提高桩基成孔合格率(天津外环线QC小组)

1、 PAGE 11 天津外环线东北部调线工程五标永金引河1号大桥QC小组提高桩基成孔合格率QC小组名称：天津外环线东北部调线工程五标永金引河一号大桥项目部QC小组 单 位 名 称：中国水利水电第十三工程局有限公司2014年4月30日 目 录 TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _Toc394742528 1.工程概况 PAGEREF _Toc394742528 h 1 HYPERLINK l _Toc394742529 2 小组概况 PAGEREF _Toc394742529 h 2 HYPERLINK l _Toc394742530 3 选题理由 PAGEREF _Toc3

2、94742530 h 3 HYPERLINK l _Toc394742531 4 现状调查 PAGEREF _Toc394742531 h 4 HYPERLINK l _Toc394742532 5 设定目标 PAGEREF _Toc394742532 h 5 HYPERLINK l _Toc394742533 6 分析原因 PAGEREF _Toc394742533 h 6 HYPERLINK l _Toc394742534 7 制定对策 PAGEREF _Toc394742534 h 7 HYPERLINK l _Toc394742535 8 实施对策 PAGEREF _Toc394742

3、535 h 9 HYPERLINK l _Toc394742536 9检查阶段 PAGEREF _Toc394742536 h 10 HYPERLINK l _Toc394742537 10效益分析 PAGEREF _Toc394742537 h 10 HYPERLINK l _Toc394742538 11 总结阶段 PAGEREF _Toc394742538 h 101.工程概况桥梁全长680m，按左幅桥、右幅桥两座桥设计（小桩号至大桩号方向，左为左幅桥，右为右幅桥），桥梁标准横断面半幅桥全宽为20.75m，具体为0.5m（防撞护栏）+19.75m（车行道）+0.5m（防撞护栏），左右幅桥

4、间设中央分隔带净宽4.5m。本桥与河道交角60，本桥梁除跨河道及大堤外，桥址处并无其它被交路。除河道之外两侧各设三孔斜转正桥梁采用现浇外，等宽桥梁均采用小箱梁。跨河处采用40m跨径，其余小箱梁为30m跨径。桥梁终点附近桥段因平面变宽，采用30m跨径现浇箱梁。桥梁下部结构跨河段采用桩柱式排架墩，桩基为42.0m接41.9m墩柱，桩柱间设系梁。两侧大堤堤后墩位采用单排桩基础，桩基为42.0m设条形承台。其余桥段采用双排钻孔灌注基础，等宽段依据设计选取81.2m、81.5m、81.8m布置，每四根桩对应一根墩柱。桩与墩柱间设置哑铃型承台；变宽段依据计算选取61.5m或81.8m布置，桩与墩柱间设置哑

5、铃型、矩形或王字形承台。墩柱除河道部分为圆形外，终点桥墩变宽现浇梁段，依据桥宽采用双柱或三柱花瓶型墩柱；其余桥段，均采用矩形墩柱接盖梁的设计，依据斜交角度选取双柱或三柱设计。桥头设置肋板式桥台，采用双排1.2m灌注桩基础，台后设8m搭板，并设护坡及踏步。永金引河1#大桥灌注桩312根（1200、1500、1800、2000桩长在3868m之间，总工程量15752m）。平面布置图永金引河1号大桥桩基平面布置图2 小组概况小组由杜鹏程、齐辉、侯典龙、吴延栋、王辉五人组成，于2013年11月1 日正式成立开展活动。并针对天津外环线东北部条线工程永金引河一号大桥桩基基础处理，通过转孔成孔率，保证工期内

6、桩基基础工程顺利完成，于2014年4月30日完成课题。QC小组注册登记表小组名称土建专业QC小组小组类型公关型课题名称提高桩基孔成合格率注册编号20131231活动时间2013 年 11月1日2014年4月30日活动次数7次集体活动出勤率95%每次活动时间872小时序号姓 名性别年龄文化程度职 称组内分工职务1杜鹏程男34本科工程师组长项目经理 齐 辉男29本科工程师副组员项目副经理3侯典龙男28本科工程师组员项目总工4吴延栋男30本科助理工程师组员施工员5王 辉男27专科助理工程师组员施工员 小组精神：齐心协力 开拓创新 制表人：吴延栋 日期：2014年4月30日3 选题理由1）地质原因：本

