余 程
(廈門海滄保稅港區(qū)投資建設(shè)管理有限公司,福建 廈門 361000)
針對基巖埋藏深度大的建筑工程,使用PHC管樁可以提高施工效率,降低工程建設(shè)成本,因其操作簡易,在工程建設(shè)中被頻繁使用。本文以位于廈門市海滄區(qū)角嵩路與海新路交匯處西南側(cè)地塊的廈門海投臨港國際物流中心的項(xiàng)目二期為例,介紹PHC管樁施工的質(zhì)量管理工作,該項(xiàng)目回填采用350型壓路機(jī),在地質(zhì)碾壓壓實(shí)達(dá)到100KPa后打樁。
PHC管樁的出現(xiàn)引起建筑企業(yè)的廣泛關(guān)注,通過分析近五年的建筑市場,研究PHC管樁的發(fā)展情況,發(fā)現(xiàn)其具有巨大的商業(yè)價(jià)值及市場發(fā)展?jié)摿?。進(jìn)一步研究PHC管樁市場客戶群體購買PHC管樁產(chǎn)品的價(jià)格、購買力、采購渠道、采購頻率、品牌偏好等參數(shù),發(fā)現(xiàn)PHC管樁未來的發(fā)展空間較大,可以繼續(xù)發(fā)揚(yáng)相關(guān)優(yōu)勢,推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。
鉆孔灌注樁是以往工程建設(shè)項(xiàng)目常用的方法,與PHC管樁相比,在經(jīng)濟(jì)方面存在差距。PHC管樁所用的材料成本低于鉆孔灌注樁材料,同時(shí),因其操作方式便捷可以有效縮短施工周期,緩解施工單位的建設(shè)壓力,幫助建筑企業(yè)控制施工成本。以墩臺(tái)施工為例,鉆孔灌注樁每個(gè)墩臺(tái)施工大約需要12d,而PHC管樁一天就可以完成相關(guān)任務(wù),減少了施工中設(shè)備與人力的損耗,有效節(jié)約施工成本。
PHC管樁靜壓施工便于操作,不存在技術(shù)門檻,與其他管樁技術(shù)相比擁有巨大優(yōu)勢。通過培訓(xùn),施工人員可以大致掌握PHC管樁施工的要點(diǎn)與操作流程,經(jīng)過一定實(shí)踐就能掌握該項(xiàng)技術(shù),完成方案要求。
工程項(xiàng)目建設(shè)工作量大,項(xiàng)目啟動(dòng)后參與人員多,這在一定程度上增加了施工難度。其中,樁位密集更會(huì)影響工程進(jìn)度。一旦遇到沉樁擠土的情況,會(huì)增加管樁施工的難度,對現(xiàn)場管理工作非常不利。使用PHC管樁靜壓施工,可以有效縮短施工所用時(shí)間,降低技術(shù)對施工造成的壓力。在施工前完成準(zhǔn)備工作,還可以進(jìn)一步簡化施工難度,為管理工作順利開展創(chuàng)造條件。
PHC管樁施工需要結(jié)合現(xiàn)場工況,靈活選擇施工方式,以保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成施工任務(wù),同時(shí),達(dá)到質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn)。下面具體介紹PHC管樁靜壓施工要點(diǎn)。
(1)PHC管樁施工前要勘察施工環(huán)境,完成PHC管樁定位工作,進(jìn)行實(shí)地測量,完成樁位側(cè)方編號(hào)等工作。
(2)壓樁機(jī)是PHC管樁施工的重要元素,設(shè)備的應(yīng)用狀況直接影響施工所用時(shí)間與效果,測試壓樁機(jī)性能,分析設(shè)備是否滿足工作需求,完成該項(xiàng)工作后進(jìn)行統(tǒng)一管控。
(3)吊樁環(huán)節(jié)必須確定吊點(diǎn),按照方案要求測試垂直度,按照方案內(nèi)容模擬施工行為,找出并處理影響施工的干預(yù)因素。
(4)接樁焊接前應(yīng)掌握焊接工作流程,明確工作中容易出現(xiàn)的問題,做好質(zhì)量控制工作,掌握質(zhì)量控制要素,如時(shí)間、質(zhì)量、數(shù)量都是焊接工作必須關(guān)注的內(nèi)容,以此提高焊接工作的整體質(zhì)量。
