喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制QC成果

喀斯斯特特地地貌貌人人工工挖挖孔孔桩桩施施工工质质量量控控制制喀斯特地貌：具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。发布布顺顺序序一、、课课题题介介绍绍二、、小小组组简简介介三、、选选题题理理由由四、、小小组组活活动动目目标标五、、目目标标可可行行性性分分析析六、、原原因因分分析析及及要要因因确确认认七、制制定定对对策策八、、对对策策实实施施九、、效效果果检检查查十、、巩巩固固措措施施及及标标准准化化十一一、、遗遗留留问问题题及及今今后后打打算算十二二、、附附件件目录录目录录一、、课课题题介介绍绍10～13.0m18～25m1～5.0m2～7.0m5～8.5m孤石回填填土及耕植土土黏土红黏土强溶蚀带带灰岩层中风化灰岩层地质剖面图0～0.0m泉州文统统中心主主楼桩基基工程位位于泉州州市洛江江区,桩型设计计为人工挖挖孔灌注注桩,设计单桩桩竖向极限承载载力为12000KN,桩径径为1.1米,桩长约约13.5米,总桩数数253根,桩端持力力层为中中风化灰灰岩层。根据地质质报告揭揭示:本本工程属属于喀斯斯特地貌貌,岩溶溶发育强强烈,特特别是挖挖孔过程程中碰到到溶洞淤淤泥软质质土、地下水、、岩石与与孤石等等地质会会严重影影响成孔孔施工，，制约工工期、影影响工程程质量等等问题。。我司领领导高度度重视，，指令项项目部开开展QC活动，，确保溶溶洞地质质条件下下人工挖挖孔桩施施工质量量。小组概况况表课题名称喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制

课题类型攻关型小组名称中建七局第三建筑有限公司吴永荣QC小组成立时间2010.09.20注册登记号cscec7bc:2010-019-020#课题活动时间2010.09.20～2010.12.25TQC教育情况小组成员均接受TQC教育64学时以上，全部通过考试并合格。QC小组人数8人二、小组组简介序号姓名性别年龄职称职务任务及分工TQC学习（学时）1吴永荣男26助工组长组织、策划、决策722冯德凯男30工程师组员组织、调查、决策723吴维国男31工程师组员实施、统计、整理724潘晨男24助工组员实施、统计、整理725吴智勇男39工程师组员方案实施，信息反馈726何健男31工程师组员方案实施，信息反馈647李长贵男36班组长组员方案实施，现场验证648王福长男40技工组员方案实施，信息反馈641顾问王耀男高工公司副总工程师技术指导监督2赖友华男高工分公司总工程师技术指导监督

备注：小组成员包括了现场项目经理、技术负责、施工员、质量员、测量员、资料员、班组长等在内各要员。二、小组组简介三、选题题理由喀斯特地地貌人工工挖孔桩桩施工质质量控制制342地质条件差质量要求高人工挖孔桩单桩竖向极限承载力为12000KN,类似工程极为少见。3技术难度高安全要求高人工挖孔桩施工危险系数高，有效控制施工过程，可保证施工人员安全。4质量要求高工期紧压力大常规情况下要完成施工任务至少需120天，本合同工期仅为95天，时间紧。而且工程位于经济开发区内，广受社会各界关注。1工程意义大施工难度大场地存在大量孤石、溶洞、盲沟、流砂，人工挖孔桩需穿越淤泥软弱土层，地下水丰富，成孔困难。四、小组组活动目目标活动目标确保单桩桩竖向极极限承载载力不小小于12000KNCompanyLogo五、目标标可行性性分析1.现状状症结序号工程名称