7、工程存在液化土层，在基本烈度7度时，其液化等级为中等-严重液化，液化点主要存在于粉土、1粉土层中，在设计时，土层的承载力（包括桩侧摩阻力）、土抗力（地基系数）、内摩擦角和内聚力等应予以折剪。表层普遍分布有人工填土，该层厚度2.50-4.30m。主要由杂填土组成，土质不均，结构松散，密实程度差，压缩性高，工程性质差。场地内的软弱土主要为软流塑状的粉质黏土，其具有孔隙比大、压缩性高、承载力低等特点。2）工期原因： 天津外环线东北部条线工程五标永金引河一号大桥工程，要求工期紧、降低造价，但质量需达到要求。根据业主建设进度的要求：为了保证工程于2015年5月1日竣工，桩基基础处理必须在2014年4月3

8、0日前完成施工，并通过检测工作。3）选择课题业主要求本公司质量方针精心施工、诚信服务，保证质量，人本管理，持续改进，追求卓越。 设备未确定；工程建设周期短；场地为乱流素状的粉质粘土。工程实际情况选择一种合理的钻孔处理方案，既能提高成孔率和减少工作量，又能节省工程费用，而且使工期时间达到最短。选择课题通过上述分析，QC小组确定课题名称为：提高桩基成孔合格率4 现状调查调查一（本工程地质情况）；本工程场地浅层地下水主要为第四系孔隙潜水，主要赋存于第I陆相层及第I海相层中。该层潜水主要由大气降水与周边河水补给，并以蒸发及补给河流的形式排泄。本工程浅层潜水水位埋深为1.10-2.00米，标高为2.12

9、-1.86米。根据区域经验，天津市浅层地下水具有明显的丰、枯水期变化，丰水期水位上升，枯水期水位下降，多年变化幅度0.50-1.0m。场地内的承压水含水层，以2粉土层、2粉土、粉砂层、粉土、粉砂层和粉砂层为主。主要接受上层潜水的渗透补给，与上层潜水水力联系紧密，以地下径流方式排泄，同时以渗透方式补给深层地下水。本工程地质情况复杂，容易造成塌孔现象，考虑到工期紧迫，本工程只有提高成孔合格率，才能保证工期顺利完成。5 设定目标1）确定目标针对本工程的实际情况，中国水利水电十三局有限公司下达的任务，在满足施工和使用条件、尽量降低造价的前提下，由我项目部选定一种合理的施工方案，既能降低造价，又能保证施

10、工工期。根据任务要求，确定目标如下；目标一：该桩基基础钻孔处理方案必须不受设备、材料限制，施工和检测工期不超过7个月，确保在2014 年4月30日桩基工程完成，并通过检测。目标二： 经处理后，要求达到：（1）桩基基础地基承载达到设计值；（2）工期满足建设单位要求。目标三：节省费用，使整个桩基基础工程费用不超过合同价。2）目标的可行性分析QC小组对上述目标进行了分析，论证其可行性。具体详见表1表1 目标可行性分析表有利条件不利条件A、人力资源方面：我公司在湿地钻孔处理上已积累了一些经验，小组成员均是专业技术人员，专业素质较高。小组成员承担过大型工程施工过程的施工，对地质情况了解。 A、该种地质情

11、况下水层较浅处理，以前未碰到过。B、环境方面;各级领导、建设单位均极为重视，并予以大力支持，土地已经征用，资金已经到位，地方政府十分支持。B、场地土层性状差，9-12承台在永金引河水中，对方案的选取带来一定难度。C、施工方面：随着施工单位、监理单位及建设单位的管理水平不断提高，完全能选择一个技术先进的方案C、施工面积大，原材料、施工步骤要求较高结论：通过对设定的目标进行可行性分析认为，虽然存在一些不利因素，目标有一定挑战性，但本小组成员有信心有能力克服困难完成课题。6 分析原因通过现状调查发现选择一种合理的转孔处理方案，针对设定的目标。小组进行了多次活动，就“人、机、料、环、法”引起的各方面原

