陳 健
(上海飛機(jī)制造有限公司, 上海 200436)
某廠房位于中國(guó)商業(yè)飛機(jī)制造有限公司浦東基地內(nèi),由廠房大廳和附樓組成,建筑面積 37 659 m2,建筑高度 32 m。廠房大廳結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu),附樓結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),廠房大廳長(zhǎng) 297 m、寬 96 m。
在施工前期廠房大廳設(shè)備基礎(chǔ)的做法未定。在廠房大廳和附樓主體結(jié)構(gòu)施工完成,并且廠房大廳地坪已完成了水泥土攪拌樁地基處理(攪拌樁長(zhǎng)為 7 m 和 19 m 且呈梅花狀交錯(cuò)布置,攪拌樁直徑為 500 mm,相鄰攪拌樁間隔為 900 mm)和300 mm 厚砂石褥墊層的施工后,才最終確定設(shè)備基礎(chǔ)的做法。設(shè)備基礎(chǔ)做法采用兩種形式:PHC 管樁+承臺(tái)和小型靜壓預(yù)制方樁+承臺(tái)。其中,PHC 管樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為 32 m,管徑400 mm;小型靜壓預(yù)制方樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為 32 m,方樁尺寸為300 mm×300 mm。
本工程設(shè)備基礎(chǔ)施工難點(diǎn)有:沉樁部位處于已經(jīng)水泥土攪拌樁地基處理的廠房大廳地坪,預(yù)制樁沉樁施工難度大;廠房大廳及附樓主體結(jié)構(gòu)已完成,樁基施工產(chǎn)生的擠壓效應(yīng)將對(duì)已施工的主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,施工時(shí)需要避免或?qū)⒂绊懽钚』?;擬施工的設(shè)備基礎(chǔ)邊樁在大廳東西側(cè)部位距原有承臺(tái)凈距僅為 1 m,距大廳東西側(cè)的鋼結(jié)構(gòu)鋼柱距離僅 2 m 左右,樁基施工時(shí)上方有鋼網(wǎng)架下弦,下弦球標(biāo)高為 22.000 m,施工空間相對(duì)有限;工期有限,在不影響主體結(jié)構(gòu)的前提下,要盡快完工。
根據(jù)施工的內(nèi)容和難點(diǎn),監(jiān)理控制措施必須既要保證樁基施工質(zhì)量,又要保證樁基施工對(duì)承臺(tái)、地坪的影響最小。監(jiān)理組最終確定了以下監(jiān)理質(zhì)量控制措施。
3.1.1 施工方案審核
開(kāi)工前,監(jiān)理項(xiàng)目部要求總包單位上報(bào)專項(xiàng)施工方案。針對(duì)專項(xiàng)施工方案,監(jiān)理項(xiàng)目組組織方案審核專題會(huì)議,邀請(qǐng)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位參加,對(duì)方案進(jìn)行審查。審查的重點(diǎn)是:施工工藝是否有針對(duì)性;施工機(jī)械選型是否滿足施工需要;質(zhì)量保證措施是否切實(shí)可行。
因錘擊法施工產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)對(duì)主體結(jié)構(gòu)及水泥土攪拌樁復(fù)合地基土體造成不利影響,綜合樁基施工受廠房大廳鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架高度的限制,方案審核專題會(huì)議確定采用的施工工藝為靜壓法。施工總體順序?yàn)橄冗M(jìn)行最靠近主廠房承臺(tái)及鋼柱側(cè)的樁基部位的設(shè)備基礎(chǔ)施工,再由近及遠(yuǎn)對(duì)剩余樁基進(jìn)行“Z”字形打法進(jìn)行施工。
根據(jù)施工工藝,方案審核專題會(huì)議確定采用的施工機(jī)械為 ZYJ380 型特殊邊樁機(jī)和 YZY400 型普通壓樁機(jī)。ZYJ380型特殊邊樁機(jī)用于最靠近主廠房承臺(tái)及鋼柱側(cè)的樁基部位,剩余部位采用 YZY400 型普通壓樁機(jī)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工狀況,方案審核專題會(huì)議參會(huì)各方一致認(rèn)為施工中將出現(xiàn)沉樁困難和廠房?jī)?nèi)部地面隆起,最終確定的質(zhì)量保證措施為引孔施工和開(kāi)挖防擠溝。引孔施工在預(yù)制樁基施工前有序進(jìn)行。