劉曉濱
摘 要:水利堤防建設(shè)是水利工程施工中的重點,由于堤防工程容易受到外界因素的影響,因此施工過程中極易出現(xiàn)各類施工問題。在施工中最為重要的堤防工程施工要素便是U型板樁施工,如何通過U型板樁的有效利用提高水利堤防的防洪質(zhì)量是目前水利技術(shù)研究人員的重要課題。文章結(jié)合實際的施工狀況,論述了U型板樁的應(yīng)用特點、應(yīng)用方法。并簡要從堤防范圍、長度等方面對堤防工程進行了分析,以確保堤防施工質(zhì)量作為前提,提出了幾點U型板樁應(yīng)用質(zhì)量管理舉措。
關(guān)鍵詞:堤防施工;U型板樁;水利工程;應(yīng)用
水利工程一直都是利國利民的大工程,因此為國家所重視。由于水利工程相對其他工程較為特殊,因此施工難度相對較大。而其中最為重要的堤防工程更易受到外界因素的影響,致使出現(xiàn)各類施工質(zhì)量問題。文章主要討論了堤防工程施工,詳細針對U型板樁的應(yīng)用進行了論述,計算了堤防施工中U型板樁承載力、截面,針對其是否可行進行了討論。另外文章還針對將U型板樁應(yīng)用在堤防工程中的優(yōu)點進行了論證,以此確保U型板樁的應(yīng)用對提高水利堤壩質(zhì)量有著促進作用。
1 U型板樁概述
在水利堤壩施工中,支護結(jié)構(gòu)是重點施工內(nèi)容。U型板樁是一種新興的支護結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)上分析,U型的結(jié)構(gòu)設(shè)計耗費材料相對較小,且保證誒機構(gòu)的剪切力、彎曲性充足。具有優(yōu)勢的同時其必然有其無法避免的缺陷,由于U型板樁的截面厚度相對較小,因此施工中可能出現(xiàn)不接樁的現(xiàn)象。另外,打入樁時間相對較長。在施工中,不但要對U型板樁幾何尺寸進行計算,同時還需要設(shè)計選擇最適宜的樁型,從而保證其密封效果,實現(xiàn)板樁應(yīng)有的效果,最大程度的令U型板樁優(yōu)勢發(fā)揮出來。施工中還需要注意的是,U型板樁同板樁之間進行連接時是需要密封的。若依照普通的力學(xué)計算方式計算其結(jié)構(gòu)和承載力,那么這一過程過于復(fù)雜,那么在實際的計算中可以使用截面等效法。在堤壩結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中,U型板樁作為支護樁主要承受兩個相反的力,即環(huán)梁轉(zhuǎn)移力、水平土壓力。因此在這兩個方向相反的力作用下,在U型板樁上會出現(xiàn)剪切作用以及雙向彎曲作用。而究其根本,等效截面應(yīng)當選取U型板樁的對稱截面,進而確保U型板樁在水利堤防中的應(yīng)用效果。
2 應(yīng)用優(yōu)勢
在堤壩施工中應(yīng)用U型板樁不但有效提高了堤壩的抗洪性能,且U型板樁的造價低,施工便捷,降低了工程成本。此外,U型板樁的結(jié)構(gòu)形狀導(dǎo)致其受力性良好,且不需要太高的施工工藝。下面便針對這些優(yōu)勢進行詳細論述。
2.1 性價比高
混凝土樁是堤壩工程中常用的結(jié)構(gòu),同其他同寬度結(jié)構(gòu)箱體,U型結(jié)構(gòu)的板樁耗材最小。例如在鋼筋混凝土預(yù)制樁的應(yīng)用中,U型鋼板樁利用的材料最小,加之所使用的混凝土結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),因此U型板樁性能優(yōu)勢明顯。除此之外,完成板樁的設(shè)計后,依照實際的需要可以對其設(shè)計安裝進行調(diào)整,因此受到地質(zhì)限制較小。依照施工現(xiàn)場實際的靜態(tài)壓力、地址條件等因素,對樁施工的質(zhì)量更容易控制,從而確保U型樁結(jié)構(gòu)勻稱,且結(jié)合適宜。正是由于其性能優(yōu)良,且耗材最低成本最低,因此在諸多混凝土樁中具有較高的性價比。
2.2 受力性能良好
在截面積相同的條件下,同其他截面板樁相比,U型板樁的慣性彎矩更大,例如同矩形鋼板樁相比,若截面積相同,U型板樁可以改善彎曲剪切性,因此受力能力相對較高。另外,普通板樁在泥漿高度空間上要求較高,因此局限性較大。這是由于,若施工現(xiàn)場周圍具有其他設(shè)施或高壓電線,那么普通板樁作業(yè)容易對周圍設(shè)施造成損壞,很難進行打樁。
2.3 施工工藝簡便
由于U型板樁結(jié)構(gòu)受力性良好,致使其在堤壩工程的施工建設(shè)中對施工工藝要求不高,即沒有過于嚴苛的建設(shè)要求、設(shè)計要求。若施工中使用普通板樁,那么一旦對工藝控制不合理,無法滿足施工需求,極易損傷樁體,影響施工質(zhì)量。但是由于U型板樁預(yù)應(yīng)力管樁,對堤壩的建設(shè)工藝要求相對不高,容易建設(shè)和實施。
