某工業(yè)工程HC管樁工程技術(shù)總結(jié)

冷軋7標樁基工程施工技術(shù)總結(jié)**機動分公司基礎(chǔ)工程部：李俊【摘要】**股份不銹鋼分公司冷軋不銹帶鋼后續(xù)工程7標（簡稱冷軋7標）屬于全廠公輔、能源工程，樁基工程的主要特點是設(shè)計樁位分布零散，緊鄰相關(guān)建構(gòu)筑物及生產(chǎn)設(shè)施，地下管線眾多，地質(zhì)情況復(fù)雜，樁基施工難度非常大。本文通過論述在施工過程中結(jié)合施工現(xiàn)場實際，合理選配施工機械、緊密結(jié)合施工現(xiàn)場特點，針對性的采取了各種技術(shù)質(zhì)量保護措施，嚴格按照方案制定的施工流程組織施工，確保了樁基施工的順利進行，保證了工程質(zhì)量，對同類型的工程施工積累了施工經(jīng)驗?！娟P(guān)鍵詞】樁基工程；施工；技術(shù)措施；建構(gòu)筑物保護【引言】冷軋7標工程屬于全廠能源、公輔設(shè)施新建、改擴建工程，各單體建構(gòu)筑物、生產(chǎn)設(shè)施、管網(wǎng)管線分布零散，施工戰(zhàn)線長，跨越時間、空間范圍廣。改擴建工程往往緊鄰原有建構(gòu)筑物和生產(chǎn)設(shè)施，且地下管線眾多，須優(yōu)先考慮保護好原有建構(gòu)筑物和生產(chǎn)設(shè)施不受影響，然后再組織施工生產(chǎn)。1工程概況本工程屬于冷軋不銹帶鋼工程的后續(xù)工程，主要生產(chǎn)機組歸納為不銹鋼和碳鋼兩個單元，冷軋7標段施工范圍為擴建和新建部分公輔設(shè)施工程（包括冷軋公輔、全廠公輔），樁基工程主要包括的建構(gòu)筑物有：擴建1＃循環(huán)水處理站、新建2＃循環(huán)水處理站、擴建冷軋廢水處理站、廢酸中和系統(tǒng)、續(xù)建和擴建給排水地下管廊、動力管網(wǎng)、全廠電纜隧道、新建9#雨水泵站等。各單體工程設(shè)施分布在廠區(qū)四號路、冷軋7路、五號路、六號路、型鋼北路、型鋼南路所包圍的區(qū)域內(nèi)或附近，各單體工程設(shè)施分布相對零散，部分擴建項目緊鄰原有生產(chǎn)廠房和生產(chǎn)設(shè)施。本標段樁基工程設(shè)計主要采用PHC∮400、PHC∮500砼管樁，還有少量SP400鋼管樁，總樁量為1046套。設(shè)計選用的樁端持力層分別為7-1砂質(zhì)粉土和9-1粉細砂，呈中密、密實狀態(tài)，具有低壓縮性，標貫擊數(shù)40~65。本樁基工程根據(jù)總包、業(yè)主總體安排部署，共分五個階段施工，打樁工作從2008年1月17日正式開打，至2009年3月20日正式結(jié)束，施工時間較長。2樁基工程施工難點及特點2.1設(shè)計樁位緊鄰原有建構(gòu)筑物和生產(chǎn)設(shè)施，打樁過程中的強烈振動和擠土效應(yīng)會對鄰近設(shè)施產(chǎn)生影響。2.2動力管網(wǎng)鐵路段施工時，施工場地位于兩條鐵軌之間，打樁時，只封閉一條鐵路，另外一條繼續(xù)運行，材料堆放，樁機行走都不能碰鐵軌，施工場地異常狹小，不便于常規(guī)的平面布置和施工流程安排，且與業(yè)主生產(chǎn)同步進行，增大了施工的難度性，由業(yè)主組織召開的此區(qū)域打樁方案討論專題會、工程施工協(xié)調(diào)會就達四次。2.3各單體工程設(shè)施分布零散，不在一個單一的施工區(qū)域內(nèi)，就是相鄰的兩單體設(shè)施有的被架空能源介質(zhì)管道隔開，有的被原有建構(gòu)筑物隔開，有的被廠區(qū)道路隔開，不便于施工組織安排和施工機具的行走。