韋日南 韋雅妮 黃墅
摘 要:介紹在土木工程中CFG樁施工的質量問題及控制措施,總結傳統樁施工定位工藝存在的缺陷的基礎上,創新采用CFG樁定位的方法。通過工程實例實踐,解決了施工過程中CFG樁樁位軸線偏差的技術問題,弱化了其對樁身質量的影響。通過要因確認、制定對策和工程應用表明,創新改進后的方法具有現場環境適應性強、作業方法簡單、質量易控制以及降本增效等優點,在同類工程中有一定的借鑒意義。
關鍵詞:土木工程;施工定位;CFG樁;質量控制;應用分析
中圖分類號:TU473.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2096-6903(2023)06-0069-03
1 工程概況
案例工程是位于欽州港經濟技術開發區石化產業園內的廣西永盛石油化工有限公司石化倉儲項目。該項目將建設3座10 000 m?的浮頂柴油儲罐,5 000 m?浮頂汽油儲罐3個,5 000 m?浮頂石腦油儲罐2座,5 000 m?浮頂混合芳烴儲罐2座,5 000 m?的內浮頂MTBE儲罐1座。園區內為回填土,全部采用水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)進行基礎處理,共2 341根樁,工期30 d。
2 工程現狀及現場定位偏差原因分析
2.1 現狀調查
項目質量要求達到優良標準,Ⅰ類樁檢測合格率不低于95%。CFG樁總施工總量2341根,工期為30 d。工期安排很緊湊,如果質量出現缺陷,需要整改會影響工期。
對已經施工完成的5 000 m?內浮頂MTBE儲罐進行了現場調查。調查結果為:共檢查點位864個,其中774個點位為合格點位,90個點位為不合格點位,合格率為89.58%。通過檢查發現,合格率并未達到優良要求。
隨后對現場CFG樁質量問題抽樣,對100個問題點進行調查統計,發現樁頭破損嚴重、樁頭未達到設計標高、樁垂直度超差、樁位軸線超差等問題。其中樁位軸線超差的問題累計高達72.2%。分析認為,出本工影響CFG樁合格率的主要原因是樁位軸線超差。
討論分析認為,該項目已施工完成的5 000 m?浮頂內MTBE儲罐CFG成樁合格率較低,主要是樁位偏差導致CFG樁位偏差只要在施工過程中得到控制,就可以達到預期目的。
2.2 定位偏差主要原因分析
小組成員運用頭腦風暴法,通過5W1H進行全面分析,尋找問題的癥結,得出造成樁位軸線偏差嚴重的十個末端因素,并確認。造成偏差的原因可能有以下10點。
第一,工人未經過專業培訓,檢查CFG樁機操作員是否有上崗證、是否進行項目崗前培訓和考核。小組成員對現場CFG樁機操作手進行了上崗前的持證上崗和項目崗前培訓考核檢查,調查分析得出CFG樁機操作手全部持證上崗,理論知識和實操技能經崗前培訓考核合格,影響樁位軸線偏差程度較小。
第二,獎罰制度不明確,是否編制質量控制相關獎罰制度內容。小組成員召開了質量問題分析會,討論了現行的獎罰制度,開展了職工問卷調查活動。經過討論獎罰制度和對操作人員的問卷調查,結果都表明目前獎罰制度健全,條理清晰。因此獎罰制度不明確對樁位軸線偏差影響程度較小。
第三,未執行機械維修、保養制度,查詢翻閱機械定期維修、保養,并形成紙質記錄。通過查閱《項目施工機械維修保養制度》,并檢查了現場的機械維修、保養記錄資料。檢查結果為:項目部已嚴格執行《項目施工機械設備管理制度》,定期對機械進行維修、保養并形成記錄。因此未執行機械維修、保養制度對樁位軸線偏差影響程度較小。
第四,使用未校準測量儀器,檢查測量儀器有無校準證書。對現場使用的測量儀器進行了檢查,并查閱相關測量儀器校準證書。查詢后了解到項目工程測量所用的儀器:廣州市中海達測繪儀器有限公司生產型號為ZTS-12R的全站儀、AUTO LEVEL生產型號為DS-3250的水位儀及50 m鋼卷尺。角度測量精度為2°,量距精度為1 mm,所使用的測量器具均在完全能夠滿足工程需求的檢測合格有效期內。能夠滿足工程需要。
