中建成七局三喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制课件

喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制1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。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2发布顺序一、课题介绍二、小组简介三、选题理由四、小组活动目标五、目标可行性分析六、原因分析及要因确认七、制定对策八、对策实施九、效果检查十、巩固措施及标准化十一、遗留问题及今后打算十二、附件目录目录中建七局第三建筑有限公司发布顺序一、课题介绍目录目录中建七局第三建筑有3一、课题介绍中建七局第三建筑有限公司10～13.0m18～25m1～5.0m2～7.0m5～8.5m孤石回填土及耕植土黏土红黏土强溶蚀带灰岩层中风化灰岩层地质剖面图0～0.0m

泉州文统中心主楼桩基工程位于泉州市洛江区,桩型设计为人工挖孔灌注桩,设计单桩竖向极限承载力为12000KN,桩径为1.1米,桩长约13.5米,总桩数253根,桩端持力层为中风化灰岩层。根据地质报告揭示:本工程属于喀斯特地貌,岩溶发育强烈,特别是挖孔过程中碰到溶洞淤泥软质土、地下水、岩石与孤石等地质会严重影响成孔施工，制约工期、影响工程质量等问题。我司领导高度重视，指令项目部开展QC活动，确保溶洞地质条件下人工挖孔桩施工质量。一、课题介绍中建七局第三建筑有限公司10～13.0m18～24小组概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、小组简介中建七局第三建筑有限公司小组概况表课题喀斯特地貌人工挖孔桩施工课题攻关型小组5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。中建七局第三建筑有限公司二、小组简介序号姓名性别年龄职称职务任务及分工TQC学习1吴永荣男26三、选题理由中建七局第三建筑有限公司喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制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。三、选题理由中建七局第三建筑有限公司喀斯特地貌人工挖孔桩施工7四、小组活动目标活动目标确保单桩竖向极限承载力不小于12000KN中建七局第三建筑有限公司四、小组活动目标活动目标确保单桩竖向极限承载力不小于12008五、目标可行性分析

1.现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中建七局第三建筑有限公司类似工程单桩承载力统计表

①小组成员调阅了近年来公司所施工过的人工挖孔桩，结果显示，单桩竖向极限承载力最低值为10200KN,最高值为11800KN，平均值为11100KN，达到12000KN的桩非常少。五、目标可行性分析9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中建七局第三建筑有限公司影响人工挖孔桩施工质量统计表五、目标可行性分析

②针对喀斯特地貌溶洞地质条件下人工挖孔桩影响施工质量的因素，小组成员采用“问卷调查”的方式进行调查，再结合现状症结一共收集到90条信息，并进行分类、统计整理成统计表：序号项目频数(点)频10中建七局第三建筑有限公司成孔控制不当桩身砼浇注不当桩径偏差其它钢筋笼不符合要求图2：影响人工挖孔桩施工质量排列图40%100%80%60%20%0%01020304090频数（条）N=90累计频率（%）77.78%88.89%94.44%97.78%701053280706050五、目标可行性分析中建七局第三建筑有限11

中建七局第三建筑有限公司2.达成理由五、目标可行性分析必须对影响目标值的“成孔控制不当”进行深入分析，查找解决方案,以实现单桩竖向极限承载力不小于12000KN的活动目标。中建七局第三建筑12

六、原因分析及要因确认

6.1原因分析中建七局第三建筑有限公司碎石粒径不合格工种配合差抽水泵数量不足护壁砼强度不够成孔控制不当工人责任心不强影响地下水的降水速度工艺衔接不熟练淤泥土质易塌孔场地有堆集物挖孔顺序不合理护壁渗水、坍塌垂直度控制偏差溶洞位置判断不准确溶洞处理措施不当护壁钢筋制作不当地下水控制不到位●●●●●●●●●●●●●人

机

料

法

环

测六、原因分析及要13末端因素一：溶洞位置判断不准确验证时间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。结论要因末端因素二：工人责任心不强验证时间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要因确认

