[QC]裸岩地层条件下的双壁围堰成槽施工工法选择[详细]

1、,裸岩地层条件下的双壁围堰成槽施工工法选择,报告人：王曌龙,中环先锋QC小组,发布目录,01,工程概况,02,小组简介,03,选题理由,04,目标确定,05,方案总体设计,06,提出方案并 确定最佳方案,07,08,对策实施,09,10,回顾展望,制定对策,效果及检查,1、工程概况,制图人：康元品 审核人：刘强 制作时间：2018年2月12日,罗家湾大桥全长845.08m，宽216m。12#及13#主墩承台高3.5米，为低桩承台，其中12#承台埋深5.1m，覆盖层厚2.06m ，13#承台埋深5.71m，覆盖层1.5m。均嵌入强风化片岩。,1、工程概况,制图人：康元品 审核人：刘强 制作时间：

2、2018年2月12日,12#墩,13#墩,覆盖层,强风化片岩层,中风化片岩层,中风化片岩层,2、小组简介,制表人：王曌龙 审核人：刘强 制作时间：2017年3月10日,2、小组简介,中环先锋QC小组于2017年2月注册，小组类型为攻关型，成员共9人，公司总工戴小松任技术总指导，项目经理徐德任组长全面负责QC工作。本小组成员通过会议学习或其他形式平均接受QC 知识培训40学时。,小组简介,制表人：王曌龙 审核人：刘强 制作时间：2017年3月10日,2、小组简介,制表人：胡维 审核人：刘强 制作时间：2016年9月15日,小组活动安排,3、选题理由,4、目标确定,QC活动目标,攻关裸岩地质条件下

3、成槽核心技术难题,在2018年汛期来临前完成主墩下部结构施工,为项目创造约600万元的效益,裸岩地层条件下的双壁围堰成槽施工工法选择,科技总结，为公司深水基础施工方面积累技术经验,5、方案总体设计,搭设平台进行桩基施工,进行围堰成槽施工,下放双壁钢围堰,制图人：康元品 审核人：刘强 制作时间：2018年2月13日,先桩后堰施工方案,6、提出方案并确定最佳方案,成槽操作平台造价,成槽施工成本,测量放线,操作工技术能力,成槽深度、宽度、垂直度及槽底标高控制,枯水期短,资源组织时间,操作平台力学分析,机械设备选型,裸岩地质,严禁爆破施工,成槽工法,环境影响,工期,成本,工法,质量,操作性难易度,制图

4、人：毕竞东 审核人：刘强 制作时间：2017年10月10日,施工对水质污染,水上作业,方案试验周期,工程地质水文,围堰下放难度,因素分析,6、提出方案并确定最佳方案,先搭设围堰成槽操作平台，并利用操作平台的贝雷架作为导向平台。成槽宽度2m，深度约9m。成槽前向水中打入2.2m宽，3.4m长的方形钢护筒，并将方形钢护筒与桩基钢护筒焊接固定。,方形钢护筒布置,成槽操作平台平面图,成槽操作平台剖面图,双轮铣成槽,6、提出方案并确定最佳方案,导向架大样图,A,A,B,设定第一次铣槽成孔为A孔，第二次铣槽成孔为B孔,需成槽宽度2m，成槽深度约9.0m。旋挖护筒内径为2.2m，一次铣槽A孔护筒布置间隔15

5、cm；二次铣槽B孔护筒埋设至相邻两A孔正中间。施工过程采用静态泥浆护壁，钻头选用适用于强中风化岩层的双底双门截齿旋挖斗钻进。,冲击钻同理,旋挖钻成槽,旋挖成槽护筒布置,6、提出方案并确定最佳方案,冲击钻机,旋挖钻机,双轮铣槽机,设备选择参数,在强风化岩层5-8m3/h，施工效率为中风化岩层中施工效率为3-5m3/h。每个围堰为106m（38幅），每幅50m3，工效取5m3/h，每幅成槽时间为10h，24小时作业，每个围堰的成槽需20天。,冲击钻额定功率55kW，在强风化岩层进尺3m-4m/24h，SR360-SR系列旋挖钻机额定功率305kW，工作效率约等同于6台冲击钻机。24小时作业，每个围

