防洪堤工程中預制樁的應用及施工研究

宋重亮

【摘 要】本文首先介紹了預制樁施工的優缺點和適用條件，然后闡述了防洪堤預制預應力混凝土方樁施工技術，希望對城區防洪堤工程設計選用合理的基礎樁型工作有一定的幫助。

【關鍵詞】防洪堤；工程；預制樁；施工

引言

城市防洪堤工程是城市的民生工程，通常的建設標準是百年標準堤，因此對工程質量的要求也很高。由于各地區的工程地質條件、經濟條件、建筑物要求及勘察設計人員經驗的不同，因此不同地區有著不同的基礎形式。防洪堤工程的基礎大多采用的是樁基基礎；近岸側由于受水深影響，則有采用鉆孔灌注樁基礎的；而對于離岸處水深能達到沉樁要求的，則采用預制樁[1]。預制樁因施工工藝簡單且便于管理、施工質量有保證、工期短、投資省等優點，得到廣泛應用。在樁基工程中其應用比例很高，已發展成為一種較成熟的樁型，大大促進了樁基工程質量的提高。由于預制樁質量較有保證，但也存在施工過程中往往較易忽視的一些施工環節，導致質量事故的出現。

1 預制樁的優缺點

樁的單位面積承載力較高。由于其屬擠土樁， 樁打入后其周圍的土層被擠密， 從而提高地基承載力。樁身質量易于保證和檢查。適用于水下施工；樁身砼的密度大， 抗腐蝕性能強；施工工效高。因其打入樁的施工工序較灌注樁簡單，工效也高。單價較灌注樁高。預制樁的配筋是抵抗搬運起吊和壓樁時應力設計的， 遠超過正常工作荷載的要求，鋼的用量大，如要接長時，，接頭增加了鋼的用量，因而成本增加。打入后樁長超過要求時，截樁較困難。錘擊和振動法下沉的預制樁施工時，震動噪音大，影響周圍環境，不宜在城市建筑物密集的地區使用。預制樁是擠土樁，施工時易引起周圍地面隆起，有時還會引起已就位鄰樁上浮。受起吊設備能力的限制，單節樁的長度不能過長， 一般為 10 余米。長樁需接樁時，接頭處形成薄弱環節，如不能確保全樁長的垂直度，則將降低樁的承載能力，甚至還會在打樁時出現斷樁。不易穿透較厚的堅硬地層，當堅硬地層下仍存在需穿過的軟弱層時，則需輔以其他施工措施，如采用引孔方法等。

2預制樁的適用條件

持力層上覆蓋為松軟土層，沒有堅硬的夾層。持力層頂面的土質變化不大，樁長易于控制，減少截樁或多次接樁。水下樁基工程。大面積打樁工程，由于此樁工序簡單，工效高，在樁數較多的前提下，可抵消預制價格較高的缺點，節省基建投資。工期比較緊的工程，因已在工廠預制，可縮短工期。

3預制預應力混凝土方樁施工技術

預應力混凝土方樁是采用常規的后張法工藝，混凝土強度為C50，具有結構強度高、剛度大、可貫入性好、耐錘擊性能強、抗滲性能好、抗彎能力高、結構承載力大、單根長度長等特點，可減少樁身接頭及加強樁質量的優點。主要預制步驟為：施工準備、鋼筋骨架制作、預應力鋼筋張拉、支模、混凝土澆筑、混凝土養護。

3.1施工準備

原材料是保證構件質量的首要條件，鋼筋、水泥等原材料進場后對其質量證明文件進行驗證，并按規范要求取樣送檢，經檢驗合格后方可使用。水泥所用符合規范標準規定要求的，黃砂使用質地堅固，細度模數為3.0～2.3的中砂[2]。石子使用由定點石場供應，除要求在石場進行清洗，進場后再次進行篩洗并按規范要求進行檢驗。為了提高工效，確保工程進度，降低混凝土水灰比并摻高效減水劑提高混凝土強度。

3.2鋼筋骨架制作

鋼筋工首先要根據圖紙對鋼筋下料和閃光對焊，對小料鋼筋彎曲成型，大料鋼筋對焊以后進行冷拉。在完成大料及小料后，在鋼筋車間綁扎成型，骨架綁扎牢固，并在鋼筋籠子的兩側扎元寶筋，防止在起吊過程中發生變形。

