后注浆钻孔灌注桩在施工中的应用

钻孔灌注桩后注浆施工技术小组名称：南通华荣“荣进”QC小组发布人：丁宏盛朱克勤申报单位：南通华荣建设集团有限公司申报日期：二0一二年三月2012年南通市建设工程QC小组成果报告华荣建设QC成果报告-1-一、工程概况CR9027地块（未来锦城）工程位于人民东路与世伦路交叉口西南角，其中1#楼工程为32层框架剪力墙结构，建筑高度97.8m，底层一二层为小型商业并联店，三至三十二层为住宅，另外地下二层，一层地下室为自行车库，二层地下室为设备用房及储藏室，地上建筑面积14113㎡，地下面积1253㎡。根据南通勘察设计有限公司提供的设计图纸，本工程基础采用后注浆钻孔灌注桩筏板基础，筏板混凝土等级C35，板面标高﹣7.7m，板厚1900mm；灌注桩桩径600mm，工程桩桩身混凝土等级C30，有效桩长34m，单桩竖向承载力特征值为2450KN；试验桩桩身混凝土等级C35，有效桩长40m，单桩竖向承载力特征值为2600KN。共计186根桩。根据南通市天一岩土工程勘察有限公司提供的勘察报告知该场地地形较平坦，在地域上属长江下游三角洲冲积平原地貌单元。场地原来主要为农田和民房，现民房均已拆迁，表层为人工回填土，其余地基土均为河流相沉积物，部分场地堆积了建筑垃圾。其中10层粉砂层为桩基持力层。华荣建设QC成果报告-2-二、小组简介QC小组概况表表1小组名称南通华荣荣进QC小组成立时间2008年10月课题名称钻孔灌注桩后注浆施工技术注册编号HRQC-2008-4课题类型攻关型课题登记2009-6活动时间2010年3月~2010年12月年检编号HRQCJ-2010-2QC培训情况小组成员人均接受50小时的QC知识培训，大部分成员曾参加过的QC小组获得国家及省市优秀成果奖项小组人数7人制表人：丁宏盛制表日期：2009年6月5日QC小组成员简介表表2序号姓名性别文化程度职称组内职务1张建新男大专高级工程师组长2汤汉清男大专工程师副组长3沈锦林男大专工程师副组长4黄建男大专工程师组员5朱克勤男大专助工组员6钱进杰男本科助工组员7丁宏盛男本科助工组员制表人：丁宏盛制表日期：2009年6月5日华荣建设QC成果报告-3-三、选题理由钻孔灌注桩后注浆施工技术是一项旨在提高单桩桩基承载力、减少桩基沉降的灌注桩后处理技术。通过预设在桩身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩侧处的注浆阀注入水泥浆，对桩端持力层起到渗透、填充、压密及固结等多种形式的复合作用，改变桩与桩侧卵（砾）、土之间的空隙条件使之形成密实整体，从而在施工成本较低的情况下，大幅度提高了桩侧阻力和桩端阻力，实现了结构功能目标。随着建筑物规模的不断扩大，对桩基础的承载要求也不断提高，而在基岩很深的地质区域仅按传统的方法处理桩基不经济。后注浆技术可以克服泥皮效应，改变桩侧的岩土特性，提高土体的摩阻力，实现简单机械解决复杂施工工艺难题，加快施工进度，达到经济适用的目的。后注浆作为一项新技术，有一定推广前景，本工程可大大提高企业的竞争力。本工程质量目标是确保“紫琅杯”，争创“扬子杯”。课题选择：后注浆钻孔灌注桩施工技术华荣建设QC成果报告-4-四、现状调查后注浆属于建筑业十项施工新技术，QC小组没有该工艺成熟的施工经验，QC活动小组从施工技术资料多方面对“沭阳软件产业大厦、新乡嘉亿*东方明珠、济南银河大厦、”等工程的对该技术应用的资料进行了调研。认为该工艺在施工中虽然存在一些需要解决完善的问题，但是，这对本工程的桩基施工质量评优有保证，在实现本工程的经济、社会效益目标有推动价值。2009年6月1日-6月10日，本小组在现场进行了灌注桩的后注浆模拟施工，收集、整理了数据300点，其中合格267点,合格率89%，发现后注浆存在的质量问题主要表现为：注浆管堵塞、注浆量不足、注浆压力值偏小、注浆不均匀等质量问题。