恒盛东方QC【增大软弱地基上静压管桩施工的桩内返土量】

增大软弱地基上静压管桩施工的桩内返土量广州市恒盛建设工程有限公司东方QC小组发表人：李明一.活动背景（工程简介）东方电气出海口基地三期（联合厂房二）工程位于广州市南沙区黄阁工业园单层钢框架结构厂房共五跨，最大跨度36m建筑高度35.4m建筑面积56640m2基础形式采用“冲孔灌注桩（主框架柱承台下）+预制预应力混凝土管桩（地坪及大部分设备基础）”一.活动背景（工程简介）地基土从上而下由人工冲填土层（素填土，上覆碎石，平均厚度3.54m）、第四系海陆交互相沉积层（淤泥，平均厚度19.17m）、风化残积土层及加里东期花岗片麻岩组成PHC-AB600（130）共计1426根，PHC-AB500（125）共计6024根，桩间距离为2-3m（桩心距）设计桩尖为B型钢桩尖（即开口带肋板钢圆筒型桩尖）持力层为全风化花岗片麻岩层，桩尖进入此层不小于5m（设计桩长为24-36m）二.选题理由挤土效应软弱土层（淤泥层均厚20m）大量管桩（共计7400余根）安全问题1.地面隆起2.周边建筑开裂质量问题1.先压桩隆起2.先压桩倾斜削弱办法施工部署（控制挤土主方向）内部返土（减少挤土量）外部泄压（阻部分对外挤土）1.施工方向及路线2.每天施压量控制1.增大管芯内存土1.设置泄压沟2.设置排泥孔增大软弱地基上静压管桩施工的桩内返土量攻关型二.选题理由桩内返土量控制的好，可使挤土量减少1/3左右（全桩返土的理想情况）。以PHC-AB600(130)管桩为例：以外径来计算面积：π×0.32=0.283m2；以环形净面积计算：π×（0.32-0.172）=0.192m2；则，面积差：（0.283-0.192）/0.283=32.2%三.小组简介及活动进程三.小组简介及活动计划四.现状调查南沙丰庭商务中心（南沙区金州地铁站附近，由本公司施工）；东方电气出海口基地联合厂房一及接长部分（即本工程一、二期工程，由省建工施工）；东方电气出海口基地联合厂房二（即本工程，试压部分桩）返土长度比=返土长度/实际桩长四.现状调查静压管桩施工桩内返土长度比平均值约12%，大多位于5.5%-15.5%区间（即按30m桩长计算，返土长度约在1.65m-4.65m之间）五.目标设定及可行性分析为配合其他措施达到尽可能削弱挤土效应的效果，综合技术攻关小组意见，根据已有数据及相关方（顾问、技术人员等）确定，通过活动使管桩的返土比平均值达到25％以上。已有桩返土比达到25%（但占比率仅为6%）技术支持较多（已提出一些方法）总结方法、推广应用甄别归类、试验确定可达到目标六.原因分析1.操作人员无相关经验；2.静压桩机故障；3.管桩不合格；4.桩尖不合适；5.压速过快；6.填土层过硬；7.测量工具不合适。七.要因确认分工确认，综合讨论2008年10月10日确认原则：以有效证件为证明、以试验为基本方法、以数据为根据。确认一：操作人员无相关施工经验调查验证标准：施工队有过类似工程施工经验；测量等相关施工人员有相关施工经验。非要因七.要因确认确认二：静压桩机故障查阅证件、现场验证标准：桩机有合格证，进场有检修且达到合格，试运行良好。非要因确认三：管桩不合格查阅证件、现场验证标准：管桩有合格证、现场验证管桩内空心无明显内凸等阻土的部位。非要因七.要因确认确认四：桩尖不合适现场验证、分析论证标准：保证管口开口、利于进土；同时保证施工速度不过慢。确认五：压速过快现场验证标准：管桩压速应保证桩内可以返土。要因在淤泥层管桩压速达1-2m/min，属于正常压速。每下压一节测量一次返土，返土长度能随着压深的增加而增加（此种状况下的验证，为排除管口堵塞的原因，采用在无碎石且地质较软处进行）非要因七.要因确认确认六：回填土过硬现场验证标准：管桩直接下压、填土充满管口的情况下，返土量与无填土充满管口的情况基本持平。确认七：测量工具不合适现场验证标准：测量工具能较为准确（误差0.5m以内）测量出返土长度，以便对活动效果及方案做出正确判断。要因非要因七.要因确认八.制定对策九.对策实施对策实施一：更换合适桩尖在保证施工速度的前提下，对于何种桩尖更利于桩内返土，小组决定采用试验的方法进行。除了标准图集上的A（钢板带十字刀）、B（带肋直圆筒）两种桩尖外，小组还自制了四种桩尖进行试验。九.对策实施通过实验，以30m桩长为例，对于压桩速度等予以综合考虑，对各种桩尖形式择优选取。九.对策实施效果检查一：采用锯齿形圆筒开口桩尖，可使桩内返土比达到27%，且压速也有保证。九.对策实施对策实施二：去除过硬的填土层对于防止较硬的填土层堵塞管桩口的现象的发生，决定采用引孔的方式来去除此层阻碍，以便于返土。通过测试可以发现，自引孔相对于用送桩器引孔或钻孔引孔，其施工便利，对施工速度影响不大（基本每根桩的施工时间增加1-10分钟）。九.对策实施效果检查二：采用管桩自引孔，可使桩内返土比达到再增加5%左右，且施工难度不大。十.效果检查通过本次QC活动，使得软弱地基上静压管桩施工的返土比达到30.2%，达到了活动的目标，为此可减少约1/9的挤土量，削弱了挤土效应。十.效果检查0102030活动前目标值活动后返土比12%25%30.2%返土比十.效果检查经济效益十.效果检查经济效益十一.巩固措施十一.巩固措施此方法对“软弱地基上满布密集管桩静压施工综合技术研究”做出了重要贡献，并成为之后形成工法的重要组成部分。十二.总结及今后打算使我公司在施工质量、质量控制水平、管理方式上得到了监理和业主的好评及信任。通过此次QC活动，不仅巩固和增加了个人QC知识，也提高了小组成员的团队精神，同时带动了施工人员的质量意识。十二.总结及今后打算对于活动中得到的经验和教训，我们将继续发扬好的工作作风和办法，改进不足的地方。并对于以后工作中出现的质量难题开展新一轮的PDCA循环。虽然对于静压桩返土问题得到了解决，但接下来冲孔灌注桩及基础承台支护等问题仍亟待解决，下一步本QC小组课题拟订为《攻克软弱地基上冲孔灌注桩成孔过程塌孔的难关》。