提高钢筋混凝土板桩沉桩合格率控制要点探讨

魏占通，江彩霞

（上海宏波工程咨询管理有限公司，上海市201707）

提高钢筋混凝土板桩沉桩合格率控制要点探讨

魏占通，江彩霞

（上海宏波工程咨询管理有限公司，上海市201707）

首先，介绍了作为典型的内河航道高桩承台护岸结构中钢筋混凝土板桩施工控制要点；接着，针对钢板桩沉入期间的质量影响因素进行了分析并提出实施对策，从而有利于提高钢筋混凝土板桩沉桩施工质量的合格率。

内河航道；靠船墙；钢筋混凝土板桩；沉桩控制；上海市

1　工程概况

大芦线航道(大治河段)位于上海浦东地区，自西至东几乎成一直线，起于黄浦江，经过大治河西闸，止于大治河东闸。航道属于闸控水位：设计最高通航水位:3.20 m，设计最低通航水位:2.00 m。

上海宏波工程咨询管理公司监理部承建的是大芦线航道整治闵行1标，其中护岸工程总长3 623 m，包括：A1型护岸1 967.4 m，B1型护岸100 m，B2型护岸184.9 m，E型（斜坡式）护岸618.8 m，G型（靠船墙）752.3 m。

本文阐述的主要是G型护岸（靠船墙）钢筋混凝土板桩的施工。作为典型的内河航道高桩承台护岸结构，其桩基沿用了传统的钢筋混凝土板桩（桩位图见图1所示，板桩结构图见图2所示，桩位总平面布置图见图3所示）。根据设计要求，桩型采用250×490×16 500（定位桩为17 500），由于其细长比较大，加上桩基数量比较多，导致施工难度较大，桩基质量较难控制，为此进行了现场实际调研活动并撰写了本篇论文。

图1　板桩桩位图

2　选题理由

（1）该工程中的钢筋混凝土板桩长度为16.5 m，而厚度只有25 cm，细长比较大，对施工质量控制有很大影响，并且大大增加了施工难度。

（2）该钢筋混凝土板桩施工位置地下可能存在障碍物，障碍物能否清除干净对板桩沉桩质量有很大影响，也是施工过程需要考虑的因素。

（3）该钢筋混凝土板桩不仅作为桩基承受内力及变形，而且做为永久止水体系，作用十分关键。该项研究及讨论对施工过程中的控制有着举足轻重的作用。

3　现状调查

该工程共计钢筋混凝土板桩1 505根，至目前已施工324根，完成百分比为21.5%。经过对桩厂考察、进场验收、前期锤击沉桩过程控制和开挖后板桩的质量调查来看，发现了一些问题，汇总如下：

（1）进场板桩桩身存在裂缝，表观质量较差；

（2）未采用配合吊桩，桩身起吊后存在变形；

（3）沉桩过程中存在桩头破损严重的现象；

（4）锤击沉桩过程中存在带桩现象；

（5）开挖后桩位存在偏差（横向位移）；

（6）开挖后发现桩基存在脱榫现象。

根据前期调查对发现的问题进行统计，得出钢筋混凝土板桩沉桩合格率为84%，主要缺陷调查统计表如表1所列。

从排列图分析影响钢筋混凝土板桩沉桩合格率的A类因素是桩身裂缝和桩位位移现象，占总量的78%，详见图4所示。

图2　板桩结构图

图3　桩位总平面图

表1　钢筋混凝土板桩沉桩质量缺陷统计表

4　分析原因

为提高钢筋混凝土板桩的沉桩合格率，对现状调查中确定的A类因素，用关联图等适用工具进行分析，并广泛收集现场工人、班组长、质量检查员、各级工程技术专家的意见，集思广益，相互启发、相互补充得出因果关联图，下面分别针对每个主要问题进行分析，见图5和图6所示。

5　要因确认

利用因果分析图找出可能影响钢筋混凝土板桩沉桩合格率的末端因素有9个，并逐个对末端因素进行分析验证。

图5　桩身裂缝原因分析图

图6　桩身位移原因分析图

5.1要因确认一

末端因素：混凝土质量存在问题。

为了消除混凝土质量对板桩质量的影响，监理部联合业主、监理对板桩生产单位进行了考察。考察内容包括其实验室、生产流程并对相应试块进行了检测。考察结论良好，检测结果合格（见图7、图8）。