后注浆主要质量情况统计表序号项目频数（点）频率（%）累积频率（%）1水灰比不稳定618182注浆量不足516343注浆不均匀824584注浆管堵塞26645水泥结块39736注浆压力值偏小927100合计33100华荣建设QC成果报告-5-五、设定目标与可行性研究（1）确定目标（2）目标可行性研究可行性论证目标设定依据结论1、注浆要求不出现堵管，后注浆压力及注浆量均达到设计要求，合格率96%以上3、优势：公司领导非常重视，委派高级工程师进行指导，成员具有较强的事业心和责任感，有较强的解决难题的能力。2、难点：工程地质条件复杂，注浆压力或注浆量不容易达到设计要求；下钢筋笼时注浆管容易损坏只要努力解决注浆管保护、清水正常劈开注浆孔、注浆过程堵管、注浆量小、注浆长期压力不足等问题可达到合格率97%提高后注浆的质量，确保合格率达到97%华荣建设QC成果报告-6-本工程QC小组成员新老结合，老成员有着丰富的QC管理工作经验，新成员有着极强的求知欲望和饱满的精神状态；小组成员间沟通能力强，具有良好的团队协作精神和开拓创新能力，同时项目经理部制定了完善的管理制度和富有弹性的激励机制。本工程QC小组成员们有着良好的心理状态，若遇到难点问题，能够从容面对各种困难，及时总结经验，讨论制定切实可行的解决方案。本工程QC小组根据以往类似后注浆施工经验，同时结合桩侧后注浆特点及后注浆的有关质量标准，制定合理可行的施工方案，对完成项目的创优质量目标充满信心。目标可行华荣建设QC成果报告-7-六、因果分析要因分析表序号末端因素确认情况确认人是否要因1水灰比不稳定测定结果浆液水灰比不稳定丁宏盛是2搅拌时间短质检员抽查统计结果，实际搅拌时间未达到3分钟钱进杰是2注浆管安装及保护意识淡薄注浆管按规定进行保护朱克勤否3注浆操作程序不规范检查发现出现浆液冒出现象朱克勤是4水泥结块下雨时局部未遮盖好，导致水泥结块不能使用丁宏盛是未组织培训未安排专人施工未定期保养工人操作技能人员Man机具Machine工艺Method测量Measure环境Environment材料Material责任不落实成品保护意识淡薄工人技术水平低施工机具不洁净施工机具落后未及时更新注浆量达不到要求水泥用量不足原材料过期施工用水未达标未明确进货厂家使用前未检查注浆堵管水泥浆配比不合理注浆不均匀操作方法不当一次投料过多水泥浆拌制不均匀搅拌时间短在注浆过程有沉淀现象磅秤计量偏差大未定期校准配合比相对湿度偏大现场排水沟较多环境温度偏低未采取保护措施未定期考核后注浆质量要求控制华荣建设QC成果报告-8-5未安排专人实施设置专职培训岗位，定人组织工人技术培训黄建否6注浆堵管注水压力突然明显下降时，远大于0.8Mpa。钱进杰是7注浆压力值小注浆量达到要求、但长期注浆压力较小汤汉清是制表人：丁宏盛制表时间：2009-7-13对策表序号主要原因对策目标措施地点时间负责人1水灰比不稳定实行精确科学的计量确保水灰比的长期稳定性每桶浆液水泥用量进行过磅，用水量进行科学的计量，加强过程检查、监督，每拌浆液使用完厚再重新投料搅拌。现场2009-6-15丁宏盛2搅拌时间短加强过程监督、检查确保搅拌时间在3分钟以上1、加强现场搅拌过程监督、检查。2、派专人进行全程监督现场2009-6-15钱进杰3注浆过程不合理采取合理有效的注浆方法保证所有冲孔灌注后注浆成功注浆采用低速慢压的方法，同一根桩的注浆顺序：8m→16m→24m现场2009-6-20朱克勤4注浆管堵塞加强注浆管保护；改进后注浆埋管方式杜绝注浆堵管现象对专统埋管方式进行优化，采用单根立管双环管方式注浆；现场2009-7-2钱进杰5水泥结块或颗粒较大剔除结块并用滤网过滤＞40%的颗粒在40μm以下剔除遮盖不善的水泥，对颗粒较大的水泥进行磨细，并用滤网进行过滤现场2009-7-4丁宏盛6长期注浆压力小间歇注浆，掺外加剂注浆压力大于2.5Mpa采用间歇注浆，间歇时间宜为30～60min，掺早强剂或调低浆液水灰比等方法。现场2009-7-10汤汉清制表人：丁宏盛制表时间：2009-7-13华荣建设QC成果报告-9-七、按对策表实施精确的科学计量仪器实施前：工人操作随意，水灰比不稳定实施一：实行精确科学的测量实施后：水灰比逐渐稳定每桶浆液水泥用量进行过磅，用水量进行科学的计量，加强过程检查、监督，每拌浆液使用完后再重新投料搅拌。