監理對靜壓樁施工質量的控制措施應用研究

2021-07-04 23:45:36付軍建

科學與財富 2021年10期

付軍建

摘? 要：本文隨著施工技術的快速發展，采用PHC預應力管樁地基加固越來越普遍，樁基工程的質量優劣將直接影響地基基礎和上部結構的穩定性，監理在樁基施工時應重點監控，以臨港某綜合區工業廠房項目為例，重點敘述監理在不同階段對靜壓樁施工質量的各項預控措施，分析總結各類質量問題，希望能為未來類似工程監理工作提供借鑒，也能成為施工的依據。

關鍵詞：靜壓樁;工程施工監理;質量預控措施

引言

錘擊樁在建筑工程中應用較為普遍，但卻有噪聲高，振動大等各方面缺點，而相比來說，靜壓樁則具有一定優勢，因其噪音低，振動小、整潔無排污及施工效率高等優點被廣泛運用于工程中。但樁基施工時因人員素質、工藝水平、地質環境、材料優劣和機械設備等因素，實施過程中如未嚴格監督管理，致使工程質量無法得到保證。因此對樁基工程施工中監理的工作提出了更高要求，他們必須要將各種影響因素充分考慮進去，預判監理過程中可能出現的問題，認真做好各項預控措施，筆者通過臨港某綜合區工業廠房項目實例，簡述監理對樁基施工的各項監控措施，分析總結樁基施工中常被忽視的質量問題，預控各類質量通病的發生。

1 臨港某綜合區工業廠房項目概況及施工難點

1.1項目工程概況

本文主要以筆者最近監理的臨港綜合區工業廠房項目為例，建筑面積56228.18 m2，其中地上建筑面積47744.88m2，地下建筑面積8483.30 m2。本項目共有8棟建筑，其中5棟建筑上部為5層鋼結構，下部為地下一層停車庫，地下部分結構形式為鋼筋混凝土結構，另3棟建筑為四層鋼結構廠房。

本項目樁型采用PHC-400（95）AB預應力混凝土管樁，樁身混凝土強度等級C80，樁長均為32m，數量為1308根，單樁抗壓承載力極限值為1860kN。

1.2 施工難點

本項目紅線范圍內場地較小，因此對樁基施工階段提出了更高要求，平面布置需要與目前場地情況相吻合，交通組織難度相對較大。另周邊市政管線數量和種類較多，主要包括通信、燃氣，另外還需考慮雨污水和上水管路布置情況，除此之外還有電力管線等。如施工時組織不合理易引起土體起拱，造成管線破壞，導致經濟糾紛和安全事故。

2 靜壓樁施工準備階段的監理工作

2.1 監理審查樁基單位資質、人員資格證書、機具設備

靜壓樁施工前監理應審查樁基單位的資質，審查樁基單位歷年工程業績，施工組織管理能力和社會信譽，核查三類人員的證書，因樁基施工涉及的作業人員較多，監理應重點審查樁機司機、焊工、測量人員等作業人員的上崗操作證，核查作業人員的施工經驗、技術水平是否滿足要求;核查樁機設備檢測合格證和測量儀器校定報告。

2.2 監理審查樁基施工方案

對于一個工程來說，施工方案的制定至關重要，這種技術文件直接用于指導施工進行，監理應重點予以審查。審查審批流程是否合規，質量、安全、進度等目標是否明確;按照設計規范對樁基材料進行審查，確保其達到應有的技術標準;進場材料的質量驗收和吊運堆放是否滿足要求;施工工藝審查，明確打樁施工順序，同時要保證施工過程中不會對周邊管線造成破壞，保護措施要適當，另外要對施工計劃進行審查，確定符合總進度計劃要求。

2.3 監理對進場預應力管樁的質量及質保資料檢查

進場PHC預應力管樁原材料的好劣將直接影響樁基施工質量，監理應重點予以把關。進場的管樁首先監理應檢查質保資料是否齊全，包括出廠合格證、成品樁各道工序和原材料資料、樁養護齡期和混凝土試塊報告等;其次檢查預應力管樁的規格尺寸、外觀質量是否滿足設計及規范的要求，對樁體外觀較差、規格尺寸偏差較大或開裂斷樁嚴禁使用，預應力管樁外觀質量檢查具體見表1。

2.4 監理審查監測方案及周邊管線保護措施

施工方案由施工單位制定，在工程開始之前已完成，監理人員必須要仔細審閱，研究和了解樁基施工對周邊管線的影響，依據巖土勘察報告，摸清周邊管線的分布情況，要求施工單位施工至管線附近時，做好壓樁擠土效應的處置措施，如管線出現報警及時采取應急保護措施。施工前監理應配合建設單位召集各管線單位召開管線交底專題會，并辦理各管線綠卡，提醒施工單位做好周邊管線監測和保護措施。

