鎖扣式U型鋼板樁工程質(zhì)量監(jiān)理控制要點(diǎn)

岳海林（上海振南工程咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司， 上海 200063）

鎖扣式 U 型鋼板樁(以下簡稱“U 型鋼板樁”)在內(nèi)河航道整治工程中和停泊區(qū)工程建設(shè)中，具有鋼材使用量少、樁間密封效果好、鎖扣連鎖牢靠、抗彎剛度大、止水防滲效果佳的優(yōu)點(diǎn)。U 型鋼板樁可在碼頭、防波堤、導(dǎo)流堤、船塢、船閘、防滲墻、擋水墻等防滲、防水要求較高的項(xiàng)目中，得到更廣泛的應(yīng)用。

1 工程概況

上海市某內(nèi)河航道整治工程靠船區(qū)樁基工程由混凝土矩形樁和前沿的 U 型鋼板樁組成。其中 U 型鋼板樁采用t=9.75 mm 的 Q345B 鋼板制作，U 型鋼板樁的斷面高度為516 mm、斷面寬度為 1 280 mm，樁長為 15 000 mm。U 型鋼板樁鎖扣采用 Q345B 的 ￠28 圓鋼棒和 Q345B 的￠48.3×7 無縫鋼管開槽 16 mm 制作，焊縫質(zhì)量等級(jí)為二級(jí)。

1.1 U型鋼板樁制作要求

⑴連接鎖扣。鎖扣應(yīng)保持平直、通順，鎖扣的連接應(yīng)有充分的間隙，使鋼板樁之間能夠?qū)崿F(xiàn)良好的契合。為阻止砂質(zhì)粉土的流動(dòng)，鋼板樁鎖扣互套后的間隙不大于 6.3 mm。

⑵鋼板樁焊接應(yīng)滿足 JTS 257—2008《水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的質(zhì)量要求，按要求開坡口后焊接鎖扣，對(duì)接焊縫要求達(dá)到焊縫質(zhì)量的要求，每根樁只允許有 1 個(gè)接頭。

⑶表面處理和防腐。①清除表面油、脂及其他污染物；②噴砂除銹達(dá)到 Sa2.5 級(jí)，噴砂完成后清掃灰塵和碎屑；③樁頂至 －3.00 m 迎水面的范圍涂環(huán)氧樹脂漆(聚氨酯) 2 道，500 μm (干膜厚度)。

⑷鋼板樁檢驗(yàn)。①鋼板樁長度允許偏差為 ±100 mm；②寬度允許偏差為 ±10 mm；③檢測(cè)數(shù)量為 100%。

1.2 U型鋼板樁沉樁要求

⑴鋼板樁沉樁應(yīng)采用導(dǎo)樁、導(dǎo)梁和導(dǎo)架等定位導(dǎo)向裝置，定位導(dǎo)向裝置應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。

⑵鋼板樁嚴(yán)禁出現(xiàn)不連鎖現(xiàn)象。

⑶質(zhì)量控制。①樁頂平面位置檢測(cè)：垂直于板樁軸線方向允許偏差為 ±50 mm，檢測(cè)數(shù)量為 100%。②樁身垂直度檢測(cè)：垂直板樁軸線方向允許偏差為 1%，沿板樁軸線方向允許偏差為 1.5%，主樁為 8%，檢測(cè)數(shù)量為 10%。③樁尖高程控制：樁尖高程允許偏差為 ±100 mm，檢測(cè)數(shù)量為 100%。④鋼板樁接長(若有)應(yīng)進(jìn)行超聲波探傷，檢測(cè)頻率 100%。

2 U型鋼板樁工程質(zhì)量控制要點(diǎn)

U 型鋼板樁制作，一般由專業(yè)廠家在廠內(nèi)制作完成，通過陸路或水路運(yùn)輸至工地現(xiàn)場(chǎng)。

U 型鋼板樁工程沉樁施工，一般使用履帶式起重機(jī)和電動(dòng)振動(dòng)錘振動(dòng)沉樁。

振動(dòng)錘振動(dòng)沉樁施工工序一般為：①施工放樣→②開挖溝槽→③履帶式起重機(jī)就位→④導(dǎo)向架安裝就位、復(fù)測(cè)校準(zhǔn)→⑤履帶起重機(jī)起吊鋼板樁插入導(dǎo)向架直至泥面→⑥檢查樁位、樁身垂直度和鎖扣連接→⑦啟動(dòng)電動(dòng)振動(dòng)錘振動(dòng)沉樁至導(dǎo)向架上沿(振動(dòng)沉樁過程中觀察 U 型鋼板樁鎖扣是否有脫口現(xiàn)象)→⑧重復(fù)上述⑤～⑦工序，按照方案中規(guī)定順序進(jìn)行振動(dòng)沉樁，直至完成一個(gè)導(dǎo)向架長度內(nèi)的全部U型鋼板樁止→⑨吊走導(dǎo)向架→⑩振動(dòng)送樁，逐根送至設(shè)計(jì)標(biāo)高(注：最后一根樁暫時(shí)不要送樁，作下一組沉樁的導(dǎo)樁使用)。

