淺談烏牛溪河道治理工程中H型板樁施工技術(shù)

戴元龍

(永嘉縣水利局烏牛水利管理所，浙江 永嘉 325100)

1 工程概況

烏牛溪(永樂河)是甌江下游左岸的一條小支流，起源于永嘉縣烏牛街道以北部的烏巖村東北部，是永嘉縣與樂清市之間的邊界河，由北向南注入烏牛街道碼道村附近的甌江。烏牛溪主流長19.5km，治理河道里程樁號以烏牛水閘作為起點，向上游共12.16km，溫州市烏牛溪(永樂河)治理工程施工Ⅰ標護岸工程里程樁號為K0+000-K3+060。H型板樁位于東洋段右岸，工程勘察所揭露地層，除了人工填土外，主要為第四系沖洪積土層及基巖。烏牛溪流域位于我國浙江省的東南沿海，屬于中亞熱帶季風氣候，溫暖濕潤，四季分明，主要的災(zāi)害性天氣包括暴雨、臺風、洪澇、冰雹、干旱、雷電和大風等。

2 施工方法

2.1 打樁設(shè)備

施工采用DZY-250型柴油打樁錘施工(河道橋梁兩邊3米距離樁機無法施工靠近的區(qū)域除外)。DZY-250型柴油打樁錘施工工藝：柴油打樁錘機器由機身、主浮箱、平衡浮箱、操縱室等部件組成。液壓系統(tǒng)由高壓油泵組，提供液壓源，通過電控臺給出指令,操縱多路閥，使電液換向閥控制壓力油轉(zhuǎn)變方向，給油缸提供壓力油，以達到油缸伸縮，推動機器的各種動作功能。液壓系統(tǒng)有高壓泵組一套，多路換向閥二套分別控制油缸工作，使機器完成各種功能要求。機器還配備有抱樁油缸，由多路換向閥分別控制。單獨的一臺油泵負責液壓錘，一臺3噸液壓卷揚機負責預制樁的起吊就位，一臺5噸兩用液壓卷揚機負責提升柴油打樁錘和樁帽，合理使用所配備的樁帽，可以使機器的效率得到提高。

小船支腿撐地，壓力達到5-10Mpa左右(水上作業(yè))，大船支腿收起，利用斜撐油缸調(diào)垂直度。用5t卷揚機提升樁帽至一定高度，用3t卷揚機吊樁就位到龍門內(nèi)，管樁下放落地，對準上樁帽，上樁帽下放套住管樁20cm左右，用3t卷揚機再把管樁吊起至樁帽碰到為止，下抱油缸工作，抱緊定位，然后上報抱緊，此時3t卷揚機脫扣下放，再一次校正垂直度，之后再就位，錘擊至樁頂標高為止，離標高20—30cm時換擋減慢，觀察監(jiān)控內(nèi)標高紅線為止。大船支腿下地，小船支腿收起至壓力達到5Mpa左右，小船往后移動至3.8m到位，小船支腿下地，壓力達到5-10MPa，大船支腿收起，壓力達到5-10Mpa，升起柴油打樁錘一定高度，用3t卷揚機吊樁。

打樁機主要施工流程。操縱控制臺上的旋鈕開關(guān)及工作手柄，先使大船支腿油缸頂升,小船支腿油缸縮回使小船升離水面或地面后停止。再操縱小船上行走油缸伸縮推動小船行走,使小船到所需位置。然后使小船支腿油缸頂升,大船支腿油缸縮回使小船升離水面或地面后停止。再操縱小船上行走油缸伸縮推動大船行走,使大船到所需位置，大船支腿油缸頂升穩(wěn)定船體。操縱控制臺上的旋鈕開關(guān)及工作手柄，先使大船支腿油缸頂升,小船支腿油缸縮回使大船升離水面或地面后停止。再操縱小船上橫移油缸伸縮推動小船行走,使小船到所需位置。然后使小船支腿油缸頂升,大船支腿油缸縮回使小船升離水面或地面后停止。再操縱大船上橫移油缸伸縮推動大船行走,使大船到所需位置，大船支腿油缸頂升穩(wěn)定船體。通過以上三種動作的不斷重復,可使機器移動到預定的打樁位置。打樁船配備GPS定位系統(tǒng)，施工前將樁位坐標輸入GPS定位系統(tǒng)，通過顯示屏幕操縱打樁船縱橫移動，達到精確定位目的。打樁船配有鋼圍檁導向架，確保板樁施工垂直度[1-3]。

