复杂岩溶地质条件下旋挖钻孔灌注桩施工.docx
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复杂岩溶地质条件下旋挖钻孔灌注桩施工
复杂岩溶地质条件下旋挖钻孔灌注桩施工
目录
一、工程概况1
1.1总体概况1
1.2旋挖钻孔灌注桩概况1
二、小组简介1
三、选题理由1
四、现状调查1
五、活动目标及可行性分析1
5.1确立目标1
5.2可行性分析1
六、要因分析1
七、要因确定1
7.1要因分析1
7.2要因确定1
八、制定对策1
九、对策实施1
十、效果检查1
十一、巩固措施1
十二、总结和今后打算1
攻克复杂岩溶地质条件下旋挖钻孔灌注桩施工难关
一、工程概况
1.1总体概况
某新区总部基地地下空间项目建设规模包括地下人行系统和地下车行系统(地下车库联络道)两个部分,地下车行系统(地下车库联络道)包括主环一、主环二和部分匝道段,总建筑面积48689.4㎡,其中主环长约2.1km,匝道长度分别约为60~360m。
地下人行系统位于云英路、飞龙路下方,总建筑面积为53063.65㎡,全长约1500m,呈L型,地下一层。
1.2旋挖钻孔灌注桩概况
本工程部分采用旋挖钻孔灌注桩+内支撑的支护方式,桩+内支撑支护共分为四段,共计约1112根旋挖钻孔灌注桩,直径分别为800mm、1000mm、1200mm,桩长10m至22m。
场地内主要不良地质作用为岩溶,中风化扁豆状灰岩局部有溶隙、溶孔等溶蚀现象,对桩基施工造成较大的困难。
图1-1某新区总部基地地下空间项目桩基分布图
图1-2桩身大样图
二、小组简介
表2-1某新区总部基地地下空间项目QC小组成员
小组名称
某新区总部基地地下空间项目QC小组
课题名称
攻克复杂岩溶地质条件下旋挖钻孔灌注桩施工难关
小组类型
攻关型
活动日期
2016.10-2017.1
小组注册号
DXQJ2016004
课题登记号
DXQJ201609-04
成立日期
2016.9.8
出勤率
96%
小组成员
姓名
性别
职务
职称
学历
小组职务
男
项目总工
高工
本科
组长
男
质量总监
工程师
大专
组员
男
安全总监
工程师
大专
组员
男
副总工
工程师
本科
组员
男
施工员
助工
本科
组员
男
施工员
助工
本科
组员
男
试验员
工程师
专科
组员
男
施工员
助工
本科
组员
男
测量员
助工
本科
组员
男
造价员
助工
本科
组员
小组活动情况
活动阶段
主要活动内容
活动次数
出勤人数
出勤率
计划阶段P
选定课题、现状调查、原因分析、制定对策
4
38
95%
实施阶段D
根据对策、组织实施
4
36
90%
检查阶段C
检查效果
1
10
100%
处理阶段A
总结经验,制定巩固措施
1
10
100%
表2-2小组活动计划汇总表
阶段
项目
活动形式
活动次数
出勤人数
出勤率
活动计划
10.8
10.10
11.1
11.20
12.10
1.1
1.25
P
选择课题
现场调查小组讨论
1
10
100%
★
现状调查
1
10
100%
确定目标
确定要因
2
18
90%
制定对策
D
实施对策
现场实施小组讨论
4
36
90%
C
效果检查
数据监测现场检查小组讨论
1
10
100%
A
总结与展望
小组讨论总结
1
10
100%
★
小组成员参加活动出勤率94%,总活动次数不少于10次.注★表示里程碑日期
某新区总部基地地下空间项目QC小组是由项目总工担任组长,项目领导大力支持,项目青年骨干积极参与组成的小组。
小组是一个攻关型小组,组长具有丰富的QC攻关经验,组员年轻富有激情,是一个高效、有创造力的团队。
三、选题理由
1、质量要求
本工程的结构设计使用年限为100年,抗震等级为四级,基坑安全等级为一级,质量要求高。
旋挖桩是工程的关键工序,是工程质量的保证。
2、工期要求
本工程量大,支护桩数量达1112根,攻克复杂岩溶地质条件下旋挖钻孔灌注桩施工技术难关是高效、高质地完成施工任务的重要保障。
项目的工期紧张,桩身质量问题的二次处理费用高昂,不仅是降低了项目的效益,更是不利于工程的进度。
