钻孔咬合桩QC成果.doc

精品文档一、工程概况秋涛路站系杭州地铁一号线试验段第一个车站，位于杭州市秋涛路和婺江路相交处，车站设计为地下两层单排柱列2跨钢筋混凝土箱形框架结构，全长259.6米，标准段净空17.5米,最大开挖深度为18米,共设2个风道和6个出入口。工程地质条件差、质量要求高、施工干扰大、环境保护标准高。2003年12月26日开工,总工期24个月。该工程主体围护结构采用钻孔咬合桩，桩径1.0m，桩中心距0.75m，咬合25cm，桩深约33m，A序桩采用C15（水下采用C20）素砼，B序桩采用C30（水下采用C35）钢筋砼。共计914根（钢筋砼桩、素砼桩各457根），其中桩长33m的521根，桩长35m的207根，桩长28m的186根。二、QC小组简介我经理部于2004年1月1日成立了钻孔咬和桩成孔质量控制QC小组。其成员情况如下表1所示小组名称钻孔咬和桩成孔质量控制QC小组成立日期2004年1月1日课题注册时 间2004年1月6日注册号2004-02小组类型攻关型课题活动时 间2004.2-2004.8活 动次 数8次序号姓 名性别年龄文化程度职 称接受教育时 间组内职务1李宇周男24大专技术员48组长2潘兴良男33大学工程师48组员3齐文朝男35大学工程师48组员4张伟勇男32大学工程师48组员5李俊清男28大学助理工程师48组员6刘双武男29大学助理工程师48组员三、选题理由设计新颖A序桩（素砼）与B序桩（钢筋砼）桩体要求垂直及相邻桩充分咬合，防止渗漏，钻孔咬合桩是根据杭州市特定的地质条件设计的，思路超前，秋涛路站为试验段工程，国内无可借鉴的施工经验工程要求表层杂填土、-1层砂质粉土、-3层砂质粉土，-4层砂质粉土、-5层砂质粉土夹粉砂、-7层砂质粉土夹粉砂钻孔咬合桩成孔质量控制地质条件四、现状调查（1）钻孔桩施工在本公司已是非常成熟的工艺，但钻孔咬合桩还从来未施工过，缺少施工经验；（2）根据现场施工安排，2004年1月31日开始进行试桩，共打设咬合桩5根。 表2项 目允许偏差调 查 结 果孔 位20mm6mm11mm3mm6mm9mm垂直度3/1000南1.1西2.5北2.5西4.1北2.3东1.7南2.9西1.4北3.2东2.5咬合量250mm(+45,-43)(-63,+61) (-17,+17)(+24,-25)(+37,-34)含砂率3%1.1%1.4%0.9%3.5%2.2%沉渣厚度10cm8cm5cm9cm10cm6cm注：地铁里程增加方向咬合量偏差为“”，地铁里程减小方向咬合量偏差为“-”通过（表2）现场数据统计分析，可以看出除垂直度超标外其他指标均在允许范围之内，因此控制好整个桩体的垂直度是后续围护结构施工的重中之重；（3）先施工两素砼A序桩，在两缓凝桩初凝前，施做钢筋砼B序桩；五、确定目标钻孔咬合桩垂直度控制不超过3根据试桩结果表明有两根桩垂直度超标，因此桩体垂直度是成桩的关键，QC小组应对此进行攻关，进行严格控制六、可行性分析l 公司大力支持： 公司为本项目购置精良设备，选派技术力量强的技术人员，项目部领导大力支持QC小组开展活动。l 技术力量雄厚: 项目部有一批基本功扎实、塌实能干、锐意进取的年轻的工程技术人员，技术攻关基础较好。因此，钻孔咬合桩垂直度控制在3以内具有客观有利条件。七、原因分析 见下页因果分析图12欢迎下载12欢迎下载12欢迎下载。水准仪不精确素桩砼缓凝时间不够钻孔咬合桩垂直度超标原因材料操作人员责任心不强钻机就位精度不高误差超标操作人员技术水平有限钻机下端支撑不稳固咬合桩工艺流程控制单桩成孔工艺不成熟方法设备人员商品砼质量不稳定首次接触缺少专业技术培训思想教育力度不够奖惩制度不健全垂直度控制得不好地质条件较差导墙施工不规范选择合格商品砼经纬仪不精确咬合量偏差过大检测力度不够素砼桩与钢筋砼桩施工顺序安排容易造成塌孔八、要因确定根据以上末端因素，结合工程现场条件，QC小组对末端因素逐条分析确认结果如下表3： 