河道護(hù)岸工程的管樁方案研究

陸正平

摘 要：北一支岸坡長(zhǎng)期以來(lái)受雨水、風(fēng)浪、人類無(wú)規(guī)律活動(dòng)的影響，岸坡坍塌嚴(yán)重，需要進(jìn)行改造加固。本研究考慮在河道迎水面新建護(hù)岸，即擬建木樁護(hù)岸和管樁護(hù)岸。為了選出較優(yōu)的護(hù)岸，從施工方法、工期、造價(jià)、年度壽命周期成本幾方面出發(fā)對(duì)木樁護(hù)岸和管樁護(hù)岸進(jìn)行比較。結(jié)果表明，宜選擇管樁護(hù)岸。管樁護(hù)岸已經(jīng)在北一支河道成功應(yīng)用，可以在今后的河道整治工程中進(jìn)行廣泛推廣。

關(guān)鍵詞：河道治理;木樁護(hù)岸;管樁護(hù)岸

中圖分類號(hào)：TV223文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）19-0064-03

Abstract： The north bank slope has been affected by rain， wind and waves and irregular human activities for a long time. In this study， it is considered to build new revetment on the upstream of the river， that is， to build timber pile revetment and pipe pile revetment. In order to select the better revetment， the paper compares the timber pile revetment with the pipe pile revetment from the aspects of construction method， construction period， cost and annual life cycle cost. The results show that it is better to choose pipe pile for bank protection. Pipe pile revetment has been successfully applied in a North River channel， which can be widely used in river regulation projects in the future.

Keywords： river regulation;timber pile revetment;pipe pile revetment

為了保證水利工程安全運(yùn)行，改善水流條件，提升環(huán)境質(zhì)量，適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，岸坡防護(hù)成為河道治理中的重要組成部分。河道兩側(cè)樓宇林立，民宅、庭院、工業(yè)廠房、圍擋依河而建，受地形條件的限制，傳統(tǒng)的河道護(hù)砌方案涉及征地、拆遷等一系列問(wèn)題，大開(kāi)挖還可能造成建筑物地基松弛，并在一定程度上增加成本。通過(guò)對(duì)河道護(hù)岸工程方案的比選，確定最佳的建設(shè)投資方案，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、技術(shù)可行、造價(jià)合理、工期較短、外表美觀、使用壽命長(zhǎng)、年度壽命周期成本小的目標(biāo)。

1 工程概況

北一支位于淮安經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)徐楊街道辦事處境內(nèi)，北起深圳路，南到板閘干渠，全長(zhǎng)2.0 km，是開(kāi)發(fā)區(qū)主要的排水河道之一，排澇面積達(dá)15 km2。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，為了適應(yīng)現(xiàn)代化城鎮(zhèn)建設(shè)的需要，城市排水對(duì)河道的要求越來(lái)越高，活水清淤、治臭防黑、生態(tài)修復(fù)、控源截污、景觀美麗成為城市河道治理的主旋律。該河道2017年度被區(qū)黨工委管委會(huì)列入2017—2020年度黑臭河道治理工程之一。

2 護(hù)岸方案

河道迎水面因長(zhǎng)期雨水沖刷、水位漲落變化的影響，岸坡土方發(fā)生坍塌現(xiàn)象，需要對(duì)迎水面進(jìn)行護(hù)岸處理。背水面緊鄰多層、小高層等建筑物，一方面大開(kāi)挖施工可能會(huì)造成周圍建筑物地基基礎(chǔ)松弛，給建筑物帶來(lái)較大的安全隱患;另一方面，征地、拆遷難度相對(duì)較大，一定程度上加大了護(hù)岸工程的投資成本。考慮到造價(jià)、工期、安全、資金流等因素，故不采用傳統(tǒng)的大開(kāi)挖施工進(jìn)行護(hù)岸，而是考慮在河道迎水面新建護(hù)岸。本研究擬建木樁護(hù)岸和管樁護(hù)岸。其中，木樁護(hù)岸，擬設(shè)排樁長(zhǎng)度為4.0 m，樁徑（小頭）為14 cm，樁頂設(shè)冠梁，尺寸為0.5 m×0.4 m（長(zhǎng)×寬）;管樁護(hù)岸，擬設(shè)排樁長(zhǎng)度為4.0 m，樁徑為0.3 m，樁頂設(shè)冠梁，尺寸為0.5 m×0.4 m（長(zhǎng)×寬）。為了選出較優(yōu)的護(hù)岸，接下來(lái)從施工方法、工期、造價(jià)、年度壽命周期成本幾方面出發(fā)對(duì)木樁護(hù)岸和管樁護(hù)岸進(jìn)行比較。

