U 型板桩沉桩施工技术与质量控制研究应用

黄宗宇

（广东南力工程建设管理有限公司，广东 佛山 528200）

水利堤防施工阶段，U 型板桩因其具有低成本、优良性能以及突出的环保特性具有显著的实践应用价值。与传统钢混桩比较，U 型板桩往往能够消耗更少的材料，促使水工建筑物形成完整结构。因此相关人员应结合技术优势制定完善的施工方案，便于在良好的施工条件下维护水利工程的建设安全。

1 工程概况

官山水道整治工程的施工地点选定在南海区西樵镇，以官山涌吉水段右岸为具体施工区域，其工程施工全线708m，该工程标准以四级主建筑物与五级次建筑物及其临时建筑物组成。本工程采用选择UCS450I 型号的卡口式板桩，以振动锤作为沉桩施工主要工具。板桩高程设计值2.5m，厚度为450mm，宽度为1 020mm，此板桩施工后能增强工程防漏砂，抗冲刷与抗渗性能力。挡墙后工段范围内建设U 型板桩护岸，其桩顶建设宽为4m，高程为2.5m、宽度为3m 的亲水平台。后端建设宽为7m，高程为3.5m 的防汛路。防汛路和亲水平台应设置宽度为2.5m 的绿化带用于改善河岸环境。按照25m 的距离选择在防汛路临水区域设置双臂路灯。此工程预计工期240d，经过施工后能够促使河道无论从美观度还是水体环境都能通过工段内建设的亲水平台、水文景观得以改善。

2 U 型板桩沉桩施工技术要点

2.1 落实施工准备事项

U 型板桩沉桩施工技术，主要是指将混凝土板桩以凹凸楔咬合形式进行桩体设计，在嵌合作用下可促使左右两侧板桩形成紧密关系，进而达到强效止水目的，并在U 型板桩注浆操作下形成完整桩体结构，以便在沉桩作业下促使板桩在垂直插入与内外挤压下逐渐突显出较强稳定性。为确保该工程中U 型板桩沉桩施工技术发挥出关键性作用，施工人员、技术员做好施工前期准备事项，并且创造有利的施工条件。

具体涵盖以下3 项：

1）人力准备。施工项目开工前应保证施工人员充足，而且U 型板桩施工材料也需要良好的供货渠道，并且安排施工人员在现场合理布设消防设施与地下管线用于实现现场水源的均匀分布。

2）技术优先准备。该工程中的技术员应具有丰富的施工经验，熟练掌握U 型板桩沉桩技术要点。技术员与施工人员进行技术图纸交底，按照施工组织设计有序完成施工任务。

3）施工场地建设。施工人员应在现场负责人的统一安排下进行施工场地的建设工作，包括借助挖掘机在海岸两端搭设临时至少5m 宽的施工平台，并重点检查平台地面夯实度，维护施工安全。如若场地属于软弱地基，应当在其表面平铺碎石，其厚度控制在约30cm，也可以设置路基板以供吊车、挖掘机等机械设备顺利通行，施工人员在打桩沉桩施工中均可依靠该施工平台开展板桩施工项目。

为促使此工程在工期内保质保量竣工，还应提前制作阴阳楔，促使已打好的板桩和刚打好的板桩严丝合缝的连接成一个整体，并对阴楔处进行切削操作，从而借助挤压作用力改善桩体紧合度[1]。施工人员在钢混板桩施工环节还要参照（表1）所示相关参数要求合理控制施工偏差，以此提高施工质量。

表1 钢混板桩允许偏差值标准 mm

2.2 板桩精准定位安装

待施工准备工作完成后，施工前由技术员对现场进行测量放线，而后以钢管作为标记物确定点位，准确确定板桩施工位置，包括插入位置与安装位置。为确保此工程U 型钢板顺利在水段施工中表现出良好的止水、防漏砂作用。施工人员需妥善安装导向架，所谓导向架是带有辅助支撑功效的吊架，并在施工前分析场地是否与沉桩施工要求一致，实现吊架合理布设。如若该工程中场地内土质干旱，应先行建设排水边沟，并在吊装设备助力下将U 型板桩吊运到指定位置。以GPS 设备确定导向桩位置，以全站仪工具对导向桩的垂直度及其插入深度等参数予以校对，满足标准后以锤击等方式进行沉桩作业。施工人员在精准定位环节还要合理设置钢围檩架以及型钢构件。钢围檩架应当建于板桩两端，对称分布。为确保工程施工的正常进度，应及时安排吊车将钢围檩所需配件运输到施工场地，并且确定板桩位置。施工过程中要求板桩至少形成90°垂直度，其偏差值为0.5%，待定位板桩被成功插入土中，应将其顶端高度控制在U 型板桩桩顶的50cm～100cm 以内[2]。

