许蕾
上海水务建设工程有限公司，上海 200072
摘要：波浪桩是一种我国自主研发的新型预应力混凝土构件，采用先张法工艺制作生产，截面呈半圆环形，可延缓混凝土的开裂，并可提供较高的抗弯承载力，是一种绿色、节能、环保、耐久的产品。该文通过朱家角华为人才公寓配套河道整治工程实例，进一步论述其质量控制要点，并分析该工艺在水利工程应用中的推广问题。
关键词：波浪桩，水利工程，质量控制
1 工程概况
朱家角华为人才公寓配套河道整治工程是整治朱家角华为人才公寓配套河道共六条河道，通过河道疏浚、建设护岸、绿化布置等工程措施，解决河道淤积、水土流失、污染等问题，增大河道的调蓄能力，改善河道水质和提高河道水环境及区域除涝能力。
本工程共整治主干河道6条，总长4300m，工程等别为Ⅲ等，河道为3级建筑物，临时建筑物级别为5级，工程区域地震基本烈度为7度。防涝控制最高水位3.77，常水位2.5m，防涝控制预降水位1.8m。
青浦新城朱家角镇范围淀山港、山湾小圩江、虹桥江、虹桥江支河、小淀山江、山湾施家浜共六条河道。包括疏拓河道、修建护岸及绿化等附属工程。新建护岸长约8612米，防汛通道约21637平方米，绿化58145.3平方米。
本工程A1型、B4型护岸波浪桩W-CP-350-Ⅰ型-8000，桩身砼强度等级采用C60。
2 波浪桩的结构及优势
波浪桩通常为半圆环形截面的新型预应力混凝土构件，结构混凝土强度≥C80，本工程按设计要求，波浪桩强度选用C60，主筋采用预应力混凝土钢棒，质量要求符合现行国家标准《预应力混凝土用钢棒》（GB/T 5223.3—2017），抗拉强度≥1420MPa。采用先张法制作工艺，半圆环形截面能有效延缓混凝土结构裂缝，提供较高的抗弯承载力。在混凝土材料内添加高性能复合材料，进一步提升混凝土结构的耐久性，改变了传统水利工程施工材料造价高、成型质量性能不稳定等弊端[1]，与其他形式的预应力混凝土桩相比，波浪桩呈弧形截面，造型更美观。
3 波浪桩施工流程
施工设备就位→取桩→入导向架→调整波浪桩的垂直度和斜度→定位→复核桩平面以及垂直度偏差→打入沉桩→调整偏位→打入沉桩→至设计标高→施工记录→下根桩[2]。
4 波浪桩施工工艺
本工程主要采用的波浪桩的形式为W-CP-350-Ⅰ型（L=8000）(mm)，结合施工现场情况、桩的断面及桩长，决定采用1.2T柴油振动打桩机施打桩，施打波浪桩的施工方法如下：
（1）场地平整。打桩场地要平整，倾斜不超过1%。
（2）打试验桩。施打试验数量一般不小于2根，先确定贯入度，并应校验打桩设备技术性能，施工工艺及其技术措施是否适宜。贯入度的测定，一般以接近设计要求最后3次10锤的平均贯入度或入土标高为控制标准，确定贯入度。
（3）施打波浪桩。通过桩机打入第一根波浪桩；以第一根波浪桩为支点，放置导向架，导向架的横梁放置在第一根桩的桩顶，导向架的支腿插入土层中，保证打桩过程中导向架不出现移位且保持横平竖直；悬臂通过夹嘴放置第二根桩，桩的下端插入导向架横梁与导向轮之间的导向槽中，使后一根波浪桩尽可能靠近前一根；移动导向轮至第二根波浪桩，拉紧手拉葫芦，使导向轮与第二根波浪桩紧密贴合，并使第二根波浪桩与第一根波浪桩紧密接触；施打第二根波浪桩，并且在整个沉桩过程中，导向轮始终对第二根波浪桩起导向作用，使第二根波浪桩可以与前一根波浪桩无纵向缝隙；施打波浪桩至指定标高，然后松开手拉葫芦，使导向轮向支腿方向移动，移动至下一个桩位，直至施打波浪桩占满整个导向架的导向槽；使用吊车起吊导向架，利用夹嘴夹住波浪桩复压，直至所有桩的桩顶标高与指定标高一致；将导向架的横梁放置在上一槽波浪桩墙的最后一根波浪桩的桩顶上；重复上述施工过程，直至完成对所有波浪桩的施打。