(5)壓樁工作期間,測量樁的長度并按照方案要求做好壓樁工作要點(diǎn)把控,結(jié)合施工參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)控,促使壓樁工作滿足項(xiàng)目建設(shè)要求。
(6)應(yīng)了解壓樁與地壓耐力水平的固定順序,按照不同環(huán)節(jié)的工作要點(diǎn)完成移機(jī)操作任務(wù)。
(7)根據(jù)現(xiàn)場工作狀況,按照方案要求進(jìn)行截樁,做好開展后續(xù)工作的各項(xiàng)準(zhǔn)備。
(8)在PHC管樁靜壓施工過程中,可以通過信息化技術(shù)記錄工作進(jìn)展的施工數(shù)據(jù)。工程檔案管理工作為工程后期驗(yàn)收提供詳實(shí)的數(shù)據(jù),提高信息管理的便捷性與高效性。
PHC管樁施工貫徹綠色施工理念,選擇抱壓式靜壓樁機(jī)(具備雙夾持器),可以降低樁身側(cè)水平壓力,提高管樁垂直度精確性。為盡可能提高施工現(xiàn)場土地的平整性,應(yīng)對施工現(xiàn)場土質(zhì)進(jìn)行耐力測試,通過調(diào)整壓樁機(jī)運(yùn)行速度與壓樁機(jī)寬度以及管樁樁位與周邊建筑物的距離,為PHC管樁施工創(chuàng)造有利的地形條件。以基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行放樣,在后期復(fù)核管樁樁位,防止管樁因位移疊加出現(xiàn)誤差,影響后續(xù)工作。
在PHC管樁靜壓施工前完成質(zhì)量控制工作,可以明確施工質(zhì)量監(jiān)督責(zé)任,觀測施工場地內(nèi)及周邊地形狀態(tài)。第一,PHC管樁靜壓施工表現(xiàn)與施工人員的能力息息相關(guān),因此,建立滿足工作任務(wù)要求的施工團(tuán)隊(duì)至關(guān)重要,通過嚴(yán)格審查施工方案、工程設(shè)計(jì)與人員能力,降低PHC管樁靜壓施工水平。第二,施工材料與施工設(shè)備也會(huì)影響工程技術(shù)作用效果,應(yīng)在施工前加強(qiáng)采購工作的監(jiān)管力度,完成項(xiàng)目全過程質(zhì)量控制工作,防止不合格材料與設(shè)備進(jìn)入施工現(xiàn)場。采購工作應(yīng)掌握項(xiàng)目建設(shè)要求,查看施工壓樁機(jī)噸位、技術(shù)要求與設(shè)備規(guī)格參數(shù)等內(nèi)容,結(jié)合相關(guān)信息確定壓樁機(jī),提高設(shè)備與材料選擇的合理性。因設(shè)備會(huì)直接影響PHC管樁靜壓施工效果,采購結(jié)束后,要對設(shè)備進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)與管理,建立科學(xué)、系統(tǒng)的管理制度,隨工程進(jìn)展記錄工作數(shù)據(jù),提高物資與設(shè)備管理水平。第三,施工前質(zhì)量管控工作需要研究施工方案,應(yīng)召集技術(shù)人員與各單位工作人員,討論方案內(nèi)容,分析PHC管樁靜壓法的施工程序、方法是否合理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)方案的不足之處,通過修改完善方案內(nèi)容,為后期工作地開展建立保護(hù)屏障。
