煙建集團(tuán)-提高旋挖成孔灌注樁一次成孔率PPT（中建協(xié)）.ppt

煙建集團(tuán)學(xué)院路西譚家泊橋梁工程項目部QC小組,提高海水環(huán)境及高水位易塌地質(zhì)條件下 旋挖成孔灌注樁的一次成孔率,煙臺市學(xué)院路西譚家泊橋梁工程位于煙臺市西譚家泊村，橋梁總長82.12m，橋面寬度50m，為六孔標(biāo)準(zhǔn)跨徑13m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋，上部結(jié)構(gòu)為先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板、橋面連續(xù)，下部結(jié)構(gòu)為1.8m高墩柱，上接1.2m高蓋梁，基礎(chǔ)采用直徑1.2m，長24.2m的鉆孔灌注樁，全橋共有84根樁基。 施工區(qū)域橋位橫跨海水養(yǎng)殖場，原有地形地貌已經(jīng)人工改造，場區(qū)地貌單元為沖擊海積平原，受潮汐影響明顯。,由地質(zhì)鉆探揭示，施工范圍內(nèi)地層沉積較有規(guī)律，現(xiàn)從上至下依次為： （1）中砂 （2）細(xì)砂 （3）淤泥質(zhì)亞粘土 （4）亞粘土 （5）中砂 （6）亞粘土 （7）強(qiáng)風(fēng)化,地質(zhì)情況示意圖,制表：于得水 制表時間：2010年9月30日,表 1,QC小組概況表,制表：于得水 制表時間：2010年10月2日,按照正常的旋挖鉆施工工藝依次施工的前四根樁基中，有兩根順利成孔，其他兩根在鉆孔或清孔過程中發(fā)生塌孔，一次成孔率僅為50%，一次成孔率極低。,現(xiàn)狀一次成孔率餅分圖,成孔50%,塌孔50%,改進(jìn)造漿方法，提高泥漿質(zhì)量，加強(qiáng)過程控制， 將樁基一次成孔率由50%提高到100%。,繪圖：于得水 繪圖時間：2010年10月3日,繪圖：于得水 繪圖時間：2010年10月3日,人員,機(jī)械,材料,方法,環(huán)境,塌孔，一次成孔率低,工人責(zé)任心不強(qiáng),獎罰制度不合理,旋挖斗下方泥漿產(chǎn)生相對負(fù)壓,鉆頭下沉、提升速度過快,造漿材料選擇不當(dāng),泥漿質(zhì)量不合格,泥漿護(hù)壁效果差,孔內(nèi)泥漿壓力低于孔外水壓力,孔內(nèi)泥漿水頭過低,孔內(nèi)泥漿水頭低于孔外水位,泥漿質(zhì)量不合格,泥漿護(hù)壁效果差,孔外地下水滲入孔內(nèi),砂性和淤泥質(zhì)土層易造成塌孔,潮汐運(yùn)動引起孔外相對水頭變化,泥漿護(hù)壁效果下降,未嚴(yán)格按照規(guī)范要求操作,沉淀、離析,護(hù)筒底部孔壁被泥漿反復(fù)沖刷,護(hù)筒長度不足,技術(shù)交底不詳細(xì),操作方法不正確,測量,鉆進(jìn)時旋挖斗觸碰孔壁,鉆桿不垂直對中,泥漿配比不適合實際施工需要,泥漿不循環(huán),塌孔，一次成孔率低原因分析因果圖,制表：于得水 制表時間：2010年10月6日,要因確認(rèn)計劃表,表 2,要因確認(rèn)1：技術(shù)交底不詳細(xì),10月5日由邵澤杰、王璞負(fù)責(zé)對18名專業(yè)施工及管理人員進(jìn)行鉆孔灌注樁安全技術(shù)交底、工藝操作技能考核，成績?nèi)缦卤恚?要因確認(rèn)2：獎罰制度不合理,10月5日，張峰組織召開會議，對獎罰制度進(jìn)行討論，并對18名管理及施工人員進(jìn)行問卷調(diào)查，文件調(diào)查結(jié)果如右表：,確認(rèn)方法：復(fù)查技術(shù)交底記錄、技能考核,確認(rèn)方法：會議討論、問卷調(diào)查,要因確認(rèn)3：鉆頭提升速度過快,10月5日，毛敬國、潘俊峰負(fù)責(zé)對每次鉆頭的提升情況進(jìn)行現(xiàn)場檢查，鉆頭在提升過程均能按要求緩慢下沉和提升，不產(chǎn)生較大的壓力波動，不會在旋挖斗下孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。