiáng)化岸坡檢測(cè)。假如施工過程中出現(xiàn)各種意外情況，必須在第一時(shí)間內(nèi)采取相應(yīng)措施對(duì)其進(jìn)展控制。二、高樁碼頭位移原因1設(shè)計(jì)不科學(xué)首先，樁基布置不合理。岸坡土體對(duì)樁施加程度推力，主要是由設(shè)在前承臺(tái)或前沿的斜樁承受，其土體推力沿著后承臺(tái)的連線上，假設(shè)岸坡的程度推力與其樁連線成一角度，那么可減弱排樁的抗力。假設(shè)排樁構(gòu)造的抵抗力減小到近30%，是不可取的，制止出現(xiàn)此種設(shè)計(jì)。其次，岸坡穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)選取不科學(xué)。在碼頭設(shè)計(jì)中高樁碼頭的岸坡穩(wěn)定是其設(shè)計(jì)重點(diǎn)，也穩(wěn)定性可參照一般平面問題，假設(shè)整體沿圓弧面滑動(dòng)，可采用瑞典條分綜合應(yīng)力法對(duì)其進(jìn)展計(jì)算。岸坡穩(wěn)定系數(shù)一般控制在

8、1.0-1.3，應(yīng)根據(jù)碼頭建立的實(shí)際情況進(jìn)展設(shè)計(jì)。但在實(shí)際的系統(tǒng)計(jì)算中，由于選取不當(dāng)，降低了平安度，或者岸坡發(fā)生變形，導(dǎo)致碼頭位移。 再次，接岸構(gòu)造型式選擇不當(dāng)。高樁碼頭最為主要的部位為接岸構(gòu)造，也是高樁碼頭較容易出現(xiàn)問題的部位。由于在選擇構(gòu)造型式時(shí)沒有考慮壓力大小、地基應(yīng)力及施工環(huán)境等綜合因素，導(dǎo)致發(fā)生位移。最后，沒有充分考慮施工中的荷載。碼頭岸坡由于受到回填土、挖泥及吹填土等影響，而在實(shí)際的施工過程中并沒有將這些因素考慮在內(nèi)，導(dǎo)致工程事故的發(fā)生。2施工不合理首先，岸坡變陡。岸坡自身傾斜，受到自身重量及外力作用的影響，使整個(gè)土體容易從高處滑動(dòng)，假設(shè)土體內(nèi)某個(gè)面的換動(dòng)力超過土體抵抗滑動(dòng)力，或者

9、挖泥深度過深，坡面遭到?jīng)_刷等，都會(huì)改變土體內(nèi)部應(yīng)力，使某些面的剪應(yīng)力到達(dá)土體極限抗剪度，破壞土體穩(wěn)定平衡性，發(fā)生滑坡現(xiàn)象。其次，打樁。高樁碼頭位移的重要原因之一為打樁，通過打樁容易引起岸坡的變形，使碼頭樁基受損。其作用如下：當(dāng)封閉尖樁打入時(shí)，其排開土的體積為入土樁的體積，可產(chǎn)生較高的孔隙水壓力，降低抗剪低強(qiáng)度。假設(shè)打樁速度過快，土體中超孔隙水的壓力累計(jì)也較快，加上水土擠壓產(chǎn)生較大的超靜水壓力，進(jìn)而導(dǎo)致程度位移。最后，拋填。由于拋石前并沒有對(duì)樁間淤泥層的厚度及其土體力學(xué)指標(biāo)進(jìn)展檢測(cè)，當(dāng)回淤較厚時(shí)，并未對(duì)其去除，容易對(duì)拋石體的穩(wěn)定及前方拋石量增加引起變形。同時(shí)，拋填速率將直接影響施工期的碼頭位移量

10、，假設(shè)回填速度過快，就會(huì)增加岸坡荷載，而支承荷載的地基在短時(shí)間內(nèi)并不可以得到固結(jié)，加上受到土壓力作用，進(jìn)而引起位移。3自然現(xiàn)象盡管高樁碼頭在施工過程中采用了低水位設(shè)計(jì)，但由于受到潮汐的驟降、陸域吹填及其暴雨降水等因素的影響，使得回填浸透性較差，產(chǎn)生較大的浸透水壓力，增加滑坡力矩。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可得水頭差為1.8m時(shí)，其滲流力可降低碼頭平安系數(shù)，在低潮時(shí)誘發(fā)滑坡事故，威脅周圍人員的生命及財(cái)產(chǎn)平安。此外，對(duì)于地震及放炮等突發(fā)因素也可影響高樁碼頭平安，由于強(qiáng)大的地震波可加大顆粒孔隙水壓力，降低抗剪強(qiáng)度，使岸坡失去穩(wěn)定性，致使碼頭發(fā)生位移。三、高樁碼頭位移的預(yù)防措施1做好施工設(shè)計(jì)工作樁碼頭設(shè)計(jì)時(shí)要想到達(dá)

