李晨環(huán)

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030）

水利工程施工中往往要開展多種類型樁基礎(chǔ)以及樁支護(hù)工作，使整個(gè)水利工程建立在一個(gè)穩(wěn)定牢固的基礎(chǔ)上。換言之，只有樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量得到保證，水利工程的施工質(zhì)量才可能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。因此，樁基礎(chǔ)與樁支護(hù)施工非常重要和關(guān)鍵。在某種情況下，為了完成基礎(chǔ)開挖作業(yè)，要結(jié)合樁基礎(chǔ)與樁支護(hù)作業(yè)，保證工程施工的安全性，因此要充分了解樁基礎(chǔ)及樁支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)。

1 水利工程中樁基礎(chǔ)的種類

1.1 混凝土預(yù)制樁

混凝土預(yù)制樁涉及混凝土與高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁，最為常見的便是預(yù)應(yīng)力管樁，在預(yù)制管樁施工方面可通過錘擊法與靜壓法加以實(shí)現(xiàn)。前者施工成效相對(duì)低下，容易斷樁，但造價(jià)成本低一些，適合作用在場(chǎng)地附近較少的建筑物上；后者施工成本比較高，但施工成效高，不容易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象[1]，對(duì)場(chǎng)地周圍建筑物產(chǎn)生的影響程度小。需要強(qiáng)調(diào)的是，水利工程建設(shè)的預(yù)制管樁控制力度要大于民用建筑，由于管樁基礎(chǔ)預(yù)留出一定程度的沉降，降低地基土沉降差，防止底板脫空不能達(dá)到防滲標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)制管樁的施工成效高一些，容易確保豎向承載力，然而水平承載力小，所以水利工程往往和氣壓樁基礎(chǔ)進(jìn)行地基的處理，并且預(yù)制樁具備的穿透性能不佳，在出現(xiàn)孤石與深厚砂層的情況下會(huì)造成斷樁現(xiàn)象。

1.2 灌注樁

包括鉆孔灌注樁、沉管灌注樁以及人工挖孔樁等，且第一種形式為常見的類型，造價(jià)相對(duì)高一些，施工期間會(huì)污染環(huán)境，但灌注樁的樁徑相對(duì)大一些，穿透性能良好，施工機(jī)械針對(duì)預(yù)制管樁來講相對(duì)簡(jiǎn)便，一些預(yù)制管樁的施工場(chǎng)地都可以選擇灌注樁進(jìn)行施工。通常來講，施工起始之前，導(dǎo)管底口和孔底要距離250～400 mm[2]，且細(xì)致的計(jì)算混凝土方量，保證混凝土可以在導(dǎo)管的底口位置上順利流出，同時(shí)把導(dǎo)管底口放在超過混凝土的2.5 m 位置上。

1.3 鋼板樁

鋼板樁用于港口、船廠、碼頭等建設(shè)工程上，還可以用于水閘與泵房等建筑的防滲施工中。鋼板樁按照加工設(shè)計(jì)工藝的不同形式分為熱扎鋼板樁與冷彎薄壁鋼板樁。在工程建設(shè)中冷彎薄壁鋼板樁應(yīng)用空間相對(duì)小一些，往往是充當(dāng)補(bǔ)充材料；熱扎鋼板樁具有施工便捷、隔水性能良好且工期短的優(yōu)勢(shì)，但價(jià)錢比較高，在水利工程建設(shè)中要切合實(shí)際的考慮鋼板樁的適用性。

1.4 其他類型板樁

其他形式的樁基礎(chǔ)包括木樁或者預(yù)制水泥樁等，用于支護(hù)工程或者圍堰工程中，施工操作簡(jiǎn)便且成本低，然而現(xiàn)階段針對(duì)此類型的基礎(chǔ)樁缺少標(biāo)準(zhǔn)化的檢測(cè)要求，預(yù)制水泥樁生產(chǎn)往往是小工坊作業(yè)，不能保證質(zhì)量，但是木樁需要大量木材的使用，不能達(dá)到環(huán)保的目標(biāo)。

2 水利工程中樁支護(hù)技術(shù)操作要點(diǎn)

