脫榫率 商則清
【摘要】河道工程預(yù)制鋼筋混凝土板樁施工過程中,板樁脫隼不可避免,在發(fā)現(xiàn)脫隼后常采取補(bǔ)救措施,但是工程總體質(zhì)量、美觀尚會(huì)受到影響。文章列舉了幾種控制方法,使板樁脫榫率降低到一個(gè)比較低的值。
【關(guān)鍵詞】板樁脫隼;板樁脫隼率;板樁間隙;跟蹤系統(tǒng);過程控制;導(dǎo)向架;垂直度;平面定位
按照規(guī)范板樁間隙超過20mm即為脫榫。所以板樁間隙必須控制在規(guī)范范圍內(nèi)。近年上海地區(qū)河道工程樁基礎(chǔ)工程板樁施工,脫榫率主要維持在百分之零點(diǎn)五(千分之五左右)左右,對(duì)工程總體質(zhì)量來說是一個(gè)瑕疵,但是板樁施工無法達(dá)到理想化零脫隼率,如何加強(qiáng)板樁施工的質(zhì)量控制尤為關(guān)鍵。在遇到板樁脫隼情況下通常采取補(bǔ)救措施來彌補(bǔ)質(zhì)量上的缺陷,但是或多或少顯現(xiàn)出這樣那樣的問題。本文旨在研究降低河道工程預(yù)制鋼筋混凝土板樁施工脫榫率,做到在施工過程中盡量控制脫隼,使脫榫率降至一個(gè)較低的水平。
1、工程介紹
大泖港上游河道防洪工程(一期),工程主要包括加高加固堤防工程58.10km,新建防汛道路48.82km,新建支河口橋梁18座,種植綠化22.43萬m2,工程被列入上海市水務(wù)局重大工程。本文撰寫依據(jù)為為9標(biāo)段,岸線長度7207.33m,工程樁基為3種形式:方樁、板樁、樹根樁。
2、確認(rèn)導(dǎo)致脫隼的主要原因
綜合通過人員、設(shè)備、材料、方法等方面分析,確定導(dǎo)致脫榫的主要原因:施工人員思想松懈;打樁機(jī)器原因;樁錘配置不當(dāng);輔助設(shè)備欠缺;預(yù)制樁質(zhì)量不達(dá)標(biāo);施工順序不合理;軟硬地基未區(qū)別對(duì)待;夜間、雨雪天施工影響;垂直度控制不佳;平面定位不佳。
3、導(dǎo)致脫隼的主要原因分析及應(yīng)對(duì)措施
3.1 施工人員思想松懈。原因分析:項(xiàng)目在開工之初,業(yè)已選調(diào)入熟練的施工人員,并對(duì)所有操作人員都進(jìn)行了培訓(xùn)及技術(shù)交底,所有操作人員已經(jīng)能滿足施工需要,通過連續(xù)7天的現(xiàn)場排查,板樁施工隊(duì)伍都具有類似施工經(jīng)驗(yàn),但長時(shí)間施工,工人多少有點(diǎn)懈怠心里。應(yīng)對(duì)措施:考慮工程特殊性,進(jìn)行每天進(jìn)行一次現(xiàn)場安全技術(shù)交底。每天早上定時(shí)在工地現(xiàn)場集合,脫榫預(yù)防知識(shí)宣講。施工過程加強(qiáng)規(guī)范管理。重點(diǎn)檢查施工順序及操作是否得當(dāng)。檢查導(dǎo)向架尺寸、固定、磨損、松動(dòng)或缺件。作業(yè)前檢查緩沖膠墊、提錘落錘高度是否合理。吊樁喂樁是否合理。
3.1.1 強(qiáng)化教育培訓(xùn)活動(dòng),不斷提高全員工作意識(shí)。通過一系列的培訓(xùn)、教育和實(shí)際操作訓(xùn)練,大大提高了全員的法律意識(shí),處理問題的能力和技能,增強(qiáng)了全體職工工作的自覺性,提高了隊(duì)伍整體素質(zhì),從根本上解決施工人員思想松懈問題。
3.1.2 建立健全獎(jiǎng)罰機(jī)制,調(diào)動(dòng)工作人員的積極性。健全獎(jiǎng)罰機(jī)制是調(diào)動(dòng)工人工作積極性有效途徑,為營造“比、學(xué)、趕、幫、超”良好競爭氛圍,對(duì)施工現(xiàn)場作業(yè)人員進(jìn)行不定期的考核。
3.2 打樁機(jī)器原因。對(duì)于現(xiàn)場使用的機(jī)械,因趕工需要,有的機(jī)器達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn),就進(jìn)行施工。應(yīng)對(duì)措施:開打前,檢查所有證書齊全。經(jīng)進(jìn)場前檢測機(jī)構(gòu)專門進(jìn)行了檢測,檢測為合格方可施工。加樁墊,墊平樁頭,低錘慢擊或垂直度糾正等處理;嚴(yán)格按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樁的制作;樁帽變形進(jìn)行糾正。