11、減少地基沉降的目的，應(yīng)在基樁施工前加固地基，可采用打砂井、打擠密砂樁或深層水泥拌合法對(duì)堤基加固，進(jìn)而增加岸坡的整體抗滑穩(wěn)定性；增加地基承載力，減小地基沉降所產(chǎn)生的摩擦力；對(duì)碼頭岸坡的進(jìn)展檢測(cè)，確定坡度適宜；明確規(guī)定回填土及拋石的高度及間隔時(shí)間；接岸構(gòu)造與碼頭、橋梁之間的連接采用渡板簡(jiǎn)支構(gòu)造，進(jìn)而減小不均勻沉降問題；為了防治碼頭不均勻沉降，應(yīng)將碼頭基樁打入硬土層或在同一持力層；可采用真空預(yù)壓法在土體深層產(chǎn)生真空度，通過打樁消散打樁而產(chǎn)生的超空隙水壓力，進(jìn)而進(jìn)步岸坡的穩(wěn)定性。2加強(qiáng)施工質(zhì)量控制首先，加強(qiáng)施工過程中的制度建立，要求施工人員、施工單位按照規(guī)章制度進(jìn)展科學(xué)施工；其次，提倡采用利于邊坡穩(wěn)定

12、的施工方法及程序，制止采用“上填、中振、下挖的施工方法，假設(shè)遇到此種施工手段，應(yīng)加大處分力度，加以懲戒；再次，為了減輕打樁振動(dòng)所帶來(lái)的影響，可采取重錘低擊、間隔跳打、停停打打及削坡減載的方式，制止使用兩臺(tái)以上樁架打樁。在已有碼頭前方陸上打樁，應(yīng)由碼頭近處開場(chǎng)，向遠(yuǎn)處擴(kuò)散打，使孔隙水壓力迭加最大值產(chǎn)生在離碼頭較遠(yuǎn)處。最后，假設(shè)發(fā)生滑坡現(xiàn)象，在而應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取緊急措施，如：坡腳進(jìn)展壓載、暫停打樁或者削坡及卸去頂部荷載等方式，并相應(yīng)做好地面排水工作，做好水下工程的搶救工作。3加強(qiáng)后期使用管理后期高樁碼頭管理那么應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)展使用，不得長(zhǎng)期改變使用性能，或發(fā)現(xiàn)超載。一旦發(fā)現(xiàn)大面積超載那么會(huì)加速

13、岸坡的變形及位移。因此，應(yīng)加強(qiáng)后期監(jiān)測(cè)及管理。常用的幾種位移監(jiān)測(cè)方法有視準(zhǔn)線法、前方交會(huì)法、極坐標(biāo)法、GPS測(cè)量及支距法。其中GPS測(cè)量是當(dāng)前應(yīng)用廣泛且提倡使用的方法。加受騙前GPS系統(tǒng)不斷完善，軟件性能得到不斷改良，GPS數(shù)據(jù)可對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)及監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)展采集。為了有效進(jìn)步監(jiān)測(cè)的可靠性及準(zhǔn)確度，選用兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，且所選取基準(zhǔn)點(diǎn)的位置條件要好，可以滿足GPS測(cè)量條件。通過利用GPS測(cè)量進(jìn)步觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此種觀測(cè)方法可全天候作業(yè)，不易受到碼頭離岸間隔 的影響，可以進(jìn)步觀測(cè)準(zhǔn)確度。當(dāng)碼頭位移范圍超過規(guī)定要求時(shí)，可相應(yīng)采集措施加以制止，確保高樁碼頭穩(wěn)定性。而視準(zhǔn)線法原那么上兩個(gè)基點(diǎn)之間的間隔 大于碼頭的長(zhǎng)度，且碼頭的變形不會(huì)影響到基點(diǎn)。在其中1個(gè)基點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀，照準(zhǔn)另一個(gè)基點(diǎn)上設(shè)置的標(biāo)志，構(gòu)成方向線。方向線通常垂直于碼頭的最大位移方向。兩基點(diǎn)原那么