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1、仿木桩施工技术在河道工程中的应用【摘 要】 本文以徐州市区某河道治理工程仿木桩施工为例，结合现场土质 密实、黏性大的特点，直接施打仿木桩，沉桩难度大且桩头容易破损。通过试桩 试验，采用仿木桩引孔设备钻孔，再用沉桩设备静压至设计高程，有效解决了直 接沉桩难度大，桩头易损坏的问题。采用引孔设备后，引孔效果好，有效解决了 因下沉不到位而采取截桩影响施工进度的问题。通过在本工程的成功应用，为以 后类似土质条件下的仿木桩施工总结了经验。【关键词】 仿木桩 施工 质量控制1 前言在注重人与自然和谐相处的今天，人们对环境的要求日益提高，河道已不仅 具有“泄洪、排涝、蓄水”等基本功能，而且还应有“景观、生态、
2、对周边环境 呼应”等功能。在确保防洪、行洪安全的基础上，护岸的结构形式也由过去单一 的重力式浆砌块石挡墙，逐步呈现出多样性。复合式的生态护坡已成为河道治理 中一道独特的风景线。现结合徐州市区某河道治理工程，介绍河道仿木桩的应用 及其质量控制。2 工程概述徐州市区某河道治理工程，根据施工图纸主要分布在河道两岸。施工内容主 要有：打仿木桩、铺设土工布、回填种植土、水生植物播种等。仿木桩桩长 5 米 桩顶标高 29.7 米，清淤完成后两岸泥土面 28.9 米，桩体进入黏土层 4.2 米。仿 木桩施工完成后择机对露出泥面的桩体集中进行喷漆施工，同时铺设土工布，回 填种植土，最后种植水生植物。种植平台结
3、构断面图如图 1。图 1 种植平台结构断面图3 仿木桩施工3.1 施工流程测量放线f桩位放样f打控制桩f挂控制线f打仿木桩f检查垂直度、桩顶 标高。3.2 施工方法3.2.1测量放线根据施工图纸确定的仿木桩桩位的起始位置，采用全站仪现场定位，并放样 现场桩位及高程控制点。利用水准仪控制桩顶标高，用钢卷尺控制仿木桩轴线位 置。图纸要求桩顶标高为29.7m，仿木桩中心线距河道挡墙2.5m。3.2.2 布置控制桩控制桩的布置和质量控制是仿木桩施工的重点。布置控制桩的目的主要是作 为后续桩位施打时的参照物。只有把控制桩的设计标高和轴线位置确定了，后续 的桩位才能按照控制桩位进行施工，才能保证施打完成后
4、的仿木桩的高程在一个 平面，轴线在一条线上。整体效果才会平顺、美观。因河道挡墙有平直段，也有 弧线段，为保证仿木桩施打完成后整体平顺、美观，在平直段两根控制桩之间的 距离不超过10m,弧段两根控制桩之间的距离不超过5m。同时两根控制桩之间的 距离必须为仿木桩直径的整倍数。施工时首先用全站仪放样出施打段首末两根仿木桩的位置，用钢钎做好标记， 然后用引孔设备进行引孔。引孔的准确与否直接影响仿木桩的轴线位置和垂直度 引孔设备由打桩机改装而成，采用220mm螺旋钻杆，钻杆与打桩机大臂刚性连 接。打桩机来回移动调整桩位位置，通过液压杆调整大臂的弯曲度使钻杆与水面 保持垂直，然后慢慢下沉钻杆至淤泥面，并用
5、吊球吊线检查钻杆垂直度。钻杆刚 开始进入泥层时，应慢慢施压旋转，当钻孔孔深超过lm后，再次检查钻杆垂直 度，若有误差及时调整钻杆进行纠偏。随着孔深的增加，钻杆在孔内基本固定后 开始正常施压下沉。本工程仿木桩长度5m，桩顶设计高程露出泥面0.8m，桩沉 入泥面以下4.2m。引孔钻杆长度5m,施工中引孔深度按4 m控制。为防止孔深 超引，用红漆在钻杆上做出标记，每次引孔至红漆标记位置时停止引孔。引孔完成后慢慢提出钻杆让开孔位，然后由打桩设备用仿木桩专用夹具夹住 仿木桩。仿木桩桩头伸入夹具深度用钢卷尺测量，然后在夹具外面用红漆标注清 楚，便于沉桩时控制桩顶高程。打桩机夹住仿木桩后，利用大臂将仿木桩吊
