抗拔桩施工成孔质量的控制(QC)

抗拔桩施工成孔质量的控制发布人：夏源发布时间：2012年11月祁文睿QC小组`一、选择课题-工程概况北京市通州新城运河核心区是北京新商务中心区，北京国际新城的示范区。北环环隧工程位于核心区北区，建成后机动车交通将引入地下，以达到净化地面交通的目的，是实现建设运河核心区复合型地下空间规划的重要工程之一。本工程分为四个标段，我部承建的Ⅲ标位于环隧东部，主隧道全长402米，联络通道及出入口等附属隧道全长732米，工程全部采用明挖法施工，施工区域划分为一体化施工区及非一体化施工区。本标段总造价3.0212亿元，其中主体工程1亿6445万元，专业分包6202万元，暂定金4000万元。工程所需混凝土45752m3，钢筋13307t。一、选择课题-课题简介潜水~承压水图例：承压水考虑到其结构体积较大，地下水位较高，为防止结构上浮，在主体结构底板底下设计“抗拔桩”，依靠桩身与土层的摩擦力来抵消土壤中水对结构产生的上浮力。本工程抗拔桩为钻孔灌注桩，由于地质原因，采用旋挖钻机成孔。抗拔桩桩长为15m，桩径为1m，桩间距离为2~3m，混凝土强度等级为C30，桩顶标高为5.3m，桩底标高为-9.7m，路面高程为23.3m，其地质几乎全部为中砂，少部分掺有细砂。其成孔难度大，易塌孔，桩身质量难以控制。一、选择课题-小组简介小组名称祁文睿QC小组注册登记号小组类型现场型小组成立时间2012年3月15日序号姓名性别年龄学历职务组内分工培训时间1祁文睿男31硕士项目经理组长120h2夏源男33博士项目总工程师副组长100h3宋锋男29本科项目生产副经理组员90h4王继东男29本科项目安全副经理组员90h5章睿男28硕士项目工程部部长组员90h6王建良男33专科项目部测量队长组员90h7陈涛男36专科项目部实验室主任组员90h8马雯雯女31本科项目部资料室主任组员90h9李洁女28本科项目计划部部长组员90h10王伟威男24本科项目部技术员组员90h11刘长荣男24本科项目部技术员组员90h12余峰男25本科项目部技术员组员90h一、选择课题-选题理由二、现状调查抗拔桩总体调查表完成桩数（根）完成时间（天）首检成孔合格数（根）首检成孔合格率终检成孔合格率15111386.67%100%我部抗拔桩于2012年3月27日开始施工，首先进行施工的部位为K3-5仓，为了查明抗拔桩成孔质量问题及施工进度缓慢的原因，小组成员于2012年4月7日开始调查已完成15根抗拔桩成孔质量情况。小组成员从抗拔桩成孔工艺流程及施工环境入手，通过查验施工记录、影像资料、第三方试验等方式，调查了抗拔桩成孔施工所存在的问题。0246810125-15-25-35-45-55-65-75-85-95-105-115-125-135-145-15桩号小时二、现状调查抗拔桩成孔质量问题调查表序号问题类别频数累计累计率A塌孔161676.19%B重直度偏差1174.76%C孔位偏差1184.76%D二次清孔后沉渣过厚1194.76%E孔深较大2219.52%76.19%4.76%4.76%4.76%9.52%塌孔重直度偏差孔位偏差二次清孔后沉渣过厚孔深较大抗拔桩成孔过程中发生次数较多为塌孔现象，成为影响成孔质量最为主要的问题。三、设定目标计划通过QC小组活动提高抗拔桩成孔质量并提高施工进度，首次检查成孔合格率达到95%；保证塌孔率降至10%以内。86.67%95%82.00%84.00%86.00%88.00%90.00%92.00%94.00%96.00%活动前活动后106.67%10%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%活动前活动后设定依据:1、小组成员在类似土质成孔的调研发现，一般此类土质较好的成孔工艺塌孔率均在10%左右2、若完全解决塌孔问题，则首检合格率为：1-（1-86．67%）×（1-76.19%）=96.83%若按1）中分析，达到塌孔率10%的目标，则首检合格率：1-（1-86．