河道整治護岸工程中U形板樁的施工技術(shù)
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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�；诖�，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)
中圖分類號：TV861 文章編號：1005-4774( 2016) 04-0001-04
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。
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 扳樁預(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人基礎(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(xì)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(yán)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)。
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(yán)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(yán)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。
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(yán)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(yán)格按照設(shè)計要求進行加工，導(dǎo)向架如圖2所示。
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。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(yán)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(yán)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(yán)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(yán)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(yán)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人土層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(yán)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(yán)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：a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）；b垂直度（垂直于布樁軸線方向和沿布樁軸線方向）；c樁尖高程；d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。
