【摘要】隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,對防洪安全保障、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等提出了越來越高的要求,而城區(qū)及農(nóng)村的河道因年代久遠(yuǎn)及設(shè)計的問題,已無法滿足需要。在近年來的河道治理過程中,施工作業(yè)場地的問題愈發(fā)突出,尤其在城區(qū)無法通過大開挖的形式重新建設(shè)擋墻,而樁板式擋墻較好地解決了此類問題,有效降低了對治理河道的周邊影響。

【關(guān)鍵詞】樁板式擋墻;水利工程;河道治理;質(zhì)量控制

水利工程中的河道治理主要包括疏浚、護(hù)岸工程、護(hù)坡工程及其他配套工程,其中發(fā)揮基礎(chǔ)性作用的是護(hù)岸工程,護(hù)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(yīng)用。

1工程概況

天星港地處通揚運河以南地區(qū),承擔(dān)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(dǎo)致河道超負(fù)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(hù)岸等問題造成岸坡在風(fēng)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(yán)重,導(dǎo)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(shè)計平均高出約0.8m,且邊坡坍塌嚴(yán)重限制了水流流速,現(xiàn)狀僅為原設(shè)計引排能力的85%左右。主要問題表現(xiàn)在:(1)河坡坍塌,導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(hù)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(shè)計

天星港天星閘~印莊東橋(樁號0+000~12+385)兩岸護(hù)砌共計24122m(雙側(cè)),其中樁板式護(hù)岸長22916m,管樁式生態(tài)框護(hù)岸長1206m。樁板式護(hù)岸:(金沙中溝~印莊東橋)(樁號K6+520~12+385)兩岸建設(shè)樁板式擋墻護(hù)岸長11916m。采用C30鋼筋混凝土預(yù)制方樁與C30預(yù)制板連接的組合結(jié)構(gòu);設(shè)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(yù)制板,預(yù)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(yù)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(yù)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(yù)留安全平臺再1︰3.0連接至設(shè)計河床。

3施工工藝

3.1預(yù)制樁護(hù)岸施工總體工藝

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

3.2預(yù)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(jìn)行復(fù)核,根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行施工平面坐標(biāo)控制點和高程基準(zhǔn)點的引測,及進(jìn)行沉樁施工基線的放樣。根據(jù)設(shè)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(zhǔn)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(biāo)記。樁機移位后,應(yīng)進(jìn)行第二次放樣。核樣根據(jù)軸線控制網(wǎng)點所標(biāo)示的工程樁位坐標(biāo)點(X,Y值),采用坐標(biāo)法進(jìn)行放樣,保證工程樁位偏差值小于10mm。預(yù)制樁在施工前,應(yīng)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(biāo)記,并按從下至上的順序標(biāo)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(biāo)記(樁位)中心點對中。

3.3預(yù)制樁起吊,對中調(diào)直及沉樁

在方樁達(dá)到設(shè)計強度100%并有一定的齡期后進(jìn)行方樁的吊運打設(shè)。根據(jù)工程地質(zhì)情況,樁尖將進(jìn)入層③粉砂層,方樁打設(shè)以標(biāo)高控制為主,貫入度控制為輔。3.3.1預(yù)制樁擺放(1)預(yù)制樁應(yīng)由運輸船上用吊機將樁轉(zhuǎn)運至打樁機導(dǎo)軌前,采用專用吊鉤鉤住兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行圖1.水平起吊,預(yù)制樁擺放宜采用兩點支法。3.3.2預(yù)制樁入樁預(yù)制樁擺放平穩(wěn)后,在距預(yù)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(yù)制樁與水下泥面基本呈45°~60°角向上提升,將預(yù)制樁上口,喂入樁帽內(nèi),將吊車一端鋼絲繩松開取下,將預(yù)制樁移至樁位中心。3.3.3對中預(yù)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(yù)制樁垂直度,全站儀與導(dǎo)軌成正交方向進(jìn)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(yīng)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(shè)計標(biāo)高一定距離(1.0m以上)停止射水,拔出射水管,進(jìn)行錘擊或振動使樁下沉至設(shè)計要求標(biāo)高。3.3.6錘打(1)預(yù)制樁最后1m采用樁錘將樁徐徐打入,直至預(yù)制樁沉一定深度不動為止,同時用儀器觀測預(yù)制樁的中心位置和角度,確認(rèn)無誤后,再轉(zhuǎn)為正常施打,必要時,宜拔出重插,直至滿足設(shè)計要求。(2)正常打樁宜采用重錘低擊,錘重根據(jù)設(shè)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(jìn)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(yù)制板安裝

在方樁沉樁后,可進(jìn)行預(yù)制板基槽開挖,開挖先采用液壓反鏟進(jìn)行開槽,然后進(jìn)行預(yù)制板安裝,最后在鋪設(shè)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(yù)制樁在施工現(xiàn)場預(yù)制,預(yù)制樁表面應(yīng)平整密實。預(yù)制樁鋼筋的連接以及鋼筋骨架的允許偏差,應(yīng)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(yù)制樁吊運規(guī)定

(1)預(yù)制樁設(shè)計強度達(dá)70%方可起吊,達(dá)到100%時才能運輸和沉樁。(2)樁起吊時應(yīng)采取相應(yīng)措施,保證安全平穩(wěn),保證樁身質(zhì)量。(3)水平運輸時,應(yīng)做到樁身平穩(wěn)放置,嚴(yán)禁在場地上直接拖拉樁體。

4.2預(yù)制樁打設(shè)要求

(1)預(yù)制樁施工應(yīng)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(shè)置與樁頂鋼筋匹配的樁頭施打。根據(jù)規(guī)范、設(shè)計及試打標(biāo)準(zhǔn)確定的標(biāo)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(shè)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(yīng)嚴(yán)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(yīng)小于20mm;橫河方向的偏差不得大于20mm。(3)樁尖沉至設(shè)計高程后,樁頂混凝土伸入蓋梁內(nèi)5cm,并按設(shè)計要求扳出鋼筋錨入蓋梁內(nèi)。

4.3預(yù)制樁檢測要求

采用低應(yīng)變法進(jìn)行樁身完整性檢測,樁基檢測數(shù)量測20%且不應(yīng)小于10根;同時進(jìn)行單樁水平靜載試驗,采用多循環(huán)加載法,對實測曲線進(jìn)行綜合計算分析單樁水平承載力特征值是否滿足設(shè)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(yù)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(hù)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。