承载力（KPa）最小值最大值平均值1某单层厂房工程1020011500

111002某住宅楼工程11000116003某教学楼工程1050011800类似工程程单桩承承载力统统计表①小组成成员调阅阅了近年年来公司司所施工工过的人人工挖孔孔桩，结结果显示示，单桩桩竖向极极限承载载力最低低值为10200KN,最最高值为为11800KN，平平均值为为11100KN，达达到12000KN的桩桩非常少少。CompanyLogo序号项目频数(点)频率（%）累计频率(%)1成孔控制不当7077.7877.782桩身砼浇注不当1011.1188.893钢筋笼不符合要求55.5694.444桩径偏差33.3397.785其它22.22100合计90100影响人工工挖孔桩桩施工质质量统计计表五、目标标可行性性分析②针对喀喀斯特地地貌溶洞洞地质条条件下人人工挖孔孔桩影响响施工质质量的因因素，小小组成员员采用““问卷调调查”的的方式进进行调查查，再结结合现状状症结一一共收集集到90条信信息，并并进行分分类、统统计整理理成统计表：：CompanyLogo成孔控制制不当桩身砼浇浇注不当当桩径偏差差其它钢筋笼不不符合要要求图2：影影响人工工挖孔桩桩施工质质量排列列图40%100%80%60%20%0%01020304090频数（条条）N=90累计频率率（%））77.78%88.89%94.44%97.78%701053280706050五、目标标可行性性分析CompanyLogo2.达成理由由五、目标标可行性性分析必须对影影响目标标值的““成孔控控制不当当”进行行深入分分析，查查找解决决方案,以实现单桩竖向向极限承承载力不小于12000KN的活动动目标。。CompanyLogo六、原原因分析析及要因因确认6.1原原因分分析碎石粒径径不合格格工种配合合差抽水泵数数量不足足护壁砼强强度不够够成孔控制制不当工人责任任心不强强影响地下下水的降降水速度度工艺衔接接不熟练练淤泥土质质易塌孔孔场地有堆堆集物挖孔顺序序不合理理护壁渗水水、坍塌塌垂直度控控制偏差差溶洞位置置判断不不准确溶洞处理理措施不不当护壁钢筋筋制作不不当地下水控控制不到到位●●●●●●●●●●●●●人

机

料

法

环

测末端因素素一：溶溶洞位置置判断不不准确验证时间2010.9.26验证方法现场验证确认人冯德凯验证情况

地质报告表述不全，地质复杂，地下溶洞位置和深度、方向都无法准确判断，在施工过程中应重点控制。结论要因末端因素素二：工人责任任心不强强验证时间2010.9.26验证方法调查分析确认人潘晨验证情况已由冯德凯在桩基施工前对工人逐一进行技术交底及培训考核，培训后考核等级优秀的根据其技术特点负责该工序施工；经培训考核后工人考核等级95%达到优秀。下为2、3组考核情况。结论非要因6.2要要因确确认六、原原因分析析及要因因确认末端因素素三：场场地有堆堆集物验证时间2010.9.26验证方法现场调查确认人何健验证情况

施工前由确认人到现场确认调查，抽查了5施工桩，发现这5根调查桩2米周围内都没有重堆集物。结论非要因验证时间2010.9.26验证方法现场调查确认人吴维国验证情况

经小组员成清点抽水泵现场有20台，仓库备用有5台结论非要因末端因素素四：抽水泵数数量不足足末端因素素五：护护壁钢筋筋制作不不当验证时间2010.9.26验证方法现场验证确认人吴永荣验证情况对护壁钢筋制作过程进行专人指导，对每一个护壁钢筋的钢筋搭接长度是否到位、钢筋质量、规格符不符合设计要求进行调查。结论非要因六、原原因分析析及要因因确认末端因素素六：垂垂直度控控制偏差差验证时间2008.11.20验证方法现场验证确认人冯德凯验证情况

在施工过程中采用两台经伟仪成90°C方向监测，施工完后再对每一根桩进行垂直度偏差复测，发现成桩直径垂直度偏差都小于0.5%。结论非要因末端因素素七：工工种配合合差验证时间2010.9.26验证方法调查分析确认人吴智勇验证情况随机对10位工人进行问卷调查，有8位工人能给出准确的答案，其它2位有个别问题不是很清晰，经过管理人员现场解答，他们很快学会工序间的搭接配合，熟悉相关标准及施工工艺。结论非要因六、原原因分析析及要因因确认末端因素素八：碎石粒径径不合格格验证时间2010.9.28验证方法现场验证确认人吴智勇验证情况

对进场的石子进行验证，发现碎石粒径均为0.5～3.2cm；桩身混凝土的碎石粒径不大于5cm，且含泥量不大于2%，结果均符合要求。结论非要因末端因素素九：护护壁砼强强度不够够验证时间2010.10.01验证方法现场验证确认人冯德凯验证情况

