淺議鋼板樁及預應力土錨護岸施工工藝

陳來廣

摘 要：在蘇南運河蘇州市區段望亭鎮護岸工程中，采用冷彎U鋼板樁結合分散壓縮型土錨的結構型式，利用預應力土錨有效地控制鋼板樁的水平位移，改善鋼板樁的受力情況，提高鋼板樁抵抗土壓力的能力，保證了護岸結構的穩定性。

關鍵詞：分散壓縮型錨索；土錨；鋼板樁；注漿；張拉鎖定

文章采用挖機開挖至作業標高，使用定位樁施工措施，焊接鋼板樁后側上下鋼導梁，利用預應力土錨有效地控制鋼板樁的水平位移，改善鋼板樁的受力情況，提高鋼板樁抵抗土壓力的能力，保證了護岸結構的穩定性。

1 施工設備配置情況

主要配備的施工機械設備包括振動錘、挖掘機、錨桿鉆機、砂漿攪拌機、擠壓砂漿泵、油泵、壓漿泵、潛水泵、張拉千斤頂等。

2 沉樁施工前的準備

沉樁施工前必須會同建設單位仔細核對沉樁部位下障礙物及管線布置情況，在所有管線搬遷完畢后方可施工。由于鋼板樁護岸施工可能對周圍房屋產生一定的影響。施工應提前做當地居民的工作，確保工程的順利實施。

3 沉樁及預應力土錨施工工藝

采用挖掘機平整作業區域的場地，根據打樁位置及前進方向安放打樁機位置。鋼板樁施工前由測量人員采用GPS對鋼板樁中心線進行放樣，布設控制點，通過控制點確定鋼板樁鎖口中心線，開挖溝槽，并沿中心線布設導向架，導向架是控制鋼板樁走向及垂直度滿足要求。按順序標明鋼板樁的具體樁位，灑灰線標明。打定位樁，用鋼板樁作為定位樁，定位樁完成后，在兩定位樁的上端用導梁限制鋼板樁的線形，導梁采用2[25a槽鋼焊制，雙向安裝。

鋼板樁后側上的自重及動荷載作用下產生的側壓力與土錨對鋼板樁的拉力起到平衡作用上層錨桿設置在+1.1m處，上層錨桿與水平向夾角20°土錨采用分散壓縮型土錨，長17m，間距為2.6m/根，鋼絞線采用無粘結型，1×7標準型-12.7-1860-II（GB/T5224-1995），共4束。

鋼板樁沉樁至設計標高后，將航道側土方開挖至+0.45m，平整出寬度不小于7m的施工平臺，施工平臺平整度及堅實度滿足施工要求，且通水、通電、通路。

第一，鉆機定位：開孔：按錨口高程（+1.1m）位置進行開口，孔徑為中200mm，孔距為2.6m。

第二，鉆孔和清孔：利用YTMB150型錨桿鉆機鉆進，采用直徑200mm的鉆頭套管跟進鉆進，確保鉆孔直徑不小于設計值200mm。鋼尺量測鉆桿長度并作好標記，控制鉆孔孔深超過設計長度但不大于設計長度50cm。孔深達設計要求后，利用鉆桿向孔底注入一定壓力的清水，使之向外推托鉆孔漿液，從而帶走孔內的泥漿及沉淀物，如此循環直至溢出清水為止，拆除鉆桿，進行下道工序的施工。鉆孔結束后，對錨桿孔位、鉆孔直徑、鉆孔深度和角度進行檢查。

第三，制索。下料分散壓縮型錨索兩對分別為17m、12.5m，為便于試驗及張拉作業，各道索增加80cm工作段下料，長度誤差≤5cm。安裝隔離架：沿桿體軸線方向每隔1.5m設置一個特制的對中、隔離支架；每隔3m左右設置一個鋼絞線托架；錨索的最底端設置錨靴，保證保護層厚度大于2cm。注、壓漿管、排氣管與錨桿桿體綁扎牢固，止漿密封裝置設置在自由段與錨固段的分界處，密封裝置兩端牢固綁扎在錨桿桿體上。止漿密封裝置安放入孔后，在一次灌漿前，依靠漿體充入由纖維或滌卡布制成的袋中來起密封作用。在各單元錨桿的外露段用不同顏色的油漆做好牢固標記，在試驗、張拉前，該標記不得損壞。