引孔機(jī)在靜壓樁施工前已經(jīng)按照樁位把孔洞上部的土壤取出來(lái),形成一個(gè)孔洞。靜壓樁在對(duì)應(yīng)部位施工時(shí)對(duì)土壤的摩擦擠壓力相應(yīng)減小,從而減輕預(yù)制樁基施工時(shí)的擠土效應(yīng);還可解決因地坪經(jīng)水泥土攪拌樁地基處理而沉樁困難的問(wèn)題。預(yù)制樁為擠壓樁,施工過(guò)程中對(duì)土壤影響大,廠房?jī)?nèi)部地面的隆起不可避免。在設(shè)備基礎(chǔ)邊樁與已完成廠房承臺(tái)之間開(kāi)挖防擠溝,并在溝內(nèi)采用水鉆樁機(jī)鉆出雙排應(yīng)力釋放孔,呈“W”形布置,內(nèi)灌黃沙。對(duì)于設(shè)備基礎(chǔ)邊樁與已完成廠房承臺(tái)之間凈距<2 m 的情況,直接設(shè)置單排應(yīng)力釋放孔。通過(guò)以上措施來(lái)減少樁基施工時(shí)對(duì)主體結(jié)構(gòu)影響。
3.1.2 編制監(jiān)理實(shí)施細(xì)則
監(jiān)理項(xiàng)目組根據(jù)圖紙、規(guī)范、規(guī)程、監(jiān)理規(guī)劃、經(jīng)審批的專項(xiàng)施工方案等文件,編寫(xiě)有針對(duì)性的監(jiān)理細(xì)則。具體內(nèi)容有監(jiān)理依據(jù)、監(jiān)理工作質(zhì)量控制流程、質(zhì)量控制要點(diǎn)和目標(biāo)值、監(jiān)理工作方法與措施、監(jiān)理驗(yàn)收表格等。細(xì)則經(jīng)總監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后實(shí)施,在監(jiān)理項(xiàng)目組內(nèi)部進(jìn)行交底,并及時(shí)發(fā)給施工單位 1 份。
3.1.3 分包單位資質(zhì)審查
監(jiān)理項(xiàng)目組對(duì)分包單位資質(zhì)的審查分為公司、人員和機(jī)械設(shè)備審查 3 個(gè)方面。具體內(nèi)容為:審查分包單位資質(zhì)證書(shū)是否通過(guò)年檢,審查施工單位營(yíng)業(yè)執(zhí)照的范圍,以及營(yíng)業(yè)執(zhí)照與資質(zhì)證書(shū)是否相符,審查分包單位資質(zhì)證書(shū)等級(jí),確保分包單位資質(zhì)證書(shū)等級(jí)不低于工程要求的等級(jí);審查 3 類人員(企業(yè)負(fù)責(zé)人、項(xiàng)目經(jīng)理、安全員)的安全證,審查項(xiàng)目經(jīng)理的上崗證,審查施工管理人員(施工技術(shù)員、質(zhì)檢員、測(cè)量人員)和特種作業(yè)人員(電工、電焊工、機(jī)械操工作)的資格證和上崗證;審查施工機(jī)械的出廠合格證以及近期壓力表標(biāo)定文件。
3.1.4 原材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收
對(duì)管樁單位、焊接材料單位、硫磺膠泥單位的資質(zhì)進(jìn)行審查。對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)的成品樁質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收,重點(diǎn)檢查產(chǎn)品出廠合格證和外形尺寸與外觀質(zhì)量等。要求接樁用焊條或半成品硫磺膠泥必須有產(chǎn)品合格證書(shū),并送檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)。
3.1.5 測(cè)量放線復(fù)核
監(jiān)理項(xiàng)目組認(rèn)真做好工程定位放線、高程測(cè)量復(fù)核工作,使之滿足規(guī)劃及設(shè)計(jì)要求;督促施工單位合理地布置平面控制點(diǎn)標(biāo)樁和水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)樁,對(duì)標(biāo)樁采取有效的保護(hù)措施,保證標(biāo)樁的設(shè)置不受施工和周圍環(huán)境建筑物的影響,并要求施工單位做好軸線的控制點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)的保護(hù)工作,要求在施工過(guò)程中經(jīng)常進(jìn)行復(fù)測(cè)。
3.2.1 檢查引孔和防擠溝施工質(zhì)量
