釣魚法沉樁施工質(zhì)量控制研究

1、釣魚法沉樁施工質(zhì)量控制研究孫 浩（上海三航奔騰建設(shè)工程有限公司 上海 200441）【摘要】：本文對現(xiàn)有的沉樁技術(shù)進(jìn)行了簡單比較，列舉了沉樁施工中可能遇到的各種問題。并通過實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，對釣魚法沉樁施工過程中可能遇到的質(zhì)量問題進(jìn)行的分析，并提出預(yù)防措施?！娟P(guān)鍵字】：釣魚法，沉樁施工，質(zhì)量控制1常見的沉樁施工技術(shù)在國內(nèi)外最為常見的沉樁施工技術(shù)主要有6種：靜壓沉樁、震動沉樁、錘擊沉樁、射水沉樁和鉆機(jī)成孔下沉鋼筋籠以及釣魚法沉樁。其中，靜壓沉樁、震動沉樁和錘擊沉樁等方法在施工中均會不同程度地?fù)p傷管樁，甚至破壞管樁，不利于管樁的重復(fù)利用；并且這幾種動力沉樁的機(jī)械自重過大，移動相對緩慢，考驗(yàn)場地的承受力

2、，不適宜在軟基上進(jìn)行施工。射水法沉樁是于管柱樁外部或內(nèi)部設(shè)置噴射沖水設(shè)施，利用高壓水流沖擊樁尖處土體，待水體回流時，土質(zhì)顆粒會隨著水流浮起被帶走形成沉樁孔，依靠樁的自重沉入樁孔中的沉樁方法。射水沉樁施工方法具有效率高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，但這種方法比較適用于填土層、淤泥層、砂土層和粉土層，對于較薄的黏土層，則會減緩成孔進(jìn)度，較厚的黏土層甚至不易沖刷成孔。而釣魚法沉所需的樁構(gòu)件輔助材料少，施工方法相對安全，尤其是這種沉樁方法成本低；它一般應(yīng)用在橋高水深的環(huán)境。但是在釣魚法沉樁中，一旦梁的中心前移，梁就會低頭下沖，預(yù)防不好會產(chǎn)生嚴(yán)重的安全問題。2. 沉樁施工中的常見問題2.1 地質(zhì)勘察不足實(shí)際項(xiàng)目中，往

3、往因?yàn)轫?xiàng)目的地質(zhì)情況勘察不足而導(dǎo)致工程質(zhì)量問題。另外還有可能在施工的過程當(dāng)中，隨著天氣的變化，如刮風(fēng)、下雨等，導(dǎo)致地質(zhì)情況發(fā)生變化，未能及時的采取應(yīng)對措施而導(dǎo)致的施工事故。沉樁施工的不同方法針對不同的地址環(huán)境，因此在某一個特定的項(xiàng)目，必須要對項(xiàng)目的現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘察，選用恰當(dāng)?shù)某翗妒┕し椒?，并制各種可能導(dǎo)致地質(zhì)情況發(fā)生變化的施工方案，以確保施工質(zhì)量。2.2 未注意施工對樁周土體的影響施工過程中，在打樁作用下，樁周土體將在一定程度上遭到擾動和重塑。當(dāng)樁周土體被擠開，樁對土體的擠壓會增加樁周土體應(yīng)力，較短時間內(nèi)，沉樁過程中飽和土體來不及排水凝結(jié)，土體不可壓縮，根據(jù)太沙基有效應(yīng)力原理以及摩爾庫倫破

4、壞準(zhǔn)則：在總應(yīng)力不變時，孔隙中水應(yīng)力的增加會降低土體有效應(yīng)力，進(jìn)而減小土坡的抗滑力，可能誘發(fā)岸坡變形和滑動。若打樁速度過快，將會使得樁周土體中的超孔隙水壓力大范圍內(nèi)升高而來不及得到消散，對于軟粘土岸坡來說，則更加容易造成岸坡的變形和失穩(wěn)。2.3 沉樁施工中的其它問題（1）沉樁施工方法的不當(dāng)。前文已經(jīng)提及，針對不同的地質(zhì)環(huán)境，須選用恰當(dāng)?shù)氖┕し椒ǎ瑧?yīng)該設(shè)立專家小組，針對項(xiàng)目所采用的施工方法進(jìn)行研討；（2）施工技術(shù)人員的技能水平不足。如果沉樁相關(guān)施工技術(shù)人員的技能水平不足，即使再好的施工方法也可能導(dǎo)致施工質(zhì)量問題。（3）指揮調(diào)度能力不足。不論項(xiàng)目的大小，整個施工過程當(dāng)中，現(xiàn)場所有施工員應(yīng)該統(tǒng)一服從