表3序号末端原因要因确认结论1思想教育力度不够每周一次的思想教育，职工的责任性及积极性得到很大改善非要因2奖惩制度不健全公司是通过ISO三位一体认证的单位，有健全的制度，本项目只须建立配套的切合实际的奖惩制度即可非要因3缺少专业技术培训钻孔桩施工在我公司已是成熟工艺，本项目钻孔施工队伍技术较为熟练，只是比较缺乏咬合桩施工的经验非要因4导墙施工不规范严格控制导墙施工的各项指标要 因5水准仪不精确校核原有仪器，另外新购置水准仪一台非要因6经纬仪不精确校核原有仪器，另外新购置经纬仪一台非要因7容易造成塌孔使用钢套管护壁，严格控制套管底口滞后于开挖面 非要因8钻机下部支撑不稳固钻机下部支撑不稳固可直接导致成孔的精度及垂直度要 因9检测力度不够在施工过程中纠偏及控制整个桩体的垂直度非常重要，加强检测力度及方法 要 因10素砼桩与钢筋砼桩施工顺序安排及单桩成孔的工艺流程合理安排素桩与钢筋砼桩施工顺序才能保证工期，组织合理的成孔方案顺利完成每个循环要 因11素桩砼缓凝时间确定素桩砼缓凝时间确定是控制钢筋砼桩工序的关键要 因12选择合格商品砼严格控制商品砼质量，该地区商品砼厂较多，从中选择合格商品砼非要因九、制定对策 对策表 序号要 因对 策措 施目 标地点实施日期负责人1导墙施工不规范严格控制导墙施工的各项指标施工中严格控制导墙施工精度，保证顶面平整、内外墙间距、垂直度导墙轴线误差10mm，内墙面垂直度0.3%，导墙顶面平整度5mm技术室2月21-22日李宇周2钻机下部支撑不稳固夯实基础，在桩顶施做钢筋砼导墙严格按照施工规范及技术交底施做导墙钻机进行上拔及下压套管作业时支撑牢固稳定现场3月13日李宇周3检测力度不够加强检测力度和总结方式方法制定出合理的检测及纠偏方案确保桩身位置准确，垂直度控制在0.3%以内现场2月256月19日李俊青4素砼桩与钢筋砼桩施工顺序安排及单桩成孔的工艺流程合理制定施工方案和施工流程先施工素砼A序桩，然后在相邻两A序桩间切割成孔施做钢筋砼B序桩，按照制定的作业流程组织施工在两素砼桩初凝前施工钢筋砼桩， 顺利完成单桩的作业循环技术室2月257月21日潘兴良5素桩砼缓凝时间确定根据现场确定素砼的缓凝时间，一般大于60h在灌注商品砼之前，对砼的缓凝时间进行严格试验数据分析素砼桩与钢筋砼桩能够紧密结合，防渗漏试验室3月14月10日潘兴良 十、对策实施 实施一 1、在桩顶上部施作钢筋砼导墙，导墙采用C20钢筋砼结构，导墙形式如图1所示。图1 导墙形式图2、采用定型钢模，每段长度按3m考虑，具体见图2。模型支撑采用方木，具体见图2侧示图3、导墙起锁口和导向作用，直接关系到钻孔咬合桩顺利成孔和成孔精度，施工中严格控制导墙施工精度，确保轴线误差10mm，内墙面垂直度0.3%，平整度3mm，导墙顶面平整度5mm。如图3所示图3实施二1、场地平整，根据实际地质、地形及各区段钻孔咬合桩的桩顶标高确定导墙基础开挖深度，基础开挖采用人工配合挖掘机进行，开挖到基底后，清底、夯填、整平，施工垫层砼。2施做导墙时，因考虑到钻机的自重和钻孔时动力荷载对导墙所产生一定程度的破坏，应适当提高砼强度，钻机进行上拔和套管纠偏作业时，套管钻机底座对导墙的冲击很强。因此要保证作业平台的坚固及导墙的强度，对整个桩体的质量至关重要。3、在钻孔前，要为旋挖钻作业创造有利的施工环境，将旋挖钻机置于稳固的作业平台上，平台内净空高度高于压管机的最高行程高度，平台顶高度应满足套管接长时套管顶与旋挖钻钻头间的最小作业空间。如图4所示。 旋挖机配合套管钻机施工示意图4实施三1. 套管的顺直度检查和校正钻孔咬合桩施工前应在平整地面上进行套管的顺直度检查和校正，首先检查和校正单节套管的顺直度，然后按照桩长配置的套管全部连接起来进行整根套管的顺直度检查和校正。检测方法：可于地面上测放出两条相互平行的直线，将套管置于两条直线之间，然后用线锤和直尺进行检测。2、成孔过程中桩的垂直度监测和检查地面监测。在地面选择两个相互垂直的方向采用线锤（或两台经纬仪）监测地面以上部分的桩的垂直度，发现偏差时随时纠正。