第五,混凝土坍落度過大。通過試驗確認坍落度范圍是否在(180±30)mm內。組成員通過指導施工員對現場混凝土進行坍落度試驗,坍落度要求范圍均在180±30值的范圍內。通過測試及往日的《現場混凝土塌落度檢查記錄》表可以看出商品混凝土的坍落度均在配合比要求范圍內,對樁位軸線偏差影響程度較小。
第六,CFG樁機鉆桿不垂直。檢查確認鉆桿垂直度偏差不大于1%。小組成員使用掉垂球的方法對CFG樁機鉆桿垂直度進行了檢查。鉆進過程中,鉆機沉管垂直度偏差嚴格控制,鉆桿偏差不超過1%。樁機到位后,應對樁機進行垂直度檢查,鉆機鉆桿鉆孔在鉆孔過程中要嚴格控制垂直度,確保其垂直度偏差不大于1%[1]?,F場檢查照片如圖1所示。鉆桿垂直度檢查表如表1所示。
第七,傳統木樁定位易丟失。調查樁位丟失對樁位軸線偏差的影響。經現場調研3#罐采用了原始的木樁標志方式進行了樁位標志。隨后小組成員對其進行了檢查,查看現場經移機、廢土清運時碾壓及廢土清理開挖樁位丟失情況,并進行了匯總統計。統計可知木樁標志樁位丟失率是25.9%,樁位軸線較大偏差率達到了95.9%,樁位丟失與樁位軸線偏差統計表如表2所示。傳統木樁標志方式對樁位軸線偏差影響程度較大,這是樁位偏移的主要原因。
第八,場地平整度差。測量員在有松散土堆的場地進行了測量試驗,結果發現:①在松散土堆上擺放測量儀器,儀器容易突然移位或傾斜造成數據偏差。②樁位標志剛好在松散土堆上時,經碾壓會造成樁位標志移位。經統計松散土堆上插放樁位標志移位率,插放點50個合格率僅為54%。松散土堆上測量合格率,測量點50個合格率為64%??梢缘贸鼋Y論:場地有松散土堆平整度差對樁位軸線偏差影響程度較大,是樁位偏移的主要原因。
第九,雨天施工,調查分析雨天施工對樁位軸線偏差的影響。對雨天施工情況進行調查,并編制有雨天施工措施。施工現場中所有機械、機電設備采取防雨措施。作業員及時收聽天氣預報,避開大(暴)雨天施工,施工現場準備足夠的塑料布,以備突然降雨時機械設備等覆蓋。對地表水進行有效的組織排放。雨天作業時,采取了可靠的防滑措施。對樁位軸線偏差影響程度較小。
第十,樁位未復核。通過現場試驗及調查分析檢查樁位軸線是否有復核。組織現場測量,查閱放線記錄資料,對樁位放線情況復核?,F場首先由測量員進行了首次測量,并形成記錄。測量組長在測量員測量后進行了復測,并把相關資料報至監理簽字確認??芍獦段环啪€復核率100%。不是樁位軸線偏差的要因[2]。
經分析調查,樁位軸線超差的主要原因是傳統定位木樁容易丟失以及場地平整度差。
3 制定方案及對策實施
針對要因分析結果,運用頭腦風暴法對兩個主要原因,從各個角度提出各種對策方案并制定出對策措施。
3.1 樁位改進措施
針對傳統木樁易丟失的情況。要求經過改進的樁位在樁機行走及挖機清土后不易破壞,樁位丟失率控制在2%內。召集經驗豐富的施工人員開會討論研究,確定采用白灰里插竹釬的方式標志樁位,現場進行樁位標志,并查驗樁位標志。小組通過與施工人員的深入溝通,召集有經驗的施工人員在現場召開了專題討論會,經過大家積極發言、激烈討論探討,最終認為采用鋼釬打入土中50 cm,然后洞中灌滿白灰,白灰里插竹釬的方式,這種樁位不易破壞,即使樁位被機械碾壓或者挖機挖掉一部分,但是施工時開挖還能找到白灰點。竹釬打入土中時要確保垂直。 插定位釬現場實操情況如圖2所示。
同時,派專人做技術交底并在過程中指導兩名工人在現場進行樁位標志。隨后帶領技術人員對現場進行了檢查,現場采用上述辦法埋設樁位,經過碾壓或者挖機清土破壞后,開挖可以找到白灰點后,經測量人員復核,該樁位能滿足施工要求。經最終處理統計,通過調查表得到結果,3#、4#、5#、6#儲罐抽查樁位總數541根,丟失樁位數量5根,丟失率為1.01%。由此可以說明,采用白灰里插竹釬標志樁位的方法,可以大大提高驗收合格率,并達到樁位丟失率控制在2%內的預期效果,達到對策目標要求。
