栈桥Φ1.4m直径钢桩插打及钢桩内钻孔桩施工的过程控制（43页）

1、栈桥施工1.4m直径钢桩插打及钢桩内钻孔桩施工的过程控制发表人：肖敏武汉至黄冈城际铁路联合体项目部一分部（中铁大桥局）栈桥施工1.4m直径钢桩插打及钢桩内钻孔桩施工的过程控制QC小组二 一 年 十二 月中铁大桥局集团公司第三十一次QC小组成果发表会材料十、总结和今后努力方向 内容一、工程概况二、小组概况三、选题理由六、原因分析八、效果检查七、制定对策及实施对策五、确定目标值及可行性分析四、现状调查九、巩固措施一、工程概况1.工程概况 黄冈公铁两用长江大桥全长4008.192米，主桥铁路按双线、公路按高速公路四车道设计，由中铁大桥局股份有限公司承建。主桥主跨采用钢桁梁斜拉桥，最大跨度567米，钢

2、桁梁采用N形桁架，倒T形截面，主塔采用钢筋混凝土H型主塔，塔高193米。全桥共计90个墩台，967根钻孔桩，使用钢材约10万吨，混凝土约40万方。该桥施工技术含量高，集多项新技术于一身，设计、施工均达到国内先进水平。武汉至黄冈城际铁路黄冈公铁两用长江大桥主桥为钢桁梁斜拉桥，桥跨布置为：81+243+567+243+81=1215m。因主墩基础施工及后期边跨侧钢梁安装的要求，拟在南岸修建栈桥连通主墩。栈桥全长195m，按双车道设计，全宽8.0m，栈桥前端设置一个会车及存料平台；栈桥纵向中心线距离桥梁中心线上游侧22.0m，栈桥顶面标高为+25.73m。主梁采用贝雷梁结构，跨度为15m，横向布置9

3、片贝雷梁。二、小组概况2.小组概况 QC小组概况表2010年7月9月活动时间李成钢记录每月活动2次，共活动6次活动情况金源晶 王有为制定计划 现场管理金红岩 朱详炬资料分析 对策研究肖 敏 李成钢QC教育 资料收集组内分工本科：10人文化程度现场型小组类型栈桥施工1.4m直径钢桩插打及钢桩内钻孔桩施工的过程控制课题名称10-06注册号2010年8月10日注册时间课题注册金红岩组长黄冈公铁大桥二工区质量控制QC小组小组名称小组成员概况表本小组成员中按序号前6人工作性质与本课题密切相关，且工作经验较为丰富，因此对本课题现场控制经过认真学习、努力实施、群策群力、克服困难，一定能取得预期效果。组员助工

4、本科25男杨曦10组员助工本科26男王亚维9组员助工本科26男刘铁乔8组员助工本科27男王 亮7组员助工本科27男王有为6组员助工本科27男李成刚5副组长助工本科28男肖 敏4副组长助工本科27男朱详炬3副组长工程师本科30男金源晶2组长工程师本科28男金红岩1历任工作职称文化程度年龄性别姓名序号2.小组概况 三、选题理由3.选题理由 选题的二大理由：理由二：栈桥连续使用4年对栈桥的结构安全有一定的要求理由一：满足黄冈公铁大桥栈桥钢管桩基础施工要求3.选题理由 满足黄冈公铁大桥栈桥钢管桩基础施工要求黄冈公铁大桥鄂州侧栈桥地质情况复杂，覆盖层由2#主墩往鄂州岸逐渐变薄，覆盖层为粉砂层，覆盖层下为

