桩式码头的施工
一、桩式码头的种类
桩式码头可分为高桩码头（桩梁式、框架式、空心大板式）和板桩码头。
二、桩式码头施工特点
桩式码头施工通常包括水下挖泥、桩基施工、上部结构施工、抛石回填、面层及附属设施施工等工作。大多在水上进行，有以下主要特点：
1、受自然条件（风、浪、潮汐、水位、地质等）的影响大。
2、使用船舶机械较多，相互干扰多，水陆联系困难，施工条件艰苦。
3、桩式码头上部结构复杂、工序多、工作面狭窄、技术复杂、施工困难。
4、桩基施工是桩式码头施工的关键性工程，测量定位控制、设备选用、质量和安全控制等，技术难度大。
5、由于打桩震动、挖泥、坡顶回填等施工的影响，岸坡稳定问题的妥善处理应引起高度重视。因此，在组织施工时，必须对施工条件等进行周密的调查，拟定正确的施工方案，选用恰当的施工设备，拟定合理的施工顺序，做好各项物资供应工作，科学地组织施工。
三、桩式码头的施工顺序
桩式码头的施工顺序受着码头结构型式、自然条件、施工条件和施工方法的影响各不相同，基本顺序如下：
1、高桩码头
水下挖泥→码头下面抛填→桩基施工→挡土墙施工→节点施工→码头后面回填 上部结构施工→场地面层施工→附属设施施工
2、板桩码头
施工顺序：挖泥→打板桩→抛石及填土→安装拉杆及锚碇板→回填土及抛石→棱体施工→调整拉杆→浇制混凝土帽梁→回填土→浇制面层混凝土→安装附属设备
高桩码头施工
一、开工前的准备工作
1、 组织现场勘察、做好调查了解工作。
（地形、交通、水电、生产、生活和后勤等基本情况）
2、 认真做好设计交底和施工组织设计工作。
（拟定施工方案、确定施工顺序、施工方法、劳动组织和技术组织、质量和安全控制措施等）
3、根据工程进度安排，及早做好材料，机具设备供应和劳动力调配及预制构件生产等工作。
4、测量控制点的交接、复核工作。将点引到工地，以便施工对建筑物进行平面和高程控制。
二、 构件预制工作
根据码头施工顺序，首先要拟定预制构件生产计划，按计划安排好各种构件的预制生产。高桩码头预制构件主要有钢筋混凝土桩、梁、面板、框架、靠船构件和水平撑等。预应力混凝土构件一般在预制厂专门台座上预制，其它非预应力构件可在现场或其它合适的地点预制。
预制构件混凝土浇注后，必须在构件表面标明该构件的型号，规格和浇注日期。构件吊运储存时，必须按规定位置和要求设置垫块，垫块顶面要位于同平面。
三、 桩基施工
桩基是码头的基础部分，主要是承担上面的结构和荷载。桩的种类主要是预制桩和灌注桩。
桩基施工前，应进行下列工作：
（1）、结合基桩允许偏差，校核各桩的位置。
（2）、根据选用的船机性能，桩长和施工时水位变化情况，检查沉桩泥面标高，水深是否符合打桩要求。
（3）、检查打桩区有无障碍物。
（4）、船只抛锚和打桩作业，对通航有无影响。
1、打桩方法选择
打桩方法：根据其克服土壤阻力的机理不同，可分为锤击法、震动法、射水法和压力法。在水工工程中，一般采用锤击法。
锤击法打桩是利用锤的断续冲击，桩周围土体不断受挤压，剪切破坏，使桩逐步下沉的打桩方法。锤击法用的锤有的是自落锤、蒸汽锤、柴油和液压锤。目前常用的锤为柴油锤。
柴油锤结构简单、重量较轻，不需要供气设备，使用费用低，移动方便，锤击力大。但不易控制冲程，锤击噪音大，有油烟和残油飞溅。
