靜壓樁自動(dòng)記錄儀在工程中的應(yīng)用

1 工程概況

陳塘莊熱電廠煤改氣搬遷項(xiàng)目打樁2標(biāo)段工程包括主廠房 17～30軸、2#汽機(jī)、3#～4#燃機(jī)、3#～4#鍋爐本體及其封閉結(jié)構(gòu)、3#～4#煙囪及其封閉結(jié)構(gòu)、3#～4#燃機(jī)過(guò)渡段及吸風(fēng)口、主變壓器、220 kVGIS樓、冷卻塔的打樁。包括φ600mm預(yù)制管樁1 230根；φ400mm預(yù)制管樁2 027根，其中管徑為400mm管樁為施工中的重點(diǎn)。

2 工程重點(diǎn)和難點(diǎn)

1）工程基礎(chǔ)體量龐大，采用靜壓法施工的預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁，管徑400mm，樁長(zhǎng)22m，體量大、接樁數(shù)量多，焊接質(zhì)量的好壞直接影響樁基施工質(zhì)量。

2）雖總工期9月，但個(gè)別單位工程工期緊張，其中2#冷卻塔工程695根管樁，僅20 d工期，現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜，大部分施工區(qū)域是魚(yú)塘回填，又恰逢雨季，雨后部分場(chǎng)地有沉降，易導(dǎo)致樁位偏差，給樁基施工質(zhì)量控制帶來(lái)很大難度。

3 靜壓樁施工自動(dòng)記錄儀

施工時(shí)，采用了靜壓樁施工自動(dòng)記錄儀技術(shù)。靜壓樁施工自動(dòng)記錄儀是利用微電子傳感系統(tǒng)，將靜力壓樁機(jī)在壓樁過(guò)程中不同深度的壓樁力值轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)傳輸系統(tǒng)傳輸給記錄系統(tǒng)后，由記錄系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄存儲(chǔ)并顯示壓力值隨深度變化的數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)。

靜壓樁施工自動(dòng)記錄儀具有對(duì)壓樁力實(shí)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集記錄、曲線(xiàn)顯示、存儲(chǔ)打印功能，在施工中可以準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄每根靜壓樁在壓入地層時(shí)的受力情況。壓樁力的測(cè)量精準(zhǔn)度高且原始數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法人為更改，確保記錄數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

儀器配套提供壓樁數(shù)據(jù)后處理軟件，該軟件具有存儲(chǔ)壓樁數(shù)據(jù)庫(kù)功能，可對(duì)每根樁的原始數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)以及整體壓樁施工情況，進(jìn)行檢索、查詢(xún)和輸出。

在施工過(guò)程中，特別在施工試樁過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)沉樁問(wèn)題，可以在現(xiàn)場(chǎng)將壓樁過(guò)程中的深度/壓力值曲線(xiàn)重新完整顯示，為解決沉樁問(wèn)題或下一步施工分析提供定量化的依據(jù)。

產(chǎn)品取代了人工記錄，解決了建筑基礎(chǔ)靜壓樁施工，對(duì)每根樁都能進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)記錄的難題，為施工方和監(jiān)理部門(mén)提供可靠的施工數(shù)據(jù)。

4 工程應(yīng)用

在靜壓樁施工自動(dòng)記錄儀安裝前，組織了相關(guān)施工人員進(jìn)行了儀器操作方法的培訓(xùn)，對(duì)如何使用該儀器、操作步驟、注意事項(xiàng)等問(wèn)題，要求其掌握并認(rèn)真學(xué)習(xí)了DBQ29-20—2012《靜壓樁施工自動(dòng)記錄儀應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》。

在開(kāi)始進(jìn)行壓樁監(jiān)測(cè)之前，對(duì)靜力壓樁機(jī)機(jī)型、壓樁力范圍、設(shè)備完好程度、油缸規(guī)格及數(shù)量進(jìn)行了解，以便安裝配套的靜壓樁施工自動(dòng)記錄儀，再對(duì)整機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行試運(yùn)行，檢查深度、壓力傳感器有無(wú)漏油、松動(dòng)、破損及連接電纜是否破損、松動(dòng)或脫落。儀器使用前輸入工程信息，包括工程名稱(chēng)、樁號(hào)、報(bào)警值、樁型、樁長(zhǎng)、接樁形式、場(chǎng)地標(biāo)高、樁頂標(biāo)高等數(shù)據(jù)。