3、技术要求
广西是喀斯特地貌极度发育地区,本工程施工区域内地质条件复杂,岩溶较多,旋挖钻孔灌注桩施工难度大,攻克复杂岩溶地质条件下旋挖钻孔灌注桩施工难题具有良好的社会效益。
4、课题现状
小组成员调查了周边临近工程如兴业银行、京华广场、北部湾投资等桩基施工情况。
因桩基质量问题造成工程大量返工的工程占调查总数的1/5。
基于以上原因,我项目部QC小组选择《攻克复杂岩溶地质条件下旋挖钻孔灌注桩施工难关》作为本次活动的课题。
通过本次QC小组活动,强化工程质量过程管理,提高青年员工攻关能力、业务钻研能力,增强创新意识。
四、现状调查
1、根据地质勘探报告资料显示,本工程地质条件复杂,有溶隙、溶孔、溶洞等溶蚀现象。
图4-1现场地质照片
2、根据《岩土工程详细勘查报告》显示,勘探期间,钻孔ZK109揭穿溶洞2.4m,洞顶标高74.46m,洞底标高72.06m,ZK180揭穿溶洞4.7m,洞顶标高81.08m,洞底标高76.38m,ZK321揭穿溶洞3.5m,洞顶标高75.81m,洞底标高72.31m,遇洞率约1.12%,且施工区域内溶蚀裂隙发育长为10-30cm。
地下岩溶的发育对旋挖钻孔灌注桩的钻孔以及混凝土的灌注造成很大的影响。
3、本QC小组针对周边相邻正在施工桩基的京华广场、北部湾投资、兴业银行等工地进行全程的跟踪调查,抽查了500个点,发现51个检查点出现质量问题,一次性钻孔浇筑混凝土合格率为89.8%。
针对施工过程中出现的质量问题,小组调查情况如下表4-1所示。
表4-1桩基质量缺陷问题调查表
序号
项目
检查点(个)
合格点(个)
不合格点(个)
合格率(%)
1
塌孔
100
61
39
61
2
偏位
100
95
5
95
3
缩颈
100
96
4
96
4
导管取不出
100
98
2
98
5
其它
100
99
1
99
6
合计
500
449
51
89.8
根据实际跟踪调查的情况,我们绘制了桩基质量问题频数统计表进行进一步分析,如表4-2所示。
表4-2桩基质量问题频数统计表
质量问题
频数
频率(%)
累积频率(%)
塌孔
39
76.5
76.5
偏位
5
9.8
86.3
缩颈
4
7.8
94.1
导管取不出
2
3.9
98
其它
1
2
100
合计
51
100
根据调查统计数据,本QC小组绘制了复杂岩溶地质旋挖钻孔灌注桩质量问题排列图,如图4-2所示。
图4-2复杂岩溶地质旋挖钻孔灌注桩质量问题排列图
通过对排列图分析,我们可以看出塌孔占不合格项总数的76.5%,是旋挖钻孔灌注桩施工质量问题的最主要原因。
五、活动目标及可行性分析
5.1确立目标
复杂的岩溶地质条件导致钻孔面临塌孔、缩颈等施工难题,给旋挖机施工造成了很大的挑战。
为了克服旋挖钻孔灌注桩在复杂岩溶地质条件下的施工技术难关,保证工程质量,加快工程进度,我们小组确立了一下目标:
克服施工技术难关,确保一次成桩合格率95%以上。
95%
89.8%
图5-1复杂岩溶地质旋挖钻孔灌注桩质量问题排列图
5.2可行性分析
攻关能力:
小组成员专业技术水平高,在以前的科技攻关中取得良好的成绩,是实现目标可贵的人力资源。
组员积极性:
项目组成人员年轻、文化程度高、肯学习、爱钻研,积极主动参与小组活动。
工程经验:
公司在广西区内完成的的多项工程均存在岩溶地质,相关旋挖钻孔灌注桩经验丰富,有借鉴意义。
1、技术支持:
本项目是某市的重点工程,公司给予了强大的技术支持。
2、可行性计算:
根据前面对影响灌注桩质量因素的分析,塌孔占不合格项的76.5%,只要把这个症结解决90%,就可提高合格率7%。
计算式:
51×76.5%×90%÷500=7%。
症结解决后合格率提高为89.8%+7%=96.8%。
因此,95%的目标值是可以达到的。
六、要因分析
在经过充分地现状调查后,小组成员结合现场施工的实际情况,从人、机、料、法、环、测六个基本要素出发,分析总结出塌孔是本次QC课题的主要施工技术难关,并绘制了鱼刺分析图。
如图6-1。
图6-1塌孔形成原因鱼刺图
七、要因确定