结论：非主要因素。

5.2要因确认二

末端因素：吊桩入龙口存在拖桩。

该结构施工板桩为16.5 m，施工过程中未采用机械配合吊桩，吊桩入龙口存在拖桩现象，导致桩身发生变形、产生裂缝，影响桩基沉桩质量（见图9）。

图7　桩厂实景

图8　桩厂实验室实景

图9　未采用机械配合吊桩之实景

结论：主要因素。

5.3要因确认三

末端因素：强度达不到起吊要求。

前期生产进度跟不上施工进度，进场的板桩龄期未达到要求，其起吊强度达不到设计要求，起吊时导致吊点位置产生裂缝（见图10）。

图10　桩身存在裂缝之实景

结论：主要因素。

5.4要因确认四

末端因素：未按设计吊点支垫。

经过现场观察，虽然每层堆桩未按设计要求在吊点处采用木方支垫，但不致使桩基产生裂缝（见图11）。

图11　未按设计吊点支垫之实景

结论：非主要因素。

5.5要因确认五

末端因素：部分位置为回填土，未压实，在沉桩过程中容易产生位移。

该段结构为临河侧高桩承台护岸，原有岸侧冲刷严重，部分桩基需采用先回填土再沉桩，回填土未完全压实，导致沉桩后桩位可能存在位移（见图12）。但是在沉桩时采用定位导向架固定板桩，使其在沉桩过程中无偏移。

图12　沉桩位置回填土之实景

结论：非主要因素。

5.6要因确认六

末端因素：上部动荷载影响。

由于征地面积较小，施工区临时便道离结构边线距离较近（见图13），重车动载荷可能对沉桩产生侧向土压力使其产生偏移。根据基坑施工工艺要求基坑采用先放坡，后槽钢直立支撑的维护方式进行。经计算重车动荷载对基坑,以及桩基的侧向土压力影响很小，可忽略。

结论：非主要因素。

5.7要因确认七

末端因素：选用桩锤过重。

进场施工初期，选用的桩锤为6.3 t，施工过程中贯入度过大，桩身垂直度不容易控制，从而产生桩身偏移。

结论：主要因素。

图13　临时便道离基坑位置较近之实景

5.8要因确认八

末端因素：地下有障碍物。

施工场地地下可能存在障碍物，施工过程中若遇到，会产生位移，若严重的话，还会导致脱榫现象。根据地质资料，现状泥面向下3 m为人为活动影响区，3 m以下为砂质粉土和淤泥质粘土。所以有障碍物影响的部位是位于现状泥面以下3 m范围内。通过对现场土质的挖掘查看，发现只有直径小于10 cm的土块或石砾（见图14）。在打入桩巨大贯入力作用下不会产生位移和脱榫。

图14　开挖表层土查看障碍物之实景

结论：非主要因素。

5.9要因确认九

末端因素：导向架未固定。

施工过程中导向架的固定采取一端用已打板桩固定，另一端采用桩架自重压住来控制定位导向架的位移（见图15），经过检查发现导向架会发生微小位移，会导致板桩发生位移。

图15　利用桩架自重压住导向架之实景

结论：主要因素。

6　制定对策

针对以上要因分析，共确认4个主要因素。分别是：强度达不到起吊要求、吊桩入龙口存在拖桩、选用桩锤过重和定位导向架未固定。针对这四个影响钢筋混凝土板桩沉桩合格率的主要因素，进行了商讨，并组织制定了相应的对策措施。详见

7　实施对策

7.1实施要因一，强度达不到起吊要求

经过对桩厂进行考察，尤其是对其养护条件、生产工艺进行考察，为整体质量合格，要求其做好养护工作，对起吊时间严格要求，以能满足起吊强度。这样，对进场板桩就有了成品质量保证。同时板桩预制时间，运输时间上报项目部，经项目部审核方可进场。经一个月的观察，进场桩身质量明显提高，并对有裂缝板桩进行退场处理（见图16、图17）。

