浅谈仿木桩护岸施工要点

李 玲 薛小荣 胡德宏

（作者单位：常州市金坛区水利局 213200 常州市金坛区西城水利管理服务站 213200 常州市金坛区水利勘测规划设计室 213200）

一、工程概况

在2016年太湖流域特大洪水期间，常州市金坛区是受灾最为严重的地区之一，期间金坛区降雨量为641.8mm，是常年的2.6 倍，仅次于1991年，位列历史第二位；强降雨给金坛区造成直接经济损失18.28 亿元。指前镇为金坛区下游典型圩区，不仅承接金坛区内部洪水，还承受丹阳、溧阳等地的客水，在2016年受灾尤其严重。外河水位高达6.65m，比1991年最高水位6.11m 高0.44m；由高水位引发的洪涝灾害，造成全镇12个行政村严重受灾，16 座千亩以上圩堤漫决6 座，受灾户数2700 户，受困22400 人，损坏房屋20 间，倒塌房屋32 间，相当数量水利工程设施、道路、桥梁、农作物受损，其中农田受灾面积近2.73 万余亩，全镇直接经济损失8.52 亿多元，居各乡镇之首。汛后，指前镇政府开展了全镇范围内的圩堤除险加固工作，消除圩堤安全隐患，确保防汛安全。

针对指前镇圩堤堤体比较单薄、迎水面受河水冲刷坡比较陡、堤后村庄民房较多的现状，圩堤加固方案设计思路为：对于非村庄段圩堤，堤后有条件退堤的圩堤段，进行削坡退堤，采用放缓边坡、拓宽河道、增大河口宽度来保证圩堤安全；对于堤后为村庄且无法退堤的圩堤迎水面设护岸，以阻止河道对堤体冲刷，既能使圩堤达标加固，又避免了征占地、拆迁工作量。鉴于工程工期较紧、现场地形复杂、圩堤基础土质情况较差的工程特点，相较于传统圬工或钢筋混凝土结构挡墙，连排仿木桩护岸具有造价低、机械化程度高、工期短、美观、生态环保等优点。因此设计工程护岸结构形式为仿木桩，采用直径40cm仿木桩连排布置，桩长5m，桩端1.5m为仿木纹段。

二、仿木桩施工探索过程

设计仿木桩为连排布置，要求打桩过程中应控制桩位的允许偏差不超过3cm，桩的垂直度偏差不超过1%。以高频振动打桩机并辅以导轨进行打桩，刚开始打桩时，因村庄段无进场道路，考虑以水上平台直接在水上打桩，桩位根据图纸放样，护岸线位于堤脚处，在水面以下，打桩过程中发现有如下几个难点：

一是在水面上无法有效放样布线，仅凭打桩辅助人员以肉眼评估，凭感觉布设导轨，导致桩与桩之间垂直度偏差较大，特别是圆弧段护岸，水上打桩基本无法满足设计要求。

二是打桩时，前桩虽然已经把垂直偏差控制得很好，但由于挤土力的作用，后桩打入后，特别是无导轨的约束，前桩会产生垂直度偏差，导致不符合设计要求。

三是沿线打桩完成后，由于是在水面打桩，桩后仍然有水存在，导致桩后回填土需带水作业，土方回填压实度及回填效果无法保证；且土体内含水量过高，回填土的主动土压力造成桩体应力不均，易引起桩体前倾，导致桩的垂直度不满足要求。

针对以上施工难点，通过不断的摸索、论证，将施工方案调整如下：在坡脚拟打桩位置回填平台，平台高出施工期水位，将平台土方压实，在平台上放样布线，保证放样效果。

打桩分两次进行，第一次打桩至仿木纹下缘，待整条打桩路径结束后，再进行二次打桩，将桩打至设计高程。具体打桩平台示意如图1。

该施工方案优点很明显，且操作简单、施工方便，能大大提高打桩的合格率，减少返工。

一是堤脚土方平台填筑。虽然前期增加了部分平台土方工程量，但是平台既可以作为放样平台，使打桩线型可以得到有效控制，避免了水上打桩由人工凭感觉布设、护岸线型无法控制的问题，大大减少了返工率；同时填筑好的平台，经压实及管桩挤密，桩后土体无需挖除，可直接作为桩后回填土，无需带水回填土，减少了回填土对护岸的影响；且填筑好的平台可作为堤体的一部分，经过杨祁等研究发现，在挤土力的作用下，桩尖深处的剪应力差很大，平台的填筑将应力区拉长，减小了应力强度和桩体的应力差。

二是仿木桩分两次打入。一次打桩将仿木桩打至仿木纹下缘，桩体两侧土体同高，土压力平衡，可不考虑水平土压力的作用，仅需考虑桩间挤土力，待全线施打结束后，经过一段时间的稳定，会消除大部分挤土力对桩体的影响；在二次打桩时，打桩深度较小，施工难度较小，施工质量有所保障，也可对一次打桩时的垂直度进行微调，保障打桩合格率；同时，在一、二次打桩的工序之间可紧跟着进行仿木纹刷漆作业，能有效减少打桩前的准备时间，减少工程总施工周期。在二次打桩结束后，对桩前土体进行挖除，将仿木纹段冲洗干净，以保证仿木桩整体美观。

图1 打桩平台示意图

上述施工方案经过论证并实施后，既提高了仿木桩的合格率，又减小了施工难度，在指前镇圩堤仿木桩护岸施工中大量推广，一期工程共新建仿木桩护岸5000m，仿木桩总长近60000m，效果相当显著。

三、结论

近年来，随着国家经济社会快速发展,人民生活水平提高，生态意识增强，传统意义的水利工程仅能满足经济社会发展需求，往往忽视了水利工程的生态功能。随着人民日益增长的美好生活的需要，生态理念的水利工程将是水利设计的必然选择，这就迫切需要按照中央及新时期的治水思路，以省、市、区水利现代化规划和“民生水利、安全水利、资源水利、生态水利”战略思想为指导，从防洪排涝、水环境、水生态、水景观等方面对水利工程进行系统整治。而仿木桩护岸作为一种新兴的护岸工艺，具有“造价低、机械化程度高、工期短、美观、生态”等特点，以金坛区为例，实施了一期仿木桩工程后，效果相当显著，后续在金坛区域将实施的河道整治工程、圩堤加固二期、三期工程已明确采用仿木桩护岸，具有较好的推广价值■