关于水利工程中U型钢板桩护岸的检验与评定

摘要：U形钢板桩护岸具有施工速度快、止水性能好、施工占地面积小、施工工作界面要求低、美观、抗倾覆滑移能力强等等优点，目前在水利过程中越来越广泛的应用于永久性护岸工程中。在全省水利工程中，首次采用U形钢板桩作为大面积永久性护岸。这类护岸工程的检测和评定目前没有完善的标准。参照公路工程中类似工程的检测标准，根据该工程的实际施工工艺和水利工程的施工特点，总结了该类护岸的特点。本文的检验与评价方法可供类似水利工程参考和应用。

关键词：U型钢板桩；护岸；水利工程；检验与评定

引言：

新沟河延伸拓浚工程常州某标段由于沿岸道路离河口线较近，交通通行量较大，距离道路最近处仅1.5m，距离居民住宅最近处仅6m，无法采用正常的开挖放坡的方式施工钢筋混凝土挡墙，考虑实际施工条件受限的情况下，将河道护岸设计为U型钢板桩护岸，墙后均采用了拉锚结构。U型钢板桩造价较混凝土挡墙稍高，但是有防水效果好，不易变形、工期短、外形美观、施工占地少等特点，综合性价比高，特别适合施工条件受限、水利抢修等工程，应用范围必将越来越广泛。由于大面积采用U型钢板桩做永久性护岸的形式在我省内水利工程上尚属首次，针对该护岸的检测与评定尚无完善的规范可参照实施，参照公路工程中类似工程的检测标准，根据该工程的实际施工工艺和水利工程的施工特点，总结了该类护岸的特点。本文的检验与评价方法可供类似水利工程参考和应用。

本文中的检验与评定方法已通过专项方案申报和专家评审的形式获得省行政主管部门的认可和批准，可供同类工程参考与应用。

1 项目划分

为了便于验收、评定，首先应进行项目划分。根据新沟河项目统一划分原则，本标段作为一个子单位工程，按照路线长度及沿线6座桥梁（上下游间隔约900m一座）分布影响，划分为七个分部工程。分部工程主要包含钢板桩、混凝土帽梁、锚索、土方工程等4类单元工程及一些零星工程，合计共201个单元工程。

2 单元工程验收质量评定标准的制定

制定的原则是按照每个分部工程中“分部工程名称、单元工程划分、工序组成、基本要求、质量实测检验项目与标准、单元工程质量评定”几大项内容进行分析，每项内容再根据质量要求进一步分析，具体要求制定如下：

2.1 分部工程之钢板桩工程

2.1.1单元工程的划分

钢板桩沿水平施工长度方向不大于100m为一个单元工程。

2.1.2工序组成

钢板桩单元工程为单工序单元工程。

2.1.3钢板桩质量基本要求

⑴ 钢板桩的平面布置应尽量平直整齐，避免不规则的转角。

⑵ 应采用全站仪控制先导桩双向垂直度。

⑶ 钢板桩检测说明：

① U型钢板桩设计桩长12～15m，钢材强度等级为Q345B，钢板桩桩长、材质须满足设计值和相关规范的要求，同时需满足钢板桩每米板面截面模量Wx≥1600cm3，钢板桩腹板厚度10mm。

② 钢板桩主体钢构件应采用喷砂（或抛丸）除锈，清除铁锈污物基体金属的表面清洁度等级不低于Sa2.5级，表面粗糙度Rz值为60～100微米。钢板桩采用分段防腐，迎水面高程1.5到4.0采用喷涂环氧富锌底漆60微米，中间环氧云铁防锈漆80微米，外加环氧面漆80微米；钢板桩其他部位清除铁锈污物后，刷2道红丹防锈底漆（无外露面），工艺、质量方面应满足《水工金属结构防腐蚀规范》（SL 105-2007）[1]规范要求。

2.1.4 质量实测检验项目与标准

实测项目与标准按照上述要求进一步细分，具体如下：

⑴原材料检查

钢板桩采用型号Q345B钢材，按50吨每批次进行检验。

钢板桩检测项目和合格标准依照《冷弯钢板桩》（GB/T 29654-2013）[2]中 “表1.1化學成分”，“表1.2机械性质”，“表1.3防腐”及设计要求执行。

⑵ 尺寸、外形、重量及允许偏差

冷弯钢板桩按理论重量交货，实际的交货重量与理论交货重量的偏差为 ±6%，出厂前应对每根桩进行编号。检测项目及质量要求（允许偏差）如下：

①宽度B：±14mm；高度H：±4mm；厚度t：±0.36mm；

②弯曲：侧向弯曲S≤0.25%型材的总长；平面弯曲C≤0.25%型材的总长。

③扭曲：V≤2%型材总长，最大为100mm；

④长度：±50mm。

⑤端部垂直度：作垂直于纵轴的测量时，切割面最高点和最低点之间的总偏差f 不应超过型材宽度的2%。

⑥角度偏差：钢板桩短边允许偏差±20；

⑦防腐层外观检查：外观完好

2.1.5 单元工程质量评定

钢板桩单元工程质量评定应包含以下检验项目、质量要求（允许偏差）、检验频率、评定合格率等内容。详见下表A.1钢板桩沉桩单元工程质量评定表.

