运用QC方法攻克临港桩基工程施工难关.docx

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运用QC方法攻克临港桩基工程施工难关

《运用QC方法，攻克临港桩基工程施工难关》

前言

上海电气临港重装备制造基地位于临港新城重工业产业区内，芦潮港客运码头西侧。

基地用地面积约61万平方米，长约880米，宽约710米。

本工程兴建联合厂房工程（一至四区）结构形式为单层钢筋混凝土排架，全长362.5米，跨度为36米，柱距为18m。

厂房基础采用独立承台+直径φ900、φ800，桩长49.4米的后注浆钻孔灌注桩桩基，共957根；地坪加固采用φ600、φ500、φ400PHC预应力管桩，桩长36米，共3461根。

工期要求：

在99个日历天内完成桩基工程全部施工内容。

为了实现这一目标，我们项目管理部在项目经理的组织下，积极开展QC攻关活动，通过对方案、措施的反复论证，反复分析比较和优化，以及实施过程的严格控制，在要求工期内完成了桩基施工，保证了工程质量。

我们在临港工程的施工实践，为本公司拓展施工领域以及和类似的桩基施工提供了可借鉴的经验。

课题名称：

《运用QC方法，攻克临港桩基工程施工难关》

一、小组概况

1、小组名称：

龙元建设临港桩基QC小组

2、活动时间：

2005年7月1日～2005年10月20日

3、成立时间：

2005年7月1日

4、课题类型：

攻关型

5、注册号：

LYQC-05-01

6、小组人数：

8人

7、小组成员：

组长

殷达

项目经理

副组长

向海静

副总工程师

组员

叶国平

项目工程师

组员

项目副经理

组员

技术员

组员

技术员

组员

质量员

组员

资料员

8、活动情况：

活动内容

次数

人次

出勤率

总出勤率

计划阶段

2

16

100%

96.9%

实施阶段

4

30

93.8%

检查阶段

2

15

93.8%

处理阶段

2

16

100%

二、选题理由

理由一：

设计要求全部地坪桩沉桩结束后停歇约30天，待土体内所产生的超静空隙水压力完全消散后，再进行厂房钻孔灌注桩的施工。

99天的桩基施工周期难以保证。

理由二：

加固地坪的PHC桩数量有3461根，量大工期紧，如何保证群桩打入后的稳定是至关重要。

理由三：

本工程钻孔灌注桩直径大（φ900、φ800），深度深（49.4米），又是一项施工工序多，工艺技术参数要求高，工作量大并需在一个短时间内连续完成的地下隐蔽工程，确保钻孔灌注桩质量一次100%合格是本工程的重点。

