強(qiáng)涌潮地區(qū)新型樁式丁壩施工工法

李益南

(浙江省第一水電建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 杭州 310051)

1 前言

錢塘江涌潮天下聞名，為確保兩岸城鄉(xiāng)的安全，長期以來，人們筑堤束水，并沿江修筑了眾多拋石混凝土護(hù)面式丁壩，以消減潮水對兩岸灘涂的沖刷，實現(xiàn)保灘護(hù)塘的目標(biāo)。隨著人類活動的加劇和復(fù)雜氣候的影響，修筑傳統(tǒng)式丁壩的條件顯得尤為苛刻，此時新型樁式丁壩便應(yīng)運(yùn)而生。本文總結(jié)了新型樁式丁壩的施工經(jīng)驗及施工方法。

2 工法特點

a.投入成本低，操作簡便。

b.能適應(yīng)強(qiáng)涌潮作業(yè)，保證工程的安全實施。

c.能有效保護(hù)明清魚鱗石塘文物。

d.能在強(qiáng)潮涌中保證工程質(zhì)量。

3 適用范圍

本施工工法適用于強(qiáng)涌潮地段(或圍區(qū)外水深、流急特殊條件的地段)，及需要保護(hù)岸邊防洪堤的丁壩。

4 工藝原理

由于強(qiáng)涌潮河口不利于打樁船定位、操作，需候潮作業(yè)，利用下江道路采用陸地施工;本工法在施工前為保護(hù)岸坡明清魚鱗石塘，先沿石塘邊線填筑下江坡道與外界連接。為防止道路被潮水沖毀，迎潮面需采用漿砌或混凝土砌塊石護(hù)面。施工結(jié)束后，整個下江道路予以拆除。施工時，拋石施工便道與板樁工作面同時前進(jìn)，道路作為板樁運(yùn)輸通道和施打機(jī)械的工作平臺。板樁施打采用振動沉樁法，以適宜當(dāng)?shù)胤凵巴翞┑氐牡刭|(zhì)條件。平面布置如圖1所示。

圖1 樁式丁壩平面布置 (單位:cm)

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 施工工藝流程

施工工藝流程如圖2所示。

圖2 施工工工藝流程

5.2 操作要點

5.2.1 下江道路及施工便道施工

下江坡道沿魚鱗石塘邊線從上游往下游拋填，形成迎潮夾角，以減少涌潮的沖擊力。臨江側(cè)用大石理拋，拋石重量400kg以上，路面用C15混凝土砌塊石護(hù)面。

5.2.2 板樁運(yùn)輸就位

板樁由平板車從預(yù)制場運(yùn)至塘面，由20T汽車吊在塘頂把板樁吊至塘下平臺，再用20T以上履帶吊轉(zhuǎn)駁、運(yùn)輸板樁至作業(yè)點，板樁末段處位置放一枕木，以提高板樁放置的穩(wěn)定和端正，有利于下一步機(jī)械夾樁工作。

5.2.3 吊運(yùn)喂樁

在板樁吊至下平臺后，首先利用油壓振動機(jī)的液壓鉗夾住板樁，然后用人工套好保險繩(φ17鋼絲繩)，液壓鉗鉗牢板樁后將板樁提起，行進(jìn)至施工位置，人工扶樁就位。

5.2.4 板樁定位

板樁定位采用油壓振動機(jī)與人工扶樁相結(jié)合的措施定位，軸線控制由測量人員通過布置于塘頂?shù)慕?jīng)緯儀進(jìn)行指揮，控制好間距及垂直度后進(jìn)行沉樁。

5.2.5 板樁施打

板樁定位完成后，即開動油壓振動機(jī)振動開關(guān)，從低檔到高檔逐步加強(qiáng)振動頻率，根據(jù)不同的地質(zhì)情況，控制板樁施打的下沉速度。對密實粉砂土層，可先在樁位附近用打樁機(jī)打拔φ219無縫管使上層塊石層和粉質(zhì)黏土層穿透成孔，再用打樁機(jī)插下φ219無縫管配兩支高壓水槍伸入至下部粉砂層面進(jìn)行水沖，使下部粉砂層擴(kuò)散液化后通過管道向上溢出，經(jīng)連續(xù)水沖，再同時振沉板樁，最終達(dá)到設(shè)計高度。板樁施打時按先下游再上游的施工順序。

