港口工程不同樁基礎特點及施工方式探討,職稱論文

港口工程不同樁基礎特點以及施工方式探討,職稱論文內容摘要：在土木工程建設經(jīng)過中，樁基礎應用較廣泛，在港口工程中對樁基礎進行充分應用，能在極大程度上提高港口工程的施工質量。在當下的港口工程中所利用的樁基主要包括預應力混凝土樁、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特點進行研究和分析，同時把握港口工程樁基礎的設計重點，才能保證港口工程樁基礎得到充分利用，進而提高港口工程的整體施工質量及安全性，對促進港口工程建設水平的提升有重要幫助。本文關鍵詞語：港口工程；樁基設計；施工特點；工藝質量Abstract:Inthecourseofcivilengineeringconstruction,thepilefoundationiswidelyused,especiallyinportengineering,whichcangreatlyimprovetheconstructionqualityofportengineering.Thepilefoundationscurrentlyusedinportprojectsincludeprestressedconcrete,PHC,steelpipeandcastinplaceboredpiles.Intheprocessofconstruction,itisnecessarytostudyandanalyzethecharacteristicsofdifferentpilefoundations,andmasterthedesignessentialsofpilefoundationsinportengineering,soastoensurethefullutilizationofpilefoundationsinportengineering,soastoimprovetheoverallconstructionqualityandsafetyofportengineering.Thisisofgreathelptopromotetheconstructionlevelofportengineering.Keyword:portengineering;pilefoundationdesign;constructioncharacteristics;processquality;目錄1港口工程樁基礎概述12影響港口工程樁基設計的因素23港口工程樁基礎設計重點34常見的港口工程樁基礎施工特點44.1預應力鋼筋混凝土樁54.2PHC樁。54.3鋼管樁54.4鉆孔灌注樁55結束語6以下為參考文獻7隨著我們國家土木工程行業(yè)的快速發(fā)展，樁基礎在各個領域中的應用愈加廣泛。樁基的功能也較多，能承受軸向壓力作用，同時能承受水平荷載作用。在港口工程中對樁基進行有效應用能充分發(fā)揮各類樁基的優(yōu)勢，保證上部構造物的安全性，需對各種樁基的特點進行準確把握，提高樁基應用的經(jīng)濟性及合理性。1港口工程樁基礎概述在港口工程施工經(jīng)過中，樁基礎施工技術的應用比擬普遍，尤其是在高碼頭施工中樁基礎發(fā)揮著至關重要的作用，在實際應用經(jīng)過中，樁基礎除了作為基礎工程進行施工外，還是港口工程的重要荷載承受構造。在對樁基礎進行利用的經(jīng)過中，可將在上部構造產(chǎn)生的荷載傳到地基深處，確保岸坡的穩(wěn)定性及安全性。在碼頭構造中對樁基礎進行合理布置，能夠在最大限度上提高碼頭構造的受力性能。在碼頭工程中對樁基礎進行設計時，必須重點考慮樁基礎本身的承載力，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，樁基礎出現(xiàn)不均勻沉降變形，確保碼頭構造的穩(wěn)定性及經(jīng)濟效益。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)過會影響岸坡的穩(wěn)定性，在港口工程中對樁基礎進行設計時，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，同時充分考慮樁所產(chǎn)生的負摩擦力及群樁效應和樁抗拔性的影響。在高樁碼頭設計經(jīng)過中，要根據(jù)工程的實際地質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造上的荷載等情況，對樁型進行充分考慮，才能保證樁型確定的科學性及合理性。在當下港口工程施工經(jīng)過中常用的樁基礎類型主要包括預應力鋼筋混凝土樁、PHC樁、鋼管樁以及鉆孔灌注樁等。2影響港口工程樁基設計的因素在樁基設計經(jīng)過中，需要充分考慮樁型及樁長2個因素，只要保證樁基樁型及樁長設計能知足港口工程中對樁基礎的質量要求，才能保證后續(xù)施工質量符合建設要求。首先，在設計樁基礎經(jīng)過中，需要對樁基礎的力學性能進行充分考慮，根據(jù)樁基礎的受力情況，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)生的應力分布也存在較大差異。設計經(jīng)過中必須以港口工程的詳細荷載科學選擇樁型，保證樁基礎設計效果。其次，在對樁長進行設計中，需要對工程斷面以及地基的持力層厚度和沉降方式進行綜合考慮。尤其是要分析樁長設計工作與斷面、地基持力層厚度和沉降方式之間的關系。要根據(jù)施工環(huán)境的詳細情況加強對地層情況的研究和分析，才能保證樁長設計的科學性以及合理性。在對樁基礎設計經(jīng)過中，設計人員需以把握的港口工程施工設計方案為基礎，開展施工現(xiàn)場勘查作業(yè)，然后對不同的施工設計方案進行比照分析，同時根據(jù)工程的實際情況對樁型和樁長的科學性以及合理性進行比照研究，這樣才能選擇出最佳的樁型及樁長設計方案，保證其能符合港口工程的設計要求。3港口工程樁基礎設計重點在樁基設計經(jīng)過中，需注意從下面設計重點出發(fā)，確保能科學設計樁基礎。首先，需重點考慮樁基礎本身的性能參數(shù)，保證性能參數(shù)的準確性以及科學性是提高樁基礎整體設計水平的重要內容。在樁基礎性能參數(shù)設計經(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)母叨扔嬎憬Y果等。其次，需對施工現(xiàn)場的水文地質條件進行全面準確勘測。