12、因进行了深入的分析，得出以下因果图。1）要因分析小组成员对末端因素进一步分析，并确认要因，见表3.表2 末端因素确认表序号原 因分 析确认要因1人员培训不够该场地的地质情况，小组成员是第一次碰到，可增加有关内容的学习和培训，向有经验的专家和同行请教否2桩基土质复杂本工程存在液化土层，在基本烈度7度时，其液化等级为中等-严重液化，液化点主要存在于粉土、1粉土层中，在设计时，土层的承载力（包括桩侧摩阻力）、土抗力（地基系数）、内摩擦角和内聚力等应予以折剪。表层普遍分布有人工填土，该层厚度2.50-4.30m。主要由杂填土组成，土质不均，结构松散，密实程度差，压缩性高，工程性质差。场地内的软弱土主要

13、为软流塑状的粉质黏土，其具有孔隙比大、压缩性高、承载力低等特点。桩基桩孔处理的关键问题：提高转孔的成孔率，地质情况复杂保护好孔壁，满足成孔要求。是3施工周期短根据业主要求，为了保证本期工程在2014年4月30日前完成，按照施工组织要求，2013年11月20日第一个承台必须进行第一罐混凝土浇筑，桩基基础工程必须在2014年4月30日前完成，而凌海属于严寒地区，实际的设计施工周期不到3个月。否7 制定对策小组成员针对要因认真进行地分析，并提出解决措施。详见表3表3 对策措施表序号要因对策措施目标负责人检查人计划完成时间1桩基地质情况复杂采用反循环钻孔机满足转孔程控要求。1.缩短成孔时间2.桩基础达

14、到设计要求3.保证反循环钻机在钻进过程中的稳定性及钻孔垂直度杜鹏程齐辉2014年4月30日通过分析，小组成员一致认为，本课题的突破口在于钻孔的速度及成孔率。即采反循环钻机进行钻孔。结合提出的措施，小组成员采用头脑风暴法，提出两种转孔处理方法，并进行了技术经济比较。详见表4表4处理方法比较表序号方法处理本工程存在的利弊合理性1反循环钻进粘土护壁费用较低，施工工艺成熟，施工周期短，推荐采用 。合理2正循环粘土水护壁费用较高，施工工艺成熟，施工周期长，不推荐采用 .不合理 降低费用目标形图资金 消耗（元）20000400006000080000 1000006万元正循环粘土泥浆护壁法反循环粘土泥浆护

15、壁法图2针对本工程的地质特点，经过多次讨论论证，并广泛征求地基处理专家和高校资深教授的意见，并做了原体试验，最终确定采用反循环钻机（粘土泥浆护壁）做为桩基基础工程钻孔处理方案，以保证工期和质量的要求。8 实施对策 根据试桩大纲，该钻孔处理法非常适用于本工程。本方案于2013年11月10日，经过一个阶段的施工准备后，于2013年11月20日正式实施，材料、施工工艺与设计相符合。9检查阶段 本方案于2013年11月10日建立，经过一个阶段的施工准备后，于2013年11月20日正式实施，于2014年4月23日基本结束桩基基础施工，2014年5月底基本完成检测工作。达到设计和施工加检测要求的目标，确保

16、了桩基基础工程的顺利完成。与同样规模、地质情况类似的常规工程相比，通过本小组的努力，桩基施工工期缩短了7天。10效益分析工程中所需材料均来自当地取材方便。本工程在6个月内完成了桩基基础工程的桩基施工和检测工作，有效地提高了速度，缩短了桩基处理工期，为整个工程建设赢得了时间。由于采用反循环（粘土泥浆护壁）处理，保证了整个桩基基础工程，可以有效地减少塌孔现象，同时提高了成孔率，使桩基基础施工提前完成。11 总结阶段 1）巩固措施 2014年4月30日QC小组对成果进行了总结：结合工程实践，通过一个PDCA循环，本QC小组圆满完成了在天津外环线东北部条线工程五标永金引河一号大桥工程中“选择一种合理的钻孔处理方案，既能提高钻孔成孔率，又节省处理费用，而且使工程建设时间达到最短”的课