深水裸岩大直径钻孔灌注桩质量控制QC成果课件

深水裸岩钻孔桩施工

质量控制目录一、工程概况二、小组概况三、选择课题四、现状调查五、设定目标及目标可能性分析六、原因分析七、制定对策八、对策实施九、效果检查十、小组活动总结十一、巩固措施十二、总结及今后打算一、工程概况1、工程简介

本项目路线起点桩号K2+590,终点桩号K3+466.700，路线全长0.877公里，路线起点K2+590接北岸接线工程，终点与XX镇内即有道路衔接通往316国道，实施的主要内容为XX库区大桥及南岸桥头接线。XX库区大桥跨越闽江，桥址处河道宽度为670米左右。库区正常蓄水位65.0米，水深35米左右，主桥采用（70m+4×125m+70m），纵、横、竖三向预应力混凝土连续刚构

主桥4#墩桩基采用6φ2.0m的大直径钻孔桩，顺桥向3排，横桥向2列，桩长61m，嵌入岩层深度约26m。桥梁全景如下图所示：5#墩125m125m125m2#墩3#墩4#墩xx镇2、地质水文情况

根据设计图纸标示的地质资料看，桩位处从河床往下分别为：微风化花岗岩碎块状强风化花岗岩弱风化花岗岩水文

由于地壳构造和中亚热带季风气候的影响,工程区及上游降水量丰富,水系十分发育,大小河流纵横交错,呈树枝状展布。闽江在南平境内流域面积为2653平方公里,河段长65公里,河流比降平均值0.5‰,出境时平均年径流量约476亿m3,占闽江流域年流量的82%。且具有山区河流暴涨暴落的特点,因而在雨季常形成洪水灾害。

水口库区XXXX段设计常水位为65m,汛期限制水位61m,百年一遇水65.65m,枯水位57m。该段河面宽缓,河道顺直,水流较缓,水位受大气降水、上游沙溪口水库及下游水口水库影响.二

、小组概况

小组成立于2012年11月，活动宗旨是“科学管理、持续提升”，有针对性的解决施工中的难题，提高质量管理水平，争创“国家优质工程”。小组名称：XXXQC小组课题名称深水裸岩钻孔桩施工质量控制活动出勤率97%组建日期：2012、11、25课题类型：攻关型活动日期：2012、12-2013、4小组成员概况见下表：

姓名性别年龄职

务职称组内分工1项目经理高级工程师组长2项目总工工程师副组长3工程部长工程师副组长4资料员助理工程师组员5技术员

组员6技术员

组员7技术员

组员

选题理由：

在我国深水、裸岩、大直径钻孔桩施工很少见，施工难度大，可借鉴的经验少。水中基础施工是XXXX库区大桥控制工期的关键，通过QC攻关可以提高施工质量，加快施工进度。三

、选择课题四

、现状调查

在水深、流急、河床裸露的条件下，我国深水裸岩钻孔桩施工很少见，施工难度大。在本桥的施工中，我们查阅了深水基础的有关资料，虽然在深水基础施工方面有不少成功的经验可以借鉴，但对于深水裸露的嵌岩桩基则缺乏经验。通过调研，深水裸岩桩基的施工技术难点如下：1、桩基施工平台的定位与固定及大直径桩基的施工质量控制。2、XX库区大桥跨越闽江库区，桥位处常水位最大水深41.6m，属深水作业，施工技术难度大。3、钻孔桩嵌入微几化花岗岩20~35m深，岩石饱和和单轴抗压强度标准值达128Mpa，钻孔不确定因素多，受库区水位变化影响大。4、桥位处为裸岩，岩石强度高，护筒下放困难。岩石强度高，局部岩石倾斜。5、桥位处江面宽，且为高桩承台，水上施工设施设备投入多。6、桥址处位于当地水产养殖区，环保要求高。五、设定目标及

目标可行性分析钻孔桩施工一次完成，质量检验合格率98%

目标可能性分析1、公司及项目部对该课题高度重视，对QC小组活动给予了大力支持，派技术、质检部门一起进行指导，攻关。

2、项目部委托XXXX勘察设计院对钻孔桩进行指导检测和试验，为实现目标提供技术保证。3、作业队具有丰富的施工经验，制定合理，可行施工方案，结合本小组工作实际及钻孔桩桩机操作手的工作经验，我们认为，存在的主要质量问题经全体成员的共同努力，目标一定能够实现。通过现场检测得到如下数据：序号项目允许偏差范围检查总数缺陷频数缺陷累计数缺陷累积百分比备注1中心偏位50mm165541.6纵、横向2倾斜度小于2%82758.3

