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高層建筑樁基工程監(jiān)理探索
2014-10-08 
1. 前言

   “萬丈高樓平地起”。高層建筑與其他大型結(jié)構(gòu)工程一樣,把基礎(chǔ)工程作為整個工程最關(guān)鍵的分部工程來控制好質(zhì)量。因為基礎(chǔ)工程質(zhì)量的優(yōu)劣,直接影響建筑物本身的安全和使用壽命。目前在上海軟土地基中的基礎(chǔ)工程,很大一部分采用插打預(yù)制的鋼筋混凝土方樁。我公司監(jiān)理的浦東新區(qū)上南大廈工程,由兩幢24層商住樓和一幢7層綜合裙樓組成,總建筑面積超過45000m2,地下基礎(chǔ)工程采用50×50×4000cm的鋼筋砼方樁樁基,每根樁為上下兩節(jié),各為20m組成,樁身砼設(shè)計強度為C40,樁尖高程(絕對)為-40.10m,進入持力層⑦—1灰色粉砂層內(nèi)2m左右。三幢大樓共用樁436根,備用樁2根。全部工程由南通市建筑安裝總公司五分公司總承包。打樁工程由上海全通基礎(chǔ)工程公司分包。由于施工場地原是上鋼三廠的廢鋼碴堆料場,而且原有一條河流通過,所以表層土比較復(fù)雜。在沉樁過程中出現(xiàn)過不少的困難和問題,原堆鋼碴雖經(jīng)處理,但不可能做到完全徹底,樁位若在原河流的邊坡上,也易于沉樁滑移,在種種復(fù)雜的不利因素影響下,常使沉樁受阻或折斷。監(jiān)理人員克服了很大困難,從沉樁偏位的調(diào)整,到樁身異常情況處理.以及單樁動測等,開展了積極認真的工作。建科所浦東分所以及浦東新區(qū)檢測中心單樁動測的結(jié)論為:“無斷樁,承載力滿足設(shè)計要求……”。為了交流經(jīng)驗,現(xiàn)將本樁基工程監(jiān)理工作的情況和內(nèi)容簡介如下。

   2. 工程測量監(jiān)理

    (1)根據(jù)設(shè)計院僅提供的平面位置示意圖,當時要放出正確的房屋軸線是困難的,為此會同施工單位在現(xiàn)場實地測定了地界樁與已有建筑物的相對位置,在地形圖上標定出來,反饋給設(shè)計院,使設(shè)計院能較正確地繪制出房屋軸線與樁位的平面設(shè)計圖。使得樁位能及早放樣。

    (2)為了避免沉樁期間對樁位軸線、房屋軸線控制點產(chǎn)生位移影響,我方協(xié)助施工單位以綜合樓的“A”軸線為導(dǎo)線起始邊,平移到浦東南路西側(cè)人行道上,建立全工地的多邊控制網(wǎng),將資料提供給施工單位一份,既作施工單位放樣的參考,又作為監(jiān)理監(jiān)測依據(jù)(見圖1)。

    (3)為了確保樁位放樣的正確,堅持了三檢制。先由總包單位根據(jù)樁位平面圖出樁位放樣并自檢后,交由分包單位復(fù)測驗收。在監(jiān)理單位參加復(fù)測確認樁位放樣精度后,同意開工。

    (4)在沉樁過程中,由于打樁架和吊機的移動工作,難免將已放樣好的樁橛擠壓或破壞,監(jiān)理人員必須督促打樁單位隨時予以核查。對打入的每一根樁,監(jiān)理人員均須對照圖紙進行監(jiān)理,作到一絲不茍。從而避免了打樁單位多放或少放樁位而打廢樁或漏打樁。

    (5)建設(shè)單位提供的水準點距工地較遠,為此除督促施工單位在工地附近增設(shè)臨時水準點外,還自行組織水準聯(lián)測,滿足(N—測站數(shù))的精度要求。(見圖2)。對施工單位在墻上放樣出的±0.00零點建筑高程線進行復(fù)測,在檢查樁尖高程時,全部達到設(shè)計要求。
   
   
 
   3. 開樁過程監(jiān)理

    制樁時,樁與樁的上下左右之間的隔離層若處理得好,樁身又有吊環(huán)點時,開樁都較容易。本工程每節(jié)樁長20m,按DBJ—T08—8一83之滬G501條規(guī)定,采用預(yù)留孔三點吊裝方案。由于制樁單位對隔離未作細致處理。加上預(yù)留孔未埋硬質(zhì)管材,為了節(jié)約而采取抽芯,結(jié)果造成開樁和吊樁的困難,主要是預(yù)留孔孔徑縮小或堵塞所致。到開樁時工人用風鎬硬沖鑿開,即費力又造成樁的棱角損壞,嚴重時造成露筋,不能滿足驗收的要求。為此除嚴格按規(guī)范驗收,不合標準的不準插打外,并向施工單位提出積極建議。先用千斤頂在樁尖端部頂松,留出一條縫后,再用角鐵嵌入保護棱角,后用風鎬沖擠角鐵,這樣不僅保護了新開樁身的棱角,也大大加快了開樁的速度。