5、砾岩，属弱风化带，难点在于栈桥大部分桩位处覆盖层不足4m，有的桩位处基本无覆盖层，因此选用了1.4m直径钢桩插打及钢桩内钻孔桩施工相结合的基础施工方法，如何控制好钢桩插打及钢桩内钻孔桩施工的质量，成为栈桥施工的关键因素；同时主桥的施工工期为4年，控制好此项关键因素能为栈桥安全连续使用4年打下坚实基础。理由一3.选题理由 栈桥连续使用4年对栈桥的结构安全有一定的要求黄冈公铁大桥鄂州侧栈桥采用1.4m直径钢桩插打结合钻孔桩施工的方法在栈桥基础施工中显得尤为重要，因为栈桥上每天都有不同类型的车辆通过，50t履带吊经常在上面进行吊装作业，后期架设钢梁还要在栈桥上铺设运梁轨道运送钢箱梁，因此基础施工的好

6、坏直接关系到栈桥的结构安全。理由二3.选题理由 因此，我们QC小组选定的课题为： 栈桥施工1.4m直径钢桩插打及钢桩内钻孔桩施工的过程控制 四、现状调查4.现状调查 对于目前栈桥1.4m直径钢桩插打情况来看，通过在打桩船上将钢桩吊起，然后用打桩锤夹具夹住后直接入水插打，钢桩垂直度只能控制在2，钢桩位置较设计桩位偏差均大于10cm，不能满足设计要求；且冲击钻在打桩船上摆好后， 用插打的1.4m直径钢桩作钢护筒，钻孔时经常出现卡钻现象，钻孔过程中部分覆盖层较浅的桩位容易出现漏浆的现象，给冲击钻成孔带来一定的影响。 五、确定目标值及可行性分析5.确定目标值及可行性分析（一）、预期现场控制目标根据我们

7、在栈桥施工过程中研究的课题，设定现场控制目标为：钢桩插打垂直度控制在小于1，桩位偏差小于5cm，冲击钻钻孔无卡钻、漏浆现象，符合此要求的钢桩合格率控制在80合格率 精确度5.确定目标值及可行性分析延续性我公司拥有丰富的栈桥钢桩插打实践经验，以前施工插打的钢管桩基本上能满足垂直度控制1%的要求，这为本课题预期控制目标的实现增加了信心。 客观性钢桩插打时由测量组全程监控，他们采用目前先进 的GPS定位系统结合固定控制点对前点插打的桩位作动态监测， 为钢桩插打提供量化的数据；冲击钻钻孔过程中通过对钻头直 径的控制和钻孔过程中岩层的准确判断为成孔提供技术依据。（二）、目标可行性分析5.确定目标值及可行

8、性分析（二）、目标可行性分析综上所述，我们的QC小组完全有能力完成设定的现场控制目标。主观性现场施工班组曾参加过多座大桥的施工建设，钢桩插打经验丰富、钻孔桩施工经验丰富，操作工人素质较高。现场技术人员具有丰富的施工经验和较高的专业技术水平。我们小组由工区总工、副总、工程部长、安质部长、现场技术员和操作人员组成，具有较强的实践经验和解决问题的能力。六、原因分析6.原因分析（一）、调查现状，分析原因QC小组针对问题于2010年7月上旬进行了多次的讨论，广泛收集现场技术员、现场调度、班组长、现场工人的意见，集思广益，相互启发、相互补充得出因果分析图如下：6.原因分析盲目追求进度钻孔过程中出现漏浆钢桩

9、插打工艺过于简单钻机倾斜地质钻孔过程地质资料不准确冲击钻钻头前端齿牙磨损严重钻孔过程中产生卡钻钢桩垂直度产生偏差、桩位发生偏移钻头发生滑移钢桩插打和钻孔桩施工控制超出设计要求 人机料法环地质及水文情况复杂对测量数据现场控制较松6.原因分析（二）、要因确认对5条末端因素全部进行确认如下：要 因 确 认 表序号末端因素确认方法确认情况确认结果1盲目追求进度调查、分析现场存在部分作业人员盲目追求钢桩插打进度而不严格按测量组测出的数据去调整钢桩的位置和垂直度。是主因是2冲击钻钻头前端的齿牙磨损严重调查、分析钢桩插打完成后采用冲击钻钻孔，钻头前端的齿牙磨损严重，而钻孔过程中进尺又较快，钻孔不均匀且焊锤不