六、原因分析及要因确认末端因素一：溶洞位置判断不准确验证时间2010.9.26验证末端因素三：场地有堆集物验证时间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四：抽水泵数量不足末端因素五：护壁钢筋制作不当验证时间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、原因分析及要因确认末端因素三：场地有堆集物验证时间2010.9.26验证方法现末端因素六：垂直度控制偏差验证时间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七：工种配合差验证时间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、原因分析及要因确认末端因素六：垂直度控制偏差验证时间2008.11.20验证方末端因素八：碎石粒径不合格验证时间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九：护壁砼强度不够验证时间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、原因分析及要因确认末端因素八：碎石粒径不合格验证时间2010.9.28验证方法末端因素十：淤泥土质易塌孔验证时间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十一：溶洞处理措施不当验证时间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、原因分析及要因确认末端因素十：淤泥土质易塌孔验证时间2010.10.01验证方末端因素十二：挖孔顺序不合理验证时间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十三：地下水控制不到位验证时间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、原因分析及要因确认末端因素十二：挖孔顺序不合理验证时间2010.10.03验证通过分析，确定了以下3个要因：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：中建七局第三建筑有限公司

六、原因分析及要因确认通过分析，确定了以下20七、对策制定对要因确认表中得出的3个要因，运用5W1H原则进行对策制定。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

中建七局第三建筑有限公司七、对策制定对要因确21八、实施对策中建七局第三建筑有限公司本工程属于喀斯特地貌，地质复杂，地质勘探点间距为30m，根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）复杂地质勘探点间距为10～15m，因此地质报告不能完全表述地质情况。

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详细勘察探点的间距实施一改进判断溶洞位置的方法八、实施对策中建七局22中建七局第三建筑有限公司

“一桩三孔”平面布置图九、对策实施①“一桩三孔”超前钻

为了更加详细了解溶岩管道的具体情况，小组建议采用“一桩三孔”超前钻，并得到业主同意，这样可以基本探明桩位内的地质情况。中建七局第三建筑有限23中建七局第三建筑有限公司超前钻施工超前钻岩样

九、对策实施中建七局第三建筑有限249m10m9m9m9m9m8m8m9m9m9m10m10m10m11m11m7m中建七局第三建筑有限公司地下溶岩管道等高线示意图②绘制溶岩管道的平面和等高线示意图地下溶岩管道平面示意图九、对策实施岩溶管道岩溶管道10m9m10m9m9m925中建七局第三建筑有限公司

常规情况下地质勘探只勘探到设计持力层，而对于持力层以下地质并未进行勘探，持力层下溶洞可直接影响到桩基的永久承载力和稳定性。经小组讨论，在超前钻钻到持力层深度后，再超深钻10m进行探测，频率为80㎡一根。③持力层以下超深钻九、对策实施10～13.0m18～25m1～5.0m2～7.0m5～8.5m孤石回填土及耕植土黏土红黏土强溶蚀带灰岩层中风化灰岩层

地质剖面图0～0.0m中建七局第三建筑有限26中建七局第三建筑有限公司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、对策实施中建七局第三建筑有限27中建七局第三建筑有限公司经过现场验证，采用“超前钻”和“超深钻”的方法可以准确地确定溶洞的位置和深度，确保单桩承载力长久能达到设计要求。◆实施效果九、对策实施中建七局第三建筑有限28中建七局第三建筑有限公司2010年10月12日，不同位置同时施工的30根桩过程中,部分桩孔内出现溶洞现象，根据岩管道平面和等高线示意图再结合现场用钢钎探插岩溶和溶洞的情况得出统计表。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、孤石溶洞填充物统计表九、对策实施实施二溶洞处理措施的改进中建七局第三建筑有限29中建七局第三建筑有限公司对于溶洞内不同填充物，小组成员通过“头脑风暴法”制定相应的措施。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 溶洞填充物处理措施表九、对策实施中建七局第三建筑有限30溶洞内的浮土、杂物清除干净后浆砌钢筋砖护壁，砌筑护壁时在溶洞顶上方预留浇灌混凝土入口，待护壁砂浆凝结24小时后，用C30混凝土从预留口向护壁后的溶洞空腔浇灌。

①溶洞内无填充物无填充物溶洞处理措施示意图中建七局第三建筑有限公司九、对策实施溶洞内的浮土31施工方案对比表方案项目方案一（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）中建七局第三建筑有限公司②溶洞内填充物为流质泥浆九、对策实施施32中建七局第三建筑有限公司