3 注意事項
雖然將U型板樁應(yīng)用于堤壩施工中具有諸多優(yōu)勢,但施工中仍舊需要注意設(shè)計尺寸、原材料的控制以及質(zhì)量檢驗這三方面內(nèi)容,從而對堤壩施工質(zhì)量予以保障。
3.1 合理設(shè)計尺寸
為加強水利堤防關(guān)鍵方面的施工質(zhì)量,在水利堤防工程建設(shè)過程中,應(yīng)當合理按照施工合同,根據(jù)施工圖紙案例安排施工的全過程,結(jié)合施工文件和相關(guān)的信息確定U型板樁的局部結(jié)構(gòu),這對整個工程的施工質(zhì)量有深遠的影響。因此,有關(guān)文件需要安排登記管理。同時,在水利堤防工程建設(shè)過程中,還需要建立U型板樁專業(yè)關(guān)鍵文件嚴格審查,排除無效的文件。為了保證U型板樁使用的最大可靠性和有效性,在施工過程中也需要關(guān)注U型板樁的質(zhì)量控制。另外,在水利工程建設(shè)中,為了避免U型板樁在安裝使用過程中存在的問題,需要不斷觀察記錄相應(yīng)數(shù)據(jù),同時,及時處理在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題,嚴格按照技術(shù)通知單處理有關(guān)規(guī)定。
3.2 原材料的把控
所有施工質(zhì)量保證的基礎(chǔ)條件便是施工原材料質(zhì)量符合施工標準要求,因此若技術(shù)條件允許,必須對堤防工程施工原材料進行質(zhì)量把控。就現(xiàn)階段的水利工程施工而言,堤壩建設(shè)所需要的原料種類相對較多,主要有土壤物質(zhì)、水泥塊石以及鋼原材料等。通過對上述材料質(zhì)量的嚴格把控,尤其是針對土料的控制,繼而從根本上確保堤防施工質(zhì)量。針對土壤物質(zhì),即砂、石材料,需要進行取土抗壓試驗,從而獲取土壤原料數(shù)據(jù),若實驗數(shù)值符合施工規(guī)定范圍,那么可以應(yīng)用在工程中,并由施工方對施工過程進行評估,從而對堤壩工程質(zhì)量予以控制。若施工中遇到工程建設(shè)質(zhì)量不合格,那么需要詳細分析U型板樁是否在使用中出現(xiàn)問題,或者是否是質(zhì)量出現(xiàn)問題等,并依照不同的問題有針對性的進行處理。對于施工問題,應(yīng)當極力找尋問題發(fā)生的本源,對此類問題予以預(yù)防。
3.3 嚴格的質(zhì)量檢驗
根據(jù)水利建設(shè)項目的主要特點,加強對U型板樁的施工質(zhì)量檢驗,確保工程的施工質(zhì)量檢驗工作,按照有關(guān)規(guī)定,U型板樁施工質(zhì)量檢驗是堤防水利工程的重要組成部分,對于工程質(zhì)量檢驗有著非常重要的作用,以保障質(zhì)量驗收。同時,在對U型板樁進行質(zhì)量檢查中,需要聯(lián)合設(shè)計和施工單位進行合理的檢驗,以確保U型板樁質(zhì)量的安全性和可靠性。另外,水利堤壩工程施工質(zhì)量控制過程中,要重點加強對U型板樁的質(zhì)量檢驗,加強對U型板樁的質(zhì)量管理,還需要到施工現(xiàn)場,加強對施工人員的培訓(xùn)記錄,安全監(jiān)控和測試工作,實施U型板樁的質(zhì)量管理。
4 結(jié)束語
通過上述分析可以得出以下結(jié)論,在水利工程施工中,針對堤防施工進行質(zhì)量管理需要對施工現(xiàn)場加強控制外,最需要加強管理的便是U型板樁的質(zhì)量。通過對U型板樁應(yīng)用信息的記錄,對施工人員進行專業(yè)化的施工培訓(xùn),對U型板樁提高安全檢測等方式,確保U型板樁可以在堤壩建設(shè)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。另外,實際經(jīng)驗證明,相較于普通板樁U型板樁具有更好的適應(yīng)性、經(jīng)濟性。且施工操作便捷,周期短,需要注意的是,在設(shè)計時要針對U型板樁的密封、固定進行加強。正是由于U型板樁的這些特性,因此相比較其他板樁,U型板狀的應(yīng)用前景以及發(fā)展前景更加廣闊。
參考文獻
[1]孫蓓.U型預(yù)應(yīng)力混凝土板樁在直立式護岸工程中的應(yīng)用[J].中國水運(下半月),2013(7):239-240.
[2]上官京靈,黃廣龍,耿山河.U型預(yù)應(yīng)力混凝土支護板樁[J].承載力計算方法南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2013(5):100-104.
[3]陸樹榮,王靖,許長安.碎石樁在堤防軟基處理中的應(yīng)用[J].浙江水利科技,2004(5):49+51.