3 分部工程之混凝土帽梁

3.1单元工程划分

混凝土帽梁长度方向不大于100m作为1个单元工程。

3.2工序组成

混凝土帽梁单元工程分为模板安装，钢筋制作与安装，埋件（锚垫板、波纹管）安装及伸缩缝制作与安装，混凝土浇筑，外形尺寸，外观质量等6个工序，钢筋制作与安装、外形尺寸2个工序为主要工序。

3.3基本要求

⑴ 帽梁混凝土强度等级为C30，需满足设计提出的混凝土强度设计值、弹性模量和耐久性要求。

⑵ 分期浇筑混凝土前应对施工缝处硬化混凝土表面进行处理，清除垃圾、水泥薄膜、表面松动砂石和软弱混凝土层，同时加以凿毛，用水冲洗干净并充分湿润，表面积水要清除。施工缝位置的钢筋需回直时，应避免钢筋周围的混凝土受松动和破坏，钢筋上油污、水泥砂浆及浮锈等应清除。浇筑前先在其表面铺砂浆一层，配合比与混凝土的砂浆一致，浇筑时对施工缝处加强振捣，使新老混凝土结合紧密。

3.4单元工程质量评定

参照《水利工程施工质量检验与评定规范》（DB32/T 2334—2013）[3]现浇混凝土梁板柱单元工程进行评定。

本次质量评定仅在原伸缩缝制作与安装工序中，增加了埋件（锚垫板、波纹管）安装工序的相关内容，其他工序评定表式参照《水利工程施工质量检验与评定规范》（DB32/T 2334—2013）[3]相关表式。

混凝土帽梁单元工程质量评定中，表A.34进行了修改，见表A34（改）。其中钢筋制作与安装、外形尺寸为主要工序。对增加的埋件质量评定也进行了修改，详见表B49（改）及伸缩缝制作与安装工序质量评定表

4 分部工程之锚索工程

4.1单元工程划分

锚索根据顺水流方向长度不大于100m为1个单元工程。

4.2工序组成

锚索单元工程分为锚索制作与安装、预应力筋张拉等2个工序。2个工序均为主要工序。

4.3基本要求

4.3.1注浆成孔：

⑴ 孔位偏差≤100mm，孔斜率±2°，孔径不小于设计直径。

⑵ 旋喷提升速度10～25cm/min，旋转速度5～15转/min。

水泥浆为水灰比1.0（旋喷桩）/0.5（扩大头）纯水泥浆，旋喷压力25～30MPa，浆量75L/min。

⑷ 中断喷射后，恢复注浆时搭接长度≥0.5m。

4.3.2 锚索施工：锚索与水平面呈30°锚索间距为1.8（旋喷桩）/2.4m（扩大头）。

⑴ 旋喷扩孔后应立即下锚并及时注浆。

⑵ 注浆后待孔口溢出浆液或排气管排出的浆液与注入浆液颜色和浓度一致时方可停止注浆。

⑶ 囊式扩大头锚索应在施工完成并完全达到设计强度后进行锁定，用穿心千斤顶完成。

4.3.3 预应力张拉：

土锚4束钢绞线分为2个单元，采用等荷载张拉，锚索轴向拉力设计值为260KN，正式张拉前，取0.1倍轴向拉力设计值预张拉1～2次，使锚索完全平直，各部位接触紧密，再以50%、75%、100%的拉力设计值分级张拉并观测，加载速度不得大于100kN/min，然后超张拉至110%拉力设计值，在超张拉荷载下保持10分钟，观测锚头无位移现象后再按锁定荷载锁定，初始预应力（锁定值）为180KN。

4.4 质量检验项目与标准

4.4.1材料检查

⑴ 钢绞线采用无粘结型，1×7标准型--15.2-1860-II，应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224）[4]的规定，检测原材料抗拉强度。

⑵ 锚具和夹具的性能均应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2007）[5]的规定。

⑶ 囊体材料：扩体锚固段由内置囊体的材料为聚乙烯类膜材，其耐压强度不小于2MPa，膨胀后直径不小于300mm。材料应不低于《聚氯乙烯防水卷材》（GB129520-2011）[6]中的规定。

4.4.2 中间产品检查

锚固段注浆体的抗压强度不应小于设计值30MPa，水泥浆体强度检测参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》（JGJ/T 70-2009）[7]，漿体强度检验用的试块每30根锚杆不应少于一组。

4.5单元工程质量评定

锚索单元工程质量评定见《水利工程施工质量检验与评定规范》（DB32/T 2334—2013）[3]中表A.2（锚索）锚索单元工程质量评定表、表B.2（锚索）锚索制作及安装工序质量评定表实施。其中锚索制作、安装和预应力筋张拉为主要工序。

5 土方工程

土方工程为常规项目，单元工程划分、检测及评定方法参照土方工程常规要求执行。土方工程根据顺水流方向长度不大于100m为1个单元工程。评定方法及标准见《水利工程施工质量检验与评定规范》（DB32/T 2334—2013）[3]中表A3。

6 结束语：

本文对U型钢板桩护岸检测方法与评定标准进行了归纳总结，有效解决了省内水利工程中无据可依的现状，给水利工程中同类工程提供了可参考的标准。

参考文献

[1]《关于新沟河延伸拓浚工程常州市天宁区境内河道工程施工V标项目划分的确认意见》苏水质监（2017）23号文

[2]《水利工程施工质量检验与评定规范》DB32/T 2334—2013

[3]《水运工程质量检验标准》 JTS257-2008

[4]《冷弯钢板桩》GB/T 29654-2013

[5]《高压喷射扩大头锚杆技术规程》JGJ/T 282-2012

[6]《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007

[7]《加筋水泥土桩锚技术规程》CECS 147-2016

作者简介：杨月红，江苏泰州，女，本科，研究方向：土木工程施工与管理。

（作者身份证号码：321085197906124466）