5.2.6 板樁連系梁混凝土施工

板樁沉放完后將樁頂?shù)幕炷帘砻骅徝幚?，而后按立模、鋼筋制安、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)的工藝流程作業(yè)。

a.板樁頂部混凝土鑿毛采用風(fēng)鎬鉆破，直至表面無乳皮和松動混凝土。

b.連系梁采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模預(yù)先拼裝成定型鋼模;壩頭圓弧采用鋼板壓模制作成定型鋼模。立模前，在板樁樁帽上下游側(cè)，每0.5m焊制一根φ18七字形鋼筋，底模加固用鋼管支撐，用鋼管夾頭夾緊。

c.鋼筋制安:鋼筋經(jīng)抽樣檢測合格后使用，制作場地設(shè)于海塘塘面，在塘面斷料成型后，先按斷面圖將鋼筋制作成型，長度按鋼筋定尺長度，再入倉安放，接頭處全部焊接。

d.混凝土拌和:采用350型拌和機(jī)拌和，拌和系統(tǒng)設(shè)于壩根塘面上，以減少混凝土運(yùn)距。

e.混凝土運(yùn)輸:垂直運(yùn)輸采用鋼質(zhì)溜槽從塘面卸入塘下集料斗，再用人工雙膠輪車水平運(yùn)輸至澆筑倉面。

f.振搗:采用插入式振搗器振搗，表面再用平板振搗器振搗拖平，最后用泥夾壓緊、抹光。

g.養(yǎng)護(hù):混凝土澆筑完成后，表面混凝土灑入一層速凝劑，使混凝土表面形成一層硬殼，以抵卸涌潮的沖刷，側(cè)模的拆除時間延遲至7天后，使新澆混凝土連系梁能獨自承受涌潮的沖擊。

5.2.7 下江道路及施工便道施工拆除

拆除采用1m3反鏟挖掘機(jī)裝5T自卸汽車運(yùn)至棄碴場。

6 材料與設(shè)備

6.1 材料

a.側(cè)面模板采用標(biāo)準(zhǔn)鋼模及定型鋼模，加固木檔橫截面大小可采用50mm×50mm。

b.底模采用竹膠板，用φ48鋼管支撐，支撐鋼管之間用扣件連接、固定。

c.混凝土采用二級配，粗骨料宜采用 5～20mm、20～40mm碎石，砂宜采用淡水中砂，并符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定。

d.板樁起吊采用φ20鋼絲繩，板樁堆放墊置枕木規(guī)格約100mm×100mm，φ219無縫管作為貫穿各地質(zhì)層的通道。

6.2 機(jī)具設(shè)備

a.模板制作安裝設(shè)備:鋸木機(jī)、電刨機(jī)、錘子、扳手、墨斗(彈線器)。

b.鋼筋加工、安裝設(shè)備:切割機(jī)、電焊機(jī)、彎曲機(jī)、鋼筋連接機(jī)械(據(jù)設(shè)計接頭連接種類而定)、扎鉤、鐵絲。

c.混凝土澆筑設(shè)備:插入式振動器、手提式小型平板振搗器、350混凝土攪拌機(jī)、泥工用鐵板、計量器具、試件制作器具。

d.運(yùn)輸及起吊設(shè)備:5T自卸汽車、1m3反鏟挖掘機(jī)裝、20T汽車吊、PC220反鏟挖掘機(jī)(也作為道路拋填及基礎(chǔ)清理用)、溜槽、雙膠輪車、混凝土集料斗等。

e.振沖設(shè)備:高壓水槍、油壓振動機(jī)(振動2500轉(zhuǎn)/min以上)。

f.各種測量及質(zhì)量檢測工具。

7 質(zhì)量控制

7.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)

本工法必須符合《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ 94—2008)、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》(GB 50204—2002)、《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144—2001)、《水利水電工程模板施工規(guī)范》(DL/T 5110—2000)、《浙江省海塘工程技術(shù)規(guī)范》(1999)、《堤防工程施工規(guī)范》(SL 260—98)及其他有關(guān)規(guī)范規(guī)定。

7.2 施工操作中的質(zhì)量控制

7.2.1 預(yù)制板樁施打質(zhì)量控制

a.板樁質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn):板樁頂標(biāo)高±5cm，板樁軸線偏移允許誤差5cm，板樁垂直允許偏差10cm，板樁間垂直縫隙小于3cm(施工過程中爭取控制在2.5cm以內(nèi))。

b.沉放時，采用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀控制板樁的軸線和垂直度，不斷調(diào)整沉放受力點，控制樁間間距。

c.板樁沉放到位后，為防止板樁沉放時引起相鄰板樁下沉或偏位，更好地控制板樁的間隙，可采用以下方法加以控制:沉放好的板樁可在樁側(cè)利用型鋼進(jìn)行固定。軸線控制可在兩側(cè)采用錨鉤葫蘆縱向牽拉，同時及時對沖坑進(jìn)行回填，增加摩擦力。