6、起， 打桩机来回移动调整桩位位置，利用大臂调整弯曲度使仿木桩与水面保持垂直。 人工配合扶正仿木桩端头，然后慢慢将仿木桩送入引好的孔内，同时调整仿木桩 垂直度，使其垂直进入孔内。因引孔深度未达到设计孔深，此时仿木桩下沉至孔 底后需用打桩机静压至设计深度。若引孔效果不好，静压下沉困难时可以适当开 启振动辅助下沉。开启振动时应控制振动频率，防止振动频率过大造成桩头破损 仿木桩桩顶高程的控制，在桩位旁边用钢钎提前做好参照，当仿木桩夹具上的红 漆标识接近钢钎顶部高程时，应注意下沉力度慢慢下沉，直到与设计标高齐平为 止。沉桩完成后用水准仪检查标高。3.2.3仿木桩试打在仿木桩开始施工前，根据现场情况，选取
7、一段作为试验段进行试打，以便 确定引孔设备、引孔孔深，仿木桩静压等相关施工参数以及检查试打完成后的效 果。同时总结试打过程中遇到的相关技术、质量控制等问题，为正常施工总结经 验。1、两端的控制桩施打完成后，两桩之间用尼龙线拉线控制桩位轴线（每段 长度不超过10m）。2、两根控制桩之间的仿木桩必须从一端向另一端依次施打。从控制桩开始， 以前一根桩顶高程为基准，当仿木桩夹具上标注的红漆与上一根已完成仿木桩桩 顶高程一致时，停止下沉。此时抽出夹具后仿木桩桩顶与前一根肯定齐平，从而 有效控制设计桩顶高程。3、根据仿木桩试打经验，河道地下黏土层密实，黏性较大。直接施打仿木 桩成桩难度很大，而且试打过程中
8、因下沉困难，导致大部分仿木桩未打到设计桩 底标高，而桩头就已经破损，无法继续施打。针对该种地质条件仿木桩下沉困难 问题，经多次讨论、试验，最终确定先采用钻孔设备进行引孔，然后在引孔位置 施打仿木桩。采取该措施后，施打效果明显改观，下沉效果较好。另外，在试打 仿木桩过程中还遇到因地下土层局部存在孤石或其它较硬土质时，无法引孔至设 计桩深。对于这种情况，可根据现场实际情况进行调整，对引孔后无法施打到设 计桩深的仿木桩，经振动锤击仍不能下沉时，应不再强行下沉，超出设计桩顶标 高的桩体用专用工具截断即可。仿木桩试打效果如图 2。图 2 仿木桩试打效果图3.2.4 施打仿木桩仿木桩施打时，引孔设备和打桩
9、机设备均在河道岸边阶地上，能满足设备行 走及操作要求。施打前根据控制桩位，从一端开始逐根施打。仿木桩的施工与控 制桩的施工方法相同，每根桩均需要先引孔，再用打桩设备在引好的孔内沉入仿 木桩，其轴线和高程均按控制桩进行控制，这里不再重述。施打过程中沉桩操作 司机应按照指挥人员的提示慢慢下沉，下沉过程中根据提示控制好轴线位置和桩 顶标高，出现偏差及时调整。采用引孔设备后，因引孔效果较好，仿木桩基本能 顺利下沉至设计桩底高程，解决了因下沉不到位需采取截桩的问题，施工进度明 显加快。而且，桩身断裂和桩头开裂、破损等质量问题得到有效的控制，施工质 量容易保证，成桩整体效果较好。但在施工过程中也存在因地下
10、孤石或其它障碍 物，导致个别仿木桩成桩困难的现象，此时，操作人员应根据引孔的效果，结合 沉桩设备的受力及抖动情况判断是否继续下沉，如无法下沉时，不可强行下沉， 应停止下沉，超出设计桩顶的部位采取截桩处理。在施工过程中如果出现引孔超 钻时，可在孔内回填碎石并比设计桩深高出约50cm，然后直接静压沉入仿木桩至 设计桩深即可。3.2.5 仿木桩缺陷修补在施打过程中，桩头和桩身难免有破损和掉角等质量问题。对于这些问题采 取以下修补措施：1、对于无法下沉导致桩头破损的，在设计桩顶标高位置通过截桩方式解决， 截面按仿木桩要求处理即可。2、对于达到设计桩顶标高而桩头已经破损的，将破损部位清除，保留桩体 内钢
