解决振动沉管碎石桩的下料问题

解决振动沉管碎石桩的下料问题小组名称：河南省第二建设集团有限公司星火QC小组课题类型：攻关型小组注册编号：YEJ-2015-25-01课题注册编号：YEJ-KT-2015-25-01发布人：李亮河南二建基础施工分公司凤湖人家项目二0一五年十一月目录TOC\o"1-1"\h\z\u一工程概况 1二QC小组概况 1三现状调查 1四选题理由 3五课题目标 3六制定对策 3七对策实施 4八效果检查 11九巩固措施 12十总结与今后打算 12PAGE12一、工程概况“凤湖人家”建设项目位于河南省新乡市平原新区行政五路以东、昆仑山路以西，行政六路以南,岷江路以北,共计12栋单元楼,总建筑面积10万平方米,总造价约为1亿7千万；1#楼-8#楼基础下采用沉管挤密碎石桩和CFG桩多桩型复合地基，碎石桩直径为Φ500mm,有效桩长为6m;碎石桩共计5226根。工程工期为2015年7月10日～2015年10月31日。二、QC小组概况小组简介小组名称星火QC小组组建日期2015年7月20日小组类型攻关型活动时间2015年7月-2015年10月小组人数10人注册号YEJ-2015-25-01活动制度每周活动次数不少于1次,根据具体情况增加活动次数；考勤制度小组成员不得无故不参与小组活动,出勤率不少于96%；小组成员参加QC学习时间均在48小时以上。小组成员情况序号姓名年龄文化程度职务组内分工1刘凯32本科分公司经理组长2赵志龙45本科项目总工副组长3程立46大专生产经理工地生产组织4汪定安52大专质检科长质量检查5李亮28本科技术员技术交底6张辉32本科资料员统计分析7时鹏章27本科实验员实验检测8董子龙24大专材料员材料配合9谢卫陈53大专工长工地配合10苏天勇47高中安全员安全监查三、现状调查2015年7月10日—7月13日为试验阶段，先施工6#楼碎石桩，6#楼碎石桩桩径Φ500mm，有效桩长6米，空桩约为3米。在试打过程中，出现了下料困难的情况。随即，2015年7月15日对已施工的碎石桩进行了重型动力触探试验检测,并对现场碎石桩的成桩质量情况进行了调查统计，绘制了如下表—1及图1。样本：碎石桩单桩样本数量：20根质量缺陷个数：10根(缺陷为桩体密实度松散,桩体完整性差)合格率：50%表-1碎石桩桩身质量问题原因检查统计表序号影响桩身质量因素存在个数比例（%）序号1施工人员操作不当11012桩管难以下料77023原材料不合格1103图1检查桩身质量问题示意原因分析:2015年7月20日召集了全组人员召开碎石桩施工桩管难以下料问题分析会，从影响碎石桩桩管下料的的各个方面进行了认真的总结分析。据《凤湖人家岩土工程勘察报告》，碎石桩处理的土层标高为70.76—76.76m左右，该场地此标高范围内地层：第6层为粉土，第7层为粉质粘土，均为液化层，由于振动沉管过程中的振动作用使该土层土体液化对桩管活门产生较大的浮力作用，导致桩管活门在桩底标高位置附近无法打开，从而导致桩底标高向上3米左右桩体密实度松散，完整性差。故得出结论:桩管活门无法打开是导致难以下料的原因。四、选题理由碎石桩桩体的密实度及完整性决定地基液化处理结果的好坏；碎石桩桩体对粘性土的置换率的高低对提高地基的整体稳定性和抗破坏能力起重要作用；本工程争创中州杯，质量要求高。五、课题目标1、解决振动沉管碎石桩的下料问题，确保60天内完成碎石桩施工。2、振动沉管碎石桩的桩体密实比率达到85％以上。六、制定对策小组全体成员在组长刘凯的领导下，针对振动沉管碎石桩难以下料问题制定出如下对策措施，以便达到预期目标。要因序号对策目标措施负责人地点时间桩管难以下料（桩管活门无法打开）1振动沉管至桩底标高后，向上振动提升3米待桩管活门打开后再反插确保桩底标高向上3米形成有效桩体1、反复反插次数不低于10次2、当振动沉管至桩底标高后，向上振动提升3米后再反插至桩底汪定安现场7月21日2迫使桩管活门打开保证顺畅下料振动沉管至桩底标高后，加入石料并往桩管内灌水，使桩管活门打开李亮现场7月21日3去除桩管活门保证顺畅下料去除桩管活门后，在桩管下端加混凝土预制桩尖或钢桩尖程立现场7月23日七、对策实施对策实施1问题：桩管难以下料实施结论：不可取实施说明1、反复反插次数不低于10次2、当振动沉管至桩底标高后，向上振动提升3米后再反插至桩底实施情况1、7月21日由汪定安现场负责，反复反插次数不低于10次，振动沉管至桩底标高后，向上振动提上3米后再反插至桩底标高实施结果此方法实施后虽有一定的效果，但没有从根本上解决桩管不下料的问题，且无法保证桩体密实度和完整性图2图2虽经反复大幅反插，石料仍无法或很少进入桩底向上3米有效桩长位置，而是留在了空桩部分虽经反复大幅反插，石料仍无法或很少进入桩底向上3米有效桩长位置，而是留在了空桩部分，如图2所示对策实施2问题：桩管难以下料实施结论：不可取实施说明振动沉管至桩底标高后，加入石料并往桩管内灌水，迫使桩管活门打开。