5、指揮、密切配合。3實(shí)際項(xiàng)目施工質(zhì)量調(diào)查嘉紹大橋是錢塘江河口的一座特大橋梁，北岸棧橋布置在主航道以北，主橋上游側(cè)，基本走向?yàn)槟媳弊呦?，設(shè)計(jì)起點(diǎn)里程ZNK0+000，終點(diǎn)里程ZNK6+207.414，全長6.2074Km。本項(xiàng)目部合同內(nèi)容為北岸棧橋的第N257跨至N473跨，總長2.835Km，共需沉樁施工鋼管樁684根。根據(jù)項(xiàng)目的地質(zhì)情況以及施工環(huán)境，本項(xiàng)目選用釣魚法沉樁施工。嘉紹大橋棧橋工程位于錢塘江的入?？诘募馍胶佣?，該河段平均潮差6.44m，最大潮差8.59m，涌潮流速可達(dá)9.010.0m/s。此外，該河段地質(zhì)情況比較復(fù)雜，分別為沖海積亞砂土、粉砂、亞粘土、粉砂、細(xì)砂中粗砂、圓礫、卵石等，

6、這些給沉樁施工帶來很大困難。盡管我們組織安排了合理的施工方案，對每一道工序進(jìn)行了詳細(xì)的觀察和記錄，但是根據(jù)采集的數(shù)據(jù)分析表明，在完成的39根鋼管樁中，有17根樁在施工過程中存在影響質(zhì)量的因素。調(diào)查結(jié)果如表一所示。表一 嘉紹大橋棧橋工程質(zhì)量問題調(diào)查項(xiàng)目質(zhì)量問題累計(jì)百分率%個數(shù)所占%傾斜度不夠74141樁頂中心偏位大63541+35=76樁頂高程偏高21276+12=88涂裝長度不夠1688+6=94涂層厚度不夠1694+6=100合計(jì)17100由表一可見，本項(xiàng)目施工過程中并未存在樁頂碎裂或樁身斷裂的嚴(yán)重施工問題，但是傾斜度不夠以及樁頂中心偏位大成為了本項(xiàng)目的重點(diǎn)質(zhì)量問題，這些問題同樣嚴(yán)重影響項(xiàng)目

7、的質(zhì)量。針對這兩個頻繁出現(xiàn)的質(zhì)量問題，我們對該項(xiàng)目進(jìn)行了深入調(diào)查。4.質(zhì)量問題原因分析4.1傾斜度不夠原因分析以下原因都可能導(dǎo)致樁身傾斜度不夠：（1） 施工場地不平整，地基較軟；（2） 初沉?xí)r，未能對傾斜度不夠的樁及時糾正，導(dǎo)致樁身彎曲度超過規(guī)定值；（3） 樁尖遇到巨大障礙物；（4） 多節(jié)樁施工時，由于接樁上下樁不在同一軸線上，導(dǎo)致樁沉入后樁身傾斜偏大；（5） 對有送樁深度要求的群樁，由于樁身兩側(cè)的土壓較大；針對本項(xiàng)目的實(shí)際情況，筆者從多個角度討論了導(dǎo)致樁身傾斜度不夠的原因，其中包括了方法與材料的問題，也包括了施工人員與環(huán)境的問題，具體分析情況見圖一所示。圖1 傾斜度不夠的原因分析從圖1我們可

