靜壓樁自動記錄儀在工程中的應用

1 工程概況

陳塘莊熱電廠煤改氣搬遷項目打樁2標段工程包括主廠房 17～30軸、2#汽機、3#～4#燃機、3#～4#鍋爐本體及其封閉結構、3#～4#煙囪及其封閉結構、3#～4#燃機過渡段及吸風口、主變壓器、220 kVGIS樓、冷卻塔的打樁。包括φ600mm預制管樁1 230根；φ400mm預制管樁2 027根，其中管徑為400mm管樁為施工中的重點。

2 工程重點和難點

1）工程基礎體量龐大，采用靜壓法施工的預應力高強混凝土管樁，管徑400mm，樁長22m，體量大、接樁數量多，焊接質量的好壞直接影響樁基施工質量。

2）雖總工期9月，但個別單位工程工期緊張，其中2#冷卻塔工程695根管樁，僅20 d工期，現場條件復雜，大部分施工區域是魚塘回填，又恰逢雨季，雨后部分場地有沉降，易導致樁位偏差，給樁基施工質量控制帶來很大難度。

3 靜壓樁施工自動記錄儀

施工時，采用了靜壓樁施工自動記錄儀技術。靜壓樁施工自動記錄儀是利用微電子傳感系統，將靜力壓樁機在壓樁過程中不同深度的壓樁力值轉換成電信號，經過傳輸系統傳輸給記錄系統后，由記錄系統實時記錄存儲并顯示壓力值隨深度變化的數據和曲線。

靜壓樁施工自動記錄儀具有對壓樁力實時自動進行數據采集記錄、曲線顯示、存儲打印功能，在施工中可以準確地實時監測記錄每根靜壓樁在壓入地層時的受力情況。壓樁力的測量精準度高且原始數據現場無法人為更改，確保記錄數據的真實性。

儀器配套提供壓樁數據后處理軟件，該軟件具有存儲壓樁數據庫功能，可對每根樁的原始數據和曲線以及整體壓樁施工情況，進行檢索、查詢和輸出。

在施工過程中，特別在施工試樁過程中，一旦發現沉樁問題，可以在現場將壓樁過程中的深度/壓力值曲線重新完整顯示，為解決沉樁問題或下一步施工分析提供定量化的依據。

產品取代了人工記錄，解決了建筑基礎靜壓樁施工，對每根樁都能進行準確監測記錄的難題，為施工方和監理部門提供可靠的施工數據。

4 工程應用

在靜壓樁施工自動記錄儀安裝前，組織了相關施工人員進行了儀器操作方法的培訓，對如何使用該儀器、操作步驟、注意事項等問題，要求其掌握并認真學習了DBQ29-20—2012《靜壓樁施工自動記錄儀應用技術規程》。

在開始進行壓樁監測之前，對靜力壓樁機機型、壓樁力范圍、設備完好程度、油缸規格及數量進行了解，以便安裝配套的靜壓樁施工自動記錄儀，再對整機系統進行試運行，檢查深度、壓力傳感器有無漏油、松動、破損及連接電纜是否破損、松動或脫落。儀器使用前輸入工程信息，包括工程名稱、樁號、報警值、樁型、樁長、接樁形式、場地標高、樁頂標高等數據。

靜壓樁施工過程中，通過儀器顯示屏上曲線圖可隨時監測到每厘米壓樁深度的壓力值；管理人員通過USB端口可定期（每天或每周）傳輸或轉存施工數據，自動生成并打印《靜壓預制樁（方樁、管樁）施工記錄》以及儀器獨創的《靜壓樁施工自動監測數據曲線圖》。依據GB 50300—2001《建筑工程施工質量驗收統一標準》和GB 50202—2002《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》的規定，不僅規范了施工記錄，提高了記錄數據的精準度，避免人為因素的干擾，更主要的是它突破了現有施工驗收規范的要求，增加了曲線圖的形式，使施工信息更加直觀，方便對比分析。使靜壓樁施工的記錄方法和數據精準度都遠遠超出現有國家規范的要求。

本工程儀器設專人負責，做好施工過程控制監測和記錄，杜絕人工記錄壓樁力值時的錯記、漏記，杜絕施工中漏樁和樁長不到位現象，有效控制樁頂標高偏差和樁位偏差，同時可以監測壓樁和接樁時長，準確記錄每根樁成樁時間。

在壓樁過程中，如果某一深度范圍的壓樁力曲線出現明顯異常時會及時報警，有效記錄了相關數據，給設計提供依據，可及時查明原因，做好事中控制。利用最大壓樁力報警功能，保證壓樁力始終處于規定范圍內，確保壓樁順利進行。

靜壓樁施工完畢后，技術人員將對現場記錄數據導出，及時整理備份，打印《靜壓預制樁（方樁、管樁）施工記錄》和《靜壓樁施工自動監測數據曲線圖》并由相關責任人簽字確認。

以本工程第46#樁為例，靜壓預制樁（方樁、管樁）施工記錄見表1。

表1 靜壓預制樁（方樁、管樁）施工記錄

表1詳細記錄了第46#樁每延米壓樁力值。在壓樁過程中，可根據儀器顯示壓樁力數據進行分析，對樁機壓樁力進行控制，確保壓樁順利進行。

圖1為每根樁每延米壓樁力值變化曲線。

圖1 靜壓樁施工自動監測數據曲線

根據表1和圖1顯示數據進行分析，與前期地質勘查數據對比，可進一步辯證前期地質勘查數據是否準確，對下一步施工分析提供定量化的依據，可摸清場地工程地質情況，尤其是持力層的起伏情況，給設計提供合理的持力層位置和選擇樁頭標高尺寸。通過分析每根樁壓樁力值變化，來控制沉樁速率，從而選擇合理壓樁工序，以便于樁基施工。根據每根樁壓樁力值變化，判斷擠土效應，從而選擇合理壓樁順序，減少樁位的偏差，更好地解決了沉樁問題。

5 施工實施效果

通過實施靜壓樁施工自動記錄儀技術，預應力高強混凝土管樁施工質量全部符合設計及施工規范規定，保證了工程質量，達到了所制定的活動目標。陳塘莊熱電廠煤改氣搬遷工程與其他工程樁位偏差對比見表2。

表2 樁位偏差對比

根據GB 50202—2002的規定，本工程的管徑為400mm預應力高強混凝土管樁的樁位偏差值控制在100mm以內，樁頂標高偏差控制在±50mm以內。復測結果，樁位偏差＜60mm，樁頂標高偏差在±40mm以內。基樁檢測，樁身完整性檢測Ⅰ類樁占98%以上。施工質量均達到了優質工程規定標準。

6 結語

通過運用靜壓樁施工自動記錄儀，不但解決了建筑基礎靜壓樁施工時對每根樁的人工手寫記錄容易出錯的難題，還可以在壓樁施工中隨時提供樁的壓力值和壓力曲線等數據，對提高靜壓樁施工質量效果顯著，而且還能在樁基施工時進行遠程數據監控等，是一項很有推廣和應用價值的成果。