1前言

目前预制桩的施工绝大多数由液压静力压桩机采用静压的方式实施完成，并且有现行的规范要求对其施工质量进行管理控制。但是仍存在很多质量管控的漏洞，如：施工过程中，施工数据记录随意填写、桩基检测中低应变及高应变法存在理论局限等无法解决，基于此，我公司研发了“基于物联网的静压法施工远程监控系统”这一全新技术，并撰写了“基于物联网静压法施工远程监控系统的桩基工程施工质量及安全控制施工技术”，优化桩基施工安全设计及静压法施工工序，对施工数据进行采集和分析，能够全生命周期监测施工状况，有效解决了桩基工程施工中无法解决的技术难题，并在南通理工学院图书档案馆及防空地下室桩基工程中成功应用，取得了良好的经济和社会效益。

为了使桩基工程施工工艺更趋标准化、桩基检测更加完善，提高桩基工程的耐久性，在理论技术研究及工程实践的基础上不断探索，编制出本施工技术。

2施工技术特点

2.1施工标准化。严格规范化按照施工技术流程及标准进行施工，从而达到施工标准化。

2.2施工效率高。采用远程监控系统，可及时报警并整改施工行为不规范、桩长偏离等问题，施工效率可得到较大提升。

2.3施工质量高。规范化施工及采用远程监控系统对桩长进行检测，更好的保证了桩基施工质量。

2.4为桩基施工提供借鉴及参考。此施工技术中的设计质量控制部分中抗浮技术是采用2019年修改发布的新型抗浮标准，目前实际项目应用较少，故为后续工程借鉴打下了基础。

3适用范围

本施工技术适用于桩基工程中采用静压法的预制桩施工。

4工艺原理

静压法沉桩是一种主流的基桩施工方法，该法无需预先成孔，通过静压桩机抱夹预制桩，同时使用液压系统产生的竖向压力，利用桩机的自身重量作为反力，克服压桩过程中的土阻力，缓慢将各节桩压入土中的过程，当桩顶设计标高较自然地面低时通过送桩器将桩压入指定位置以满足要求。在压桩过程中需要严格控制桩身位移、偏移等参量。

基于物联网静压法施工远程监控系统的桩基空城施工质量及安全控制施工技术是一套对桩基工程施工质量控制与管理的方法，包括：静压法施工操作质量控制、智能化监测质量控制、安全性设计质量控制三个方面。

物联网静压法远程监控系统是通过研究并实现物联网在施工领域的应用，采用最新物联网+云技术，建立现场数据采集终端，通过全网通模块实时回传现场压力等数据，GPS+北斗模块获取位置信息，通过云平台对接获取数据，进行数据分析能够远程实时监控施工过程的系统，实现对施工的全生命周期的监管、桩长的精准研判、压力数据的综合分析应用。

桩基工程安全设计质量控制中抗浮技术采用最新发布的JGJ476-2019《建筑工程抗浮技术标准》规范进行设计计算和施工，抗浮设计从设计与计算层面来界定施工阶段和使用阶段的抗浮稳定性，以期达到事前与事中安全控制的效果。并且自标准发布后实际应用项目还较少，本施工技术为后续实际项目提供参考。

5施工技术

5.1 施工前准备主要包括：（场地配置管理，资料配置管理，人员配置管理，

机械配置管理，材料配置管理）

5.2桩位定位

确定原始标高和轴线：应和监理一起测定场地原始标高和轴线，要有关各方面验证签字，并办理相关手续。

5. 3管桩起吊

5.3.1桩的起吊和运输应有专人管理，根据压桩顺序和进度安排确定桩的运输。

5.3.2桩起吊的吊点位置设置应符合设计、图纸规定，满足JGJ276-2012《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》的要求。