（4）灌浆。沉桩结束后在波浪桩企口处灌水泥浆液，保证企口结合处的止水功能和成型效果。
（5）验收。桩间最大间隙不大于20mm，桩顶标高偏差±100mm，主控项目合格率100%，一般项目合格率70%。
5 波浪桩施工的质量控制重点
质量控制是施工过程中的控制重点，在桩施工过程中，常常会发生桩被压坏、压斜或压不下去等问题。这些问题产生的原因是比较复杂的，有制作质量上的原因，有工艺操作上的原因，也有土层变化复杂等原因。发生这些问题时，必须具体处理，必要时应会同设计单位共同研究解决。
5.1 成品桩的质量控制
桩在预制时，如果混凝土配合比不当，振捣不实，养护不足都会导致混凝土强度达不到设计要求，导致施工过程中出现桩头破碎、桩身断裂的情况。
成品桩送到现场后，现场技术、质量人员应向成品桩供桩单位索取成品桩产品质量合格证明，并按有关规定进行检查及破桩验收，随机抽取一根成品桩进行破桩，观察桩的配筋、保护层、砼号等是否满足图纸设计要求。
5.2 施工机械的正确选择
施工机械选择不恰当，会使压桩力不符合要求，压桩力过大会使桩顶混凝土产生疲劳损坏，致使桩顶出现混凝土碎裂、坍塌或被压坏、桩顶钢筋局部或全部外露，过小使预制桩无法达到设计标高。
施工现场应根据波浪桩的断面、桩长，选用合适的机械，桩以桩尖标高作为主要控制，桩位偏差、垂直度作为主要参考，沉桩时详细地填写打桩记录，在本工程中选取代表性河段山湾施家浜，进行现场试桩和工艺性试验，在不偏离试桩位置的前提下，可根据现场施工场地情况进行调整。施打试验数量一般不小于2根，先确定桩间距，后施打预制桩，确保施打过程中桩的垂直度、桩顶标高，并校验打桩设备技术性能，施工工艺及其技术措施是否适宜。
5.3 沉桩时对桩头的保护
桩顶与桩帽接触不平，会造成局部应力集中而将桩头压坏，在沉桩时未加缓冲垫层或垫层不合适，会使混凝土桩头失去缓冲作用直接受击而遭到破坏。
因此，沉桩前应认真检查桩的外型及桩帽、垫层等，沉桩时应稳桩垂直，及时更换垫层材料，确保压桩顺利进行，如桩顶已被打坏，应更换或加垫桩垫，如破损严重，可把桩顶剔平补强，必要时加钢板箍，再重新沉桩。
5.4 沉桩时对各项参数的控制
根据《上海市地质环境图集》中的工程地质资料可知，本工程所在区表土层岩性能为褐黄色粘性土或灰黄色粘性土，可塑、软塑，无砂层分布。在软土地基施工时，沉桩顺序不当会使一侧桩受挤压过大而发生偏移，或因局部的坚硬夹土层或夹砂层及较大障碍物致使桩顶设计标高与实际情况不符，达不到设计标高或持力层标高。
因此，在沉桩过程中应严格控制桩顶标高、桩垂直度、桩位偏差、桩间距等参数。应安排测量人员严格控制桩顶标高，保证桩顶标高允许偏差不超过±100mm，施工人员吊垂线控制桩垂直度，保证桩垂直度允许偏差不超过1%L，桩位偏差应根据垂直基础梁的中心线，沿基础梁的中心线（100+0.01L）mm（150+0.01L）mm。同时，注意控制压桩速率，压桩时，避免间歇时间过长，造成孔隙水消失而形成沉桩困难，如已经出现的桩顶位移过大，应拔出再打，如位移不大，可用木架校正，再施工。
6 结束语
通过朱家角华为人才公寓配套河道整治工程波浪桩施工的分析表明，在可塑、软塑地区施工波浪桩是有利的。波浪桩施工对现场条件要求较低，有利于控制施工质量，降低了软土地基的处理费用，拼接竣工后造型美观，同时采用高性能混凝土，因而强度大、承载力好，工厂化生产，桩长更灵活，通过对波浪桩企口处的灌浆达到更好的止水效果，具有较高的推广价值。
参考文献:
［1］钟可圳.中小河流综合治理工程PPP项目中波浪桩施工技术的应用.工程技术研究2020 ,5(12),112-113
［2］孟涛.波浪桩生态护岸技术及项目分享,山东建华2018