3 靜壓樁施工實施階段的監理優化控制措施

3.1 監理審查樁位測量放線、樁位圖和壓樁時測量復核

監理應依據設計圖紙對施工單位報驗的樁位軸線位置、水準點標高、樁位布置尺寸和樁位圖編號數量現場認真復核，同時也要關注樁位布置尺寸，如果樁基軸線出現偏差，應及時調整，應將其控制在不超過20mm處，對于單排樁軸線偏差的控制應更嚴格，不可超10mm。實施壓樁時有些因素也需要考慮其中，在此過程中比如會擠土效應，將會對鄰樁產生影響，應勤測勤復核，對軸線位置和標高超出設計及規范允許偏差范圍的，及時要求施工單位予以調整，預應力管樁樁位允許偏差具體見表2。

3.2 監理審查預應力管樁試樁參數

預應力管樁工程樁正式施工前必須先進行試樁，對樁機設備壓樁參數和工藝進行驗證，在工程設計中對承載力有明確要求，確保它們能夠與之相符合，根據地勘報告及本項目擬建建筑物的性質、場地地層分布情況考慮，經設計計算試樁持力層為7-1層，試樁確定最終的貫入深度，試樁數量均滿足規范及設計要求，控制參數的設定不但需要建設及監理單位人員認定，同時設計院及施工單位等人員也參加共同簽字確認。

3.3 監理對預應力管樁壓樁質量控制要點

監理旁站實施細則由監理人員負責編制，整個過程需要根據規范進行，同時也要兼具本工程特點，明確壓樁施工中需要進行質控的要點。在監理旁站監控實施過程中發現的質量問題，需要及時發現，向施工單位提出整改意見，要求其進行實行，最大程度保證工程質量。此次預應力管樁壓樁施工監理工作要著重關注以下方面，有效的進行質控。

3.3.1 預應力管樁壓樁順序控制

壓樁順序的確定需要綜合考慮各方面因素，場地地形不同會對其產生影響，在不同的地質條件下存在差異，還需要兼顧樁基設計情況，不同密度下也有所不同，另外還需要明確樁機移動是否方便，同時還應考慮擠土效應，因為有可能會對周邊的管線或建筑物產生影響，甚至造成破壞，樁基施工前，施工單位將施工方案和編號的樁位圖以書面形式申報，施工方案中應明確合理的壓樁順序，監理應嚴格審查壓樁順序，壓樁順序經監理審批同意后方可實施。考慮壓裝順序時需要兼顧如下要求，必須以基礎設計標高為中心，先深后淺更為適合;需要以樁的規格為中心，先大后小、先長后短更為適合;需要以樁的密度程度為中心，可以選擇不同的方式，可兩方對稱或單方向進行，也可以由中間向四周展開。

3.3.2 預應力管樁壓樁樁身垂直度控制

樁身就位時，監理應采用經緯儀或吊線錘復核樁身的垂直度，經監理復核樁身垂直符合要求后方可壓入，壓至50cm時，應再次校正。在沉樁時監理必須要密切關注，對樁身進行實時觀察，確保其垂直度達到要求，保證樁身處于軸心受壓狀態，如發現有偏移時應及時調整，但不得采用移動樁機來調整樁身垂直度，以免造成樁身斷裂，并應查明偏移原因后將樁拔出重新調整垂直度后再壓樁，否則有可能會造成樁頂破碎，嚴重者甚至發生斷樁事故。

3.3.3 預應力管樁接樁工藝控制

預應力管樁設計采用兩節或多節樁，上下管樁進行接樁，接樁一般以電焊接法為主，二氧化碳氣體保護焊最為多見，這種方法在工程中具有一定優勢，焊縫自然冷卻時間相對較短，一般需要三分鐘左右，有利于整個工程時間的縮短。接樁的樁端鋼板預埋件表面應清潔，前期準備必不可少，首先要將樁頭除銹，調節上下節樁，確保其軸線一致，在此前提下才能夠焊接，操作時需要兩人同時進行，以減少變形，焊縫應連續、飽滿。如果樁端處存在間隙，需要及時發現并填實，否則有可能造成節點變形不均勻，最終導致樁身傾斜，接樁焊接質量檢驗標準見表3。

接樁高度也有一定要求，距離地面1m左右更為適合。注意控制上下節樁的中心線，避免出現較大偏差，整體不可超過10mm，節點彎曲矢高的控制需要根據樁長確定，整體不可超過1%。壓樁前要注意對焊縫進行觀察，確保其自然冷卻，否則不可繼續施工。如果樁體外有鐵件外露，需要行防腐處理，一般會涂刷防腐漆。

3.3.4 預應力管樁送樁標高及壓樁終壓力控制

靜壓樁沉樁控制需要進行多方面考慮，首先不同的設計標高對其要求不同，壓動力和穩壓下沉量也需要兼顧，因此要將他們有效的結合起來，參考當地地質條件和設計要求最終確定。如果在設計上對送樁有要求，那么就需要調整送樁工具的中心線，只有與樁身一致才可繼續，否則不能送樁。壓樁施工記錄必須由專職記錄員負責，將施工情況詳細備案。開始施工后每沉落1m都需要讀取壓力表上的讀數，將其與標高記錄下來，直到結束。

