防洪堤工程中預制樁的應用及施工研究

宋重亮

【摘 要】本文首先介紹了預制樁施工的優(yōu)缺點和適用條件，然后闡述了防洪堤預制預應力混凝土方樁施工技術(shù)，希望對城區(qū)防洪堤工程設計選用合理的基礎樁型工作有一定的幫助。

【關鍵詞】防洪堤；工程；預制樁；施工

引言

城市防洪堤工程是城市的民生工程，通常的建設標準是百年標準堤，因此對工程質(zhì)量的要求也很高。由于各地區(qū)的工程地質(zhì)條件、經(jīng)濟條件、建筑物要求及勘察設計人員經(jīng)驗的不同，因此不同地區(qū)有著不同的基礎形式。防洪堤工程的基礎大多采用的是樁基基礎；近岸側(cè)由于受水深影響，則有采用鉆孔灌注樁基礎的；而對于離岸處水深能達到沉樁要求的，則采用預制樁[1]。預制樁因施工工藝簡單且便于管理、施工質(zhì)量有保證、工期短、投資省等優(yōu)點，得到廣泛應用。在樁基工程中其應用比例很高，已發(fā)展成為一種較成熟的樁型，大大促進了樁基工程質(zhì)量的提高。由于預制樁質(zhì)量較有保證，但也存在施工過程中往往較易忽視的一些施工環(huán)節(jié)，導致質(zhì)量事故的出現(xiàn)。

1 預制樁的優(yōu)缺點

樁的單位面積承載力較高。由于其屬擠土樁， 樁打入后其周圍的土層被擠密， 從而提高地基承載力。樁身質(zhì)量易于保證和檢查。適用于水下施工；樁身砼的密度大， 抗腐蝕性能強；施工工效高。因其打入樁的施工工序較灌注樁簡單，工效也高。單價較灌注樁高。預制樁的配筋是抵抗搬運起吊和壓樁時應力設計的， 遠超過正常工作荷載的要求，鋼的用量大，如要接長時，，接頭增加了鋼的用量，因而成本增加。打入后樁長超過要求時，截樁較困難。錘擊和振動法下沉的預制樁施工時，震動噪音大，影響周圍環(huán)境，不宜在城市建筑物密集的地區(qū)使用。預制樁是擠土樁，施工時易引起周圍地面隆起，有時還會引起已就位鄰樁上浮。受起吊設備能力的限制，單節(jié)樁的長度不能過長， 一般為 10 余米。長樁需接樁時，接頭處形成薄弱環(huán)節(jié)，如不能確保全樁長的垂直度，則將降低樁的承載能力，甚至還會在打樁時出現(xiàn)斷樁。不易穿透較厚的堅硬地層，當堅硬地層下仍存在需穿過的軟弱層時，則需輔以其他施工措施，如采用引孔方法等。

2預制樁的適用條件

持力層上覆蓋為松軟土層，沒有堅硬的夾層。持力層頂面的土質(zhì)變化不大，樁長易于控制，減少截樁或多次接樁。水下樁基工程。大面積打樁工程，由于此樁工序簡單，工效高，在樁數(shù)較多的前提下，可抵消預制價格較高的缺點，節(jié)省基建投資。工期比較緊的工程，因已在工廠預制，可縮短工期。

3預制預應力混凝土方樁施工技術(shù)

預應力混凝土方樁是采用常規(guī)的后張法工藝，混凝土強度為C50，具有結(jié)構(gòu)強度高、剛度大、可貫入性好、耐錘擊性能強、抗?jié)B性能好、抗彎能力高、結(jié)構(gòu)承載力大、單根長度長等特點，可減少樁身接頭及加強樁質(zhì)量的優(yōu)點。主要預制步驟為：施工準備、鋼筋骨架制作、預應力鋼筋張拉、支模、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護。

3.1施工準備

原材料是保證構(gòu)件質(zhì)量的首要條件，鋼筋、水泥等原材料進場后對其質(zhì)量證明文件進行驗證，并按規(guī)范要求取樣送檢，經(jīng)檢驗合格后方可使用。水泥所用符合規(guī)范標準規(guī)定要求的，黃砂使用質(zhì)地堅固，細度模數(shù)為3.0～2.3的中砂[2]。石子使用由定點石場供應，除要求在石場進行清洗，進場后再次進行篩洗并按規(guī)范要求進行檢驗。為了提高工效，確保工程進度，降低混凝土水灰比并摻高效減水劑提高混凝土強度。

3.2鋼筋骨架制作

鋼筋工首先要根據(jù)圖紙對鋼筋下料和閃光對焊，對小料鋼筋彎曲成型，大料鋼筋對焊以后進行冷拉。在完成大料及小料后，在鋼筋車間綁扎成型，骨架綁扎牢固，并在鋼筋籠子的兩側(cè)扎元寶筋，防止在起吊過程中發(fā)生變形。

3.3鋼筋籠入模及張拉

鋼筋籠入模前清理好底板和側(cè)模，均勻涂刷脫模劑，并在底部墊好混凝土保護層墊塊。鋼筋籠按相應位置吊運入模后，用鋼筋聯(lián)結(jié)器對鋼筋籠進行連接。按設計或規(guī)范規(guī)定張拉程序?qū)︿摻罨\進行預應力筋張拉。

