冷軋7標樁基工程施工技術總結**機動分公司基礎工程部：李俊【摘要】**股份不銹鋼分公司冷軋不銹帶鋼后續工程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計樁位分布零散，緊鄰相關建構筑物及生產設施，地下管線眾多，地質情況復雜，樁基施工難度非常大。本文通過論述在施工過程中結合施工現場實際，合理選配施工機械、緊密結合施工現場特點，針對性的采取了各種技術質量保護措施，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，保證了工程質量，對同類型的工程施工積累了施工經驗?！娟P鍵詞】樁基工程；施工；技術措施；建構筑物保護【引言】冷軋7標工程屬于全廠能源、公輔設施新建、改擴建工程，各單體建構筑物、生產設施、管網管線分布零散，施工戰線長，跨越時間、空間范圍廣。改擴建工程往往緊鄰原有建構筑物和生產設施，且地下管線眾多，須優先考慮保護好原有建構筑物和生產設施不受影響，然后再組織施工生產。1工程概況本工程屬于冷軋不銹帶鋼工程的后續工程，主要生產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施工程（包括冷軋公輔、全廠公輔），樁基工程主要包括的建構筑物有：擴建1＃循環水處理站、新建2＃循環水處理站、擴建冷軋廢水處理站、廢酸中和系統、續建和擴建給排水地下管廊、動力管網、全廠電纜隧道、新建9#雨水泵站等。各單體工程設施分布在廠區四號路、冷軋7路、五號路、六號路、型鋼北路、型鋼南路所包圍的區域內或附近，各單體工程設施分布相對零散，部分擴建項目緊鄰原有生產廠房和生產設施。本標段樁基工程設計主要采用PHC∮400、PHC∮500砼管樁，還有少量SP400鋼管樁，總樁量為1046套。設計選用的樁端持力層分別為7-1砂質粉土和9-1粉細砂，呈中密、密實狀態，具有低壓縮性，標貫擊數40~65。本樁基工程根據總包、業主總體安排部署，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日正式結束，施工時間較長。2樁基工程施工難點及特點2.1設計樁位緊鄰原有建構筑物和生產設施，打樁過程中的強烈振動和擠土效應會對鄰近設施產生影響。2.2動力管網鐵路段施工時，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，不便于常規的平面布置和施工流程安排，且與業主生產同步進行，增大了施工的難度性，由業主組織召開的此區域打樁方案討論專題會、工程施工協調會就達四次。2.3各單體工程設施分布零散，不在一個單一的施工區域內，就是相鄰的兩單體設施有的被架空能源介質管道隔開，有的被原有建構筑物隔開，有的被廠區道路隔開，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公輔設施須給主體設施讓步或創造條件，往往是施工場地受影響，一旦條件具備，施工須連續進行，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在動力管網管道支架基礎樁施工中，由于從場地地表至-20m深度的土體土質異常松軟，具有高壓縮性，打樁時，第一節樁下沉速度太快，在掛空錘的情況下，1~2次的錘擊數就導致樁沉入地表以下，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施的基本施工原則。在靠近建構筑物附近施工時，先施工靠近建構筑物附近的樁，然后逐步遠離原有建構筑物，采取跳打的施工方式，分散擠土，將擠土效應及振動危害降到最低。2.2施工機械設備選用根據設計樁長、地質情況，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，作業人員須來回起錘，多次控制油門，錘不能連續爆發。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，可以連續爆發錘擊，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，有時會出現一些樁頂標高超過規范允許的偏差。4工程施工難點的應對措施4.1在靠近原有建構筑物及生產設施附近施工時，采取以下措施：一是先沿建構筑物附近挖設防振溝，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行方案施工流程，先施工靠近鄰近建構筑物的樁，然后逐步遠離保護對象，逐步降低擠土效應。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，發現樁位與地下管線相碰的及時與業主、設計進行聯系，如為廢棄管線，應盡早拆除，不能拆除的上報設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，提交樁位移位設計聯絡單給設計征求修改意見。