淺述水上沉入U形預應力混凝土板樁質量控制監理工作要點

(上海宏波工程咨詢管理有限公司,上海 200000)

U形預應力混凝土板樁是一種橫截面類似為 “U”形的新型擋土圍護構件，具有擋土支護、基坑防滲等功能。與傳統預制混凝土相比，相同的混凝土用量會生產出更多的U形板樁，經濟效益明顯，又因其采用了高強度混凝土，相比普通混凝土板樁和鋼板樁耐久性更強。U形板樁創新地預埋了止水條，在構件制作時預埋入陽榫處，施工后使樁間接縫結合緊密，保證結合處的止水功能和成型效果，止水效果良好；U形板樁采用工廠化加工，相較于攪拌樁、高壓旋噴樁等現場制作的樁體有更加環保、生產效率高等優點。近年來，在航運、水利、基坑圍護等工程中得到了廣泛地運用。潘涇(園和路～湄浦)河道整治工程在新建的5021m護岸中均采用U形板樁作為基礎樁(兼有擋土防滲的作用)，該工程的U形板樁均采用水上打樁船配以液壓高頻振動錘沉入工藝。

1 項目簡介及難點

本次潘涇河道整治工程北起園和路南至湄浦，流經寶山區月浦、羅店、顧村三鎮，工程內容為整治河道3201m。其中新建護岸5021m，新建護岸全部采用U形板樁+導梁的結構形式，U形板樁有7m、8.5m兩種規格，計5021根。U形板樁斷面見圖1。

圖1 U形板樁斷面結構 (單位：mm)

U形板樁沉入的特點與難點如下：

?水上作業，操作難度大；?U形板樁數量多、岸線長、地下障礙物較多，軸線、樁頂標高控制難度大；?保證U形板樁間不脫榫、不滲水是U形板樁沉入的一個難點。

2 施工工藝流程

根據工程地質條件及現場實際情況，工程U形板樁沉入采用水上打樁船配以液壓高頻振動錘，根據U形板樁的截面厚度選擇合適的夾具，施工工藝流程見圖2：

圖2 U形板樁施工工藝流程示意圖

3 施工質量監理控制要點

3.1 U形預應力混凝土板樁預制

a.審核施工單位報審的廠家資質并現場考察廠家的生產能力，廠家使用定型鋼模加工確保斷面及榫槽成型質量。

b.督促施工單位在預應力混凝土板樁生產前對生產廠家進行安全技術交底。

c.過程中監理會同施工單位一道對生產情況進行抽查，發現局部有鋼筋保護層厚度不夠、鋼模表面清理不到位、成品養護不到位等問題及時督促廠家進行整改。

d.對進場的U形板樁的結構尺寸、外觀質量進行檢查驗收，對橡膠止水位置、質量及板樁強度進行檢測，并做相應記錄(要求廠家提供如下資料：板樁出廠合格證，水泥、鋼筋等原材質量保證資料，混凝土試塊強度報告等)。

e. U形板樁從水路運至施工現場，使用吊機直接將U形預制混凝土板樁吊運至河道岸邊，吊裝時應嚴格按設計圖紙確定的吊點安掛吊繩，堆放時為保證穩定不得超過三層。

3.2 施工前準備

該工程的U形預應力混凝土板樁采取水上打樁船配以高頻振動錘工藝沉入。

a. 督促施工單位編制水上沉入U形預應力混凝土板樁專項施工方案，對方案審查批準。

b.督促施工單位報審相關船舶、機械、特種作業人員的相關證件。

c.在實體工程施工前，首先安排挖泥船對樁位區域進行清障并整平，完成后放出的軸線經復核符合要求后方可沉樁。

3.3 U形預應力混凝土板樁沉入質量控制要點

a.打設定位型鋼，定位型鋼打設過程中要用兩臺約成90度交角的經緯儀嚴格控制垂直度，垂直度偏差不宜超過5‰，定位型鋼長應在9.5m左右并保證上端高出U形預應力混凝土板樁設計樁頂標高0.2～0.3m(保證露出水面)。