这项监测在每根桩的成孔过程中应自始至终坚持，不能中断。（如图5所示）孔内检查。每节套管压完后安装下一节套管之前，都要停下来用 “测环”进行孔内垂直度检查，不合格时需进行纠偏，直至合格才能进行下一节套管施工。3. 纠偏 成孔过程中如发现垂直度偏差过大，必须及时进行纠偏调整，纠偏的常用有以下方法。（1利用钻机油缸进行纠偏。如果偏差不大或套管入土不深(5m以下)。可直接利用钻机的两个顶升油缸两个推拉油缸调节套管的垂直度，即可达到纠偏的目的。（2如果桩在入土5m以下发生较大偏移，可先利用钻机油缸直接纠偏，如达不到要求，可向套管内填砂或粘土，一边填土一边拔起套管，直至将套管提升到上一次检查合格的地方，然后调直套管，检查其垂直度合格后再重新下压。实施四1、 先施工素砼A序桩，再在相邻两A序桩间切割成孔施做钢筋砼B序桩。 2、单桩成孔工艺流程 a钻机就位：待导墙砼有足够的强度后，移动套管钻机，使抱管器中心对应在导墙孔位中心。b取土成孔：压入第一节套管，然后用旋挖钻机从套管内取土，一边取土，一边继续下压套管，始终保持套管底口超前开挖面2.0m以上。第一节套管压入土中后（地面上留1.21.5m，以便于接管），检测垂直度，如不合格则进行纠偏，如合格则安装第二节套管继续下压取土，如此重复，直至达到设计孔底。c清孔：成孔检测合格后吊放捞碴捅，进行清孔（一小时）单桩成孔施工工艺流程检测桩整体垂直度吊装安放套管施工准备、场地平整桩位测量放样施工咬合桩顶砼导墙磨桩机就位对中旋挖钻机沿平台走行就位对中压入套管、校核垂直度控制垂直度旋挖取土套管钻进测量孔深清除虚土检查孔底 验孔签认隐蔽签认 3、咬合桩施工工艺流程总的原则是先施工A桩，后施工B桩，其施工工艺流程是：A1A2B1A3B2A4B3，如图6所示。图6 A 第一序桩C15（水下为C20） B 第二序桩C30（水下为C35）采用旋挖钻配合套管钻机施工后，挖土速度可大大提高，单桩成孔速度主要取决于压管速度。初步测算单桩（桩长33米）成孔时间约6小时，成桩时间可控制在10小时内。单桩成桩时间：A序桩10个小时，B序桩12个小时，日成桩约22.4根。4、分段施工接头的处理方法往往一台钻机施工无法满足工程进度，需要多台钻机分段施工，这就存在一个段与段之间的接头问题。采用砂桩接头是一个比较好的方法。在先施工段的端头设置一个砂桩（成孔后用砂灌满），待后施工段到此接头时挖出砂灌上砼，并在其外侧施以旋喷桩2根。如图7。图7 分段施工预设砂桩示意图实施五素桩砼缓凝时间是根据单桩成桩时间来确定，单桩成桩时间有与地质条件、桩长、桩径，和钻机能力等有直接联系。因此。素桩砼缓凝时间可以根据一下方法来确定。测定单桩成桩所需时间t，确定素桩砼的缓凝时间，可根据下式计算。T=3t+K式中：T素桩砼的缓凝时间（初凝时间）；K储备时间，一般取1015小时；t单桩成桩所需的时间。根据本工程地质和桩长及我们所施工同类地铁工程的类比经验，设定t=15小时/桩，为此得出素桩砼的缓凝时间为5060小时。十一、效果检查通过以上对策的实施，在2月20日开始咬合桩的正式施工，至8月25日全部完成，4月13日、7月24日由浙江大学土木测试中心分别对咬和桩进行两次检测，现场技术人员的对40根咬和桩进行详细统计、分析，其检查结果如表5所示。成 孔 质 量 检 验 表5项 目允许偏差调 查 结 果活动开展前活动开展后孔 位20mm6mm12mm4mm10mm垂直度3/10002.54.41.22.7咬合量250mm(+45,-43)(-63,+61) (+24,-25)(+37,-34)含砂率3%0.8%3.5%0.5%2.2%沉渣厚度10cm410cm47cm 注：地铁里程增加方向咬合量偏差为“”，地铁里程减小方向咬合量偏差为“”通过以上检测结果进行对比，此项活动开展后大大改善了咬和桩的整体质量和施工进度。十二、巩固措施1、我们将秋涛路站钻孔咬合桩施工技术，特别是钻孔咬合桩成孔所采取具体措施和技术参数进行总结和归纳，并撰写了小论文秋