加强桩底压浆施工控制提高桩的抗压承载力QC成果

1、 PAGE 13浙江国泰建设集团有限公司QC成果报告加强桩底压浆施工控制提高桩的抗压承载力编 制 人：沈国建 周 银编制部门：浙江省体育训练中心教学行政大楼工程项目部编制日期：二五年五月加强桩底压浆施工控制，提高桩的抗压承载力省体训中心教学行政大楼工程项目部桩底压浆质量控制QC小组工程概况浙江省体育训练中心教学行政大楼（A楼）工程位于钱塘江南面，萧山区体育训练基地内，地下一层，地上12层，现浇钢筋混凝土框架结构。工程由杭州江南建筑设计院有限公司设计，桩基采用钻孔灌注桩，桩直径为600、1000两种，以层砂砾夹卵石为持力层，桩长约38m，桩身混凝土强度等级C30，600桩59根，1000桩114

2、根，其中1000桩底压浆桩共39根，设计取单桩竖向承载力特征值1000（桩底压浆）4300KN，1000（桩底未压浆）3520KN。小组概况QC小组概况小组名称省体训中心教学行政大楼工程项目部桩底压浆质量控制QC小组TQC教育人均48h注册号GT-QC-2005-01成立时间2005.1小组类型现场型活动情况活动时间：2005.12005.5，活动次数：9次。小 组 成 员序号姓名性别年龄学历职务职称小组职务1洪昌华男34博士总工程师技术顾问2陈 明男32本科项目经理组长3何盈海男35本科技术负责人副组长4蒋开宇男30大专施工员组员5周明丰男29大专质检员组员6王汉千男48大专安全员组员7刘可

3、新男37中专材料员组员8沈国建男43中专技术员组员9周 银男29大专资料员组员QC小组活动统计表活动内容次 数人 次出勤率（%）定期活动32592.6现场分析54191.1专题活动19100合 计 =SUM(ABOVE) 9 =SUM(ABOVE) 7592.6选题理由钻孔灌注桩桩底后压浆施工技术在国内尚属于新工艺，杭州地区运用较少，施工经验不丰富，对于我项目部来说，更是首次接触。本工程要求确保创“钱江杯”，桩基工程的施工质量目标是：“承载力合格率达100%，桩完整性类桩达85%”，而本工程钻孔灌注桩桩底压浆施工质量的好坏，将直接影响到桩基的抗压承载力，开展QC小组活动有助于确保此质量目标。现

4、状调查杭州地区对钻孔灌注桩进行后压浆技术的施工工程主要有杭州第二长途电信枢纽楼工程、萧山开元名都工程等，根据我们的调查显示，采用钻孔灌注桩桩底后压浆施工技术对桩基承载力的提高效果如下：采用桩底压浆技术对桩基承载力的提升值05%510%1015%1520%2025%2530%3035%3540%4045%4550%50%所占比例(%)2.08 4.17 10.42 14.58 22.92 12.50 8.33 6.25 10.42 4.17 4.17 制表：周 银 日期：2005.1.15 从统计结果可知：采用钻孔灌注桩桩底压浆技术的桩基承载力提升值主要集中在1525之间，且提升值的离散性也较大

5、，说明桩底压浆的施工技术并不稳定。活动目标为了确保本工程创优夺杯，桩基工程必须100合格，进行钻孔灌注桩桩底压浆施工质量的控制，是确保单桩竖向承载力特征值由3520KN（桩底未压浆）提升到4300KN（桩底压浆）的关键，我们对本次QC小组的活动提出如下目标：加强桩底压浆施工控制，在确保桩基工程合格率达100%，桩完整性类桩达85%的基础上，使桩底压浆后桩身竖向抗压承载力提高20%以上。制表：周 银 日期：2005.1.17 原因分析和要因确认桩底压浆提高桩承载力的主要机理：钻孔灌注桩施工过程中，无论如何清孔，孔底都会留有或多或少的沉渣；在初灌时，混凝土从细长的导管落下，因落差太大造成桩底部位的