10、及时导致卡钻。是主因是3钻孔过程地质资料不准确现场验证由于栈桥施工段无详细的每根桩的地质资料，导致现场对钢桩插打处的地质情况判断不够准确，由于钻孔入岩只需4m，通过对钻渣的取样可以判断地质情况。非主因非4钢桩插打工艺过于简单讨论、分析由于采用打桩锤夹具将钢桩夹住吊起后直接入水插打，受水流冲击力和风力的影响，钢桩的平面位置和垂直度会产生一定的偏差。是主因是5地质及水文情况复杂现场验证钻孔桩位处覆盖层为粉砂层，由主墩处往南岸逐步变薄，局部桩位处无覆盖层，随着施工阻水面积的增加，覆盖层极易冲刷；覆盖层下为砾岩，属弱风化带，岩石基本承载力2000Kpa，岩面倾斜严重，冲击钻钻孔过程中极易出现漏浆现象。

11、是主因是确认人：小组部分成员 确认时间：2010年7月6.原因分析 七、制定对策与实施对策7.制定对策与实施对策（一）、制定对策措施我们针对所确定的主要原因，按照“5W1H”原则逐条制定对策如下：whathowwhywhowherewhen序号要因WhatWhyHowWhereWhenWho对策目标措施地点完成时间执行人检查人1盲目追求进度加强教育，严格现场控制每一个操作人员能严格按测量组测出的数据调整钢桩的位置和垂直度1、进行质量意识教育；2、实行钢桩插打过程中的数据跟踪。会议室2010年8月朱详炬肖 敏金红岩金源晶2冲击钻钻头前端的齿牙磨损严重及时焊锤钻头钻孔均匀，起到一定的导向作用，避免

12、卡钻冲击钻钻孔过程中跟踪观察钻头前端齿牙的磨损情况，及时焊锤才能满足施工要求。作业区2010年8月李成钢王有为金源晶肖 敏3钢桩插打工艺过于简单改进工艺工艺能很好地起到指导施工的作用用5组2HN400*200mm的型钢将两艘定位船焊接成整体，两艘定位船中间预留制动墩的4个桩位，便于导向架对位和插桩，以及固定钢护筒。作业区2010年8月李成钢王有为金源晶肖 敏4地质及水文情况复杂收集有关地质及水文方面的资料钻孔过程中控制漏浆的现象1、钻孔过程中根据情况向孔内投掷黄土和袋装水泥；2、成孔后进行钢管桩的及时跟进。作业区2010年8月李成钢王有为金源晶肖 敏7.制定对策与实施对策（二）、实施实施一：针

13、对“盲目追求进度”1、加强质量意识教育培训时间参训人员培训内容培训负责人是否达到目标要求2010.8.519302130栈桥施工所有人员QC全面质量管理的相关知识金红岩达到目标要求2010.8.819302130栈桥施工所有人员钢桩插打工艺；2、过程中数据跟踪记录表的填写步骤。金源晶达到目标要求7.制定对策与实施对策2、严格钢桩插打过程中的纪律，执行数据跟踪记录表制度1）每次钢桩插打前进行钢桩的对位，现场技术员需将测量组测出的数据如实填写在数据记录表上，钢桩入水一定深度后将测量组再次测量的数据填写在记录表上，两次数据进行比较，根据结果及时调整钢桩的位置和垂直度。2）实行奖罚制度确保数据跟踪记录

14、表制度有效运行。实施结果：钢桩插打过程得到了有效控制。7.制定对策与实施对策实施二：针对“冲击钻钻头前端的齿牙磨损严重 ” 7.制定对策与实施对策实施措施：钢桩插打后钢护筒底口以下要钻直径1.4m的孔，跟踪观察钻头前端齿牙的磨损情况，及时焊锤。实施结果：钻出的孔的直径符合设计要求，且钻孔过程中钻头前端直径始终控制一样大，避免了卡钻现象的发生。实施三： 针对“钢桩插打工艺 过于简单” 7.制定对策与实施对策实施措施：1、钢桩插打施工平台采用浮式导向船平台，由5组2HN400*200mm的型钢将两艘导向船焊接成整体，两艘导向船中间预留制动墩的4个桩位，便于导向架对位和插桩，以及钢护筒的固定。详见附

