河道治理工程中H型板樁施工工藝應用實踐研究

郭建輝

(江西省水投工程咨詢集團有限公司，江西 南昌 330029)

1 工程概況

在此次河道治理工程中，主要針對河流下游小支流進行治理，河流主流全長20 km。在此次河道治理工程中應用H型板樁進行施工的地段為河流東岸，在前期工程勘察和實地考察過程中對本地區地形地層等進行了初步了解，除了人工填土層之外，該地地層主要分為第四系沖洪積土層和基巖層。本工程位于我國南方地區，主要氣候體現為溫暖濕潤，四季分明，特別是在夏季時期，容易出現暴雨、臺風、洪澇災害以及雷電、大風等諸多惡劣天氣問題，這樣的惡劣天氣給河道治理工程的施工建設帶來較多難題。主要施工工藝流程如圖1[1]。

圖1 施工工藝流程

2 打樁設備工作原理及施工流程

此次河道治理工程中應用H型板樁如圖2，施工工藝需要進行打樁。因此在選擇打樁設備時，工程根據實際施工建設需要采取DZY-250型柴油打樁錘開展集中施工，但是此類柴油打樁錘應用范圍會受到一定限制，特別是在河道橋梁兩邊3 m左右位置，因其與樁基過度靠近無法實現有效施工，需要進行人工打樁操作[2-3]。

圖2 H型板樁示意圖

2.1 打樁設備工作原理

此類柴油打樁錘主要有機身、操縱室、主浮箱和平衡浮箱等共同組成，其中柴油打樁錘的液壓系統主要提供動力能源和液壓能源，通過操作人員在電控臺發出特定指令實現對多路閥的有效操作，并向油缸中提供壓力油，確保油缸能夠實現伸縮，并適時推動柴油打樁錘能夠有效進行動作。柴油打樁錘的液壓系統相對復雜，主要有高壓泵、多路換向閥等，不同的系統控制油缸工作，并滿足機械的相關動作和功能要求。除此之外該機械還配備了抱樁油缸，以更好地發揮作用。

在實際打樁施工過程中需要有專業油泵負責液壓錘的動力，而在柴油打樁錘作用時，同樣也需要配備液壓卷揚機專業負責預制樁的起吊和就位，然后需要應用卷揚機專門負責打樁錘的提升和樁帽，以進一步提高柴油打樁錘的整體操作效率和水平。

在實際作業時首先需要保持小船支腿撐地，大船支腿收起，并用斜撐油缸調整設備的垂直角度，然后又用卷揚機將柴油打樁錘的樁帽提高到預定角度。要用另一臺卷揚機，將吊裝就位，安裝到龍門內，隨后管樁需要下放置落地，讓其能夠對準樁帽，隨后需要將樁帽下放，套住管樁。應用卷揚機將管樁吊起，直到樁帽碰到即可終止，下抱油缸，上抱收緊，此時卷揚機需要脫扣下放，重新校正垂直角度，保證合理就位之后錘擊樁頂，直至達到標高，但需要注意的是，當樁頂距離標高30 cm左右時可以減慢擋速，以更好地實現錘擊效果[4]。

2.2 打樁機施工流程

在應用打樁機時需要提前操作操控臺旋鈕開關以及工作手柄，首先需要操作大船支腿油缸進行頂升，隨后小船支腿油缸縮回，促使小船升離地面或水面之后可以對其進行停止，隨后需要操作小船上的行走油缸應用伸縮推動原理，促使小船行走之所需位置。應用此類方式也可以將大船操縱直到預定位置，隨后將大船支腿油缸進行頂升，以進一步實現穩定船體的目的。通過此類動作可以直接將打樁機械設備移動到預定位置，明確打樁位置之后可以更好的實現定位和H型板樁施工操作。值得注意的是在開展打樁施工時，可以提前為打樁船配備GPS定位系統，并將樁位的具體坐標提前輸入至定位系統中，以確保相關操作人員和技術人員能夠通過屏幕操縱的形式，將打樁船縱橫移動到打樁位置，進而實現精準定位。與此同時打樁船同樣也會配備鋼圍檁導向架，因此可以應用此類機械設備和結構，確保H型板樁施工整體的垂直度與施工角度保持一致。