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奏進行作業；三是一旦發現樁身回彈、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動力管網鐵路段管道支架基礎樁基施工中，設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生產運行。為保證鐵軌、電纜溝不受施工影響，業主要求，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，各方經過反復的方案論證，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。三是根據施工進度預定樁材，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4.4本施工項目各單體分布非常零散，在各區域間有時間隔道路、架空管架、生產廠房等，為了節約施工成本，采取了以下措施，通過采用廢舊木模板鋪路架橋的方式，指揮監護到位，讓樁機、吊車在路面上行走轉至新的作業地點，有效減少了樁機、履帶吊拆卸、組裝的次數，即節約了施工時間，也節省了施工轉場運輸成本。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，手續齊全，措施到位，管理到位，不影響其它專業的施工。4.6在9#雨水泵站施工中，因設計樁頂標高為-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在動力管網管道支架基礎樁施工中，由于接近地表的幾層地基土土質軟弱，壓縮性高，導致第一節樁很難控制，為保證焊接質量，節約施工時間，采取的措施有，一是通過調配單節樁長，盡量將單節樁較長的放在第一節進行錘擊；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留螺孔內，然后在螺絲頂焊上一個卡環，這樣套上鋼絲繩后，即可用樁機將第一節樁拔出（如果是兩節樁都在地下，不宜采用此法），因為拔樁力小，樁身質量不會出現問題，已通過低應變測試鑒定完好。圖9：樁頭被送入地下圖10：沉入地下的樁被拔出5技術質量保證措施5.1保證樁身質量完好的技術措施嚴格控制單節樁的長度打樁施工過程中，當樁端在較硬的土層內貫人量較小時或遇地下障礙物時，樁身中部即會產生較大的抖動現象，導致樁身在瞬間損壞，實際施打中，我們同業主、供貨方緊密聯系嚴格控制單節樁長度在12m以內，施打時樁身相對平穩。嚴格控制樁的垂直度一是嚴格控制單節樁材的垂直度，避免樁身彎曲變形；二是嚴格控制樁入土時的垂直度，避免樁在錘擊時偏心受壓。樁入土時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力，使打樁應力分布均勻，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，當樁尖到達設計的持力層時，樁頭要經受千錘以上的錘擊，可謂是“千錘百煉”，在來回交替的錘擊拉、壓應力作用下，最后一節樁頭的混凝土材料易受疲勞破壞而產生裂縫，導致樁頭破損或斷樁現象的發生。為此，對樁頭附近的結構必須予以加固，本工程所使用的管樁最頂部一節樁，在樁頭1m范圍內均添加了鋼纖維，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量的完好性。避免打樁作業長時間中斷一套樁從開始施打到結束，最好避免長時間中斷。因為隨著時間的推移，樁周圍的土體應力恢復、固結，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，這種情況是經常發生的(如設備出故障、樁打壞或其它突發事件等)，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，加快打樁施工的節奏。5.2保證樁位平面位移、樁頂標高符合規范要求的技術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量僅滿足每臺機組一天作業量的上限。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生擠壓，造成已施工完的樁產生平面位移，情況嚴重的還會擠斷樁。對此，我們采取了跟蹤觀測的方法。如發現由于打樁擠土導致已施打樁平面位移加大，馬上停止打樁作業或限制每天的打樁作業量。沉樁過程中嚴格控制樁身的垂直度：規范規定邊樁為1／3樁徑，中間樁為1／2樁徑。根據此規定，樁長為60m的樁垂直度應嚴格控制在0．33％以內，比規范中樁身垂直度控制在0.5%內的標準更嚴格一些。嚴格控制樁頂標高對樁長在30m內的小樁，采用4.6T錘施打，有效控制了每次錘擊的貫入量，預防了在重錘錘擊的作用下，在樁錘油門控制不精準時導致的標高超出偏差。加強對水準儀的使用校核和原始標高控制點的復核，減少儀器誤差和測站誤差造成對標高控制的影響。6結論