静压桩自动记录仪在工程中的应用

1 工程概况

陈塘庄热电厂煤改气搬迁项目打桩2标段工程包括主厂房 17～30轴、2#汽机、3#～4#燃机、3#～4#锅炉本体及其封闭结构、3#～4#烟囱及其封闭结构、3#～4#燃机过渡段及吸风口、主变压器、220 kVGIS楼、冷却塔的打桩。包括φ600mm预制管桩1 230根；φ400mm预制管桩2 027根，其中管径为400mm管桩为施工中的重点。

2 工程重点和难点

1）工程基础体量庞大，采用静压法施工的预应力高强混凝土管桩，管径400mm，桩长22m，体量大、接桩数量多，焊接质量的好坏直接影响桩基施工质量。

2）虽总工期9月，但个别单位工程工期紧张，其中2#冷却塔工程695根管桩，仅20 d工期，现场条件复杂，大部分施工区域是鱼塘回填，又恰逢雨季，雨后部分场地有沉降，易导致桩位偏差，给桩基施工质量控制带来很大难度。

3 静压桩施工自动记录仪

施工时，采用了静压桩施工自动记录仪技术。静压桩施工自动记录仪是利用微电子传感系统，将静力压桩机在压桩过程中不同深度的压桩力值转换成电信号，经过传输系统传输给记录系统后，由记录系统实时记录存储并显示压力值随深度变化的数据和曲线。

静压桩施工自动记录仪具有对压桩力实时自动进行数据采集记录、曲线显示、存储打印功能，在施工中可以准确地实时监测记录每根静压桩在压入地层时的受力情况。压桩力的测量精准度高且原始数据现场无法人为更改，确保记录数据的真实性。

仪器配套提供压桩数据后处理软件，该软件具有存储压桩数据库功能，可对每根桩的原始数据和曲线以及整体压桩施工情况，进行检索、查询和输出。

在施工过程中，特别在施工试桩过程中，一旦发现沉桩问题，可以在现场将压桩过程中的深度/压力值曲线重新完整显示，为解决沉桩问题或下一步施工分析提供定量化的依据。

产品取代了人工记录，解决了建筑基础静压桩施工，对每根桩都能进行准确监测记录的难题，为施工方和监理部门提供可靠的施工数据。

4 工程应用

在静压桩施工自动记录仪安装前，组织了相关施工人员进行了仪器操作方法的培训，对如何使用该仪器、操作步骤、注意事项等问题，要求其掌握并认真学习了DBQ29-20—2012《静压桩施工自动记录仪应用技术规程》。

在开始进行压桩监测之前，对静力压桩机机型、压桩力范围、设备完好程度、油缸规格及数量进行了解，以便安装配套的静压桩施工自动记录仪，再对整机系统进行试运行，检查深度、压力传感器有无漏油、松动、破损及连接电缆是否破损、松动或脱落。仪器使用前输入工程信息，包括工程名称、桩号、报警值、桩型、桩长、接桩形式、场地标高、桩顶标高等数据。

静压桩施工过程中，通过仪器显示屏上曲线图可随时监测到每厘米压桩深度的压力值；管理人员通过USB端口可定期（每天或每周）传输或转存施工数据，自动生成并打印《静压预制桩（方桩、管桩）施工记录》以及仪器独创的《静压桩施工自动监测数据曲线图》。依据GB 50300—2001《建筑工程施工质量验收统一标准》和GB 50202—2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的规定，不仅规范了施工记录，提高了记录数据的精准度，避免人为因素的干扰，更主要的是它突破了现有施工验收规范的要求，增加了曲线图的形式，使施工信息更加直观，方便对比分析。使静压桩施工的记录方法和数据精准度都远远超出现有国家规范的要求。

本工程仪器设专人负责，做好施工过程控制监测和记录，杜绝人工记录压桩力值时的错记、漏记，杜绝施工中漏桩和桩长不到位现象，有效控制桩顶标高偏差和桩位偏差，同时可以监测压桩和接桩时长，准确记录每根桩成桩时间。

在压桩过程中，如果某一深度范围的压桩力曲线出现明显异常时会及时报警，有效记录了相关数据，给设计提供依据，可及时查明原因，做好事中控制。利用最大压桩力报警功能，保证压桩力始终处于规定范围内，确保压桩顺利进行。

静压桩施工完毕后，技术人员将对现场记录数据导出，及时整理备份，打印《静压预制桩（方桩、管桩）施工记录》和《静压桩施工自动监测数据曲线图》并由相关责任人签字确认。

以本工程第46#桩为例，静压预制桩（方桩、管桩）施工记录见表1。

表1 静压预制桩（方桩、管桩）施工记录

表1详细记录了第46#桩每延米压桩力值。在压桩过程中，可根据仪器显示压桩力数据进行分析，对桩机压桩力进行控制，确保压桩顺利进行。

图1为每根桩每延米压桩力值变化曲线。

图1 静压桩施工自动监测数据曲线

根据表1和图1显示数据进行分析，与前期地质勘查数据对比，可进一步辩证前期地质勘查数据是否准确，对下一步施工分析提供定量化的依据，可摸清场地工程地质情况，尤其是持力层的起伏情况，给设计提供合理的持力层位置和选择桩头标高尺寸。通过分析每根桩压桩力值变化，来控制沉桩速率，从而选择合理压桩工序，以便于桩基施工。根据每根桩压桩力值变化，判断挤土效应，从而选择合理压桩顺序，减少桩位的偏差，更好地解决了沉桩问题。

5 施工实施效果

通过实施静压桩施工自动记录仪技术，预应力高强混凝土管桩施工质量全部符合设计及施工规范规定，保证了工程质量，达到了所制定的活动目标。陈塘庄热电厂煤改气搬迁工程与其他工程桩位偏差对比见表2。

表2 桩位偏差对比

根据GB 50202—2002的规定，本工程的管径为400mm预应力高强混凝土管桩的桩位偏差值控制在100mm以内，桩顶标高偏差控制在±50mm以内。复测结果，桩位偏差＜60mm，桩顶标高偏差在±40mm以内。基桩检测，桩身完整性检测Ⅰ类桩占98%以上。施工质量均达到了优质工程规定标准。

6 结语

通过运用静压桩施工自动记录仪，不但解决了建筑基础静压桩施工时对每根桩的人工手写记录容易出错的难题，还可以在压桩施工中随时提供桩的压力值和压力曲线等数据，对提高静压桩施工质量效果显著，而且还能在桩基施工时进行远程数据监控等，是一项很有推广和应用价值的成果。