淺議鋼板樁及預(yù)應(yīng)力土錨護(hù)岸施工工藝

陳來廣

摘 要：在蘇南運(yùn)河蘇州市區(qū)段望亭鎮(zhèn)護(hù)岸工程中，采用冷彎U鋼板樁結(jié)合分散壓縮型土錨的結(jié)構(gòu)型式，利用預(yù)應(yīng)力土錨有效地控制鋼板樁的水平位移，改善鋼板樁的受力情況，提高鋼板樁抵抗土壓力的能力，保證了護(hù)岸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：分散壓縮型錨索；土錨；鋼板樁；注漿；張拉鎖定

文章采用挖機(jī)開挖至作業(yè)標(biāo)高，使用定位樁施工措施，焊接鋼板樁后側(cè)上下鋼導(dǎo)梁，利用預(yù)應(yīng)力土錨有效地控制鋼板樁的水平位移，改善鋼板樁的受力情況，提高鋼板樁抵抗土壓力的能力，保證了護(hù)岸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1 施工設(shè)備配置情況

主要配備的施工機(jī)械設(shè)備包括振動(dòng)錘、挖掘機(jī)、錨桿鉆機(jī)、砂漿攪拌機(jī)、擠壓砂漿泵、油泵、壓漿泵、潛水泵、張拉千斤頂?shù)取?/p>

2 沉樁施工前的準(zhǔn)備

沉樁施工前必須會(huì)同建設(shè)單位仔細(xì)核對(duì)沉樁部位下障礙物及管線布置情況，在所有管線搬遷完畢后方可施工。由于鋼板樁護(hù)岸施工可能對(duì)周圍房屋產(chǎn)生一定的影響。施工應(yīng)提前做當(dāng)?shù)鼐用竦墓ぷ?，確保工程的順利實(shí)施。

3 沉樁及預(yù)應(yīng)力土錨施工工藝

采用挖掘機(jī)平整作業(yè)區(qū)域的場(chǎng)地，根據(jù)打樁位置及前進(jìn)方向安放打樁機(jī)位置。鋼板樁施工前由測(cè)量人員采用GPS對(duì)鋼板樁中心線進(jìn)行放樣，布設(shè)控制點(diǎn)，通過控制點(diǎn)確定鋼板樁鎖口中心線，開挖溝槽，并沿中心線布設(shè)導(dǎo)向架，導(dǎo)向架是控制鋼板樁走向及垂直度滿足要求。按順序標(biāo)明鋼板樁的具體樁位，灑灰線標(biāo)明。打定位樁，用鋼板樁作為定位樁，定位樁完成后，在兩定位樁的上端用導(dǎo)梁限制鋼板樁的線形，導(dǎo)梁采用2[25a槽鋼焊制，雙向安裝。

鋼板樁后側(cè)上的自重及動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生的側(cè)壓力與土錨對(duì)鋼板樁的拉力起到平衡作用上層錨桿設(shè)置在+1.1m處，上層錨桿與水平向夾角20°土錨采用分散壓縮型土錨，長(zhǎng)17m，間距為2.6m/根，鋼絞線采用無粘結(jié)型，1×7標(biāo)準(zhǔn)型-12.7-1860-II（GB/T5224-1995），共4束。

鋼板樁沉樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將航道側(cè)土方開挖至+0.45m，平整出寬度不小于7m的施工平臺(tái)，施工平臺(tái)平整度及堅(jiān)實(shí)度滿足施工要求，且通水、通電、通路。

第一，鉆機(jī)定位：開孔：按錨口高程（+1.1m）位置進(jìn)行開口，孔徑為中200mm，孔距為2.6m。

第二，鉆孔和清孔：利用YTMB150型錨桿鉆機(jī)鉆進(jìn)，采用直徑200mm的鉆頭套管跟進(jìn)鉆進(jìn)，確保鉆孔直徑不小于設(shè)計(jì)值200mm。鋼尺量測(cè)鉆桿長(zhǎng)度并作好標(biāo)記，控制鉆孔孔深超過設(shè)計(jì)長(zhǎng)度但不大于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度50cm?？咨钸_(dá)設(shè)計(jì)要求后，利用鉆桿向孔底注入一定壓力的清水，使之向外推托鉆孔漿液，從而帶走孔內(nèi)的泥漿及沉淀物，如此循環(huán)直至溢出清水為止，拆除鉆桿，進(jìn)行下道工序的施工。鉆孔結(jié)束后，對(duì)錨桿孔位、鉆孔直徑、鉆孔深度和角度進(jìn)行檢查。

第三，制索。下料分散壓縮型錨索兩對(duì)分別為17m、12.5m，為便于試驗(yàn)及張拉作業(yè)，各道索增加80cm工作段下料，長(zhǎng)度誤差≤5cm。安裝隔離架：沿桿體軸線方向每隔1.5m設(shè)置一個(gè)特制的對(duì)中、隔離支架；每隔3m左右設(shè)置一個(gè)鋼絞線托架；錨索的最底端設(shè)置錨靴，保證保護(hù)層厚度大于2cm。注、壓漿管、排氣管與錨桿桿體綁扎牢固，止?jié){密封裝置設(shè)置在自由段與錨固段的分界處，密封裝置兩端牢固綁扎在錨桿桿體上。止?jié){密封裝置安放入孔后，在一次灌漿前，依靠漿體充入由纖維或滌卡布制成的袋中來起密封作用。在各單元錨桿的外露段用不同顏色的油漆做好牢固標(biāo)記，在試驗(yàn)、張拉前，該標(biāo)記不得損壞。

