U型混凝土板樁施工技術(shù)

李洪添

（中山市中順大圍工程管理處，廣東 中山 528400）

U型混凝土板樁施工技術(shù)

李洪添

（中山市中順大圍工程管理處，廣東 中山 528400）

介紹了U型混凝土板樁的結(jié)構(gòu)特點，并以中山市阜沙鎮(zhèn)鴉雀尾水利樞紐工程為工程實例，探討了U型混凝土板樁作為支護樁在沉樁過程中的施工工藝、質(zhì)量控制要點、安全管理等。

U型混凝土板樁；施工管理；沉樁

1 U型混凝土板樁結(jié)構(gòu)特點

U型混凝土板樁是一種橫截面為類似U型的新型預(yù)應(yīng)力混凝土基礎(chǔ)圍護擋土樁構(gòu)件，主要是為了承受擋土支護的水平載荷及基坑防滲等，保證基坑作業(yè)安全。U型混凝土板樁與傳統(tǒng)的擋土護坡材料相比，具有更優(yōu)的力學性能：基于其類似U型的截面形式，板樁能很好地抵抗彎曲正應(yīng)力，具有較高的抗彎截面系數(shù)；而與混凝土管樁等一般承受豎向荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土材料相比，又能很好地抵抗剪切破壞，具有更優(yōu)的抗剪強度。由于U型混凝土板樁以上優(yōu)良的力學性能，在水利工程建設(shè)施工中，其所形成的連續(xù)可靠U型混凝土板樁墻體對于承受擋土支護的水平荷載更為合適。另一方面，相比于同等混凝土使用量的其他樁體，U型混凝土板樁的U型截面設(shè)計，其優(yōu)點是樁體混凝土用量進一步節(jié)約，樁體減輕，沉樁作業(yè)時減少樁端阻力，施工方便，縮短工期。總之，U型混凝土板樁的新型結(jié)構(gòu)特點，具有力學性能優(yōu)、擋土面積大、施工速度快、經(jīng)濟效益好、成樁效果美、施工工期短等多種施工優(yōu)勢。

U型混凝土板樁的沉樁施工方法一般有高頻振動成型、高壓水沖成型、引孔輔助成型及多種方法聯(lián)合使用等，先進的施工方法使其廣泛適用于各類復(fù)雜水文條件、地質(zhì)條件及施工環(huán)境，而相比于靜壓、振動、錘擊等傳統(tǒng)預(yù)制混凝土樁型的沉樁方法，U型混凝土板樁沉樁過程安全可靠、沉樁質(zhì)量效果良好，沉樁外形統(tǒng)一美觀，因此，在中山市阜沙鎮(zhèn)鴉雀尾水利樞紐工程中的船閘部分與水閘部分均使用了大量U型混凝土板樁（型號U-CS-450-I-10）作為防滲樁及基坑擋土支護樁，并使用了PC400型液壓振動錘進行沉樁施工。

2 U型混凝土板樁施工

2.1 施工工藝原理

U型混凝土板樁的兩側(cè)設(shè)計成凹凸榫，這樣相互嵌合的結(jié)構(gòu)既有利于U型混凝土板樁整齊聯(lián)排地打入地基，又有利于各U型混凝土板樁之間緊密可靠結(jié)合。凸榫上預(yù)埋安裝有彈性止水橡膠，能滿足一般水利工程的止水密封要求，若有更高要求，也可再注漿密封。

U型混凝土板樁樁端凸榫側(cè)被削成斜角，其沉樁過程的施工工藝原理是通過后施打的板樁凸榫側(cè)斜角，與前根已施打的板樁凹榫側(cè)相互對準嵌合并垂直插入，在沉樁過程中，由地基反力對凸榫側(cè)的斜面產(chǎn)生向上的擠壓力，擠壓凹凸榫之間的相對面，使各U型混凝土板樁穩(wěn)定、緊密、可靠的連接成整體。

2.2 施工工藝流程

根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件以及現(xiàn)場施工環(huán)境，工程選用了PC400型液壓振動錘、履帶式長臂起重機、型鋼導(dǎo)向架等施工機具進行U型混凝土板樁的沉樁施工，施工前，振動錘功率及頻率大小、起重機吊裝參數(shù)、鋼絲型號等各類參數(shù)根據(jù)工程地質(zhì)條件、工程施工環(huán)境以及板樁型號等綜合選用。U型混凝土板樁沉樁時，各工序應(yīng)連續(xù)可靠進行，其工藝流程如圖1。

圖1 板樁沉樁施工流程

2.3 施工質(zhì)量控制要點

2.3.1 編制施工組織設(shè)計

U型混凝土板樁沉樁施工前，根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)條件、自然條件、周圍環(huán)境及施工進度計劃、工程技術(shù)經(jīng)濟、環(huán)境保護等要求，編制施工組織設(shè)計并經(jīng)審核批準。在進行振動沉樁施工方案編寫時，根據(jù)施工要求、樁型大小和工程地質(zhì)條件等計算沉樁阻力或校核板樁強度，以選擇合適的振動錘和輔助沉樁設(shè)備。

2.3.2 測量放線

U型混凝土板樁在沉樁施工前，首先進行排樁中心線的測量定位，以便確定每根板樁的中心點及型鋼導(dǎo)向架的架設(shè)位置，根據(jù)建設(shè)單位提供的施工測量控制點、現(xiàn)場周邊環(huán)境、設(shè)計工程圖紙等資料做好測量放線工作，并經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理等有關(guān)單位現(xiàn)場人員復(fù)核驗收后方可進行沉樁施工。

為了保證樁位位置準確和樁頂標高符合設(shè)計要求，現(xiàn)場測量人員認真記錄各個樁位中心點及對應(yīng)的樁頂水平標高，施工過程要隨時復(fù)核樁位位置，以免發(fā)生偏樁情況。

