樁板式擋墻在水利工程河道治理中的應用

崔立柱 汪海濤

（1.江蘇淮陰水利建設有限公司 淮安 223000 2.江蘇天成建設集團有限公司 淮安 223000）

水利工程中的河道治理主要包括疏浚、護岸工程、護坡工程及其他配套工程，其中發(fā)揮基礎性作用的是護岸工程，護岸工程按材料分的主要形式有混凝土擋墻（重力式、扶壁式等）、（漿砌）塊石擋墻、樁板式（管樁式）擋墻、鋼板樁擋墻，以及近年來流行的格賓籠（框格）生態(tài)擋墻等，均有各自的優(yōu)缺點，適用情況不同。本文以泰興市天星港的河道治理項目為例，闡述樁板式擋墻在江蘇平原地帶城區(qū)河道的具體應用。

1 工程概況

天星港地處通揚運河以南地區(qū)，承擔泰興城區(qū)南部區(qū)域引排通道功能，是泰州市通南地區(qū)重要的引、排綜合利用河道，是通南高沙土區(qū)橫向骨干通江河道，全長31.48km。天星港整治前河底高程▽0.00～▽-2.00m左右，河道底寬8～18m，邊坡1∶3。天星港西段江口至羌溪河地處沿江圩區(qū)，東段羌溪河至季黃河地處通南高沙土地區(qū)，因引排頻繁導致河道超負荷運行、河道消能建筑物配套不足，局部由于邊坡不穩(wěn)、無護岸等問題造成岸坡在風浪的沖刷下塌坍，險情頻發(fā)，危及臨河而居的兩岸群眾的生命財產(chǎn)安全。同時由于局部河段淤積嚴重，導致天星港引水、排澇能力在逐年下降，現(xiàn)狀部分河底高程比原設計平均高出約0.8m，且邊坡坍塌嚴重限制了水流流速，現(xiàn)狀僅為原設計引排能力的85%左右。主要問題表現(xiàn)在：（1）河坡坍塌，導致河堤坍塌、滑坡，造成防洪隱患；（2）河道淤積，過水段面減小，排澇標準削減，調(diào)蓄能力減弱；（3）天星港為通航河道，岸坡長期處于通航無防護的狀態(tài)，對人民群眾的生命及財產(chǎn)安全有極大的隱患；（4）水土流失，水流不暢，水環(huán)境質(zhì)量下降。

2 河道設計

天星港天星閘～印莊東橋（樁號0+000～12+385）兩岸護砌共計24122m（雙側(cè)），其中樁板式護岸長22916m，管樁式生態(tài)框護岸長1206m。

樁板式護岸：（金沙中溝～印莊東橋）（樁號K6+520～12+385）兩岸建設樁板式擋墻護岸長11916m。采用C30 鋼筋混凝土預制方樁與C30 預制板連接的組合結(jié)構(gòu)；設計方樁尺寸為0.4m×0.3m，樁頂高程▽2.75m（伸入蓋梁5cm），樁底高程▽-4.80m，間距2.0m。樁間安裝C30 鋼筋混凝土預制板，預制板寬1.98m，高2.2m，厚0.12m，每兩根樁之間安置一塊，安裝板底高程▽0.50m，頂高程▽2.70m。方樁及預制板上部采用0.6m×0.3mC30鋼筋混凝土壓頂，頂高程▽3.00m。壓頂后預留不小于1m 平臺接不陡于1︰3.0 邊坡至現(xiàn)狀建筑物，坡面撒播狗牙草固坡；在高程▽1.60m 樁前預留安全平臺再1︰3.0 連接至設計河床。

3 施工工藝

3.1 預制樁護岸施工總體工藝

預制方樁護岸施工的工藝流程如下：樁位軸線定位→打樁平臺就位→準備樁冒及送樁→單樁逐根連續(xù)施打→土方開挖、預制板安裝→鋪設土工布、土方回填→成樁移機。預制方樁護岸施工工藝流程圖見圖1。

圖1 預制方樁護岸施工工藝流程圖

3.2 預制樁板主要施工方法

3.2.1 測量放樣

在沉樁施工前，對現(xiàn)場的測量控制基線和基線點進行復核，根據(jù)現(xiàn)場情況進行施工平面坐標控制點和高程基準點的引測，及進行沉樁施工基線的放樣。

根據(jù)設計圖紙編制工程樁測量定位圖，并保證軸線控制點不受打樁時振動和擠土影響，保證控制點的準確性。根據(jù)實際打樁線路圖，按施工區(qū)域測量定位控制網(wǎng)。在樁位中心點打入一根長鋼筋并做好標記。

樁機移位后，應進行第二次放樣。核樣根據(jù)軸線控制網(wǎng)點所標示的工程樁位坐標點（X,Y 值），采用坐標法進行放樣，保證工程樁位偏差值小于10mm。

預制樁在施工前，應根據(jù)施工樁長在匹配的工程樁身上劃出以米為單位的長度標記，并按從下至上的順序標明長度，以便觀察樁入土深度及記錄每米沉樁錘擊數(shù)。

3.2.2 樁機就位

因為本工程采用水上工程船打樁，其主要是調(diào)整工程船，保持船身的穩(wěn)定即可。根據(jù)打樁機架下端的角度計初調(diào)樁架的垂直度，并用線墜由樁帽中心吊下與露出水面標記（樁位）中心點對中。