5.3.3运输过程及堆放时应注意支垫点对准吊点位置，每层搁置点要垫实，上下垫木要在同一横断面上。

5. 4压桩施工

正式压桩前应对工程控制轴线和水准点进行复查，确保无误。

5. 5接桩压桩

5.5.1管桩分段压入，接桩处采用端板焊接连接。

5.5.2当下节桩压至桩顶距离地面0.8-1.5m位置处时，开始吊桩上节桩，且上下两节桩必须严格对准且保持垂直。

5.5.3上下节桩接触面应平整密实，若不满足要求，则应用钢片垫实并焊牢，四角位置处采用点焊固定。操作完成后再次进行检查，位置正确满足要求后方可进行焊接。

5. 6送桩入位

5.6.1压桩过程中应严格控制桩顶标高采用静压法。

5.6.2送桩深度应根据设计桩顶标高和桩位自然地面标高进行计算确定。

6  智能监测技术

6.1智能监测质量控制

物联网终端：无线油压传感器→（基于GPRS模块的数据远程传输层）发送数据流→基于云技术的远程监控系统 →监控数据信息输出→远程监控数据分析系统→项目信息输入→基于云技术的远程监控系统

6.2监测原理

智能化监测是通过采用物联网以及新型数据采集设备，对施工现场所需控制的主要参数数据进行采集及传输，云平台对接获取数据，结合相关工程参数形成完整的工程数据信息，形成全施工生命周期的数字施工记录，并建立工程项目数据库，实现对施工的全生命周期的监管、桩长的精准研判、压力数据的综合分析应用。

6.3监测设备

该监测系统用的是独立设计发明的新型物联网传感器。新型物联网传感器由压力数据采集模、无线传输模、定位模、供电等模块集成。

6.4监测操作要点

6.4.1将新型物联网传感器安装在静压桩机操作系统与显示系统之间，注意要与系统压力表安装油路同路。

6.4.2桩机安装物联网设备后，开机检查是否正常运行，且在开始压桩后24小时全天进行施工数据的监控。

6.4.3开始压桩后通过接受监控模块实时接收压力数据。接收的压力数据展现界面。

6.4.4将接收到的压力数据通过分析输出模块进行数据整理和分析。

6.4.5要求开始压桩后施工单位必须每天提供前一天的原始施工记录单，根据监控所得数据进行分析后复核施工记录。

6.4.6每周需要提供监控周报，并向建设单位、监理单位汇报施工情况。

6.5监测数据分析

6.5.1典型特征曲线分析

静压桩机的油压系统是一个封闭的压力系统，所有系统压力的变化源于桩机的运动，静压桩机操作系统的每项独立动作会引起系统压力的变化，并且都有其自己的曲线特征。对于不同型号的静压桩机，其同一动作的特征压力值和曲线轨迹不同。针对获得的每秒实时系统压力值，经过现场实时数据比较和操作分析，分离出有代表性的特征曲线，这些特征曲线涵盖了静压桩机的所有操作。根据静压桩机的工作特性可将一段完整曲线分为抱桩、压桩、泄压和收缸四个时间阶段。

6.5.2特征曲线应用

通过物联网传感器，可精确获取静压桩机工作中每阶段的压力变化，且通过现场试验及分析，该过程无法弄虚作假，优化了原始施工记录压力值的弊端，通过曲线图结合静压法的施工逻辑性进行实施工况的判断。

6.6为避免施工期间的部分泥浆或地面污水进入坑内，需要在井口地表以下封孔，封孔的材料应为优质黏性土。

7效益分析

7.1 预制桩技术较之传统施工方法节约人工 30%;节约常规周转材料约 8%，减少了现场湿作业，减少建筑垃圾约20%，节约施工用水约20%，节约了社会资源。

7.2 运用远程监控及诊断系统对静压法施工进行监控，就是对预制桩产业链最前端的桩基施工企业大浪淘沙，正本清源，彻底净化整个预制桩生态系统，促进产业链的健康发展。

参考文献

1、JGJ476-2019《建筑工程抗浮技术标准》

2、《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2018）

3、《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202-2018）

4、关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知（建办质（2018）31号）