3.3鋼筋籠入模及張拉

鋼筋籠入模前清理好底板和側模，均勻涂刷脫模劑，并在底部墊好混凝土保護層墊塊。鋼筋籠按相應位置吊運入模后，用鋼筋聯結器對鋼筋籠進行連接。按設計或規范規定張拉程序對鋼筋籠進行預應力筋張拉。

3.4支模

側面模板采用彈性樁模和組合樁模，均采用定型鋼模，能保證方樁尺寸正確，棱角分明。對彈性樁模，僅需調整側模外單側絲桿即可立好模板。對于組合模板，先是由木工車間在底模兩側貼泡沫條，在支模板前龍門吊把側模拼接到位，注意模板之間不能有間隔，保證側模板垂直。兩頭分別為砂箱和張拉車連接螺桿相接籠子，相差部分有架樁長連桿相接。樁鋼筋籠入模后，在鋼筋籠子兩側墊好混凝土保護層墊塊，厚度根據圖中要求，在樁側模上每隔一定距離擺好安放內卡和外卡，保證方樁邊線平順。

3.5混凝土澆筑

在鋼筋工和木工完成操作以后，膠囊工穿好膠囊然后用壓縮機充氣，保持一定氣壓。在生產及質檢部門檢查現場生產和質量情況合格以后，開具混凝土澆灌令。在混凝土澆灌過程中，試驗人員在攪拌樓攪拌現場值班，攪拌樓操作人員按配料單進行電腦稱量，控制好混凝土工作性能。

3.6養護

在混凝土澆筑完以后，終凝后開始澆水養護，養護的方法采用蓋土工布和水澆相結合，根據氣溫情況確定，澆水量和間隔時間在夏季應多澆。混凝土強度達到設計要求的放松強度進行預應力放松和鋼筋切割、起吊。起吊采用龍門吊，鋼絲繩吊點位置根據設計要求確定位置，吊到堆場平直、整齊，上下層墊木要求對直，盡可能上層樁長小于下層樁長，樁到堆放場地后繼續進行養護，到規定齡期后經專職質檢員檢驗合格后落駁出廠。

4沉樁施工

防洪堤工程中由于樁長有限，故在施工中選用了施工靈活的打樁船進行沉樁施工，在較低潮位下可以進行沉樁作業，大大延長了沉樁可利用時間。根據現場情況沉樁定位用三臺J2經緯儀，采用前方交匯法，確保沉樁定位正確。各放樣點樁經放樣數據由技術人員計算，為防止誤算、錯算，其成果均經復核。沉樁時先把打樁船移到樁駁邊上進行吊樁，樁起吊后進龍口，套樁帽，同時在樁頂上墊上10～15 cm厚的麻質樁墊，以防錘擊時給樁帶來損傷。樁船絞動錨纜使樁船移位到打樁施工區域，調節左右平衡艙，平衡度由樁船內的平衡度表直接顯示。樁船扭角控制通過在岸上及船上設置花桿對線進行。樁的傾角由樁船上的角度表直接顯示，并做到隨時檢查，以保證樁的傾斜度正確.樁船在定位時必須聽從測量人員指揮，為求精確，待主測與校核等測量人員確認無誤后方能下樁及穩樁。在穩樁過程中，要穩、緩，如樁身略有偏位可稍作調整，但絕不能死拉硬動。在樁施打過程中測量人員通過測量儀器，利用樁面上的讀數、樁帽讀數，結合水位與標高對所沉樁進行觀察與記錄，直至錘擊到設計所要求。設計要求沉樁的停錘標準：以貫入度為主，標高控制作為校核，選用D-80錘（或D-100錘）開至3檔（或2檔）時，當樁頂標高超高1m以內，貫入度達到5mm時，可以停錘。在沉樁過程中如遇到突發事件都及時報請設計及監理部門研究處理。

5 結束語

由上可知，采用預制樁作為防洪堤工程的樁基基礎，除了預制樁本身的優點外，還有耐久性好，能滿足防洪堤壽命的要求；預制樁施工均為工廠化生產，工藝成熟，質量有保證；沉樁施工速度比灌注樁施工速度快，對防洪堤的早日建設完成有利[3]。預制樁的施工工藝可以有機地將樁基礎和地基處理結合起來，安全、經濟、可行。

【參考文獻】

[1]陳岳林.溫州軟土地基樁基變形性狀研究[D].杭州：浙江大學，2005.

[2]胡明，林華璽.預制樁基施工中的一些技術問題[J].工程技術，2008（2）：11-12.

[3]劉愛玲，閆紅娟.預制樁與灌注樁的特點及工藝分析[J].工程技術，2007（6）：109.