7.2实施要因二，吊桩入龙口存在拖桩

在沉桩过程，要求配备一台挖机专门配合吊桩入龙口（见图18），保证桩身不发生变形和产生裂缝，桩身垂直度控制良好。

图16　现场板桩检查之实景

图17　退场板桩之实景

图18　采用机械配合吊桩之实景

7.3实施要因三，选用桩锤过重

对原先使用的6.3 t桩锤停止使用，更换为3.4 t的桩锤沉桩，桩身贯入度得到了有效控制，施工质量明显提高（见图19）。

图19　换成3.4 t的榔头之实景

7.4实施要因四，定位导向架未固定

在定位导向架四周打设四根定位钢管桩，用以控制定位导向架（见图20），防止产生位移，桩身位移得到有效控制。

图20　利用钢管桩定位导向架之实景

8　效果检查

8.1实现了预订目标

按对策实施后，板桩沉桩合格率有了明显提高。控制好起吊强度并采用机械配合吊桩，桩身裂缝基本得到控制；在选用合适桩锤和控制好定位导向架后，桩身位移控制在了规范要求范围之内，脱榫现象不再发生。对之后的钢筋混凝土板桩沉桩质量进行了检查统计，得出以下钢筋混凝土板桩沉桩质量检查排列图（二）（见图21）。

图21　钢筋混凝土板桩沉桩检查排列图（二）

从图21可以看出，桩身裂缝和桩位位移现象已经得到了完全控制，说明质量情况可以得到保证，因此，成功地克服了以上问题，提高了钢筋混凝土板桩的沉桩合格率。

采取措施后的板桩沉桩合格率提高到了92%（见表3）。图22是活动前后合格率的对比图。8.2产生的实际效益

表3　沉桩合格率评分表

图22　活动前后对比图

既定策略实施后，不但提高了经济效益而且也产生了一定的社会效益。板桩沉桩合格率显著提升，不仅减少了对不合格板桩的退场工作，而且沉桩质量和上部结构质量也有了充分的保障；同时也展现了人们工作认真严谨的态度，充分发挥项目部的管理：精心组织，科学管理，安全环保，用“干一项工程，树一块牌子，赢一方信誉”的信念来继续开拓市场。

该工程共计板桩1 505根，至目前共施工324根，还剩1 181根，按原先进场板桩不合格率为1%来算，可减少12根的退场量，每根桩沉桩成本在8 500元左右，可减小成本10万元左右。

9　总结和下一步的打算

通过现场实际调研活动，不仅达到了预期目标，更取得了良好的效益，成员都得到了一次难得的锻炼，能力都有所长进，为以后的钢筋混凝土板桩施工明确了施工方法。表4为活动前后自评得分表。

表4　活动前后自评得分表

根据活动前后自评得分表画出雷达图，见图23所示。

图23　自我评价雷达图

通过这次质量控制，成功地完成了既定目标，同时也深刻地认识到团队精神的重要性。项目部将继续努力，使“标准化、精细化”管理常态化，让项目部的技术质量管理工作更上一个新台阶，确保质量目标的实现。

泉厦漳城市联盟高速泉州段开工 计划2018年建成

泉厦漳城市联盟高速公路泉州段在晋江市永和镇永和村举行项目开工活动。该项目通车后，环泉州湾快速交通网络将得到进一步提升，南安石井、晋江东石、安海、永和等乡镇借助这一高速公路加快融入环泉州湾城市圈的发展。

泉厦漳城市联盟高速公路泉州段是泉州首个引进社会资本投资（“PPP+施工总承包”建设模式）的高速公路建设项目。该项目起于晋江市永和镇福田村附近，设福田枢纽互通接已建成通车的晋石高速围头疏港支线，经晋江永和镇、安海镇、东石镇，跨安海湾后进入南安石井镇，设促进枢纽互通接已建成通车的南石高速公路，终于石井镇坂头村泉厦交界处接厦门海翔大道。

项目采用高速公路标准建设，设计速度100 km/h，双向6车道，路基宽度33.5 m，设福田（枢纽）、永和、东石、促进（枢纽）、院前5处互通式立交。路线全长约27.36 km，计划于2018年完工。

U617.8

B

1009-7716（2016）02-0144-06

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.02.040

2015-10-12

魏占通（1984-）,男，甘肃人，工程师，从事工程监理工作。