3 方案比選

3.1 施工方法及工期比較

木樁排樁護(hù)岸，工序簡(jiǎn)單，材料輕，易于運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)靜壓壓樁施工，機(jī)械化程度高，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可控制，速度快，對(duì)排水和土質(zhì)濕潤(rùn)程度、顆粒粗細(xì)等要求比較低，且密排的木樁外形美觀，親水性和擋土性都比較好，自然原生態(tài)、環(huán)境優(yōu)美、實(shí)用美觀，而且投資較少;但是，受水位漲落的影響，木質(zhì)的腐蝕難以控制，年修復(fù)費(fèi)用較高，使用壽命一般在10～20年。

管樁排樁護(hù)岸工序與木樁基本相似，現(xiàn)場(chǎng)靜壓壓樁施工，機(jī)械化程度高，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可控制，速度快，欣賞性優(yōu)，擋土性好，抗老化、抗腐蝕程度高，年修理費(fèi)用低，使用壽命較長(zhǎng)，一般在40～50年;但是，重量較重，運(yùn)輸不便，質(zhì)量控制存在一定的困難，投資較大。

3.2 造價(jià)比較

為便于工程量計(jì)算，本次以100 m為計(jì)量單位進(jìn)行護(hù)岸工程計(jì)價(jià)和造價(jià)分析對(duì)比[1-4]。概算編制根據(jù)《江蘇省水利工程概算定額》，并結(jié)合淮安市當(dāng)?shù)夭牧蟽r(jià)格。

3.2.1 木樁護(hù)岸。木樁護(hù)岸施工主要包括打樁機(jī)靜壓壓樁、冠梁施工、樁后土工織布鋪設(shè)、土方回填、河堤整理。不考慮施工圍堰及排水，其造價(jià)概算見(jiàn)表1[1]。

3.2.2 管樁護(hù)岸。管樁護(hù)岸與木樁護(hù)岸施工程序基本相似，其概算見(jiàn)表2[1]。

通過(guò)造價(jià)對(duì)比可知，木樁護(hù)岸投資較低、見(jiàn)效快，但是未考慮到資金的使用價(jià)值、使用年限、年維護(hù)費(fèi)用等因素（基準(zhǔn)折現(xiàn)率按6%計(jì)算）。木樁護(hù)岸與管樁護(hù)岸建筑投資如表3所示。

4 年度壽命周期成本計(jì)算

4.1 木樁護(hù)岸年度周期成本[LCCM]

①年度建設(shè)成本（設(shè)置費(fèi)）計(jì)算：

考慮到資金使用價(jià)值、使用年限、年維護(hù)費(fèi)用、大修理費(fèi)用，由于管樁年度壽命成本較低，宜選用管樁護(hù)岸。

5 工程施工

北一支管樁護(hù)岸工程已順利實(shí)施，管樁均由工廠生產(chǎn)，陸上運(yùn)輸至工程現(xiàn)場(chǎng)，以靜壓打樁機(jī)進(jìn)行壓樁作業(yè)，按照?qǐng)D紙并結(jié)合現(xiàn)狀河道線型進(jìn)行樁位的放樣?，F(xiàn)場(chǎng)施工記錄顯示，1臺(tái)班壓樁機(jī)（1臺(tái)吊機(jī)配合）1天約能壓樁5 0 m（兩側(cè)同時(shí)施工）。同時(shí)，進(jìn)行冠梁的澆筑以及樁后的土工織布的鋪設(shè)、土方回填、護(hù)欄的安裝、工地清理等工作，保障護(hù)岸工程按計(jì)劃工期完成。

城市河道具有一定的特殊性，類似北一支的河道還有很多，管樁護(hù)岸在北一支河道的成功應(yīng)用，能為其他河道的整治提供借鑒。

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