55超长钢板桩施工机械组合新方法

超长钢板桩施工机械组合新方法 探索 超越 共赢 QC小组发布人 郭善义2018年3月29日 目录 一 工程概况 1 地理位置 一 工程概况 工程效果图 制图人 郭善义制图日期 2017年7月20日 新孟河延伸拓浚工程前黄枢纽工程船闸土建施工项目 QHSN CZ TJ标段 位于常州市武进区锡溧漕河改建2号桥与青洋路大桥之间 对改线2桥和青洋路大桥之间航道进行裁弯取直 全长1 868km 前黄枢纽船闸上闸首对齐布置 一 二线船闸中心线相距53 8m 本标段造价2 6亿元 工期30个月 一 工程概况 2 结构形式 闸室墙采用PU28型热轧钢板桩 墙后锚碇半开挖的结构型式 单片钢板桩长19m 顶高程 7 0 底高程 12 0 单幅600 454 mm 每米板面截面模量Wx 2840cm3 钢板桩腹板厚度 15 2mm 翼板厚度 10 1mm 制图人 郭善义制图日期 2017年7月20日 二 小组简介 探索 超越 共赢 QC小组基本情况及人员分工见下表所示 制表人 郭善义制表日期 2017年9月25日 三 选择课题 课题背景 本工程被列为江苏省第一批公路水运品质工程创建示范项目之一 过程中各环节质量控制要求标准高 永久性钢板桩闸室墙作为本工程设计亮点 对沉桩质量提出了更高的要求 三 选择课题 根据2017年9月27日的钢板桩传统单一机械试打的质量检测情况 小组成员郭善义对该桩开挖质量检测数据进行了统计分析 如下表所示 制表人 郭善义制表日期 2017年9月27日 钢板桩试桩开挖质量检测表 本项目作为 品质工程 示范创建项目 闸室钢板桩的施工质量对品质工程目标的实现有着重要影响 19m超长钢板桩沉桩垂直度控制难度大 易超过设计标准 轴向垂直度偏差 8mm m 法向垂直度偏差 3mm m 轴线偏差 50mm 对品质工程创优目标的实现影响很大 选题理由 1 实测钢板桩一次验收合格率63 9 95 距离设计要求差距甚大 三 选择课题 制图人 王建飞制图日期 2017年9月28日 结合公司对本项目的质量 工期内部要求 本工程若按传统工艺采用单一设备难以顺利沉桩 沉桩质量 工效均不能满足要求 2 针对本课题 小组成员王建飞在中国知网 专利搜索及分析网 万方数据知识服务平台等网站上进行查新 查询到的各类施工机械及工艺 单种设备不能完全适应本工程地质情况 3 三 选择课题 结论 小组最终确定 超长钢板桩施工机械组合新方法 为本次活动课题 希望通过此次QC活动 研究出一套新的闸室钢板桩施工机械组合新方法 提高施工质量和工效 为后续1600余根钢板桩施工提供指导经验 为实现品质工程创建目标打下坚实基础 四 设定目标及目标可行性分析 探索适应本工程地质条件的超长钢板桩施工机械组合新方法 将沉桩一次验收合格率提高至95 以上 新夏港船闸钢板桩成桩验收质量检测表 制表人 郭善义制表日期 2017年9月28日 设定目标 可行性分析 小组组长杨明借鉴公司以往船闸工程 江阴新夏港船闸 中的钢板桩应用情况 得到成桩验收的质量检测数据如下 1 借鉴相关数据 结论 只要研究出适合本工程地质的钢板桩施工机械组合 实现沉桩一次验收合格率达到95 以上的目标 在理论上是可行的 四 设定目标及目标可行性分析 机械设备有保障 完成本课题可能需要的引孔机 28RF免共振液压振动锤 1820KN高频振动锤 柴油锤 吊车 起重机 挖机 运输车辆等共计10台全部到场 随时可以调用 钢板桩试桩材料 测量检测仪器充足 此次活动可试桩24根 GPS 经纬仪 全站仪 水准仪等各类合格的试验测量仪器共计10套 可供调用 小组成员 活动经费有保障 各职能岗位人数充足 课题活动经费有保障 2 小组拥有的资源 3 小组具备的能力 小组成员专业技术水平较高 船闸施工经验丰富 尤其有从事过闸室钢板桩的施工经验 本小组的QC活动经验丰富 2016 2017年连续两年获得全国级 省级QC奖项 小组由管理 技术 质检 测量 试验等岗位人员组成 