PHC管樁靜壓施工期間必須重點(diǎn)關(guān)注試樁終壓標(biāo)準(zhǔn)、流程與程序、接樁質(zhì)量、壓樁質(zhì)量控制工作等質(zhì)量控制內(nèi)容。建筑行業(yè)圍繞PHC管樁靜壓施工方法梳理出一套具有較強(qiáng)實(shí)踐性、科學(xué)性的施工流程,按照施工流程進(jìn)行全過程控制可以及時(shí)消除風(fēng)險(xiǎn),保證順利施工。試樁終壓會(huì)對終壓、壓樁等作出判定,給出施工標(biāo)準(zhǔn),因此,要求壓樁等工作必須滿足壓樁終止條件,達(dá)到規(guī)定樁長。另外,送樁前必須進(jìn)行準(zhǔn)備工作,在樁邊設(shè)置墊木,用水準(zhǔn)儀測出墊木頂面標(biāo)高并計(jì)算出送樁深度,在送樁器上標(biāo)出送樁線,當(dāng)送樁線壓到墊木頂面時(shí),停止壓樁,規(guī)范各部位操作,做好施工質(zhì)量管理工作。
壓樁工作進(jìn)行前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作,盡可能一次完成,一旦中途停頓會(huì)影響到壓樁工作的整體效果。壓樁環(huán)節(jié)中觀察施工現(xiàn)場狀況,結(jié)合壓樁條件,完成吊樁過程控制,保證壓樁期間管樁垂直度在設(shè)計(jì)方案范圍,發(fā)現(xiàn)超出范圍應(yīng)快速予以修正。施工人員需要觀察樁身并同步記錄施工信息。另外,如果在壓樁過程中發(fā)現(xiàn)施工出現(xiàn)異樣,如樁身出現(xiàn)裂縫,應(yīng)立即停止壓樁并找出發(fā)生裂縫的原因,解決根源問題后繼續(xù)施工。
在PHC管樁靜壓施工結(jié)束后,結(jié)合PHC管樁靜壓施工的質(zhì)量要點(diǎn),需要關(guān)注成樁質(zhì)量、管樁質(zhì)量、管樁垂直度、單樁豎向承載力、樁頂標(biāo)高、樁頂偏差等質(zhì)量控制項(xiàng)目,收集相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析。判斷PHC管樁靜壓施工是否存在質(zhì)量問題,可以使用靜荷載試驗(yàn)的方式查看單樁豎向承載力,使用垂球吊線法檢查管樁垂直度,檢查管樁施工作業(yè)情況,發(fā)現(xiàn)施工問題后快速處理。
本工程擬建場地位于廈門市海滄區(qū)角嵩路與海新路交匯處西南側(cè)??傮w規(guī)劃方案擬建6#倉庫、7#倉庫、8#門衛(wèi)室三棟單體結(jié)構(gòu),其中,6#倉庫、8#門衛(wèi)室為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),7#倉庫為鋼結(jié)構(gòu),建筑基礎(chǔ)形式8#門衛(wèi)室為條形基礎(chǔ),6#、7#倉庫使用靜壓預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ),6#倉庫樁長在30~37m,7#倉庫樁長在30~40m。工程樁總量是2 363根,6#倉庫為1 096根,7#倉庫為1 267根。
樁端持力層為散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,設(shè)計(jì)樁型為PHC500-125-AB,混凝土強(qiáng)度等級為C80,抗?jié)B等級不低于P10。6#倉庫單樁豎向承載力特征值為1 500kN,7#倉庫要達(dá)到質(zhì)量管控要求必須關(guān)注單樁豎向承載力與樁端進(jìn)入持力層的深度,單樁承載力特征值定為1 850kN,樁端插入持力層深度必須超過100cm。
(1)從現(xiàn)場踏勘情況看,需要提前破除6#倉庫原部分地段地表采用混凝土硬化。
(2)7#倉庫現(xiàn)有場地標(biāo)高比設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高還低,需回填采用350型壓路機(jī)碾壓壓實(shí)達(dá)100KPa方可進(jìn)行打樁,且四周回填土均比主體輪廓線外擴(kuò)10m,作為外邊樁基施工操作面,邊坡需采用200型挖掘機(jī)壓實(shí),坡底四周需設(shè)置排水溝,每隔30m設(shè)置集水井集中排至沉淀池中。
4.3.1 施工布置
