河道治理中護(hù)壁樁施工技術(shù)探討

王建忠 陳濤

（1、江陰市顧山水利農(nóng)機(jī)管理服務(wù)站，江蘇江陰 214400 2、江陰市長涇水利農(nóng)機(jī)管理服務(wù)站，江蘇江陰 214400）

東橫河作為江陰高新區(qū)重要的景觀打造工程，是高新區(qū)的重要景觀軸線，能夠展現(xiàn)城區(qū)品質(zhì)、凸顯城區(qū)風(fēng)貌的重要區(qū)域。東橫河景觀帶設(shè)計(jì)圍繞打造“活力水岸、品質(zhì)休閑”的城市中央景觀軸的設(shè)計(jì)目標(biāo)，以文化體驗(yàn)、休閑商業(yè)、樂活宜居為主題，根植江陰文化、營造生動多樣的濱水活動空間，構(gòu)建江陰高新區(qū)休閑活力水岸的目的地。

東橫河駁岸及綠化工程（鎮(zhèn)區(qū)段及金童小學(xué)段）駁岸部分結(jié)合綠化設(shè)計(jì)，重點(diǎn)利用河道廊道的連續(xù)性，將東橫河建設(shè)為載體的水景觀帶，對城東居住區(qū)的建設(shè)具有重要的意義。

1 概況

東橫河駁岸及綠化工程的駁岸部分，西起老金童橋東側(cè)，東至長山大道西側(cè)，全長1695m。工程建設(shè)內(nèi)容為現(xiàn)有擋墻勾縫、修復(fù)，以及新建護(hù)岸。其中勾縫、修復(fù)擋墻940m；新建一級護(hù)岸為護(hù)壁樁，長2307m，設(shè)計(jì)頂高程3.0m（黃海高程，下同），樁長6m、8m、10m、12m；新建二級護(hù)岸為砼框生態(tài)護(hù)岸，長1613.6m，設(shè)計(jì)頂高程4.5m（局部降低處理），護(hù)岸高1.5m，底部采用5m長杉木樁處理。二級護(hù)岸與一級護(hù)岸最小間距2.2m。具體工程內(nèi)容見表1。

表1 工程內(nèi)容

本文主要以新建一級護(hù)岸的護(hù)壁樁施打?yàn)槭┕?shí)例，介紹了護(hù)壁樁在河道治理中的施工特點(diǎn)，以及以及連排護(hù)壁樁密打的施工控制。

2 護(hù)壁樁施工

本工程主要以新建一級護(hù)岸2307 米為例，通過護(hù)壁樁護(hù)岸施工，保證了東橫河河道岸坡的穩(wěn)定，再配合新建二級護(hù)岸的砼框生態(tài)護(hù)岸，形成水景觀帶。具體見圖1，圖2。

圖1 一級護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式斷面圖

2.1 工程地質(zhì)

本工程的勘察深度范圍內(nèi),地基土質(zhì)由表及里分為如下。

（1）層雜鎮(zhèn)土:場區(qū)普遍分布,土層厚度1.50-5.70m,平均2.88m;本層底部高程: 0.97- 5.45m,平均2.73m;層底埋深厚度1.50-5.70m, 平均2.88m。(1-1) 層淤泥質(zhì)土夾粉士: 土層厚度:1.10-9.30m,平均2.95m; 本層底部高程: -6.95-1.80m,平均-0.39m;層底埋深本層底部高程2.80-13.50m,平均5.42m，單橋靜探Ps 標(biāo)準(zhǔn)值=0.829MPa。

（2）層重粉質(zhì)壤土:土層厚度1.00-8.30m,平均3.05m; 本層底部高程: -6.46- 2.85m,平均-1.41m;層底埋深厚度5.00- 1.00m,平均6.91m，單橋靜柳Ps 標(biāo)準(zhǔn)值= 2.564MPa。

（3）層重粉質(zhì)壤土夾粉土:該層未鉆透。單橋靜探Ps 標(biāo)準(zhǔn)值=3.077MPa。

根據(jù)本工程地質(zhì)勘探土工試驗(yàn)測試統(tǒng)計(jì)結(jié)合本地區(qū)經(jīng)驗(yàn),本工程地基承載力的數(shù)值如下:

（1-1）層淤泥質(zhì)土夾粉土σo=80kPa。

（2）層重粉質(zhì)壤土σo=180kPa。

（3）層重粉質(zhì)壤土央粉土σo=150kPa。

2.2 壁體樁規(guī)格

本工程采用的壁體樁都是由專業(yè)預(yù)制場加工制作。

2.2.1 原材料

a.采用42.5 級的普通硅酸鹽水泥。

b.細(xì)骨料主要為天然硬質(zhì)中粗砂或者人工砂，細(xì)度模數(shù)達(dá)到2.3～3.2（人工砂達(dá)到2.5～3.5），含泥量不能超過1.0%，并且不能含有泥塊。細(xì)骨料中含氯離子不得大于0.01%，含硫化物及硫酸鹽不得大于0.5%。

c. 粗骨料主要為碎石或破碎的卵石，最大粒徑不得大于25mm。粗骨料中含硫化物及硫酸鹽不得大于0.5%。

2.2.2 混凝土抗壓強(qiáng)度

本工程采用的是預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)度混凝土壁體柱，混凝土強(qiáng)度大于C80 等級。

2.2.3 外觀質(zhì)量要求

a.粘皮和麻面

局部麻面和蜂窩表面不得大于樁表面的0.5%; 麻面和蜂窩的深度不得大于5mm，必須通過修補(bǔ)處理才能使用。

b.樁身合縫漏漿完好

每處漏漿長度不得大于300mm，深度不得大于5mm ,總漏漿長度不得大于壁體樁長度的10%，必須修補(bǔ)完好才能使用。

2.2.4 抗彎性能

a.壁體樁的抗彎承載力大于157KN.M。

b.壁體樁通過進(jìn)行抗彎試驗(yàn)，測試樁的抗裂彎矩，在加載至設(shè)計(jì)值時(shí)，樁身不允許有裂縫。

c.加載至設(shè)計(jì)值的極限彎矩時(shí)，壁體樁不得出現(xiàn)下列任何一種情況:

受拉鋼筋被拉斷；

受壓區(qū)混凝土破壞；

受拉區(qū)混凝土裂縫寬度超過1.5mm。

2.2.5 壁體樁制作允許偏差

樁體寬度:±5%；樁身長度±0.5%L；壁厚-5mm；樁身混凝土保護(hù)層厚度+10mm ,-5mm；樁身彎曲偏差L/1000；樁尖偏中心距≤10mm。(L 為單節(jié)樁長)

2.2.6 壁體樁成品保護(hù)

壁體樁預(yù)制，吊裝運(yùn)輸和成品堆放，必須達(dá)到《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ-94）規(guī)定的要求。

2.3 壁體樁施工

2.3.1 樁位控制

a.樁位定位采用GPS 加導(dǎo)線定位測量。

壁體樁施工機(jī)械及導(dǎo)向架等配套安裝材料進(jìn)場到位后，先按測放軸線布置樁位線，打設(shè)固定定位型鋼，在打設(shè)過程中定位型鋼的垂直角度要嚴(yán)格控制，垂直偏差一般不超過1/200，定位型鋼可以適當(dāng)加長插入土內(nèi)深度，保證固定牢固。

b. 用水準(zhǔn)儀測量樁頂控制導(dǎo)線，方便壁體樁施工時(shí)控制樁頂高程，同時(shí)進(jìn)行貫入度控制。

2.3.2 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制

a.在施工過程中，壁體樁采用合理有效的緊固裝置，同時(shí)可提供水平約束力，確保了樁縫間扣合嚴(yán)密。特別是本工程采用新型的綠色混凝土壁體樁，在緊固裝置上設(shè)計(jì)加工了上下間距約1 米的兩點(diǎn)滑輪卡槽式，采用人工手拉葫蘆作為加力結(jié)構(gòu)，主要優(yōu)點(diǎn)：一是上下兩點(diǎn)獨(dú)立相互施力比一點(diǎn)施力更有效幫助壁體樁在施工過程中調(diào)節(jié)垂直度；二是滑輪卡槽式裝置對比普通槽式裝置，更有助于對樁側(cè)起到保護(hù)作用；三是根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，考慮到施力的大小結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，人工手拉葫蘆的施力裝置更容易靈活調(diào)節(jié)。

b. 壁體樁施打到設(shè)計(jì)高程后，必須采取對應(yīng)的措施保證與前一根樁連接形成一整體，特別是在后繼壁體樁施工過程中要注意避免將剛施工好的壁體樁一起帶下，尤其在施工短樁時(shí)這種情況容易出現(xiàn)。