7.1要因分析
以上鱼刺图分析可看出,影响旋挖钻孔灌注桩质量的末端因素共有12条。
小组成员通过现场验证等方法确定要因如表7-1所示。
表7-1要因确认计划表
序号
因素
末端原因
确认方法
标准
负责人
完成时间
1
人
缺少复杂岩溶地区施工经验
进行相关知识考核
考核成绩合格率100%
2016.10.14
2
质量意识薄弱
对施工部位进行跟踪监督
有质量奖罚制度,且100%实施
2016.10.14
3
机
钻机钻速过快
现场检查
不同地质条件下,钻速误差<5%
2016.10.15
4
机械对地面要求高,摆动大
现场检查
摆动在合理范围内,桩径误差<30mm
2016.10.15
5
料
搅拌站较远,供应不及时
现场监测
混凝土供应不及时情况少于2%
2016.10.16
6
混凝土初灌量不足
现场抽测
混凝土初灌量≥3m³
2016.10.16
7
法
水下灌注工艺不合理
现场监测
有无施工流程图
2016.10.16
8
漏浆处理缺乏针对性、实用性
现场检查
有无专项施工方案
2016.10.17
9
环
地下岩溶不规则发育
现场勘测
进行详细的地质分析
2016.10.18
10
回填土较多
现场调查
土质稳定,满足施工条件
2016.10.18
11
测
泥浆稠度偏低
现场复核
泥浆稠度控制在18~22s
2016.10.19
12
混凝土面标高测量不准
现场复核
砼面标高超灌高度≥500mm
2016.10.19
7.2要因确定
(1)要因确认一:
缺少复杂岩溶地区施工经验
验证时间
2016.10.14
验证人
验证标准
考核成绩合格率100%
验证情况
考核内容
旋挖桩施工工艺
岩溶地质处理方法
水下混凝土灌注流程
结论
考核人数
15
20
15
合格率
80%
90%
80%
经检查,现场的施工管理人员偏比较年轻,大都在30岁以下还有一些新入职员工,专业知识储备不够充分,现场施工管理经验欠缺,突发状况处理不及时,监督、执行力较低,无法对操作工人做出正确指导与有力监管
要因
(2)要因确认二:
质量意识薄弱
验证时间
2016.10.14
验证人
验证标准
有质量奖罚制度,且100%实施
验证情况
施工班组
旋挖机班组
钢筋班组
混凝土班组
结论
有无质量奖罚制度
有
有
有
有无实施人
有
有
有
由调查表可以看出,各个施工班组在施工各环节均制定了相应的质量奖罚制度,并且设定了具体实施人,不会因为无质量奖罚制度而影响桩基施工质量。
非要因
(3)要因确认三:
钻机钻速过快
验证时间
2016.10.15
验证人
验证标准
不同地质条件下,钻速误差<5%
验证情况
抽测桩号
7#
16#
37#
56#
67#
结论
钻速误差(%)
3
2
2
3
3
经抽测,在进行旋挖机钻孔时,机械操作人员均能按照规范操作,不会因为钻速过快引起桩基质量问题。
非要因
(4)要因确认四:
机械对地面要求高,摆动大
验证时间
2016.10.15
验证人
验证标准
摆动在合理范围内,桩径误差<30mm
验证情况
抽测桩号
7#
16#
37#
56#
结论
桩径误差(mm)
10
12
8
13
经抽查,桩径误差在合理范围内,能有效满足设计要求。
非要因
(5)要因确认五:
搅拌站较远,供应不及时
验证时间
2016.10.16
验证人
验证标准
混凝土供应不及时情况少于2%
验证情况
天数
1
2
3
4
结论
断料时间(min)
0
0
0
0
小组对连续四天的混凝土供应情况作了调查,没有出现断料情况。
且本工程引入两家混凝土公司,一般不会出现混凝土供应不及时情况。
非要因
(6)要因确认六:
混凝土初灌量不足
验证时间
2016.10.16
验证人
验证标准
混凝土初灌量≥3m³
验证情况
抽测桩号
5#
9#
13#
19#
22#
结论
初灌量(m³)
4
3.5
4
3.5
3.5
根据现场监测,混凝土初灌量都超过3m³,均能满足要求。
非要因
(7)要因确认七:
水下灌注工艺不合理
验证时间
2016.10.16
验证人
验证标准
有无施工流程图
验证情况
有无施工流程图