3.3 預制樁起吊，對中調(diào)直及沉樁

在方樁達到設計強度100%并有一定的齡期后進行方樁的吊運打設。根據(jù)工程地質(zhì)情況，樁尖將進入層③粉砂層，方樁打設以標高控制為主，貫入度控制為輔。

3.3.1 預制樁擺放

（1）預制樁應由運輸船上用吊機將樁轉(zhuǎn)運至打樁機導軌前，采用專用吊鉤鉤住兩端內(nèi)壁直接進行水平起吊，預制樁擺放宜采用兩點支法。

3.3.2 預制樁入樁

預制樁擺放平穩(wěn)后，在距預制樁端頭長0.2m 處，將捆樁鋼絲繩套牢，一端栓在打樁機的卷揚機主鉤上，另一端鋼絲繩掛在吊車主鉤，打樁機主卷揚向上先提樁，吊車在后端輔助用力，使預制樁與水下泥面基本呈45°～60°角向上提升，將預制樁上口，喂入樁帽內(nèi)，將吊車一端鋼絲繩松開取下，將預制樁移至樁位中心。

3.3.3 對中

預制樁插入樁位中心后，先用樁錘自重將樁插入地下30～50cm，樁身穩(wěn)定后，調(diào)正樁身、樁錘、樁帽的中心線重合，使之打入方向成一直線。

3.3.4 調(diào)正

用全站儀測定預制樁垂直度，全站儀與導軌成正交方向進行測定，使插入地面時樁身的垂直度偏差不大于0.5%。

3.3.5 射水沉樁

（1）吊插樁基時要注意及時引送輸水膠管，防止拉斷與脫落；基樁插正立穩(wěn)后，壓上樁帽樁錘，并開始用較小水壓，使樁靠自重下沉。

（2）初期應控制樁身不使下沉過快，以免阻塞射水管嘴，并注意隨時控制和校正樁的方向。

（3）下沉漸趨緩慢時，可開錘輕擊，沉至一定深度已能保持樁身穩(wěn)定后，可逐步加大水壓和錘的沖擊動能。

（4）沉樁至距設計標高一定距離（1.0m 以上）停止射水，拔出射水管，進行錘擊或振動使樁下沉至設計要求標高。

3.3.6 錘打

（1）預制樁最后1m 采用樁錘將樁徐徐打入，直至預制樁沉一定深度不動為止，同時用儀器觀測預制樁的中心位置和角度，確認無誤后，再轉(zhuǎn)為正常施打，必要時，宜拔出重插，直至滿足設計要求。

（2）正常打樁宜采用重錘低擊，錘重根據(jù)設計圖及地質(zhì)勘查資料選擇確定。根據(jù)本河道樁位布置圖一端向另一端分段進行。

（3）根據(jù)樁入土深度，先長后短。根據(jù)樁長度高度先長后短。

3.4 預制板安裝

在方樁沉樁后，可進行預制板基槽開挖，開挖先采用液壓反鏟進行開槽，然后進行預制板安裝，最后在鋪設土工布后分層回填壓實。

4 質(zhì)量控制及檢測

根據(jù)現(xiàn)場情況，混凝土預制樁在施工現(xiàn)場預制，預制樁表面應平整密實。預制樁鋼筋的連接以及鋼筋骨架的允許偏差，應符合江蘇省《水利工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)范》（DB32/T2334.1—2013）的要求。

4.1 預制樁吊運規(guī)定

（1）預制樁設計強度達70%方可起吊，達到100%時才能運輸和沉樁。

（2）樁起吊時應采取相應措施，保證安全平穩(wěn)，保證樁身質(zhì)量。

（3）水平運輸時，應做到樁身平穩(wěn)放置，嚴禁在場地上直接拖拉樁體。

4.2 預制樁打設要求

（1）預制樁施工應主要采用水上平臺沉樁法施工，最后1.0m 要求采用錘擊法施工，頂部需設置與樁頂鋼筋匹配的樁頭施打。根據(jù)規(guī)范、設計及試打標準確定的標高和最后三陣貫入度(樁端位于一般土層：以控制樁端高程為主；樁端位于堅硬、硬塑土層：以控制貫入度為主，最后3 陣均不大于設計值)來確定可否成樁，滿足要求后，做好記錄，會同有關(guān)部門做好中間驗收工作。

（2）應嚴格控制樁的垂直度及樁頂偏位，偏差值小于1%，即順河方向偏差應小于20mm；橫河方向的偏差不得大于20mm。

（3）樁尖沉至設計高程后，樁頂混凝土伸入蓋梁內(nèi)5cm，并按設計要求扳出鋼筋錨入蓋梁內(nèi)。

4.3 預制樁檢測要求

采用低應變法進行樁身完整性檢測，樁基檢測數(shù)量測20%且不應小于10 根；同時進行單樁水平靜載試驗，采用多循環(huán)加載法，對實測曲線進行綜合計算分析單樁水平承載力特征值是否滿足設計要求。其他檢測要求等亦滿足江蘇省《水利工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)范》（DB32/T2334.2—2013）的要求。

5 結(jié)語

通過對泰興市天星港河道治理項目的總結(jié)，可以看出樁板式擋墻在水利工程河道治理中的優(yōu)勢，即不斷流、不大開挖，對周邊影響較小，同時與傳統(tǒng)的混凝土擋墻相比較，還具有造價低、工期短、樁板均可工廠化預制等特點，在水利工程河道治理中有著較好的成本優(yōu)勢、環(huán)保優(yōu)勢，有效地節(jié)約和保護了資源，對其他地域砂土地質(zhì)的河道治理也具有一定的參考意義■