对护壁砼试块进行检测发现砼强度均达到C30的设计强度值。结论非要因六、原原因分析析及要因因确认末端因素素十：淤泥土质质易塌孔孔验证时间2010.10.01验证方法现场调查确认人吴维国验证情况

因对常规的混凝土护壁方式进行改进，采用更为可靠的搭接砼护壁方式，经过现场调查未发现淤泥塌孔现象。结论非要因末端因素素十一：溶洞处理理措施不不当验证时间2010.09.30验证方法现场调查确认人吴永荣验证情况

因地质报告表述不全，根据现场对设计溶洞处理措施施工工艺进行调查，发现大部分施工工艺都无法满足施工要求。结论要因六、原原因分析析及要因因确认末端因素素十二：挖孔顺序序不合理理验证时间2010.10.03验证方法调查分析确认人吴维国验证情况

工程开工前，根据地质报告和超前钻资料编写了施工组织设计，并通过有关单位的审核，合理按排打桩顺序。结论非要因末端因素素十三：地下水控控制不到到位验证时间2010.10.01验证方法现场验证确认人何健验证情况

对已施工完和正在施工的桩进行验证，发现大部分桩底都存在地下水，最深达5米，并且处理地下水用时间长。结论要因六、原原因分析析及要因因确认CompanyLogo通过分析析，确定定了以下下3个要要因：溶洞位置判断不准确；1溶洞处理措施不当；2地下水控制不到位。

3要因：六、原原因分析析及要因因确认CompanyLogo七、对策策制定对要因确确认表中中得出的的3个要要因，运运用5W1H原原则进行行对策制制定。序号要因对策目标措施地点责任人执行日期1溶洞位置判断不准确采用“超前钻”的方式保证100%发现隐藏溶洞采用“超前钻”和“超深钻”方法施工作业。施工现场吴永荣2010.05～10.10.13

2溶洞处理措施不当改进溶洞的施工方式确保全部溶洞顺利完成施工①采用钢筋砖护壁并浇注混凝土堵塞、填充。②采用静压化学喷射灌浆法施工。③采用新型爆破工艺。施工现场冯德凯2010.13～10.10.30

3地下水控制不到位采用井点降水及集水管、导流管钢护筒地下水位降到桩底50cm以下①采取人工降水。②整个场地井点降水。③针对个别孔渗水较大的进行集水和导流处理。施工现场何健2010.14～10.10.30

