河道整治護岸工程中U形板樁的施工技術(shù)

林國強

（福建省寧德市水利電力工程局，福建寧德 352000）

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河道整治護岸工程中U形板樁的施工技術(shù)

林國強

（福建省寧德市水利電力工程局，福建寧德 352000）

【摘 要】在河道整治工程中，U形預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土板樁是一種新型的施工技術(shù)，具有明顯的經(jīng)濟性、受力性優(yōu)勢。適用地質(zhì)范圍較廣，可最大程度地減少拆遷量，縮短工期，減少對周邊環(huán)境影響。基于此，本文對護岸工程中U形預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土板樁的施工技術(shù)、施工方法、質(zhì)量控制關(guān)鍵點、控制措施等進行了探討，供同行參考。

【關(guān)鍵詞】護岸工程；U形板樁；施工技術(shù)

U形預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土板樁，近幾年來較多地應(yīng)用于靠近城市區(qū)域及居民企業(yè)用房比較密集的河道護岸工程中。開始推廣和應(yīng)用一種新型預(yù)制鋼筋混凝土擋土結(jié)構(gòu)型式，該結(jié)構(gòu)采用U形截面，在盡可能節(jié)省材料的基礎(chǔ)上，保證結(jié)構(gòu)抗彎和抗剪性能，增加截面擋土寬度，提高性價比。

1 工程簡介

杭嘉湖地區(qū)環(huán)湖河道整治工程（Ⅳ標(biāo)）U形板樁工程，采用預(yù)應(yīng)力混凝土板樁（U-CS-450-Ⅱ）對里程樁號X-PLK9.40-0 +000.00～X-PLK-0 +49 +4.37沿岸進行護岸加固處理。該工程采用1985國家高程系統(tǒng)，施工段X-PLK9.4-0 +000.00～X-PLK-0 +49 +4.37的樁型為U-CS-450-Ⅱ-10，樁頂標(biāo)高為3.00m，樁底標(biāo)高為-7.00m；該工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，無通航要求，水上交通比較方便，U形板樁施工均在水上實施。工程自上而下地質(zhì)結(jié)構(gòu)劃分為8個地質(zhì)層組，分別為素填土層→淤泥層→淤泥質(zhì)粉土→黏土層→黏土層→粉質(zhì)黏土層→淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層→砂質(zhì)粉土層。

鋼筋混凝土板樁結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　鋼筋混凝土板樁結(jié)構(gòu)平面圖

2 施工前的準(zhǔn)備工作

該工程采用施工船舶（承載量200t）、振動錘（型號：ZDJ135）、履帶吊（型號：SCC550C）配合施工。施工船舶垂直于施工路線布置，四角小八字錨機錨錠，錨錠角度要適應(yīng)現(xiàn)場河域條件，履帶吊放置于施工船舶前端。在施工前應(yīng)設(shè)置安全作業(yè)區(qū)，對施工段向外延伸20m的區(qū)域進行安全圍護：用竹竿插入航道底上端露出水面1.50m，設(shè)置于施工區(qū)域的4個轉(zhuǎn)角，并且每50m設(shè)置一根，然后用警戒小旗圍護，每根竹竿上端固定一個警戒燈，用于警示夜間航行船舶，確保通航安全。

根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，大堤外側(cè)河道局部有碎石，施工船舶吃水深度1～1.50m，在施工作業(yè)前，需對大堤外側(cè)相應(yīng)范圍河道進行清理，達到施工作業(yè)深度要求，使施工船舶能夠正常靠岸，滿足施工要求。施工前應(yīng)抄平河底泥面，但不能超挖、擾動河底土體。

3 板樁的施工

3.1 板樁預(yù)制及吊輸

3.1.1 板樁預(yù)制

該工程所用鋼筋混凝土板樁為U形斷面，厚0.45m，寬1.02m，長10m，板樁結(jié)構(gòu)型式為卡口式，其目的是為了使板樁結(jié)合緊密，提高岸坡抗沖刷及防滲能力。為能使板樁整排整齊打入基礎(chǔ)，在板樁兩側(cè)設(shè)計陰陽榫。板樁一邊預(yù)制成通長的陰榫；另一邊自樁頂?shù)剿椎臎_刷深度（沖刷深度為設(shè)計深度）作為陰榫，剩余段到樁尖預(yù)制成陽榫。板樁下部兩邊預(yù)制成陰榫和陽榫是為板樁施工時準(zhǔn)確導(dǎo)向：上部兩邊均預(yù)制成陰榫使兩根板樁結(jié)合處形成空腔，空腔中采用細石混凝土填塞，以防漏料并形成整體。板樁的底端厚度方向預(yù)制成尖榫形，為在施工時使后面施打的板樁與已打好的板樁靠緊，將板樁端陰榫一邊預(yù)制成斜角。施工時，地基力對此斜角面產(chǎn)生一個推擠力使相鄰板樁緊靠一起。為保證樁與樁之間緊密連接，預(yù)制板樁時應(yīng)嚴格控制施工質(zhì)量，使板樁各項指標(biāo)控制在允許偏差范圍之內(nèi)［1］。

