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1、攻克海上定位沉桩技术难题攻克海上定位沉桩技术难题 小组名称：垦 12 采油平台海上沉桩 QC 小组 一、 小组概况 本 QC 小组是一个攻关型活动小组，活动围绕着攻关来开展，通过 QC 活动，使设计方案施工方案趋于合理化、经济化，能减少不必要的劳作，提高改造成功率。成员主由管理干部和技术人员组成。海上沉桩 C QC 小组人员表 表 1 小组名称 海上沉桩 QC 小组 小组类型 现场管理型 活动 时间 _.4-_.3 小组成员 9 人 接受 QC教育 50 学时 序号 姓名 性别 年龄 文化 程度 职称 职务 1 男 27 本科 助工 组长 2 男 26 本科 助工 质量管理 3 男 44 本科

2、 高工 技术管理 4 男 39 本科 助工 现场管理 5 男 47 本科 高工 技术顾问 6 男 50 本科 工程师 活动指导 7 男 37 职高 技工 活动实施 8 男 46 本科 高工 安全指导 9 女 36 大专 质量工程师 活动管理 制表：二、 工程 概况 垦东 12 区块进海路及海油陆采平台工程位于黄河入海口大汶流自然保护区内，水流湍急、地质复杂、自然条件恶劣，受海浪、风暴潮影响大。我们在进行 2#、3#进海路及海油陆采平台采用管桩路堤结构。管桩路堤结构首先沿路纵向打入两排高强钢筋砼管桩，纵向净间距 3.5m、2.5m 交替延续；横向净间距 5.7m，桩径 0.5m，桩长 15.0m

3、，桩顶高程为 1.60m，然后在纵向管桩之间采用 C40钢筋砼预制板封堵缺口，底部插入泥面 50cm，再在砼预制板上放置预制好的c25钢筋砼联系横梁，横梁底高程式为 0.6m，顶高程为 1.0m，然后在管桩顶部现浇 c25 钢筋砼纵联系梁将管桩联系成一个整体，并有效保护长桩顶部的钢箍免遭海水腐蚀。最后在管桩及砼预制板内抛石，形成直立堤结构。图 1 路堤平面图 三、选题理由 （一）管桩路堤结构在浅海海域施工属国内首创，既没有成熟的施工工艺可以参考，也没有成功的经验也可以借鉴，属于新工艺新工法。（二）工期要求。垦东 12 区块 2#、3#进海路及海油陆采平台工程长约 1800 米，共沉桩 20_

4、棵，沉桩工序是否能如期完工直接制约着整个工程进度，任务重，时间紧，加快沉桩进度、提高沉桩质量，对确保垦东 12 区块 2#、3#进海路及海油陆采平台工程的工期有至关重要的意义。（三）质量要求。沉桩质量是否能满足设计要求，主要是管桩的顶高程，定位及正位率直接影响到下一步横向联系梁及纵向联系梁是否顺利插打。（四）完善海上沉桩工艺，海上沉桩列为公司重点工序，是否能高质量、高效率的完成海上沉桩，直接影响到整个垦东 12区块进海路及海油陆采平台工程是否能顺利完工。同时，也影响到我们公司在海上施工能力和信誉。四、现状调查 （一）现场调查 施工区域处于黄河入海口滩海海域，水深为 1.2m-3.5m，大型的打

5、桩船无法进入，只能采用小型柴油打桩船进行管桩的 沉桩，该区域风浪大直接影响到施工的安全性、稳定性、作业效率、工程质量。（二）技术调查 小型柴油打桩船施工过程中，需要频繁进行打桩船的移船定位，花费在移船定位、吊装管桩入龙口及调直工序上的时间较长。并且沉桩过程中容易出现桩跑位、桩倾斜等现象。针对已完成的 100 棵桩做以下统计调查 沉桩问题现场调查表 表 2 序号 项目 频数（次） 频率（） 累积频率（） 1 桩跑位 24 46.1 46.1 2 桩倾斜 16 30.8 76.9 3 扭角不到位 6 11.5 88.4 4 桩超高 4 7.7 96.1 5 其它 2 3.9 100 合计 52 1

6、00 制表：_ 日期:_ 年 5 月 13 日 （三）人员设备调查 由于该工艺属于首次试验，之前没有成功经验可以借鉴，因此施工前现场管理人员与现场操作人员均无法接受专业知识的培训，整个施工过程均在摸索阶段。（四）工期调查 垦东 12 区块进海路及海油陆采平台工程处于海上多风施工环境复杂地区，有效作业日少，根据对现场调查在有效作业日只能完成 7-8 棵沉桩，对顺利完成工期此施工工艺无法达到。该区域内月份有效作业日调查表 表 3 月 份 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合计 作 业天数 10 7 8 16 21 20 8 9 10 10 128 制表：_ 日期:_ 年 5 月 13日

