【摘要】在文中,將開敞式高樁墩式碼頭作為重點研究對象,針對其設計方面的問題,合理地采取優(yōu)化結構的措施,以期節(jié)省工程項目的費用,適當?shù)乜s短工期,進一步增強結構安全程度,希望有所幫助。
【關鍵詞】高樁碼頭;設計;施工;問題;探討
1、高樁碼頭的設計問題闡釋
以某開敞式引橋為例,其設計的波高是10.4米,具有較強的波浪力,在設計中是重要的控制荷載。在原有的設計思想中,更強調達到結構使用要求與耐久性的要求,并以方便維護與降低使用期間維修次數(shù)為切入點,將預應力混凝土梁結構應用在開敞海域引橋當中。其中,將引橋的設計跨度確定成40米,一共18跨,長度是720米,墩臺數(shù)量是18個。與此同時,墩臺間選擇使用三根高度是2米的預應力混凝土T梁進行有效地連接,而引橋的頂面標高是12米。這樣一來,能夠對引橋設計跨度進行制約,使得波浪在引橋上部混凝土梁發(fā)生作用的范圍不斷增加。
該工程項目處于沒有掩護處,夏季會出現(xiàn)較強的涌浪,冬季會出現(xiàn)較大的風浪,雖然春季的海況理想,但是有霧的幾率偏高,為此打樁船工作的有效天數(shù)并不多。在該項目施工建設以來,波浪直接影響了沉樁的效果,增加了打樁船的沉樁難度,很容易出現(xiàn)樁頂打卷的現(xiàn)象。除此之外,在開展高樁碼頭施工建設的時候,結構的位移情況也經常發(fā)生,所以在后期設計與施工建設方面,需要重點考慮碼頭出現(xiàn)水平位移的原因,制定合理的預防措施與控制沉降方法。而打樁船在試樁沉樁以后,因沉樁的效果不理想,導致靜載試樁的承載力與設計標準要求相差甚遠,始終處于待工的狀態(tài),最重要的是海況長期不改善。
2、解決高樁碼頭設計與施工問題的有效措施
2.1 設計優(yōu)化措施
2.1.1 計算條件
該工程項目中的高樁碼頭,其結構受力的荷載簡單,即船舶的撞擊力與自重荷載,圖一是其受力結構。根據(jù)圖示可以了解到,兩墩體使用掛板進行連接,構成連續(xù)結構形式,一般在設計墻體結構中應用。其中,墩體結構主要是對諸多特殊情況進行考慮并計算形成,在對不同荷載情況衡量的基礎上完成單獨設計。
對平臺調遣與改造的過程中,要對兩座打樁平臺配備駁船、吊機、錨艇與拖輪輪,所需使用的設備數(shù)量較多,且工作臺班的費用也相對較高。通過深入地分析與研究可以發(fā)現(xiàn),施工的工期會直接影響項目的費用,若工程再次施工進展不理想,將直接延長施工的工期,導致業(yè)主遭受經濟與項目成本控制雙重損失。在這種情況下,必須要加快施工建設的進度,并不斷減少工程項目的費用,具體可以采用兩種措施:1)降低施工的工程量,以樁基工程量為主;2)充分利用良好河況,開展平臺位移與就位工作,借助具有針對性的工藝,盡可能降低其局部的位移量。
2.2 把握良好河況
由于開敞區(qū)域的海況相對惡劣,所以要想在良好河況下施工并不多見,必須要把握時機,對墩臺施工問題加以解決。在本工程項目中,監(jiān)理工程師了解到業(yè)主方、設計方、施工方以及監(jiān)理方合作的重要作用,所以提出監(jiān)理的建議,將打樁作為重點,開展準備工作,確保設備的完整性,且材料充足。能夠針對不理想的海況采取應急方案與應對策略,對河況進行觀察并了解天氣預報,盡量把握所有的良好時期完成平臺的移位、打樁以及安裝等方面的工作,為沉樁施工建設的順利進行奠定堅實的基礎。
其他的優(yōu)化策略
第一,此工程項目的泊位工作平臺,由于受靠泊船舶撞擊力的影響,水平力是控制荷載,而原有的設計布置中,叉樁數(shù)量少且直樁多,所以將原有的四根直樁設計進行了修改,變成兩根直樁和兩根叉樁,以保證各排架都存在兩對叉樁,對船舶撞擊力相對較大的問題加以解決。
第二,此工程項目中的防波堤根部位置存在大量的礁盤,地形的起伏程度較為明顯且變化相對復雜。針對這種情況,結合地形的有利之處,將成片的礁石當做防浪墻基礎,并在表面打設了錨桿,完成防浪墻的澆筑工作,有效地減少了施工量。另外,將礁盤當做護面結構,針對礁盤扭王塊來講,選擇在邊緣的位置合理地設置出支護的結構,以免出現(xiàn)扭王塊的位移問題。通過這種優(yōu)化設計的方式,增強了結構的穩(wěn)定性,節(jié)省了工程項目的費用,具有良好的施工效果。
第三,由于墩臺的位置存在嚴重的沖溝沖刷與巖體破碎的現(xiàn)象,同時相鄰位置存在較大的花崗巖,因此將其當做墩臺基礎。為了保證以上移位工作的順利,如果在引橋與管線改變角度較小的情況下,就不會對實際的使用與施工造成影響。
第四,在工程項目中,所有的樁基都是斜樁,所以選擇使用液壓錘,將斜樁上沉樁套住,并在沉樁與設計標高接近的情況下松放抱樁器。但在實際錘擊的過程中,會出現(xiàn)樁身搖晃且錘擊偏心的問題,影響動態(tài)測量的數(shù)據(jù)的準確性。針對這一問題,對樁錘驗證的過程中,當打樁平臺與原有工程項目的試樁位置相接近的情況下,可以開展試樁的復打驗證。
3、結束語
綜上所述,在本工程項目中,對各參與方的意見與建議進行征求與借鑒,并一致認可優(yōu)化的方式可以縮短施工工期并減少工程項目的費用支出,調整的方案具有一定的可行性且實施便捷。而設計企業(yè)以優(yōu)化建議為基礎采取深入改良,將各墩臺樁數(shù)減少至8根,且將墩臺混凝土立樁變成鋼管支柱,增強了施工設計的效果,為該工程項目的施工建設奠定了堅實的基礎。由此可見,高樁碼頭設計和施工問題的優(yōu)化值得全面推廣和應用。
參考文獻:
[1]董亮.高樁碼頭大管樁嵌巖施工中遇到的問題及處理對策[J].中國水運(上半月),2016(7):45-46.
[2]梁光林,劉旭陽,高翔.某高樁碼頭加固改造工程的設計與施工[J].中國水運(下半月),2017(3):160-162.
[3]何世偉.高樁碼頭設計與施工中若干問題的探討[J].建筑工程技術與設計,2017(23):2033-2033,2464.
[4]朱 峰.對高樁碼頭樁基礎施工質量控制研究[J].建筑工程技術與設計,2017(10):2839-2839.
[5]柳金榮,王旭,梁漢波, 等.高樁碼頭樁基施工中若干問題的探討[C].2014年第三屆中國海洋工程學術年會論文集中海石油深海開發(fā)有限公司,2014:250-255.
[6]陳永佳.高樁碼頭嵌巖樁施工技術與裂縫質量控制研究[D].上海交通大學,2016.