流质泥浆采用静压化学喷射灌浆法加固后，再接着开挖、立模。九、对策实施27.33号桩处理措施示意图

中建七局第三建筑有限33中建七局第三建筑有限公司

在施工38#、40#、42#桩时发现溶洞内存在孤石必须采用爆破方式开挖，由于人工挖孔桩自由面狭小,作业面较深,岩石的夹制力较大,常规的火雷管爆破,破坏力大,震动感强,易造成护壁坍塌。经讨论后采用安全性能较高的非电毫秒雷管的小直径浅孔微差爆破法。③溶洞内有岩石、孤石普通火雷管

非电毫秒雷管毫秒延期电雷管九、对策实施中建七局第三建筑有限34中建七局第三建筑有限公司工程地处经济开发区，周边厂房精密设备较多，施工过程必须将粉尘含量及震动减小到最低，经过小组讨论后在原有爆破基础上改进，采用填塞水袋的小直径微差爆破技术。炮孔填塞水袋炮眼装药结构示意图九、对策实施水袋雷管炸药水袋炮泥导爆线中建七局第三建筑有限35中建七局第三建筑有限公司九、对策实施水袋炸药雷管炮泥导爆线砰！中建七局第三建筑有限36中建七局第三建筑有限公司

考虑施工地区城市杂散电流多的特点，采用安全性能较好的塑料导爆管非毫秒雷管起爆，起爆网络采用簇联方式联接，并用导爆管将起爆雷管引至地表，并在地表引爆。九、对策实施200200200200炮眼布置平面图中建七局第三建筑有限37中建七局第三建筑有限公司

经过现场验证，采用新型爆破工艺(小直径浅孔微差爆破法)可有效解决普通火雷管爆破中的各种弊端，施工效果明显，可达到设计要求。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统改进前后效率对比表九、对策实施中建七局第三建筑有限38中建七局第三建筑有限公司

根据溶洞内不同的填充物采取不同的处理措施后，提高施工效率，顺利完成施工任务。常规情况和活动后一天成孔深度对比表九、对策实施◆实施效果桩号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)1.21.31.21.40.90.80.91.21.3中建七局第三建筑有限39中建七局第三建筑有限公司

根据地质勘查报告揭示，施工场地含有丰富的地下水，地下水过多，不仅仅影响开挖及护壁的施工，也直接影响到桩身强度，更是直接威胁到施工人员的安全。九、对策实施实施三优化地下水处理方法中建七局第三建筑有限40中建七局第三建筑有限公司九、对策实施卷扬机

活动提升架钢丝绳

防护栏杆护壁砼①卷扬机提升水桶中建七局第三建筑有限41中建七局第三建筑有限公司根据超前钻结果及地质勘查报告绘制出地下水位标高统计表。②井点降水相与成孔降水结合桩号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地下水位标高统计表九、对策实施中建七局第三建筑有限42中建七局第三建筑有限公司井点降水平面布置图九、对策实施在地下水位较低及地势低洼处设置降水点进行井点降水，同时利用已开挖成型的桩孔进行成孔降水。中建七局第三建筑有限43中建七局第三建筑有限公司钻井降水成孔降水九、对策实施中建七局第三建筑有限44中建七局第三建筑有限公司为了减少地下水对护壁砼的压力，在孔壁外预埋PVC集水管和导流管，集水管管身进行打孔，待护壁混凝土达到强度后，堵塞导流管。 ③护壁施工时的降水集水管开孔九、对策实施中建七局第三建筑有限45中建七局第三建筑有限公司钢护筒钢护筒埋置示意图

地下水较大时，混凝土护壁难以浇注成型，针对地下水较大处时直接采用钢护筒形成护壁，将地下水封堵。九、对策实施中建七局第三建筑有限46中建七局第三建筑有限公司

经过现场验证，合理的降水方法有效地解决了地下水问题，集水管及导流管的埋置有效的降低了地下水对人工挖孔施工的影响，施工效果明显。◆实施效果九、对策实施活动前后孔内水位深度对比表桩号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）

-64-53-62-70-51中建七局第三建筑有限47中建七局第三建筑有限公司2010年12月20日对施工完的桩进行了单桩竖向极限承载力试验，结果均符合设计要求。十、效果检查单桩竖向承载力检测4根，结果均到12000kN，满足设计要求。单桩竖向承载力值统计表桩号45#118#145#212#承载力值(KN）12000120001200012000技术效益中建七局第三建筑有限48中建七局第三建筑有限公司十、效果检查单桩竖向极限承载力试验中建七局第三建筑有限49中建七局第三建筑有限公司十、效果检查