3.2 場地平整措施
針對場地平整度差的情況。要求降底場地平整度差的問題,場地平整度100%,正負誤差小于200 mm。同時清理基坑中主要軸線方向的松散土塊,放線前進行場地預檢。安排工人平整場地內較大的松散土堆和高低不平的基底,減少測量放線工作因場地平整度差而受到的干擾。隨后,在測量員測量樁位放線前進行場地預檢,查看場地是否已平整到位,是否還有松散土堆。更進一步減小因場地平整度差對測量放線工作的影響。對策實施后,對場地平整后效果進行了數據分析,3#、4#、5#、6#儲罐檢查點數共計831個,平整度偏差>200 mm(點)831個,平整度偏差>200 mm(點)0個,滿足場地平整度100%<200 mm的目標值,達到對策目標要求。
4 實施效果檢查及鞏固措施
4.1 目標效果
4.1.1 質量問題合格率對比
對策實施結束后,小組成員組織對3#罐的CFG樁質量問題合格率進行調查、統計、分析,抽查點數共計864點。具體實施過程分三組每組288個點,分3 d完成抽查,并編制統計數據。第一組合格點數為282個,不合格點數為7個,合格率98.2%;第二組合格點數為280個,不合格點數為8個,合格率98.6%。第三組合格點數為282個,不合格點數為6個,合格率97.9%。平均合格率為97.66%。
4.1.2對策實施前后不合格頻率對比
抽取相同樣本數量的點數,進行對策實施前后CFG樁質量問題的對比。措施實施后,樁頭破損嚴重問題的頻數3根,樁頭未達到設計標高問題的頻數6根,樁位軸線超差問題的頻數0根,樁垂直度超差問題的頻數8根,其他問題的頻數3根。
經對比分析樁位軸線超差的問題由原來的65根降低為活動后的0根,證明過程措施效果顯著。
通過上述活動前后的CFG樁件合格率進行對比,CFG樁件合格率從活動前的89.58%提升到活動后的97.66%,本次活動達到了原定目標。
4.2 社會效益
在活動中,成員們嚴把質量關,最終使CFG樁質量得到了業主和監理的認可,為公司帶來無形的社會效益,從而按期保質完成了活動,提升了公司的知名度。
4.3 經濟效益
通過本次課題活動提升了CFG樁的施工一次合格率,提高施工的工作效率,減少189個(Φ400 mm)樁返工,樁長約9.5 m,節約了人工、材料、機械成本以及管理成本的支出,同時也節省了樁的重復試驗費用的開支,縮短了項目的工期。
節約施工人工費共計60工日×230元/工日=13800元。節約C20混凝土材料費共計189×0.4×0.4×9.5×380=109166.4元。節約機械臺班費,a組CFG樁臺班2個臺班×2600元/臺班=5200元,b組60勾機臺班5個臺班×1800元/臺班=9000元,共計14200元。節約樁重復試驗費用支出5000元。節約管理成本共計(13800+109166.4+5200+9000+5000)×31%=44071.58元。節約5 d工期。
本次課題小組活動經費4500元,合計節支:13800+109166.4+5200+9000+5000+44071.58-4500=182837.98元。
4.4 鞏固措施
將本次課題小組活動中對解決CFG樁軸線偏差,通過實施證明有效措施有以下兩點:①課題小組成員定期檢查樁位,保證工地正確使用“白灰里插竹釬標志樁位”方法,確保CFG樁施工過程樁位偏差在規范允許的范圍內。②通過控制場地平整度,切實有效減少樁位偏差,提高了CFG樁的施工一次合格率。
5 結束語
通過CFG樁質量控制活動,有效掌握了CFG樁在施工過程中的質量通病,創新了樁的定位方法。在解決問題的過程中,以工程實際數據說話,針對現場出現的問題,通過團隊活動解決問題,為今后解決放置樁定位偏差的措施提供了有益的幫助。
參考文獻
[1] 賈元龍,丁建.超厚淤泥質土條件下的樁身質量影響因素分析[J].建筑施工,2019(6):1024-1026.
[2] 鄭建華.CFG成樁質量保證施工技術[J].山西建筑,2010 (4):100-101.