3孔径不小于设计值82975

4沉淀厚度≤50mm821191.7

5孔深不小于设计值8112100

合计

481212100

中心偏位倾斜度孔径沉淀厚度孔深36912002550751005222141.6%58.3% 75%

91.7%累计百分比（%）频数（次）根据调查的结果制成排列表六、原因分析因果图机人深水裸岩钻孔成桩控制机械设备不稳定对工艺理解不透对操作者培训少质量责任不明确环地质条件复杂法料钢筋笼变形工艺流程不严密受水位影响大要因确认表序号末端因素验证方式验证结果结论1质量责任制不明确现场调查质量责任制落实不到位，将形成管理混乱，分工不明，责任不清，工程质量不能保证，因此必须分工明确，确定责任人。要因2对操作者培训少现场调查桩基操作的熟练的程度将直接影响到桩基的质量，现场调查表明，熟练的桩基操作工人少，必须对新上岗的操作手进行强化培训，加强桩基质量。要因3对工艺理解不透现场调查施工前，专业技术人员已进行了详细的技术交底，对施工工艺、质量进行交待，关键部位节点都做了详尽的交底。非要因4机械设备性能不稳定现场调查对于机具设备的使用和操作，在施工前已经派专人进行负责，并且组织了有关人员进行了机具设备的操作培训非要因5工艺流程不严密现场调查在施工前编制的施工工艺流程经过了建设单位、设计单位、监理单位、施工单位的认真检查，但仍不能满足现场施工的需要要因6地质条件复杂现场调查由于常年冲刷，河床几无覆盖层，大多数为光板裸露基岩，岩面高差大，给施工带来了极大的困难。非要因7受水位影响大现场调查有一定的影响，但是可以加以预防非要因8钢筋笼变形现场调查经检查符合要求非要因七、制定对策

经过要因确认，我们认为质量责任制不明确、对操作者培训少、工艺流程不严密等三个因素为主要因素。小组成员认真分析讨论，制定对策如下：序号要因目标措施执行人检查人完成时间1质量责任不明确明确责任人员按要素分配，明确责任。加强职工思想教育，增强责任心，突出质量精品意识施工前2对操作者培训少加强培训根据工序作业要求对工人进行专业技术培训施工前3工艺流程不严密按照规范要求并结合实际制定可行的施工指导书组织人员认真学习规范、标准，并深入施工现场结合施工实际制定施工作业指导书施工前八、对策实施

根据制定的对策表，我们QC小组进行了逐条实施。每道工序严格按施工方案精心施工，对不符合要求的及时纠正、调整，所有实施计划我们均做到按期完成浮式平台的设计和拼装钻孔桩钢护筒的形成、下放定位钻头选择和成孔施工工艺的确定大直径桩基的施工质量控制NO.1NO.4NO.2NO.3浮式平台的设计和拼装实施一

根据地质情况可以看出，由于主墩桥位处水深且无覆盖层（水深达25-40m左右），使用刚性平台施工钢管桩打设困难，稳定性不足，钢管桩用量大，成本高，基本上无法实施，所以主墩只能采用浮式平台进行施工浮式平台载体采用2艘300t运砂船，万能杆件拼装纵梁和横梁。纵梁和横梁通过异性件进行有效的连接。浮式平台纵梁上架设跨度29m，载重量40t的定型龙门，作为桩基施工和承台施工时的起吊设备。浮式平台在钢结构加工场码头拼装好后采用拖船拖至墩位处，在全站仪的导向下进行定位锚固。

单个平台抛8个单重10t的混凝土重力锚进行浮船锚固。抛锚前，先用全站仪将锚的位置放样出来，然后进行抛设。抛锚时需要采取100t平板驳将锚投放在预定位置。平台初略就位后将锚链与平台万能杆件固定，通过收紧锚链对平台进行微调。

每个平台上有专职技术员，且在码头钢管桩上有水位监测标尺，每天如发现水位变化超过1m时，及时上报项目测量队，对平台进行监测并调整平台，以确保桩信准确，钻机正常钻进钻孔桩钢护筒的形成、下放定位实施二主桥钢护筒采用12mm厚钢板卷制，底口4m范围采用16mm卷制。护筒底口和顶口均加了1道50cm高的加强圈，加强圈采用12mm厚钢板卷制。根据现场的起吊能力，钢护筒在制造厂内接成6m一节，采用运料船从临时码头运至墩位处。

保证钢护筒的准确定位及竖直度，在导向架顶及施工平台底各设置一层定位导向架进行定位。定位导向架采用钢桁结构，由焊接在钻孔平台上的钢框架组成，导向架总长4.5m。护筒安装采用运料船运输至浮式平台喂料区，通过浮式平台上龙门进行起吊安装。自由下放到河床底后，龙门起吊振动锤振动下放钢护筒

钢护筒在岩面振动下沉之后，由于其插打入河床深度不足于保持自身稳定，需要将其与平台顶面靠紧固定（竖向在水流涨落的情况下可上下活动）。固定时采用如右图所示顶托将护筒顶紧

