劉永利，張家鑫，邵光輝

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

沂河北島安全生態(tài)修復(fù)項目，工程施工范圍位于沂河樁號69+385~69+585 處，進島路東西寬16 m，南北長240 m；環(huán)島路四周總長910 m。原護岸為混凝土塊斜坡，基礎(chǔ)采用漿砌石，前期由于違建拆除，導(dǎo)致現(xiàn)有護岸損壞。為了防止汛期河道洪水對島沖刷，需對島四周進行護岸加固。

本項目所在區(qū)表土層為大粒徑砂礫石覆蓋層及細(xì)砂層，設(shè)計采用M 波浪樁進行護岸加固，波浪樁規(guī)格為W-CP-400-8，樁身混凝土強度等級為C80，約1 256 根，采用ZX450 挖掘機機械手臂振動打樁機進行沉樁作業(yè)。

1 波浪樁施工工藝

波浪樁是一種新型的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，本案例波浪樁截面呈半圓，成型方式采用M 型，混凝土強度等級為C80，主筋采用預(yù)應(yīng)力混凝土鋼棒，其質(zhì)量符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼棒》（GB/T5223.3）。采用先張法工藝制作，在混凝土內(nèi)添加自主研發(fā)的高性能復(fù)合材料，優(yōu)化混凝土配方及養(yǎng)護工藝，經(jīng)離心成型和高溫養(yǎng)護后成樁。該樁具有以下優(yōu)點：

1）造型美觀。樁與樁拼接在一起錯落有致而不單調(diào)，形狀為波浪狀，美觀性高。

2）施工速率快，經(jīng)濟高效，節(jié)約成本。采用工廠預(yù)制，機械垂直沉樁，施工效率高，減少各方面措施費用，樁截面為拱形設(shè)計，極大增加擋土面積，相比傳統(tǒng)樁型經(jīng)濟效益好。

3）運用靈活，根據(jù)實際工程情況，靈活調(diào)整樁長，確保樁端進入穩(wěn)定土層，穩(wěn)定性強，同時可減少傳統(tǒng)施工中軟基處理工程費用。

4）施工速度快，開挖基槽后直接采用樁基沉樁，施工方式便捷高效。

1.1 波浪樁施工工藝

1）調(diào)度波浪樁施工機械進場就位（引孔機、打樁機、挖掘機），同時清除及平整作業(yè)區(qū)域場地，保證機械正常作業(yè)。

2）技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計圖紙，放線標(biāo)示出基槽開挖輪廓線。

3）波浪樁施工范圍內(nèi)的地層地質(zhì)情況大致分為3 層，首層為北島擴建時填筑的建筑棄渣，第二層為原護岸混凝土塊斜坡，第三層為砂礫石覆蓋層。為保證波浪樁順利施工，需將第一層和第二層建筑棄渣及混凝土塊開挖清除，基槽開挖至砂礫石覆蓋層后停止作業(yè)，平整基槽，準(zhǔn)備進行下道工序施工。

4）技術(shù)人員根據(jù)監(jiān)理復(fù)測確認(rèn)后的測量控制點及水準(zhǔn)點，結(jié)合設(shè)計圖紙，采用GPS 將波浪樁樁位控制線及樁位控制點分段標(biāo)示在基槽平面上。

5）引孔機就位，調(diào)整作業(yè)角度，在樁位控制點上進行引孔作業(yè)，現(xiàn)場指揮信號工跟蹤調(diào)度指揮，控制樁位位移及引孔鉆桿垂直度偏差在允許誤差范圍內(nèi)，確保引孔作業(yè)的有效實施。

6）打樁機就位，停在離打樁點就近的作業(yè)平臺，側(cè)向施工，便于觀測。采用逐根沉樁的方式，使用專用夾具，錘頭下降，開液壓夾口，夾起波浪樁，放置波浪樁、沉樁。

7）陸續(xù)引孔、沉樁。

1.2 施工過程控制要點

2021 年1 月，項目部通過試樁發(fā)現(xiàn)樁頂標(biāo)高及樁身垂直度控制效果不理想，偏差過大，一次成樁合格率低。經(jīng)過分析，得出影響因素如下：

1）其他同類工程波浪樁施工時采用的是安裝定制導(dǎo)向架及全站儀輔助校核的方式來提高波浪樁沉樁垂直度，而本工程地質(zhì)復(fù)雜，需在開挖后狹小的基槽內(nèi)施工作業(yè)，以及波浪樁布設(shè)線路曲折、不規(guī)則，導(dǎo)致無法采用定制導(dǎo)向架，單純采用全站儀單方向校核控制無法達(dá)到要求。