第四，桿體安放

（1）桿體放入鉆孔前，檢查桿體的長(zhǎng)度及加工質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）安放桿體時(shí)，防止扭壓和彎曲，桿體放入孔內(nèi)角度與鉆孔角度一致。

（3）安放桿體時(shí)，不損壞防腐層，不影響正常的注漿作業(yè)。

（4）桿體插入孔內(nèi)的深度滿足規(guī)范要求，注漿管頭部距孔底距離30～50cm。桿體安放后，不允許敲擊及懸掛重物。

第六，一次壓漿

（1）委托有認(rèn)證資質(zhì)的試驗(yàn)單位按設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求配置可泵送式高標(biāo)號(hào)水泥漿。

（2）水泥漿選用檢驗(yàn)合格的P.O 42.5級(jí)以上水泥，按配合比通知單配制水泥漿，材料稱量準(zhǔn)確，拌和水質(zhì)符合規(guī)范要求。

（3）注漿管頭部距孔底宜留有50mm～100mm的孔隙，漿液自下而上連續(xù)灌注。注漿的壓力不宜小于0.4MPa，且保證注漿管在漿液面以下。

（4）水泥漿攪拌均勻，隨攪隨用，保證漿液在初凝前用完。

（5）注漿以孔口溢出濃漿為灌漿終止標(biāo)準(zhǔn)，注漿結(jié)束后，及時(shí)將注漿管、注漿泵清洗干凈。

第七，二次劈裂壓漿

（1）配置水灰比0.40～0.45的純水泥漿用于錨固體二次高壓劈裂灌漿。

（2）在第一次注漿的錨固體水泥漿強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa后，進(jìn)行二次高壓劈裂灌漿。

（3）二次高壓劈裂灌漿分段依次由下至上進(jìn)行。每段注漿時(shí)，采用低流量高壓注漿泵，緩慢壓漿，注漿壓力一般控制在3～5MPa，穩(wěn)定時(shí)間不小于60s，如注漿已飽和，可完成該段注漿。將注漿內(nèi)管提升一段進(jìn)行第二段劈裂注漿，如此重復(fù)上述步驟，直至錨固段二次高壓劈裂灌漿結(jié)束，抽出二次注漿內(nèi)管，清洗干凈，再移至下一根錨桿進(jìn)行二次高壓劈裂灌漿施工。每段劈裂注漿時(shí)，開始?jí)毫φ{(diào)至1MPa左右試壓，然后分級(jí)增大壓力后，開始注漿量明顯增多，隨后迅速減小，如溢出或造成地面冒漿，即中止注漿。

第八，鋼臺(tái)座及錨具安裝。按設(shè)計(jì)要求安裝臺(tái)座、錨具，臺(tái)座、錨具型號(hào)及強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，臺(tái)座的承壓面應(yīng)平整，并與錨桿的軸線方向垂直。鋼結(jié)構(gòu)焊縫采用連續(xù)貼角焊，焊縫高度為8mm。

第九，張拉、鎖定

（1）錨桿張拉前對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，錨桿的張拉須在錨固體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

（2）張拉按設(shè)計(jì)張拉順序進(jìn)行，張拉時(shí)先用0.1～0.2設(shè)計(jì)軸向拉力值，對(duì)單根錨索進(jìn)行預(yù)張拉1～2次，以保證各部位的接觸緊密，桿體完全平直。

（3）先按錨桿設(shè)計(jì)要求拉力值計(jì)算每個(gè)單元錨桿所受的拉力值及每個(gè)單元錨桿的彈性位移值，再計(jì)算各單元錨桿的預(yù)加荷載。錨桿張拉至1.1～1.2Nt（Nt為錨桿拉力設(shè)計(jì)值234kN）時(shí)，根據(jù)土質(zhì)情況，保持10～15min的時(shí)間，然后卸荷至鎖定荷載進(jìn)行鎖定作業(yè)。錨桿鎖定后，若發(fā)現(xiàn)有明顯預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，要進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

（4）錨桿鎖定后，用手提砂輪機(jī)切除多余鋼絞線，鋼絞線外露錨板大于5cm，并涂瀝青等防腐材料。

最后是土方回填。張拉、鎖定完成后，按段落進(jìn)行鋼板樁墻后土方回填，分層壓實(shí)。

4 結(jié)束語

使用鋼板樁結(jié)合預(yù)應(yīng)力土錨的護(hù)岸，在施工過程中采取有效的質(zhì)量控制措施，可以保證工程項(xiàng)目的順利實(shí)施。在工程項(xiàng)目施工過程中，有如下體會(huì)：本區(qū)域使用此類護(hù)岸對(duì)附近居民生活影響較小，同時(shí)有效減少土方開挖工程量，縮短了工期，本護(hù)岸施工中，相對(duì)于新建護(hù)岸投入的施工機(jī)械設(shè)備、人力較少，在一定程度上減低了管理成本。

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