11、筋并调整至原有位置，用生产仿木桩的模具在桩体外固定并伸出设计桩顶标 高，采用高强砂浆将破损的桩头浇筑修补。模具拆除后将接茬处用角磨机打磨圆 顺即可。3、对于桩体施打过程中掉角、掉块等问题，将破损部位清理干净，涂刷界 面剂，用高强砂浆修补即可。3.2.6 仿木桩喷漆仿木桩全部施打完成后，应择机集中进行桩头喷漆施工。施工前应联系河道 管理部门降低河道水位至淤泥面，桩头出露并干燥后开始喷漆施工。喷漆由仿木 桩厂家安排经验丰富的技术人员及操作人员进行施工。喷漆前首先勾兑油漆、调 色完成试验段，经各方认可并验收合格后进行正常施工。3.2.7 仿木桩验收标准根据江苏省内河航道生态护岸工程质量检验标准( D
12、B32/T 2976-2016)，仿木桩验收标准见下表2。表2 仿木桩验收标准号序项目允许偏差检验数量单元测点检验方法桩长、1直径符合设计和规范要求逐一检测逐一检测尺量2外观符合设计和规范要求表面无破损、光滑表面无破损、光滑尺量混凝土3 强度C60符合设计和规范要求符合设计和规范要求回弹桩身完4 整性/每单元检测20%且不少于10根每单元检测20%且不少于10根小应变挡土土 5工布规格、 技术指标、符合设计要求详见实验报告编号：详见实验报告编号：抽检业工干卡W宙nr寅9 H02I字谨卫寅nr寅9 H02I字谨卫寅uiuiOl 干垄斟回聊I0XW吐 工輩来 乙宙nr寅9 H02乙字谨卫寅nr寅9
13、 H02乙字谨卫寅9圍蟲6吗宙需nr寅9 H02I字谨卫寅nr寅9 H02I字谨卫寅0S/H+ 02/H圍阜垂8W(80厠Wnr寅9 H02I字谨卫寅nr寅9 H02I字谨卫寅UIUI02 干3Lsd。nr寅9 H02I字谨卫寅nr寅9 H02I字谨卫寅uiuiO=p巽9削需瞄11、土工布布设前应联系河道管理部门降低河道水位至淤泥面以下 0.2m 后开 始铺设，铺设前淤泥面应找平，树枝、块石、杂草等可能损坏土工布的障碍物应 清理干净。2、土工布铺设位置：原有淤泥层与回填土接触面，位于仿木桩向护岸方向 一侧，仿木桩位置放至顶标高位置处，底部位置淤泥位置压住为止。3、土工布为无纺土工织物，重量为3
14、50g/m2, 土工布搭接长度不小于30cm, 上游压下游。4、土工布进场后对土工布进行验收,其技术要求满足土工合成材料短纤针刺非织造土工布(GB/T17639-2008)的规定。5 种植平台回填1、土工布铺设完成后,应开始疏浚土的回填施工。2、回填土满足设计要求的黏土,不得用淤泥、腐殖土及建筑垃圾。3、回填土厚度800mm，采用小型压路机分层碾压，每层控制在300mm以内。4、回填土压实度为0.91,每层压实度检测合格并经验收合格后才能进行下一层土料的铺设。5、回填土采用小型运输车运至护岸边,用小型挖掘机配合手推车倒运至施 工面,人工进行摊铺。6、回填过程中应保护已经铺设完成的土工布,对出现
15、褶皱的重新铺设平整 对造成破损的及时修补。6 结束语徐州市区某河道综合整治工程中,因河道黏土层土质密实、黏性大,仿木桩 直接采用静压沉桩,很难下沉至设计桩深,剩余桩头还得采取截桩处理,影响施 工进度。若采用振动下沉,极易造成桩头开裂、破损,桩身断裂,施工质量难以 保证。针对该种地层,采用仿木桩引孔设备钻孔,然后再用沉桩设备静压至设计 高程，有效解决了直接沉桩难度大，桩头易损坏的问题。同时，采用引孔设备后 因引孔效果较好，仿木桩基本能顺利下沉至设计桩底高程，解决了因下沉不到位 需采取截桩的问题，施工进度明显加快。仿木桩桩身断裂和桩头开裂、破损等质 量问题得到有效的控制，施工质量容易保证，成桩整体效果较好。通过在徐州项 目的成功应用，为以后类似土质条件下的仿木桩施工总结了经验。参考文献：1内河航道生态护岸工程质量检验标准(DB32/T 2976-2016)
仿木桩施工技术在河道工程中的应用
