抗拔桩施工成孔质量的控制(QC)

1、抗拔桩施工成孔质量的控制发 布 人：夏 源 发布时间：2012年11月 祁文睿QC小组 一、选择课题一、选择课题-工程概况工程概况 北京市通州新城运河核心区是北京新商务中心区，北京国际新城的示范区。北环环隧工程位于核心区北区，建成后机动车交通将引入地下，以达到净化地面交通的目的，是实现建设运河核心区复合型地下空间规划的重要工程之一。本工程分为四个标段，我部承建的标位于环隧东部，主隧道全长402米，联络通道及出入口等附属隧道全长732米，工程全部采用明挖法施工，施工区域划分为一体化施工区及非一体化施工区。 本标段总造价3.0212亿元，其中主体工程1亿6445万元，专业分包6202万元，暂定金4

2、000万元。工程所需混凝土45752m3，钢筋13307t。一、选择课题一、选择课题-课题简介课题简介潜水承压水图例：承压水考虑到其结构体积较大，地下水位较高，为防止结构上浮，在主体结构底板底下设计“抗拔桩”，依靠桩身与土层的摩擦力来抵消土壤中水对结构产生的上浮力。本工程抗拔桩为钻孔灌注桩，由于地质原因，采用旋挖钻机成孔。抗拔桩桩长为15m，桩径为1m，桩间距离为23m，混凝土强度等级为C30，桩顶标高为5.3m，桩底标高为-9.7m，路面高程为23.3m，其地质几乎全部为中砂，少部分掺有细砂。其成孔难度大，易塌孔，桩身质量难以控制。一、选择课题一、选择课题-小组简介小组简介小组名称小组名称祁

3、文睿祁文睿QCQC小组小组注册登记号注册登记号小组类型小组类型现场型现场型小组成立时间小组成立时间20122012年年3 3月月1515日日序号序号姓名姓名性别性别年龄年龄学历学历职务职务组内分工组内分工培训时间培训时间1 1祁文睿祁文睿男男3131硕士硕士项目经理项目经理组长组长120h120h2 2夏源夏源男男3333博士博士项目总工程师项目总工程师副组长副组长100h100h3 3宋锋宋锋男男2929本科本科项目生产副经理项目生产副经理组员组员90h90h4 4王继东王继东男男2929本科本科项目安全副经理项目安全副经理组员组员90h90h5 5章睿章睿男男2828硕士硕士项目工程部部长

4、项目工程部部长组员组员90h90h6 6王建良王建良男男3333专科专科项目部测量队长项目部测量队长组员组员90h90h7 7陈涛陈涛男男3636专科专科项目部实验室主任项目部实验室主任组员组员90h90h8 8马雯雯马雯雯女女3131本科本科项目部资料室主任项目部资料室主任组员组员90h90h9 9李洁李洁女女2828本科本科项目计划部部长项目计划部部长组员组员90h90h1010王伟威王伟威男男2424本科本科项目部技术员项目部技术员组员组员90h90h1111刘长荣刘长荣男男2424本科本科项目部技术员项目部技术员组员组员90h90h1212余峰余峰男男2525本科本科项目部技术员项目部

5、技术员组员组员90h90h一、选择课题一、选择课题-选题理由选题理由二、现状调查二、现状调查抗拔桩总体调查表抗拔桩总体调查表完成桩数（根）完成桩数（根）完成时间（天）完成时间（天）首检成孔合格数（根）首检成孔合格数（根）首检成孔合格首检成孔合格率率终检成孔合格率终检成孔合格率15111386.67%100%我部抗拔桩于2012年3月27日开始施工，首先进行施工的部位为K3-5仓，为了查明抗拔桩成孔质量问题及施工进度缓慢的原因，小组成员于2012年4月7日开始调查已完成15根抗拔桩成孔质量情况。小组成员从抗拔桩成孔工艺流程及施工环境入手，通过查验施工记录、影像资料、第三方试验等方式，调查了抗拔桩

6、成孔施工所存在的问题。二、现状调查二、现状调查抗拔桩成孔质量问题调查表抗拔桩成孔质量问题调查表序号序号问题类别问题类别频数频数累计累计累计率累计率A塌孔塌孔161676.19%B重直度偏差重直度偏差1174.76%C孔位偏差孔位偏差1184.76%D二次清孔后沉渣过厚二次清孔后沉渣过厚1194.76%E孔深较大孔深较大2219.52%抗拔桩成孔过程中发生次数较多为塌孔现象，成为影响成孔质量最为主要的问题。三、设定目标三、设定目标计划通过QC小组活动提高抗拔桩成孔质量并提高施工进度，首次检查成孔合格率达到95%； 保证塌孔率降至10%以内。 设定依据设定依据: 1、小组成员在类似土质成孔的调、小