华荣建设QC成果报告-10-实施前：对湿磨机搅拌时间进行抽查，共抽查4盘浆料的搅拌时间，其中3盘浆料的搅拌时间少于3分钟，每盘搅拌时间统计如下：监测盘数1234搅拌时间2.3MIN2.8MIN2.7MIN3.2MIN实施后：随机抽查4盘浆料的搅拌时间，4盘浆料的搅拌时间均大于3分钟，每盘搅拌时间统计如下：监测盘数1234搅拌时间3.2MIN3.3MIN3.1MIN3.2MIN效果检查：通过加强了现场搅拌过程监督、检查，细化后的浆液有＞70%的颗粒在40μm以下。实施二：加强过程监督、检查实施三：采取合理有效的注浆方法华荣建设QC成果报告-11-采用正确注浆方法及注浆顺序，保证注浆成功实施前：注浆过程不合理，压力加压过快，注浆流量偏大、导致浆液冒出。实施后：采用低速慢压，先稀后浓的方法，同一根桩的注浆顺序8m16m24m注浆质量达到要求。制作套管施工准备下放注浆管压水打通注浆管注浆管路安装注浆分析注浆结果屏浆结束注浆拆洗设备管路注浆效果分析身测结束注浆及桩监测拌浆材料准备华荣建设QC成果报告-12-每根桩的桩侧设3根注浆管在桩的上、中、下侧，上侧注浆管位于桩顶8米以下，中侧注浆管位上注浆管下8m，下侧注浆管在离桩底面5米左右。每根立管注浆点设置环管间距1m为一组，两环管上向上各开3孔Φ8，确保每组注浆孔均匀向上注浆并能成功。注浆管安装剖面示意图改进后注浆埋管：采用单根立管双环管方式实施四：优化埋管方式华荣建设QC成果报告-13-后注浆过程发现由于工人下班后水泥未完全遮盖导致水泥部分结块，发现后立即对工人进行教育，并对所有的水泥浆液用滤网进行过滤，确保浆液细度符合要求。效果检查：细化后的浆液应保证有＞70%的颗粒在40μm以下。实施五：过滤注浆浆液华荣建设QC成果报告-14-主要问题：1、注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆。2、压浆量未达到设计要求，就出现浆液冒出地面。采取措施：1、当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为30～60min，掺早强剂或调低浆液水灰比等方法。2、如压浆量未达到设计要求，就出现浆液冒出地面时，应暂停压浆，并将压浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出，停止1h左右再进行复压，如此往复，直至达到设计压浆量。八、确认效果1、目标实现情况通过QC小组及多方人员的共同努力，后注浆钻孔灌注桩施工质量达到了预期目标，一次验收合格率达到了97%。工程施工质量得到了业主、监理及建筑行业管理部门的好评。2、经济效益后注浆钻孔灌注桩单方造价高于普通钻孔灌注桩，但同等条件下其单桩承载力远高于后者，其单位承载力费用低于普通钻孔桩。同时由于单桩承载力可提高40%~120%，可大幅度降低总桩数，同时减少实施六：确保注浆压力值达到要求华荣建设QC成果报告-15-承台混凝土用量和配筋。经初步计算，后注浆钻孔灌注桩较普通钻孔灌注桩的费用节约30%～40%，因此用于高层建筑且桩长较长时经济效益显著。3、无形效益（1）QC小组成员通过这次活动，增强了独立思考能力、塑造了团队精神，提高了业务水平及综合素质。（2）本次活动为施工现场克服施工难度，节约资源探索出一种新的方法。项目活动前活动后质量意识8795团队精神7090QC知识运用6592工作热情8093改进意识7086华荣建设QC成果报告-16-九、巩固措施及标准化通过在本工程中开展的QC活动，本小组取得了明显的成果，我们将本次活动的成功经验认真整理，归纳和上报。对QC小组本次活动的成功经验进行总结，并将本工程中利用冲孔灌注桩桩侧后注浆代替扩大头技术质量控制进行推广，应用到其它工程。将QC小组本次活动中各种行之有效的各项管理措施作为项目部今后执行的制度，坚持执行，以防止问题的再次发生。十、总结与今后打算后注浆钻孔灌注桩是一种低噪音、低震动、