8、以看出，在對傾斜度不夠造成影響的眾多因素中，其中人員的因素占據(jù)了絕大部分。此外，材料的問題與設(shè)備的問題，也占據(jù)了一定的比例。4.2 樁頂中心偏移大原因分析以下原因都有可能導(dǎo)致樁頂中心偏移大：（1） 樁入土之后遇到堅(jiān)硬障礙物；（2） 鉆孔垂直度偏差太大，樁體因鉆孔傾斜而偏移；（3） 樁身彎曲導(dǎo)致的樁頂偏移過大；（4） 多節(jié)樁施工中接樁不正導(dǎo)致樁頂偏移；（5） 在飽和軟粘土性地質(zhì)區(qū)，樁較多時，鄰近樁之間相互擠壓軟土導(dǎo)致偏移；針對本項(xiàng)目的實(shí)際情況，筆者同樣從人員、材料、方法、環(huán)境、測量偏差這幾個方面去分析問題產(chǎn)生的原因，具體分析情況見圖一所示。圖2樁頂中心偏移大原因分析比較圖1與圖2我們發(fā)現(xiàn)，人員的

9、因素在這些質(zhì)量問題當(dāng)中，占據(jù)了絕對的主導(dǎo)作用。5重點(diǎn)質(zhì)量問題的應(yīng)對措施5.1 傾斜度不夠的預(yù)防措施在圖1中，我們已經(jīng)分析了傾斜度不夠產(chǎn)生的原因，針對部分原因，我們可以采取以下的預(yù)防措施：（1） 在施工時，確保場地平緩。對于較軟的地基應(yīng)鋪上碎石后再平整。（2） 及時糾正不垂直的樁，控制樁的垂直度在合理范圍之內(nèi)；（3） 不采用樁身彎曲或樁尖偏離樁中軸線過大的樁；（4） 樁尖遇到障礙物時，應(yīng)該及時挖除，再做填土處理；（5） 上下接樁時，保持垂直；5.2 樁頂中心偏移大的預(yù)防措施在圖2中，我們也已經(jīng)分析了樁頂中心偏移大產(chǎn)生的原因，針對部分原因，我們可以采取以下的預(yù)防措施：（1） 沉樁前清除沉樁區(qū)域內(nèi)的

10、障礙物；（2） 上下接樁時，保持上下樁在同一軸線上；（3） 不使用樁身彎曲度超過規(guī)定的樁；（4） 針對特殊地質(zhì)環(huán)境，合理控制沉樁速度； 5.3人員的預(yù)防在整個施工過程中，施工技術(shù)的局限性會對工程質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，但是人的因素亦會導(dǎo)致沉樁質(zhì)量出現(xiàn)問題。因此，施工過程中，相關(guān)人員應(yīng)特別注意以下幾個問題：（1）仔細(xì)勘察施工現(xiàn)場，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，并對地質(zhì)情況進(jìn)行分析，制定相應(yīng)措施以確保施工質(zhì)量。（2）加強(qiáng)質(zhì)量教育，加大宣傳力度。在工程開工之前，對打樁船以及沉樁相關(guān)施工技術(shù)人員進(jìn)行施工前的技術(shù)交底，并以書面形式進(jìn)行備案。根據(jù)實(shí)際需要對施工人員進(jìn)行詳細(xì)分工，制定崗位責(zé)任制，使各部門接口明確。（3）加大質(zhì)檢力度，對每一個鋼管樁沉樁質(zhì)量問題應(yīng)做到及時有效的排查，為避免翻樁，應(yīng)做好沉樁的落駁工作，發(fā)現(xiàn)問題立即解決。（4）工程負(fù)責(zé)記錄的人員應(yīng)對沉樁數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，整理施工日記，保持施工記錄的清晰與完整。6結(jié)論沉樁施工中的質(zhì)量問題，絕大多數(shù)都是因?yàn)槿藛T的因素引起。因此，在每一步施工過程中，如果我們都能夠控制好人員這一關(guān)，都能夠嚴(yán)格遵守文中提到的預(yù)防措施，沉樁施工質(zhì)量將會獲得很大的提升。參考文獻(xiàn)1建筑樁基技術(shù)規(guī)范.JGJ94-2008S.2蒙偉，戴軍。預(yù)制樁沉樁施工