對(duì)于水利工程建設(shè)工作，樁支護(hù)存在的作用不容小覷，比如河涌工程，河水的寬度是8 m，坐落在居民區(qū)域之中，河水兩側(cè)布滿房屋，流量不夠充足，且河床相對(duì)淺一些，會(huì)產(chǎn)生水浸的情況，而河涌的水流量應(yīng)該在8.6 m3/s 左右[3]，當(dāng)河涌的流水量只能達(dá)到4.33 m3/s 時(shí)，由于水利工程在居民區(qū)域中，河道不能延伸，所以施工者要在縱向上考慮，開挖河床，增加深度。若直接開挖會(huì)影響到河道兩側(cè)房屋的穩(wěn)定性；若通過以往擋墻的形式進(jìn)行支護(hù)，開挖空間不夠。此時(shí)施工團(tuán)隊(duì)便按照樁永久支護(hù)的方案開挖河床，可以使用的樁型比較多，施工企業(yè)要選擇最合適的樁支護(hù)。可選擇鉆孔灌注樁與水泥土攪拌樁的模式，提高樁支護(hù)的施工質(zhì)量，節(jié)約施工建設(shè)成本，且提高河涌工程的美觀性，可以選擇C25 砼進(jìn)行封口處理，把多個(gè)支護(hù)樁通過冠梁進(jìn)行連接，使其更加具備整體性。與傳統(tǒng)的擋墻支護(hù)進(jìn)行對(duì)比，水利工程造價(jià)高一些，但可增加河道的過水流量，以免對(duì)居民建筑帶來影響。除此之外，對(duì)基坑的穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以降水施工正常進(jìn)行為目標(biāo)，施工完成之后要進(jìn)行觀察，按照施工情況和變形檢測(cè)數(shù)量評(píng)估水利工程樁基礎(chǔ)與樁支護(hù)的效率，并針對(duì)存在問題進(jìn)行優(yōu)化。

需要注意的是，對(duì)于固結(jié)灌漿的施工工藝，在巖石地質(zhì)條件相對(duì)煩瑣的情況下，要開展施工現(xiàn)場(chǎng)的固結(jié)灌漿試驗(yàn)，明確技術(shù)參數(shù)，包括孔距、孔深、壓力、布孔形式等，淺層的固結(jié)灌漿孔往往通過風(fēng)鉆鉆孔，深層次孔多用巖心鉆鉆孔，平面布孔的形式包括六角形與梅花形，把排距與最終孔距設(shè)置為3～6 m，逐步加密與鉆灌[4]。灌漿材料優(yōu)先選擇水泥漿液，從稀漿的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闈鉂{的狀態(tài)，最終操作結(jié)束。針對(duì)帷幕灌漿，在鉆孔沖洗和簡(jiǎn)易壓水的操作上，要保證沖洗的時(shí)間≥30 min，回清水大約10 min，灌漿之前開展簡(jiǎn)易壓水實(shí)驗(yàn)，壓水壓力設(shè)置為1.0 MPa。

3 水利工程中樁基礎(chǔ)及樁支護(hù)的發(fā)展

3.1 樁基礎(chǔ)發(fā)展

在科學(xué)技術(shù)與工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，水利工程樁基礎(chǔ)的類型在逐步擴(kuò)展中，基礎(chǔ)樁的直徑甚至更長(zhǎng)一些，或者短一些，以適應(yīng)不同形式水利工程樁基礎(chǔ)的施工需求。與此同時(shí)，樁基礎(chǔ)對(duì)于成樁工藝角度上呈現(xiàn)一定的改進(jìn)，無噪音與無振動(dòng)、質(zhì)量高的施工機(jī)械設(shè)備被研發(fā)。對(duì)于樁型角度，突破以往樁型受力思想，如DX 擠擴(kuò)灌注樁，是在鉆孔完成之后，安裝DX 擠樁裝置，以地面液壓站為主控制弓壓臂擴(kuò)張情況與收縮情況，按照承載力的要求與地層土質(zhì)條件擠壓對(duì)應(yīng)的岔分布，灌注混凝土，構(gòu)建樁身、分岔、樁根與分載力等樁型，DX 型存在單樁承載力比較高，可以借助樁身上下部位的涂層，節(jié)省建設(shè)造價(jià)成本，縮短建設(shè)時(shí)間[5]。

3.2 樁支護(hù)發(fā)展

對(duì)于樁支護(hù)的發(fā)展，主要是把多種形式的樁支護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，構(gòu)建全新的技術(shù)與工藝，包括型鋼水泥土復(fù)合攪拌樁支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)，主要是在水泥土樁中引進(jìn)芯材，支護(hù)結(jié)構(gòu)存在擋土與擋水的功能，此種工藝止水性能良好、圍護(hù)厚度小，具有環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。除此之外，采用土釘和水泥土攪拌樁混合支護(hù)手段，實(shí)踐證明效果良好。

4 結(jié)束語

水利工程作業(yè)過程中需要使用到樁基礎(chǔ)以及樁支護(hù)技術(shù)，管理者要積極地引進(jìn)先進(jìn)作業(yè)技術(shù)，確保職工可以有效運(yùn)用樁基礎(chǔ)與樁支護(hù)技術(shù)，全面提高樁基礎(chǔ)和樁支護(hù)在水利工程中的應(yīng)用水平。