超大直径钻孔灌注桩施工质量控制

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1、 超大直径钻孔灌注桩施工质量控制超大直径钻孔灌注桩施工质量控制 -广中江 TJ12 标钻孔灌注桩施工 QC 小组 申报单位：中交二航局第二工程有限公司申报单位：中交二航局第二工程有限公司 一、工程概况一、工程概况 广中江高速公路项目第 TJ12 合同段番中大桥位于中山市黄圃镇大雁村与广州市番禺区放马村之间，线路呈北东方向，中部跨越洪奇沥水道（内河 I 级航道） ，桥梁结构形式为 75+130+365+130+75m 独柱双塔中央双索面半漂浮体系斜拉桥。 其中 P3 主墩采用 22 根直径 2.8m的 C30 混凝土嵌岩桩， 横桥向桩间净距 2.8m， 顺桥向桩间净距 3.2m。 二、小组简介二

2、、小组简介 本 QC 小组成立于 2014 年 5 月 2 日，成员包括组长 1 人，副组长1 人，现场负责人 1 人，技术指导 1 人，质量监督 1 人，组员 5 人。本次课题属于现场型。QC 小组情况及成员分工见下表 1。 表表 1 QC1 QC 小组成员情况及成员分工表小组成员情况及成员分工表 小组名称 广中江 TJ12 标钻孔灌注桩施工 QC 小组 课题名称 超大直径钻孔灌注桩施工质量控制 成立时间 2014 年 5 月 2 日 注册时间 2014 年 5 月 2注册编号 活动次数 30 次 活动时间 2014 年 6 月至 2014 年 9 月 小组宗旨 善于发现，持续改进，精益求精

3、 课题类型 现场型 小组成员情况及分工 序号 姓名 性别 年龄 文化 职务 TQC学时 （h） 小组分工 1 唐栋梁 男 40 本科 项目总工 96 组长（统筹协调） 2 蒋 建 男 34 本科 项目经理 96 副组长（统筹协调） 3 罗 杨 男 32 本科 生产经理 90 副组长（现场负责人） 4 夏崟濠 男 27 本科 工程部长 90 组员（技术指导） 5 胡 坤 男 24 本科 质检部长 90 组员（质量监督） 6 黄 杰 男 28 本科 工程部 72 组员（对策设施） 7 任玉娟 女 25 本科 工程部 72 组员（对策设施） 8 杨成洪 男 25 本科 工程部 72 组员（对策设施）

4、 9 李良军 男 32 大专 试验室主任 60 组员（对策设施） 10 彭开扬 男 43 中专 测量队长 60 组员（对策设施） 制表：胡坤制表：胡坤 制表制表日期：日期：2012014 4 年年 5 5 月月 1010 日日 三、课题选择三、课题选择 1、选题理由 （1）中交二航局二公司企业的管理方针、管理目标和发展规划要求。广中江高速公路项目为广东省重点工程，也是全国首批试点绿色低碳环保项目，在地质极其复杂的条件下，保证良好的工程质量是公司深入华南区域市场，树立企业良好形象，拓展市场的基本保证。 （2）施工难度大。桥位区处于内河 I 类航道洪奇沥水道，过往船只频率，受潮汐影响大，超大桩径，

5、施工组织难度大；工程所在地地质为浅覆盖淤泥、倾斜岩面，受内河潮汐影响，给施工带来了极大的困难。 （3） 质量要求高。 施工设计图要求桩中心偏差不得大于 2.5cm，群桩基础在承台底面处的群桩重心偏差不得大于 5cm，设计要求越高于验收标准要求。 （4）社会影响大。桥位区所处内河 I 级航道洪奇沥水道且为饮用保护水源，不允许水质污染；且为目前连接广州市南沙区大岗镇与中山市黄圃镇唯一通道，实际两地快速经济圈。 因此，我们 QC 小组决定选择课题为：超大直径钻孔灌注桩施工质量控制。 四、现状调查四、现状调查 小组成员结合已经施工的 10 根桩基发现的问题，利用统计表对收集到的桩基相关问题信息进行进行