钢护筒首次插打一定深度后，采用φ2.17m直径的冲击钻头在孔内钻孔，并将钢护筒与钻进的高差控制在1m左右，以防止扩孔过大时钢护筒突然滑落。开钻时排渣采用反循环或掏渣筒进行。钻进1m左右后可投土造浆，并提钻采用振动锤继续振动下沉钢护筒，直至护筒不下沉，再采用φ2.17m直径的冲击钻头继续钻孔，直到护筒外不漏浆（入岩深度3m左右）即可更换正常钻锤进行钻孔施工。护筒插打至岩层3m左右基本不漏浆后，为了使得护壁效果更好，可以投入1t左右的袋装水泥，防止由于压力差过大再次漏浆顶托钢护筒施工质量控制措施

①、场内制造和现场对接时，确保钢护筒的垂直度和圆度，采用吊铅球测量。②、下沉时的起吊孔及起吊绳必须完全对称。③、在钢护筒下游侧底口1m处焊接一吊耳，下放时穿好钢丝绳（可抽出来），预防护筒在水流作用下往下游偏移时可以进行矫正，需要提前在上游停放一艘船并抛锚固定。④、为了能准确测量护筒下口偏位和垂直度，下放前，用φ10圆钢在护筒底口焊接一十字撑，在十字撑中间系上尼龙细线，尼龙细线上端接一小浮球，尼龙线的长度刚好可以使得小球在水下10～50cm以内，保证在人眼可测范围内对小球的居中情况判断钢护筒底口的位置（确定钢护筒的垂直度）

⑤、钢护筒在安装过程中随时测量垂直度，尤其是在入土前必须对垂直度进行测量。

钻头选择和成孔施工工艺的确定实施三1.钻机的选用根据施工经验，分析比较地质情况，采用正循环冲击钻机成孔，冲击钻机钻头选用铸钢制成的四瓣实心冲锤，重约10t。施工区域内主要为弱风化花岗岩，不但坚硬，而且韧性大，给冲击钻施工带来较大困难。施工时，选用直径1.79m，新材质破岩耐磨合金钢冲锤，并用耐磨合金焊条堆焊锤牙，有效克服了冲锤损坏严重的难题，同时也减少了修锤工作量，加快了冲击成孔的进度。2.泥浆的制备及开孔施工。由于施工平台距河床较高，造成护筒内有28米的空钻深度。开孔前在孔内投放粘土，并加适量粒径不大于15cm的块石。当钢护筒内泥浆性能指标满足施工要求后开孔钻进。3.钻机开钻时，低冲程冲砸。冲砸至护筒底口下3～4m，加大冲程正常钻进。在护筒范围内钻进时，保持匀速，勤松绳、勤补浆。4.检孔、清孔。钻孔达到设计标高后，对孔位、孔径、孔深、孔形和孔底地质情况等进行检查，孔位偏差均未大于5cm，倾斜度不大于1%。终孔检查合格后，迅速采用泥浆正循环高压快速清孔，并用泥浆分离器分离钻渣，一般10h左右可达到要求。大直径桩基的施工质量控制实施四1.主筋Φ28螺纹钢筋采用直螺纹套筒连接，相比焊接极大的提高了施工效率。钢筋笼安装下放后，用型钢将钢筋笼固定在平台上，以承受钢筋笼自重和防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮，确保钢筋骨架位置准确，不会发生倾斜和移动

2.混凝土浇筑采用“隔水球法”，首批混凝土量达到26m³，导管埋深达3m，保证了水下砼质量及首埋导管深度

3.护筒底脚的处理：由于岩面起伏不平，钢护筒在插打过程中护筒底脚易扭曲变形,产生漏浆、卡钻事故。施工中采取向护筒内投置适量片石、灌注水泥、粘土并护筒跟进方法，边冲边投

4.漏浆、坍孔的处理：在砂岩和砂卵石地层钻孔易出现漏浆、坍孔，在钻进通过该地层时控制钻进速度，采取小冲程钻进，适当增加泥浆浓度和适当添加水泥造浆，稳定孔壁针对施工容易出现的问题采取以下具体措施：

派专人每天对钻进和泥浆指标进行记录，对钻进和泥浆指标进行调整，将其对成桩质量的影响降低到最小程度

针对操作者培训少的情况，我们聘请了有经验的专家对工人进行技能培训和岗前考核，经考试合格后方可上岗。通过培训使工人能够理论联系实际，对相应工作有了一定深度的认识

针对工艺流程不严密的问题，派任浩懿专门负责研究规范，并深入施工现场和现场施工人员共同研究施工中存在问题，并同专家进行研究探讨，对钻进和泥浆指标等进行调整，对工艺流程进行细化，严格监控

由于采取的措施得力，保证了钻孔桩施工的顺利进行，4#墩6根桩经检测全部为I类桩，达到预期目标。十一、巩固措施措施2、与各方面的专家、学者进行交流总结，更好的提高业务能力和管理水平，为企业创造更高的经济效益和社会效益。1、计划将深水裸岩钻孔桩施工工艺纳入公司施工作业指导书中，形成公司施工作业标准化体系的一部分。3