3.3 樁錘配置不當(dāng)。原因分析:打樁設(shè)備滿足條件的情況下,有的樁機(jī)配備的錘重大小會(huì)直接影響,沉樁下沉速度。問題如下:重量輕的樁選用樁錘過重,重量重的樁選用樁錘過輕。應(yīng)對(duì)措施:根據(jù)板樁長度、厚度、寬度、重量不同,選用合適的樁錘,一般情況下6-9m,宜選用1.2-2.5t樁錘,10m-15m板樁宜采用1.8-2.5t樁錘,超過15m-22m長的板樁宜選用2.5-3.2tt的樁錘。
3.4 輔助設(shè)備欠缺。原因分析:對(duì)現(xiàn)場檢查,現(xiàn)場樁機(jī)除了導(dǎo)向架、測量儀器,無其他輔助設(shè)備,特別是樁機(jī)施工過程中,單機(jī)自吊自打施工,這樣導(dǎo)致樁機(jī)孤立施工,質(zhì)量難保障。應(yīng)對(duì)措施:改進(jìn)導(dǎo)向架、制作輔助糾偏設(shè)備、配備專門的吊裝、喂樁吊機(jī)。
3.4.1 改進(jìn)導(dǎo)向架:原來定位的導(dǎo)向架前部是鐵質(zhì)嵌套,以前面樁為固定,后頭是槽鋼插入地下固定。改進(jìn)后的導(dǎo)向架為前部配鋼絲繩來系栓,方便取出導(dǎo)向架,導(dǎo)向架前部兩側(cè)分別用1根2m長槽鋼焊于導(dǎo)向架底部,施工時(shí)候插入地下,后部用一根2m長定位槽鋼插入地下。優(yōu)點(diǎn)是:原來導(dǎo)向架,后面樁施工時(shí)極容易將前面已經(jīng)打好的板樁帶移位,那么后續(xù)樁施工會(huì)跟著錯(cuò)位。改進(jìn)后的導(dǎo)向架對(duì)前面樁影響很小,固定下根樁的位置效果極好。
3.4.2 制作輔助糾偏設(shè)備:根據(jù)預(yù)制混凝土厚度不同,制作略寬于混凝土厚度5cm的輔助糾偏設(shè)備。如圖3(示意),混凝土板樁為25cm,那么制作糾偏設(shè)備,槽寬取30cm。此設(shè)備的用法是,在樁機(jī)喂樁后,定位完畢后,施打前,將樁扭扳至軸線上,才能施打。優(yōu)點(diǎn)是:以往工人用手直接轉(zhuǎn),費(fèi)力,再者工人施工過程中,時(shí)常樁扳轉(zhuǎn)不動(dòng)的情況,習(xí)慣性就不扳轉(zhuǎn)到位直接打。此輔助糾偏設(shè)備可避免此類事情發(fā)生,即節(jié)省了時(shí)間,又省了工人力氣。還能保障質(zhì)量。
3.4.3 配備專門吊裝、喂樁吊機(jī):現(xiàn)場施工,吊裝喂樁不規(guī)范,調(diào)入履帶吊,配合吊裝,喂樁,確保預(yù)制樁在施工中精確到達(dá)指定位置、不拖拉損壞現(xiàn)象。
3.5 預(yù)制樁質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。原因分析:預(yù)制樁強(qiáng)度未打到即開始施工,導(dǎo)致樁開裂現(xiàn)象,間接導(dǎo)致榫槽錯(cuò)位。樁頂面傾斜、橫截面相對(duì)兩邊之差、凸榫(或凹榫)高度、榫槽中心與樁軸線偏移榫槽表面錯(cuò)牙、樁長、表面平整度、樁身彎曲矢高、樁尖與樁縱軸線偏移、預(yù)埋件位置等基本要素不符合要求。應(yīng)對(duì)措施:將進(jìn)場的板樁按30%比例的根數(shù)進(jìn)行檢測,分別看檢測報(bào)告,及實(shí)地回彈檢測,混凝土強(qiáng)度。外觀檢測:樁頂面傾斜、橫截面相對(duì)兩邊之差、凸榫(或凹榫)高度、榫槽中心與樁軸線偏移榫槽表面錯(cuò)牙、樁長、表面平整度、樁身彎曲矢高、樁尖與樁縱軸線偏移、預(yù)埋件位置。這些項(xiàng)目必須達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
3.6 施工順序不合理。原因分析:施工過程中,因工人原因考慮方便自行安排施工順序。應(yīng)對(duì)措施:施工及質(zhì)檢人員嚴(yán)格檢查施工順序并按下列順序?qū)嵤簶段环艠?、?fù)核—樁機(jī)安裝就位—吊樁就位—沉樁并觀測—打樁—移樁機(jī)。