2.2 施工平面布置

板樁施工位于東洋段右岸，里程樁號：DYY0+000-DYY0+148，根據(jù)施工要求，在東洋段左岸布置板樁堆放場地、打樁船拼裝場地及打樁船入水通道。

圖1 H型板樁施工平面圖

2.3 H型板樁運輸、起吊

H型板樁運輸、起吊有兩個過程，生產(chǎn)廠到施工現(xiàn)場及施工現(xiàn)場堆放點到沉樁施工點。樁的吊掛要按照規(guī)定設(shè)計，防止樁被吊起損壞。在吊起、運輸和木樁堆積的過程中，要輕抬輕放，不能使用撞擊、投擲、推到等方法。吊裝的過程中保持穩(wěn)定，吊點符合設(shè)計要求。

2.4 報驗

到場的H型板樁質(zhì)量指標、施工設(shè)備狀況、特種工種操作證在施工前應(yīng)向監(jiān)理部報驗批準。

2.5 打樁過程

操作機身的支腿油缸，可以使機身保持水平的位置。操縱液壓卷揚機將樁帽提升到所需高度,吊入預制樁,找準樁位,使樁柱處于垂直狀態(tài)。操縱液壓卷揚機，使柴油打樁錘和樁帽抱著滑道管垂直打到樁頂標高。

柴油打樁錘施工工藝：在安裝和安裝鋼筋大梁的過程中，必須控制鋼筋大梁與板樁側(cè)壁之間接觸的導向段(400mm厚)的垂直度。鋼筋大梁的內(nèi)側(cè)壁之間的距離應(yīng)該控制在600mm。為了確保板樁之間的配合嚴密，在板樁的施工過程中，應(yīng)采用能夠提供水平約束力的緊固裝置。對于這種新型的H板樁，上下2點(約1m的間隔)設(shè)計了套滑蓋槽式的緊固裝置。這種設(shè)計思想的出發(fā)點是：①與一個力點相比，獨立于上下兩個點，調(diào)整板樁的垂直度。②樁帽用滑動槽式裝置，起到保護樁側(cè)的陰陽榫的作用。

將板樁施工到設(shè)計標高后，立即采取措施，與前樁連接形成樁壁，防止相鄰的樁在后續(xù)的施工工程中被連帶走。

2.6 沉樁工藝

下沉樁的時候，應(yīng)連續(xù)的進行各個工序，工藝流程如下圖所示：

圖3 沉樁流程圖

2.7 沉樁的施工方法

在樁下沉之前，必須說明相關(guān)的設(shè)計和施工技術(shù)。在打樁施工時，對現(xiàn)場的測量控制基線和基線點進行檢查，根據(jù)現(xiàn)場情況對施工平面坐標控制點和高度基準點進行拉伸測量，并出示打樁的施工基線樣品。為了使樁子的連接更加緊密，打樁工程是最重要的工程。因此，計劃使用錘子按一側(cè)順序壓住樁子。板樁采用單根施打工序，在板樁下沉前的方向設(shè)置引導框架，引導框架使用油壓臂作為施打板樁的導向，平板的陰陽榫口緊密對接，板樁主要以標高控制。樁和樁錘在下沉樁的過程中應(yīng)該保持在同一軸上。加強打樁工程過程的觀察，做好工程中異?，F(xiàn)象的記錄，找出異?，F(xiàn)象的原因，采取相應(yīng)的有效措施。樁沉完后要迅速夾住樁，形成一整個樁墻，測量樁子位置的偏差。在打樁過程中應(yīng)嚴格遵守有關(guān)規(guī)范要求，控制樁的施工質(zhì)量。如果選擇了順序操作與相對容易的操作條件來施工，這樣更有利于控制樁與樁之間的結(jié)合程度。