6、堰成槽需33天。,在强风化岩层0.3-0.4m3/h，施工效率为中风化岩层中施工效率为0.2-0.3m3/h。工效取0.3m3/h，A孔77h/个，B孔20h/个，若采用5台该型号冲击钻机24小时倒班作业，则每个围堰的成槽需40天。,国产徐工XTC80型。最大成槽厚度2m,单幅宽度2.8m，整机重量135t。选用22型锥齿刀具。,SR360-SR系列旋挖钻机。整机重量95t。钻头选用适用于强、中风化岩层的双底双门截齿旋挖斗钻进。,国产CK2500型打桩机。最大打孔深度80m，钻孔直径1600-2500mm，主卷扬机拉力100KN ，冲击次数5-6次/min,工作重量14t。,工作效率分析,6、

7、提出方案并确定最佳方案,冲击钻机,旋挖钻机,双轮铣槽机,设备成本分析,考虑工作荷载进行结构计算，双轮铣槽机所需最小贝雷跨径为6m。以12个月租赁时间计算，两处钢平台造价共1390万元。,旋挖钻机所需最小贝雷跨径为9m。两处钢平台造价共1001万元。,冲击钻机所需最小贝雷跨径为12m。两处钢平台造价共821万元。,每台进出场费20-30万元，800-1200元/m3。合约215万元/每围堰。,每台进出场费3-4万元，300-400元/m3。合约73万元/每围堰。,每台进出场费3000-4000元，350-450元/m3。合约77万元/每围堰。,钢平台造价,6、提出方案并确定最佳方案,冲击钻机,旋

8、挖钻机,双轮铣槽机,环境影响分析,钢平台搭设难度高；护筒埋设难度大；成槽垂直度难以控制。,需二次铣槽B孔；成槽完成后需使用反循环设备清理槽底。,另需吊车、挖机等机械配合作业；对外电要求高（或配备发电机）；成孔垂直度不佳，孔位复合难度大；二次铣槽B孔钻进难度大。,需泥浆制备，循环采用集成式泥浆处理设备，钻进过程中采用反循环出碴。安全文明施工要求较高。,采用静态泥浆护壁，且钻进过程中噪音小。对环境影响较小。,需泥浆制备，钻进过程中采用正循环出碴。钻进过程中噪音较大。安全文明施工要求高。,技术难度分析,制表人：张旭 审核人：刘强 制作时间：2017年10月5日,6、提出方案并确定最佳方案,7、制定对

9、策,选定旋挖钻机为成槽机具后，小组立即组织现场SR360R钻机于12#墩槽位西南角处进行试钻：钻进正常，约4小时可成A孔。但二次铣槽成B孔时，钻头于圆缝岩层接触不良，易偏移，进尺困难，预计1小时成孔，实际5小时成孔，质量及效率低下。,旋挖钻机仪表盘,7、制定对策,小组成员针对需要解决的问题现场研讨并召开“诸葛亮会”，运用“头脑风暴法”，拟从钻头出发，找到突破口。,经过调查选比，我们先将目光投向旋挖截齿筒钻,该钻头适用于坚硬岩层，但不适用于B孔，无法将钻入的岩屑取出,以截齿筒钻为原型，在外圈齿的基础上增加十字齿，打碎内部岩层,B孔钻头改进,7、制定对策,可替换耐磨合金截齿,固定于钻头主体上的旋挖

10、齿槽,钻进时，外圈齿先打入岩层中起到固定及导向作用，再由内部十字齿打碎整个圆截面内的岩层，以期满足成槽施工需求。,7、制定对策,二次铣槽B孔成孔需4小时，未得到较大改善，经过现场实际情况调查及小组成员分析，若钻进圆截面岩层强度分布不均匀，则继续钻进时易导致圆截面不平整，钻头在与岩层接触面上产生偏移，钻进效率低下，成槽偏离既定点位。,成槽质量及工效依旧不佳,7、制定对策,十字齿,外圈齿,钻头偏离,钻头偏离是由于外圈齿导向、固定性不佳，内部十字齿与岩层之间无水平方向的约束力。,将外圈齿与十字齿的竖向距离加大。外圈齿牢牢嵌入岩中之后，十字齿再与岩层作用,取消易疲劳的轴心连接杆，将水平截面上十字分布的