并有QC诊断师一人作为活动指导 人员结构配置合理 综合能力较强 综合以上几点分析 我们认为此QC活动的目标可以实现 可行性分析 五 提出多种方案并确定最佳方案 1 总体方案提出 方案汇总表 QC小组于2017年10月8日召开了超长钢板桩施工机械组合方案研讨会 借鉴以往施工经验 并分析现场地质情况 运用头脑风暴法 最后汇总为3种总体方案 制表人 郭善义制表日期 2017年10月8日 1 2 3 文字标题 引孔机 1820KN高频振动锤 文字标题 引孔机 振动锤插打 柴油锤 文字标题 引孔机 28RF振动锤插打 1820KN高频振动锤 在引孔条件下 1820KN高频振动锤沉桩下沉至 2力学强度高的粉质粘土层 沉桩速度非常缓慢 但仍可沉至设计标高 技术可行性 在引孔条件下 振动锤沉桩至 9 5m标高后 进入 2力学强度高的粉质粘土层 沉桩速度缓慢 换用柴油锤继续插打可至设计标高 技术可行性 在引孔条件下 28RF激振力1600KN的振动锤沉桩至桩底 9 5m标高后 进入 2力学强度高的粉质粘土层 沉桩速度缓慢 换用1820KN高频振动锤继续插打可至设计标高 技术可行性 五 提出多种方案并确定最佳方案 为选择最优方案 小组对以上3种方案逐个进行现场试验 从技术可行性 经济合理性 时间性 实验效果等方面综合对比分析 并作出评价如下 1 2 3 文字标题 引孔机 1820KN高频振动锤 文字标题 引孔机 振动锤插打 柴油锤 文字标题 引孔机 28RF振动锤插打 1820KN高频振动锤 单根措施费 人工费 150 4 引孔机 600 高频振动锤 1500 2700元 经济合理性 单根措施费 人工费 150 4 引孔机 600 振动锤 900 柴油锤 850 2950元 经济合理性 单根措施费 人工费 150 4 引孔机 600 振动锤 900 高频振动锤 1100 3200元 经济合理性 五 提出多种方案并确定最佳方案 1 2 3 文字标题 引孔机 1820KN高频振动锤 文字标题 引孔机 振动锤插打 柴油锤 文字标题 引孔机 28RF振动锤插打 1820KN高频振动锤 平均38分钟 根 时间性 平均45分钟 根 时间性 平均43分钟 根 时间性 五 提出多种方案并确定最佳方案 1 2 3 文字标题 引孔机 1820KN高频振动锤 文字标题 引孔机 振动锤插打 柴油锤 文字标题 引孔机 28RF振动锤插打 1820KN高频振动锤 在钢板桩未进入足够深度的持力层之前 采用大功率的振动锤沉桩极易导致桩身振幅 扭距过大 桩的垂直度 扭距均易超出设计要求 预期效果 柴油锤施打不会让钢板桩产生持续震动 避免已入土桩产生扭转 但需解决锤头使了钢板桩受力不对称 偏心移位的问题 柴油锤击前后沉桩垂直度控制较好 预期效果 随着阻力增大 换用激振力更大的1820KN高频振动锤能打至设计标高 但过程中钢板桩振幅增大 产生摇摆扭转现象 沉桩质量控制难度较大 预期效果 五 提出多种方案并确定最佳方案 文字标题 引孔机 1820KN高频振动锤 文字标题 引孔机 振动锤插打 柴油锤 文字标题 引孔机 28RF振动锤插打 1820KN高频振动锤 预期效果 五 提出多种方案并确定最佳方案 最佳总体方案评价表 制表人 郭善义制表日期 2017年10月8日 综合评价情况来看 方案2最具优势 小组最终确定方案2为最佳总体方案 五 提出多种方案并确定最佳方案 根据确定的最佳总体方案 提出各分级方案 如下图所示 最佳方案系统图 制图人 郭善义制图日期 2017年10月8日 引孔机 振动锤 柴油锤施打 五 提出多种方案并确定最佳方案 引孔设备分级方案选择表 五 提出多种方案并确定最佳方案 限位装置分级方案选择表 五 提出多种方案并确定最佳方案 振动锤施打分级方案选择表 五 提出多种方案并确定最佳方案 柴油锤施打分级方案选择表 五 提出多种方案并确定最佳方案 经过分析筛选 最终确定总体及分级方案如下 制图人 郭善义制图日期 2017年10月8日 引孔机 振动锤 