預(yù)制鋼筋混凝土板樁允許偏差應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《建設(shè)樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94—2008）中所規(guī)定的預(yù)制鋼筋混凝土板樁允許偏差值范圍。

3.1.2 運輸、起吊

鋼筋混凝土板樁預(yù)制達到設(shè)計強度后方可由預(yù)制廠運至施工現(xiàn)場。施工前，由建設(shè)單位、監(jiān)理單位及施工單位聯(lián)合進行外觀檢查驗收，驗收合格后方可施工。運輸過程中應(yīng)將板樁固定好、墊穩(wěn)，防止碰撞和滾落，嚴緊拋擲。在板樁吊裝過程中應(yīng)做到輕起輕放，保持平穩(wěn)。堆放板樁應(yīng)做到堆穩(wěn)放平，防止倒塌滑落損壞板樁。

3.2 板樁施工技術(shù)

3.2.1 施工關(guān)鍵節(jié)點控制

a.定位。量定位，進場后立即進行三方復(fù)測，符合規(guī)范要求后才能進行施工。

b.定位型鋼施工。定位型鋼施工過程中，用兩臺經(jīng)緯儀（擺放在夾角約90°的方向位置上）控制定位型鋼垂直度，其偏差允許值不得大于0.50％。定位型鋼打入河底土內(nèi)深度應(yīng)比設(shè)計板樁深入河底土內(nèi)深度長出0.5～1m，上部應(yīng)高出設(shè)計板樁的樁頂高程0.20～0.30m。

c.鋼圍檁架安裝。定位型鋼施工完成后，應(yīng)進行鋼圍檁架安裝。安裝過程中，嚴格控制鋼圍檁與鋼筋混凝土板樁側(cè)壁接觸的導(dǎo)向段的垂直度，其間距控制在所規(guī)定的偏差范圍之內(nèi)。鋼圍檁架安裝完成后即可轉(zhuǎn)入下道工序進行鋼筋混凝土板樁施工［2］。

d.緊固裝置。板樁在施工過程中，為確保板樁與板樁之間的縫隙扣合嚴密，通常采用合理有效的能提供水平約束力的滑輪卡槽式緊固裝置，加力結(jié)構(gòu)配用人工手拉葫蘆。人工手拉葫蘆的施力根據(jù)現(xiàn)場實際情況結(jié)合施工經(jīng)驗，靈活調(diào)節(jié)板樁施工過程中的垂直度。

e.防止帶樁。鋼筋混凝土板樁在施工過程中，特別是板樁施工至設(shè)計高程時，應(yīng)將施工結(jié)束的樁體與前一根已完成的樁體采取有效固定措施，連成一墻體，避免在后繼板樁施工過程中將臨近的板樁帶下。

3.2.2 沉樁施工方法

鋼筋混凝土板樁在沉樁前應(yīng)做好施工組織設(shè)計和施工技術(shù)交底，并按照《板樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》《港口工程樁基規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定進行施工。

a.基線測量。在鋼筋混凝土板樁施工前，對建設(shè)單位提供的現(xiàn)場控制網(wǎng)的坐標(biāo)控制點和高程基準(zhǔn)點進行復(fù)測，然后根據(jù)這些平面坐標(biāo)控制點和高程基準(zhǔn)點對施工現(xiàn)場進行內(nèi)插點布測，最后放出即將進行施工沉樁基線的點并做好固定標(biāo)識。

b.板樁定位。為使護岸板樁墻符合設(shè)計要求，做到穩(wěn)固、美觀，在沉樁施工前，一要控制好板樁的軸線位置，二要控制好每根板樁的平面扭曲。因此，板樁導(dǎo)向架是沉樁施工的重中之重，務(wù)必嚴格按照設(shè)計要求進行加工，導(dǎo)向架如圖2所示。

圖2　導(dǎo)向架

c.沉樁。鋼筋混凝土板樁整個施工過程中，沉樁是關(guān)鍵工序。為了能使板樁樁體緊密連接，采用振動錘配合履帶吊單方向順序施工，以達到樁體緊密連接的最佳效果。

板樁施工過程中，采用單根施打方式，首先在板樁沉樁施工前，根據(jù)擬定的方向進行導(dǎo)向架打設(shè)與安裝，導(dǎo)向架作為板樁施工的導(dǎo)向，使板樁的陰榫與陽榫口能緊密對接，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

在板樁沉樁時，振動錘和板樁一定要保持在同一條軸線上［3］。沉樁施工過程中對樁體應(yīng)加強觀測，若發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)作好記錄，并查明異常情況原因，然后采取相應(yīng)措施。當(dāng)板樁頂部達到設(shè)計高程時應(yīng)及時進行夾樁，以便板樁的樁基形成一個整體，并對施打完成的板樁是否偏位進行施測。沉樁施工過程中應(yīng)嚴格控制好沉樁施工質(zhì)量，確保板樁與板樁之間緊密連接。