11、截齿加入竖向设计元素，增加其水平方向的约束力,7、制定对策,二次改造后的新型碎岩导向钻头,双底双门截齿旋挖斗,切换,在施工过程中，我们先使用钻头钻入岩层，达到设计深度后，再换上普通带齿旋挖钻头将底部的锥形岩层打碎平整，并将碎渣掏出。,钻头切换,8、对策实施,经现场确认，成一个B孔需约1小时，切换钻头平整与碎渣清理需约40分钟，与方案分析中旋挖钻机效率基本一致。现场取钻渣比对图纸资料，为中风化片岩，该钻头于坚硬岩层钻进效果良好。检查重复钻进后的新型旋挖钻头主体及截齿形变损耗情况，无可见损伤，该钻头结构稳定可靠。,碎岩导向钻确认,9、效果检查,水下无人机影像拍摄初检,测深仪槽底标高及平整度检测,下

12、放探笼检测成槽尺寸,为保证钢围堰顺利下放，需对成槽质量进行全面检查，拟定三种对策对槽型、槽底和槽壁进行检测。,成槽检测,9、效果检查,使用水下无人机对成槽质量进行初步拍摄检查及槽内试游,无异常情况，进行后续检测,9、效果检查,使用HD-370测深仪在GPS的引导下于成槽上方多次巡游，测出槽内点位标高，检测槽底标高及平整度是否满足围堰下放要求。,HD-370回声测深仪对成槽底面进行检测,槽底检测,9、效果检查,制图人：张旭 审核人：刘强 制作时间：2018年1月15日,将点位数据汇总于偏差图上，可知成槽底部标高及平整度满足要求。,12#墩成槽点位高程图,9、效果检查,使用反循环设备槽底清渣、清淤

13、,自制探笼成槽尺寸检测,使用反循环设备槽底清渣、清淤后组装尺寸21.91.9m探笼对成槽尺寸进行物理检测。,槽壁探笼检测法,9、效果检查,旋挖钻机于既定坐标点位下放钻头，将各点位偏角汇总于表上，进而计算出偏距，最终得出成槽槽型实测图,钻头偏位检测法,9、效果检查,槽型外边线,槽型内边线,与围堰相碰,与围堰相碰,12#墩,制图人：王曌龙 审核人：刘强 制作时间：2018年3月3日,成槽槽型实测图,将各点位偏距反映于图上，绘制槽型实测图。根据图示，找出成槽与围堰相碰处，进行二次修整。,12#主墩钢围堰顺利拼装,9、效果检查,为2018年汛期来临前完成主墩下构施工打下良好基础,社会效益,开创性地提出

14、一种双壁围堰成槽工法，为深水桥梁施工积累了宝贵经验,工法效益,工期效益,共计为项目创造(2215+1390-273-1001）=673万元收入,质量效益,成槽深度、平整度及尺寸满足施工要求，围堰下放顺利,经济效益,10、回顾展望,滠水河大桥主墩围堰成槽工法专家论证会,局滠水河大桥主墩围堰成槽工法研讨会,本次活动中，我们中环先锋QC小组一路劈荆斩棘，做到前期策划好：选定旋挖钻机为成槽设备，编写罗家湾大桥主墩围堰（安全）专项施工方案，逐步优化核心工序成槽，并研发新型钻头；过程跟踪好：现场严格按照方案执行，全程跟踪，对出现的问题积极发现、探讨与研究，优化方案；预期效果好：严格依照PDCA四阶段活动程序实施，对成槽效果反复确认，为最终达到预期效果奠定良好基础。,项目公司表扬函,主墩围堰专项方案,10、回顾展望,通过本次QC小组活动，激发了组员的积极性、创造性；增强了组员团结协作精神；通过改进方案、降低消耗，提高了经济效益；同时营造了文明，心情舒畅的作业环境。对小组全体人员综合素质评价具体如图表所示。,图表制作：张旭 审核人：刘强 制作时间：2017年12月30日,10、回