浅析高桩码头位移原因及预防措施

浅析高桩码头位移原因及预防措施

摘要：高桩码头是建立在水陆接壤的岸坡边的码头，是一种连片式结构。其作为主要码头结构形式之一，在码头建设中具有广泛的应用价值。然而，由于受到各种因素的影响，高桩码头位移现时有发生，影响着码头的使用安全。为此，文章首先阐述高桩码头位移原因，然后提出针对性防治策略，以望对后期的码头建设工作提供借鉴。

关键词：高桩码头；位移原因；对策

高桩码头由于受接岸结构型式、设计、施工和使用等复杂因素的影响，不可避免地产生或多或少的水平位移，要使位移量控制在最小幅度内，必须在施工和使用中能够得到足够重视并进行有效地监测、控制，保证码头的正常使用和结构的安全。监测内容包括平面位移和沉降两部分，根据对以往工程的实践总结，本文主要对码头水平位移的原因和监测技术进行探讨。

1、高桩码头位移原因

1.1自然现象

尽管高桩码头在施工过程中采用了低水位设计，但由于受到潮汐的骤降、陆域吹填及其暴雨降水等因素的影响，使得回填渗透性较差，产生较大的渗透水压力，增加滑坡力矩。根据计算结果可得水头差为1.8m时，其渗流力可降低码头安全系数，在低潮时诱发滑坡事故，威胁周围人员的生命及财产安全。此外，对于地震及放炮等突发因素也可影响高桩码头安全，由于强大的地震波可加大颗粒孔隙水压力，降低抗剪强度，使岸坡失去稳定性，致使码头发生位移。

1.2设计不科学

首先，桩基布置不合理。岸坡土体对桩施加水平推力，主要是由设在前承台或前沿的斜桩承受，其土体推力沿着后承台的连线上，若岸坡的水平推力与其桩连线成一角度，则可减弱排桩的抗力。若排桩结构的抵抗力减小到近30%，是不可取的，禁止出现此种设计。其次，岸坡稳定计算参数选取不科学。在码头设计中高桩码头的岸坡稳定是其设计重点，其稳定性可参照一般平面问题，若整体沿圆弧面滑动，可采用瑞典条分综合应力法对其进行计算。岸坡稳定系数一般控制在（1.0-1.3），应根据码头建设的实际情况进行设计。但在实际的系统计算中，由于选取不当，降低了安全度，或者岸坡发生变形，导致码头位移。再次，接岸结构型式选择不当。高桩码头最为主要的部位为接岸结构，也是高桩码头较容易出现问题的部位。由于在选择结构型式时没有考虑压力大小、地基应力及施工环境等综合因素，导致发生位移。最后，没有充分考虑施工中的荷载。码头岸坡由于受到回填土、挖泥及吹填土等影响，而在实际的施工过程中并没有将这些因素考虑在内，导致工程事故的发生。

1.3施工不合理

首先，岸坡变陡。岸坡自身倾斜，受到自身重量及外力作用的影响，使整个土体容易从高处滑动，若土体内某个面的换动力超过土体抵抗滑动力，或者挖泥深度过深，坡面遭到冲刷等，都会改变土体内部应力，使某些面的剪应力达到土体极限抗剪度，破坏土体稳定平衡性，发生滑坡现象。其次，打桩。高桩码头位移的重要原因之一为打桩，通过打桩容易引起岸坡的变形，使码头桩基受损。其作用如下：当封闭尖桩打入时，其排开土的体积为入土桩的体积，可产生较高的孔隙水压力，降低抗剪低强度。若打桩速度过快，土体中超孔隙水的压力累计也较快，加上水土挤压产生较大的超静水压力，进而导致水平位移。最后，抛填。

由于抛石前并没有对桩间淤泥层的厚度及其土体力学指标进行检测，当回淤较厚时，并未对其清除，容易对抛石体的稳定及后方抛石量增加引起变形。同时，抛

填速率将直接影响施工期的码头位移量，若回填速度过快，就会增加岸坡荷载，

而支承荷载的地基在短时间内并不能够得到固结，加上受到土压力作用，进而引

起位移。

2、防止码头岸坡滑动位移的措施和建议

在软弱地基上建造高桩码头，且前方挖泥后方有大面积填土或堆载时，在勘察、设计、施工和使用四个方面都应采取有效措施，减少地基沉降，防止岸坡变

形和码头水平位移。

2.1勘察阶段

（1）在勘察中必须重视地形、地貌、水文、地质以及与岸坡稳定有关的地质现象的调查，以了解拟建码头地区是否有滑坡或对岸坡稳定不利的因素，并用以

指导勘察和试验，不能只单纯偏重于钻孔和取样。（2）对现场一些对岸坡稳定

不利因素作全面调查，如软弱层深厚及其下硬层向水边陡倾、受水流冲淘的岸坡、被掩埋的古河道排水沟、老滑坡痕迹等。（3）勘察和测量（特别是水下测量）

不能只局限于码头区，应有足够的范围，以便能比较全面地评价和分析码头岸坡

稳定和冲淤情况。

2.2灌注桩的施工控制

在灌注桩施工过程中，首先加强对护筒沉放的控制，利用前方直角的交会，

强化对桩位的控制，以满足规范要求。在沉放过程中，利用垂球检测护筒的垂直

度变化状况，并及时调整偏差。在灌注桩的钻孔过程中，应确保钻机和护筒的中

心线处于同一条直线中，成孔后需进行沉渣厚度和泥浆比重的检测试验，试验合

格后再安装钢筋骨架。一般采取导管法完成灌注桩的混凝土浇筑，对首罐混凝土

量实行精准测量，确保连续浇灌，避免出现断桩现象。

2.3做好施工设计工作

高桩码头设计时要想达到减少地基沉降的目的，应在基桩施工前加固地基，

可采用打砂井、打挤密砂桩或深层水泥拌合法对堤基加固，进而增加岸坡的整体

抗滑稳定性；增加地基承载力，减小地基沉降所产生的摩擦力；对码头岸坡的进

行检测，确定坡度适宜；明确规定回填土及抛石的高度及间隔时间；接岸结构与

码头、桥梁之间的连接采用渡板简支结构，进而减小不均匀沉降问题；为了防治

码头不均匀沉降，应将码头基桩打入硬土层或在同一持力层；可采用真空预压法

在土体深层产生真空度，通过打桩消散打桩而产生的超空隙水压力，进而提高岸

坡的稳定性。

2.4加强施工质量控制

首先，加强施工过程中的制度建设，要求施工人员、施工单位按照规章制度

进行科学施工；其次，提倡采用利于边坡稳定的施工方法及程序，禁止采用“上填、中振、下挖”的施工方法，若遇到此种施工手段，应加大处罚力度，加以惩戒；再次，为了减轻打桩振动所带来的影响，可采取重锤低击、间隔跳打、停停打打及

削坡减载的方式，禁止使用两台以上桩架打桩。在已有码头后方陆上打桩，应由

码头近处开始，向远处扩散打，使孔隙水压力迭加最大值产生在离码头较远处。

最后，若发生滑坡现象，在而应根据实际情况采取紧急措施，如：坡脚进行压载、暂停打桩或者削坡及卸去顶部荷载等方式，并相应做好地面排水工作，做好水下

工程的抢救工作。

2.5加强后期使用管理