6、调查，统计、归类和分析，统计结果详见表 2 表表 2 2 超大直径钻孔灌注桩质量超大直径钻孔灌注桩质量问题问题统计统计表表 序号序号 项目项目 频数频数 （点）（点） 累计 频数 频频率（率（% %） 累计频率（累计频率（% %） 1 桩身完整性差 5 5 50 50 2 桩位偏差 2 7 20 70 3 桩顶标高偏差 2 9 20 90 4 桩身斜度超标 1 10 10 100 合 计 10 70 制表：胡坤制表：胡坤 制表日期：制表日期：20201414 年年 6 6 月月 1010 日日 根据上述调查情况，绘制质量问题饼分图： 图图 2 2 质量质量问题饼分图问题饼分图 制图：胡坤制图：

7、胡坤 制图日期：制图日期：2012014 4 年年 6 6 月月 1010 日日 从统计表和饼分图可以看出“桩身完整性差”是影响超大直径钻孔灌注桩施工质量的主要问题。QC 小组将围绕解决“桩身完整性差”质量问题来开展 QC 活动。 五、设五、设定定目标目标 50% 20% 20% 10% 桩身完整性差 桩位超标 桩顶标高超标 桩身斜度超标 通过对比我公司同期施工的工地，通过 3 个项目的信息反馈，桩基全是 I 类桩，由此我们设定本次活动的目标为：确保 I 类桩比例达到 100%。 六、要因分析六、要因分析 小组针对影响钻孔灌注桩施工质量的各种原因，结合本工程的实际情况进行了详细分析、探讨和研究

8、，绘制了因果分析图，详见图 4 桩 身 完 整 性 差 料料 机机 人人 法法 环环 测测 工人操作水平不够 工人经验不足 成孔质量不佳 钻进设备选择不当 砼质量不符合要求 桩身强度差 砼自密性能不佳 泥浆护壁漏浆 成孔质量不佳 施工工艺不合理 泥浆性能差 地质条件差 内河潮汐影响 桩位偏差过大 放样不准确 图图 4 4：质量问题因果图质量问题因果图 制图：胡坤制图：胡坤 制图日期：制图日期：20201414 年年 6 6 月月 1 12 2 日日 七、要因确认七、要因确认 根据因果分析图，QC 小组所有成员经过详细剖析、探究，对各种原因进行确认，具体情况见表 3 表表 3 3 要因确认表要因

9、确认表 序序 号号 末端原因末端原因 确认项目确认项目 确认标准确认标准 确认过程确认过程 确认确认 方法方法 确认确认 结果结果 1 施工人员经验不 足 工人操作技能 岗前考试80 分 管理人员考核成绩均为 80 分以上，成绩合格。 现场 验证 非要 因 2 测量仪器不够精 确 放样偏差 符合测量标准 测量仪器均在标定有效期内，且出现的误差多是由于人为原因导致。 现场 测试 非要 因 3 施工机械选择不 当 钻进设备 是否属于钻机 设备适用土层 工程桩基类型和土层完全属于该类型桩基适用范围 调查 分析 非要 因 4 砼质量不符合要 求 坍落度 和易性 满足施工要求 混凝土的相关指标和工作性能

10、能满足施工提出的要求 调查 分析 非要 因 5 5 施工工艺不合理施工工艺不合理 成孔质量成孔质量 无渗水、塌孔无渗水、塌孔 等质量问题等质量问题 由于桩位处于倾斜岩面上，钢护筒未全断面入岩，底口浅覆盖淤泥在潮汐影响由于桩位处于倾斜岩面上，钢护筒未全断面入岩，底口浅覆盖淤泥在潮汐影响 下，极易坍塌，影响护壁的稳定。要保证护壁的稳定，防止泥浆渗漏，避免内下，极易坍塌，影响护壁的稳定。要保证护壁的稳定，防止泥浆渗漏，避免内 河受到污染。河受到污染。 现场现场 验证验证 要因要因 6 内河潮汐影响 水压力 是否影响施 工，是否可以 避免 桩位紧临内河 I 级航道，导致水压增大，但自然条件属于不可改变