,要因確認(rèn)4：造漿材料選擇不當(dāng),10月6日，由隋廷華、于得水負(fù)責(zé)檢查現(xiàn)場造漿使用的膨潤土合格證，并用淡水進(jìn)行試驗，檢驗造漿效果。根據(jù)現(xiàn)場水質(zhì)和以往施工經(jīng)驗，應(yīng)使用堿性的膨潤土，現(xiàn)場使用的膨潤土為鈉質(zhì)膨潤土，滿足要求，且用淡水造漿試驗時，拌制的泥漿各項指標(biāo)良好。,要因確認(rèn)5：孔內(nèi)泥漿水頭過低,10月6日， 由于得水、毛敬國負(fù)責(zé)對樁基成孔過程中孔內(nèi)泥漿水頭控制情況進(jìn)行檢查，在鉆進(jìn)過程中，每次將旋挖斗內(nèi)的鉆渣提升出孔時造成孔內(nèi)泥漿水頭下降，雖然通過泥漿泵及時從泥漿池內(nèi)抽取泥漿來保持孔內(nèi)泥漿水頭，但孔內(nèi)泥漿面最低時，低于河內(nèi)水位高度，這樣容易造成孔外水壓力大于孔內(nèi)泥漿壓力，造成塌孔。,確認(rèn)方法：施工現(xiàn)場檢查,確認(rèn)方法：根據(jù)水質(zhì)檢測報告確定,確認(rèn)方法：施工現(xiàn)場檢查,要因確認(rèn)6：泥漿不循環(huán),10月6日，于得水、孫吉存經(jīng)過現(xiàn)場觀察以及檢查，泥漿池中的泥漿利用一臺泥漿泵時刻保持在泥漿池內(nèi)循環(huán)，孔內(nèi)泥漿由于鉆頭的反復(fù)提鉆、下鉆，基本上也始終處于循環(huán)狀態(tài)，能夠保證泥漿質(zhì)量的均勻穩(wěn)定。,要因確認(rèn)7：泥漿配比不適合實際施工需要,10月6日，QC小組全體成員與樁基施工人員一起在現(xiàn)場檢查泥漿指標(biāo)情況，發(fā)現(xiàn)用膨潤土和現(xiàn)場地下水拌制的泥漿在停止循環(huán)后，很快出現(xiàn)凝聚、離析分層現(xiàn)象，完全不能滿足施工需要。,經(jīng)調(diào)查，最初拌制泥漿是按照以往施工經(jīng)驗采用膨潤土和現(xiàn)場地下水進(jìn)行造漿，而本工程位于海邊，地下水受海水侵入，海水中的離子成分對泥漿質(zhì)量具有危害性，嚴(yán)重影響泥漿質(zhì)量，不能發(fā)揮護(hù)壁作用。,確認(rèn)方法：施工現(xiàn)場檢查,確認(rèn)方法：施工現(xiàn)場檢查,要因確認(rèn)8：護(hù)筒長度不足,10月7日，孫洪福、毛敬國負(fù)責(zé)在現(xiàn)場對筑島頂標(biāo)高、護(hù)筒頂標(biāo)高、河底標(biāo)高、護(hù)筒長度等數(shù)據(jù)的測量比較，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前使用的護(hù)筒（3m）埋設(shè)后，護(hù)筒穿過筑島填土層后，護(hù)筒底恰好位于淤泥層（約1.4m厚）中，而淤泥層在水位線以下為最薄弱的土層，極易在淤泥層中造成塌孔。,要因確認(rèn)9：海水潮汐影響孔內(nèi)外相對水頭,10月7日，隋廷華、毛敬國通過對海水大潮和退潮的實際水位高程及現(xiàn)場護(hù)筒頂高程等測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，海水退潮后水位高程為-0.5m左右，大潮高程為+1.8m左右，而護(hù)筒標(biāo)高一般為+2.7m左右，護(hù)筒溢漿口高程為+2.2m左右，護(hù)筒溢漿口高程僅比海水大潮水位高40cm，孔內(nèi)泥漿面高程在1.4 2.0m之間，有低于孔外海水面高程的危險，易造成塌孔。,確認(rèn)方法：現(xiàn)場測量比較,確認(rèn)方法：現(xiàn)場測量比較,要因確認(rèn)10：砂性和淤泥性土層易造成塌孔,10月7日，孫洪福、宋修芹負(fù)責(zé)檢查了現(xiàn)場鉆進(jìn)記錄并對照地質(zhì)勘查報告，砂性土和淤泥質(zhì)亞粘土在水位線以下時，穩(wěn)定性較差，經(jīng)現(xiàn)場討論，在鉆孔過程中，保證泥漿護(hù)壁質(zhì)量、放慢鉆進(jìn)和提升旋挖斗的速度，減少在泥漿流動速度等措施，可以預(yù)防塌孔的發(fā)生。