為確保預(yù)制樁基順利施工,在預(yù)制樁基施工前必須進(jìn)行引孔和防擠溝施工,并經(jīng)監(jiān)理組驗(yàn)收。其中,引孔孔洞直徑控制目標(biāo)值為 300 mm,引孔深度控制目標(biāo)值為 12 m;設(shè)備基礎(chǔ)邊樁與已完成廠房承臺(tái)之間防擠溝寬度控制目標(biāo)值為 2 000 mm,深度控制目標(biāo)值為 1 500 mm;溝內(nèi)雙排應(yīng)力釋放孔孔徑控制目標(biāo)值為 300 mm,排距控制目標(biāo)值為 750 mm,間距控制目標(biāo)值為 1 000 mm,深度控制目標(biāo)值為 12 000 mm;單排應(yīng)力釋放孔間距控制目標(biāo)值為為 800 mm。
3.2.2 對(duì)沉樁施工進(jìn)行旁站
旁站監(jiān)理人員在沉樁前檢查樁身垂直度。在沉樁過(guò)程中檢查樁身每米進(jìn)尺的壓力值、最后成樁的壓力值以及沉樁途中的壓力值變化情況。特別注意壓力值的突變狀況,定時(shí)查看已施打的樁有無(wú)異常,是否有側(cè)移、回彈、冒樁或急劇下沉等情況。接樁焊接時(shí),檢查上下兩節(jié)樁中心位置、偏差,節(jié)點(diǎn)彎曲失高以及點(diǎn)焊停歇時(shí)間。沉樁完成時(shí)通過(guò)水準(zhǔn)儀檢測(cè)控制樁的壓入深度和樁頂標(biāo)高。
3.2.3 設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)及報(bào)警值
設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)及報(bào)警值,將樁基施工對(duì)承臺(tái)和地坪的影響控制在最小。監(jiān)理項(xiàng)目組與施工單位共同在主廠房基礎(chǔ)承臺(tái)每個(gè)鋼柱包角上設(shè)置 1 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),共 76 個(gè),對(duì)其進(jìn)行沉降和水平位移監(jiān)測(cè)。在主廠房地坪布設(shè) 12 個(gè)垂直位移觀測(cè)點(diǎn),每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)之間距離 50 m,監(jiān)測(cè)施工時(shí)對(duì)場(chǎng)地內(nèi)土體影響。在主廠房南側(cè)大門(mén)導(dǎo)軌上布置 2 個(gè)垂直位移觀測(cè)點(diǎn),北側(cè)大門(mén)導(dǎo)軌上布置 3 個(gè)垂直位移觀測(cè)點(diǎn)(監(jiān)測(cè)頻率為 1 次/3 d)。設(shè)置的變形報(bào)警值如表 1 所示。
表1 建(構(gòu)) 筑物變形報(bào)警值
3.2.4 控制沉樁數(shù)量
在樁基施工過(guò)程中,為了避免局部擠土效應(yīng)過(guò)大,監(jiān)理項(xiàng)目組合理控制沉樁的數(shù)量??刂瞥翗稊?shù)量的原則為:現(xiàn)場(chǎng)以每天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),確定特殊邊樁機(jī)初次每日壓樁數(shù)量為 8 套,沉樁施工必須勻速進(jìn)行;如連續(xù) 3 d 監(jiān)測(cè)各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均未超過(guò)報(bào)警值,可在此基礎(chǔ)上增壓 1 套樁;如增加壓樁數(shù)量后當(dāng)日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)警則壓樁數(shù)量立即減少到原來(lái)數(shù)量,依此類推。確定普通壓樁機(jī)初始?jí)簶稊?shù)量為 10 套,壓樁數(shù)量增減原則與前者相同。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),監(jiān)理項(xiàng)目組將特殊邊樁機(jī)每天壓樁數(shù)量控制在 12 套以內(nèi),普通壓樁機(jī)每天壓樁數(shù)量控制在 16 套以內(nèi),并督促施工單位在作業(yè)時(shí)間內(nèi)勻速進(jìn)行沉樁。
3.2.5 監(jiān)理指令
監(jiān)理組根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巡視、旁站和驗(yàn)收的情況,及時(shí)發(fā)出監(jiān)理指令。本工程監(jiān)理簽發(fā)的監(jiān)理指令有監(jiān)理工作聯(lián)系單、監(jiān)理工程師通知單。施工單位根據(jù)監(jiān)理指令及時(shí)實(shí)施質(zhì)量保證措施和整改措施。施工質(zhì)量得到實(shí)質(zhì)性的保證,未出現(xiàn)因嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題而簽發(fā)暫停令的情況。