3 工程應用

3.1 工程平面布置分析

在河道治理工程中，應用H型板樁施工工藝需要對整個施工進行更加精準的平面布置。因為本次施工工程主要位于河流右岸位置，因此可以根據施工現場以及工程實際需求，在河流左岸布置H型板樁的堆放場地，以及H型板樁施工相關設備的拼裝場地等，與此同時在左岸位置也配備了打樁船的入水通道，以更好地實現施工過程管理，提高施工整體質量和水平。

3.2 板樁運輸及起吊

此項河道治理工程中，H型板樁的應用需要經歷運輸和起吊兩個至關重要的過程。因此從H型板樁生產完成之后，需要由生產工廠運送至施工現場，隨后要從施工現場的H型板樁堆放場地，運輸到沉樁地點，然后進行打樁和沉樁等相關操作。另外，板樁的吊掛需要嚴格按照相關工藝要求和施工設計規定進行操作，避免因為H型板樁吊裝過程操作失誤而造成板樁損壞的問題。除此之外，在吊裝H型板樁和運輸的過程中，要盡量輕抬輕放，避免出現過度撞擊或投擲等錯誤吊裝和堆放方法，吊裝要著重強化吊點的穩定，合理選擇吊點位置。

當H型板樁運送至堆放場地之后，需要針對現場的板樁進行嚴格的質量檢查，特別是安裝質量指標、相關施工設備使用情況以及設備操作人員的特種工種操作證明等，并向施工監理方進行報驗批準。避免出現H型板樁質量不合格或設備與施工規劃設計不符、相關操作人員缺少專業證明等諸多問題，影響H型板樁施工以及河道治理工程有序開展。

3.3 板樁打樁實踐

在H型板樁施工過程中，對板樁進行打樁操作，首先需要確保打樁機保持穩定狀態，需要操作機身支腿油缸，讓其保持水平狀態，隨后操作卷揚機將樁帽提升到預定高度，對預制樁進行吊裝，明確樁位的具體位置，隨后確保樁柱始終垂直于樁點。操作卷揚機確保柴油打樁錘能夠發揮作用，將樁帽垂直打樁至樁頂標高位置。應用打樁錘施工時，需要提前安裝鋼筋大梁，同樣也要確保鋼筋大梁與工程板樁側壁之間保持垂直度，大多數情況下垂直度為導向的厚度，而鋼筋大梁的內側壁間距需要控制在60 cm左右。除了以上穩定性板樁打樁技術之外，同樣也要確保板樁之間實現更加緊密的聯合狀態，因此在施工過程中需要采取緊固裝置，確保能夠為板樁之間提供必要的水平約束力，大多數情況下會在原有H形板樁之上設計套滑蓋槽式緊固裝置，此類裝置為兩個力點，并分處于上下兩端，通過兩個力點能夠有效控制和調整板樁的垂直度，此外應用槽式裝置能夠實現樁帽的滑動，并進一步滿足保護樁側的作用。

3.4 沉樁工藝與施工方法

在沉樁工藝中，主要按照圖1所示的施工工藝流程進行具體的施工操作。

在H型板樁下沉之前，需要按照河道治理工程的設計說明以及相關技術操作規范進行施工，打樁施工操作之前，需要提前對施工現場進行基線和基線點的測量與檢查，特別是在施工現場中，對于平面坐標點以及高度基準點進行拉伸測量，與此同時對比打樁基線樣品，以實現良好的施工質量水平。為了確保H型板樁之間連接始終保持緊密狀態，打樁和沉樁尤為重要。因此需要用打樁錘按照一側順序，依次進行壓樁。因為H型板樁施工過程中，主要采用單根打樁的施工工序，因此在板樁下沉之前，需要按照排樁的施工方向以及下沉方向設置必要的引導框架，其中引導框架可以應用油壓臂作為導向，以平板陰陽榫口進行對接，而板樁則主要通過標高進行有效的控制。

