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［摘要］錘擊預應力管樁適用于各種黏性土、粉土等地基土層，在橋梁樁基等基礎工程中得到較廣泛使用。針對目前錘擊法管樁施工管理較為粗放，出現施工問題時無法準確還原施工情況，遠程分析困難，無法及時有效提供解決方案等問題，通過對錘擊法管樁施工管理研究，提出并設計了一套錘擊法管樁施工管理系統，該系統提高了專家會商效率，對節省時間、資金和人力成本以及精細化、智能化施工管理具有重要意義。
［關鍵詞］錘擊法；管樁；施工管理
1錘擊法管樁施工管理現狀
隨著預應力混凝土管樁生產技術的日益成熟、產品質量逐漸提高以及各種規格產品的不斷推出，預應力混凝土管樁廣泛應用于公路、橋梁等基礎施工中。在此過程中，完善了相應的產品規范［1］，同時，更多專家學者對在施工、檢測等應用場景中的復雜問題，提供了諸多解決方案［2－4］。其中，對于管樁沉樁方式就有很多種。錘擊法沉樁施工機械簡單，投資小，施工方便靈活，有著廣泛的應用。在標準化錘擊法管樁施工過程中常出現以下問題：樁位偏差、樁身垂直度偏差、樁長／標高偏差、樁身完整性缺陷、承載力不足、樁難以打入土層、貫入度突變等。這些施工問題的原因多樣，會商及研判參與方較多，需要施工方、監理方、設計方、專家方、管理方等共同參與，導致流程復雜、效率低下。為解決這些問題，特設計開發一套基于問題導向的錘擊法管樁施工管理系統。該系統能使得管樁施工過程更加信息化與現代化，提高工程質量與工程效率。標準化施工也是決定管理系統可靠性的關鍵因素。施工過程中一旦發生問題，可以通過問題上報功能和專家會商功能對施工數據進行有效的管理和預警，組織相關專家與設計代表進行高效的協同會商，討論解決方案。通過信息化手段將施工過程中的各單位組織在一起，提高施工單位、監理、設計單位與業主的溝通效率，也使得業主方對管樁施工過程有更詳細而準確的了解和掌控。
2錘擊法管樁施工管理系統
2．1系統總體架構
本系統采用以B／S和C／S結合的軟件體系架構，通過互聯網，物聯網，將管樁施工業務數據、設計單位數據和專家庫有機地結合起來，實現施工信息全鏈路資源整合。施工人員通過C／S端快速的快速采集數據并進行查詢、上報等操作；業主單位人員、業務專家、設計單位等可以通過B／S端進行系統的授權以及施工相關問題的查詢、協同會商等工作。系統B／S端采用JAVA、JavaScript、SQL、HTML、JSP等軟件程序設計語言開發，C／S端使用C、Java等。系統部署服務器主要包括數據庫服務器和業務應用服務器。數據庫服務器數據包括管樁建模數據、基礎支撐數據、日常業務數據等。業務應用服務器主要安裝管樁施工管理系統，提供系統管理、數據上報和查詢統計等功能。錘擊法管樁施工管理系統主要包括數據采集程序、服務端程序和客戶端程序。其中：數據采集程序部署在施工現場，主要通過專業的采集端設備和手機端進行數據采集、上報，通過4G網絡傳輸服務器。服務器程序部署在公司總部，并設置有防火墻，主要用于對外提供Web服務、業務處理和數據資源的存儲?？蛻舳顺绦蛑饕侵父魇褂脝挝籔C端，通過瀏覽器和互聯網登錄管樁施工管理系統進行操作。
2．2主要功能
2．2．1數字化交付接收子系統
打樁過程可以分為兩個階段：第一個階段為樁錘對樁的沖擊過程；第二個階段為樁獲得沖擊能量在土中的貫入過程。通過讀取相應的設計數據，建立管樁模型和錘擊作用模型，可以對施工過程進行模擬分析，同時也作為各項施工數據指標的可視化基礎，記錄管樁的設計信息、施工進度和其他施工中采集的數據，使得施工過程中各單位可以準確而詳細地獲取施工信息。
2．2．2施工信息采集子系統
