淺談仿木樁護岸施工要點

李 玲 薛小榮 胡德宏

（作者單位：常州市金壇區(qū)水利局 213200 常州市金壇區(qū)西城水利管理服務站 213200 常州市金壇區(qū)水利勘測規(guī)劃設計室 213200）

一、工程概況

在2016年太湖流域特大洪水期間，常州市金壇區(qū)是受災最為嚴重的地區(qū)之一，期間金壇區(qū)降雨量為641.8mm，是常年的2.6 倍，僅次于1991年，位列歷史第二位；強降雨給金壇區(qū)造成直接經濟損失18.28 億元。指前鎮(zhèn)為金壇區(qū)下游典型圩區(qū)，不僅承接金壇區(qū)內部洪水，還承受丹陽、溧陽等地的客水，在2016年受災尤其嚴重。外河水位高達6.65m，比1991年最高水位6.11m 高0.44m；由高水位引發(fā)的洪澇災害，造成全鎮(zhèn)12個行政村嚴重受災，16 座千畝以上圩堤漫決6 座，受災戶數2700 戶，受困22400 人，損壞房屋20 間，倒塌房屋32 間，相當數量水利工程設施、道路、橋梁、農作物受損，其中農田受災面積近2.73 萬余畝，全鎮(zhèn)直接經濟損失8.52 億多元，居各鄉(xiāng)鎮(zhèn)之首。汛后，指前鎮(zhèn)政府開展了全鎮(zhèn)范圍內的圩堤除險加固工作，消除圩堤安全隱患，確保防汛安全。

針對指前鎮(zhèn)圩堤堤體比較單薄、迎水面受河水沖刷坡比較陡、堤后村莊民房較多的現狀，圩堤加固方案設計思路為：對于非村莊段圩堤，堤后有條件退堤的圩堤段，進行削坡退堤，采用放緩邊坡、拓寬河道、增大河口寬度來保證圩堤安全；對于堤后為村莊且無法退堤的圩堤迎水面設護岸，以阻止河道對堤體沖刷，既能使圩堤達標加固，又避免了征占地、拆遷工作量。鑒于工程工期較緊、現場地形復雜、圩堤基礎土質情況較差的工程特點，相較于傳統圬工或鋼筋混凝土結構擋墻，連排仿木樁護岸具有造價低、機械化程度高、工期短、美觀、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)點。因此設計工程護岸結構形式為仿木樁，采用直徑40cm仿木樁連排布置，樁長5m，樁端1.5m為仿木紋段。

二、仿木樁施工探索過程

設計仿木樁為連排布置，要求打樁過程中應控制樁位的允許偏差不超過3cm，樁的垂直度偏差不超過1%。以高頻振動打樁機并輔以導軌進行打樁，剛開始打樁時，因村莊段無進場道路，考慮以水上平臺直接在水上打樁，樁位根據圖紙放樣，護岸線位于堤腳處，在水面以下，打樁過程中發(fā)現有如下幾個難點：

一是在水面上無法有效放樣布線，僅憑打樁輔助人員以肉眼評估，憑感覺布設導軌，導致樁與樁之間垂直度偏差較大，特別是圓弧段護岸，水上打樁基本無法滿足設計要求。

二是打樁時，前樁雖然已經把垂直偏差控制得很好，但由于擠土力的作用，后樁打入后，特別是無導軌的約束，前樁會產生垂直度偏差，導致不符合設計要求。

三是沿線打樁完成后，由于是在水面打樁，樁后仍然有水存在，導致樁后回填土需帶水作業(yè)，土方回填壓實度及回填效果無法保證；且土體內含水量過高，回填土的主動土壓力造成樁體應力不均，易引起樁體前傾，導致樁的垂直度不滿足要求。

針對以上施工難點，通過不斷的摸索、論證，將施工方案調整如下：在坡腳擬打樁位置回填平臺，平臺高出施工期水位，將平臺土方壓實，在平臺上放樣布線，保證放樣效果。

打樁分兩次進行，第一次打樁至仿木紋下緣，待整條打樁路徑結束后，再進行二次打樁，將樁打至設計高程。具體打樁平臺示意如圖1。

該施工方案優(yōu)點很明顯，且操作簡單、施工方便，能大大提高打樁的合格率，減少返工。

一是堤腳土方平臺填筑。雖然前期增加了部分平臺土方工程量，但是平臺既可以作為放樣平臺，使打樁線型可以得到有效控制，避免了水上打樁由人工憑感覺布設、護岸線型無法控制的問題，大大減少了返工率；同時填筑好的平臺，經壓實及管樁擠密，樁后土體無需挖除，可直接作為樁后回填土，無需帶水回填土，減少了回填土對護岸的影響；且填筑好的平臺可作為堤體的一部分，經過楊祁等研究發(fā)現，在擠土力的作用下，樁尖深處的剪應力差很大，平臺的填筑將應力區(qū)拉長，減小了應力強度和樁體的應力差。

二是仿木樁分兩次打入。一次打樁將仿木樁打至仿木紋下緣，樁體兩側土體同高，土壓力平衡，可不考慮水平土壓力的作用，僅需考慮樁間擠土力，待全線施打結束后，經過一段時間的穩(wěn)定，會消除大部分擠土力對樁體的影響；在二次打樁時，打樁深度較小，施工難度較小，施工質量有所保障，也可對一次打樁時的垂直度進行微調，保障打樁合格率；同時，在一、二次打樁的工序之間可緊跟著進行仿木紋刷漆作業(yè)，能有效減少打樁前的準備時間，減少工程總施工周期。在二次打樁結束后，對樁前土體進行挖除，將仿木紋段沖洗干凈，以保證仿木樁整體美觀。

圖1 打樁平臺示意圖

上述施工方案經過論證并實施后，既提高了仿木樁的合格率，又減小了施工難度，在指前鎮(zhèn)圩堤仿木樁護岸施工中大量推廣，一期工程共新建仿木樁護岸5000m，仿木樁總長近60000m，效果相當顯著。

三、結論

近年來，隨著國家經濟社會快速發(fā)展,人民生活水平提高，生態(tài)意識增強，傳統意義的水利工程僅能滿足經濟社會發(fā)展需求，往往忽視了水利工程的生態(tài)功能。隨著人民日益增長的美好生活的需要，生態(tài)理念的水利工程將是水利設計的必然選擇，這就迫切需要按照中央及新時期的治水思路，以省、市、區(qū)水利現代化規(guī)劃和“民生水利、安全水利、資源水利、生態(tài)水利”戰(zhàn)略思想為指導，從防洪排澇、水環(huán)境、水生態(tài)、水景觀等方面對水利工程進行系統整治。而仿木樁護岸作為一種新興的護岸工藝，具有“造價低、機械化程度高、工期短、美觀、生態(tài)”等特點，以金壇區(qū)為例，實施了一期仿木樁工程后，效果相當顯著，后續(xù)在金壇區(qū)域將實施的河道整治工程、圩堤加固二期、三期工程已明確采用仿木樁護岸，具有較好的推廣價值■