河道治理中護壁樁施工技術(shù)探討

王建忠 陳濤

（1、江陰市顧山水利農(nóng)機管理服務站，江蘇江陰 214400 2、江陰市長涇水利農(nóng)機管理服務站，江蘇江陰 214400）

東橫河作為江陰高新區(qū)重要的景觀打造工程，是高新區(qū)的重要景觀軸線，能夠展現(xiàn)城區(qū)品質(zhì)、凸顯城區(qū)風貌的重要區(qū)域。東橫河景觀帶設計圍繞打造“活力水岸、品質(zhì)休閑”的城市中央景觀軸的設計目標，以文化體驗、休閑商業(yè)、樂活宜居為主題，根植江陰文化、營造生動多樣的濱水活動空間，構(gòu)建江陰高新區(qū)休閑活力水岸的目的地。

東橫河駁岸及綠化工程（鎮(zhèn)區(qū)段及金童小學段）駁岸部分結(jié)合綠化設計，重點利用河道廊道的連續(xù)性，將東橫河建設為載體的水景觀帶，對城東居住區(qū)的建設具有重要的意義。

1 概況

東橫河駁岸及綠化工程的駁岸部分，西起老金童橋東側(cè)，東至長山大道西側(cè)，全長1695m。工程建設內(nèi)容為現(xiàn)有擋墻勾縫、修復，以及新建護岸。其中勾縫、修復擋墻940m；新建一級護岸為護壁樁，長2307m，設計頂高程3.0m（黃海高程，下同），樁長6m、8m、10m、12m；新建二級護岸為砼框生態(tài)護岸，長1613.6m，設計頂高程4.5m（局部降低處理），護岸高1.5m，底部采用5m長杉木樁處理。二級護岸與一級護岸最小間距2.2m。具體工程內(nèi)容見表1。

表1 工程內(nèi)容

本文主要以新建一級護岸的護壁樁施打為施工實例，介紹了護壁樁在河道治理中的施工特點，以及以及連排護壁樁密打的施工控制。

2 護壁樁施工

本工程主要以新建一級護岸2307 米為例，通過護壁樁護岸施工，保證了東橫河河道岸坡的穩(wěn)定，再配合新建二級護岸的砼框生態(tài)護岸，形成水景觀帶。具體見圖1，圖2。

圖1 一級護岸結(jié)構(gòu)形式斷面圖

2.1 工程地質(zhì)

本工程的勘察深度范圍內(nèi),地基土質(zhì)由表及里分為如下。

（1）層雜鎮(zhèn)土:場區(qū)普遍分布,土層厚度1.50-5.70m,平均2.88m;本層底部高程: 0.97- 5.45m,平均2.73m;層底埋深厚度1.50-5.70m, 平均2.88m。(1-1) 層淤泥質(zhì)土夾粉士: 土層厚度:1.10-9.30m,平均2.95m; 本層底部高程: -6.95-1.80m,平均-0.39m;層底埋深本層底部高程2.80-13.50m,平均5.42m，單橋靜探Ps 標準值=0.829MPa。

（2）層重粉質(zhì)壤土:土層厚度1.00-8.30m,平均3.05m; 本層底部高程: -6.46- 2.85m,平均-1.41m;層底埋深厚度5.00- 1.00m,平均6.91m，單橋靜柳Ps 標準值= 2.564MPa。

（3）層重粉質(zhì)壤土夾粉土:該層未鉆透。單橋靜探Ps 標準值=3.077MPa。

根據(jù)本工程地質(zhì)勘探土工試驗測試統(tǒng)計結(jié)合本地區(qū)經(jīng)驗,本工程地基承載力的數(shù)值如下:

（1-1）層淤泥質(zhì)土夾粉土σo=80kPa。

（2）層重粉質(zhì)壤土σo=180kPa。

（3）層重粉質(zhì)壤土央粉土σo=150kPa。

2.2 壁體樁規(guī)格

本工程采用的壁體樁都是由專業(yè)預制場加工制作。

2.2.1 原材料

a.采用42.5 級的普通硅酸鹽水泥。

b.細骨料主要為天然硬質(zhì)中粗砂或者人工砂，細度模數(shù)達到2.3～3.2（人工砂達到2.5～3.5），含泥量不能超過1.0%，并且不能含有泥塊。細骨料中含氯離子不得大于0.01%，含硫化物及硫酸鹽不得大于0.5%。

c. 粗骨料主要為碎石或破碎的卵石，最大粒徑不得大于25mm。粗骨料中含硫化物及硫酸鹽不得大于0.5%。

2.2.2 混凝土抗壓強度

本工程采用的是預應力高強度混凝土壁體柱，混凝土強度大于C80 等級。

2.2.3 外觀質(zhì)量要求

a.粘皮和麻面

局部麻面和蜂窩表面不得大于樁表面的0.5%; 麻面和蜂窩的深度不得大于5mm，必須通過修補處理才能使用。

b.樁身合縫漏漿完好

每處漏漿長度不得大于300mm，深度不得大于5mm ,總漏漿長度不得大于壁體樁長度的10%，必須修補完好才能使用。

2.2.4 抗彎性能

a.壁體樁的抗彎承載力大于157KN.M。

b.壁體樁通過進行抗彎試驗，測試樁的抗裂彎矩，在加載至設計值時，樁身不允許有裂縫。

c.加載至設計值的極限彎矩時，壁體樁不得出現(xiàn)下列任何一種情況:

受拉鋼筋被拉斷；

受壓區(qū)混凝土破壞；

受拉區(qū)混凝土裂縫寬度超過1.5mm。

2.2.5 壁體樁制作允許偏差

樁體寬度:±5%；樁身長度±0.5%L；壁厚-5mm；樁身混凝土保護層厚度+10mm ,-5mm；樁身彎曲偏差L/1000；樁尖偏中心距≤10mm。(L 為單節(jié)樁長)

2.2.6 壁體樁成品保護

壁體樁預制，吊裝運輸和成品堆放，必須達到《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ-94）規(guī)定的要求。

2.3 壁體樁施工

2.3.1 樁位控制

a.樁位定位采用GPS 加導線定位測量。

壁體樁施工機械及導向架等配套安裝材料進場到位后，先按測放軸線布置樁位線，打設固定定位型鋼，在打設過程中定位型鋼的垂直角度要嚴格控制，垂直偏差一般不超過1/200，定位型鋼可以適當加長插入土內(nèi)深度，保證固定牢固。

b. 用水準儀測量樁頂控制導線，方便壁體樁施工時控制樁頂高程，同時進行貫入度控制。

2.3.2 關(guān)鍵節(jié)點控制

a.在施工過程中，壁體樁采用合理有效的緊固裝置，同時可提供水平約束力，確保了樁縫間扣合嚴密。特別是本工程采用新型的綠色混凝土壁體樁，在緊固裝置上設計加工了上下間距約1 米的兩點滑輪卡槽式，采用人工手拉葫蘆作為加力結(jié)構(gòu)，主要優(yōu)點：一是上下兩點獨立相互施力比一點施力更有效幫助壁體樁在施工過程中調(diào)節(jié)垂直度；二是滑輪卡槽式裝置對比普通槽式裝置，更有助于對樁側(cè)起到保護作用；三是根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，考慮到施力的大小結(jié)合施工經(jīng)驗，人工手拉葫蘆的施力裝置更容易靈活調(diào)節(jié)。

b. 壁體樁施打到設計高程后，必須采取對應的措施保證與前一根樁連接形成一整體，特別是在后繼壁體樁施工過程中要注意避免將剛施工好的壁體樁一起帶下，尤其在施工短樁時這種情況容易出現(xiàn)。

2.3.3 沉樁工藝

a. 由于本工程壁體樁是密打，樁身必須連接緊密，打樁過程最為關(guān)鍵。本工程設計采用錘擊法，沿著河道岸線單方向順序施工，確保打樁達到緊密的效果，由于施工時會產(chǎn)生沉樁震動及擠土效應，容易對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響，所以比須采取適應本工程特點的措施，比如增加應力釋放孔，控制沉樁速率防擠溝等。

b.根據(jù)本工程采用的壁體樁截面尺寸以及工程地質(zhì)條件決定采用錘擊法時，必須確定錘的自重和落距大小。特別要注意在錘擊過程中容易出現(xiàn)的錘擊拉應力以及錘擊壓應力。在沒有之前經(jīng)驗數(shù)據(jù)時，可以選用蘇G/T17-2012 圖集第50 頁表中數(shù)值加以參照。同時可以在施工沉樁過程中驗證，土層主要以較堅硬以及硬塑的黏性土，還有中密以上的粉土、砂土、碎石類土及風化巖等作為持力層時，樁端進入的主要控制指標為貫入度，一般設計單位都以樁端標高作為輔助指標，再根據(jù)錘重和地基土質(zhì)條件確定錘擊總數(shù)，選用與本工程壁體樁相適應的樁錘。

c.本工程采用單根施打的方式施打壁體樁，先根據(jù)樁的方向打設導向架，本工程導向架主要采用定型工字型鋼，在施打過程中作為壁體樁的導向，同時確保壁體樁圓口對接緊密。本工程壁體樁施打通過標高控制沉樁高程。

d.在壁體樁施打過程中，打樁施工機械通過導向架保持和樁在同一軸線上，在施打過程中必須加強對壁體樁沉樁過程的觀測，如果在施工中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，必須暫停施工，作好施工原始記錄，排查清楚異常現(xiàn)象的原因，并找到有效解決方案后才允許下一步施工。

e.壁體樁施打完成時，為了保證樁基形成一個整體，要求對施打好的壁體樁進行夾樁，并同步進行測量沉樁偏位誤差。施打過程中選擇相對便利的作業(yè)條件，按順序作業(yè)，方便控制壁體樁間的結(jié)合程度。同時嚴格按規(guī)范要求施工，做到控制好壁體樁施打質(zhì)量。

f.本項目采用錘擊機械施工PC 壁體樁，待PC 壁體樁施工完畢后采用高壓水泥漿填充樁側(cè)孔止水，后施工樁頂冠梁。見圖3。

3 結(jié)論

3.1 壁體樁截面主要是正方形，是一種新型混合配筋預應力混凝土空心樁。水平承載力高，止水效果佳。

3.2 壁體樁可以用于河道整治的永久護岸，起到河岸擋土作用，結(jié)合二級生態(tài)護岸工程，產(chǎn)生良好的生態(tài)景觀效果。

3.3 壁體樁綜合經(jīng)濟效益好。不會出現(xiàn)傳統(tǒng)木樁護岸容易腐爛的現(xiàn)象，使用壽命不長的問題。主要是壁體樁施打過程比較簡單便捷，工程完工后維護成本相對比較低。