震动法打桩是在桩顶与振动锤之间作刚性连接，构成震动体系，震动时桩周围土也发生震动，土的结构遭到破坏，土对沉桩的阻力减小，从而使桩逐步下沉的方法。
射水法打桩方法是在桩的桩尖或外部设有冲射管，喷出高压水束，冲刷破坏桩尖下的土壤结构，使一部分土沿桩周或桩的内空（空心桩）涌上地面，因而减少了桩表面与土壤间的摩擦力和桩尖阻力，桩在自重和压重的作用下沉入土中。
液压法打桩是借助桩架自重及压重，通过滑轮换向把桩压入土中。与锤击法和震动法打桩相比，其优点是无震动、噪音，无油烟残油飞溅，孔隙水压小，桩周围土隆起范围和量均很小，在斜坡上打的桩不顺坡向下滑移。其缺点是土对打桩的阻力大，如分段打桩，需现场接桩而降低打桩效率。
液压法打桩适用于在粘土中打直桩。对砂土或质土层，因阻力过大，不宜采用。
在具体的工程中选用哪种方法打桩，需要根据工程的地理位置、地形、水位、风浪、地质等自然条件、工程规模、结构设计、机械设备、材料、动力、技术、供应等情况，以及工期要求、施工条件，进行详细的调查，通过方案比较，必要时还通过试验，才能确定合适的打桩方法。
2、拟定打桩顺序
拟定打桩顺序要考虑的问题
（1）、保证每一根桩按预定的要求打到设计标高；
（2）、要考虑到工程的分段（分段要按流水作业，要考虑打桩的方便性，也要考虑各个工序在一个施工段里作业时间的均衡性，还要考虑施工安全性）
（3）、要考虑打桩水深、风和水流的影响。
（水位要考虑根据潮位、地形、桩长、桩顶、标高、打桩架高度、船舶吃水及时间）
（4）、尽量减少打桩震动对岸坡的影响。
（5）、尽量减少打桩架移架、改架、移锚的次数。
打桩顺序拟定后，根据桩的施打次序要绘制桩的装船图，根据装船图组织桩的供应工作。
3、打桩控制
1）、打桩程序
移船取桩→吊、立桩入龙口→移船就位→调平船、调整龙口的垂直度（直桩）或斜度（斜桩）→定位、收紧缆绳→桩自沉→测桩位置、调整船和龙口→压上锤和替打→测桩偏位、调整船和龙口→小冲程锤击桩→正常锤击桩→满足打桩控制条件、停止锤击→估测桩偏位→起吊锤和替打→测量桩偏位→移船
2）、打桩操作注意事项
①、替打、背板、桩身三者应在同一轴线上，且与龙口导轨的中心线重合。
②、锤击过程，要经常注意桩身有无移位和倾斜现象，如发现问题，应及时纠正，使恢复正确，如桩顶不平可用麻袋或水泥纸垫平。
③、落锤高度不宜大于1米。
④、桩打到接近设计要求时，要密切观察。一般以设计要求最后3次10锤的平均贯入度或入土标高为控制，至达到符合设计要求为止，并作好记录。
3）、偏位控制
打桩时要保证规定要求，规范的规定，桩顶偏位一般不大于10cm，桩的纵轴线倾斜度偏差一般不大于1％。
造成桩偏位有多方面原因，归纳起来：
一是风浪、水流的影响；
二是操作上的因素；
三是地形和土质方面的原因；
四是桩本身的原因。
为了减少桩偏位，保证桩基施工质量，必须针对这几方面的原因，采取如下相应的措施：
① 、在安排工程进度时，避开在强风盛行季节打桩，当风、浪、水流超过规定时应停止打桩作业。
② 、要防止因施工活动造成定位基线走动，采用科学的较高精度的定位方法；要及时开动平衡装置和松紧锚缆，以维持打桩架坡度，防止打桩船走动。