7.2.2 現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量控制

a.現(xiàn)澆混凝土施工時，應(yīng)有專人負(fù)責(zé)接收和報告潮汛信息，掌握潮汛規(guī)律，選擇小潮汛進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)。

b.加快混凝土澆筑速度，使混凝土在潮汛來臨前有充分的時間凝固。

c.加強(qiáng)混凝土表面的保護(hù)，主要是對表面混凝土摻加適量的外加劑。

d.加強(qiáng)模板支撐，防止被潮水沖擊破壞，導(dǎo)致新澆混凝土失穩(wěn)破坡。

8 安全措施

a.加強(qiáng)安全教育，并對操作人員進(jìn)行詳細(xì)的安全、技術(shù)交底，施工人員分工明確、任務(wù)明確、責(zé)任明確及工作位置明確。

b.作業(yè)人員必須經(jīng)過上崗培訓(xùn)，持證上崗，進(jìn)入現(xiàn)場必須戴安全帽，穿防滑鞋，水上作業(yè)必須穿救生衣。

c.設(shè)專人進(jìn)行水情預(yù)報，針對潮水情況，提前做好人員、材料和設(shè)備的撤離和應(yīng)急工作。

d.注意用電安全，所用線路均采用外包絕緣皮的電纜，用電設(shè)備全部安裝漏電保護(hù)器，施工人員均穿絕緣膠鞋進(jìn)場作業(yè)。

e.夜間施工要加強(qiáng)生產(chǎn)安全措施，作業(yè)面布置足夠的照明燈具。

f.對所有的起重工具如索具、夾具等進(jìn)行全面檢查并計算，驗算后方可使用。

g.板樁起吊、沉放必須要有專人指揮，無關(guān)人員嚴(yán)禁靠近。

h.加強(qiáng)已完工程的保護(hù)，防止工程損毀。潮水過后全面檢查工程，及時補(bǔ)損。

9 環(huán)保措施

a.施工前必須組織作業(yè)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)環(huán)境保護(hù)法，執(zhí)行當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的有關(guān)規(guī)定。

b.材料、設(shè)備吊運(yùn)，機(jī)械操作時嚴(yán)禁碰撞魚鱗石塘，做好水泥漿液的控制和收集，防止污染建筑。

c.嚴(yán)格遵守國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)法令，施工中將嚴(yán)格控制施工污染，減少污水、粉塵及空氣噪音污染。

d.加強(qiáng)廢棄材料的保管，禁止向江中亂倒建筑垃圾。

e.杜絕亂排放油污或生活垃圾。

f.注重場內(nèi)道路和車輛的灑水除塵工作，降低粉塵對環(huán)境的污染。

g.施工期間，對環(huán)境保護(hù)工作應(yīng)全面規(guī)劃，綜合治理，采取一切可行措施，將施工現(xiàn)場周圍環(huán)境的污染減至最小程度。

h.防止粉塵噪音污染，防止水土污染和流失，確保文明施工。

i.生產(chǎn)和生活區(qū)內(nèi)，在醒目地方懸掛保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)語，以提醒各施工人員。生活區(qū)內(nèi)垃圾定點堆放，及時清理，并將其運(yùn)至業(yè)主指定的地點進(jìn)行掩埋或焚燒處理。生活和施工區(qū)內(nèi)，設(shè)置足夠的臨時衛(wèi)生設(shè)施，及時清掃。

j.對道路施工中占用的臨時用地，施工完成應(yīng)及時予以清理，做好綠化環(huán)保工作，努力恢復(fù)使用前的面貌。

k.施工道路上應(yīng)進(jìn)行必要的灑水維護(hù)，使來往車輛所產(chǎn)生的灰塵公害減至最低程度。

l.在工程完成后，必須拆除一切必須拆除的施工臨時設(shè)施和臨時生活設(shè)施。拆除后的場地應(yīng)徹底清理，做到工完料盡地清。

10 效益分析

本工法主要針對錢塘江等涌潮河段新型樁式丁壩的施工，經(jīng)過多個工程實踐，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

10.1 經(jīng)濟(jì)效益

a.本工法比較傳統(tǒng)式拋石丁壩，簡化了工藝流程，加快了施工進(jìn)度。

b.本工法省去了拋石壩身，避免了拋石被涌潮沖走的損失，節(jié)省了費(fèi)用。

c.工程安全性更好，不易損毀，保證了工程長期使用，降低了工程的使用和維護(hù)成本。

10.2 社會效益

a.新型樁式丁壩施工工法的成功運(yùn)用，為類似強(qiáng)涌潮河口丁壩工程的實施進(jìn)行了有效的探索，對提高社會科技水平和實現(xiàn)科技創(chuàng)新作出了積極的貢獻(xiàn)。

b.新型樁工丁壩施工工法的成立樹立了公司銳意創(chuàng)新的形象，提高了社會認(rèn)可度?！?/p>