靜壓樁施工過(guò)程中，通過(guò)儀器顯示屏上曲線(xiàn)圖可隨時(shí)監(jiān)測(cè)到每厘米壓樁深度的壓力值；管理人員通過(guò)USB端口可定期（每天或每周）傳輸或轉(zhuǎn)存施工數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成并打印《靜壓預(yù)制樁（方樁、管樁）施工記錄》以及儀器獨(dú)創(chuàng)的《靜壓樁施工自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)圖》。依據(jù)GB 50300—2001《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》和GB 50202—2002《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的規(guī)定，不僅規(guī)范了施工記錄，提高了記錄數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，避免人為因素的干擾，更主要的是它突破了現(xiàn)有施工驗(yàn)收規(guī)范的要求，增加了曲線(xiàn)圖的形式，使施工信息更加直觀，方便對(duì)比分析。使靜壓樁施工的記錄方法和數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)有國(guó)家規(guī)范的要求。

本工程儀器設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)，做好施工過(guò)程控制監(jiān)測(cè)和記錄，杜絕人工記錄壓樁力值時(shí)的錯(cuò)記、漏記，杜絕施工中漏樁和樁長(zhǎng)不到位現(xiàn)象，有效控制樁頂標(biāo)高偏差和樁位偏差，同時(shí)可以監(jiān)測(cè)壓樁和接樁時(shí)長(zhǎng)，準(zhǔn)確記錄每根樁成樁時(shí)間。

在壓樁過(guò)程中，如果某一深度范圍的壓樁力曲線(xiàn)出現(xiàn)明顯異常時(shí)會(huì)及時(shí)報(bào)警，有效記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)，給設(shè)計(jì)提供依據(jù)，可及時(shí)查明原因，做好事中控制。利用最大壓樁力報(bào)警功能，保證壓樁力始終處于規(guī)定范圍內(nèi)，確保壓樁順利進(jìn)行。

靜壓樁施工完畢后，技術(shù)人員將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)記錄數(shù)據(jù)導(dǎo)出，及時(shí)整理備份，打印《靜壓預(yù)制樁（方樁、管樁）施工記錄》和《靜壓樁施工自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)圖》并由相關(guān)責(zé)任人簽字確認(rèn)。

以本工程第46#樁為例，靜壓預(yù)制樁（方樁、管樁）施工記錄見(jiàn)表1。

表1 靜壓預(yù)制樁（方樁、管樁）施工記錄

表1詳細(xì)記錄了第46#樁每延米壓樁力值。在壓樁過(guò)程中，可根據(jù)儀器顯示壓樁力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)樁機(jī)壓樁力進(jìn)行控制，確保壓樁順利進(jìn)行。

圖1為每根樁每延米壓樁力值變化曲線(xiàn)。

圖1 靜壓樁施工自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)

根據(jù)表1和圖1顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，與前期地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)對(duì)比，可進(jìn)一步辯證前期地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，對(duì)下一步施工分析提供定量化的依據(jù)，可摸清場(chǎng)地工程地質(zhì)情況，尤其是持力層的起伏情況，給設(shè)計(jì)提供合理的持力層位置和選擇樁頭標(biāo)高尺寸。通過(guò)分析每根樁壓樁力值變化，來(lái)控制沉樁速率，從而選擇合理壓樁工序，以便于樁基施工。根據(jù)每根樁壓樁力值變化，判斷擠土效應(yīng)，從而選擇合理壓樁順序，減少樁位的偏差，更好地解決了沉樁問(wèn)題。

5 施工實(shí)施效果

通過(guò)實(shí)施靜壓樁施工自動(dòng)記錄儀技術(shù)，預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁施工質(zhì)量全部符合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范規(guī)定，保證了工程質(zhì)量，達(dá)到了所制定的活動(dòng)目標(biāo)。陳塘莊熱電廠煤改氣搬遷工程與其他工程樁位偏差對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 樁位偏差對(duì)比

根據(jù)GB 50202—2002的規(guī)定，本工程的管徑為400mm預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁的樁位偏差值控制在100mm以?xún)?nèi)，樁頂標(biāo)高偏差控制在±50mm以?xún)?nèi)。復(fù)測(cè)結(jié)果，樁位偏差＜60mm，樁頂標(biāo)高偏差在±40mm以?xún)?nèi)。基樁檢測(cè)，樁身完整性檢測(cè)Ⅰ類(lèi)樁占98%以上。施工質(zhì)量均達(dá)到了優(yōu)質(zhì)工程規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)運(yùn)用靜壓樁施工自動(dòng)記錄儀，不但解決了建筑基礎(chǔ)靜壓樁施工時(shí)對(duì)每根樁的人工手寫(xiě)記錄容易出錯(cuò)的難題，還可以在壓樁施工中隨時(shí)提供樁的壓力值和壓力曲線(xiàn)等數(shù)據(jù)，對(duì)提高靜壓樁施工質(zhì)量效果顯著，而且還能在樁基施工時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控等，是一項(xiàng)很有推廣和應(yīng)用價(jià)值的成果。