b.安裝鋼圍檁架，安裝過程中要控制好鋼圍檁與板樁側壁接觸的導向段的垂直度，鋼圍檁的內側壁間距控制在355mm。

c.液壓振動錘夾持器夾住U形板樁提起樁體并將樁身插入鋼圍檁架定位，用兩臺約成90度交角的經緯儀觀察樁身的垂直度，保證樁垂直度在5‰以內。由測量人員指揮樁機反復調整至允許誤差范圍內方可沉入，確保其垂直導向作用。

d.為確保板縫間扣合嚴密，U形板樁在施工過程中需采用合理有效的提供水平約束力的緊固裝置，針對該新型的U形板樁，施工方設計加工了上下兩點(間距約1m)滑輪卡槽式的緊固裝置，加力結構則采用人工手拉葫蘆。

e.沉樁接近設計樁底標高時，用水準儀觀測樁體頂標高，有偏差及時調整，確保樁尖標高沉至設計標高。

f.板樁打設至設計標高后，應及時用連鎖滑輪固定并與前一根樁連接成板樁墻體，以防止在后繼板樁施工過程中將臨近剛施工好的板樁帶下，該現象在施工短樁(7m長樁)時尤其突出，要格外引起注意。

3.4 U形預制混凝土板樁沉入后脫榫及滲水原因分析及處理

U形板樁產生脫榫及滲水的原因有：?滑輪卡槽式的加固裝置因作業人員疏忽，未加緊到位；?液壓振動錘操作人員技術不到位或作業不認真；?沉樁過程中遇到了障礙物；?U形板樁止水帶未安裝到位。

針對上述?、?問題，監理督促并參加了項目部組織的作業人員再交底工作對不稱職人員做了批評教育；針對問題?，監理要求施工項目部在施工前清障時要更加仔細、對可能存在較深障礙物的區域要清除到位；針對問題?監理督促施工項目部聯系廠家要求加強產品質量控制，并組織施工項目部一道進行抽檢。

潘涇屬Ⅵ級航道，船舶往返行駛中對岸邊結構的沖刷比較大，為預防墻后土體被掏空，板樁沉入完成后監理會同施工單位管理人員一道對U形板樁沉入質量進行實地查看并用紅漆做相應標記，監理現場監督施工單位，嚴格按設計認可的處理方案實施。

板樁榫口間間距超過2cm作脫榫處理，根據設計確認的處理方案進行處理：根據脫榫實際情況在樁兩側插入型鋼(底標高應至-0.1m)，然后用高壓水槍對脫榫部位進行沖洗，經現場檢查標高達到-0.1m方可按設計要求灌入C30細石微膨脹混凝土，上口應灌至導梁底標高2.9m為止，待微膨脹混凝土強度達到設計強度的75%時方可拔除型鋼。

板樁間有滲水的部位(榫口間間距未不超過2cm的)，背水面立模采用C15素混凝土修復，從高程2.4m修復至導梁底部高程。河道護岸結構斷面見圖3。

圖3 河道護岸結構斷面(單位：mm)

4 結 語

潘涇(湄浦～園和路)河道整治工程水上液壓高頻振動錘沉入U形預應力混凝土板樁已完成，U形預應力混凝土板樁沉入后達到了設計要求的擋土及防滲要求，且板樁脫榫率較低。實踐證明，水上液壓高頻振動錘沉入U形板樁在護岸工程實施中顯示了功效，是值得推廣的一項工藝；監理單位在實施監理的過程中抓住了U形板樁沉入質量控制的要點：垂直度、軸線、樁與樁之間咬合，不斷地督促施工單位改進與完善施工工藝，總結經驗與教訓，這為今后U形板樁監理控制工作提供了一定的參考與借鑒。對于一些新的施工工藝，只要認真研究、勇于實踐、不斷改進，就可以使監理的質量控制工作取得顯著的成效，今后的監理工作要不斷學習和研究新的工藝，使監理跟上時代步伐不斷地創新，為水利工程做出應有的貢獻。

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