③ 、掌握斜坡上打桩和打斜桩的规律，拟定合理的打桩顺序，采取恰当的偏离桩位下桩，以保证沉桩完毕后的最终位置符合设计规定，并采取削坡和分区跳打桩的方法，防止岸坡滑动。
4）、桩的极限承载力控制
在打桩过程中，为保证满足设计承载力的要求，一般是控制桩标高和打桩最后贯入度（最后10击平均每击下沉量），即“双控”。另外还要仔细掌握贯入度的变化和及时掌握桩下沉的标高情况。
桩遇到阻力的变化可以由打桩对贯入度的变化来反映，贯入度也在一定程度上反映了桩承载力的大小，因而在打桩时除了控制桩顶标高之外，还要控制贯入度。一般在粘性土壤中打桩以标高控制为主，贯入度作为校核。倘若锤击打桩达到设计标高后而贯入度未能达到要求时，仍可继续锤击。但在砂土层或风化岩层则以贯入度控制为主，标高为校核。当贯入度已达到控制贯入度要求，而标高尚未达到设计要求时，可以继续锤击三次，每次以10锤为基准，其平均值是3—4cm，根据经验即为达到贯入度的要求。
打桩控制标准一般是由设计单位提出要求，施工时按要求控制即可。但支承桩是以控制贯入度为主，标高为辅。摩擦桩与支承桩相反，它是以控制标高为主，贯入度为辅。或采用半支承半摩擦相结合的打桩方法。总之无论采用哪种方法，者要满足设计和规范要求。
5）、桩的裂损控制
在打桩之前，要检查要打的桩是否符合规定的质量标准。在打桩过程中，要随时查看打桩情况，如锤、替打、桩三者是否在同一轴线上；贯入度是否有异常变化；桩顶碎裂情况等等。桩打完了以后，要检查桩身的完好情况。规范规定，对于预应力钢筋混凝土桩不允许出现裂缝。非预应力钢筋混凝土桩应尽量避免产生裂缝。
6）、桩的临时固定和缺陷处理
打桩完毕，必须及时临时固定（特别是对水上桩基），以防止在风浪、水流、土坡滑移及斜桩因自重挠曲作用下基桩倾倒折裂。临时固定的方法是：用围囹木（夹桩木）夹住，方木顶撑，拉条固定，使基桩连成整体。
在实际打桩过程中，有时会因某种缘故出现一些质量上的缺陷，必须采取措施予以补救。如果事故较大，影响到上部结构的使用安全时，就要会同设计人员共同研究，采取补救措施。
四、桩帽施工
高桩码头的上部结构为预制安装时，基桩上均设有桩帽。根据基桩布置情况，桩帽的型式通常有单桩桩帽和叉桩桩帽，有的还有双桩桩帽或簇桩桩帽。
桩帽一般采用现浇钢筋混凝土和预制安装两种。
1、现浇：施工的一般顺序：安支承系统→铺底模→测设侧模边线→浇筑混凝土→拆或吊去侧模→拆除底模和支承系统。
2、 预制（一般指桩基为钢管桩）预制安装要注意焊接质量。
五、上部结构施工
高桩码头上部结构，目前大都采用预制构件在现场装配形式，这样便可减少现场施工的工作量，缩小受自然因素的影响，加快工程进度。
1、梁安装：按支承情况的不同，可分为两点：三点和四点支承的梁。其中两点支承梁常为前方承台的门机梁、桥吊梁和连系梁等纵向连续梁，以及后方承台的简支梁、三点和四点支承梁为前方承台的横向连续梁，一般简称为前方横梁或纵梁（也有为两端固结的单跨梁）。
在安装的技术标准上，简支梁比连续梁的要求高。安装简支梁，梁在桩帽上的搁置长度不应小于设计所规定的最小值；梁端下的垫块和砂浆不仅起控制标高和防止梁倾斜的作用，而且传递荷载，所用的垫块和砂浆要满足在使用条件下的强度要求，安装连续梁，梁在桩帽上时搁置长度无最小值要求，梁端下的垫块和砂浆主要起控制标高和防止梁倾斜的作用，所用的垫块和砂浆只须满足施工条件的强度要求。传递荷载主要靠接头混凝土。