单桩竖向极限承载力检测报告中建七局第三建筑有限50中建七局第三建筑有限公司

人工挖孔桩工程顺利施工，保证了施工人员的安全,生命重于泰山，并赢得了建设单位和监理单位的一致好评，提高了企业的知名度十、效果检查社会效益中建七局第三建筑有限51中建七局第三建筑有限公司

通过此次活动，我们将活动前后的状态进行了对比和自我评价，并做出雷达图。十、效果检查质量改进意识客户满意程度解决问题能力

团队精神人工挖孔桩施工过程控制QC知识水平454444312232活动后活动前无形效益中建七局第三建筑有限52中建七局第三建筑有限公司

1．为巩固小组成果，组织小组成员到其他优良工程参观学习。

2．使人工挖孔桩施工工艺更加完善，修订成作业指导书《喀斯特地貌人工挖桩施工质量控制》Q/ZQS554137-2010,使其的技术更加完善。

3．巩固期效果:在类似施工条件的泉州安溪金融行政中心工程中继续使用该施工方法，施工效果均达到设计要求。十一、巩固措施及标准化作业指导书中建七局第三建筑有限53中建七局第三建筑有限公司十二、遗留问题及今后打算遗留问题通过本轮QC小组活动，喀斯特地貌人工挖孔桩的施工质量得到有效控制，但在有地下水时桩身混凝土不能很有效地进行浇注，本小组将继续学习，不断总结完善。今后打算《复杂地质条件下大直径人工挖孔桩施工质量控制》作为下一次QC活动的课题。中建七局第三建筑有限54中建七局第三建筑有限公司合理化建议一览表附表一序号建议内容建议人是否采纳1采用“一孔三钻”超前钻探测溶洞位置潘晨采纳2用“静压化学喷射灌浆法”处理流质泥浆吴永荣采纳3采用新的爆破工艺冯德凯采纳十三、附件中建七局第三建筑有限55中建七局第三建筑有限公司小组活动一览表附表二十三、附件中建七局第三建筑有限56中建七局第三建筑有限公司QC成果认证表附表三十三、附件中建七局第三建筑有限57中建七局第三建筑有限公司我的发布完毕，谢谢大家！中建七局第三建筑有限公司我的发布完毕，谢谢大家！58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。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59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。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60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。中建七局第三建筑有限公司二、小组简介序号姓名性别年龄职称职务任务及分工TQC学习1吴永荣男261中建七局第三建筑有限公司

“一桩三孔”平面布置图九、对策实施①“一桩三孔”超前钻

为了更加详细了解溶岩管道的具体情况，小组建议采用“一桩三孔”超前钻，并得到业主同意，这样可以基本探明桩位内的地质情况。中建七局第三建筑有限62中建七局第三建筑有限公司

“一桩三孔”平面布置图九、对策实施①“一桩三孔”超前钻

为了更加详细了解溶岩管道的具体情况，小组建议采用“一桩三孔”超前钻，并得到业主同意，这样可以基本探明桩位内的地质情况。中建七局第三建筑有限63中建七局第三建筑有限公司

在施工38#、40#、42#桩时发现溶洞内存在孤石必须采用爆破方式开挖，由于人工挖孔桩自由面狭小,作业面较深,岩石的夹制力较大,常规的火雷管爆破,破坏力大,震动感强,易造成护壁坍塌。经讨论后采用安全性能较高的非电毫秒雷管的小直径浅孔微差爆破法。③溶洞内有岩石、孤石普通火雷管

非电毫秒雷管毫秒延期电雷管九、对策实施中建七局第三建筑有限64中建七局第三建筑有限公司

在施工38#、40#、42#桩时发现溶洞内存在孤石必须采用爆破方式开挖，由于人工挖孔桩自由面狭小,作业面较深,岩石的夹制力较大,常规的火雷管爆破,破坏力大,震动感强,易造成护壁坍塌。经讨论后采用安全性能较高的非电毫秒雷管的小直径浅孔微差爆破法。③溶洞内有岩石、孤石普通火雷管

