随着沿海港口吞吐量大幅增长,海港工程建设开始向深水水域发展。由于高桩码头对于深水港有良好的适应性,近年来在我国沿海、河口和河流下游软土地基得到广泛应用。然而高桩码头的耐久性较差,构件断面易受削弱。结构开裂引发钢筋锈蚀是导致海洋环境下高桩码头结构物破坏的最主要也是最危险的原因。因此,对码头桩基裂缝成因及加固措施进行研究,对码头结构安全具有重要意义。本文针对珠海斗门港显利码头基桩出现裂缝的安全隐患问题开展研究和进行加固方案设计,具体工作内容包括现场调研、地质勘察、模型实验、有限元计算分析、加固方案设计、监测方案设计等。(1)补充勘察和试验:通过现场调研和收集码头建设资料,对码头结构形式和实际使用情况有了全面的了解。为判定码头岸坡当前的土质状况,补充进行了一次地质勘察,进行了相关土工试验,测定了勘察钻孔所取土样的基本物理性质指标和力学性质指标,对码头地基的地质情况有了更准确的判断。(2)模型试验:码头基桩在顶部与平台混凝土顶板处,发生朝向外(海)方向的单侧张拉裂缝。通过单桩模型试验,认识到桩基发生靠海侧裂缝是受到平台发生向外(海)位移施加的拉力所致。(3)计算分析:有限元计算分析选用国际通用有限元软件ABAQUS。根据码头实际工况建立了三维有限元模型,考虑岸坡堆载、港池清淤、船舶系缆力以及码头面板堆载作用,进行了多种工况的精细分析。根据分析结果,岸坡堆载作用下,土体有一定的固结变形和向外的位移,这是岸坡的整体位移趋势,但这不是桩基产生裂缝的原因。港池清淤、船舶水平系缆力是导致桩基开裂的主要原因。有限元的计算结果与现场裂缝形态相符。(4)加固方案及监测方案设计:在码头与堤岸之间设置拉结钢筋,限制码头平台的水平位移,从而控制基桩裂缝进一步扩张。为了监控码头的运行安全,在拉结钢筋焊接处安装钢筋计,同时利用全站仪对码头和堆场位移进行监测。监测结果表明加固效果良好。(5)对高桩码头水平集中力分配系数的计算方法进行研究,通过考虑桩、土刚度及桩基埋深的影响,提出了适用于倾斜边坡高桩码头水平力分配系数的计算方法。