CompanyLogo八、实施施对策本工程属属于喀斯斯特地貌貌，地质质复杂，，地质勘勘探点间间距为30m，，根据岩岩土工程程勘察规规范（GB50021-2001））复杂地地质勘探探点间距距为10～15m，，因此地地质报告告不能完完全表述述地质情情况。地基复杂程度等级勘探点间距地基复杂程度等级勘探点间距一级（复杂）二级（中等复杂）10~15m15~30m三级（简单）30~50m详细勘察察探点的的间距实施一改进判断溶洞位置的方法CompanyLogo“一桩桩三孔孔”平平面布布置图图九、对对策实实施①“一一桩三三孔””超前前钻为了更更加详详细了了解溶溶岩管管道的的具体体情况况，小小组建建议采采用““一桩桩三孔孔”超超前钻钻，并并得到到业主主同意意，这这样可可以基基本探探明桩桩位内内的地地质情情况。CompanyLogo超前钻钻施工工超前钻钻岩样样九、对对策实实施CompanyLogo9m10m9m9m9m9m8m8m9m9m9m10m10m10m11m11m7m地下溶溶岩管管道等等高线线示意意图②绘制制溶岩岩管道道的平平面和和等高高线示示意图图地下溶溶岩管管道平平面示示意图图九、对对策实实施岩溶管道岩溶管道10mCompanyLogo常规情情况下下地质质勘探探只勘勘探到到设计计持力力层，，而对对于持持力层层以下下地质质并未未进行行勘探探，持持力层层下溶溶洞可可直接接影响响到桩桩基的的永久久承载载力和和稳定定性。。经小小组讨讨论，，在超超前钻钻钻到到持力力层深深度后后，再再超深深钻10m进行行探测测，频频率为为80㎡一一根。。③持力力层以以下超超深钻钻九、对对策实实施10～13.0m18～25m1～5.0m2～7.0m5～8.5m孤石回回填土土及耕植植土黏土红黏土土强溶蚀蚀带灰岩层层中风化化灰岩层层地质剖剖面图图0～0.0mCompanyLogo超深钻的平面示意图人工挖孔桩超前钻位置超深钻位置九、对对策实实施CompanyLogo经过现现场验验证，，采用用“超超前钻钻”和和“超超深钻钻”的的方法法可以以准确确地确确定溶溶洞的的位置置和深深度，，确保保单桩桩承载载力长长久能能达到到设计计要求求。◆实施施效果果九、对对策实实施CompanyLogo2010年年10月12日日，不不同位位置同同时施施工的的30根桩桩过程程中,部分桩桩孔内内出现现溶洞洞现象象，根根据岩岩管道道平面面和等等高线线示意意图再再结合合现场场用钢钢钎探探插岩岩溶和和溶洞洞的情情况得得出统统计表表。位置（桩号）36#43#47#24#27#33#38#40#42#溶洞内填充物无填充物流质泥浆岩石、孤石溶洞填填充物物统计计表九、对对策实实施实施二溶洞处理措施的改进CompanyLogo对于溶溶洞内内不同同填充充物，，小组组成员员通过过“头头脑风风暴法法”制制定相相应的的措施施。序号溶洞内填充物措施①无填充物采用钢筋砖护壁并浇注混凝土堵塞、充填②流质泥浆静压化学喷射灌浆法③岩石、孤石新型爆破方法溶洞填填充物物处理理措施施表九、对对策实实施CompanyLogo溶洞内内的浮浮土、杂物清清除干干净后后浆砌砌钢筋筋砖护护壁，，砌筑筑护壁壁时在在溶洞洞顶上上方预预留浇浇灌混混凝土土入口口，待待护壁壁砂浆浆凝结结24小时时后，，用C30混凝凝土从从预留留口向向护壁壁后的的溶洞洞空腔腔浇灌灌。①溶洞洞内无无填充充物无填充充物溶溶洞处处理措措施示示意图图九、对对策实实施CompanyLogo施工方方案对对比表表方案项目方案一（斜打硬原木桩法）方案二（套内护筒法）方案三（静压化学喷射灌浆法）特点斜打硬原木桩法简单、经济，但带有很强危险性，此施工方法，也本工程的设计方法。施工安全，但不经济施工也复杂，必须确定内护筒长度、内径到沉放方法乃至内外护筒间空隙、内护筒与溶洞底部间空隙的处理都必须落实到位。在水泥中加入3%丙烯酸盐单体，可实现快速凝结并且渗透能力强、固结性能好，浆材可在几秒或在几十秒内瞬间凝固，可控制浆液灌注在一定范围内不流失，材料的利用率高，比较经济。施工安全不安全安全安全施工工期满足不满足满足施工难度容易困难一般施工质量一般满足满足施工经济经济不经济一般总体效果一般一般好结论采用方案三（静压化学喷射灌浆法）②溶洞洞内填填充物物为流流质泥泥浆九、对对策实实施CompanyLogo流质泥泥浆采采用静静压化化学喷喷射灌灌浆法法加固固后，，再接接着开开挖、、立模模。九、对对策实实施27.33号桩桩处理理措施施示意意图CompanyLogo在施工工38#、、40#、、42#桩桩时发发现溶溶洞内内存在在孤石石必须须采用用爆破破方式式开挖挖，由由于人人工挖挖孔桩桩自由由面狭狭小,作业业面较较深,岩石石的夹夹制力力较大大,常常规的的火雷雷管爆爆破,破坏坏力大大,震震动感感强,易造造成护护壁坍坍塌。。