需要來回拆卸、組裝樁機和吊車，給施工進度和安全文明施工帶來了嚴峻考驗。2.4公輔設(shè)施須給主體設(shè)施讓步或創(chuàng)造條件，往往是施工場地受影響，一旦條件具備，施工須連續(xù)進行，要安排加班加點，一口氣搶完，工期限制非常嚴格。2.59#雨水泵站部分樁頂標高設(shè)計為-10.4m，送樁深度為10m，增大了拔送樁桿的難度。2.6在動力管網(wǎng)管道支架基礎(chǔ)樁施工中，由于從場地地表至-20m深度的土體土質(zhì)異常松軟，具有高壓縮性，打樁時，第一節(jié)樁下沉速度太快，在掛空錘的情況下，1~2次的錘擊數(shù)就導(dǎo)致樁沉入地表以下，增加了焊接難度，降低了施工效率。3主要施工方法2.1樁基施工順序堅持先深后前，先大樁后小樁，從中間向四周分散，先主體工程后輔助設(shè)施的基本施工原則。在靠近建構(gòu)筑物附近施工時，先施工靠近建構(gòu)筑物附近的樁，然后逐步遠離原有建構(gòu)筑物，采取跳打的施工方式，分散擠土，將擠土效應(yīng)及振動危害降到最低。2.2施工機械設(shè)備選用根據(jù)設(shè)計樁長、地質(zhì)情況，樁量，工期等要求，該工程配備了一臺IPD85和一臺IPD90型號的打樁機，樁錘選用4.6T和6.2T筒式柴油錘。采用6.2T錘施工PHC500樁和樁長在30m以上的PHC400樁，4.6T錘主要施工樁長在30m以下的PHC400樁。根據(jù)本工程施工實際情況，在施工樁長在30m以下的PHC400樁時，打樁機配掛4.6T筒式柴油錘比6.2T筒式柴油錘施工功效要高，因為在持力層以上的較軟弱土體施工中，在錘擊過程中，由于樁的貫入度較大，易造成錘熄火，作業(yè)人員須來回起錘，多次控制油門，錘不能連續(xù)爆發(fā)。相比而言，當采用4.6T錘時，在樁錘擊過程中，樁的貫入度相對小一些，錘不會總是熄火，可以連續(xù)爆發(fā)錘擊，有效減少了單根樁的打樁時間，從而提高了功效。另外，使用4.2T小錘時，樁頂標高相對而言要好控制很多，而采用6.2T施工時，有時會出現(xiàn)一些樁頂標高超過規(guī)范允許的偏差。4工程施工難點的應(yīng)對措施4.1在靠近原有建構(gòu)筑物及生產(chǎn)設(shè)施附近施工時，采取以下措施：一是先沿建構(gòu)筑物附近挖設(shè)防振溝，防振溝深2m，寬1m；二是采取間隔式跳打，間隔之間的樁位距離至少為3m以上；三是在鄰近建構(gòu)筑物附近打樁時，降低打樁速率，日樁量控制在6~8根以下；四是打樁過程嚴格執(zhí)行方案施工流程，先施工靠近鄰近建構(gòu)筑物的樁，然后逐步遠離保護對象，逐步降低擠土效應(yīng)。圖1：樁機緊貼廢水處理站廠房邊打樁圖2：樁機在管架邊打樁4.2在樁位附近及下方有地下管線通過或存在地下障礙物時，必須先探明地下管線走向，比較地下管線的坐標走向與樁位坐標的間隔差距，發(fā)現(xiàn)樁位與地下管線相碰的及時與業(yè)主、設(shè)計進行聯(lián)系，如為廢棄管線，應(yīng)盡早拆除，不能拆除的上報設(shè)計院進行樁位坐標修改。對于樁位與地下管線或障礙物相隔距離特別近的，提交樁位移位設(shè)計聯(lián)絡(luò)單給設(shè)計征求修改意見。對確實不能修改的，采取以下保護措施：一是采用人工探挖，探挖深度按照**規(guī)定一般為2m，當探明地下管線走向后，進行四方簽字確認，在管線邊緣上插上長度大于2m的鋼圖3：樁端在地下約2.2m遇障礙物圖4：樁邊緣離地下通訊電纜埋管邊緣僅10cm筋棍，鋼筋棍應(yīng)垂直，然后回填土壓實，再重新定好樁位坐標；二是在樁下插過程中，必須嚴格控制好樁身垂直度，樁尖不能偏向管線方向，待樁下沉至3~5米后，方可判斷樁已避開地下管線或障礙物，然后按照正常施工節(jié)奏進行作業(yè)；三是一旦發(fā)現(xiàn)樁身回彈、抖動或者迅速偏斜，要立即停錘，將情況上報上級管理部門，待分析原因后再進行探挖，清除障礙物等。