,要因確認(rèn)11：孔外地下水滲入孔內(nèi),10月7日，隋廷華、姜愛國、于得水、毛敬國經(jīng)與施工人員討論分析認(rèn)為，如果拌制的泥漿質(zhì)量合格，那么即使有孔外地下水滲入孔內(nèi)，也可以通過及時補(bǔ)充和調(diào)整泥漿的方法解決這一問題，不會導(dǎo)致塌孔。,要因確認(rèn)12：鉆桿不垂直對中,10月5日，于得水、毛敬國負(fù)責(zé)對鉆進(jìn)過程中進(jìn)行現(xiàn)場檢查，根據(jù)旋挖鉆機(jī)的機(jī)械操作原理，鉆機(jī)在開鉆時定位完成后，以后每次提鉆、下鉆均以鉆機(jī)內(nèi)機(jī)電一體化系統(tǒng)精確控制，鉆頭自動歸位，能夠保證鉆進(jìn)過程中鉆桿垂直對中，旋挖斗不再觸碰已成孔部分的孔壁。,確認(rèn)方法：施工現(xiàn)場檢查,確認(rèn)方法：現(xiàn)場觀察討論,確認(rèn)方法：施工現(xiàn)場檢查,制表：于得水 制表時間：2010年10月8日,10月8號，QC小組按5W1H方法對已確認(rèn)的4條要因制定了相應(yīng)的對策措施。,對策措施表,表 3,通過水質(zhì)檢測及現(xiàn)場配比試驗配制出符合施工要求的泥漿并應(yīng)用于實際施工,1、10月8日，隋廷華、于得水對飲用水、外運(yùn)淡水及孔內(nèi)滲出的地下水分別取樣送山東省水環(huán)境監(jiān)測中心煙臺分中心作水質(zhì)檢測。檢測報告顯示，外運(yùn)淡水各項指標(biāo)均接近于飲用水，而孔內(nèi)滲出的地下水其氯離子、硫酸鹽、總硬度、離子總量等幾項指標(biāo)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常水質(zhì)指標(biāo)，對泥漿質(zhì)量都具有較大的危害性。,2、10月9日，經(jīng)過查閱以前相關(guān)資料、與施工人員交流，由于旋挖鉆比傳統(tǒng)的沖擊鉆、回旋鉆成孔工藝對泥漿性能要求較高，尤其是水質(zhì)不佳時，需配制高級泥漿，即用膨潤土造漿或在泥漿中按照一定的比例加入增粘劑（聚丙烯酰胺、纖維素（CMC）或分散劑（火堿（NaOH）或純堿（NaCO3）等化工原料，提高泥漿的相關(guān)指標(biāo)，達(dá)到滿足施工要求的效果。因此，現(xiàn)場決定，購買少量的各種化工原料到現(xiàn)場，就地取材利用現(xiàn)場地下水、外運(yùn)淡水、膨潤土等進(jìn)行泥漿配比試驗。,10月10日10月11日，QC小組成員與施工人員一起進(jìn)行泥漿配比試驗，根據(jù)水質(zhì)檢測報告和相關(guān)資料、經(jīng)驗等進(jìn)行試配，根據(jù)試配出來的泥漿效果和實際施工條件再對配比進(jìn)行微調(diào)，經(jīng)過多次反復(fù)調(diào)整，最終得到的泥漿各項指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。,經(jīng)過多次反復(fù)嘗試，最終確定的泥漿拌制方案為：利用外運(yùn)淡水在泥漿池內(nèi)拌制泥漿，泥漿中加入一定比例的化工原料，使泥漿各項指標(biāo)略高，在實際鉆孔過程中，對從孔內(nèi)循環(huán)出來的泥漿根據(jù)實際情況再次在泥漿池中進(jìn)行調(diào)整，始終保持泥漿指標(biāo)滿足實際施工需要。通過以上措施的落實，較好的解決了泥漿質(zhì)量問題，為提高鉆孔樁一次成孔率和施工質(zhì)量做了保證。,3、10月12日，將泥漿池中原有的不合格泥漿排除后，重新外運(yùn)淡水，在泥漿池中按照已得到的泥漿配比進(jìn)行拌制，并對泥漿的各項指標(biāo)進(jìn)行檢驗、調(diào)整。滿足施工需要后，開始應(yīng)用于實際施工。