項(xiàng)目施工空間有限,布設(shè)現(xiàn)場期間要掌握工程量,同時(shí)要求靜壓樁施工必須滿足技術(shù)規(guī)范。選用設(shè)備要考量實(shí)際情況,平衡分析技術(shù)難度與經(jīng)濟(jì)成本,在保證施工不超出工期的前提下,選擇1臺(tái)錘擊樁機(jī)與3臺(tái)靜力壓樁機(jī)。6#倉庫2臺(tái)靜力壓樁機(jī),7#倉庫1臺(tái)靜力壓樁機(jī)和一臺(tái)錘擊樁機(jī)壓邊樁,壓樁應(yīng)遵循由北向南、自西向東的方向開展施工任務(wù)。
4.3.2 靜壓樁施工工藝流程
為達(dá)到項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),施工需要嚴(yán)格按照工藝流程開展,關(guān)注各階段工作需要重點(diǎn)留意的地方。施工人員要根據(jù)技術(shù)規(guī)范要求,嚴(yán)格按照流程工作。圖1為靜壓樁施工工藝流程示意圖。
圖1 靜壓樁施工工藝流程
4.3.3 靜壓樁施工工藝控制
(1)測量放線。靜壓樁施工前需要進(jìn)行測量放線的相關(guān)工作,確定總圖關(guān)系建立在放出四大角樁的基礎(chǔ)上,當(dāng)確認(rèn)復(fù)核工作沒問題后,再開展測放樁位。使用長釘子緊固樁位,在樁上捆綁彩色編織帶,進(jìn)一步提高樁的緊固程度。最后,以中心樁徑作為直徑,使用白灰繞著樁位中心畫一個(gè)圓,完成對中操作。
(2)吊樁。吊樁要求預(yù)制樁強(qiáng)度必須達(dá)到100%才能起吊。起吊預(yù)制樁需要關(guān)注其與預(yù)制樁堆放位置間的距離,如果距離過大會(huì)引發(fā)安全事故。另外,起吊預(yù)制樁階段不能出現(xiàn)吊車拖樁的情況。預(yù)制樁起吊方式需要根據(jù)施工要求與現(xiàn)場情況選擇,如果采用單點(diǎn)起吊方式,施工必須遵循《安全操作規(guī)程》規(guī)范操作行為來確定吊點(diǎn)位置,為保證樁身進(jìn)入夾樁器時(shí)保持在垂直位置,應(yīng)該在吊車掛鉤處使用小橫梁(帶有兩個(gè)小滑輪)與吊繩起吊。
(3)樁身對中調(diào)直。應(yīng)分配兩人觀測樁機(jī)就位,協(xié)助樁機(jī)操作員完成整樁垂直度的控制工作,樁機(jī)兩側(cè)的垂直方向按照對中要求設(shè)有吊線錘,壓樁應(yīng)保證樁身垂直度達(dá)到要求并連續(xù)進(jìn)行。從樁身穩(wěn)定層面考量需要讓其沒入地下5m,插入樁的過程中一旦遇到阻力需要先拔出樁查看工況,清除障礙物后再繼續(xù)工作。在此環(huán)節(jié),操作人員需要關(guān)注工作執(zhí)行的全過程,嚴(yán)禁邊壓邊調(diào)的操作方式。
(4)壓樁。觀察施工狀況,不僅要注意壓力表還應(yīng)記錄施工信息。如果沉樁遇到阻力且已經(jīng)超出壓樁機(jī)允許的最大靜壓力,施工人員應(yīng)快速停止工作,防止斷樁,避免出現(xiàn)樁機(jī)傾斜的情況。壓樁需要按照規(guī)劃的路徑施工,秉持先長后短與由中間向兩邊施工的打樁原則進(jìn)行施工。
(5)機(jī)械連接。①管樁接頭采用機(jī)械連接;②先施壓(或打)一樁(在連接時(shí)處于下部位置,以下簡稱下樁段)至樁端外露出地面高度0.5m~0.8m(注意控制其垂直度);③將下樁段端頭上連接盒內(nèi)的雜物清理干凈;④用扳手將各根連接銷(圓形、有螺紋端)旋入上樁段端頭的螺孔內(nèi);⑤吊起并調(diào)整上樁段的中心軸線與下樁段重合并垂直;⑥將上樁段的連接銷對準(zhǔn)下樁段的連接盒后插入;⑦使兩樁段端頭表面貼緊。
(6)送樁。送樁前應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作:首先,需要在樁邊處添加墊木,使用水準(zhǔn)儀測量墊木頂面標(biāo)高,算出送樁的深度。其次,用石筆在送樁器上標(biāo)記送樁線,按照標(biāo)注信息在墊木頂面接觸送樁線時(shí)停止繼續(xù)壓樁的操作。