7、组成员在类似土质成孔的调研发现，一般此类土质较好的成研发现，一般此类土质较好的成孔工艺塌孔率均在孔工艺塌孔率均在10%左右左右2、若完全解决塌孔问题，则首检、若完全解决塌孔问题，则首检合格率为：合格率为：1-（1-8667%）（1-76.19%）=96.83%若按若按1）中分析，达到塌孔率）中分析，达到塌孔率10%的目标，则首检合格率：的目标，则首检合格率：1-（1-8667%）（1-76.19%90%）=95.81%因此将首先检验合格率定为95%是完全可行的 四、原因分析四、原因分析小组成员分别从人、机、料、法、环、测六个方面进行了分析,形成图表如下: 四、原因分析四、原因分析-要因确认要因

8、确认要因确认表 序序号号末端因素末端因素验证方法验证方法验证结果验证结果验证人验证人1降水水位过低降水水位过低现场量测现场量测降水水位均低于基坑底降水水位均低于基坑底3m王建良王建良2砂性土质砂性土质现场调查现场调查基底至桩身范围内基底至桩身范围内,全部为砂性土全部为砂性土宋锋宋锋3施工准备不足施工准备不足现场调查现场调查施工前施工前”三通一平三通一平”均已到位均已到位王继东王继东4方案交底不到位方案交底不到位调查分析调查分析方案具有可行性方案具有可行性,交底具有针对性交底具有针对性章睿章睿5施工队经验不足施工队经验不足调查分析调查分析施工队主要技术人员虽有经验施工队主要技术人员虽有经验,但不

9、尽职但不尽职李洁李洁,宋锋宋锋6桩机自身重直度未较验桩机自身重直度未较验调查分析调查分析桩机进场后桩机进场后,经设备部门检验合格后使用经设备部门检验合格后使用夏源夏源四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确认表 序号序号末端因素末端因素验证方法验证方法验证结果验证结果验证人验证人7地质较软地质较软,桩基施桩基施工不平稳工不平稳现场调查现场调查无水砂土地质较软无水砂土地质较软,桩机施工时有抖动桩机施工时有抖动陈涛陈涛8孔位放线偏差孔位放线偏差现场测量现场测量孔位放线均换手复测孔位放线均换手复测,且有对下交底且有对下交底王建良王建良9放线标识未保护放线标识未保护现场调查现场调查放线标识均已

10、保护放线标识均已保护刘长荣刘长荣10泥浆密度过小泥浆密度过小现场试验现场试验泥浆密度为泥浆密度为1.1kg/cm3小于交底要求的小于交底要求的1.21.3kg/cm3陈涛陈涛11护洞长度不足护洞长度不足,且且有下沉现象有下沉现象现场测量现场测量护筒未按要求采用护筒未按要求采用4m长护筒长护筒,且未将护筒固定且未将护筒固定余峰余峰12清孔方法不正确清孔方法不正确现场调查现场调查清孔时未及时补水清孔时未及时补水章睿章睿四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确认一、二末端因素:砂素土质中,降水水位过底标准:降水水位应低于基坑1.5m,小于护洞高度降水井平均水降水井平均水位标高位标高基底标基底

11、标高高高差高差护筒护筒高度高度2.18m2.18m5.3m5.3m3.12m3.12m2m2m对比记录表对比记录表由于砂质土中,在无水的情况下土的粘聚力非常小,易流失,极易造成前期塌孔现象要因确认人:王建良、宋锋四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确认三末端因素:施工准备不足标准:三通一平到位,混凝土有条件及时进场并浇注,钻机也孔后,30分钟内灌注成孔时间与灌注时成孔时间与灌注时间差平均值间差平均值三通一平是否到位三通一平是否到位1515分钟分钟是是查验记录表查验记录表通过混凝土浇注记录与成孔验收合格时间进行对比,以及现场实地调查发现,施工准备充分非要因确认人:王继东四、原因分析四、

12、原因分析-要因确认要因确认要因确认四末端因素:方案交底不到位标准:方案有审批,交底及时有记录是否及时交底是否及时交底方案是否审批方案是否审批是否有交是否有交底会资料底会资料是是是是是是查验记录表查验记录表通过混凝土浇注记录与成孔验收合格时间进行对比,以及现场实地调查发现,施工准备充分非要因确认人:章睿四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确认五末端因素:施工队经验不足标准:施工队应有相应的资质经小组成员查验后发现,施工队相应的资质齐全,且主要技术人员均有至少5年的施工经验,虽有不尽职的表现,但主要技术要点把握到位.非要因确认人:李洁、宋锋四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确