2.3.3 沉樁工藝

a. 由于本工程壁體樁是密打，樁身必須連接緊密，打樁過程最為關(guān)鍵。本工程設(shè)計(jì)采用錘擊法，沿著河道岸線單方向順序施工，確保打樁達(dá)到緊密的效果，由于施工時(shí)會產(chǎn)生沉樁震動及擠土效應(yīng)，容易對周圍環(huán)境產(chǎn)生不利影響，所以比須采取適應(yīng)本工程特點(diǎn)的措施，比如增加應(yīng)力釋放孔，控制沉樁速率防擠溝等。

b.根據(jù)本工程采用的壁體樁截面尺寸以及工程地質(zhì)條件決定采用錘擊法時(shí)，必須確定錘的自重和落距大小。特別要注意在錘擊過程中容易出現(xiàn)的錘擊拉應(yīng)力以及錘擊壓應(yīng)力。在沒有之前經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，可以選用蘇G/T17-2012 圖集第50 頁表中數(shù)值加以參照。同時(shí)可以在施工沉樁過程中驗(yàn)證，土層主要以較堅(jiān)硬以及硬塑的黏性土，還有中密以上的粉土、砂土、碎石類土及風(fēng)化巖等作為持力層時(shí)，樁端進(jìn)入的主要控制指標(biāo)為貫入度，一般設(shè)計(jì)單位都以樁端標(biāo)高作為輔助指標(biāo)，再根據(jù)錘重和地基土質(zhì)條件確定錘擊總數(shù)，選用與本工程壁體樁相適應(yīng)的樁錘。

c.本工程采用單根施打的方式施打壁體樁，先根據(jù)樁的方向打設(shè)導(dǎo)向架，本工程導(dǎo)向架主要采用定型工字型鋼，在施打過程中作為壁體樁的導(dǎo)向，同時(shí)確保壁體樁圓口對接緊密。本工程壁體樁施打通過標(biāo)高控制沉樁高程。

d.在壁體樁施打過程中，打樁施工機(jī)械通過導(dǎo)向架保持和樁在同一軸線上，在施打過程中必須加強(qiáng)對壁體樁沉樁過程的觀測，如果在施工中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，必須暫停施工，作好施工原始記錄，排查清楚異?，F(xiàn)象的原因，并找到有效解決方案后才允許下一步施工。

e.壁體樁施打完成時(shí)，為了保證樁基形成一個(gè)整體，要求對施打好的壁體樁進(jìn)行夾樁，并同步進(jìn)行測量沉樁偏位誤差。施打過程中選擇相對便利的作業(yè)條件，按順序作業(yè)，方便控制壁體樁間的結(jié)合程度。同時(shí)嚴(yán)格按規(guī)范要求施工，做到控制好壁體樁施打質(zhì)量。

f.本項(xiàng)目采用錘擊機(jī)械施工PC 壁體樁，待PC 壁體樁施工完畢后采用高壓水泥漿填充樁側(cè)孔止水，后施工樁頂冠梁。見圖3。

3 結(jié)論

3.1 壁體樁截面主要是正方形，是一種新型混合配筋預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁。水平承載力高，止水效果佳。

3.2 壁體樁可以用于河道整治的永久護(hù)岸，起到河岸擋土作用，結(jié)合二級生態(tài)護(hù)岸工程，產(chǎn)生良好的生態(tài)景觀效果。

3.3 壁體樁綜合經(jīng)濟(jì)效益好。不會出現(xiàn)傳統(tǒng)木樁護(hù)岸容易腐爛的現(xiàn)象，使用壽命不長的問題。主要是壁體樁施打過程比較簡單便捷，工程完工后維護(hù)成本相對比較低。