67%）×（1-76.19%×90%）=95.81%因此将首先检验合格率定为95%是完全可行的四、原因分析小组成员分别从人、机、料、法、环、测六个方面进行了分析,形成图表如下:成孔质量人机环料法测砂性土质地质较差安装完成后未检测桩机重直度校验不准准备不足降水过低设计变更突然交底内容不细方案、交底不到位施工队经验不足方案可行性不足无地层施工经验桩机无法平稳施工地质较软放线未复核孔位放线偏差放线标志破坏放线失误未对放线标识保护未重新配制泥浆密度偏小膨润土量不足护筒下沉护筒长度不足护向埋设太浅清孔未补水清孔方法不正确四、原因分析-要因确认要因确认表序号末端因素验证方法验证结果验证人1降水水位过低现场量测降水水位均低于基坑底3m王建良2砂性土质现场调查基底至桩身范围内,全部为砂性土宋锋3施工准备不足现场调查施工前”三通一平”均已到位王继东4方案交底不到位调查分析方案具有可行性,交底具有针对性章睿5施工队经验不足调查分析施工队主要技术人员虽有经验,但不尽职李洁,宋锋6桩机自身重直度未较验调查分析桩机进场后,经设备部门检验合格后使用夏源四、原因分析-要因确认要因确认表序号末端因素验证方法验证结果验证人7地质较软,桩基施工不平稳现场调查无水砂土地质较软,桩机施工时有抖动陈涛8孔位放线偏差现场测量孔位放线均换手复测,且有对下交底王建良9放线标识未保护现场调查放线标识均已保护刘长荣10泥浆密度过小现场试验泥浆密度为1.1kg/cm3小于交底要求的1.2~1.3kg/cm3陈涛11护洞长度不足,且有下沉现象现场测量护筒未按要求采用4m长护筒,且未将护筒固定余峰12清孔方法不正确现场调查清孔时未及时补水章睿四、原因分析-要因确认要因确认一、二末端因素:砂素土质中,降水水位过底标准:降水水位应低于基坑1.5m,小于护洞高度降水井平均水位标高基底标高高差护筒高度2.18m5.3m3.12m2m对比记录表由于砂质土中,在无水的情况下土的粘聚力非常小,易流失,极易造成前期塌孔现象要因确认人:王建良、宋锋四、原因分析-要因确认要因确认三末端因素:施工准备不足标准:三通一平到位,混凝土有条件及时进场并浇注,钻机也孔后,30分钟内灌注成孔时间与灌注时间差平均值三通一平是否到位15分钟是查验记录表通过混凝土浇注记录与成孔验收合格时间进行对比,以及现场实地调查发现,施工准备充分非要因确认人:王继东四、原因分析-要因确认要因确认四末端因素:方案交底不到位标准:方案有审批,交底及时有记录是否及时交底方案是否审批是否有交底会资料是是是查验记录表通过混凝土浇注记录与成孔验收合格时间进行对比,以及现场实地调查发现,施工准备充分非要因确认人:章睿四、原因分析-要因确认要因确认五末端因素:施工队经验不足标准:施工队应有相应的资质经小组成员查验后发现,施工队相应的资质齐全,且主要技术人员均有至少5年的施工经验,虽有不尽职的表现,但主要技术要点把握到位.非要因确认人:李洁、宋锋四、原因分析-要因确认要因确认六末端因素:桩机自身垂直度未较验标准:进场时应有出厂合格,检测证明等设备报验资料经小组成员查验后发现,进场合格证件,检测报告齐全,实地查验机械,为使用不足3年的较新设备非要因确认人:夏源四、原因分析-要因确认要因确认七末端因素:地质较软,桩机施工不平稳标准:桩机底部受力应均匀无水砂土地质较软,桩机施工时抖动较严重,同时每钻二至三次,均要重新调整机器,影响施工进度的同时,成孔质量难以保证要因确认人:陈涛四、原因分析-要因确认要因确认八末端因素:孔位放线偏差标准:孔位放线准确,有文字记录,有换手复测记录是否按点放样是否进行交点是否有文字记录是否复测是是是是查验记录表通过检查放线资料,发现无孔位放线偏差的现象非要因确认人:王建良四、原因分析-要因确认要因确认九末端因素:放线标识未进行保护标准:放线标识应由施工队与项目部人员共同维护至成孔施工前经QC小组成员实地查验,放线标识均被标识非要因确认人:刘长荣四、原因分析-要因确认要因确认十末端因素:泥浆密度过小标准:泥浆密度为1.2~1.3kg/cm3经QC小组成员实地查验,泥浆密度为1.1kg/cm3小于交底要求的1.2~1.3kg/cm3泥浆密度过小,孔壁无法形成有效的泥皮，易造成塌孔，影响成孔质量要因确认人:陈涛四、原因分析-要因确认要因确认十一末端因素:护筒长度不足，且有下沉现象标准:护洞长度要求使用3~4m，且施工前进行砸实，用粘土或原土封边经QC小组成员实地查验,护筒实际长度不足2m，且施工前未进行砸实。