樁基設計的準確性以及科學性與施工現(xiàn)場的詳細情況密切相關。不管是利用鉆孔灌注樁，還是預制樁、鋼筋管樁，在設計經(jīng)過中都要對港口碼頭的地質構造、水文狀況及土壤構成等進行充分考慮，要以港口工程的地質勘察報告為基礎。在高樁基設計以及規(guī)劃經(jīng)過中，重點考慮其安全性及施工進度。最后，在相鄰樁基施工經(jīng)過中，假如2個樁基的地質條件存在較大差異，在設計經(jīng)過中需要以詳細的地質條件為基礎進行區(qū)別化設計。設計人員可根據(jù)把握的詳細地質情況完成樁基礎設計作業(yè)，確保每1個樁基的設計效果，保證樁基整體的施工質量。4常見的港口工程樁基礎施工特點4.1預應力鋼筋混凝土樁預應力混凝土樁由工廠進行預制生產(chǎn)，主要包括先張法及后張法。先張法預應力鋼筋混凝土樁樁身質量相對穩(wěn)定，承載力較強，使用壽命長，合適的地質環(huán)境為基巖埋藏有一定深度、強風化巖層以及風化土層中。后張法預應力混凝土樁直徑比鋼管樁大，耐久性能優(yōu)良。在應用后張法預應力鋼筋混凝土樁時，以拼裝方式為主。在施工中，需連接標準長度為4m的預制管樁，預制鋼筋混凝土樁移動到施工現(xiàn)場后，要嚴格根據(jù)設計圖紙施工，用可調性接樁小車完成接樁作業(yè)。為確保接縫強度，在管節(jié)端面處理時要進行磨平，并且在邊緣處要做1cm倒角。在對預制管節(jié)進行連接時，需使用環(huán)氧樹脂粘結劑。為保證連接效果，可在預制管節(jié)端面涂抹偶聯(lián)劑。在沉樁作業(yè)中可利用外力將預應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，在施工中需要應用的機械設備為打樁機、打樁架及其他設備。在高樁碼頭預應力混凝土樁施工中，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，可利用吊龍口進行作業(yè)。樁錘一般包括蒸汽錘、柴油錘、液壓錘。在對樁錘進行選擇時，要以試樁效果為基礎，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量必須符合施工要求，才能保證樁身的完好性，同時提高沉樁效率。4.2PHC樁現(xiàn)前階段，從國外引進的新型樁是一種高混凝土強度等級的樁基，其最大強度到達C80,即PHC樁。這種高強度預應力混凝土樁有2次長壓以及高壓蒸汽養(yǎng)護，能在短時間內到達養(yǎng)護28d齡期的工程強度。PHC樁在港口工程中的應用優(yōu)勢是強度高，耐久性強，工程造價適中。我們國家生產(chǎn)的PHC樁的樁徑能到達1.2m,整根無接縫樁長超過50m,能夠做嵌巖樁進行應用。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，但其強度高，具有較強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。對鋼管樁直徑進行控制時，需要根據(jù)工程的詳細情況，最大樁長在60m以上，可作為嵌巖樁應用，鋼管樁需在預制廠進行制作，制作成單節(jié)管樁后，運送到施工現(xiàn)場進行拼裝焊接。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確性，需使用經(jīng)緯儀對樁的垂直度進行校正。在打入時，如樁位不正或者傾斜，要及時拔出鋼管樁重新打入。需注意，在對鋼管樁進行應用時，鋼管樁的防銹問題以及樁尖形式會在其他程度上影響鋼管樁的應用效果。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。在對鋼管樁進行維護作業(yè)時，需人工對腐蝕部位進行處理，提高鋼管樁的應用性能，確保碼頭構筑物的安全性。現(xiàn)前階段，防腐涂層以及陰極保衛(wèi)措施的應用比擬普遍。防腐涂層在應用時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)措施的應用比擬廣泛，由于這種工藝操作方式簡單，在現(xiàn)場施工時能夠直接應用。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)腐蝕時損耗陽極，減緩陰極受腐蝕的速度，到達保衛(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)措施是一種應急性的防腐措施，在操作中需人為提供保衛(wèi)電流，將整個鋼管樁作為陰極，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)過復雜，受外界環(huán)境的影響較大，必須由專業(yè)技術人員對其進行定期維修與管理。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會出現(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，基礎作用力較小，施工速度較快，但承載力會遭到一定影響。而半封閉式樁尖的中間會裝空心管芯，其余部分全部封閉，能消除水浮力的影響，同時能減弱打樁的阻力，合適在硬質土層沉樁中應用，這種樁尖形式不僅能保證施工效率，同時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，所需施工設備相對簡單，并且不需在預制廠完成生產(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行鉆孔作業(yè)，并且利用水泥護壁保證鉆孔作業(yè)質量。然后進行鋼筋籠下放作業(yè)，同時進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的入土深度即可進行水下混凝土澆筑作業(yè)。5結束語在港口工程施工經(jīng)過中，樁的受力情況比擬復雜，樁身自重以及承臺上部的荷載和船舶荷載都會對樁基產(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對樁基礎的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。因而，確保樁基礎的施工質量是保證港口工程整體質量的關鍵。這就需要對樁基礎的設計重點進行充分把握，同時根據(jù)預應力混凝土樁、PHC樁、鋼管樁以及鉆孔灌注樁的不同特點，充分考慮港口工程的詳細要求，