柴油锤施打 方案系统图 六 制定对策 对策表 制表人 郭善义制表日期 2017年10月21日 七 对策实施 引孔 制作安装导轮限位 振动锤插打 柴油锤施打 粉喷桩钻机引孔 上下层导架均设双层导轮 导架采用锚桩固定 28RF免共振液压振动锤沉桩至持力层 设置桩帽采用柴油锤锤击至设计标高 制表人 高松制图日期 2017年11月5日 七 对策实施 引孔 制作安装导轮限位 振动锤插打 柴油锤施打 粉喷桩钻机引孔 上下层导架均设双层导轮 导架采用锚桩固定 28RF免共振液压振动锤沉桩至持力层 设置桩帽采用柴油锤锤击至设计标高 制表人 高松制图日期 2017年11月5日 对策目标达成 引孔平面位置 垂直度偏差实测表 七 对策实施 引孔 制作安装导轮限位 振动锤插打 柴油锤施打 粉喷桩钻机引孔 上下层导架均设双层导轮 导架采用锚桩固定 28RF免共振液压振动锤沉桩至持力层 设置桩帽采用柴油锤锤击至设计标高 制表人 刘波制图日期 2017年10月23日 七 对策实施 引孔 制作安装导轮限位 振动锤插打 柴油锤施打 粉喷桩钻机引孔 上下层导架均设双层导轮 导架采用锚桩固定 28RF免共振液压振动锤沉桩至持力层 设置桩帽采用柴油锤锤击至设计标高 制表人 刘波制图日期 2017年10月23日 对策目标达成 七 对策实施 引孔 制作安装导轮限位 振动锤插打 柴油锤施打 粉喷桩钻机引孔 上下层导架均设双层导轮 导架采用锚桩固定 28RF免共振液压振动锤沉桩至持力层 设置桩帽采用柴油锤锤击至设计标高 制图人 徐厚礼制图日期 2017年11月9日 七 对策实施 引孔 制作安装导轮限位 振动锤插打 柴油锤施打 粉喷桩钻机引孔 上下层导架均设双层导轮 导架采用锚桩固定 28RF免共振液压振动锤沉桩至持力层 设置桩帽采用柴油锤锤击至设计标高 对策目标达成 制图人 徐厚礼制图日期 2017年11月9日 七 对策实施 引孔 制作安装导轮限位 振动锤插打 柴油锤施打 粉喷桩钻机引孔 上下层导架均设双层导轮 导架采用锚桩固定 28RF免共振液压振动锤沉桩至持力层 设置桩帽采用柴油锤锤击至设计标高 制表人 蒋爱民制表日期 2017年11月11日 七 对策实施 引孔 制作安装导轮限位 振动锤插打 柴油锤施打 粉喷桩钻机引孔 上下层导架均设双层导轮 导架采用锚桩固定 28RF免共振液压振动锤沉桩至持力层 设置桩帽采用柴油锤锤击至设计标高 制表人 蒋爱民制表日期 2017年11月11日 对策目标达成 1 钢板桩一次验收合格率效果检查 八 确认效果 钢板桩成桩开挖质量检测表 制表人 徐厚礼制表日期 2017年11月13日 小组成员徐厚礼对1 6 钢板桩进行了成桩开挖质量检测 轴向垂直度偏差 8mm m 法向垂直度偏差 3mm m 轴线偏差 50mm 实测数据如下 制图人 徐厚礼制表日期 2017年11月13日 八 确认效果 2 综合效益分析 效益分析表 制图人 郭善义制图日期 2017年11月15日 九 标准化 制表人 郭善义制图日期 2017年11月18日 闸室钢板桩试桩总结报告 超长钢板桩施工标准化指导书 十 总结和下一步打算 小组成员通过此次QC活动 解决了超长钢板桩在坚硬土层地质条件下 采用传统单一施工机械难以保质有效沉桩的难题 进一步增强了作业人员的质量意识 提高了小组成员的专业水平和创新能力 1 总结 小组成员由点到面 将理论与实际结合 采取多种机械组合方法在实际试验中加以验证 提升了小组成员专业技术水平 小组成员熟悉掌握了创新型课题的活动程序 严格按照PDCA程序 坚持以事实为依据 用数据说话 小组在QC活动常用统计工具的选择及使用方面 也有了较为明显的提高 专业技术方面 管理方法方面 十 总结与下一步打算 综合素质自我评价表 制表人 吕正鑫制表日期 2017年12月2日 小组自我评价雷达图 本次QC活动中 小组成员自主学习意愿明显提升 创新能力得到提高 各岗位成员分工明确 配合默契 有力地加强了整个项目部的质量管理能力 为创建品质工