根據(jù) U 型鋼板樁工程沉樁施工工藝，監(jiān)理對(duì) U 型鋼板樁沉樁工程在施工準(zhǔn)備階段、施工實(shí)施階段和樁基工程驗(yàn)收階段的質(zhì)量控制要點(diǎn)如下。

2.1 U型鋼板樁施工準(zhǔn)備階段的監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)工程開工前，監(jiān)理工程師應(yīng)認(rèn)真閱讀和熟悉設(shè)計(jì)文件和地質(zhì)勘察報(bào)告，組織或參加設(shè)計(jì)文件(施工圖紙)會(huì)審和設(shè)計(jì)交底會(huì)議。在設(shè)計(jì)交底時(shí)，應(yīng)該著重討論確定 U 型鋼板樁沉樁工程的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)理人員在 U 型鋼板樁沉樁工程質(zhì)量控制中，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件和設(shè)計(jì)交底會(huì)提出的 U 型鋼板樁制作加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和振動(dòng)沉樁工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，開展 U 型鋼板樁沉樁質(zhì)量控制工作。

(2)組織監(jiān)理人員勘查工程施工現(xiàn)場(chǎng)，了解工程周邊環(huán)境，排查影響 U 型鋼板樁沉樁施工的各類因素，研究采取對(duì)應(yīng)措施。同時(shí)了解施工單位現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目部的施工技術(shù)、工程質(zhì)量和安全生產(chǎn)等管理體系的建立及運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其在施工技術(shù)、工程質(zhì)量和安全生產(chǎn)管理方面存在的薄弱環(huán)節(jié)，研究并采取應(yīng)對(duì)措施。

(3)審查施工單位提交的 U 型鋼板樁制作加工企業(yè)的相關(guān)資質(zhì)文件和質(zhì)量管理體系認(rèn)證文件，并實(shí)地考察 U 型鋼板樁制作加工企業(yè)的生產(chǎn)條件、機(jī)械裝備情況(如：是否具有大型鋼構(gòu)件生產(chǎn)廠房、大型鋼板彎折機(jī)、大型噴砂(丸)除銹設(shè)備、等離子切割機(jī)和自動(dòng)焊機(jī)設(shè)備等)，以及實(shí)際加工生產(chǎn)能力、技術(shù)質(zhì)量管理能力等。

(4)審查施工單位報(bào)審的 U 型鋼板樁沉樁施工方案。主要對(duì) U 型鋼板樁沉樁施工方案的程序性、符合性和針對(duì)性進(jìn)行審查，審查其是否符合設(shè)計(jì)文件和建設(shè)工程有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求；施工方案中的施工工藝、工程質(zhì)量控制措施和安全生產(chǎn)技術(shù)措施等，針對(duì) U 型鋼板樁沉樁施工的特點(diǎn)及工程所處環(huán)境，審查是否具有可操作性。

在審查方案時(shí)，應(yīng)對(duì)履帶式起重機(jī)選擇、振動(dòng)錘的選型及導(dǎo)向架的設(shè)計(jì)是否合適進(jìn)行重點(diǎn)審查。如：對(duì)履帶式起重機(jī)的起重量或起重力矩、工作半徑和起吊高度(常稱“起重三要素”)進(jìn)行驗(yàn)算；對(duì)振動(dòng)錘的激振力、振幅、(總)質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)(估)算。檢驗(yàn)振動(dòng)錘選型應(yīng)滿足以下三個(gè)條件：①振動(dòng)錘的激振力 P0大于被振沉構(gòu)件與土的動(dòng)摩阻力T；②振動(dòng)錘系統(tǒng)的總質(zhì)量 Q0大于被振沉構(gòu)件與土的動(dòng)端阻力 R；③振動(dòng)錘系統(tǒng)的工作振幅 A0大于振沉到要求深度所需最小振幅 A。