   4. 吊運樁過程的監(jiān)理工作

    (1)在吊樁前對所有樁的外型尺寸及矢度進行實量,檢查樁身砼試件的強度報告都達到設(shè)計要求后,方可允放起吊。

    (2)按設(shè)計要求20m長的樁應(yīng)作三點吊.在預(yù)留孔內(nèi)插上三根圓鋼,套上3根千斤繩,再通過滑車組掛在吊鉤上,這樣不僅操作繁鎖,又由于樁身自重較大,圓鋼細小,抗彎不足,常使千斤頂繩滑出,極易出安全事故。為此,我方對樁身強度進行了計算分析,得出了可采用2點吊的結(jié)論。經(jīng)設(shè)計部門同意,在0.207L(L—樁長)處用短千斤捆綁,再用長千斤聯(lián)結(jié)起吊,這樣既保證了起吊的安全,又保證了吊樁的速度。為了防止操作的疏忽,對每根樁的吊點位置都進行了檢查,達到預(yù)定地點后,還要檢查支點的位置是否相宜。沉樁前要進一步仔細檢查經(jīng)過起吊落樁后的樁身是否有縱橫向裂紋,是否符合規(guī)范所允許的縫寬和長度,達標后則允許樁架樁架起吊插打。

   5. 沉樁監(jiān)理

   5.1 一般質(zhì)檢及監(jiān)理措施

    (1)為保證豎樁的垂直度。除打樁隊必須用兩臺經(jīng)緯儀從二維方向作垂直檢查,以確保樁身、樁錘、樁帽在一條鉛垂軸線上外,在打樁過程中監(jiān)理要進行監(jiān)測。

  ?。?)在沉樁時,若有障礙物影響使樁偏移或傾斜時,監(jiān)理應(yīng)及時指出停打,直到查出原因,處理好后再續(xù)打。不允許用硬頂或硬擠樁身的辦法來糾編。若偏移過大,無法達到沉樁深度時,應(yīng)拔出重新采取措施定位后方能再打。

   (3)在第一節(jié)樁沉入地面后,需留出0.5~1.0的端部,以便與上節(jié)樁接焊,監(jiān)理除對4根角鋼焊縫的寬度、厚度檢查外,還必須檢查兩節(jié)樁間的空隙是否已用楔形鐵塞填好,達不到要求時,必須指出強焊或補焊,否則容易造成脫焊斷樁事故。

    (4)在將樁打入地面后,在接送樁前,應(yīng)作中間位移驗收。既可用經(jīng)緯儀檢查,也可用樁位的平面控制軸線引線檢查。

    (5)送樁將樁尖打到設(shè)計高程,除個別貫入度小于3mm的樁之外,一般誤差均在+10cm與-5cm內(nèi),撥出送樁器,監(jiān)理及時督促施工人員用砂土填平留下的孔洞,防止鄰樁插樁時發(fā)生滑移。

   5.2 斷樁處理

   在436根沉樁中,發(fā)生了6根斷樁,我方與設(shè)計單位及承建單位共同作了下列技術(shù)分析和處理。

   5.2.1 斷樁原因的分析,有以下幾方面:

    (1)彎曲應(yīng)力超過樁的抗彎強度,具體情況分為:

   1)當樁打到一定深度,發(fā)現(xiàn)有傾斜時,操作人員采用移動樁架或傾仰導(dǎo)向柱來硬性校正樁的垂直度所引起;2)打樁時樁帽、樁身、落錘不在同一軸線上,即因偏心施打所致;3)樁入土后遇到堅硬的障礙物,將樁尖擠向一側(cè)所致;4)樁身矢度偏大,打樁時發(fā)生彎曲應(yīng)力所致;5)樁架底部不平整,受力不均勻,打樁時產(chǎn)生晃動折斷所致。

    (2)樁身強度不均勻,主要有振搗不勻或級配不正確的影響,壓應(yīng)力超過樁的抗壓強度。

    (3)錘擊次數(shù)過多,產(chǎn)生的瞬間拉應(yīng)力超過樁的抗拉強度,很易打斷樁。

   5.2.2 防止斷樁的幾點建議

    (1)首先要嚴格操作規(guī)程,堅持樁帽、樁身、落錘在同一條軸線上,盡量避免因偏心產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。

    (2)樁機進場前,必須經(jīng)過檢修,使之處于良好狀態(tài),不能帶病操作,或發(fā)現(xiàn)樁架晃動,應(yīng)立即停打,查清原因,妥善處理后方可繼續(xù)進行。

    (3)制樁場地必須堅實平整,疊加制作層次不宜超過四層,保證樁身跨中矢度小于允許誤差,樁身砼澆筑時的級配必須嚴格,搗固密實,養(yǎng)護合乎要求,確保樁身強度均勻。

    (4)打樁前對復(fù)雜地表土質(zhì),必須先探明情況,清除障礙物后,方可插樁,不應(yīng)在插樁后發(fā)生位移,靠移動樁架或調(diào)整導(dǎo)向柱傾斜角度、硬推、傾拉,硬頂,迫使樁身彎曲硬打,這樣最容易斷樁。

    (5)打樁到一定深度,尚未達到設(shè)計高程而貫入度小于3mn時,應(yīng)查明原因,然后再打三陣(每陣10擊次)。

   

   《上海市政工程》1996年第2期(總第38期)
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