在進行沉樁和打樁時，要確保H型板樁與樁錘能夠在下沉和捶打的過程中始終保持同一軸線，在進行施工操作時要強化對施工過程的觀察，避免施工過程存在安全隱患或其他異常情況引發安全問題，與此同時要針對各類異常現象及時查明原因，并采取更加有效的措施進行規避，安裝完成之后需要迅速夾住H型板樁，確保其能夠形成完整的樁墻，并針對H型板樁的具體位置、偏差進行測量，如圖3。值得注意的是，在打樁和沉樁過程中，要始終按照施工操作規范中明確的施工要求，提高沉樁工作整體質量。

圖3 板樁平面圖(單位:mm)

在進行沉樁施工時，需要特別注意以下事項。首先在板樁拼接完成之后，各自之間的縫隙應該小于25 mm，如果出現縫隙過大的問題，則需要用砂漿進行填縫處理。另外出現脫榫問題時也可以用砂漿填縫，而砂漿的強度應該維持在20 MPa以上。在進行砂漿填充接縫處理之前，首先需要針對縫隙中的泥土和各類雜質、碎屑等進行及時清除，其次根據此次工程的實際地層要素和地質情況，判斷沉樁打樁過程中其整體平面是否保持準確，并保證樁身的垂直狀態，如果在施工過程中發現樁身已經出現傾斜，則需要及時糾正并將其拔起重新進行打樁。

3.5 試樁工藝與質量控制

此次河道治理工程在正式開展H型板樁的施工之前，需要提前做好試樁工作，工程中確定了7個測試樁，其主要目的在于對每一根試樁進行精準測量，確保其設備定位以及精準度情況能夠與設計的要求相符合。另外在測試樁沉樁過程中需要進一步分析安裝效果，并對沉樁的具體工藝和設備操作情況進行適當調整，提高沉樁的整體質量水平。在測試中測試的過程中，要做好詳細的記錄和檢查。

要不斷做好H型板樁的沉樁質量控制工作，此次工程項目中所應用的H型板樁，主要為高強度預應力鋼筋混凝土，板樁為剛性體，所以需要應用軸向陰陽隼錨進行固定，并將其進行有效連接，形成地下墻。由此可見H型板樁的定位中，其整體垂直方向以及穩定性能與整體施工建設的質量息息相關，在此次工程中主要應用了兩臺經緯設備，該設備不僅能夠有效控制H型板樁的平面位置，同樣也能對其垂直度情況進行及時檢查，另外在定位樁施工中要明確定位中的標高，并保證定位樁始終保持穩定，當定位樁沉樁安裝好之后，需要將板樁套榫進行插入，規定標高，隨后將其他H型板樁進行沉樁和打樁施工。

對H型板樁進行質量控制時,要保障H型板樁的整體強度與實際施工設計的要求相符合。進行測試樁的測試、沉樁操作過程中要根據具體的施工情況，以及采取的施工工藝情況，作好詳細的記錄和檢查。其次在軸線控制方面，要確保H型板樁的軸線偏差維持在2 cm之內，并將H型板樁之間安裝緊固裝置，并對其位置進行調整，確保H型板樁的軸線與規范相符合。如果出現板樁脫離問題，則需要第一時間停止機械設備打樁，將H型板樁拉出，在清理和回填之后將H型板樁重新下沉；如果已經出現了嚴重的傾斜問題，則必須對H型板樁進行重新定位和打樁、沉樁施工。

4 結 論

雖然在我國現如今的河道治理工程中，相關施工技術相對簡單，但是為了保證整體施工質量水平，需要對各個環節進行嚴格的質量控制，避免因某一環節出現質量問題，而導致整體河道治理工程出現嚴重的安全隱患，造成危及人身安全和河道安全性的問題。本文以某地河流治理工程為具體研究對象，分析了H型板樁施工工藝應用實踐，希望能夠進一步促進我國河道治理工程質量水平的提升。