4.3.4 錘擊樁施工工藝控制
(1)錘擊法沉樁的基本原則。為保證沉樁施工工作的順利進(jìn)行并防止樁身損壞,沉樁施工應(yīng)遵循合理順序,重錘低擊,襯墊適當(dāng),力戒偏心并控制錘擊數(shù)。選用沖擊質(zhì)量為6.0T、沖程高度為2.0m左右的柴油錘;搭樁時(shí),應(yīng)連續(xù)施打,停歇時(shí)間不宜太長,沉樁過程貫入度控制在不小于50mm/10擊,總錘擊數(shù)不應(yīng)超過2 000擊,否則應(yīng)調(diào)整樁錘大小,用重錘低擊的方法以避免強(qiáng)打、超打。
(2)錘擊法沉樁的收錘控制標(biāo)準(zhǔn)。錘擊法施工的收錘應(yīng)根據(jù)到達(dá)的樁端持力層,按最后三陣貫入度為主要控制指標(biāo)。①以貫入度控制為主,樁尖進(jìn)入持力層深度或樁尖標(biāo)高作參考;②達(dá)到貫入度時(shí),應(yīng)繼續(xù)錘擊3陣,每陣10擊的平均貫入度不大于30mm;③由設(shè)計(jì)人員同有關(guān)單位現(xiàn)場試打樁時(shí)確定貫入度。
4.3.5 檢測要求
(1)全部工程樁施工完畢后,應(yīng)組織建設(shè)單位、施工單位以及質(zhì)檢等有關(guān)部門一同進(jìn)行質(zhì)量檢查,按照要求根據(jù)總量確定抽取數(shù)量,采用隨機(jī)的方式選擇檢查樁的同時(shí)保證隨機(jī)抽取的樁數(shù)量超過同一條件總樁數(shù)的1%(一般情況抽查數(shù)量都會(huì)超過3根,但是如果項(xiàng)目總樁數(shù)在20以內(nèi),應(yīng)保證隨機(jī)抽查的樁數(shù)大于2根)。檢查樁質(zhì)量的方式為靜載試驗(yàn),通過試驗(yàn)可以對單樁水平承載與抗壓能力進(jìn)行復(fù)核,得到單樁豎向抗壓(抗拔)靜載試驗(yàn)值,結(jié)合數(shù)據(jù)掌握基坑開挖段土層側(cè)阻力情況。在自然地面上測樁時(shí),靜載試驗(yàn)值為承載力特征值的兩倍+基坑開挖段土層總側(cè)阻力極限值;在基坑底測樁時(shí),靜載試驗(yàn)值為承載力特征值的兩倍。同時(shí),抽取100%工程樁進(jìn)行小應(yīng)變動(dòng)測試驗(yàn);對于3節(jié)及以上的預(yù)制樁或樁長超過40m的樁,還應(yīng)采用低應(yīng)變法之外的檢測方法進(jìn)行檢測,其檢測數(shù)量不得少于樁身完整性檢測總數(shù)的1/3(當(dāng)只能采用高應(yīng)變法時(shí),檢測數(shù)量不得少于樁身完整性檢測總數(shù)的1/6且不少于5根)。檢測方法與數(shù)量應(yīng)滿足《福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于進(jìn)一步規(guī)范樁基檢測的通知》(閩建建〔2017〕1號(hào))的相關(guān)要求。
(2)工程樁施工結(jié)束后,需要匯總整理施工資料并發(fā)給設(shè)計(jì)單位,資料內(nèi)容包括樁號(hào)平面圖、沉樁相關(guān)記錄與檢測報(bào)告等。建設(shè)單位的設(shè)計(jì)部門會(huì)按照資料對工程進(jìn)行研究,評審結(jié)束后,會(huì)給出關(guān)于是否執(zhí)行補(bǔ)樁的答復(fù),施工單位根據(jù)建設(shè)單位的正式答復(fù)決定沉樁設(shè)備是否退場。
采用PHC管樁靜壓法可以有效削減項(xiàng)目總成本,縮短施工周期,降低工作人員與管理人員的壓力,因其施工方式簡單易學(xué),已成為建筑企業(yè)常用的管樁施工方法。建筑企業(yè)應(yīng)結(jié)合技術(shù)應(yīng)用情況,積極挖掘PHC管樁靜壓法的價(jià)值,找出PHC管樁靜壓法存在的不足并進(jìn)行優(yōu)化與完善,為日后高效率、高質(zhì)量完成工程施工奠定基礎(chǔ)。