应用大直径管桩新技术 创桥梁基础工程新思路.doc

应用大直径管桩新技术 创桥梁基础工程新思路北京市市政二建设工程项目经理部阜石路二期4#标项目经理部朱海滨 张学军 王双利 王建华【摘 要】 桥梁下部结构基础施工是桥梁施工中的难点及重大危险源之一，施工场区地质条件的不确定性为桥梁基础施工带来了很大的难度，本工程根据施工现场的地质特点采用大直径管桩自平衡下沉技术这一新技术，安全、高效的解决了复杂地质条件下桥梁基础的施工，为类似场区地质条件下的桥梁基础施工提供了一条新的思路。【关键词】 基础施工 大直径管桩 新技术一、成果背景（一）行业背景 随着工程建设的快速发展，我们遇到的工程问题越来越复杂。对基础特别是桩基础承载能力的要求越来越高。回顾目前我们最常用的灌注桩在国内近50年的发展过程就可以清楚地看到这一点。随着成孔设备和工艺的不断发展灌注桩桩径和桩长从最初0.5m和20m发展到4m和100m。即使这样在解决复杂工程问题中仍难以满足要求。为了大大提高桩基的承载能力，迫切需要发展一种新型桩基础。大直径空心桩是最有效的解决方案，而它的成桩问题，是以往的基础工程中无法有效解决的一个难题。 自平衡下沉大直径管桩施工技术是采用全断面除土，管桩分节浇筑和顶拉工艺，将管桩沉放到预定深度。该项技术很好的解决了大直径管桩的成桩问题，具有很高的应用推广价值。（二）工程简介 阜石路（双峪环岛西五环路）改建工程，设计起点位于门头沟双峪环岛，终点位于西五环路晋元桥，路线全长9.623公里。起点双峪环岛西五环段，道路设计标准为城市主干路；西六环西五环段，道路设计标准为城市快速路标准。第四标段起点为K2+467.3（麻峪东路），终点为K3+736.3（京能热电公司）道路全长1269m。4#标段道路红线宽40m，快速路为高架桥，主线高架桥工程自55轴（不含）至97轴（含）共分为12联42跨，桥梁面积31651 。下部结构为柱式墩接预应力盖梁，其中预应力盖梁为倒T形截面，部分隐入上部简支结构中，桥梁基础为承台接钻孔灌注桩，桩径D=1.8m桩长20m42m。 二、选题理由本标段工程地理位置位于山区，地质结构情况较复杂，高架桥下部结构桩基施工范围内的地质条件为卵石、圆砾、细砂层，不利于钻机钻孔施工，故本工程采用人工挖孔进行桩基施工。本标段90#轴设计桩长36m，91#、92#轴设计桩长42m，93#96#轴设计桩长40m，97#轴设计桩长30m。根据施工进度计划安排，在进行90#轴桩基开挖施工时发现自地表以下25m深处时，遇地下水及大块漂石，在97#轴人工挖孔桩基施工至26m深处时，遇流沙层。根据90#轴及97#轴桩基施工现场地质情况分析，本标段90#97#轴段实际地质情况为砂卵石及大块漂石，在自地表以下2634m深度内为流沙层，按照原设计进行桩基施工无法成孔。为保证施工安全、工程质量及进度，经与业主、设计、监理单位共同协商，本标段91#96#轴下部结构选用大直径管桩作为基础。自平衡式大直径管桩是本公司张恽顾问通过自己几十年的施工经验研究出的一种新型桩基础。国内首次应用于阜石路（双峪环岛西五环路）改建工程第四标段。大直径管桩设计示意图三、工程项目的实施时间 大直径管桩的实施从2009年9月进行策划到2010年3月全部工程实施总结完成，总历时7个月。详细实施时间见下表：实施时间 2009年9月2010年3月分阶段实施时间表 管理策划 2009年9月2009年10月 管理措施实施 2009年10月2009年12月 过程检查 2009年10月2009年12月 取得成效 2010年1月2010年3月 四、管理重点及难点（一）本项技术为全国首次实施的技术，在技术准备及现场控制过程中可供参考的施工经验较少，对工程的技术质量控制及现场施工组织提出了较高要求。（二）施工场地狭小，拆迁滞后及现况交通为各阶段的施工带来很大困难。（三）由于本标段开工时间较晚，为满足阜石路全线的整体工期要求，高架桥的施工工期是本工程工期控制要点，如何在实施新技术的前提下保证工期是工程重点及难点。 五、管理策划及创新特点（1） 确定目标。领导小组制定了工程项目管理目标： 工程项目管理的目标表 项目管理目标工程质量目标确保“长城杯”，争创“鲁班奖”工程进度目标确保工程按业主要求工期完成安全文明施工目标零事故率，创建北京市安全文明工地内业管理目标技术管理责任明确，技术档案管理微机化科技工作目标成功实施大直径管桩自平衡下沉这一新技术，收集管理现场数据，形成工法等技术成果（二）本项目根据新工艺的特点，首先对一棵大直径管桩进行试验施工，全面总结施工中的问题，随施工随分析解决，待首棵管桩施工完成后，进行全面数据分析，从各个管理重点着手，进行逐一优化调整，提出最合理的施工方法。