11、。 调查 分析 非要 因 7 地质条件差 地质和河床情况 是否影响施 工，是否可以 避免 桩位区位于浅覆盖淤泥，倾斜岩面，但可以通过施工工艺进行改善 调查 分析 非要 因 制制表：胡坤表：胡坤 制表日期：制表日期：2012014 4 年年 6 6 月月 1 12 2 日日 结论：造成钻孔灌注桩桩身质量缺陷的主要原因为：施工工艺不合理 八、制定对策八、制定对策 小组通过要因确认，找出了影响钻孔灌注桩桩身质量缺陷的主要原因，根据 5W1H 分析的原则，我们制定相应的对策及措施，见表 4 表表 4 4 对策及措施表对策及措施表 序序 号号 要因要因 对策对策 目标目标 措施措施 地点地点 执行人执行

12、人 执行时间执行时间 1 施工工艺 不合理 优化钻孔施工工艺 确保孔壁 稳定，减 少桩身完 整性质量 缺陷 1、召开工艺研讨会，针对 施工出现问题，优化施工 工艺流程。 2、低潮位钢护筒开孔，采 用 2.9m 直径钻头开孔完 成后钻机移位。 3、护筒上口限位导向，采 用 DZ120KW 振动锤复打钢 护筒， 使刃脚全断面入岩， 4、使用清水钻工艺。 施工现场 唐栋梁 罗 杨 夏崟濠 黄 杰 胡 坤 2014 年 6 月 15 日2014 年 7 月 20 日 制表：胡坤制表：胡坤 制表日期：制表日期：20132013 年年 6 6 月月 1 12 2 日日 九、对策实施九、对策实施 实施一：实

13、施一：施工工艺不合理施工工艺不合理 措施 1：召开工艺研讨会，针对施工出现问题，优化施工工艺流程。 由 QC 小组组长唐栋梁组织 QC 小组成员召开专题研讨会， 并根据现场桩基钢护筒施打长度及统计分析发现，钢护筒埋深长度不一致，且存在较大出入，得出岩面起伏较大，为倾斜岩面。钢护筒刃脚均存在不同程度的塌孔，影响护壁稳定性。 图图 5 5 钻孔灌注桩施工质量控制专题研讨会钻孔灌注桩施工质量控制专题研讨会 制图：胡坤制图：胡坤 制图日期：制图日期：20132013 年年 1111 月月 1616 日日 图图 5 5 优化后钻孔桩施工流程图优化后钻孔桩施工流程图 制图：胡坤制图：胡坤 制图日期：制图日

14、期：20132013 年年 1111 月月 1616 日日 措施 2：桩位区位于浅覆盖淤泥，倾斜岩面（岩面为强度较大的中风化含砂砾岩） ，经 QC 小组研讨决定，在低潮位时对桩基钢护筒水面处开孔， 并使用2.9m 直径钻头开孔， 钻进至岩面下约 1m 后停钻，提升钻头至河床面位置，对己成孔从上至下高速来回扫孔，清除护筒内壁附着的部分泥砂并达到扩孔的目的。 措施 3： 使用 DZ120kW 振动锤对接长的3.0m 直径钢护筒复打跟进，全断面入岩；为防止复打跟进过程护筒移位，采用三层导向架导向。 图图 6 6 钢护筒跟进复打钢护筒跟进复打 措施 4：经现场验证及分析总结，决定采用清水钻施工工艺。采

15、用该工艺结合钢护筒全断面如岩，改进较大消除了塌孔、泥浆质量不达标的质量问题，降低了施工成本，避免了污染环境，并节省了泥浆的费用。制图：胡坤制图：胡坤 制图日期：制图日期：2012013 3 年年 1212 月月 1616 日日 图图 7 7 清水钻工艺清孔清水钻工艺清孔 效果评价：效果评价：钢护筒刃脚全断面入岩，刃脚底口不再穿孔，从而杜绝了塌孔甚至埋钻事故的发生， 从技术上最大限度地保证了钻孔施工的安全；采用清水钻工艺时，由于不需要泥浆，避免了环境污染，并节省了泥浆的费用；较泥浆钻而言，钻头在清水中的浮空重更大，从而对孔底具有更大的钻压， 能更高效的钻进成孔； 在护筒壁上割孔后，采用河水自动补给，孔内外不再存在水头差，从而从技术措施上消除了护筒可能失圆压扁事故，使钻孔更加安全；相较泥浆钻而言，无水头差的气举反循环清水钻工艺，清孔速度更快，更彻底，不但能节省大量的清孔时间，而且能彻底消除孔底沉渣，从技