主要包括試樁數據和施工數據，系統主要實現試樁數據和施工數據的查詢和展示。試樁數據包括管樁信息、鉆孔樁號、地層信息、管樁基礎單樁豎向承載力特征值，試樁入土樁長，錘重、落距及地層的修正值，試樁豎向荷載極限值等。施工數據主要記錄沉樁施工記錄、沉樁現場檢查等施工節點的信息。
2．2．3施工問題上報子系統
由施工人員對施工過程中產生的異常數據進行上報，分別上報給業主、施工監理、施工單位。問題包括：貫入度突變問題、地質差異問題、高程垂直度問題、樁身破裂問題、承載力不足問題及其他特殊異常問題。
2．2．4專家和會商子系統
對于施工現場出現的特殊異常施工問題，設計單位不能解決時，由業主單位通過施工管理平臺的協同會商模塊組織相應專家討論解決方案。形成監理—業主—設計代表—施工單位的完整處理流程，減少各單位的溝通成本，提高協同效率。
2．2．5基礎信息庫管理
包括地質材質庫、阻力特征值經驗庫、工程地質勘查庫、專家人才庫、問題方案庫等各項基礎數據，是系統的信息支撐。
3業務流程與過程控制分析
3．1業務流程
業務流程如圖2所示，具體流程如下。STEP1：出現施工異常情況，首先停止施工，由施工人員上報施工問題；STEP2：系統進行異常判定，對于簡單異常由系統給出處理方案，本地進行快速處理；STEP3：對于復雜異常，需要上報設計單位，由設計人員進行分析并給出相應解決方案；STEP4：對于特殊情況，需要進入專家會商系統進行解決，最終由專家給出解決方案。
3．2系統操作管理與控制
施工管理系統對用戶的信息化操作水平有要求，尤其是基礎數據的錄入和施工數據的上報很容易出現輸入偏差?？梢酝ㄟ^加強培訓和技術交流，提高系統使用人員的操作水平。同時加強制度管理，通過獎懲制度提高人員的重視程度。3．3信息安全管理與控制信息安全是施工管理工作的重中之重，是工程設計、施工、養護、管理各項業務的參考依據，其中包括管樁數據、地質信息、異常信息、問題數據等。必須從硬件、軟件和制度等多方面加強信息安全管理水平，做好災備方案，提高冗余能力，健全管理體系。
4小結
通過建立信息化、智能化的管樁施工管理系統，可以提高管樁施工過程數字化、信息化程度，打通設計與施工之間的設計信息傳遞通道，提高總體效率，降低成本，有利于實現精細化施工。利用該系統，提高施工過程中各單位的溝通協同效率，減少溝通成本；利用該系統，基于采集的實時與歷史施工數據，可以對施工中出現的各種問題進行快速準確的分析并有效解決，一定程度上縮短工期時間。下一步，需要進一步完善基礎數據庫，為工程設計、養護、管理等全生命周期管理提供更精確完善的數據基礎；建立更有效的數據分析模型。大數據的分析處理必須依托更有效的數據分析模型，才能為施工管理決策提供依據。值得一提的是，需要進一步提高信息自動化采集技術，“一人多機”控制、無線遠程控制，完成數據采集的智能化，進一步節省人工成本，使得工程效益得到進一步的優化。此外，信息化系統對人員的綜合素質要求高，必須加強人員培訓，才能保證施工管理的有效性。同時，建立科學完善的管理體制，才能使施工工作和信息化流程更加清晰明確。
主要參考文獻
［1］國家質量監督檢驗檢疫總局，國家標準化管理委員會.先張法預應力混凝土管樁（GB13476－2009）［S］．2009.
［2］郭楊，楊成斌．預應力混凝土管樁應用新技術［M］．北京：中國建筑工業出版社，2016．
［3］李文森．超長送樁在錘擊預應力管樁施工中的應用［J］．工程建設，2017，49（4）：86－88．
［4］王曉琳．錘擊PHC管樁在皖北軟土地區的模型試驗研究［D］．蘭州：蘭州交通大學，2018．
作者:田一鳴 謝黎明 趙翔 杜賽賽 單位:安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司