港口工程桩基设计及施工特点_1

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1、港口工程桩基设计及施工特点　　港口工程桩基的施工是整个港口施工的基础和保障，也是港口施工的重点和难点。按照桩基的类型分为钻孔灌注桩、预应力钢筋混凝土桩、钢管桩、钢筋方桩和PHC桩等。港口工程中主要应用的有钻孔灌注桩和预应力钢筋混凝土柱。也有少量应用PHC桩。　　桩基是港口承受载荷的主体结构，通过桩体将上部的载荷传送到地基中。只有对桩结构进行合理的选择和布置才能最大限度地发挥桩的承受能力，同时使码头的沉降不均匀度最小，有利于稳固岸坡，使码头的技术经济性达到最优。为了弥补打桩对岸坡稳固性的影响，实际施工时常采用“打头”、“束腰”、“压脚”等方法，也要考虑桩负摩擦

2、力、桩群和桩的拔出对岸坡的影响。　　桩柱除了要承受上部的载荷外，还要承受来自船舶、海水等横向撞击带来的影响，长时间浸泡在海水中要受到海水的侵蚀。以下对各种桩基结构进行介绍。　　钻孔灌注桩　　灌注桩是指使用钻孔、钢管挤压或者挖掘等手段在地面形成桩孔，再在桩孔内放置钢筋笼，灌注混凝土形成灌注桩。钻孔灌注桩是使用地面钻孔的方法形成灌注桩。　　按照护壁方法的不同又分为泥浆护壁和全套管护壁。钻孔灌注桩的优点是在各种地基条件下均能使用，相对于锤击钢管法噪声较小。缺点也很明显，成孔费工费时，钻孔灌注桩属于隐蔽工程，对于桩柱质量难以检测，因此存在质量隐患。　　预应力钢筋混凝

3、土桩　　预应力钢筋混凝土桩的制作过程是先由钢筋制成钢筋笼，在钢筋笼内安装各种预埋件和金属构件，再将钢筋笼放入钢模中，在钢模中注入混凝土，钢模绕中心轴旋转，使混凝土在离心力作用下压实、成型。预应力钢筋混凝土桩分为先张法和后张法，先张法具有较高的抗裂弯矩和极限弯矩，桩体承载能力高。适宜埋藏在深、强风化岩层地质条件下使用。后张法适用于大口径管桩，具有寿命长的特点。　　PHC桩　　PHC桩是我国的引进产品，它是预应力钢筋混凝土桩的一种，具有更高的混凝土强度。　　首先对它经过预应力离心成型，再通过MPa和180℃蒸汽养护，形成空心圆筒形的管桩构建。具有较长的工程强度，

4、单桩承载力强、应用范围广、沉桩质量可靠、工程造价便宜和施工应力小等优点。PHC桩正在码头、公路等行业得到越来越广泛的应用。预计到XX年，PHC桩的需求量将达到亿m3。　　预应力混凝土空心方桩　　预应力混凝土空心方桩是用离心成型的方法对浇筑进入钢模中的混凝土进行压实、成型。　　根据材料力学性能，同样的质量的物料，空心的方桩相较于实心方桩具有更高的抗弯模量。因此预应力混凝土空心方桩具有承载能力强、生产周期短的特点。其形状是外方内圆。　　在同样地使用条件下，方桩的横截面积要大于圆柱，因此在土层中方桩的接触面要大于圆柱，方桩具有更高的摩擦。方桩耐冲击，桩头不易损坏，

5、且焊接周长较长，焊接不易破损。目前正得到大力推广和应用。　　分析了桩基的腐蚀原因可知，若桩基的腐蚀严重会导致无法挽回的后果和巨大的经济损失，因此考虑到码头的使用安全，我们在设计时就应该对桩基采取一定的防腐措施，以杜绝隐患。　　采用高性能混凝土防腐　　在桩基的制作与施工中，最好采用性能好、抗海水腐蚀强的混凝土，此类混凝土能够提高桩基的密实程度，特别是对于海水中的氯离子能够具有较强的抗渗透性。　　高性能混凝土是选用优秀原材料，再加入大量掺合料以及高效外加剂配制而成的，不但具有自密实性、体积稳定性、强度高、收缩徐变小等优点外，在抵抗化学腐蚀上其性能也明显优于普通混

6、凝土，这样就大大地延长了桩基的使用寿命。　　涂层防腐　　在桩基的外表面涂上一层厚厚的防腐层，使桩基与外界的海水环境隔离，这层涂层阻止了腐蚀介质与腐蚀材料的接触，这样就大大减小了桩基腐蚀的条件，起到防腐的作用。　　但是涂层的厚度有一定范围，不能无限制的加厚。目前这种涂层防腐技术应用比较灵活，在施工现场可直接对桩基进行涂刷，简单易操作，经济性好，因此应用十分广泛。　　阴极保护防腐　　阴极保护防腐技术是港口工程中使用最多的防腐技术之一。主要方法是将具有还原性的金属和被保护的金属构成一个原电池，其中还原性强的金属为保护极，而桩基一端为被保护极，含有杂质的海水为电解质

7、溶液。当海水浸泡时，还原性强的金属在反应中作为负极失去电子发生腐蚀作用，而桩基一端由于被保护因而不发生反应，这样就消耗了还原性强的金属，避免了桩基钢筋被海水腐蚀。　　一般阴极保护有两种方法：牺牲阳极法和外加电流法。前者较为常见，而且方法简单易安装、效果较好、无需专业人员维护，可以说是一劳永逸的方法。后者需要人工输入电流，整个系统操作比较繁琐，需要有增设专门的工作人员维护管理。　　在港口建设中，桩基的使用能够大大减少水下工程量，因此，港口桩基的设计与施工是否合理显得尤为重要。　　合理科学的桩基选择和设计可以有效减小港口结构物的变形与坍塌，同时也能降低工程造价。

8、　　桩基的设计和施工要符合工程实际，尽量选用成熟的、