4.3動力管網(wǎng)鐵路段管道支架基礎(chǔ)樁基施工中，設(shè)計樁位布置在兩條鐵軌之間，在管到支架南面還有地下電纜溝，南面鐵路在樁基施工期間繼續(xù)生產(chǎn)運行。為保證鐵軌、電纜溝不受施工影響，業(yè)主要求，鐵軌上不能堆放任何東西，在兩條鐵路之間的施工凈距離只有6.5~7米。管道支架北面的鐵路在施工期間停止火車通行，北面一條鐵路的旁邊是路邊綠化和路燈，綠化帶邊是型鋼南路。鐵路中樁基施工時間限定在20天以內(nèi)，各方經(jīng)過反復(fù)的方案論證，最終采取打樁的施工工藝。在施工中采取了以下技術(shù)措施：一是合理安排施工流程，進行流動的平面布置，樁機組裝拆卸只能在型鋼南路、四號路口附近，打樁施工只能是從場地西面向東面一頭進行退打，電焊房放在打樁機的西面跟著樁機一起移動。吊機只能站在型鋼南路上移動，且位于樁機的斜向，便于吊車擺樁和喂樁。二是在施工過程中遇到地下障礙物時，此根樁暫不施工，接著打后面的樁，待后面的樁施工完畢后退回來時再打。三是根據(jù)施工進度預(yù)定樁材，每天的樁不能進太多，不然沒有場地放，吊機要來回倒運，反而影響施工效率。四是為了保證安全文明施工，吊車在道路上行走時，履帶下要鋪墊木板，在吊機修理時下面要放好紙板隔離廢油。施工場地型鋼南路施工場地型鋼南路鐵路四號路鐵路四號路圖5：樁機在型鋼南路、四號路口附近組裝圖6：鐵路段施工場地原地貌圖7：樁機在鐵路中間施工圖8：吊車在型鋼南路作業(yè)4.4本施工項目各單體分布非常零散，在各區(qū)域間有時間隔道路、架空管架、生產(chǎn)廠房等，為了節(jié)約施工成本，采取了以下措施，通過采用廢舊木模板鋪路架橋的方式，指揮監(jiān)護到位，讓樁機、吊車在路面上行走轉(zhuǎn)至新的作業(yè)地點，有效減少了樁機、履帶吊拆卸、組裝的次數(shù)，即節(jié)約了施工時間，也節(jié)省了施工轉(zhuǎn)場運輸成本。4.5為了滿足施工需求，在主體工程附近施工時，為了給主體工程讓步，往往要提前進行策劃，做到一旦開始施工，手續(xù)齊全，措施到位，管理到位，不影響其它專業(yè)的施工。4.6在9#雨水泵站施工中，因設(shè)計樁頂標高為-10.4m，送樁深度達10m，采取的措施是，對送樁桿進行改良，樁帽做成喇叭口，送樁桿直徑與樁身直徑基本相當,可減少土體對送樁桿的阻力。送樁桿接縫之間焊接加勁板，加固接縫處的焊縫抗拉強度。拔送樁桿時采用樁機和吊車同時上拔，減小樁機直接拔送樁桿超載用力的危險性。4.7在動力管網(wǎng)管道支架基礎(chǔ)樁施工中，由于接近地表的幾層地基土土質(zhì)軟弱，壓縮性高，導(dǎo)致第一節(jié)樁很難控制，為保證焊接質(zhì)量，節(jié)約施工時間，采取的措施有，一是通過調(diào)配單節(jié)樁長，盡量將單節(jié)樁較長的放在第一節(jié)進行錘擊；二是在已沉入地面的樁頂上套上兩個對稱的大螺絲，螺絲正好可套進樁端法蘭盤預(yù)留螺孔內(nèi)，然后在螺絲頂焊上一個卡環(huán)，這樣套上鋼絲繩后，即可用樁機將第一節(jié)樁拔出（如果是兩節(jié)樁都在地下，不宜采用此法），因為拔樁力小，樁身質(zhì)量不會出現(xiàn)問題，已通過低應(yīng)變測試鑒定完好。