外海码头水下桩基修复技术探讨

李海涛 陈杰克 宣立锋

【摘要】近些年码头修补加固工程项目增多，目前针对码头的修复技术也在不断发展创新，规范日趋完善。本文主要探讨了温州一海岛客运码头的修补加固措施，重点针对其桩基水下的修复，进行多方案比选。同时为解决类似工程的修复提供参考和借鉴。

【关键词】码头修补；水下桩基修复；玻纤套筒

一、概述

近些年温州地区一批八九十年代建设的码头经过二三十年的运营，部分出现了不同程度的破损，有待修复，目前针对码头的修复技术也在不断发展创新，规范日趋完善。本文以温州市某海岛一客运码头的修复工程为例探讨海岛码头的修复方案，重点针对桩基水下修复，进行多方案比选。

二、码头检测

码头外观检查情况如下：

（1）码头面板出现大面积网状裂缝，个别处裂缝有锈迹；

（2）纵梁损坏严重，大部分底部都存在锈胀剥离露筋现象；

（3）横梁损坏也较严重，混凝土锈胀剥离；

（4）立柱及柱帽存在不同程度的锈胀；

（5）靠船构件撞击破损严重，混凝土脱落，钢筋外露且锈蚀严重；

（6）桩基外侧包裹着钢护筒，未发现明显缺陷，有锈蚀现象。

对于桩基完整性，采用低应变法进行检测。共对15根基桩完整性进行了检测，其中：

Ⅰ类桩共10根，占所测桩数：66.7% ；

Ⅱ类桩共1根，占所测桩数：6.7% ；

Ⅲ类桩共4根，占所测桩数：26.7% ；

Ⅳ类桩共0根，占所测桩数：0.0% 。

综合码头各项检测数据和评估分级结果，码头结构使用性、耐久性评价为D级，需对码头上部结构及桩基进行修补加固。

三、码头上部结构修补加固

根据《港口水工建筑物修补加固技术规范》，对浪溅区构件的修复主要考虑对裂缝、缺损进行耐久性和非耐久性破损修补，为防止构件强度降低，对其粘帖碳纤维加固，并进行防腐涂层提高整座码头的耐久性和使用年限。

本码头上部结构破损的构件包括梁构件、靠船构件、柱帽、立柱、桩帽、面板等，主要为开裂、锈胀、剥离等问题。构件根据情况分别进行修补，并在其基础上采取加固措施。加固主要采取粘贴碳纤维加固法。

四、基桩修复

经检测，码头共有四根Ⅲ类桩，根据《港口工程桩基动力检测规程》（JTJ249-2001），Ⅲ類桩为不合格桩。其中一根桩破损位置位于泥面以下，无法直接修补，因此本次修复利用基桩边上的岩体植筋并现浇墩台与桩帽相连从而达到加强结构的效果进行修复加固。另有三根桩缺陷位置皆在泥面以上，水面以下。

对于水下部分桩基的修复较为棘手，目前常见的码头水下桩基修复加固方法有以下几种：

1 补桩

补桩是比较常见的桩基加固手段，一般采用缺一补二的方式，在受损桩周围对称布置两根桩，承担上部荷载。补桩一般用于新建码头不合格桩基或者桩身缺陷位置位于泥面以下无法修补的情况，若对于老码头修复加固，补桩则要拆除其上部结构，以便施工，待施工结束后重新浇筑上部结构。

2 原桩补强

对于老码头的桩基修复，由于补桩施工一般需要采用大型的水上施工设备，且对原有码头结构、原有桩基及周边环境影响较大，且补桩的成本也非常高，同时随着近年技术的成熟、新材料的出现，对于桩基泥面以上的缺陷可直接对原桩身进行补强，而无需补桩，主要修补方法主要有以下几种。

（1）植筋加大截面法：主要由潜水员施工，水下清理桩基础表面，凿除破损部位混凝土后，采取水下植筋工艺在原桩基础表面钻孔、植筋。水下绑扎钢筋笼，通过植筋将外围钢筋笼与原桩连接锚固，完成后安装钢模板，模板可制成半圆形，随后在原桩基础周围布置导管进行混凝土浇筑。

（2）沉井修复加固法：沉井修复加固法采取围堰施工方法，先制作钢板薄壁沉井，沿桩体下沉至设计标高，排干井内积水，在井内进行桩身钢筋混凝土浇筑补强。但由于本码头前沿水深较深，外海环境较差，施工安全条件差，费用较高。

（3）钢板套筒加固法：采用外套钢板套筒并内注混凝土，形成类似钢管混凝土桩结构。用钢板代替损失的钢筋，现浇混凝土代替原桩截面混凝土。

（4）水下玻纤套筒加固法：水下玻纤套筒加固法（又称“夹克法”），主要应用于对各种腐蚀、冲刷、混凝土脱落、钢筋露筋等病害的结构基础码头桩基和桥墩柱（包括混凝土桩、钢桩和木桩）等修复和加固防护，以及对新建墩柱的预先防护。玻纤套筒是由玻璃纤维和聚合树脂材料加工而成，抗拉强度高，防腐蚀性能好。

水下玻纤套筒加固法具有强度高，适用性强，对混凝土和钢桩都有效，防腐蚀性能好，耐海水腐蚀，可水下施工，无需构筑围堰及排水，施工便捷，所需机械设备少，工期短，虽然材料费贵，然而施工成本较低。本工程码头由于修复后使用年限不长，若采用传统补桩或者围堰施工方法修复，则工期长、费用高，不经济，因此本次基桩修补采用水下玻纤套筒加固法。

五、结语

随着科技的发展，施工方法的更新，新材料的出现，码头的修复技术也越来越成熟，对于水下桩基的修复方法也推陈出新。水下玻纤套筒加固法作为新近引进的加固方法，其具有的耐久性、防腐性、施工便利性以及可水下施工等特点，对海岛码头桩基的修补加固具有相当的适用性，值得进一步研究并推广使用。

参考文献：

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[2]于鹏，蒋昌平.“夹克法”加固桥梁桩基础的应用研究[C].2014年全国公路养护技术学术年会论文集，2014：268-274.

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