3.7 軟硬地基未區(qū)別對(duì)待。原因分析:施工過程,沒有制定不同地基處理方案,軟土地基、硬地基采用同一施工參數(shù)。針對(duì)措施:落實(shí)特殊地基段處理措施,采取持續(xù)跟蹤,收集數(shù)據(jù),制定最佳施工強(qiáng)度。地勘報(bào)告描述,一個(gè)區(qū)段的地質(zhì)情況,一般不能詳細(xì)到某點(diǎn)或線上,這樣施工時(shí)候,不能明確具體詳細(xì)位置,再者不能明確施工強(qiáng)度,還需采集數(shù)據(jù),得出代表依據(jù),指導(dǎo)施工,確保特殊地段施工質(zhì)量。
嚴(yán)格控制初始落錘高度及標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度錘擊數(shù)。優(yōu)點(diǎn):軟基地段,減少?zèng)_擊頻率,避免受力不均,預(yù)制樁滑移;硬基地段,增大沖擊頻率,更好穿刺,避免受障礙影響,預(yù)制樁偏軌。通過小組試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)得到初始最佳落錘高度2m時(shí),其最佳錘擊數(shù)、貫入度見下圖附圖,方能保障板樁施工不脫榫。
針對(duì)本工程板樁施工控制在上圖最佳錘擊數(shù)及最佳貫入度時(shí),能保障軟基地段、硬基地段板樁脫榫率極大降低。
其他類似工程可分別獲取最佳錘擊數(shù)、最佳貫入度,作為指導(dǎo)施工的依據(jù)。
3.8 夜間、雨雪天施工影響
3.8.1 夜間施工影響。原因分析:夜間施工,光照不足,導(dǎo)致工人操作不當(dāng)。針對(duì)措施:夜間施工影響。采用無影燈,提供充足的室外照明,做到光照無死角。
3.8.2 雨雪天施工影響。原因分析:雨雪天施工,導(dǎo)致樁機(jī)剎車打滑,間接導(dǎo)致樁錘脫鉤現(xiàn)象,使得錘擊不受人為控制,不該落錘時(shí)機(jī),自動(dòng)落錘,碰撞預(yù)制樁。針對(duì)措施:備足防滑粉,在特殊天氣開工前及施工中每間隔半小時(shí)時(shí)間,分別在剎車位置,及卷揚(yáng)機(jī)部位涂抹。
3.9 垂直度控制不佳
3.9.1 施工前影響。原因分析:施工前樁的垂直度定位不佳。針對(duì)措施:調(diào)整好板樁架的水平度和滑道的垂直度,通過吊車送樁至板樁架?,F(xiàn)場樁機(jī)調(diào)平裝置粗平后,必須用兩臺(tái)經(jīng)緯儀器調(diào)平、細(xì)平。
3.9.2 施工中樁垂直度無法很好保障。原因分析:施工過程當(dāng)中樁扭曲,導(dǎo)致垂直度不符合要求。針對(duì)措施:按“重錘輕打”的規(guī)律操作。打樁開始至入土2m期間,發(fā)現(xiàn)偏斜應(yīng)及時(shí)停機(jī)調(diào)整,如有可能應(yīng)把樁拔除,清障回填后重新沉樁。在樁機(jī)不停移動(dòng)或施打過程中,產(chǎn)生略微傾斜,導(dǎo)致打樁傾斜。每臺(tái)樁機(jī)配備兩臺(tái)經(jīng)緯儀控制垂直度同時(shí),增加吊繩,在過程中能保障指揮員、打樁人員都能參考吊繩,樁機(jī)垂直度、樁垂直度,發(fā)現(xiàn)異常,立即調(diào)整。
3.10 平面定位不佳
3.10.1 初始平面定位不佳。原因分析:初始定位不準(zhǔn),施工過程施工控制基線走位。針對(duì)措施:每臺(tái)樁機(jī)配備1臺(tái)GPS,1臺(tái)全站儀,復(fù)核初始放的樁位,確保誤差在允許范圍內(nèi)。
3.10.2 施工中平面定位不佳。原因分析:施工中樁標(biāo)走位,在施打前一根樁后,導(dǎo)向架產(chǎn)生錯(cuò)位,間接導(dǎo)致下根樁位置走偏,而且放的樁位在樁機(jī)正下方,工人根本看不到,全憑感覺,導(dǎo)向架還會(huì)把放的標(biāo)志壓住,或擠倒掉。針對(duì)措施:將施工位置,盡量加寬開槽,增大作業(yè)面,減少工人懷有僥幸心理間接偏位。目前現(xiàn)場定位的方式插標(biāo),但此方法有個(gè)缺點(diǎn)是,施工過程極容易受機(jī)器移動(dòng)及土體擠脹損壞,所以在插標(biāo)的基礎(chǔ)上,撒設(shè)一條石灰線,即使插標(biāo)損壞移動(dòng),石灰線還能幫助工人明確線型。
4、結(jié)語
通過以上措施在本工程的應(yīng)用,使得板樁脫榫率從千分之五降低至千分之二以下,對(duì)其他工程存在的質(zhì)量通病與防治措施提出了一些意見和建議。供大家共同探討,以降低河道工程預(yù)制鋼筋混凝土板樁施工脫榫率。