2、板安装
在高桩码头中，板按安装时支承情况的不同，可分为两边、四点和多点支承的板。其中，两边支承板为梁板式高桩码头的后方承台简支板和前方承台连续板（如火车轨道板）；四点和多点支承板为无梁板式高桩码头和双向连续板
1）、两边支承板安装
（1）、简支板的安装同上述简支梁的安装，安装后按设计要求，用短钢筋将板接头处的数根外露钢筋，采用搭接焊进行连接。
（2）、连续板的安装，安装时所垫的水泥砂浆要“外高、内低”，高处厚度约为3－4cm，取高处厚度减1cm左右作为所需的控制标高。
连续板一般是四侧，至少是两侧，有外伸环形接头钢筋。安装时，为避免环形接头钢筋相碰，板与板之间宜相对错开3－4cm(1.5－2倍钢筋直径)，若环形接头钢筋因位置不准或倾斜；或个别钢筋相碰，可用撬棍拨开，拨不开的可用气割切断相碰部分，但安稳后须用电焊再行焊接。
2）、四点和多点支承板安装
四点和多点支承板的安装，为了减少因板底不平整，或垫块安设标高不准所引起的安装应力，一般都采用牛油盘根法。牛油盘根用16－22mm浸牛油的棉绳盘成，盘的直径一般为8－10cm，使用前须在压力机上测定其受力压缩后厚度与压力的关系曲线。
四点支承板的安装，预先在桩帽上用水泥砂浆稳定细石混凝土垫块，吊安板时在垫块上安放牛油盘根，垫块顶高加上牛油盘根受支承力压缩后的厚度即为所需的控制标高。多点支承板的安装与四点支承板基本相同，所不同的只是因各支承点的支承力不尽相同，在稳定各支承点的细石混凝土垫块时，要根据牛油盘根受力压缩后厚度与压力的关系曲线，按支承力大小定各支承点细石混凝土垫块稳定标高，即支承力大点、稳安标高低，支承力小的点，稳安标高高。
3、靠船构件安装
在高桩码头中，一般设有靠船构件。因靠船构件的重心与安装时的支承点不在一垂直线上，吊安时须在顶部设手动葫芦，施以水平力，使其正位，正位后，顶部用拉杆与横向连续梁上吊耳相连；下部与横梁端头之间垫硬木楔，然后撤除手动葫芦。
靠船构件安装后，在未浇筑其与梁、板之间的接头（缝）混凝土之前，严禁停靠船舶，以免碰倒。
4、轨道安装
轨道的安装常采用吊轨法。就是沿轨道按一定间距安设吊轨架，以固定轨道的位置。采用吊轨法施工，不仅可牢固地固定轨道的位置，而且可使轨道下面混凝土与轨道底能完全紧密接触。轨道的轴线位置和标高，同一般测量，分别用经纬仪、水准仪进行测量和控制。为确保两条轨道在同一断面的高差不超过允许值，中心线支立水准仪，使同一断面测点可沿的前视距离完全相等。
5、接头（缝）混凝土和面层混凝土施工
高桩码头上部结构为预制安装时，梁与梁、板与板、靠船构件与梁板之间的接头（缝）很多，为使码头逐片逐段形成稳定体系，应及时分批浇筑接头（缝）混凝土。在浇筑接头（缝）混凝土前，老混凝土必须凿毛，并在结合面铺一层水泥砂浆，在垂直结合面上应尽量涂刷一层净水泥砂浆。为使节点、接缝处混凝土密实，混凝土浇筑应采用相应的施工措施，如采用流动性混凝土，使用高频振捣器采用二次振捣及压力灌浆等。