7、 五、攻关目标 （一）确定目标 根据我们的实际现状调查发现，沉桩合格率较低，施工进度慢，针对这一情况，我们 QC 小组进行了认真的总结，确定了小组完成目标：1、确保沉桩质量，控制桩的合格率在 93以上。2、提高沉桩的进度，保证工期。（二）目标可行性分析p 1、本 QC 小组成员主要由技术质量人员组成，并常年在施工一线工作，具有相当的施工经验，同时大家有信心有能力解决海上沉桩质量差、进度慢的问题。2、在该区域内施工环境制约，该施工工艺有很大改进优化的空间。3、海上沉桩用于滩海防护工程中是近几年国内一项新兴的施工工艺，主要在广东、浙江、上海、江苏等省份推广应用，可以借鉴一些施工经验。六、原因分析p

8、 QC 小组根据以上的施工过程，进行认真的分析p 、总结找出问题，召开 QC 小组研讨会，提出各方面的原因进行分析p 。图 2 因果分析p 图 根据云状图的显示，我们 QC 小组积极组织技术人员和作业人员对各个影响因素进行详细分析p ，确认沉桩质量难以控制的几个末端因素为：人员组织不合理 法 人 机 天气变化大 环 料 作业空间小 吊装定位不准确 施工人员缺少培训 定位系统与打桩船不协调 各工序人员协调不好 立桩正位率难以控制 频繁定位移位，工序繁多 沉桩质量进度难以控制沉桩质量进度难以控制 海上作业海浪大 船体移位频繁，作业效率低。1、打桩船与定位系统分离，难以协调统一操作，导致桩跑位。2、

9、立桩过程中垂直度难以控制，导致桩倾斜。3、船体移位频繁，作业效率低。4、海上施工环境恶劣，连贯的有效作业时间短。5、人员未接受专业训练，各工序人员衔接不到位。七、要因确定 针对以上确定的末端因素，我们分配人员进行落实情况：（一）打桩船与定位系统不协调 确定时间：_ 年 5 月 20 日-26 日 确定人员：_ 打桩船为小型柴油打桩船，船体自配定位系统，打桩定位时依靠经纬仪控制纵向基线，利用塔尺控制桩间距，从而确定桩位，做好标记。此施工工艺，打桩船与定位系统为一体，随打桩船重心的变化，定位系统也在变化，导致桩跑位或倾斜的几率加大。因此打桩船与定位系统不协调，确定为要因。（二）立桩垂直度难以控制

10、确定时间：_ 年 5 月 20 日-25 日 确定人员：_ 管桩吊起脱离甲板至垂直稳定状态后，在指挥人员的指挥下，利用桩自重及锤头作用下管桩缓缓下沉至定桩位置。立桩 导向系统与船体为一体。船体的动摇直接影响到立桩的垂直度。因此立桩垂直度难以控制确定为要因。（三）船体移位频繁 确定时间：_ 年 5 月 20 日-28 日 确定人员：_ 为了增加作业空间，保证立桩的准确位置及沉桩的纠正方便，打桩区域必须处于船身的中央位置，这样增加了船体移位的频率，只要解决桩准确的定位及沉桩的正位率，船体可以减少移位。因此船体移位频繁，确定为非要因 （四）人员经验不足 确定时间：_ 年 5 月 20 日-26 日

11、确定人员：_ 由于新工艺缺乏成功经验可以借鉴，管理人员与操作人员均未接受专业知识培训，整个施工工艺均处在试验摸索阶段，因此人员经验不足确定为非要因。（五）海上环境恶劣 确定时间：_ 年 5 月 20 日-26 日 确定人员：_ 海上施工环境恶劣，有效作业时间短属于天气原因，是我们 QC 小组无法解决的客观原因，因此海上环境确定为非要因。八、拟定对策 根据分析p 出来的影响因素，我们针对问题提出相关解决办法。（一）要因对策 根据以上要因，综合分析p ，既要打桩船与定位系统协调，又能控制立桩的垂直度， QC 小组成员利用头脑风暴法，综合意见，创造性的提出制作导向式定位框架系统，如图所示：表示定位钢

12、管桩 表示定位横担粱 表示定位框架 图 图 3 3 定位系统平面示意图 定位框架作为定位系统，上部成开花状，下部引出导向系统，导向系统焊接在定位框架周围，尺寸比预制桩大 2-5mm。导向系统设置对称中心控制线，可以精确控制预制桩定位中心。定位钢管桩及定位横担粱作为固定系统采用凸榫和定位钢管桩相连固定。（二）非要因对策 1、由于现场施工的操作人员操作不熟练，没有通过专业培训，整个施工工艺均处在试验摸索阶段，导致现场人员配合不协调 致使现场施工难度加大。通过加强技术培训，提高操作人员的熟练程度和掌握操作步骤，统一协调指挥。2、抓住海上施工有效工作日，利用潮汐变化，昼夜施工。九、对策实施 根据上面制