對(duì)導(dǎo)向架的設(shè)計(jì)，主要審查其架體本身具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，以及其構(gòu)造上應(yīng)與所沉 U 型鋼板樁相適應(yīng)。由于 U 型鋼板樁設(shè)計(jì)寬度尺寸較大(B=1 280 mm)且使用的鋼板規(guī)格較薄(t=9.75 mm)，故導(dǎo)向架在構(gòu)造上對(duì) U型鋼板樁橫向變形應(yīng)有一定的約束作用，以防止 U 型鋼板樁在沉樁過程中產(chǎn)生橫向收縮變形。

(5)編制 U 型鋼板樁沉樁工程施工監(jiān)理實(shí)施細(xì)則。施工監(jiān)理實(shí)施細(xì)則應(yīng)滿足指導(dǎo)監(jiān)理人員在現(xiàn)場(chǎng)開展監(jiān)理工作的需要；應(yīng)編制詳細(xì)的監(jiān)理工作流程、監(jiān)理人員分工，施工工序質(zhì)量控制點(diǎn)和監(jiān)理控制措施、工作方法，采用的工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，隱蔽工程和檢驗(yàn)批(分項(xiàng)工程)質(zhì)量的驗(yàn)收方法和程序，以及監(jiān)理人員檢查使用用表等。

(6)審查施工單位施工現(xiàn)場(chǎng)的工程質(zhì)量和安全生產(chǎn)的保證體系。檢查各類專業(yè)技術(shù)管理人員是否到崗；其人員資格條件是否符合相關(guān)工程管理的規(guī)定要求；特種作業(yè)人員是否持證上崗等。

(7)審查沉樁測(cè)量控制加密點(diǎn)的布設(shè)，是否有利于沉樁測(cè)量的控制。如：采用 GPS 沉樁定位測(cè)量系統(tǒng)或全站儀一體化定位，應(yīng)設(shè)立測(cè)量校核點(diǎn)；測(cè)量校核點(diǎn)坐標(biāo)誤差應(yīng)控制在規(guī)范允許范圍以內(nèi)。施工單位提供測(cè)量控制的基樁坐標(biāo)必須經(jīng)測(cè)量監(jiān)理工程師仔細(xì)復(fù)測(cè)和核對(duì)無誤后，方可供承包商使用。

(8)對(duì)進(jìn)場(chǎng)的履帶式起重機(jī)、電動(dòng)振動(dòng)錘等進(jìn)行核驗(yàn)。檢查其規(guī)格型號(hào)等是否與 U 型鋼板樁沉樁施工方案中選型相一致；檢查其起重機(jī)生產(chǎn)許可證、出廠合格證是否齊全、年度檢驗(yàn)合格證是否在有效期內(nèi)；檢查其安全限位(限重)保護(hù)裝置等是否安全有效。

(9)督促施工單位組織對(duì)參與沉樁施工作業(yè)人員做好技術(shù)、質(zhì)量和安全生產(chǎn)技術(shù)交底工作，并檢查其是否履行了交底記錄的簽字程序。

(10) 進(jìn)場(chǎng)的 U 型鋼板樁必須具有生產(chǎn)廠家的出廠合格證明文件(進(jìn)口鋼板樁尚應(yīng)檢查商檢報(bào)告)。監(jiān)理人員應(yīng)檢查U 型鋼板樁的規(guī)格尺寸、外觀質(zhì)量和焊縫質(zhì)量；檢測(cè)防腐層漆膜厚度；檢查樁長范圍內(nèi)是否有鋼板(含鎖扣鋼棒和鋼管)對(duì)接現(xiàn)象；如有鋼板對(duì)接現(xiàn)象，應(yīng)檢查對(duì)接焊縫探傷檢驗(yàn)報(bào)告是否合格。

2.2 U型鋼板樁沉樁過程的監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)檢查U型鋼板樁沉樁方法。U 型鋼板樁應(yīng)嚴(yán)格按照沉樁方案規(guī)定的沉樁順序進(jìn)行沉樁。如采用拼組插入、階梯式沉樁或間隔沉樁的方法，鋼板樁拼組的根數(shù)，U 型鋼板樁宜為奇數(shù)。

(2)檢查 U 型鋼板樁起吊應(yīng)符合下列規(guī)定：①吊運(yùn)裝卸鋼板樁宜使用專用鋼吊鉤；②起吊焊接接長的鋼板樁(如有)應(yīng)使翼緣朝上吊裝；③U 型鋼板樁現(xiàn)場(chǎng)堆垛高度不宜大于 2 m。