无
结论
有无具体实施人
无
通过对现场各岗位管理人员及工人询问,缺少规范化施工流程。
水下灌注操作时,没有具体流程作为施工依据。
要因
(8)要因确认八:
漏浆处理缺乏针对性、实用性
验证时间
2016.10.17
验证人
验证标准
有无专项施工方案
验证情况
检查点数
漏浆点数
漏浆率
结论
50
10
20%
根据现场监测,实际施工时,漏浆率为20%。
且出现漏浆情况时,大多是利用混凝土将漏浆部位灌满。
没有更为有效的控制漏浆的专项方案。
要因
(9)要因确认九:
地下岩溶不规则发育
验证时间
2016.10.18
验证人
验证标准
进行详细的地质分析
验证情况
抽测个数
出现岩溶个数
岩溶出现率
结论
50
35
70%
通过对施工现场成孔是的抽查,岩溶出现率高达70%,且施工区域内,岩溶呈不规则发育状态,无法进行准确的地质预估。
要因
(10)要因确认十:
回填土较多
验证时间
2016.10.18
验证人
验证标准
土质稳定,满足施工条件
验证情况
对现场钻孔情况调查分析发现,以鹅卵石,沙土组成的回填土大多在桩孔的上部,能满足施工条件,对桩基的影响不大。
结论
(11)要因确认十一:
泥浆稠度偏低
验证时间
2016.10.19
验证人
验证标准
泥浆稠度控制在18~22s
验证情况
抽测孔号
12#
16#
20#
27#
结论
泥浆稠度(s)
19
19
18
21
通过对泥浆稠度的抽查,施工所用泥浆稠度均能满足设计要求。
非要因
(12)要因确认十二:
混凝土面标高测量不准
验证时间
2016.10.19
验证人
验证标准
砼面标高超灌高度≥500mm
验证情况
抽测桩号
12#
20#
30#
39#
结论
超灌高度(mm)
600
540
580
575
通过对灌注桩混凝土面标高的复核,抽测的桩的混凝土面超灌高度都超过了500mm,均能满足设计的超灌要求。
非要因
根据以上分析论证,确定以下是造成桩身混凝土质量缺陷主要因素:
(1)无复杂岩溶地质施工经验
(2)水下灌注工艺不合理
(3)漏浆处理缺乏针对性,实用性
(4)地下岩溶不规则发育
八、制定对策
QC小组对非主要因素采取了预防措施,形成了书面的注意事项和二次技术交底记录,对要因制定的措施结果,在组长李玉桥的主持下,项目QC小组人员针对各项要因,按照“5W1H”原则制定了对策,并具体落实到人。
如表8-1所示。
表8-1制定对策
序号
要因
对策
目标
措施
地
点
时间
执行人
1
无复杂岩溶地质施工经验
培训管理人员相关知识,增加其专业知识储备
每个现场的管理人员了解旋挖钻机的工作特点、原理,了解岩溶地质条件的特点,掌握旋挖钻机克服岩溶地区的技术方法
1、加强对现场管理人员的技术培训及技术交底
2、定期进行工作总结,并做未来工作计划,增加应对突发状况的能力
3、组织施工管理人员去类似工程参观学习
项目部
自10月19日起
李玉桥
纪贤远
2
水下灌注工艺不合理
改进水下混凝土灌注工艺
所有施工人员均能做到按照施工流程合理施工
1、制定规范合理的水下混凝土浇筑流程,确保施工工艺规范有序
2、对工人进行技术交底,确保每位工人熟知合理的施工工艺
施工现场
自10月19日起
吴楠
李赛
3
漏浆处理缺乏针对性,实用性
制定漏浆处理措施
灌注混凝土时出现突发漏浆情况的概率小于5%。
1、针对漏浆问题举行讨论会,确定具体的应对方法
2、根据不同的地质条件制定不同的堵漏措施
施工现场
自10月19日起
包铁虎
雷锦宇谭科
4
地下岩溶不规则发育
进行详细地质条件分析
克服溶隙、溶洞等不良溶蚀地质,不出现因溶洞问题造成的质量问题及进度落后情况
1、重新进行地质条件分析,熟悉地下岩溶发育情况
2、对复杂岩溶地质条件桩基施工进行专家研讨会,确定施工对策
项目部
自10月19日起
余有明
李相彬
谷新山
九、对策实施
实施一:
针对无复杂岩溶地质施工经验的要因
1、并对现场管理人员的技术培训及技术交底。
确保其熟悉旋挖钻孔灌注桩整个工作流程,掌握旋挖钻机克服岩溶地区的技术方法。
2、定期进行工作总结,并做未来工作计划,在工作中不断学习,增加应对突发状况的能力。