非电毫秒雷管毫秒延期电雷管九、对策实施中建七局第三建筑有限65喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制66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。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67发布顺序一、课题介绍二、小组简介三、选题理由四、小组活动目标五、目标可行性分析六、原因分析及要因确认七、制定对策八、对策实施九、效果检查十、巩固措施及标准化十一、遗留问题及今后打算十二、附件目录目录中建七局第三建筑有限公司发布顺序一、课题介绍目录目录中建七局第三建筑有68一、课题介绍中建七局第三建筑有限公司10～13.0m18～25m1～5.0m2～7.0m5～8.5m孤石回填土及耕植土黏土红黏土强溶蚀带灰岩层中风化灰岩层地质剖面图0～0.0m

泉州文统中心主楼桩基工程位于泉州市洛江区,桩型设计为人工挖孔灌注桩,设计单桩竖向极限承载力为12000KN,桩径为1.1米,桩长约13.5米,总桩数253根,桩端持力层为中风化灰岩层。根据地质报告揭示:本工程属于喀斯特地貌,岩溶发育强烈,特别是挖孔过程中碰到溶洞淤泥软质土、地下水、岩石与孤石等地质会严重影响成孔施工，制约工期、影响工程质量等问题。我司领导高度重视，指令项目部开展QC活动，确保溶洞地质条件下人工挖孔桩施工质量。一、课题介绍中建七局第三建筑有限公司10～13.0m18～269小组概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、小组简介中建七局第三建筑有限公司小组概况表课题喀斯特地貌人工挖孔桩施工课题攻关型小组70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。中建七局第三建筑有限公司二、小组简介序号姓名性别年龄职称职务任务及分工TQC学习1吴永荣男271三、选题理由中建七局第三建筑有限公司喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制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。三、选题理由中建七局第三建筑有限公司喀斯特地貌人工挖孔桩施工72四、小组活动目标活动目标确保单桩竖向极限承载力不小于12000KN中建七局第三建筑有限公司四、小组活动目标活动目标确保单桩竖向极限承载力不小于120073五、目标可行性分析

1.现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中建七局第三建筑有限公司类似工程单桩承载力统计表

①小组成员调阅了近年来公司所施工过的人工挖孔桩，结果显示，单桩竖向极限承载力最低值为10200KN,最高值为11800KN，平均值为11100KN，达到12000KN的桩非常少。五、目标可行性分析74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中建七局第三建筑有限公司影响人工挖孔桩施工质量统计表五、目标可行性分析

②针对喀斯特地貌溶洞地质条件下人工挖孔桩影响施工质量的因素，小组成员采用“问卷调查”的方式进行调查，再结合现状症结一共收集到90条信息，并进行分类、统计整理成统计表：序号项目频数(点)频75中建七局第三建筑有限公司成孔控制不当桩身砼浇注不当桩径偏差其它钢筋笼不符合要求图2：影响人工挖孔桩施工质量排列图40%100%80%60%20%0%01020304090频数（条）N=90累计频率（%）77.78%88.89%94.44%97.78%701053280706050五、目标可行性分析中建七局第三建筑有限76

中建七局第三建筑有限公司2.达成理由五、目标可行性分析必须对影响目标值的“成孔控制不当”进行深入分析，查找解决方案,以实现单桩竖向极限承载力不小于12000KN的活动目标。中建七局第三建筑77

六、原因分析及要因确认

6.1原因分析中建七局第三建筑有限公司碎石粒径不合格工种配合差抽水泵数量不足护壁砼强度不够成孔控制不当工人责任心不强影响地下水的降水速度工艺衔接不熟练淤泥土质易塌孔场地有堆集物挖孔顺序不合理护壁渗水、坍塌垂直度控制偏差溶洞位置判断不准确溶洞处理措施不当护壁钢筋制作不当地下水控制不到位●●●●●●●●●●●●●人

机

料

法

环

测六、原因分析及要78末端因素一：溶洞位置判断不准确验证时间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。结论要因末端因素二：工人责任心不强验证时间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要因确认