3.4支模

側(cè)面模板采用彈性樁模和組合樁模，均采用定型鋼模，能保證方樁尺寸正確，棱角分明。對彈性樁模，僅需調(diào)整側(cè)模外單側(cè)絲桿即可立好模板。對于組合模板，先是由木工車間在底模兩側(cè)貼泡沫條，在支模板前龍門吊把側(cè)模拼接到位，注意模板之間不能有間隔，保證側(cè)模板垂直。兩頭分別為砂箱和張拉車連接螺桿相接籠子，相差部分有架樁長連桿相接。樁鋼筋籠入模后，在鋼筋籠子兩側(cè)墊好混凝土保護層墊塊，厚度根據(jù)圖中要求，在樁側(cè)模上每隔一定距離擺好安放內(nèi)卡和外卡，保證方樁邊線平順。

3.5混凝土澆筑

在鋼筋工和木工完成操作以后，膠囊工穿好膠囊然后用壓縮機充氣，保持一定氣壓。在生產(chǎn)及質(zhì)檢部門檢查現(xiàn)場生產(chǎn)和質(zhì)量情況合格以后，開具混凝土澆灌令。在混凝土澆灌過程中，試驗人員在攪拌樓攪拌現(xiàn)場值班，攪拌樓操作人員按配料單進行電腦稱量，控制好混凝土工作性能。

3.6養(yǎng)護

在混凝土澆筑完以后，終凝后開始澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護的方法采用蓋土工布和水澆相結(jié)合，根據(jù)氣溫情況確定，澆水量和間隔時間在夏季應多澆?；炷翉姸冗_到設計要求的放松強度進行預應力放松和鋼筋切割、起吊。起吊采用龍門吊，鋼絲繩吊點位置根據(jù)設計要求確定位置，吊到堆場平直、整齊，上下層墊木要求對直，盡可能上層樁長小于下層樁長，樁到堆放場地后繼續(xù)進行養(yǎng)護，到規(guī)定齡期后經(jīng)專職質(zhì)檢員檢驗合格后落駁出廠。

4沉樁施工

防洪堤工程中由于樁長有限，故在施工中選用了施工靈活的打樁船進行沉樁施工，在較低潮位下可以進行沉樁作業(yè)，大大延長了沉樁可利用時間。根據(jù)現(xiàn)場情況沉樁定位用三臺J2經(jīng)緯儀，采用前方交匯法，確保沉樁定位正確。各放樣點樁經(jīng)放樣數(shù)據(jù)由技術(shù)人員計算，為防止誤算、錯算，其成果均經(jīng)復核。沉樁時先把打樁船移到樁駁邊上進行吊樁，樁起吊后進龍口，套樁帽，同時在樁頂上墊上10～15 cm厚的麻質(zhì)樁墊，以防錘擊時給樁帶來損傷。樁船絞動錨纜使樁船移位到打樁施工區(qū)域，調(diào)節(jié)左右平衡艙，平衡度由樁船內(nèi)的平衡度表直接顯示。樁船扭角控制通過在岸上及船上設置花桿對線進行。樁的傾角由樁船上的角度表直接顯示，并做到隨時檢查，以保證樁的傾斜度正確.樁船在定位時必須聽從測量人員指揮，為求精確，待主測與校核等測量人員確認無誤后方能下樁及穩(wěn)樁。在穩(wěn)樁過程中，要穩(wěn)、緩，如樁身略有偏位可稍作調(diào)整，但絕不能死拉硬動。在樁施打過程中測量人員通過測量儀器，利用樁面上的讀數(shù)、樁帽讀數(shù)，結(jié)合水位與標高對所沉樁進行觀察與記錄，直至錘擊到設計所要求。設計要求沉樁的停錘標準：以貫入度為主，標高控制作為校核，選用D-80錘（或D-100錘）開至3檔（或2檔）時，當樁頂標高超高1m以內(nèi)，貫入度達到5mm時，可以停錘。在沉樁過程中如遇到突發(fā)事件都及時報請設計及監(jiān)理部門研究處理。

5 結(jié)束語

由上可知，采用預制樁作為防洪堤工程的樁基基礎，除了預制樁本身的優(yōu)點外，還有耐久性好，能滿足防洪堤壽命的要求；預制樁施工均為工廠化生產(chǎn)，工藝成熟，質(zhì)量有保證；沉樁施工速度比灌注樁施工速度快，對防洪堤的早日建設完成有利[3]。預制樁的施工工藝可以有機地將樁基礎和地基處理結(jié)合起來，安全、經(jīng)濟、可行。

【參考文獻】

[1]陳岳林.溫州軟土地基樁基變形性狀研究[D].杭州：浙江大學，2005.

[2]胡明，林華璽.預制樁基施工中的一些技術(shù)問題[J].工程技術(shù)，2008（2）：11-12.

[3]劉愛玲，閆紅娟.預制樁與灌注樁的特點及工藝分析[J].工程技術(shù)，2007（6）：109.