“用实践检验理论，用理论优化实践是”本工程项目管理的创新特点，并取得了良好的效果。 六、管理措施和风险控制（一）管理措施。1、根据新工艺实施的特点，项目部成立大直径管桩工程管理控制小组，管理控制小组由项目经理担任组长，项目总工、生产经理、项目总经任副组长，各主要职能部室负责人作为组员，对新工艺的实施进行全面管理控制。2、在小组中确定各相关人员的工作职能及权责关系等，在工程的各个阶段由相应责任人对工程负责，以保证工程实施过程中始终都在项目部的控制中，避免因权责不明造成的管理混乱、缺乏管理等问题的出现，为新工艺实施过程中的管理控制提供了一个良好的基础。3、质量管理措施推行施工现场技术负责人技术管理工作责任制。正确划分各级技术管理工作的权限，使每位工程技术人员各有专职，各司其事，有职、有权、有责。对于新技术的使用，工程施工过程中，除按质量标准规定的复查、检查内容进行严格的检查、复查外，在重点工序施工前，必须对关键的检查项目进行严格的复核，以免事故的发生。4、安全管理措施安全管理是工程项目管理中重要的环节之一。施工过程中，针对新工艺特点制订各类管理条例，每周对工程进行安全工作检查、评比，处理较大有关的安全隐患。对各专业班组认真进行安全技术交底，认真学习和深刻体会施工技术规范和施工安全规范。特殊工种，如机械操作工、电工等一定要持证上岗按章操作。人机配合作业区应有专人指挥管理。 5、成本管理措施新技术的成本管理主要由技术措施及经济措施两方面组成，从技术措施项目经理部应对施工准备、施工过程和竣工验收三个阶段中的有关技术方面的方案，新工艺、新技术的采用，提高质量、缩短工期和降低成本的措施，都要进行研究比较，多方面来控制成本。从经济措施来看，必须对以施工预算为基础的计划成本不断地与项目的预算成本，实际成本进行比较分析，严格审核各项费用的支出，减少开支，相应地建立成本责任制，落实到人，奖罚兑现与经济利益挂钩。从组织措施来看，为了保证施工项目成本计划的贯彻执行，必须建立和健全项目成本管理机械，明确项目成本责任制，把控成本的责任分解，落实到项目管理班子全体成员，使工程项目形成一个群管成网、责任成线、责任分明、分工合理的项目成本管理机制。6、施工项目进度管理措施根据现场实际情况，制定切实可行的生产计划，并层层落实。加强现场调度，进行动态目标管理，合理安排各专业施工队任务，通过合理的施工组织及正确的施工方法来加快施工进度。采取内部经济责任制度，提高工作效率。加强过程管理，深挖企业自身潜力，完善奖惩制度，落实好按劳分配的原则，以经济为杠杆，充分发挥施工人员积极性和主动性，提高生产效率，确保工程按期完工。（二）风险控制。针对新工艺的使用，进行项目风险源分析，根据分析结果提出风险预防措施。项目风险源与预防措施详见下表：项目风险源与预防措施分析序号风险源预防措施1设计变更及时与设计联系2现场条件随时观测现场情况3质量和安全事故派专人负责监督4缺乏经验做试验桩，约请专家指导 七、过程检查和监督在施工过程中，项目控制管理小组每周进行生产质量成本分析会，会上各相关负责人将在一周的生产施工中发现的问题一起提出，并进行讨论解决，并在下周的施工中予以落实，施工过程中项目部对工程一直进行严格检查的制度，取得了良好的效果。八、管理效果和评价（一）经济效益 在大直径管桩实施成功之后，我项目对其与钻孔灌注桩进行了经济分析及工期分析对比，得出如下结果： 经济对比大直径管桩钻孔灌注桩桩混凝土158m3 X 0.2万元/m3=31.6万桩混凝土458m3 X 0.09万元/m3=41.2万顶底板混凝土192m3 X 0.06万元/m3=11.5万承台混凝土120m3 X 0.08万元/m3=9.6万钢筋24.7t X 0.7万元/t=17.29万钢筋49t X 0.6万元/t=29.4万钢刃脚3t X 1万元/t=3万下沉除土、顶压15万合计78.39万元合计80.2万元工期对比自平衡大直径管桩自桩身预制、除土下沉到现浇顶底板整个施工周期基本控制在20至25天；由于受地质条件限制（基本为岩石地层）人工成孔至承台浇筑完成约需3个月至100天；而机械成孔同样受到岩石地层的影响进尺非常缓慢，每棵桩的成孔时间约需10天，至承台施工完毕也需要45至50天。综上所述，在经过对比后发现，大直径管桩的费用与原设计灌注桩基相比略有结余，但是却大大提前了工期，变相创造了经济效益。（二）社会效益 在新技术、新工艺层出不穷的施工条件下，如何进行全面有效的项目管理，使工程顺利实施，成为了摆在工程管理人员面前的一项课题。通过大直径管桩在我项目部的成功应用，该项新工艺取得了良好的社会