六、原因分析及要因确认末端因素一：溶洞位置判断不准确验证时间2010.9.26验证末端因素三：场地有堆集物验证时间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四：抽水泵数量不足末端因素五：护壁钢筋制作不当验证时间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、原因分析及要因确认末端因素三：场地有堆集物验证时间2010.9.26验证方法现末端因素六：垂直度控制偏差验证时间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七：工种配合差验证时间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、原因分析及要因确认末端因素六：垂直度控制偏差验证时间2008.11.20验证方末端因素八：碎石粒径不合格验证时间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九：护壁砼强度不够验证时间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、原因分析及要因确认末端因素八：碎石粒径不合格验证时间2010.9.28验证方法末端因素十：淤泥土质易塌孔验证时间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十一：溶洞处理措施不当验证时间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、原因分析及要因确认末端因素十：淤泥土质易塌孔验证时间2010.10.01验证方末端因素十二：挖孔顺序不合理验证时间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十三：地下水控制不到位验证时间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、原因分析及要因确认末端因素十二：挖孔顺序不合理验证时间2010.10.03验证通过分析，确定了以下3个要因：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：中建七局第三建筑有限公司

六、原因分析及要因确认通过分析，确定了以下85七、对策制定对要因确认表中得出的3个要因，运用5W1H原则进行对策制定。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

中建七局第三建筑有限公司七、对策制定对要因确86八、实施对策中建七局第三建筑有限公司本工程属于喀斯特地貌，地质复杂，地质勘探点间距为30m，根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）复杂地质勘探点间距为10～15m，因此地质报告不能完全表述地质情况。

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详细勘察探点的间距实施一改进判断溶洞位置的方法八、实施对策中建七局87中建七局第三建筑有限公司

“一桩三孔”平面布置图九、对策实施①“一桩三孔”超前钻

为了更加详细了解溶岩管道的具体情况，小组建议采用“一桩三孔”超前钻，并得到业主同意，这样可以基本探明桩位内的地质情况。中建七局第三建筑有限88中建七局第三建筑有限公司超前钻施工超前钻岩样

九、对策实施中建七局第三建筑有限899m10m9m9m9m9m8m8m9m9m9m10m10m10m11m11m7m中建七局第三建筑有限公司地下溶岩管道等高线示意图②绘制溶岩管道的平面和等高线示意图地下溶岩管道平面示意图九、对策实施岩溶管道岩溶管道10m9m10m9m9m990中建七局第三建筑有限公司

常规情况下地质勘探只勘探到设计持力层，而对于持力层以下地质并未进行勘探，持力层下溶洞可直接影响到桩基的永久承载力和稳定性。经小组讨论，在超前钻钻到持力层深度后，再超深钻10m进行探测，频率为80㎡一根。③持力层以下超深钻九、对策实施10～13.0m18～25m1～5.0m2～7.0m5～8.5m孤石回填土及耕植土黏土红黏土强溶蚀带灰岩层中风化灰岩层

地质剖面图0～0.0m中建七局第三建筑有限91中建七局第三建筑有限公司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、对策实施中建七局第三建筑有限92中建七局第三建筑有限公司经过现场验证，采用“超前钻”和“超深钻”的方法可以准确地确定溶洞的位置和深度，确保单桩承载力长久能达到设计要求。◆实施效果九、对策实施中建七局第三建筑有限93中建七局第三建筑有限公司2010年10月12日，不同位置同时施工的30根桩过程中,部分桩孔内出现溶洞现象，根据岩管道平面和等高线示意图再结合现场用钢钎探插岩溶和溶洞的情况得出统计表。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、孤石溶洞填充物统计表九、对策实施实施二溶洞处理措施的改进中建七局第三建筑有限94中建七局第三建筑有限公司对于溶洞内不同填充物，小组成员通过“头脑风暴法”制定相应的措施。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 溶洞填充物处理措施表九、对策实施中建七局第三建筑有限95溶洞内的浮土、杂物清除干净后浆砌钢筋砖护壁，砌筑护壁时在溶洞顶上方预留浇灌混凝土入口，待护壁砂浆凝结24小时后，用C30混凝土从预留口向护壁后的溶洞空腔浇灌。

①溶洞内无填充物无填充物溶洞处理措施示意图中建七局第三建筑有限公司九、对策实施溶洞内的浮土96施工方案对比表方案项目方案一（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）中建七局第三建筑有限公司②溶洞内填充物为流质泥浆九、对策实施施97中建七局第三建筑有限公司