由于无水砂土高度达到3m以上，若不砸入硬实含水砂土中，护筒在施工过程易下沉，造成标高控制不准，且出现前期塌孔现象，影响施工质量要因确认人:余峰四、原因分析-要因确认要因确认十二末端因素:清孔方法不正确标准:清孔应采用二次清孔，清孔时应有专人负责补水经QC小组成员实地查验发现，抗拔桩在进行清孔时，未指定专人进行补水，这样易造成孔内外水土压力不平衡，出现后期塌孔现象要因确认人:章睿五、要因确认要因确定表序号末端因素验证方法验证结果验证人要因确认1降水水位过低现场量测降水水位均低于基坑底3m王建良是2砂性土质现场调查基底至桩身范围内,全部为砂性土宋锋是3地质较软,桩基施工不平稳现场调查无水砂土地质较软,桩机施工时有抖动陈涛是4泥浆密度过小现场试验泥浆密度为1.1kg/cm3小于交底要求的1.2~1.3kg/cm3陈涛是5护洞长度不足,且有下沉现象现场测量护筒未按要求采用4m长护筒,且未将护筒固定余峰是6清孔方法不正确现场调查清孔时未及时补水章睿是六、制定对策要因对策制订表序号要因对策对策目标具体措施实施地点负责人完成时间1降水水位过低更换小功率水泵水位符合方案要求加强降水水位监测,确保水位符合方案施工现场王建良2012.4.102砂性土质换填土减少塌孔与桩机平稳施工1预留130cm原状土2上辅50cm砖渣施工现场宋锋2012.4.103地质较软,桩基施工不平稳换填土减少塌孔与桩机平稳施工1预留70cm原状土2上辅50cm砖渣施工现场宋锋2012.4.104泥浆密度过小调整泥浆密度确定最优泥浆配比1试验确定最佳比重2及时更换置换出泥浆施工现场陈涛2012.4.125护洞长度不足,且有下沉现象更换护筒长度,压实护筒减少由于护筒而造成的质量问题更换护筒长度,压实护筒施工现场章睿2012.4.126清孔方法不正确严格按交底要求清孔减少沉渣与确保桩长1施工人员技术陪训2现场技术员指导施工现场夏源2012.4.12七、对策实施实施一针对：降水水位过低、砂性地质及桩机无法平稳施工的问题实施:QC小组进行了讨论，分别提出了加设钢板与预留原土并铺砖渣的方案，考虑到钢板的数量及二次倒运费用，小组决定采用了预留原土并铺砖渣的方案。效果：降水井水位上升并不明显，6小时内仅上升10cm左右，至4月12日基本回升至基底下1.5m，于当时更换小功率水泵进行持续抽排水工作，使基底水位控制在1.5m。桩基能够平稳运行七、对策实施实施二针对：泥浆密度过小的问题实施:要求现场在基坑内加工两套水箱，其尺寸均为5m×5m×1.5m，一个做为泥浆池，一个做为废浆处理池，调查中发现，每根桩要耗用一箱泥浆的90%以上。因此在解决泥浆密度过小的问题中，以“一箱水加多少膨润土”做为试验内容进行试验，既可满足泥浆配比要求，又省去了施工人员测试泥浆密度的繁琐。效果：2012年4月12日完成了试验工作，得出了“一箱水应加入2.5吨膨润土”的结论，并于当日试验两根抗拔桩，未出现塌孔现象。七、对策实施实施三针对：护筒长度不足且有下沉的问题实施:QC小组成员要求施工队按要求提供大4m护筒，替换原2m护筒。由于护筒埋设较浅，极易造成孔口坍塌形成塌孔现象。在实施中，要求将护筒埋入原状土中并压实，成孔以后进行护筒标高的复测工作。效果：使用长护筒并砸实后，未出现前期塌孔现象。七、对策实施实施四针对：清孔方法不正确的问题实施:由QC小组成员、工程部部长负责交底工作，同时组织相关施工人员进行了质量教育，主要学习《项目质量计划》、