護坡結構設計及鉆孔灌注樁施工工藝探究

鄭曉霞

（遼寧省營口水文局，遼寧營口115003）

1 概況

工程位于大遼河干流左岸上游，從營口市大興村始至下游營口港東端，支流勞動河為勞動河閘下至河口段及勞動河支流虎莊河閘下至河口段。

工程設計防洪標準為100年一遇，工程級別：大遼河左岸NDLZK0+000~NDLZK1+412.31段為1級，NDLZK1+412.31~NDLZK4+970.42段為2級；勞動河左岸NLDZK0+000~NLDZK1+389.01為1級，勞動河右岸NLDYK0+000~NLDYK1+224.12為2級；虎莊河左岸NHZZK0+000~NHZZK1+509.37和右岸NHZYK0+000~NHZYK1+419.06為1級。工程主要建設內容：永久工程新建堤防4.13 km，培高加固6.38 km，新建及維修改建穿堤建筑物12座；土方開挖約42萬m3，堤身填筑約46萬m3，鉆孔灌注樁約9 400 m，水工磚護坡約10萬m2，現澆混凝土約2萬m3，堤頂路約為5.8萬m2；臨時工程編織袋土圍堰約為13萬m3，鋼板樁圍堰約為3.6萬m2。

2 護坡工程

2.1 直立式護坡

采用懸臂式擋土墻形式，現澆C30F200W4鋼筋混凝土結構。具體施工部位位于樁號NDLZK1+415.23~NDLZK1+615.23，NDLZK2+214.80~NDLZK2+264.80，施工總長250.00 m，，以及NDLZK0+519.90~NDLZK0+844.38段的擋土墻，此段長324.48 m。

擋土墻混凝土采用商品混凝土；模板采用覆膜膠合板模板，拉接采用對拉螺栓。施工工藝流程：基槽開挖→基礎處理→墊層施工→擋墻底板施工→擋墻立壁施工→墻后回填[1]。

2.1.1 基槽開挖

基槽土方采用人工配合挖掘機進行開挖。測量員隨挖隨測，控制線位和高程，開挖邊坡為1∶1.5，開挖寬度和深度只許超挖不能欠挖，超挖部分用碎石換填層相同填料進行回填壓實。

2.1.2 地基處理

基槽位于低液限粘土層中，開挖至設計高程后換填50 cm碎石并夯實，相對密度不小于0.65。當地質與設計不符或換填碎石基面產生軟彈等情況時，由監理、業主、設計及施工方共同現場確定處理方案（增加換填厚度等），直至滿足設計要求[2]。

2.1.3 混凝土墊層施工

擋墻墊層為10 cm厚C20素混凝土，采用商品混凝土，泵送澆筑。在換填碎石層面上鋪設土工布，設置木模板，每側比擋墻基礎寬出10 cm。墊層頂的高度偏差在0~20 mm之內，軸線位移在50 mm之內，平面尺寸偏差在+100 mm~0之內。

2.1.4 擋墻主體施工

擋墻每10 m設一處沉降縫，沉降縫采用閉水泡沫板，故每10 m為一個施工段，各施工段采用跳倉施工。墻體分二次澆筑完成，每個工作段施工工序：綁扎底板鋼筋→支底板模板→澆筑底板和貼角混凝土→設立腳手架→支擋墻立壁模板→澆筑擋墻立壁混凝土→墻背回填[3]。

1）鋼筋工程

底板鋼筋的安裝：根據在墊層面上的測量放樣線位，布設C30F200W4混凝土墊塊，在墊塊上水平放置鋼筋，及時放置縱向鋼筋，以蹬筋為馬蹬，根據設計放置和綁緊上部水平鋼筋，將縱向鋼筋磨損并在相交處焊接，對墻體的垂直鋼筋進行預處理。

立壁鋼筋的安裝：底板的混凝土強度達到2.5 MPa后，進行立壁鋼筋安裝。焊接定位鋼筋，綁扎橫向鋼筋并點焊，最后穿縱向鋼筋并綁扎[4]。校核線位，確保鋼筋間距和保護層的厚度。

2）模板工程

擋墻混凝土模板采用覆膜膠合板，分兩次支模：先底板和貼角，再立壁。所有模板和支撐必須確保結構和組件的正確形狀[5]、大小和相對位置，有足夠的強度和穩定性，模板表面平整，接頭緊密，無泄漏；生產簡單，裝拆方便，經濟耐用[6]。

3）混凝土工程

擋土墻第一次澆筑擋土墻底板及貼角，高度至底板底面上2.0 m處；第二次澆筑至擋墻頂面?；炷敛捎肅30 F200W4混凝土。澆筑立壁時，與底板的結合面按照施工縫的處理方法，施工前先鑿毛，鑿開松散的混凝土和浮漿，用水清洗，然后支撐墻模板。開始澆筑混凝土時，先在結合面上刷一層水泥漿，再澆筑立壁混凝土。

擋土墻內設置泄水孔，采用?100 mmPVC排水管，間距為1.5 m×1.5 m，墻后管口用土工布包裹。

擋土墻每隔10 m設置沉降縫1道，縫板為2 cm厚的聚乙烯閉孔泡沫板，按擋墻斷面裁剪泡沫板，用鋼釘固定于擋墻斷面上，澆筑混凝土時應保證振搗密實，但又不能破壞泡沫板?；炷翝仓赀M行收漿后，應及時灑水養護，養護時間不宜少于28 d。拆模時切莫損壞墻面。

4）下游護坡

為防止雨水沖刷，下游壩坡采用草皮護坡。壩坡設縱橫向排水溝。間距60 m設1條橫向排水溝，壩頂路緣石安裝時預留缺口與排水溝連接，與建筑物銜接處可適當加密。豎向排水溝共設3條，位于馬道、棄土壓重平臺及壓重平臺坡腳處，豎向排水溝安裝時預留缺口與水平排水溝連接。