密切觀察壓樁力荷載，如果已達到設計兩倍時需要特別關注，或者終端已達持力層，應隨即進行穩壓，穩壓一次持續一分鐘，必須有足夠的次數保證，達到5次或以上;對最后三次的貫入度進行測定，都不可超過2mm，并逐次遞減。

4 靜壓樁施工主要質量通病和監理預防措施

4.1 預應力管樁壓樁樁頂標高達不到設計要求

（1）現象：當壓樁時樁頂標高達不到設計要求

（2）原因分析：①地下有障礙物; ②群樁在持力層中越擠越密，使沉樁達不到設計標高。

（3）預防措施：①只有充分了解工程地質情況才能在一定程度上保證施工質量與安全，施工單位必須做好上述工作，監理人員負責督促實施，進行壓樁前要對障礙物進行探測，明確后要完成清障才能施工;②不同的地址條件適合不同的壓樁順序，因此要對施工單位提出要求，促使其合理選擇，群樁沉樁順序宜采取由中間向外方向沉樁。

4.2 預應力管樁壓樁時樁身傾斜

（1）現象：當壓樁時樁身傾斜

（2）原因分析：①樁機樁架不垂直; ② 插樁時樁不垂直，樁帽、樁架及樁身不在同一直線上;③壓樁中遇到地下硬層，樁身偏向一側。

（3）預防措施：①壓樁前監理必須督促施工單位檢查樁架的垂直情況，待樁架確認垂直后方可開始壓樁;②插樁時及接樁焊接前的上節樁監理均要用經緯儀復核檢查垂直度;③要求施工單位壓樁進入硬層時宜采取輕壓，當進入硬層一定深度后方能采取加大壓力。

4.3 預應力管樁樁頂掉角

（1）現象：在沉樁過程中，樁頂出現掉角

（2）原因分析：①管樁廠內制作時配合比偏低，沒有嚴格把控施工質量，出現振搗不密實的情況，養護時間較短，養護措施不到位; ② 樁頂面不平，有高有低，樁頂平面沒有垂直樁軸線，樁頂混凝土保護層偏大;③樁頂與樁帽接觸處不平整，沒有垂直沉樁，最終的樁頂面呈現出傾斜狀態，導致局部集中應力較大，造成掉角情況;④沉樁時損壞的樁頂鋼箍更換不及時。

（3）預防措施：①建議施工單位落實專人駐廠監督檢查管樁制作質量，管樁制作時要振搗密實，樁頂加密區箍筋數量和位置設置準確，后期的養護管理至關重要，必須采取有效加強措施;②監理人員要對樁身仔細檢查后才能進行沉樁，主要是確定是否存在凹凸不平，是否與軸線垂直等，對不符合要求的樁及時進行調換;③重點檢查樁帽與樁的接觸面，監理人員要負責觀察是否存在不平整現象，如不平整督促施工單位進行處理后才能壓樁;④壓樁時樁要垂直，監理檢查樁頂鋼箍是否損壞，如損壞的及時要求予以更換。

4.4 預應力管樁接樁處松脫開裂

（1）現象：對接樁處進行觀察，可見有松脫開裂。

（2）原因分析：①如果沒有清理干凈連接處又會導致上述現象發生，一般會留有雜質、浮銹和油污等; ② 焊縫未呈現連接狀態，整體不飽滿，甚至有雜物摻雜其中，如焊渣等;③上下節樁軸線不一致，未在同一直線上連接，出現曲折，沉樁時應力集中而遭破壞。

（3）預防措施：①首先要對連接處進行仔細檢查，清理表面上的雜質與浮銹，將油污去除干凈，方能施焊;②焊接過程中應督促施工單位及時清除焊渣，焊縫應連續飽滿;③插樁時及接樁焊接前的上節樁監理均要用經緯儀復核檢查垂直度;復核檢查上下節樁端部錯口不允許超出偏差范圍。

4.5 預應力管樁施工對周邊管線影響

（1）現象：擠土效應出現管線監測報警，造成管線損壞

（2）原因分析：①施工組織壓樁順序不合理; ② 對周邊管線保護措施不到位;③監測頻率偏低，當出現報警時未及時停止施工并采取補救措施。

（3）預防措施：①監理應嚴格監督施工單位的壓樁順序和壓樁速率，減小擠土效應對周邊管線的影響;②監理應督促施工單位做好周邊管線的保護措施，如：開挖防擠溝、設置應力釋放孔、設置砂井等;③監理檢查監測數據，當出現臨界報警時及時督促施工單位停止施工并采取措施予以加固。

5 結論與建議

綜合上述，臨港某綜合區工業廠房項目樁基通過監理的預控措施，經檢測單位檢測靜載承載力、小應變均滿足設計和規范要求，基坑開挖后樁位偏差經監理復核均在偏差范圍內。

在今后的監理工作中，需要將各種影響因素考慮進去，關注于每一個細節，這樣才能使工作效率大幅度提升，這也是工程質量保障的前提。

參考文獻：