第四，桿體安放

（1）桿體放入鉆孔前，檢查桿體的長度及加工質量是否滿足設計要求。

（2）安放桿體時，防止扭壓和彎曲，桿體放入孔內角度與鉆孔角度一致。

（3）安放桿體時，不損壞防腐層，不影響正常的注漿作業。

（4）桿體插入孔內的深度滿足規范要求，注漿管頭部距孔底距離30～50cm。桿體安放后，不允許敲擊及懸掛重物。

第六，一次壓漿

（1）委托有認證資質的試驗單位按設計強度要求配置可泵送式高標號水泥漿。

（2）水泥漿選用檢驗合格的P.O 42.5級以上水泥，按配合比通知單配制水泥漿，材料稱量準確，拌和水質符合規范要求。

（3）注漿管頭部距孔底宜留有50mm～100mm的孔隙，漿液自下而上連續灌注。注漿的壓力不宜小于0.4MPa，且保證注漿管在漿液面以下。

（4）水泥漿攪拌均勻，隨攪隨用，保證漿液在初凝前用完。

（5）注漿以孔口溢出濃漿為灌漿終止標準，注漿結束后，及時將注漿管、注漿泵清洗干凈。

第七，二次劈裂壓漿

（1）配置水灰比0.40～0.45的純水泥漿用于錨固體二次高壓劈裂灌漿。

（2）在第一次注漿的錨固體水泥漿強度達到5.0MPa后，進行二次高壓劈裂灌漿。

（3）二次高壓劈裂灌漿分段依次由下至上進行。每段注漿時，采用低流量高壓注漿泵，緩慢壓漿，注漿壓力一般控制在3～5MPa，穩定時間不小于60s，如注漿已飽和，可完成該段注漿。將注漿內管提升一段進行第二段劈裂注漿，如此重復上述步驟，直至錨固段二次高壓劈裂灌漿結束，抽出二次注漿內管，清洗干凈，再移至下一根錨桿進行二次高壓劈裂灌漿施工。每段劈裂注漿時，開始壓力調至1MPa左右試壓，然后分級增大壓力后，開始注漿量明顯增多，隨后迅速減小，如溢出或造成地面冒漿，即中止注漿。

第八，鋼臺座及錨具安裝。按設計要求安裝臺座、錨具，臺座、錨具型號及強度滿足設計要求，臺座的承壓面應平整，并與錨桿的軸線方向垂直。鋼結構焊縫采用連續貼角焊，焊縫高度為8mm。

第九，張拉、鎖定

（1）錨桿張拉前對張拉設備進行標定，錨桿的張拉須在錨固體強度達到設計強度。

（2）張拉按設計張拉順序進行，張拉時先用0.1～0.2設計軸向拉力值，對單根錨索進行預張拉1～2次，以保證各部位的接觸緊密，桿體完全平直。

（3）先按錨桿設計要求拉力值計算每個單元錨桿所受的拉力值及每個單元錨桿的彈性位移值，再計算各單元錨桿的預加荷載。錨桿張拉至1.1～1.2Nt（Nt為錨桿拉力設計值234kN）時，根據土質情況，保持10～15min的時間，然后卸荷至鎖定荷載進行鎖定作業。錨桿鎖定后，若發現有明顯預應力損失時，要進行補償張拉。

（4）錨桿鎖定后，用手提砂輪機切除多余鋼絞線，鋼絞線外露錨板大于5cm，并涂瀝青等防腐材料。

最后是土方回填。張拉、鎖定完成后，按段落進行鋼板樁墻后土方回填，分層壓實。

4 結束語

使用鋼板樁結合預應力土錨的護岸，在施工過程中采取有效的質量控制措施，可以保證工程項目的順利實施。在工程項目施工過程中，有如下體會：本區域使用此類護岸對附近居民生活影響較小，同時有效減少土方開挖工程量，縮短了工期，本護岸施工中，相對于新建護岸投入的施工機械設備、人力較少，在一定程度上減低了管理成本。

參考文獻

[1]閆莫明，徐禎祥，蘇自約.巖土錨固技術手冊[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]頓軍華，韓雪艷.鋼板樁施工中錘型的選擇及動力沉樁分析[J].水道港口，2012.

[3]劉青杭，許玲玲.軟土地基中高壓灌漿預應力錨桿的應用探討[J].中國水運，2009.