实施情况7月21日由李亮现场监督，振动沉管至桩底标高后，加入石料并往桩管内灌水，加水至桩管完全灌满，然后振动拔管。实施结果此方法实施后效果明显，桩管下料顺畅。但此方法由于在施工中使用大量的水，使施工场地泥泞松软，桩机无法行走，施工速度太慢；而且影响了土体液化处理效果，复合地基承载力难以保证。右图为工人正在向桩管内灌水右图为工人正在向桩管内灌水对策实施3问题：桩管难以下料实施结论：可取实施说明在桩管底端端加钢桩尖。实施情况7月23日由程立组织实施，先将桩管底部活门去除，在桩管底部加钢桩尖。实施结果此方法实施后效果明显，桩管下料顺畅。钢桩尖钢桩尖从以上3种对策实施的情况来看，加钢桩尖可以达到较为理想的效果，但成本较高。1个钢桩尖的成本为80元，需用桩尖个数约为5000个，成本约为：80×5000=400000（大写：肆拾万元整）经过我们QC小组认真总结并分析讨论后后，决定从桩管本身着手，对桩管结构进行改进。终极措施：改进桩管结构我们星火QC小组发明了一种具有防堵功能的桩管，从根本上解决了因桩管活门无法打开而导致无法下料的问题，实施后，下料顺畅，效果明显。下图为改进后的桩管示意图改进后的桩管示意改进后的桩管示意图原桩管原桩管改进后的桩管改进后的桩管弹簧锤装置弹簧锤装置下为本措施申请发明专利的说明书：说明书一种具有防堵功能的桩管技术领域：本发明涉及一种建筑施工工具，特别是一种具有防堵功能的桩管。背景技术：在盐渍强度低或地下水位较高的软弱建筑地基，需进行振动沉管碎石桩施工，在施工过程中由于振动作用，土地液化对桩管内活门产生较大的浮力导致活门无法打开，石料不能从管内排出，目前，解决此问题有以下三种方法：①加混凝土预制桩尖，②反复大幅反插，③在桩管内灌水，上述方法存在成本高或效率低或影响下一步的施工。本发明目的是提供一种成本低、效率高和效果好的一种具有防堵功能的桩管。本发明的技术方案是，（权利）。本发明与现有技术比较具有成本低、效率高和效果好的显著优点。附图说明：图1是本发明的结构示意图。具体实施方式：本发明有下述实施例，如图1所示，两个导管对称地固定于桩管的内壁上，在桩管下端口封闭，在所述限弹簧限位板的下方设有防护罩，此防护罩固定于弹簧限位板的端面上，重锤置于所述防护罩内，所述重锤的上端面上设有导杆，此导杆滑配于所述弹簧限位板的孔中，弹簧套设在弹簧限位板与重锤之间的导杆上，钢丝绳穿于所述导管中与所述导杆上端孔连接，在桩管的上方设有一杆分别与所述导管内的钢丝绳上端连接，卷扬机的钢索绕过滑轮与所述导杆的中部连接。重锤的初始位置，当活门关闭状态时，弹簧处于维压缩状态。本发明的工作原理是，当活门未能打开时，通过卷扬机将重锤向上提升到弹簧压死状态后，卷扬机放绳，重锤下落，同时弹簧由压缩状态释放能量对活门进行撞击，便可将活门打开，石子便可从出料口顺利地注入土体内。权利要求：1、一种具有防堵功能的桩管，包括桩管和活门，其特征在于：两个导管对称地固定在所述桩管内壁上，所述导管的下端设有封门导管口的弹簧限位板，在所述弹簧限位板的下方设防护罩，重锤的上端设有导杆，所述导杆置于所述保护罩内且与所述弹簧限位板上的孔滑配，所述弹簧套设于重锤上端面与弹簧限位板之间的导杆上，两个钢丝绳分别穿于导管内，其两端分别与所述导杆和桩管上方的杆的两端连接，卷扬机的钢索跨过滑轮与所述杆的中部连接。八、效果检查效果一：目标效果通过QC小组活动的实施，改进桩管结构经济有效的解决了振动沉管碎石桩难以下料的问题，桩体完整性得到了很大的提高。在2015年8月1日到8月3日的综合检查中，共抽查20个点，对抽检的20颗桩体进行重型动力触探试验检测中，发现桩体密实度为稍密的为一颗，其余19颗桩体密实度为密实，桩体完整性良好。通过对桩间土进行标准贯入试验，液化判别结果为：液化已全部消除收。达到了小组预期目标。统计结果如下表：桩体密实度统计表效果二：经济效益通过QC小组活动的实施，改进桩管结构经济有效的解决了振动沉管碎石桩难以下料的问题，节省了使用钢桩尖的费用。1个钢桩尖的成本为80元，需用桩尖个数约为5000个，节省成本约为：80×5000=400000（大写：肆拾万元整），取得了良好的经济效果。通过本次QC成果可取得预估经济效益约为40万元。效果三：社会效益通过本次QC活动，成功解决了振动沉管碎石桩的下料问题，保证了碎石桩的桩身质量，业主对我公司的基础工程施工质量效果给予了充分的肯定，同时也为项目争创中州杯奠定了良好的基础。九、巩固措施通过本次QC活动，发明了一种具有防堵功能的桩管，有效解决了在盐渍地或地下水位较高的软弱建筑地基进行振动沉管碎石桩施工的难以下料问题，分公司决定将该发明上报集团公司主管部门，为公司类似项目提供借鉴，并拟编写《软弱地质多桩型复合地基桩基施工工法》。十、总结