流质泥浆采用静压化学喷射灌浆法加固后，再接着开挖、立模。九、对策实施27.33号桩处理措施示意图

中建七局第三建筑有限98中建七局第三建筑有限公司

在施工38#、40#、42#桩时发现溶洞内存在孤石必须采用爆破方式开挖，由于人工挖孔桩自由面狭小,作业面较深,岩石的夹制力较大,常规的火雷管爆破,破坏力大,震动感强,易造成护壁坍塌。经讨论后采用安全性能较高的非电毫秒雷管的小直径浅孔微差爆破法。③溶洞内有岩石、孤石普通火雷管

非电毫秒雷管毫秒延期电雷管九、对策实施中建七局第三建筑有限99中建七局第三建筑有限公司工程地处经济开发区，周边厂房精密设备较多，施工过程必须将粉尘含量及震动减小到最低，经过小组讨论后在原有爆破基础上改进，采用填塞水袋的小直径微差爆破技术。炮孔填塞水袋炮眼装药结构示意图九、对策实施水袋雷管炸药水袋炮泥导爆线中建七局第三建筑有限100中建七局第三建筑有限公司九、对策实施水袋炸药雷管炮泥导爆线砰！中建七局第三建筑有限101中建七局第三建筑有限公司

考虑施工地区城市杂散电流多的特点，采用安全性能较好的塑料导爆管非毫秒雷管起爆，起爆网络采用簇联方式联接，并用导爆管将起爆雷管引至地表，并在地表引爆。九、对策实施200200200200炮眼布置平面图中建七局第三建筑有限102中建七局第三建筑有限公司

经过现场验证，采用新型爆破工艺(小直径浅孔微差爆破法)可有效解决普通火雷管爆破中的各种弊端，施工效果明显，可达到设计要求。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统改进前后效率对比表九、对策实施中建七局第三建筑有限103中建七局第三建筑有限公司

根据溶洞内不同的填充物采取不同的处理措施后，提高施工效率，顺利完成施工任务。常规情况和活动后一天成孔深度对比表九、对策实施◆实施效果桩号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)1.21.31.21.40.90.80.91.21.3中建七局第三建筑有限104中建七局第三建筑有限公司

根据地质勘查报告揭示，施工场地含有丰富的地下水，地下水过多，不仅仅影响开挖及护壁的施工，也直接影响到桩身强度，更是直接威胁到施工人员的安全。九、对策实施实施三优化地下水处理方法中建七局第三建筑有限105中建七局第三建筑有限公司九、对策实施卷扬机

活动提升架钢丝绳

防护栏杆护壁砼①卷扬机提升水桶中建七局第三建筑有限106中建七局第三建筑有限公司根据超前钻结果及地质勘查报告绘制出地下水位标高统计表。②井点降水相与成孔降水结合桩号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地下水位标高统计表九、对策实施中建七局第三建筑有限107中建七局第三建筑有限公司井点降水平面布置图九、对策实施在地下水位较低及地势低洼处设置降水点进行井点降水，同时利用已开挖成型的桩孔进行成孔降水。中建七局第三建筑有限108中建七局第三建筑有限公司钻井降水成孔降水九、对策实施中建七局第三建筑有限109中建七局第三建筑有限公司为了减少地下水对护壁砼的压力，在孔壁外预埋PVC集水管和导流管，集水管管身进行打孔，待护壁混凝土达到强度后，堵塞导流管。 ③护壁施工时的降水集水管开孔九、对策实施中建七局第三建筑有限110中建七局第三建筑有限公司钢护筒钢护筒埋置示意图

地下水较大时，混凝土护壁难以浇注成型，针对地下水较大处时直接采用钢护筒形成护壁，将地下水封堵。九、对策实施中建七局第三建筑有限111中建七局第三建筑有限公司

经过现场验证，合理的降水方法有效地解决了地下水问题，集水管及导流管的埋置有效的降低了地下水对人工挖孔施工的影响，施工效果明显。◆实施效果九、对策实施活动前后孔内水位深度对比表桩号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）

-64-53-62-70-51中建七局第三建筑有限112中建七局第三建筑有限公司2010年12月20日对施工完的桩进行了单桩竖向极限承载力试验，结果均符合设计要求。十、效果检查