理由四：

钻孔灌注桩后注浆工艺作为一门新技术，正逐步推广应用，有着能较大幅度减短桩长，减少桩数，降低基础沉降等作用。

但如何避免工程注浆管不通，注浆器打不开，无法注浆等施工中遇到的现象，是急待解决的问题。

基于上述原因，本QC小组以公司质量方针——“管理上一流，

质量出精品，服务创信誉”为目标，积极开展QC活动，选择桩基施

工技术攻关作为活动的中心课题。

课题定为《攻克临港桩基工程施工难关》。

三、现状调查

本工程桩基施工分为PHC桩和钻孔灌注桩两部分，按设计要求

先进行PHC桩施工，再进行钻孔灌注桩施工。

据此原则，本QC小组打算分两个阶段开展调查活动，第一阶段

针对PHC桩施工进行现状调查，第二阶段针对钻孔灌注桩施工进行

现状调查。

第一阶段：

PHC桩施工调查

序

项目名称

桩数

频率（%）

累计频率（%）

1

群桩施工

110

78.57

78.57

2

设计变更

15

10.71

89.28

3

交通影响

9

6.43

95.71

4

土质影响

4

2.86

98.57

5

其他

2

1.43

100

合计

140

100

由排列图得出，影响PHC桩施工是群桩施工，是A类因素。

四、原因分析与要因确认（第一阶段）

我们采用因果图对PHC桩施工进行原因分析。

经过对末端因素的确认，影响群桩施工质量和工期的因素为：

序

末端因素

验证情况

验证人

要因

确认

1

操作人员未经培训

未经相关的质量培训，不熟悉桩基施工的相关要求

否

2

管理人员无经验

未进行过类似的桩基施工

否

3

质量控制不到位

管理人员负责任心不强

否

4

测量设备不符标准

测量仪器精度不够

否

5

吊装机械不符要求

责任心不强

否

6

桩架陈旧

未进行机械合格检验

否

7

桩锤不符要求

不了解桩的要求

否

8

桩质量不符要求

与设计图纸要求不符

否

9

材料未检验

无材料检测单位检测证明

否

10

辅助材料无质保书

生产厂家不重视

否

11

焊条不配套

不了解设计意图

否

12

桩产生上移现象

施工方法不当

是

13

桩速未控制

责任心不强

否

14

施工进度坏

未进行合理安排

是

15

地基不平

场地未平整

否

16

场地狭小

未按施工平面图布置

否

17

交通拥挤

道路上有障碍物

否

通过进行要因确认，分析得出主要原因是：

1、桩产生上移现象

2、施工进度慢

五、对策表（第一阶段）

序

要因

目标

对策

责任人

期限

1

桩产生上移现象

确保桩不出现上移现象

采取多项措施，确保群桩施工时先打的桩不产生上移现象

2

施工进度坏

加快施工进度，确保按期完成

采取科学方法合理交叉施工，严格控制工程进度

六、实施阶段（第一阶段）

实施一：

采取科学方法合理交叉施工，严格控制工程进度。

1、桩基工程施工进度直接关系到后续工程进展。

采取合理交叉施工，

打桩结束后即施工M轴和J轴东半区的钻孔灌注桩，打入桩距离灌注桩约有50米和10天的间隔，为争取工期，1#～3#机钻孔灌注桩可先施工，不会影响PHC桩的稳定。

2、采取分块分段施工，分成十个区域，十套桩架同时施工。

（附图）

实施二：

采取多项措施，确保群桩施工时先打的桩不产生上移现象。

1、为了保证群桩的稳定，每块施工区域采用3D间距按编号顺序采

取梅花形跳跃式间隔进行施工，同时地坪加固桩施工时采取先打

12米深的大直径φ600的应力释放孔，以利打桩时所产生的超静

空隙水压力的消散，来稳定群桩。

2、每个施工区域根据桩的密集程度，场地开阔程度，宜从中间向四周对称施打，根据管桩规格先大后小，先长后短。

（附图）

七、检查（第一阶段）

1、由于采取分段、分块施工方法，有效地加快了PHC桩的施工速度，为后续钻孔灌注桩的施工进度奠定了良好的基础。

2、由于采取有效的超静空隙水压力消散措施，以及合理安排了沉桩

顺序，控制沉桩速率等措施，消除了对后续厂房桩基的不利影响，经对桩身垂直度的观测，桩身垂直度偏差不超过1%，确保PHC群桩满足规范和设计要求。

第二阶段：

钻孔灌注桩施工调查

1、本工程钻孔灌注桩直径大，深度深，场地地质情况差，工期紧，

钻孔灌注桩本身是一项施工工序多，工艺技术参数要求高，工作

量大，并需在一个短时间内连续完成的地下隐蔽工程，所以对整

个钻孔灌注桩施工过程置于严格的监督管理之下，每道工序全过

程严格控制，确保钻孔灌注桩质量一次100%合格是本工程的重

点。

2、在正式施工之前，先做2个试成孔实验（均放在场内，避开正式

桩位），以检验地基勘察报告的准确性和提供正式施工时施工工艺

的基本参数。

3、经对试成孔检查，发现由于孔深，施工时间长，比较容易发生桩

孔缩径和坍塌等现象。

为此，我们将这一现象转入第二循环作为需解决的首要问题。

序

项目名称

桩数

频率（%）

累计频率（%）

1

后注浆钻孔灌注桩施工

118

78.67

78.67

2

地质影响

16

10.67

89.34

3

设计变更

8

5.33

94.67

4

周边环境

6

4

98.67

5

其他

2

1.33

100

合计

150

100

由排列图得出，影响钻孔灌注桩施工是后注浆钻孔桩施工，是A类因素。

八、原因分析与要因确认（第二阶段）

我们采用因果图对钻孔灌注桩施工进行原因分析。

经过对末端因素的确认，影响后注浆钻孔灌注桩施工质量和工期

的因素为：

序

末端因素

验证情况

验证人

要因

确认

1

操作人员无证上岗

未经相关的上岗培训，不熟悉相关施工要求

否

2

管理人员不熟悉业务

未从事过类似的桩基施工

否

3

质量控制不严

管理人员负责任心不强

否

4

测量设备不符要求

测量仪器精度不够

否

5

机械未年检

责任心不强

否

6

设备不配套

不了解施工需求

否

7

材料未检验

无材料检测单位检测证明

否

8

砼配合比不符要求

与设计图纸要求不符

否

9

焊条不配套

不了解设计意图

否

10

材料无质保书

生产厂家不重视

否

11

桩孔缩径和坍塌

采用的泥浆护壁达不到要求

是

12

无后注浆施工工艺

无此施工经验

是

13

应力释放不符要求

深度和密度不够

是

14

地基不平

场地未平整

否

15

场地狭小

未按施工平面布置

否

16

道路拥挤

道路上有障碍物

否

17

地下障碍物未清除

责任心不强

否

通过进行要因确认，分析得出主要原因是：

1、桩孔缩径和坍塌

2、无后注浆施工工艺

3、应力释放不符要求

九、对策表（第二阶段）

序

要因

目标

对策

责任人

期限

1

桩孔缩径和坍塌

确保桩孔缩径和坍塌

采用优质泥浆护壁，防止缩径和坍塌

2

无后注浆施工工艺

确保后注浆施工达标

摸索后注浆施工方法，形成一套完整的施工工艺

3

应力释放不符要求

确保应力释放符合要求

加密和加深应力释放孔

十、实施（第二阶段）

实施一：

采用优质泥浆护壁，防止桩孔缩径和坍塌。

1、改善护壁泥浆工艺，采用全膨润土护壁泥浆，全程进行护壁，即随着钻机的钻下，膨润土泥浆随之压入，正循环出清，待出浆后，经三次沉淀，循环至好浆池，经检验满足要求后，再压入钻杆之中，如泥浆指标不太理想，可掺入新浆，以改善泥浆性能。