2.3 制作与运输沉桩作业

U 型板桩被吊运到指定场地后，要保障板桩结构的完整性：①施工人员在U 型板桩沉桩施工过程中需要先行借助先张法设计钢混板桩结构中预应力钢筋应力值，并按照3%或5%的配筋标准控制钢筋材料用量；②施工人员需应用振捣工艺对板桩实施养护处理，并在准确核对好桩体信息后，将其整齐的书写在距离桩顶1.5m 的位置上，继而增加施工精准度；③施工人员需在吊运作业期间，以两支垫点吊运方式（间距≤21%桩长）联合至少45°夹角标准运输板桩材料，而且还要在施工中充分运用3 层以下垫块用于固定板桩。

2.4 锤击沉桩与桩位复核

当U 型板桩被成功吊运到沉桩作业范围内以后，此工程中专门应用液压振动锤开展锤击沉桩施工。沉桩施工期间，施工人员应控制打桩顺序以及打桩方法，按照自右向左的顺序进行打桩，这样可充分展现桩体挤压力作用，而且在打桩时多以“逐根”打桩为主，促使阴阳楔能够在液压振动锤助力下实现紧密嵌合。施工人员在打桩时，要实现桩体中心点与锁口的精准匹配；运用经纬仪调控垂直方位，以免出现“打偏”现象。为加快打桩速度，还可利用一边捶打一边行走的方式促使U 型板桩沉桩施工质量得到可靠保障。沉桩施工环节，施工人员可以借助工字钢导向架控制标高等参数。在利用液压振动锤打桩时，每一次捶打都要有一定的高度标准。如对板桩捶打4 次时要求最后两次应分别将捶打高度控制在导梁以及高度设计值范围内，并按照1m 间距逐项记录，便于通过记录的捶打有效高度确定沉桩合格度。如若施工人员从记录反馈信息中发现捶打高度不达标情况，需及时查明原因，而且还要利用桩底射水孔评估沉桩质量。直到U 型板桩顺利下沉到施工方案中预计标高位置上方可进入收尾环节，并反复核对桩位信息的准确度，充分展现U 型板桩沉桩施工技术的应用优势[3]。

3 U 型板桩沉桩施工质量控制措施

3.1 加强施工参数控制

为保证该工程竣工后施工质量符合既定要求，应进一步加强施工参数的有效控制。比如针对U 型板桩构件及其导向架等材料，应在进场前做好质量检测工作，待所有材料质量检验合格后方可进入正式施工环节。至于导向桩等相关参数，则需整理好相关信息后对照施工方案设置。现场管理者还要协助施工人员控制好垂直度、轴线、高层等参数的标准度，要求其板桩轴线不宜＞20mm 的偏差范围。垂直度管理应在施工人员进行打桩作业后，待板桩插入深度达到2m 后检查垂直度达标率，如若发现垂直度偏差值＞1%，则需进行拔桩返工。高程控制期间，最小为50mm，最大偏差为100mm，其余偏差要求可参照上文所述内容。当施工人员在现场负责人的指导下能够参照参数标准进行施工可优化施工效果[4]。

3.2 合理选择锤击工具

U 型板桩的施工质量与沉桩施工技术应用与工程使用的施工机械设备有较大的关联，因在施工方案中选出适合的锤击工具非常重要。工程中应用的液压振动锤与传统柴油锤比较优势突出，此设备具有低噪音、低污染、易于操作特点，并且施工人员使用此设备予以沉桩作业时本身稳定性更强，不易出现液压振动锤倾覆状况，而柴油锤因其使用柴油能源容易产生烟雾污染环境，并且其噪声较大容易影响施工人员的施工效率，导致施工人员难以清晰辨明桩位。因此若能优选锤击工具可为施工质量的有效控制提供辅助力量[5]。

3.3 注重现场全面管理

U 型板桩沉桩技术在实际施工中要想保障施工质量，必须要求现场负责人加强全面管理。尤其是对U 型板桩进行科学养护，防止因桩体开裂危及工程质量。通常情况下需在沉桩后保持3h 静置处理，并将U 型板桩所处环境温度设置在20～40℃以内，而后对其进行持续4h 升温处理，每小时升温20℃，以蒸汽养护法维护U 型板桩质量。升温后应保持4h 恒温操作（80～90℃），之后进行降温，而且不宜达到＞30℃/h 的降温幅度。经过养护后可促使U 型装沉桩后桩体建设质量得到有效改善，形成至少45MPa 的抗压强度。

4 结 论

综上所述，在官山水道整治工程中应用U 型板桩沉桩施工技术需从施工准备、精准定位安装、板桩制作与运输沉桩、锤击与复核等方面着手，以便展现技术优势，并通过施工参数控制、选择锤击工具、现场全面管理等措施提升施工质量，在此项技术助力下增强止水性能，从而预防桩体破裂风险。