13、认六末端因素:桩机自身垂直度未较验标准:进场时应有出厂合格,检测证明等设备报验资料经小组成员查验后发现,进场合格证件,检测报告齐全,实地查验机械,为使用不足3年的较新设备非要因确认人:夏源四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确认七末端因素:地质较软,桩机施工不平稳标准:桩机底部受力应均匀无水砂土地质较软,桩机施工时抖动较严重,同时每钻二至三次,均要重新调整机器,影响施工进度的同时,成孔质量难以保证 要因确认人:陈涛四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确认八末端因素:孔位放线偏差标准:孔位放线准确,有文字记录,有换手复测记录是否按是否按点放样点放样是否进行是否进行交点交点是否

14、有文是否有文字记录字记录是否复是否复测测是是是是是是是是查验记录表查验记录表通过检查放线资料,发现无孔位放线偏差的现象非要因确认人:王建良四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确认九末端因素:放线标识未进行保护标准:放线标识应由施工队与项目部人员共同维护至成孔施工前经QC小组成员实地查验,放线标识均被标识非要因确认人:刘长荣四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确认十末端因素:泥浆密度过小标准:泥浆密度为1.21.3kg/cm3 经QC小组成员实地查验,泥浆密度为1.1kg/cm3小于交底要求的1.21.3kg/cm3 泥浆密度过小,孔壁无法形成有效的泥皮，易造成塌孔，影响成孔

15、质量要因确认人:陈涛四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确认十一末端因素:护筒长度不足，且有下沉现象标准:护洞长度要求使用34m，且施工前进行砸实，用粘土或原土封边 经QC小组成员实地查验,护筒实际长度不足2m，且施工前未进行砸实。由于无水砂土高度达到3m以上，若不砸入硬实含水砂土中，护筒在施工过程易下沉，造成标高控制不准，且出现前期塌孔现象，影响施工质量要因确认人:余峰四、原因分析四、原因分析-要因确认要因确认要因确认十二末端因素:清孔方法不正确标准:清孔应采用二次清孔，清孔时应有专人负责补水经QC小组成员实地查验发现，抗拔桩在进行清孔时，未指定专人进行补水，这样易造成孔内外水土压

16、力不平衡，出现后期塌孔现象要因确认人:章睿五、要因确认五、要因确认要因确定表要因确定表序序号号末端因素末端因素验证方验证方法法验证结果验证结果验证人验证人要因要因确认确认1降水水位过降水水位过低低现场量现场量测测降水水位均低于基坑底降水水位均低于基坑底3m王建良王建良是是2砂性土质砂性土质现场调现场调查查基底至桩身范围内基底至桩身范围内,全部为砂性土全部为砂性土宋锋宋锋是是3地质较软地质较软,桩桩基施工不平基施工不平稳稳现场调现场调查查无水砂土地质较软无水砂土地质较软,桩机施工时有桩机施工时有抖动抖动陈涛陈涛是是4泥浆密度过泥浆密度过小小现场试现场试验验泥浆密度为泥浆密度为1.1kg/cm3小

17、于交底要小于交底要求的求的1.21.3kg/cm3陈涛陈涛是是5护洞长度不护洞长度不足足,且有下沉且有下沉现象现象现场测现场测量量护筒未按要求采用护筒未按要求采用4m长护筒长护筒,且未且未将护筒固定将护筒固定余峰余峰是是6清孔方法不清孔方法不正确正确现场调现场调查查清孔时未及时补水清孔时未及时补水章睿章睿是是六、制定对策六、制定对策要因对策制订表要因对策制订表序序号号要因要因对策对策对策目标对策目标具体措施具体措施实施地点实施地点负责人负责人完成时间完成时间1降水水降水水位过低位过低更换小功更换小功率水泵率水泵水位符合方水位符合方案要求案要求加强降水水位监测加强降水水位监测,确保水位符合方案确

18、保水位符合方案施工现场施工现场王建良王建良2012.4.102砂性土砂性土质质换填土换填土减少塌孔与减少塌孔与桩机平稳施桩机平稳施工工1预留预留130cm原状土原状土2上辅上辅50cm砖渣砖渣施工现场施工现场宋锋宋锋2012.4.103地质较地质较软软,桩基桩基施工不施工不平稳平稳换填土换填土减少塌孔与减少塌孔与桩机平稳施桩机平稳施工工1预留预留70cm原状土原状土2上辅上辅50cm砖渣砖渣施工现场施工现场宋锋宋锋2012.4.104泥浆密泥浆密度过小度过小调整泥浆调整泥浆密度密度确定最优泥确定最优泥浆配比浆配比1试验确定最佳比重试验确定最佳比重2及时更换置换出泥及时更换置换出泥浆浆施工现场施