码头面层混凝土施工中，前方承台的面层混凝土，因有火车和装卸机的轨道，一般比较厚（10cm以上），而且在连续梁、板的接头（缝）混凝土与浇筑道路面层混凝土相同。后方承台的面层混凝土。仅5cm左右，及在简支梁板的接头（缝）混凝土浇筑后，承台整体性还是比较差，其分块必须使缝设在梁的轴线上和梁接头的连线上。面层混凝土为钢筋混凝土板，所受约束力较大，浇筑混凝土宜采用真空吸水工艺，以减少含水量；或掺入减水剂改善混凝土的和易性；增加密实度，从而减少收缩，防止出现约束裂缝，为了避免因失水而出现干缩裂缝，宜边抹面、边用盖塑料薄膜的方法进行养护。
板桩码头
板桩码头因板桩材料的不同分为钢板桩码头和钢筋混凝土板桩码头。其优点是：结构简单、施工工序少、所用施工设备少、施工速度快；材料用量少、造价低；根据原泥面情况，少挖或不挖泥即可打板桩，故可少挖少填。缺点是：抗震性能差，震坏后不易修复；板桩墙后未填土前，抗浪能力差，不利于无掩护条件下施工；板桩墙在施工过程中易向前倾斜，倾斜后不易或不允许作纠正处理。
一、结构形式和施工顺序
板桩码头的结构形式繁多，其典型的结构形式如图所示。
板桩码头的施工顺序可归纳为：施工准备→测量放线→打导桩、安导架→打板桩→浇注导梁、帽梁混凝土→开挖锚碇槽→浇注胸墙混凝土（安装锚碇板和拉杆）→板桩后回填土→安装附属设备→交工验收。
二、板桩码头施工特点
板桩码头施工是依它的结构型式而进行，现仅介绍对拉杆式锚碇、打入式钢筋混凝土板桩和钢板桩的普遍板桩码头的施工。
这类板桩码头，因码头前沿线在水域中或在陆域内的不同，其施工特点也不尽相同。
当码头前沿线在水域中时：
1、板桩墙需用打桩船施打。
2、根据水位情况，如水深大，能满足打桩船吃水要求，应先施工码头主体（形成整体）、后挖泥；如水深小而且挖泥厚度较大，宜选择适当的挖泥船分二次挖泥，第一次挖泥至水深能满足打桩船吃水要求为止，码头主体施工后进行第二次挖泥。这样做，既可减少码头向前位移，又可少挖泥、少填墙后土。
3、为使码头逐步形成整体，避免已打板桩墙因后续打桩震动和土坡蠕动的共同作用而产生过大的前倾，应及时进行锚碇系统和墙后填土的施工。
当码头前沿线在陆域内时：
1、先在陆上施工码头主体，后挖泥。
2、在陆上施工码头主体，施工简便，质量易保证；挖泥前板桩墙不前倾。
3、如挖泥厚度较大，亦宜分两次挖泥，且在两次挖泥之间要有适当的间歇时间，使板桩墙前倾缓慢发展，以减少前倾量。
此外，不论码头前沿线在水域中，还是在陆域内，都要特别注意：
（1）码头主体完工后的挖泥，应沿纵向均匀地进行，且要防止碰坏墙壁和超深。如超深大于设计要求，应用适宜的材料（如砂）或使用设计指定的回填料进行填补，以免降低墙前的被动土压力。
（2）帽梁（不与导梁合一时）的施工，应在墙前挖泥后，墙顶位移稳定后进行，以便调正帽梁尺寸，使码头前沿线位置偏差符合质量标准，并可防止帽梁在垂直方向产生裂缝。
（3）在挖泥过程中，应对板桩墙和锚碇的位移进行监测。
三、板桩施工
1、板桩制作
钢筋混凝土板桩制作有现场预制和预制场预制两种。若采用预制厂预制的方法，则用驳船运到施工地点进行施打。钢板桩则是向工厂定货购买。
2、板桩施打
打板桩所用的设备与打普通桩一样，所不同的是板桩施打的，需要设置导向梁。
板桩施工时，可以单根地插打，也可以分段分组打。每组一般为3－4根板桩，每段由若干组组成。一般每段有10－12块板桩。先把该段所有板桩都插好，再打入土中1－2m，让其稳定，然后分组台阶式的打设，这种沉板桩方法生产率较低，但板桩墙的质量好，紧密而垂直。闭合式的格形板桩墙要一次将所有的板桩都插好，以保证板桩的位置的准确，然后再分组下沉。
