静压桩施工监理人员应重视的几个问题
2018-02-15马艺军四川正炜工程质量检测有限公司四川广元6807建研凯勃建设工程咨询有限公司北京0003
马 强,马艺军(.四川正炜工程质量检测有限公司, 四川 广元 6807;.建研凯勃建设工程咨询有限公司, 北京 0003)
液压静压桩(抱压式、顶压式)施工是具有中国特色的“环保型”绿色桩基础施工方法,今已大量运用在房屋建筑基础工程中。按照压桩力的大小国内已形成施压力 60 t到 1 200 t 的 JVY、ZYC、ZYJ、YZY 等液压静压桩机系列品牌型号产品,桩工设备制造商利用模块化设计还给用户量身定做特殊静压桩机产品。
长期的工程监理工作,我们接触的液压静压桩机可以说是品牌、规格、型号名目繁杂。静压桩基施工前我们尽管做了大量的监理准备工作如:收集有关技术资料及标准;参加设计图纸会审及答疑;审核施工方报审的有关资料;在监理规划框架下编制监理实施细则、旁站实施细则、监理工作程序等等,并以此指导现场桩基施工监理工作。但是,由于液压静压桩施工工艺对静压桩机设备的依赖性很强,近年来静压桩施工存在质量下降的趋势,也出现过质量事故。因此,监理人员在静压桩施工中应重视以下工作。
1 熟悉、掌握液压静压桩机的工作原理和机械性能
(1) 静压桩基础是由全液压静压桩机设备机械化作业完成的。监理人员要重视熟悉掌握进场的静压桩机的工作原理。静压桩机主要由夹桩结构、压桩结构、升降结构、行走结构、起重结构、液压系统、调平系统、电气系统、工作平台等组成。桩机设备以自重+配重的总重量作为反作用力,以克服压桩过程中的桩侧摩阻力和桩端阻力,在液压油缸驱动桩机各部机械的纵向移动、横向移动、回转、吊桩、接桩、抱压(或顶压)桩动作完成静压桩基(管桩或方桩、混凝土桩或钢桩)的成桩作业。
(2) 液压式静压桩机的机械性能直接影响成桩质量。它要求桩机设备的机架坚固、稳定并有足够的刚度,沉桩时不产生颤动位移;就位引板曲面应光洁顺滑,抱桩夹钳有足够的刚度和硬度,钳夹片内侧圆弧面与桩径弧面严格匹配、完整贴合,呈面接触状态,且应保证对称向心施力,严防点接触和不均匀受力。这些机械性能达不到就不能保证液压静压桩的成桩质量。
监理人员只有熟悉、掌握液压式静压桩机设备工作原理、机械性能、技术参数,才能有助于对进场液压静压桩机的机况进行检查和对静压桩成桩过程进行质量监控。
2 熟悉、掌握静压桩机型选用原则及要求
JGJ/T 394—2017《静压桩施工技术规程》第 3.0.4 条规定:压桩设备选型应根据场地环境条件、地质条件、工程特性、压桩阻力、施工条件等因素,并结合工程经验综合确定;桩机设备接地压强应满足地基承载力要求。
压桩设备选型应符合 JGJ/T 394—2017《静压桩施工技术规程》第 4.2.2 条规定。
压桩机提供的最大压桩力应大于考虑群桩挤密效应的最大压桩阻力,并应小于压桩机的机架重量和配重之和的0.9 倍。
桩侧抱压时,其夹持机构应能全接触面抱紧桩体,且不应夹伤桩身混凝土,压桩、顶压或抱压送桩时的最大压桩力应符合规范要求。
静压桩机重量加配重的总重量要达到设计规定的要求,最大压桩力要满足静压成桩的要求,再加上对静压桩基设计图纸的设计说明和技术参数的掌握,监理人员对进场液压静压桩机型号规格、技术参数的复核和检查就心中有底了。
3 加强对进场静压桩机的资料核查
监理人员要重视对进场静压桩机随机资料的核查。JGJ/T 394-2017《静压桩施工技术规程》第 3.0.5 条规定:压桩机械、压力表等应具备合格证书;压桩机械进场安装后,经检测合格后方可使用,压力表经定期校准。本条的“等”字还包括桩机的调平系统的全方位圆水平仪和重力垂直刻度盘、重力吊锤校准仪器,还应包括现场使用的辅助测量仪器。施工方需要提供随压桩机的主要资料包括:压桩机械产品合格证、产品使用说明书;压桩机械进场安装试验检测合格报告表;压力表、测量仪器等产品合格证、周期检测合格报告书;最近时间的桩机设备保养记录表等。监理人员要特别注意上述资料与实物对照核实。