,將現(xiàn)有鋼護(hù)筒加長至5m長，護(hù)筒埋設(shè)時減少對原狀土層的擾動,1、10月8日，孫洪福通知樁基施工隊伍，將現(xiàn)有鋼護(hù)筒（3m）焊接加長至5m。這樣，可以保證護(hù)筒穿過河底淤泥層，防止在淤泥層位置發(fā)生塌孔。,這一措施的落實，解決了在護(hù)筒底淤泥層中發(fā)生塌孔的隱患。,2、10月11日，于得水指導(dǎo)護(hù)筒埋設(shè)，最后11.5m借助鉆機(jī)將護(hù)筒壓入原狀土層，護(hù)筒外圍用粘性土回填壓實，這樣做減少了對原狀土層的擾動，保證了護(hù)筒周圍土體穩(wěn)定。,護(hù)筒加長示意圖,及時補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿，保持孔內(nèi)泥漿面高度符合施工要求,10月11日，由于得水負(fù)責(zé)對施工隊伍進(jìn)行交底通知，要求施工隊伍在埋設(shè)護(hù)筒時抬高護(hù)筒高度，并在鉆孔過程中及時補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿，要求孔內(nèi)泥漿面始終高于孔外大潮水位2m以上，在鉆孔過程中，項目部也加大了這一問題的檢查頻率，以督促該措施的有效落實。,采取上述控制措施后，始終保持孔內(nèi)泥漿水頭高度比大潮時孔外水位高2m以上。需要注意的是漲潮過程中應(yīng)加強(qiáng)控制，根據(jù)現(xiàn)場實際測量，潮汐前后水位浮動范圍達(dá)到2.3m，為防止水位變化對施工的影響，我們要求，護(hù)筒埋置后，溢漿口高程最低不得小于大潮水位2m，在漲潮過程中，必須保證泥漿面始終達(dá)到溢漿口高度，這一措施的落實，解決了泥漿水頭和潮汐運(yùn)動對施工的影響。,2010年12月2日，樁基施工全部結(jié)束，除了在小組活動前鉆孔出現(xiàn)過3次塌孔外， 小組活動后未出現(xiàn)過任何塌孔，樁基一次成孔率達(dá)到100%，QC活動效果非常明顯，實現(xiàn)小組活動目標(biāo)。, 通過QC活動的開展，影響灌注樁一次成孔率的根源問題得到徹底解決，隨著具體措施的落實，其他方面的質(zhì)量問題也得到明顯改善； 灌注樁完成后經(jīng)煙臺市建設(shè)工程質(zhì)量檢測站對樁基進(jìn)行小應(yīng)變和超聲波檢測，所有樁基全部合格。,（1）旋挖鉆成孔工藝成功取代原計劃中的回旋鉆成孔，每延長米樁基節(jié)約工程造價： 回旋鉆成孔單價-旋挖鉆成孔單價=681.51元/延米-566.18元/延米=115.33元/延米 本工程2077.92m樁基，共節(jié)省成本：115.332077.92=23964.51元=23.965萬元 （2）由于使用旋挖鉆成孔工藝，實際工期比計劃工期提前了至少15天，工期成本明顯節(jié)約，按照每天1工程造價計算，共節(jié)約工期成本151367.8萬1=21.517萬元 （3）施工過程中增加化工原料費(fèi)用約2.6萬元 （4）本次QC活動成本約4500元。,QC活動費(fèi)用表,旋挖鉆施工時旋挖出的鉆渣基本是相應(yīng)地層的原狀土，可以用裝載機(jī)及時的鏟運(yùn)出場，不存在泥漿污染環(huán)境問題，保證了現(xiàn)場文明施工和環(huán)境保護(hù)。,海水環(huán)境及高水位易塌地層條件下旋挖鉆機(jī)成孔工藝的成功實施再一次證明了旋挖鉆機(jī)的優(yōu)勢，得到了業(yè)主和監(jiān)理的認(rèn)可，施工質(zhì)量和進(jìn)度得到一致好評。,自我評價表,圖 5 自我評價雷達(dá)圖,制表人：于得水 制表時間：2010年12月8日,表 4,在這次活動中，小組成員不僅增強(qiáng)了攻克難關(guān)的自信心，提高了解決問題的能力，而且加強(qiáng)了集體的團(tuán)隊協(xié)作精神。更深深的體會到了QC活動對工程的重要性和意義，紛紛表示，在以后的工作中，將更加深入的繼續(xù)開展QC活動。,（1）本次QC小組活動，較好的確保了旋挖鉆機(jī)在海水環(huán)境及高水位易塌地