经讨讨论后后采用用安全全性能能较高高的非非电毫毫秒雷雷管的的小直直径浅浅孔微微差爆爆破法法。③溶洞洞内有有岩石石、孤孤石普通火火雷管管非电毫毫秒雷雷管毫秒延延期电电雷管管九、对对策实实施CompanyLogo工程地地处经经济开开发区区，周周边厂厂房精精密设设备较较多，，施工工过程程必须须将粉粉尘含含量及及震动动减小小到最最低，，经过过小组组讨论论后在在原有有爆破破基础础上改改进，，采用用填塞塞水袋袋的小小直径径微差差爆破破技术术。炮孔填填塞水水袋炮炮眼装装药结结构示示意图图九、对对策实实施水袋雷管炸药水袋炮泥导爆线CompanyLogo九、对对策实实施水袋炸药雷管炮泥导爆线线砰！CompanyLogo考虑施施工地地区城城市杂杂散电电流多多的特特点，，采用用安全全性能能较好好的塑塑料导导爆管管非毫毫秒雷雷管起起爆，，起爆爆网络络采用用簇联联方式式联接接，并并用导导爆管管将起起爆雷雷管引引至地地表，，并在在地表表引爆爆。九、对对策实实施200200200200炮眼布布置平平面图图CompanyLogo经过现现场验验证，，采用用新型型爆破破工艺艺(小小直径径浅孔孔微差差爆破破法)可有有效解解决普普通火火雷管管爆破破中的的各种种弊端端，施施工效效果明明显，，可达达到设设计要要求。。序号设备名称噪音护壁超挖量炮眼利用率入岩深度安全性总体效果1普通火雷管大大低浅低一般2毫秒延期电雷管中小一般深一般一般3非电毫秒雷管小小高深高好爆破系系统改改进前前后效效率对对比表表九、对对策实实施CompanyLogo根据溶溶洞内内不同同的填填充物物采取取不同同的处处理措措施后后，提提高施施工效效率，，顺利利完成成施工工任务务。常规情情况和和活动动后一一天成成孔深深度对对比表表九、对对策实实施◆实施施效果果桩号24#27#33#36#38#40#42#43#47#常规情况（m)0.60.60.60.80.40.40.40.80.8活动后（m)1.21.31.21.40.90.80.91.21.3CompanyLogo根据地质勘勘查报告揭揭示，施工工场地含有有丰富的地地下水，地地下水过多多，不仅仅仅影响开挖挖及护壁的的施工，也也直接影响响到桩身强强度，更是是直接威胁胁到施工人人员的安全全。九、对策实实施实施三优化地下水处理方法CompanyLogo九、对策实实施卷扬机活动提升架架钢丝绳防护栏杆护壁砼①卷扬机提提升水桶CompanyLogo根据超前钻钻结果及地地质勘查报报告绘制出出地下水位位标高统计计表。②井点降水水相与成孔孔降水结合合桩号32#33#34#35#36#37#38#39#40#41#42#43#44#地下水标高-6.3-6.2-6.5-7.1-7.8-6.9-6.7-6.1-6.3-6.2-5.9-6.5-7.2桩号45#46#47#48#49#50#51#52#53#54#55#56#57#地下水标高-7.2-7.1-6.5-5.2-5.6-5.9-6.3-5.1-6.4-6.7-7.4-7.3-6.7桩号58#59#60#61#62#63#64#65#66#67#68#69#70#地下水标高-6.2-5.7-6.4-5.8-6.1-6.1-6.7-6.2-7.1-6.1-6.2-6.8-6.5地下水位标标高统计表表九、对策实实施CompanyLogo井点降水平平面布置图图九、对策实实施在地下水位位较低及地地势低洼处处设置降水水点进行井井点降水，，同时利用用已开挖成成型的桩孔孔进行成孔孔降水。。CompanyLogo钻井降水成孔降水九、对策实实施CompanyLogo为了减少地地下水对护护壁砼的压压力，在孔孔壁外预埋埋PVC集水管和导导流管，集集水管管身身进行打孔孔，待护壁壁混凝土达达到强度后后，堵塞导导流管。③护壁施工时时的降水集水管开孔九、对策实实施CompanyLogo钢护筒钢护筒埋置示意图地下水较大大时，混凝凝土护壁难难以浇注成成型，针对对地下水较较大处时直直接采用钢钢护筒形成成护壁，将将地下水封封堵。九、对策实实施CompanyLogo经过现场验验证，合理理的降水方方法有效地地解决了地地下水问题题，集水管管及导流管管的埋置有有效的降低低了地下水水对人工挖挖孔施工的的影响，施施工效果明明显。◆实施效果果九、对策实实施活动前后孔孔内水位深深度对比表表桩号2#3#7#9#12#活动前孔内水位深度（cm）

195434129108活动后孔内水位深度（cm）

-64-53-62-70-51CompanyLogo2010年年12月20日对施施工完的