港口工程桩基设计及施工特点

 1 港口工程桩基的设计 

　　1.1 桩型及桩长的设计 

　　桩型及桩长是桩基设计中最重要的两个因素，只有桩基的桩型和桩长设计得科学、合理，才能保证整个港口工程的施工质量。从力学角度分析，桩基分为横向受力桩、竖向受力桩和斜向受力桩，不同的桩型具有不同的截面积，其受力及应力分布也不同，因此设计者应该根据建筑物的实际载荷对桩型进行设计选择。桩长的设计与其断面、地基的持力层厚度以及沉降方式有关，同时也要依据施工环境，对地层的情况进行分析。在通常情况下，设计人员会根据现有的施工方案，对施工现场进行勘察，设计出多个方案进行比较选择，根据工程实际，选择合适的桩型与桩长，以确保工程造价的经济合理性。 

　　1.2 桩基的静载荷试验 

　　在桩基投入使用前都会进行静载荷试验，目的是为了确保桩基在实际使用中安全耐用。在港口工程进行桩基静载荷试验是目前比较可信的一项桩基检测试验，根据试验所得数据对桩基的可靠性进行分析，并进一步确定桩基的施工方案。一般的静载荷试验是分别在桩基的顶部对桩基逐级加载轴向压力、轴向上拔力和水平力，并测出桩基上各个检测点随着时间不断变化而产生的下沉位移、上拔位移以及水平位移，绘制出相应的压力载荷与各向位移的关系曲线图，判断出单个桩基各向应力、位移的极值，观测加载后桩基的性能和变形情况，在实际工程中根据一定的安全余量，确定出桩基所能承受的载荷范围。 

　　1.3 桩基设计的注意事项 

　　在桩基设计中，首先要做好桩基性能参数的设计，比如桩基变形系数、桩顶刚度计算、确定桩身挠曲长度等，这些都是桩基的基本参数。其次，桩基的设计与施工现场的水文地质条件是紧密相连的，不论设计的是钻孔灌注桩还是预制桩，在设计时都要充分考察港口码头的地质结构、土壤构成以及水文状况。根据港口的地质勘查报告，综合考虑桩基的安全、质量、施工进度等，对桩基进行施工。再者，如果相邻桩基之间的地质情况差异较大，则桩基的设计需要分开设计，设计者需要根据港口地质的实际情况对桩基进行差异化设计。 

　　2 港口工程桩基的施工 

　　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。 

　　2.1 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