19、工现场陈涛陈涛2012.4.125护洞长护洞长度不足度不足,且有下且有下沉现象沉现象更换护筒更换护筒长度长度,压实压实护筒护筒减少由于护减少由于护筒而造成的筒而造成的质量问题质量问题更换护筒长度更换护筒长度,压实压实护筒护筒施工现场施工现场章睿章睿2012.4.126清孔方清孔方法不正法不正确确严格按交严格按交底要求清底要求清孔孔减少沉渣与减少沉渣与确保桩长确保桩长1施工人员技术陪训施工人员技术陪训2现场技术员指导现场技术员指导施工现场施工现场夏源夏源2012.4.12七、对策实施七、对策实施实施一针对：降水水位过低、砂性地质及桩机无法平稳施工的问题实施:QC小组进行了讨论，分别提出了加设钢板

20、与预留原土并铺砖渣的方案，考虑到钢板的数量及二次倒运费用，小组决定采用了预留原土并铺砖渣的方案。 效果：降水井水位上升并不明显，6小时内仅上升10cm左右，至4月12日基本回升至基底下1.5m，于当时更换小功率水泵进行持续抽排水工作，使基底水位控制在1.5m。桩基能够平稳运行七、对策实施七、对策实施实施二针对：泥浆密度过小的问题 实施:要求现场在基坑内加工两套水箱，其尺寸均为5m5m1.5m，一个做为泥浆池，一个做为废浆处理池，调查中发现， 每根桩要耗用一箱泥浆的90%以上。因此在解决泥浆密度过小的问题中，以“一箱水加多少膨润土”做为试验内容进行试验，既可满足泥浆配比要求，又省去了施工人员测试

21、泥浆密度的繁琐。 效果：2012年4月12日完成了试验工作，得出了“一箱水应加入2.5吨膨润土”的结论，并于当日试验两根抗拔桩，未出现塌孔现象。七、对策实施七、对策实施实施三针对：护筒长度不足且有下沉的问题 实施:QC小组成员要求施工队按要求提供大4m护筒，替换原2m护筒。由于护筒埋设较浅，极易造成孔口坍塌形成塌孔现象。在实施中，要求将护筒埋入原状土中并压实，成孔以后进行护筒标高的复测工作。 效果：使用长护筒并砸实后，未出现前期塌孔现象。七、对策实施七、对策实施实施四针对：清孔方法不正确的问题 实施:由QC小组成员、工程部部长负责交底工作，同时组织相关施工人员进行了质量教育，主要学习项目质量计

22、划、项目质量管理办法等，完善质量奖罚机制、质量管理体系及各种规章制度，及时下发至施工队及工班，要求认真执行 效果：在奖罚机制的作用下，施工人员认真对待每一道施工工序，清孔过程中指定专人进行补水，极大地减小了后期塌孔的现象八、目标检查八、目标检查-实施效果实施效果截止2012年5月25日，共完成K3-5K3-8仓抗拔桩施工353根QC活动前后对比表活动前后对比表日完成率（根日完成率（根/每天）每天）首检成孔合格率首检成孔合格率塌孔率塌孔率终检成孔合格率终检成孔合格率活动前活动前活动后活动后活动活动前前活动后活动后目标值目标值活动前活动前活动后活动后目标值目标值活动前活动前活动后活动后1.3686

23、.67%99.11%95%106.67%3.25%10%10%100%100%抗拔桩总体施工情况统计表抗拔桩总体施工情况统计表完成桩完成桩数（根数（根）完成时完成时间（天）间（天）日完成率日完成率（根（根/每天每天）首检成孔合首检成孔合格数（根）格数（根）首检成孔首检成孔合格率合格率塌孔次数塌孔次数（次）（次）塌孔率塌孔率终检成孔终检成孔合格率合格率35359634898.58%277.65%100% QC活动的开展不仅使QC活动后的目标值得以实现，并且使整体抗拔桩施工成孔质量实现设定目标。八、目标检查八、目标检查-实施效果实施效果实施效果检查表序号要因项目目标实施效果1降水水位过低水位符合方案要求通过基底以下水位的提高，使基坑下砂土能够保持，减少孔口坍塌。2砂性土质减少塌孔与桩机平稳施工通过预留原状土，上铺砖渣土的方式，预留原状土中的部分粘土有利于减少孔口坍塌现象，和加固护筒。3地质较软,桩基施工不平稳减少塌孔与桩机平稳施工通过预留原状