2.2 斜坡式護坡

工程斜坡式護坡采用鋼絞線鉸接預制水工磚鋪設，水工磚C30F200規格為550 mm×400 mm×150 mm；鋼絞線1×7型，直徑為9 mm（含涂塑層），抗拉強度為40 kN。

具體施工工序：準備場地→鋪設土工布→鋪設碎石墊層→鋪設鉸接水工磚→錨固鎖緊→上下混凝土現澆帶施工[6]。

2.2.1 基面準備

混凝土現澆帶和堤身填筑施工完成，坡面削坡壓實平整。

2.2.2 鋪設土工布和碎石墊層

坡面整理好后，鋪設短纖針刺土工布（斷裂強度為15 kN/m）。根據要鋪設的水工磚部位分段鋪設土工布，土工布搭接至少30 cm，采用人工縫合。上鋪一層碎石墊層，起到反濾并調整水工磚平整度的作用。

2.2.3 鋪設鉸接水工磚

水工磚運輸至施工現場，按需排放在堤頂。測量人員先進行平面和高程的測設，沿堤軸線方向5 m一塊規方調整、掛線，鋪磚工人利用木板滑放水工磚，由坡腳至堤頂逐層鋪設[7]。每條鋼絞線U型鉸連水工磚，下方穿過預埋筋，上方澆筑在二期混凝土內。邊鋪邊調整，保證整齊、平整。

2.3 草皮護坡

背水面坡面采用草皮護坡，該工程草皮采用馬尼拉，滿鋪形式。

2.3.1 施工工序

施工準備→測量和布置→場地布置→表層土壤準備和鋪設→草皮播種→管理和維護→移交驗收。

2.3.2 場地平整

斜坡表面處理采用0.4鏟斗容量的小型挖掘機和小型推耙細造機，如果在平緩的斜坡上不能使用機械作業，則使用手動精加工進行。為了使表層土壤疏松并促進植物生長，深翻耕作層，用機器松開20～30 cm深的耕作層，使坡粘土形成種植土壤，在一些土壤理化性質較差的地區進行土壤改良和處理。

2.3.3 表土鋪設

對工作場地進行平整和處理，并在獲得監理工程師的批準后，立即鋪設表土，當表土過濕或不利于鋪設時，不應進行鋪設。鋪設后，將表層土滾動以保持大壩的坡度符合設計坡度比，并由排水溝排水。

3 鉆孔灌注樁施工

該工程堤防加固形式為雙排灌注樁結構，樁徑為80 cm，樁長為8 m和12 m。沿堤防中心線每隔1.0 m設置1根灌注樁，每8.1 m設置1條寬2 cm的沉降縫。具體施工方案：平整場地→準備泥漿→埋入保護管→鋪設工作平臺→安裝和定位鉆機→鉆入孔→清理孔并檢查孔的質量→放下鋼籠→倒入水下混凝土→拔出保護管→檢查質量。

3.1 測量定位

首先對鉆孔樁樁位放樣，埋好護筒后在護筒四周標記。

3.2 圍堰及作業平臺

作業平臺頂面標高應高于施工水位1.0～1.5 m，頂面面積應滿足鉆機和吊機行走需要。

3.3 埋設護筒

護筒用鋼板卷制，用回轉鉆機時，護筒內徑宜大于鉆頭直徑10 cm。護筒埋置應穩定，其中心線與樁位中心的允許偏差為±50 mm；豎直傾斜偏差不大于1%。護筒頂端應高出地面0.3 m以上；當有承壓水時，應高出承壓水位1.5～2.0 m。護筒的埋設深度：在粘性土中不宜小于1.0 m，在砂土中不宜小于1.5 m，在回填土中應超過填土層0.2 m。護筒與坑壁之間應分層回填粘性土并對稱夯實。

3.4 鉆機就位

鉆機的位置對于鉆探質量以及能否順利鉆探至關重要，當鉆機就位時，管錐的中心應與樁位置的中心對齊，并且鉆墊應牢固固定，鉆機放置位置應穩定，并且不允許下沉或移位，鉆孔時要注意土層的變化并做好記錄。

3.5 吊裝鋼筋籠

鋼筋籠由鋼筋班負責分段制作，用吊車安裝。鋼筋籠定位后，及時澆注混凝土，以防止坍孔。

3.6 灌注混凝土

管道下口到孔底的距離應為0.3～0.5 m，初澆混凝土時，應先澆少量水泥砂漿，管道的混凝土貯存和貯存料斗應使管道的初始埋深不小于1.0 m，埋深應控制在2.0~5.0 m，當混凝土進入鋼架下端時，應將管深埋，并減慢澆筑速度，及時測量管道的埋深和管道內外混凝土的高度差，并填寫灌注記錄。樁頂灌注高度應比設計高程加高0.5～0.8 m，樁頭宜人工鑿除。

4 結語

隨著社會經濟水平迅猛發展，城市規劃更重視美觀，各種護坡已被廣泛應用于交通、水利、市政等工程項目，而采用鉆孔灌注樁作為工程樁的建設項目日益增多。鉆孔灌注樁具有適用于不同地質條件、樁徑樁長變幅大、噪聲震動小等優點。灌注樁后注漿技術已逐步得到應用和推廣，其對提高鉆孔灌注樁的承載力、減小樁基沉降等方面作用獲得了廣泛的認可。該技術在浙江臺州等土質空隙大、擴散性好的軟土層或碎石層豐富地域尤為適用，可大幅度提高樁強度。