6、混凝土离析形成“虚尖”、“干碴石”；孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合，降低了摩擦系数，同过后期桩底压浆，水泥浆液由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体；浆液沿着桩身和土层的结合层上返，消除了泥皮，提高了桩侧摩阻力，同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。桩底压浆示意图根据走访调查结果，QC小组于2005年1月20日举行了小组会议，总结分析影响钻孔灌注桩桩底压浆施工质量的原因如下图所示：制图：周 银 日期：2005.1.22要因分析：通过因果分析图，我们找到了17个相关原因，结合实际分析，QC小组对17个相关原因进行了调查确认

7、，并通过讨论认为产生桩底压浆效果不足的主要原因有7个，相关原因调查及要因确认表：相关原因调查及要因确认表序号相关原因调查确认结果1施工经验不足杭州地区桩底压浆工程少，能借鉴的经验不多，多数工程人员的实际施工明显不足，对压浆的原理与机制缺乏了解要因2未按规定操作技术交底不明确，操作人员对操作规定不理解，压浆开始即挂高档压浆非要因3定期检查不到位定期检查没有落实到实处，尤其是对加筋软管、压力表、单向阀以及压浆管的工作状态是否正常缺少检查记录非要因4压浆泵压力流量不足多数不合格桩的施工记录中均存在压浆泵的流量和压力不足的问题，压浆泵（包括匹配的制浆机）的主要技术参数的选择是关键要因5压力表计量不准压

8、浆泵的压力表计量不准，将很难控制压浆速度，压力表数值也是终止压浆控制的一个重要指标要因6压浆管管路不通压浆管管路不通，直接导致压浆失败，此类情况较少，多数可能发生的情况是管路中间部分堵塞及底端管阀滞阻要因7单向阀失灵单向阀失灵，导致压浆间隔时浆液回流，浆液压力不足，一般球型单向筏失灵情况较少非要因8加筋软管承压力不足加筋软管长度较长，影响浆液压力的传递非要因9水泥浆液配合比不合理水泥浆液的过稠，导致压力表过大，流量过少，压浆困难，浆液过稀，易导致水泥浆液离析，桩底灌浆区密实性差，直接导致压浆效果要因10浆液含水泥结石等粒块浆液中含有的水泥结石等粒块易使压浆管堵塞，压力表数值变大，误判为压浆完成

9、非要因11浆液抗冻性不足冬季气温较低时，浆液抗冻性不足影响浆液质量非要因12压浆时间太早压浆时间过早，易对灌注桩桩身质量造成影响非要因13压浆前未压清水压浆之前试压清水，可以疏通压浆通道，多数工程施工均缺乏此项步骤要因14底端管阀未用胶带密封底端管阀未用胶皮密封，钢筋笼下放过程中及灌注桩施工过程中均易造成砾石进入而引起管路堵塞非要因15终止压浆条件不满足终止压浆条件应充分考虑压浆量和压力、持荷时间等综合控制参数，只参照某一指标，极易导致压浆不足要因16气温过低气温过低易使浆液抗动性不足以及压浆泵、制浆机、压力表工作不正常，杭州地区一般此类情况较少非要因17土质不适合桩端土层的土质情况，是桩底压

10、浆参与桩基承载力明显提高的先天条件，合适的土质，压浆效果显著非要因制表：周 银 日期：2005.1.23制订对策和实施对策对 策 表序号主要因素要因措施责任人完成时间1人施工经验不足加强学习，聘请有经验人员蒋开宇2机压浆泵压力流量不足根据设计和施工方案，选择匹配的压浆泵、制浆机。陈 明3压力表计量不准重新计量检定或换新。何盈海4压浆管管路不通压浆管采用丝扣连接，底端管阀密封。周明丰5料水泥浆液配合比不合理严格控制水泥浆液配合比。刘可新6法压浆前未压清水压浆前检查压清水记录。沈国建7终止压浆条件不满足综合压浆量、压力、压力持荷载三个参数情况控制终止压浆。蒋开宇制表：周 银 日期：2005.4.1