3、小组成员去类似工程参观学习,总结其施工经验,并将其运用到实际生产过程中。
实施一效果检查
经检查,对策实施后每个现场的管理人员了解旋挖钻机的工作特点、原理,了解岩溶地质条件的特点,掌握旋挖钻机克服岩溶地区的技术方法。
较培训学习前管理人员的管理经验有了很大的提高,并且能灵活处理现场突发状况。
表9-1对策实施前后考核合格率对比表
考核项目
对策实施前
对策实施后
考核人数
合格率
考核人数
合格率
旋挖桩施工工艺
15
80%
15
100%
岩溶地质处理方法
20
90%
20
100%
水下混凝土灌注流程
15
80%
15
100%
实施二:
针对水下灌注工艺不合理的要因
1、根据施工现场的实际勘探情况,制定规范合理的水下灌注工艺流程,为施工提供依据。
水下灌注工艺工程如下图所示。
图9-2水下混凝土灌注流程图
2、对工人进行技术交底培训,并签订岗位责任书。
确保每一位工人熟悉合理的施工流程,避免因为工序不合理,随意操作带来的质量问题。
实施二效果检查
通过对桩撑五段施工现场及桩身质量检查,所有施工人员均能做到按照施工流程合理施工,且桩身质量优于规范及设计要求。
实行制定的规范化流程,施工人员对水下灌注混凝土有了系统全面的认识,能做到依次规范化施工,保证了灌注桩的质量。
表9-2对策实施前后施工流程图落实情况对比表
检查项目
对策实施前
对策实施后
有无施工流程图
无
有
有无具体实施人
无
有
实施三:
针对漏浆处理缺乏针对性,实用性的要因
针对不同地质条件制定不同的堵漏措施。
1、根据此类地质构造中存在较小的溶沟、溶隙的特点,使用水泥与软塑黏土配比回填堵漏效果较好;
2、针对地质中存在大型溶洞漏浆速度快的地区,先回填片石、黏土,再投入水泥凝结堵漏;
3、对于连串性溶洞,直接浇筑水下混凝土堵漏。
4、由于地质条件不好,采用隔两个桩位打桩的方式跳打,避免由于土质不好造成的串孔问题。
实施三效果检查
通过落实针对不同地质条件下的堵漏措施,提高了漏浆处理的效率与质量。
经过对桩撑五段桩基施工的跟踪调查,在灌注前都已经采取处理措施,灌注混凝土时出现突发漏浆情况的概率小于5%。
表9-3对策实施前后漏浆率对比表
对策实施前
对策实施后
检查点数
漏浆点数
漏浆率
检查点数
漏浆点数
漏浆率
50
10
20%
50
2
4%
实施四:
针对地质岩溶不规则发育的要因
1、召开地勘报告讨论会,重新认真分析岩土工程详细勘察报告及岩土工程补充勘察报告。
2、对地下岩溶不规则发育问题召开地下溶洞处理方案专家论证会,形成专家处理意见:
(1)对于支护桩的成孔方法:
桩孔内采用高压旋喷固结法处理;
对于空的溶洞,可用灌注素砼方法处理。
(2)支护桩完成后,待开挖到基底,视实际情况处理。
实施四效果检查
经检查,通过对详细地勘的重新分析研究和专家意见的学习,我们对地下岩溶发育的情况有了更加详细、系统的了解。
桩撑五段桩基施工过程中,未出现因溶洞问题造成的质量问题及进度落后情况,桩身质量问题也已降至4%,达到了合格率95%的预期目标。
表9-4对策实施前后桩身质量合格率对比表
对策实施前
对策实施后
检查点数
合格点数
合格率
检查点数
合格点数
合格率
50
40
80%
50
48
96%
十、效果检查
1、目标完成情况
经过此次QC小组攻关后,我们在业主、设计和监理的见证下,我们对本工程桩撑五段支护桩的500个点进行抽测。
其中有质量缺陷的点共有15个。
500个点抽测情况具体如下表所示。
表10-1桩基质量缺陷问题调查表
序号
项目
检查点(个)
合格点(个)
不合格点(个)
合格率(%)
1
偏位
100
92
8
92
2
缩颈
100
97
3
97
3
导管取不出
100
98
2
98
4
塌孔
100
100
1
99
5
其它
100
98
1
99
6
合计
500
485
15
表10-
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- 关 键 词:
- 复杂 岩溶 地质 条件下 钻孔 灌注 施工