4 板樁沉樁質(zhì)量控制

鋼筋混凝土板樁是一個剛性體，軸線方向陰陽榫錨固連接在地下形成一堵連續(xù)墻體，從某種意義上說定位樁的垂直度和穩(wěn)定性對于后期鋼筋混凝土板樁沉樁施工起到關(guān)鍵作用。因此，施工過程中嚴格控制定位樁的平面位置、設(shè)計標(biāo)高和垂直度。對于定位樁的平面位置和垂直度的控制，通常采用兩臺經(jīng)緯儀進行施測，并根據(jù)設(shè)計要求把定位樁打到設(shè)計高程，保證定位樁的穩(wěn)定性和符合性。待整個定位樁的施工完成后，即可組織鋼筋混凝土板樁施工，依次逐根將板樁套榫插入，然后將板樁一次性沉入至設(shè)計高程位置。在施工過程中，嚴格控制每根樁的正位程度，確保沉樁施工質(zhì)量。具體質(zhì)量控制措施如下。

4.1 板樁軸線控制

板樁施工時，應(yīng)嚴格控制軸線，其偏差值應(yīng)控制在20mm之內(nèi)。板樁在沉樁施工前應(yīng)對整個軸線進行復(fù)合，隨時檢查和調(diào)整夾樁裝置，以保證板樁軸線符合設(shè)計要求，防止板樁脫榫。

4.2 板樁垂直度控制

板樁施工時應(yīng)嚴格控制其樁身垂直度，樁身垂直度一般采用兩臺經(jīng)緯儀或紅外線水平儀進行監(jiān)測，并隨時進行調(diào)整與校正。在施工開始至板樁沉入土層1～2m期間，若發(fā)現(xiàn)板樁偏移或傾斜應(yīng)立即停止施工進行調(diào)整，拔出板樁、清理障礙物并回填好土基后重新開始板樁施工。若樁體嚴重傾斜時，應(yīng)拔出樁體采用鋼樁定位后再進行沉樁施工。沉樁垂直度應(yīng)控制在1％之內(nèi)。

4.3 板樁的高程控制

板樁施工時應(yīng)嚴格控制高程，以板樁下端部達到設(shè)計高程為符合設(shè)計要求，板樁在施工至臨近設(shè)計高程時，應(yīng)調(diào)節(jié)打樁機的相關(guān)振動參數(shù)來控制打樁下沉速度直至樁頂達到設(shè)計高程。樁頂允許偏差應(yīng)控制在-50～+100mm范圍內(nèi)。

4.4 板樁動測試驗

成樁動測抽測率根據(jù)相關(guān)規(guī)范及設(shè)計要求進行抽測，單樁缺陷面積小于20％。

4.5 沉樁允許偏差控制

沉樁施工質(zhì)量控制主要從四個方面進行控制：?設(shè)計標(biāo)高處平面位置（垂直于布樁軸線方向和沿布樁軸線方向）；?垂直度（垂直于布樁軸線方向和沿布樁軸線方向）；?樁尖高程；?板樁間縫寬。

沉樁允許偏差參考《水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》（JTS 257—2008）。

5 結(jié) 論

U形預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土板樁是一種新型的預(yù)制結(jié)構(gòu)，在河道整治直立式護岸工程中，因其經(jīng)濟、美觀、施工簡便得到廣泛應(yīng)用。在施工過程中，要精心策劃，合理組織，保證其工序合理，制訂出科學(xué)的施工方案，確保施工順利進行，保證工程施工質(zhì)量。■

參考文獻

［1］ JTS 257—2008水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：人民交通出版社，2008.

［2］ JTS 167-3—2009板樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2009.

［3］ JTS 167-4—2012港口工程樁基規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2012.

Construction technology of U-shaped sheet pile in river regulation revetment engineering

LIN Guoqiang
（Fujian NingdeWater Conservancy Electric Power Engineering Bureau，Ningde352000，China）

Abstract:U-shaped pre-stressed reinforced concrete sheet pile is a novel construction technology in river improvement project.It has advantages of obvious economical efficiency and mechanical strength.It can be applied in wider geological scope，and demolition load can be reduced maximally.Construction duration can be shortened.Influence on surrounding environment can be reduced.On the basis，U-shaped pre-stressed reinforced concrete sheet pile construction technology，construction method，quality control key points，controlmeasures，etc.in revetmentengineering are discussed in the paper for peers as reference.

Key words:revetment engineering；U-shaped sheet pile；construction technology

DOI：10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2016.04.001

中圖分類號：TV861

文獻標(biāo)志碼：B

文章編號：1005-4774（2016）04-0001-04