11、2实施：针对以上要因和措施，我们进行了如下具体过程实施：、借阅萧山开元名都压浆施工的过程录像，组织项目施工人员学习，聘请了该工程的施工员做项目顾问，参与施工专项方案的编制，对本工程施工人员进行详细技术交底，学习和技术交底过程均要求签名，确保所有班组人员不遗漏。、压浆泵选用3SNS型往复式三柱塞泵，压力满足施工需要，制浆机采用ZJ400型涡流制浆机，能匹配压浆泵流量需要。压力表重新经计量检定，压力表量程为3SNS型往复式三柱塞泵额定泵压的2倍。、压浆管采用丝扣连接，不得采用焊接（容易形成孔隙，使得灌注桩水泥浆进入引起堵塞），钢筋笼下放之前先用水试压，检查孔隙；压浆管底端管阀采用三层胶带密封，管阀

12、底端进入桩端层土（砂砾混卵石）200mm以上。、水泥浆严格控制在1:（0.450.6）:0.04（水泥:水:防冻剂），初期压入0.6的浆液，后期逐步压入0.450.5的浆液，由于本工程桩基施工其间，正好处于冬季气温最低阶段，为确保水泥浆的抗冻性，决定添加少量防冻剂，防冻剂采用HFT-25型粉状防冻剂。、在桩身混凝土浇注完24h内进行压水，以疏通压浆通道，桩端部位如出现扩孔、塌孔或充盈系数较大时，提前压水，压水在混凝土浇注完5h左右进行，确保冲开较厚的混凝土覆盖层。做好压清水时间和压力记录，压浆前检查记录。、严格按设计要求的压浆量规定，终止压浆控制以压浆量为主，压力控制为辅，同时参考压力持荷载时

13、间。终了压力控制在4.05.0Mpa，持荷时间4min，同时压浆量控制在1600L，确保每根桩压入水泥量2800Kg。其它相关原因的措施实施：浆液制备中采用2040的温水，浆液经滤网过滤，压浆速度控制在10L/min左右，初期压浆压力控制在2.0Mpa，初期挂低档，等压浆顺畅后再挂高档，压浆间隔时间控制在4.55.5h。效果检查在试桩S1#桩底压浆的施工过程中，我们运用此QC原理和方法，经历“发现问题分析问题解决问题回过来检查”这么一个持续改进过程，确保了试桩S1#压浆的施工质量，而通过对S1#桩底压浆的分析总结，把整个质量控制过程运用于S2#、S3#及其它桩基压浆工程，确保了所有压浆桩基的压

14、浆施工质量。通过对S1#、S2#、S3#竖向抗压静荷载试验显示，累计荷载加至8600KN，从试验过程及QS曲线、Slgt曲线分析，桩承载力均未达到极限状态，而对同期未压浆桩基S4#的竖向抗压静荷载试验显示，累计荷载加至7040KN时，桩承载力均虽未达到极限状态，但QS曲线斜率相比增大，回弹量比值减小。制图：周 银 日期：2005.5.16静载试验说明：经桩底压浆的灌注桩相对未压浆的桩基，其承载力有了较大的提高，同比QS曲线进行判断，桩基竖向抗压承载力至少提高：同时，对桩基工程的动测结果显示，桩底压浆的桩基桩身完整性类桩占97.4%，而未进行桩底压浆的桩基桩身完整性类桩占93.1%，无类桩。说明

15、压浆对提高桩身完整性有显著作用。2005年5月21日，QC小组成员对本次活动进行了总结，大家讨论后认为本次QC活动所取得的效益有：、通过小组开展活动，达到了设计要求，同桩径、桩长下，桩底压浆对桩的承载力有明显提高，相对减少了工程成本。、确保了桩基工程施工质量，为今后创优质工程打下良好基础。、小组成员得到锻炼，为今后类似工程丰富了第一手施工经验和资料，项目部成员对QC活动增强了信心。巩固措施根据施工体会和总结，我们对之前编制的省体训中心钻孔灌注桩桩底压浆技术施工作业指导书内容进行修订和补充，完善相关细节，并将钻孔灌注桩桩底压浆这一施工技术编入企业标准中，作为今后我们公司灌注桩桩底压浆施工的规范性文件。总结回顾和今后打算、通过本次QC活动，圆满完成了预期目标，确保了施工质量，桩底压浆技术的成功运用带来了良好的经济