提高鋼筋混凝土板樁沉樁合格率控制要點探討

魏占通，江彩霞

（上海宏波工程咨詢管理有限公司，上海市201707）

提高鋼筋混凝土板樁沉樁合格率控制要點探討

魏占通，江彩霞

（上海宏波工程咨詢管理有限公司，上海市201707）

首先，介紹了作為典型的內(nèi)河航道高樁承臺護岸結構中鋼筋混凝土板樁施工控制要點；接著，針對鋼板樁沉入期間的質量影響因素進行了分析并提出實施對策，從而有利于提高鋼筋混凝土板樁沉樁施工質量的合格率。

內(nèi)河航道；靠船墻；鋼筋混凝土板樁；沉樁控制；上海市

1　工程概況

大蘆線航道(大治河段)位于上海浦東地區(qū)，自西至東幾乎成一直線，起于黃浦江，經(jīng)過大治河西閘，止于大治河東閘。航道屬于閘控水位：設計最高通航水位:3.20 m，設計最低通航水位:2.00 m。

上海宏波工程咨詢管理公司監(jiān)理部承建的是大蘆線航道整治閔行1標，其中護岸工程總長3 623 m，包括：A1型護岸1 967.4 m，B1型護岸100 m，B2型護岸184.9 m，E型（斜坡式）護岸618.8 m，G型（靠船墻）752.3 m。

本文闡述的主要是G型護岸（靠船墻）鋼筋混凝土板樁的施工。作為典型的內(nèi)河航道高樁承臺護岸結構，其樁基沿用了傳統(tǒng)的鋼筋混凝土板樁（樁位圖見圖1所示，板樁結構圖見圖2所示，樁位總平面布置圖見圖3所示）。根據(jù)設計要求，樁型采用250×490×16 500（定位樁為17 500），由于其細長比較大，加上樁基數(shù)量比較多，導致施工難度較大，樁基質量較難控制，為此進行了現(xiàn)場實際調研活動并撰寫了本篇論文。

圖1　板樁樁位圖

2　選題理由

（1）該工程中的鋼筋混凝土板樁長度為16.5 m，而厚度只有25 cm，細長比較大，對施工質量控制有很大影響，并且大大增加了施工難度。

（2）該鋼筋混凝土板樁施工位置地下可能存在障礙物，障礙物能否清除干凈對板樁沉樁質量有很大影響，也是施工過程需要考慮的因素。

（3）該鋼筋混凝土板樁不僅作為樁基承受內(nèi)力及變形，而且做為永久止水體系，作用十分關鍵。該項研究及討論對施工過程中的控制有著舉足輕重的作用。

3　現(xiàn)狀調查

該工程共計鋼筋混凝土板樁1 505根，至目前已施工324根，完成百分比為21.5%。經(jīng)過對樁廠考察、進場驗收、前期錘擊沉樁過程控制和開挖后板樁的質量調查來看，發(fā)現(xiàn)了一些問題，匯總如下：

（1）進場板樁樁身存在裂縫，表觀質量較差；

（2）未采用配合吊樁，樁身起吊后存在變形；

（3）沉樁過程中存在樁頭破損嚴重的現(xiàn)象；

（4）錘擊沉樁過程中存在帶樁現(xiàn)象；

（5）開挖后樁位存在偏差（橫向位移）；

（6）開挖后發(fā)現(xiàn)樁基存在脫榫現(xiàn)象。

根據(jù)前期調查對發(fā)現(xiàn)的問題進行統(tǒng)計，得出鋼筋混凝土板樁沉樁合格率為84%，主要缺陷調查統(tǒng)計表如表1所列。

從排列圖分析影響鋼筋混凝土板樁沉樁合格率的A類因素是樁身裂縫和樁位位移現(xiàn)象，占總量的78%，詳見圖4所示。

圖2　板樁結構圖

圖3　樁位總平面圖

表1　鋼筋混凝土板樁沉樁質量缺陷統(tǒng)計表

4　分析原因

為提高鋼筋混凝土板樁的沉樁合格率，對現(xiàn)狀調查中確定的A類因素，用關聯(lián)圖等適用工具進行分析，并廣泛收集現(xiàn)場工人、班組長、質量檢查員、各級工程技術專家的意見，集思廣益，相互啟發(fā)、相互補充得出因果關聯(lián)圖，下面分別針對每個主要問題進行分析，見圖5和圖6所示。

5　要因確認

利用因果分析圖找出可能影響鋼筋混凝土板樁沉樁合格率的末端因素有9個，并逐個對末端因素進行分析驗證。

圖5　樁身裂縫原因分析圖

圖6　樁身位移原因分析圖

5.1要因確認一

末端因素：混凝土質量存在問題。

為了消除混凝土質量對板樁質量的影響，監(jiān)理部聯(lián)合業(yè)主、監(jiān)理對板樁生產(chǎn)單位進行了考察。考察內(nèi)容包括其實驗室、生產(chǎn)流程并對相應試塊進行了檢測。考察結論良好，檢測結果合格（見圖7、圖8）。