15、图7.制定对策与实施对策2、水中钢管桩下沉采用悬打法施工，用35t浮吊配合振动桩锤施打钢管桩。先将钢管桩吊起并快速从导向架内插入覆盖层中。因覆盖层薄且为粉砂层极易冲刷、岩层强度高，钢管桩吊装就位后，应立即吊起振动锤夹住钢管桩并开动振桩锤下沉一气呵成，中途不可有较长时间的停顿，防止覆盖层冲刷后钢管桩底部悬空，在水流力作用下向下游移动造成偏位。钢管桩振动下沉至岩层面即停，以防岩面斜岩造成钢管桩偏位和倾斜。7.制定对策与实施对策实施结果：在水位高、流速大、覆盖层薄且极易冲刷、岩层倾斜严重的地质条件下钢管桩插打后中心位置偏差小于5cm，垂直度小于1%。实施四： 针对“地质及水文情况复杂” 7.制定对策

16、与实施对策实施措施： 1、利用冲击钻钻孔至快接近钢护筒底口时，通过测量绳和长 钢卷尺量测孔深，准确判断钻头到达的位置，这时根据情 况向孔内投掷黄土造浆，尽量控制泥浆比重要大，将此时 的泥浆面在孔口作好标记，继续钻进；发现孔位内泥浆面 开始下降时，马上停止钻孔，向孔内投掷袋装水泥或片石， 然后再投入黄土继续造浆，待泥浆面恢复原有的泥浆面位 置且泥浆面标高不再下降时，再继续钻进直至成孔。2、成孔后利用振桩锤复打钢管桩使其达到入岩2.0m的要求。实施结果：冲击钻钻孔过程中的漏浆现象得到了有效控制，确保了成孔后的钢筋笼下放及混凝土的灌注。八、效果检查8.效果检查 对策实施前完成7根1.4m直径的钢桩插

17、打结合钻孔桩施工，其中垂直度小于1，桩位偏差小于5cm，冲击钻钻孔无卡钻、漏浆现象的钢桩仅为4根，合格率约为60。 对策实施后共计完成29根1.4m直径的钢桩插打结合钻孔桩施工，每根钢桩通过测量组的竣工测量和钻孔过程中有关桩位的数据记录，检查结果为：27根钢桩插打垂直度控制在小于1，桩位偏差小于5cm，冲击钻钻孔无卡钻、漏浆现象；另外2根钢桩其中一根桩位偏差为10cm、垂直度为1.5，另一根钢桩内进行钻孔桩施工时出现了漏浆现象。效果一：完成了课题预定目标对策实施前后钢管桩插打结合钻孔桩施工满足要求的合格率对比如下： 8.效果检查可知，通过2个月的现场控制，钢管桩插打结合钻孔桩施工满足要求的合格

18、率由对策实施前的60提高到对策实施后的93.1，效果显著，达到了预期目标要求。8.效果检查黄冈公铁大桥鄂州侧栈桥的施工技术水平超过了公司以往同类型栈桥的施工水平，将公司修建同类型栈桥的水平提升到一个更高层次。本次QC现场质量过程控制，为我们每一位小组成员创造了良好的锻炼机会，强化了质量意识，提高了业务素质。效果二效果三九、巩固措施1、进一步完善栈桥钢桩插打结合钻孔桩施工的工艺，为公司 积累宝贵经验。2、将栈桥施工质量控制过程中的一些好的方式方法大力推广 运用到后续施工中。9.巩固措施 十、总结和今后努力方向10.总结和今后努力方向 在本次活动中，我们的QC小组始终按照PDCA循环方法开展活动，发扬团队精神，分工明确，责任到人，经过PDCA循环后，对栈桥1.4m直径钢桩插