板桩墙的施打方法有：成排打和单独打两种。
（1）成排打方式
成排打方式是以20根左右的板桩为一批，预先插立在导向架内，打时先打两墙头的1－3根桩，并一直打至设计标高（或其一半），后打中间其余的板桩，一次（或分若干次）接顺序打至设计标高。
这种施工方式的优点是：桩沿墙轴线方向不易倾斜、榫口、锁口不易脱开、拉坏，几乎可不用楔形桩；桩不易扭面；墙表面不易错牙。缺点是：为插立桩须用高的打桩架；插立后的桩呈壁头；易受风、浪的影响，施工复杂。
（2）单独打方式
单独打方式是第1－2根板桩一次打至设计标高。其优、缺点恰与成排方式相反。
钢筋混凝土板桩一般是一次打一根。板桩下端往往制成截角形，板桩在打入时，利用土对桩尖的一部分横向挤压力，可保证板桩之间贴靠紧密。
钢板桩，槽型可一次要1根或3根；“Z”型因断面为非对称形，为避免偏心锤击和防止桩扭转，宜一次打两根，两根桩的拼装方法按有关规定执行。
四、锚碇系统施工
钢板桩码头的稳定，除了板桩本身作用以外，还要依靠锚碇的稳定作用。锚碇系统包括：锚碇板、拉杆、锚碇板前的抛石棱体。锚碇板有的用钢筋混凝土预制板，也有用钢板桩墙的。拉杆用高强低合金钢材制作。板桩墙打好后就可进行锚碇系统的施工（穿拉杆、安设锚碇墙及抛石棱体施工）。拉杆及锚碇板位置在板桩墙的顶部，位置较高，为了便于施工，往往要回填到拉杆面才进行。但是，回填到那种高度时，没有锚碇板的作用，板桩墙的稳定又成问题。为此，就要很好地考虑施工方法和顺序，既要考虑施工的方便，又要保证板桩墙的稳定。如拉杆紧张装置位置放在靠近板桩墙或锚碇墙部位，回填时先回填锚碇板及靠近板桩墙部分的土料，为锚碇施工创造条件，又保证能及时（或时间不会间隔太长）使板桩墙得到锚碇，保证稳定。
锚碇系统的拉杆太松、太紧，都不利于板桩墙的稳定，一般使拉杆微微上拱为宜。
五、墙后回填
板桩墙后填料的施工，量大、需要工期长。加上板桩墙锚碇系统的施工，增加了施工的复杂性，往往控制着板桩码头的施工进度和施工质量。
回填材料，水下部分宜填砂、砾石、块石等透水性好的材料；陆上部分可填砂、石材料，也可填无腐蚀性及无膨胀性的粘性土料。对地震基本强度在六级及其以上的地区，不宜填易液化的粉砂、细砂及亚砂土。在钢板桩墙后和拉杆周围严禁填有腐蚀性的材料。
码头前沿线，如在陆域内，采用陆上回填；如在水域中，水下部分采用皮带机或吊机（带抓斗）上方驳在墙前进行回填，水上部分采用陆上填。
在陆上回填时，铺土（推土机或其他运土机械）、整实（柴油整实锤或吊机吊整锤）和压实应沿与拉杆平行方向进行，只有当拉杆上覆土达到一定厚度后，方可沿与拉杆垂直方向进行，以免使拉杆（拉杆下的土要整实）压弯和下沉。在整实过程中，考虑土对板桩墙有一定的挤压力，应经常观察板桩墙和锚碇体的变形和位移情况。
六、其它
对于板桩码头帽梁的施工，应根据测量所得的桩顶标高偏差，修整桩头，安装模板与钢筋，然后现场浇注混凝土。通常帽梁的浇注是在码头背后回填土压实以后进行，这样帽梁模板的一侧可支承在地面上，另一侧可支撑在导向梁上。
导向梁、胸墙以及码头上面层的浇注施工与一般现浇混凝土的施工相同。