結論：非主要因素。

5.2要因確認二

末端因素：吊樁入龍口存在拖樁。

該結構施工板樁為16.5 m，施工過程中未采用機械配合吊樁，吊樁入龍口存在拖樁現(xiàn)象，導致樁身發(fā)生變形、產(chǎn)生裂縫，影響樁基沉樁質量（見圖9）。

圖7　樁廠實景

圖8　樁廠實驗室實景

圖9　未采用機械配合吊樁之實景

結論：主要因素。

5.3要因確認三

末端因素：強度達不到起吊要求。

前期生產(chǎn)進度跟不上施工進度，進場的板樁齡期未達到要求，其起吊強度達不到設計要求，起吊時導致吊點位置產(chǎn)生裂縫（見圖10）。

圖10　樁身存在裂縫之實景

結論：主要因素。

5.4要因確認四

末端因素：未按設計吊點支墊。

經(jīng)過現(xiàn)場觀察，雖然每層堆樁未按設計要求在吊點處采用木方支墊，但不致使樁基產(chǎn)生裂縫（見圖11）。

圖11　未按設計吊點支墊之實景

結論：非主要因素。

5.5要因確認五

末端因素：部分位置為回填土，未壓實，在沉樁過程中容易產(chǎn)生位移。

該段結構為臨河側高樁承臺護岸，原有岸側沖刷嚴重，部分樁基需采用先回填土再沉樁，回填土未完全壓實，導致沉樁后樁位可能存在位移（見圖12）。但是在沉樁時采用定位導向架固定板樁，使其在沉樁過程中無偏移。

圖12　沉樁位置回填土之實景

結論：非主要因素。

5.6要因確認六

末端因素：上部動荷載影響。

由于征地面積較小，施工區(qū)臨時便道離結構邊線距離較近（見圖13），重車動載荷可能對沉樁產(chǎn)生側向土壓力使其產(chǎn)生偏移。根據(jù)基坑施工工藝要求基坑采用先放坡，后槽鋼直立支撐的維護方式進行。經(jīng)計算重車動荷載對基坑,以及樁基的側向土壓力影響很小，可忽略。

結論：非主要因素。

5.7要因確認七

末端因素：選用樁錘過重。

進場施工初期，選用的樁錘為6.3 t，施工過程中貫入度過大，樁身垂直度不容易控制，從而產(chǎn)生樁身偏移。

結論：主要因素。

圖13　臨時便道離基坑位置較近之實景

5.8要因確認八

末端因素：地下有障礙物。

施工場地地下可能存在障礙物，施工過程中若遇到，會產(chǎn)生位移，若嚴重的話，還會導致脫榫現(xiàn)象。根據(jù)地質資料，現(xiàn)狀泥面向下3 m為人為活動影響區(qū)，3 m以下為砂質粉土和淤泥質粘土。所以有障礙物影響的部位是位于現(xiàn)狀泥面以下3 m范圍內(nèi)。通過對現(xiàn)場土質的挖掘查看，發(fā)現(xiàn)只有直徑小于10 cm的土塊或石礫（見圖14）。在打入樁巨大貫入力作用下不會產(chǎn)生位移和脫榫。

圖14　開挖表層土查看障礙物之實景

結論：非主要因素。

5.9要因確認九

末端因素：導向架未固定。

施工過程中導向架的固定采取一端用已打板樁固定，另一端采用樁架自重壓住來控制定位導向架的位移（見圖15），經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)導向架會發(fā)生微小位移，會導致板樁發(fā)生位移。

圖15　利用樁架自重壓住導向架之實景

結論：主要因素。

6　制定對策

針對以上要因分析，共確認4個主要因素。分別是：強度達不到起吊要求、吊樁入龍口存在拖樁、選用樁錘過重和定位導向架未固定。針對這四個影響鋼筋混凝土板樁沉樁合格率的主要因素，進行了商討，并組織制定了相應的對策措施。詳見

7　實施對策

7.1實施要因一，強度達不到起吊要求

經(jīng)過對樁廠進行考察，尤其是對其養(yǎng)護條件、生產(chǎn)工藝進行考察，為整體質量合格，要求其做好養(yǎng)護工作，對起吊時間嚴格要求，以能滿足起吊強度。這樣，對進場板樁就有了成品質量保證。同時板樁預制時間，運輸時間上報項目部，經(jīng)項目部審核方可進場。經(jīng)一個月的觀察，進場樁身質量明顯提高，并對有裂縫板樁進行退場處理（見圖16、圖17）。