圖9：樁頭被送入地下圖10：沉入地下的樁被拔出5技術(shù)質(zhì)量保證措施5.1保證樁身質(zhì)量完好的技術(shù)措施嚴格控制單節(jié)樁的長度打樁施工過程中，當樁端在較硬的土層內(nèi)貫人量較小時或遇地下障礙物時，樁身中部即會產(chǎn)生較大的抖動現(xiàn)象，導(dǎo)致樁身在瞬間損壞，實際施打中，我們同業(yè)主、供貨方緊密聯(lián)系嚴格控制單節(jié)樁長度在12m以內(nèi)，施打時樁身相對平穩(wěn)。嚴格控制樁的垂直度一是嚴格控制單節(jié)樁材的垂直度，避免樁身彎曲變形；二是嚴格控制樁入土?xí)r的垂直度，避免樁在錘擊時偏心受壓。樁入土?xí)r如不能嚴格控制垂直度，將會造成樁在土中形成拐點。施打時樁身容易在土中斷裂。及時更換樁墊做到一樁一墊，樁墊厚度大于100mm，材料用蜂窩紙，樁墊的作用可以降低樁的錘擊應(yīng)力，使打樁應(yīng)力分布均勻，延長撞擊時間以利于樁的貫入，可以有效保護樁頭不受破壞。合理安排打樁順序打樁的順序應(yīng)為先里后外，從中間向四周施打，盡量避免打“封閉樁”以減小樁入土的難度。增加樁頭強度對長樁而言，當樁尖到達設(shè)計的持力層時，樁頭要經(jīng)受千錘以上的錘擊，可謂是“千錘百煉”，在來回交替的錘擊拉、壓應(yīng)力作用下，最后一節(jié)樁頭的混凝土材料易受疲勞破壞而產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致樁頭破損或斷樁現(xiàn)象的發(fā)生。為此，對樁頭附近的結(jié)構(gòu)必須予以加固，本工程所使用的管樁最頂部一節(jié)樁，在樁頭1m范圍內(nèi)均添加了鋼纖維，實踐證明添加鋼纖維的樁抗擊打的能力強，很好的保證了樁身質(zhì)量的完好性。避免打樁作業(yè)長時間中斷一套樁從開始施打到結(jié)束，最好避免長時間中斷。因為隨著時間的推移，樁周圍的土體應(yīng)力恢復(fù)、固結(jié)，土體對樁身的裹緊力增加，這樣打樁就會比較困難，實際上，在施工中，這種情況是經(jīng)常發(fā)生的(如設(shè)備出故障、樁打壞或其它突發(fā)事件等)，一旦遇到這種情況，一定要先用小檔位施打，待樁周圍的土松動后再根據(jù)情況慢慢加大檔位，切不可盲目施打。做好組織安排，盡量減少樁在土體中休止的時間，加快打樁施工的節(jié)奏。5.2保證樁位平面位移、樁頂標高符合規(guī)范要求的技術(shù)措施嚴格控制小樣樁定位的準確性工程中，我們放棄了大面積施放小樣樁的作法，每次所施放的小樣樁數(shù)量僅滿足每臺機組一天作業(yè)量的上限。這就避免了由于打樁擠土對小樣樁擠壓所造成的平面位移。同時，班組測量人員在沉樁之前還對小樣樁進行復(fù)核，及時糾正小樣樁的平面位移。加強施工過程的跟蹤觀測打樁擠土容易對已施打完的樁產(chǎn)生擠壓，造成已施工完的樁產(chǎn)生平面位移，情況嚴重的還會擠斷樁。對此，我們采取了跟蹤觀測的方法。如發(fā)現(xiàn)由于打樁擠土導(dǎo)致已施打樁平面位移加大，馬上停止打樁作業(yè)或限制每天的打樁作業(yè)量。沉樁過程中嚴格控制樁身的垂直度：規(guī)范規(guī)定邊樁為1／3樁徑，中間樁為1／2樁徑。根據(jù)此規(guī)定，樁長為60m的樁垂直度應(yīng)嚴格控制在0．33％以內(nèi)，比規(guī)范中樁身垂直度控制在0.5%內(nèi)的標準更嚴格一些。嚴格控制樁頂標高對樁長在30m內(nèi)的小樁，采用4.6T錘施打，有效控制了每次錘擊的貫入量，預(yù)防了在重錘錘擊的作用下，在樁錘油門控制不精準時導(dǎo)致的標高超出偏差。加強對水準儀的使用校核和原始標高控制點的復(fù)核，減少儀器誤差和測站誤差造成對標高控制的影響。6結(jié)論