(3)首先，在 U 型鋼板樁沉樁開始之前，要檢查導(dǎo)向架的平面位置、水平度以及架體的垂直度。其次，在 U 型鋼板樁沉樁過程中，主要檢查樁位偏差值是否超過質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中的允許偏差值(主要檢查垂直于軸線的方向)；樁身垂直度的偏差值是否超過質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中的允許偏差值(重點(diǎn)檢查垂直于軸線的方向)。其三，在送樁過程中，主要檢查樁頂標(biāo)高偏差值是否超過質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中的允許偏差值。如在檢查中發(fā)現(xiàn) U 型鋼板樁樁位、樁身垂直度的實(shí)際偏差值超過允許偏差值時(shí)，應(yīng)及時(shí)提醒施工單位對(duì)導(dǎo)向架進(jìn)行調(diào)整，控制好 U 型鋼板樁的樁位和樁身垂直度。

(4)在沉樁過程中，應(yīng)注意巡視檢查 U 型鋼板樁是否存在脫榫現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn) U 型鋼板樁有脫榫不連鎖現(xiàn)象，應(yīng)立即通知施工單位停止沉樁，分析和查找產(chǎn)生 U 型鋼板樁脫榫不連鎖的原因，并采取相應(yīng)技術(shù)措施，解決 U 型鋼板樁脫榫不連鎖的質(zhì)量問題。

(5)在沉樁過程中，應(yīng)注意巡視檢查 U 型鋼板樁墻是否出現(xiàn)明顯彎折。如發(fā)現(xiàn) U 型鋼板樁墻出現(xiàn)明顯彎折，應(yīng)立即通知施工單位對(duì)出現(xiàn) U 型鋼板樁偏離軸線產(chǎn)生平面扭轉(zhuǎn)的部位采取相應(yīng)技術(shù)措施，在后續(xù) U 型鋼板樁沉樁中逐根予以糾正。

(6)在沉樁過程中，應(yīng)注意巡視檢查 U 型鋼板樁沿墻軸線方向是否產(chǎn)生過大扇形傾斜。如有發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時(shí)通知施工單位按照沉樁方案或相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，宜采用沉設(shè)楔形板樁的方法進(jìn)行調(diào)整。楔形鋼板樁的斜度宜為 1%～2% (不大于 3%)，當(dāng)采用中間夾入梯形鋼板制作楔形鋼板樁時(shí)，梯形鋼板的材料強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于鋼板樁母材的強(qiáng)度等級(jí)。

2.3 U型鋼板樁工程驗(yàn)收階段的監(jiān)理質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1)核查 U 型鋼板樁樁基工程相關(guān)質(zhì)量控制資料：①核查測(cè)量控制點(diǎn)驗(yàn)收記錄；②核查 U 型鋼板樁出廠質(zhì)量證明文件(含原材料出廠證明和進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)報(bào)告等)和進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收記錄；③核查U型鋼板樁焊縫探傷檢驗(yàn)報(bào)告等。

(2)檢查 U 型鋼板樁鎖扣是否存在脫口不連鎖現(xiàn)象。

(3)檢查 U 型鋼板樁樁頂高程是否符合設(shè)計(jì)規(guī)定；其偏差是否符合質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)文件規(guī)定。

(4)檢查 U 型鋼板樁樁位是否符合設(shè)計(jì)規(guī)定；其偏差是否符合質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

(5)檢查 U 型鋼板樁防腐涂層是否存在損傷現(xiàn)象。如有發(fā)現(xiàn)，督促施工單位對(duì)損傷的防腐涂層進(jìn)行修復(fù)。

(6)U 型鋼板樁沉樁工程允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法(如表 1 所示)。

表 1 U型鋼板樁沉樁允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法

3 結(jié) 語

鎖扣式 U 型鋼板樁工程質(zhì)量是內(nèi)河航道整治工程中停泊區(qū)碼頭建筑物安全使用的關(guān)鍵。沉樁工程質(zhì)量控制有其特點(diǎn)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)沉樁過程質(zhì)量控制為主。做好鎖扣式 U 型鋼板樁沉樁工程質(zhì)量控制是監(jiān)理工程師的基本職責(zé)。因此，監(jiān)理工程師必須研究和掌握鎖扣式 U 型鋼板樁沉樁的質(zhì)量控制要點(diǎn)。上述鎖扣式 U 型鋼板樁沉樁工程質(zhì)量控制體會(huì)，供監(jiān)理同行參考或借鑒。