7.2實施要因二，吊樁入龍口存在拖樁

在沉樁過程，要求配備一臺挖機專門配合吊樁入龍口（見圖18），保證樁身不發(fā)生變形和產(chǎn)生裂縫，樁身垂直度控制良好。

圖16　現(xiàn)場板樁檢查之實景

圖17　退場板樁之實景

圖18　采用機械配合吊樁之實景

7.3實施要因三，選用樁錘過重

對原先使用的6.3 t樁錘停止使用，更換為3.4 t的樁錘沉樁，樁身貫入度得到了有效控制，施工質量明顯提高（見圖19）。

圖19　換成3.4 t的榔頭之實景

7.4實施要因四，定位導向架未固定

在定位導向架四周打設四根定位鋼管樁，用以控制定位導向架（見圖20），防止產(chǎn)生位移，樁身位移得到有效控制。

圖20　利用鋼管樁定位導向架之實景

8　效果檢查

8.1實現(xiàn)了預訂目標

按對策實施后，板樁沉樁合格率有了明顯提高。控制好起吊強度并采用機械配合吊樁，樁身裂縫基本得到控制；在選用合適樁錘和控制好定位導向架后，樁身位移控制在了規(guī)范要求范圍之內(nèi)，脫榫現(xiàn)象不再發(fā)生。對之后的鋼筋混凝土板樁沉樁質量進行了檢查統(tǒng)計，得出以下鋼筋混凝土板樁沉樁質量檢查排列圖（二）（見圖21）。

圖21　鋼筋混凝土板樁沉樁檢查排列圖（二）

從圖21可以看出，樁身裂縫和樁位位移現(xiàn)象已經(jīng)得到了完全控制，說明質量情況可以得到保證，因此，成功地克服了以上問題，提高了鋼筋混凝土板樁的沉樁合格率。

采取措施后的板樁沉樁合格率提高到了92%（見表3）。圖22是活動前后合格率的對比圖。8.2產(chǎn)生的實際效益

表3　沉樁合格率評分表

圖22　活動前后對比圖

既定策略實施后，不但提高了經(jīng)濟效益而且也產(chǎn)生了一定的社會效益。板樁沉樁合格率顯著提升，不僅減少了對不合格板樁的退場工作，而且沉樁質量和上部結構質量也有了充分的保障；同時也展現(xiàn)了人們工作認真嚴謹?shù)膽B(tài)度，充分發(fā)揮項目部的管理：精心組織，科學管理，安全環(huán)保，用“干一項工程，樹一塊牌子，贏一方信譽”的信念來繼續(xù)開拓市場。

該工程共計板樁1 505根，至目前共施工324根，還剩1 181根，按原先進場板樁不合格率為1%來算，可減少12根的退場量，每根樁沉樁成本在8 500元左右，可減小成本10萬元左右。

9　總結和下一步的打算

通過現(xiàn)場實際調研活動，不僅達到了預期目標，更取得了良好的效益，成員都得到了一次難得的鍛煉，能力都有所長進，為以后的鋼筋混凝土板樁施工明確了施工方法。表4為活動前后自評得分表。

表4　活動前后自評得分表

根據(jù)活動前后自評得分表畫出雷達圖，見圖23所示。

圖23　自我評價雷達圖

通過這次質量控制，成功地完成了既定目標，同時也深刻地認識到團隊精神的重要性。項目部將繼續(xù)努力，使“標準化、精細化”管理常態(tài)化，讓項目部的技術質量管理工作更上一個新臺階，確保質量目標的實現(xiàn)。

泉廈漳城市聯(lián)盟高速泉州段開工 計劃2018年建成

泉廈漳城市聯(lián)盟高速公路泉州段在晉江市永和鎮(zhèn)永和村舉行項目開工活動。該項目通車后，環(huán)泉州灣快速交通網(wǎng)絡將得到進一步提升，南安石井、晉江東石、安海、永和等鄉(xiāng)鎮(zhèn)借助這一高速公路加快融入環(huán)泉州灣城市圈的發(fā)展。

泉廈漳城市聯(lián)盟高速公路泉州段是泉州首個引進社會資本投資（“PPP+施工總承包”建設模式）的高速公路建設項目。該項目起于晉江市永和鎮(zhèn)福田村附近，設福田樞紐互通接已建成通車的晉石高速圍頭疏港支線，經(jīng)晉江永和鎮(zhèn)、安海鎮(zhèn)、東石鎮(zhèn)，跨安海灣后進入南安石井鎮(zhèn)，設促進樞紐互通接已建成通車的南石高速公路，終于石井鎮(zhèn)坂頭村泉廈交界處接廈門海翔大道。

項目采用高速公路標準建設，設計速度100 km/h，雙向6車道，路基寬度33.5 m，設福田（樞紐）、永和、東石、促進（樞紐）、院前5處互通式立交。路線全長約27.36 km，計劃于2018年完工。

U617.8

B

1009-7716（2016）02-0144-06

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.02.040

2015-10-12

魏占通（1984-）,男，甘肅人，工程師，從事工程監(jiān)理工作。