3.3.1 復(fù)測(cè)樁位偏差和樁頂標(biāo)高偏差
樁基施工完成后,監(jiān)理組及時(shí)進(jìn)行了樁位偏差和樁頂標(biāo)高偏差的復(fù)測(cè)。復(fù)測(cè)參照國(guó)家和上海市樁基驗(yàn)收的規(guī)定,樁位偏差復(fù)測(cè)比例為 100%,樁頂標(biāo)高偏差復(fù)測(cè)的比例為20%。
3.3.2 樁基檢測(cè)
樁基施工完成后,監(jiān)理組通知建設(shè)單位組織樁基檢測(cè)單位進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)。本項(xiàng)目樁基檢測(cè)采用低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)和靜載試驗(yàn)兩種檢測(cè)方法。經(jīng)檢測(cè),施工的樁身完整性和承載力均符合要求。
3.3.3 督促施工單位進(jìn)行截樁和樁頂修補(bǔ)
參照設(shè)計(jì)標(biāo)高,督促施工單位對(duì)沉樁后標(biāo)高超出設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁進(jìn)行截樁。截樁前,要求施工單位先用水準(zhǔn)儀抄平,并在樁上進(jìn)行彈線,然后使用風(fēng)鎬對(duì)樁進(jìn)行截除;截至彈線標(biāo)高以上 3 cm~4 cm,隨后進(jìn)行二次抄平,最后由人工利用鐵鍬、手錘和鉆子對(duì)剩余部分進(jìn)行截除。要求施工單位做到表面平整、邊沿?zé)o破角,嚴(yán)禁出現(xiàn)樁頭中間高、四周低的現(xiàn)象。對(duì)因沉樁施工或截樁引起的樁頭破損,要求施工單位進(jìn)行樁頂修補(bǔ)。如果是因沉樁施工造成的破損,要先將破損的部位進(jìn)行截除。樁頂修補(bǔ)時(shí),先將樁頂部位進(jìn)行沖洗,后安裝內(nèi)外套箍;混凝土澆筑后安裝端板,并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
3.3.4 樁基施工質(zhì)量評(píng)定
樁基施工檢驗(yàn)全部合格后,監(jiān)理工程師對(duì)樁基分項(xiàng)工程進(jìn)行評(píng);之后,聯(lián)合設(shè)計(jì)、勘察、業(yè)主、施工單位等對(duì)地基分部工程進(jìn)行驗(yàn)收評(píng)定,及時(shí)整理資料歸檔。
3.3.5 對(duì)相關(guān)構(gòu)筑物進(jìn)行最終變形觀測(cè)
對(duì)相關(guān)構(gòu)筑物的變形觀測(cè),從沉樁施工開(kāi)始一直持續(xù)到相關(guān)構(gòu)筑物變形趨于穩(wěn)定為止,以實(shí)際累計(jì)變形值與控制值進(jìn)行對(duì)比。經(jīng)監(jiān)理項(xiàng)目組復(fù)核,承臺(tái)基礎(chǔ)鋼柱包角的累計(jì)變形值為 13 mm,主廠房地面累計(jì)變形值為 10 mm,主廠房南、北大門(mén)導(dǎo)軌梁累計(jì)變形值為 10 mm,附樓地坪累計(jì)變形值為 8 mm;相關(guān)構(gòu)筑物的變形值均在控制值以內(nèi)。
在采用深層水泥攪拌樁地基處理過(guò)的廠房地坪中進(jìn)行樁基施工屬于特殊反施工工程,合理選用壓樁設(shè)備、優(yōu)化樁基施工順序、有效實(shí)施相應(yīng)技術(shù)措施及監(jiān)測(cè)控制措施,是上述施工成功與否的關(guān)鍵點(diǎn)。實(shí)踐證明:監(jiān)理項(xiàng)目組實(shí)施事前、事中和事后控制措施,可以起到識(shí)別上述關(guān)鍵點(diǎn)、督促施工單位保質(zhì)保量地執(zhí)行上述關(guān)鍵點(diǎn)的作用;既成功地避免了樁基施工過(guò)程中擠土效應(yīng)對(duì)現(xiàn)有主體結(jié)構(gòu)的影響,確保了廠房主體結(jié)構(gòu)及輔樓結(jié)構(gòu)的安全,又保證了工程的施工質(zhì)量與工期,為今后類似環(huán)境下的工程監(jiān)理提供了一定程度上的參考和指導(dǎo)。
張猛.預(yù)應(yīng)力混凝土管樁施工過(guò)程中的監(jiān)理控制要點(diǎn)[J].天津科技,2010(6).