沉樁施工的幾個注意事項：①施工拼接后板樁之間的縫隙應(yīng)≤25mm,若出現(xiàn)縫寬>25mm 或出現(xiàn)脫榫時，砂漿應(yīng)用于接縫填充處理，砂漿的強度應(yīng)≥20MPa，并且在填充前應(yīng)清除縫隙腔內(nèi)的泥土或碎屑；②因考慮本工程地質(zhì)情況以及H型板樁的特點，保證施工的質(zhì)量，在沉樁施打的時候，應(yīng)立即檢查其平面的位置是否正確以及樁身是否是垂直的，如果發(fā)現(xiàn)它有傾斜(向前向后或向左向右)則應(yīng)該立即糾正或拔起后重新打，板樁采用錘擊方法下沉，開始沉樁的時候應(yīng)該采用自重的方式下沉，等樁身足夠穩(wěn)定后再來采用錘擊下沉的方法施工。打樁機械采用DZY-250 型液壓柴油水陸兩用打樁機；③板樁應(yīng)在施工區(qū)域清障以及平整后開始施工；④板樁沉樁的垂直度控制在 1.5%以內(nèi)；⑤板樁施工空隙應(yīng)扣接密實；⑥除以上要求外，還應(yīng)符合設(shè)計要求及質(zhì)量驗收標準。

2.8 試樁

在正式進行板樁施工之前，應(yīng)進行試樁，并確定7個試樁。測試樁應(yīng)達到以下效果：①每一根試樁完成后應(yīng)進行測量，確定打樁設(shè)備定位精確度是否滿足設(shè)計要求；②根據(jù)試樁沉樁過程及時分析調(diào)整沉樁工藝，保證沉樁工藝滿足設(shè)計要求；③試樁的過程要做好試樁詳細記錄。

2.9 板樁沉樁質(zhì)量控制

H型板樁設(shè)計參數(shù)。H型板樁樁長15.0m，樁頂高程3.43m，樁底高程-11.57m。因為高強度預應(yīng)力鋼筋混凝土H形板樁是剛性體，所以將軸向的陰陽隼錨定并連接起來以形成地下墻，因此，定位樁的垂直方向和穩(wěn)定性非常重要。施工中使用2臺經(jīng)緯設(shè)備，嚴格控制了樁的平面位置與垂直度，根據(jù)需要將定位樁施工到設(shè)計的標高，確保了定位樁的穩(wěn)定性。定位樁施工好后，我們逐一將板樁套隼插入，然后將樁施工到設(shè)計的標高。樁壁連續(xù)不斷，各樁的正確性對后續(xù)樁的正常施工有非常大影響。

板樁沉樁質(zhì)量控制措施。①施要打樁之前，確保預制樁的強度和齡期滿足設(shè)計與規(guī)范要求。②試樁時，及時分析調(diào)整工藝做好記錄。③軸線控制的系統(tǒng)軸線復合應(yīng)在施工前進行，板樁的軸線偏差應(yīng)在20mm之內(nèi)。確認并調(diào)整樁緊固裝置，確保樁的軸線滿足規(guī)范要求，避免板樁脫離。使用2臺經(jīng)緯設(shè)備校正并監(jiān)視樁的垂直度。從打樁施工到地下2m時發(fā)現(xiàn)傾斜，請停止機器后立即調(diào)整。如果可以，應(yīng)將樁拉出，并在清理和回填后將樁重新下沉。當樁子嚴重的傾斜時，必須拉出樁子，用鋼樁定位后再進行施工[4-6]。

當樁尖處在軟土中時，樁尖施工到設(shè)計標高要求后即可，應(yīng)控制樁頂偏差在50左右。當將板樁打入規(guī)定高度附近時，應(yīng)調(diào)整柴油樁錘的參數(shù)以控制頻率和強度。在板樁的動態(tài)測試中，對2%的樁進行采樣以進行動態(tài)測試，單樁的缺陷面積<20%。請參照《水運工程質(zhì)量檢驗標準》(JTS257-2008)，沉樁偏差應(yīng)該控制如下：垂直于板樁墻軸方向的平面位置的偏差值為±50mm；垂直于板樁壁軸方向的垂直度偏差值為10mm；板樁墻軸線的傾斜方向垂直度偏差值為15mm；樁尖高程偏差值為±100mm；板接頭之間的接頭寬度的允許偏差為25mm。

3 結(jié) 語

河道治理工程的施工技術(shù)相對簡單，但河道治理工程的各個施工環(huán)節(jié)對河道治理工程來說都是十分重要。如果在任何施工環(huán)節(jié)中存在質(zhì)量問題，都將嚴重影響河道整治工程的工程質(zhì)量，并嚴重影響工程的安全運行，甚至危及沿河土地和人民財產(chǎn)的安全。因此，河道治理工程必須從施工準備開始就嚴格控制各個施工過程的質(zhì)量，確保河道治理工程合格的施工質(zhì)量與安全運行。