13、定的对策，小组对每个环节设立负责人，形成各个击破，逐个突击，达到解决问题的目的。对策 实施 表 表 4 对策表 FS 浆 垫 充 填 速 度 慢 影 响 因 素 实施对策 负责人 日期 人 1、施工人员缺少培训 对工人进行相关业务知识培训，提高工人技能，进行海上安全知识培训 08.06 - 08.07 2、各工序人员不协调 利用信号统一指挥，各工序人员相互沟通，增加熟练度。3、人员组织不合理 根据各工序合理分配人员 材 料 吊装不方便 套入定位系统进行立桩，受船体动摇影响小。并且，定位框架采用双层控制系统，有效地保证了两根相连接预制桩的。08.06-08.08 立桩垂直度难以控制 机械设备 作

14、业效率低，无法正常运行 利用定位框架衔接各设备，减少了纠正超限桩的频率，提高工效。08.06- 08.08 环境 海上风浪大 对一般风浪的情况下可以正常施工，增加有效工作时间 08.06 作业空间小 定位框架上设置了简易人工操作平台，扩大水面作业面 方法 定位系统与打桩船不协调 定位框架采用定位系统与打桩船分开，相互影响比较小， 08.06- 08.08 频 繁 定 位 移位，工序繁多 定位框架采用定位系统与打桩船分开，定位框架一次船体移位一次，减少了移位频率 制表：_ 日期:_ 年 5 月 13 日 十、检查效果 通过利用导向式定位框架，成功的解决了打桩船与定位系统的协调问题，立桩过程能够准

15、确的定位，增加了作业空间，减少船体的移位频率。对已完成的 368 棵沉桩做统计，共有 14棵沉桩不合格，合格率为 96.2。传统法每天完成 7-8 棵桩，实施后每天完成 13-15 棵桩。十一、 巩固及 标准化（一）管桩的打桩作业流程 图 图 4 管桩打桩作业流程图 定位桩架施工 打桩船定位 钢管桩沉桩 立 桩 沉 桩 （二）具体操作施工过程及技术要点如下：1、打桩船定位 打桩作业船航行至作业区后，在离定位系统 1.52.0m 范围内停船，根据水深、水流和波浪等自然条件确定打桩船的驻位位置，调整打桩船至合适的位置,将四个角的锚桩落下将船只锚固稳定后，实施整套打桩作业程序。2、定位钢管桩沉桩 在

16、已定位的打桩船上吊装设备配合振动锤吊起定位钢管桩，在管桩轴线的两侧约 0.5m1.5m 处将定位管桩停放稳定后开启振动锤，将定位钢管桩打下，定位钢管桩的高程控制在高出工程桩顶设计高程 0.51.0m 之间，四根钢管桩的高程应大致相等。钢管桩插打到位后，在吊装设备的配合下在钢管桩上安放横担梁，横担梁与钢管桩的连接可采用焊接或螺丝连结等方式，连接牢固后转入定位框架定位施工。3、定位框架定位施工 打桩船上吊装设备将定位框架吊起放置在已连结牢固的横担梁上，在岸边测量人员的指挥下，结合现场的实际，前后左右四个方向移动定位框架，当移至管桩轴线上后将定位框架缓缓放下，如稍有移位，可指挥作业人员用小型工机具协

17、助顶推将定位框架慢慢移动定位。当定位框架移至管桩中轴线上时， 放稳框架，然后将定位框架与横梁进行固定连结。图 图 5 已施工完成的定位框架实图 4、立桩 起吊管桩，管桩吊起脱离甲板至垂直稳定状态后，在指挥人员的指挥下将管桩缓缓插入导向定位框架桩位孔中，在桩自重作用下管桩缓缓下沉，在下沉过程中注意纠偏，应在管桩轴线和横断方向上分别派人观察，配合指挥长指挥保证管桩轴线位置和垂直度。至管桩不再下沉时，完成立桩过程。图 图 6 6 已完成立桩实例图 5、沉桩 在管桩完成自身重量下沉后，启动振动锤液压系统夹住送桩器上顶面，将管桩扶正，开启振动锤实施沉桩作业。在沉桩的初期，将变频器打到轻振档上，沉桩过程中

18、通过吊装设备调整振动锤的位置，进行纠偏。当管桩沉至稳定状态时，更换变频器档位，全幅开启振动锤，实施快速沉桩作业。以定位框架上顶面推算出到什么位置管桩达到设计高程，并在管桩上用粉笔做出标记。二次开启振动锤实施沉桩作业，至管桩标记高出定位框架上顶面约 35cm 时，关闭振动系统，靠振动锤的余震将管桩沉桩到位。振动结束后，进行桩顶高程、轴线等检测，在检验评定标准规定允许偏差之内，完成沉桩作业；如超出标准，开启振动锤将管桩稍稍进行沉桩或上提，直至达到规范要求为止，至此完成沉桩作业。图 图 7 7 完成沉桩后的管桩路堤 图 图 8 管桩沉桩 6、导向定位框架内全部管桩沉桩完成后，在施工的前进方向上再插打 2