液压静压桩机不属于特种设备,属于大型施工机械。按照 JGJ/T 394—2017《静压桩施工技术规程》第 3.0.5 条“经检测合格后方可使用”的规定,液压静压桩机进场施工方自行组装完成后,其使用管理的责任主体是施工总承包单位。监理人员要按照 JGJ 34—1986《建筑机械技术试验规程》第 1.0.3、1.0.4 条的规定,要求施工总承包方提供由企业一级的设备管理、安全生产部门共同主持进行的液压静力桩机进场安装试验检测的合格报告表。施工方提供了进场静压桩机安装试验检测合格报告表,经监理专业工程师审核后方可试桩作业。
4 重视液压静压桩机施压的调整方法
液压静力压桩机操作室工作台面一般有 2 组共计 4 只压力表,1 组是抱桩钳的进、回油压力表,1 组是压桩进、回油压力表。压桩的 2 个压力表反映出液压油在油缸中进、出时所产生的压力值(MPa),如压桩时进油压力表工作,表示夹具箱在抱着桩正常下压;回油压力表工作时,说明夹具箱提升正常。
压桩施压力的大小需使用桩机设备经试验检测合格后的调整后的油压(MPa)-施压力换算表来确认,不能使用原随产品说明书的油压(MPa)- 施压力换算表。监理人员应检查压桩时的压力是否达到了设计图纸的要求,若达不到或超过了施工图纸设计要求,应该要求压桩操作人员采取相应的调整:夹桩压力(MPa)= 推荐常数×压桩压力(MPa);在夹桩不打滑的情况下,请将夹桩力维持在较低的压力区间;如夹桩时打滑,将夹桩压力调高 1 MPa~2 MPa;用快压档压桩,当油压升到 10 MPa 时,在压桩速度明显减慢时,请改用常压;常压时若速度明显减慢,就改用主、副缸同时压桩。
5 加强液压静压桩机机况的检验
施工方在施工中易忽视对液压静压桩设备机况的日常检查和保养;监理方在过程控制中易忽视对液压静压桩机机况的平行检验。
JGJ 160—2016《施工现场机械设备检查技术规范》第 3.0.1 条规定:检查人员发现隐患应及时排除,严禁机械设备带病运转。JGJ 33—2012《建筑机械使用安全技术规程》第 2.0.22 条规定:机械不得带病运转。监理人员经检查确认施工方若不履行液压静压桩机机况正常的职责,拒不进行检修的,一定要清理出场。液压静压桩机带病运转作业给静压成桩基础带来的安全、质量风险后果不堪设想。
液压静压桩机由于夹桩箱夹持着桩向下压桩时的运动轨道垂直于工作平台,所以工作平台调整水平后就保证了桩的垂直度。原调平系统采用圆盘水平仪、重力垂直刻度盘、重力吊锤控制调平,因人工目测手动调整,效率低且精度得不到保证。
如今液压静压桩机配置的自动调平系统,是由电液伺服控制系统、倾斜角传感器、可编程控制器模块、高速油路开关阀、液控换向阀、显示控制系统等组成。静压桩机工作平台上的两个倾斜角传感器检测其两个方向的水平误差,将误差信号传给可编程控制器模块,模块将误差信号综合后输出信号,倾斜角传感器不断地检测平台的水平度误差,并随时对支腿油缸进行调整,实现调平系统的闭环控制。但是,由于静压桩机工作环境条件和操作人员素质的不确定性,自动调平系统的工作可靠性和稳定性会存在误差,单一依赖桩机自动调平系统,也会影响压入成桩后的垂直偏差值超过规范的验收标准。
6 结 语
监理人员应充分地认识到:静压桩施工工艺因对压桩设备的依赖性很强。对静压桩施工过程控制的最有效手段,一方面是加大对静压桩机设备的检验,另一方面必须重视利用现有检测手段,对液压静压桩机的自动调平系统进行平行检验,才能大大降低监理责任风险。同时,我们也应该清楚,我们不是施工方的质检人员,而是项目工程全面质量管理的监理人员,若不技高一筹,就难以胜任静压桩施工监理工作。