2、简化程序，加快施工进程，利用成孔后孔壁能维持一定的稳定时间，适当简化有关程序和手续，一次清孔10分钟，二次清孔15—20分钟即可，抓紧时间施工，减少坍孔和缩径的可能性。

3、对那些极难对付的土层，必要时在膨润土泥浆中，可加入适量重晶石粉，以提高泥浆比重，减少或避免坍孔现象。

实施二：

加密与加深应力释放孔。

1、在三个试桩区的四周，布设应力释放孔，形成一个封闭的应力释

放带，无论应力从哪个方向传来，都能加以释放。

（附图）

2、加深应力释放孔，孔深从原来的10米加深至49.4米，与桩的标

高一致，远远超过了打入桩的桩底标高，这样不仅可以缓解水平

向的超空隙水压力，而且也可以释放打入桩端部施加的垂直超空

隙水压力，即减缓向四周球状应力波传递力度。

3、加密布设应力释放孔，间距3～3.6米，与钻孔桩成樱花形状，孔

内注入碎石以利排水，φ300孔采用钻孔机成孔，泥浆护壁，成孔后即向孔内倒入碎石，以形成上下通畅的排水通道，当超空隙水压力传过来时，即从孔中排出的卸荷，从而减弱和释放超空隙水压力以及打桩引起的挤土应力。

实施三：

后注浆施工。

1、为防止注浆管路不通，注浆器与注浆管采用φ40，壁厚2.75mm

的无缝钢管，采用丝牙连接，并用止带密封；每节注浆管随钢筋笼一起下放后，均进行通水检查，以确保每节注浆管的通水性；在注浆系统安放完成后，用封头盖住旋紧，防止杂物掉入而堵塞；

注浆管外露地面的，每根均用红漆做好醒目标志，并由专人负责

管理，防止被车辆、施工设备破坏；在每根桩进行砼灌注后，用清水将注浆管及时劈通，防止管路因时间较长而发生堵塞。

2、对于这种管径大、管壁较薄的钢管在铰丝口作业的时候应特别注

意，杜绝一次成型，应该分两次作业，防止丝口太薄而影响连接强度。

3、注浆管路随钢筋笼一起下入之前，必须进行孔深的沉淀和注浆管

路的检查工作；桩端注浆器焊接在注浆管路上，且注浆器超出钢

筋笼底部0.2～0.5米左右，注浆导管对称地绑扎在钢筋笼主筋外

侧，随钢筋笼一起下入孔内，直至孔口为止，并不得高出地面，

要确保下入深度的准确。

4、在桩（即注浆导管下端）设置单向阀，浆液由桩身注浆导管经单

向阀直接注入土层，单向阀安装时，必须是专人安装，避免阀门的方向搞混淆，安装以后还应再仔细检查，下钢筋笼时注浆管对接派专业人员对接，对接要牢固，丝口应缠绕生料带，保证接口的密封性，过滤网应选择网口直径小于3×3mm，过滤掉桶中泥浆池里大颗粒杂物，来保证注浆底部孔口的畅通。

5、待成桩3～5天后，即可进行注浆施工。

注浆量控制在32～50l/min

以内，注浆压力控制在0.4～0.6mpa左右，每根桩注浆必须一次完

成，两根注浆导管的注浆间隔时间不得超过12小时，在注浆量达

80%以上，且泵压值达到2mpa时可以终止注浆。

十一、检查效果（第二阶段）

1、由于采用科学合理的交叉施工，严格控制了工程进度，提前___天完成了临港桩基工程施工任务。

2、由于采用全触变泥浆护壁等技术措施，成孔结果相当不错，下半

部孔壁稳定性提高了，孔径维持时间延长了，成孔后6小时仍能

保持较完整的孔径，满足了钻孔灌注桩的时间要求和成孔质量，

坍孔的几率几乎为零。

3、由于采取一系列有效的注浆质量控制措施，确保了后注浆钻孔灌

注桩的施工质量，经实测，未发现堵管，无法注浆等现象产生，

有效地保证了桩基工程质量。

十二、总结阶段

1、标准化

通过在本工程施工中实施QC质量管理，总结了以下标准，将作为本公司及项目部对于类似工程施工的执行标准。

（附标准化内容）

2、总结

我们QC攻关小组在临港桩基工程施工过程中，充分运用全面质量管理的思想和方法，积极开展技术攻关，使工程施工得以顺利进行，并取得了显著的效果。

经本公司审核，已作为企业技术标准加以推广应用。

我们QC小组下一轮的课题是《运用QC方法，攻克临港钢结构安装工程施工难关》。