2）波浪樁施工對地質(zhì)條件要求較高，適宜土質(zhì)為粉土、壤土、淤泥質(zhì)土，而本工程波浪樁施工范圍內(nèi)的地層主要為大粒徑砂礫石覆蓋層，在沉樁過程中受擠砂效應(yīng)的影響，導(dǎo)致沉樁到一定深度后無法下沉，樁頂標(biāo)高控制偏差大。

根據(jù)上述影響因素，項目部制定了相應(yīng)的對策和措施，具體如下：

1）針對“垂直度測量控制”方面，制定措施為調(diào)整樁身垂直度控制技術(shù)方案，進行全員技術(shù)交底，要求嚴(yán)格按照新的技術(shù)方案進行實施控制。打樁前在預(yù)制樁身上彈出兩條相互垂直的軸線，分別取同一根樁的三個測量控制點，現(xiàn)場架設(shè)兩臺全站儀，分別在平行于軸線方向和垂直于軸線方向，兩站儀器夾角為90°，分別對準(zhǔn)預(yù)制樁上彈出的軸線，進行跟蹤測量控制，確保樁身的垂直度；技術(shù)人員主動縮小垂直度的控制偏差，控制在≤0.4%L（樁長）范圍內(nèi)，如有偏差及時糾正，糾正后才能繼續(xù)沉樁。

2）針對“樁頂標(biāo)高控制”方面，制定措施為組織項目部質(zhì)量、施工和技術(shù)人員制定引孔施工方案，并向施工人員進行技術(shù)交底，增加每根樁樁側(cè)引孔次數(shù)至2~3 次，有效釋放砂的擠壓應(yīng)力，減小對沉樁的影響；沉樁施工過程中實時記錄壓樁沉樁速度，控制壓樁速度≤2 m/min，避免因超壓影響本樁的最終高程；同時技術(shù)人員用水準(zhǔn)儀跟蹤校核控制樁頂標(biāo)高，如有偏差及時采取措施進行調(diào)整。

通過以上措施的實施，提高了M 型波浪樁施工質(zhì)量的過程控制，提高了一次成樁合格率，在施工質(zhì)量較好同時，取得了一定的經(jīng)濟效益。

2 波浪樁沉樁質(zhì)量檢驗與評定

目前，國家暫未制定統(tǒng)一的波浪樁沉樁質(zhì)量檢驗與評定標(biāo)準(zhǔn)，本項目對應(yīng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工規(guī)范》（GB51004-2015）《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50202-2018）以及設(shè)計要求，根據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行研究分析，補充了波浪樁沉樁質(zhì)量檢驗與評定標(biāo)準(zhǔn)。見表1。

表1 評定標(biāo)準(zhǔn)

3 波浪樁施工注意事項

1）波浪樁施工時地質(zhì)勘察資料必須準(zhǔn)確、詳細(xì)。波浪樁在沉樁作業(yè)時如遇到不利地質(zhì)條件將會直接影響波浪樁無法繼續(xù)沉樁作業(yè)，對前期勘察報告中的地質(zhì)條件要求較高。

2）波浪樁施工時對沉樁質(zhì)量要求較高。例如：樁身垂直度、樁與樁之間的縫隙、樁頂標(biāo)高、順直度等。波浪樁在采用“M”型搭接方式時，往往沉樁后樁與樁之間會存在縫隙（≤2 cm），為防止后期因河水沖刷導(dǎo)致水土流失，本項目采取了在樁與樁交接部位形成的槽孔內(nèi)用閉孔泡沫板進行封堵處理的方法，槽孔寬度約14 cm，因本項目波浪樁施工范圍基槽開挖深度已達(dá)到河床以下，所以封堵深度按樁頂至基槽底之間的長度即可。具體做法為：將尺寸為2.0 m×1.0 m 的閉孔泡沫板分別裁剪成2 m×0.14 m 的條形板，清理樁與樁之間形成的槽孔，涂抹強力膠，在槽孔內(nèi)自下而上粘貼條形閉孔泡沫板，使條形閉孔泡沫板高出樁頂2 cm。

4 結(jié) 語

傳統(tǒng)生態(tài)護岸一般采用格賓石籠擋墻護岸等，多為干地施工工藝，需進行圍堰填筑和基坑排水，費用高，工序繁雜，工期長。另外該項目處于沂河主河道內(nèi)，填筑圍堰需進行洪評及相關(guān)部門批準(zhǔn)，施工過程不可預(yù)見性因素較多。而通過采用波浪樁進行護岸施工減少了圍堰及排水費用，減少了繁雜的施工工序，加快了工期，經(jīng)濟高效，可謂是生態(tài)護岸工程必選的最佳方案（在地質(zhì)條件等允許的條件下）。