2.3.3 板樁進場質(zhì)量驗收

（1）U型混凝土板樁進場時，監(jiān)理單位應(yīng)組織相關(guān)單位對板樁外觀質(zhì)量及尺寸偏差等進行現(xiàn)場質(zhì)量驗收，驗收范圍包括整批板樁原材，連接鎖口處是否有異物，橡膠止水條是否有破損，表面質(zhì)量是否完好，吊點位置是否開裂，鋼筋尺寸是否符合等。若發(fā)現(xiàn)有損壞或其他不符合情況，應(yīng)禁止使用或及時修復(fù)后使用。

（2）U型混凝土板樁的抗彎試驗和檢驗規(guī)則應(yīng)按照相關(guān)的企業(yè)標準執(zhí)行，并在驗收現(xiàn)場提供以下資料：廠家資質(zhì)證明文件、出廠合格證、水泥等原材質(zhì)量檢測報告、預(yù)應(yīng)力鋼筋力學性能報告、混凝土試塊強度報告、抗彎抗剪強度報告等。

2.3.4 板樁現(xiàn)場堆放、吊運

（1）在施工現(xiàn)場，板樁應(yīng)堆放于指定安全區(qū)域，堆放場地周邊做好圍蔽，場地盡量平整硬化并有相應(yīng)的排水措施、保護碰傷措施等。為了防止滑移，堆放層數(shù)一般不應(yīng)超過3層。

（2）板樁在吊裝前，編制相應(yīng)的專項吊裝方案并經(jīng)審核批準。運輸、搬運及堆放前，重點校核板樁強度、起重機載重量、基礎(chǔ)承載力、吊點位置、振動錘夾持器夾持力等參數(shù)是否符合要求，盡量做到輕起輕放、安全平穩(wěn)，嚴緊對板樁“拋、碰、滾”。

2.3.5 板樁沉樁質(zhì)量管理

（1）沉樁施打前，首先將板樁吊入型鋼導(dǎo)向架，依靠其自重溜樁下沉，待限位滾輪拉緊后，樁頭套入振動錘夾持器，保證夾持器與樁身夾持部位尺寸匹配。若夾持長度不夠或夾持力不足，均會出現(xiàn)振動錘偏向、板樁破碎、板樁滑動等質(zhì)量安全事故。

（2）開始沉樁時，首先調(diào)小振動頻率，隨時觀測樁體偏位，實時調(diào)整限位裝置的松緊程度，確保樁體垂直、緊靠下沉，待樁體進入一定深度的土層后，方可使用高頻振動。

（3）沉樁過程中，電子經(jīng)緯儀應(yīng)架設(shè)于沉樁機械附近的兩個垂直方向上，嚴格控制樁身垂直度與樁頂平面位置，隨時檢查樁身是否損壞，若有損壞，及時處理方可再施工。沉樁時，要保持起重機鋼絲線、夾持器、樁頭、樁身四者中心在同一直線上。沉樁開始入土2m時，觀測樁體是否偏位，若偏位，立即停機，調(diào)整樁位，可把樁體拔出，清障回填后重新沉樁；入土2m后，測量樁體是否偏位，若偏位，立即停機檢測樁并及時通知現(xiàn)場設(shè)代，進行樁位校核，提出處理建議，業(yè)主單位批準后方可實施。

（4）沉樁結(jié)束后，施工單位應(yīng)及時收集整理相關(guān)沉樁資料（板樁試打記錄、進場驗收記錄、沉樁施工記錄、質(zhì)量事故處理記錄等），保證起重機、振動錘、導(dǎo)向架等可靠安全移位，及時清理施工現(xiàn)場，及時組織沉樁分項工程質(zhì)量驗收，驗收合格后方允許下一步工序施工。

3 結(jié)語

（1）U型混凝土板樁具有擋土面積大、力學性能優(yōu)、施工速度快、經(jīng)濟效益高、適用范圍廣等優(yōu)點，特別適合于邊坡治理、護岸工程、基坑支護等工程領(lǐng)域。

（2）以中山市阜沙鎮(zhèn)鴉雀尾水利樞紐工程為例，介紹了U型混凝土板樁的結(jié)構(gòu)特點、工藝原理、工藝流程及施工質(zhì)量要點、施工安全管理等內(nèi)容，旨在不斷總結(jié)U型混凝土板樁施工經(jīng)驗，改進施工技術(shù)和管理方法。

［1］魏占道，江彩霞.提高鋼筋混凝土板樁沉樁合格率控制要點探討［J］.管理施工，2016.

［2］張金虹，蔡福旺.混凝土板樁沉樁施工技術(shù)探討［J］.水運工程，2004.

［3］付明，趙輝.U型混凝土板樁在天生河泵站工程中的應(yīng)用［J］.人民長江，2014.

［4］程月紅，張厚.先張法預(yù)應(yīng)力混凝土U型板樁沉樁方法研究［J］.施工技術(shù)，2015.

（責任編輯：姜彤宇）

Construction technique of the U-shaped concrete sheet pile

LI Hong-tian
（Zhongshan Zhongshun Embankment Administration，Zhongshan 528400，China）

The paper introduces the structure and features of the U-shaped concrete sheet pile，and take Yaquewei water control project in Zhongshan Fusha as an example，this paper mainly presents the construction technique，the main points of quality control and safety management for the U-shaped concrete sheet pile when they are used for the supporting piles.

U-shaped concrete sheet pile；construction management；pile sinking

TV553

B

1672-9900（2017）01-0074-03

2017-01-22

李洪添（1985-），男（漢族），廣東中山人，工程師，主要從事水利工程施工質(zhì)量與安全監(jiān)督工作，（Tel）18680158202。