QC成果(地下水丰富地段人工挖孔桩施工质量控制)课件.ppt

1、发表人：发表人：* * * * *中铁中铁* * * * * *项目部项目部QCQC小组小组 乐昌至广州高速公路第T26合同段总桩基1016根，平均24.5m。为考虑工期要求、地形地貌限制、大型设备进出场困难、减少环境污染（标段所处地区誉为“中国砂糖橘之乡”）等因素，根据粤建管字【2003】49号文桩长在25m以上、直径小于1.2m不得采用人工挖孔的规定，选定了662根桩基采用人工挖孔工艺施工。 人工挖孔桩施工对于从事桥涵工程作业人员来说，是一个十分成熟的工法，该工法主要优点为可直接检查桩底地质情况、施工操作工艺简单、无环境污染、不需大型机械设备、占用场地小、作业面可全面展开以缩短工期等特点。

2、但是，往往受地形陡峭、地下水丰富的原因，保证不了施工质量，若采用水下灌注，提高了施工成本。如何在采用“逆作法成孔”、“干灌法”作业的情况下，保证桩基施工质量，这是我们QC小组成员攻关的关键问题。 本合同段黎明特大桥工程，桥址地势上东南两侧较高，西北两侧稍低，地形起伏较大，桥址区跨越5条冲沟和一条简易小路，冲沟整体呈“V”型，桩基础大部分采用人工挖孔工艺施工，该段地下水尤为丰富，施工难度极大，难以满足质量要求，对于探索地下水丰富地段人工挖孔桩施工质量控制极具代表性。 桥址区地表水体为一条东西走向，宽约2m小溪，水深约0.5m，溪水常年流水不断，流量随季节变化明显。桥址区地下水主要为松散岩类孔隙潜

3、水和基岩裂隙水，松散岩类孔隙潜水主要分布在第四系全新统冲积层、残坡积层，接受大气降水和两侧基岩裂隙水补给；岩裂隙水主要分布在泥盆系石英砂岩和燕山期花岗岩风化及构造裂隙中，接受大气降水补给，排泄以蒸发及地下径流为主。 根据钻探揭示的地层岩性，桥基岩土体可分为4个工程地质层，自上而下依次为：砾质黏性土（Q4el），全风化石英砂岩（D1-2gt），强风化石英砂岩（D1-2gt），中风化石英砂岩（D1-2gt），如下图。黎明特大桥桩基地质构造图黎明特大桥桩基地质构造图 图图1 1 通过对前期施工的挖孔桩声波透射法检测，类桩比例偏高，以黎明特大桥1-3#桩基为例，声波透射法检测结论为：类，9.2m9.3

4、m及桩底混凝土局部存在一般缺陷，造成桩基质量缺陷主要原因为该墩濒临山间冲沟，地下水丰富，挖孔作业时地下水控制与处理效果差。 故本桥桩基础工程的施工重点和难点是地下水位的控制，地下水是否得到有效的控制与处理是保证挖孔作业安全、质量得到保障的关键。黎明特大桥黎明特大桥12-1桩基声波透射法检测波形图桩基声波透射法检测波形图 图图2 2采用采用“逆作法成孔逆作法成孔”、“干灌法灌注干灌法灌注” 施工施工的人工挖孔桩，的人工挖孔桩，类桩比例占总数的类桩比例占总数的85%。本工程工期紧、任务重，全桥桩基础工程量大，地形复杂，地下水丰富，大部分墩位处于陡峭山坡，桥梁高墩多，施工周期长，选择可大面积施工的人

5、工挖孔桩对建设工期起到极大的促进作用，桩基础安全可靠、质量合格是工程成败的关键。本项目的质量目标是创优质工程及集团公司“样板工程”。改进质量，保证安全、降低消耗、提高效益和员工素质，实施科学管理，创建优质工程，树立企业形象，提高市场竞争力。 1 1、小组成员表、小组成员表 中铁十局集团广州分公司广乐项目部QC小组成立于2011年6月，针对施工现场存在的各种问题，多次开展了QC活动，小组成员中有5人接受TQM教育达到48小时，有3人达到12小时。小组成员名单见下表：小组名称中铁十局集团广州分公司广乐项目部QC小组 成立时间2011.6.13注册时间2012.2.25注册号课题名称地下水丰富地段人

6、工挖孔桩施工质量控制小组类型攻关型活动时间2011.8.25-2012.3.20小组成员序号姓名文化程度性别组内职务职称职务1沈宏全本科男组长工程师项目经理/全面负责2魏喜本科男副组长工程师总工/制定对策3宋祖根本科男副组长助工工程部长/活动实施 4于小龙中专男组员助工安质部长/质量检查 5刘张大专男组员助工技术主管/活动实施 6贺学琪大专男组员技术员测量主管/测量 7谢鹏程大专男组员技术员试验主任/试验负责8刘振华大专男组员技术员试验员/活动实施9徐仪本科男组员助政综合主任/记录宣传10胡源高中男组员施工员项目队长/活动实施 制表：宋祖根 日期：2012.02.25表表1 我们QC小组在本课

7、题攻关活动中，充分运用全面质量管理知识和方法，按照PDCA循环的模式，吸取各方意见，充分讨论，坚持每月活动1-2次。小组成员曾撰写两篇国家级QC成果，分别获得“2006年度全国工程建设优秀管理小组三等奖”和“2007年度全国工程建设优秀管理小组二等奖”的荣誉称号。 1、我们通过QC小组讨论会，对于以往类似工程进行走访调查，并咨询桩检单位意见，针对地下水丰富地段人工挖孔桩施工过程、成桩质量等相关资料的收集、整理和分析，大家发表意见，收回32条信息，最后归纳出挖孔桩施工质量缺陷主要存在以下五类主要原因。序号项目频数频率%累计频率%1孔壁、孔底渗漏水 1237.537.52砼离析515.653.13

8、振捣不到位618.871.94桩底沉渣超标 515.687.55其他因素影响412.5100合计32100100制表：魏喜 制表时间：2011.11.30孔壁、孔底渗漏水砼离析振捣不到位桩底沉渣超标其它因素影响8060402010032241680 37.5%A A频数（N=68）累计频率（%）E E2、根据调查表的数据统计，我们绘制了排列图，如下：53.1%B BC C71.9%D D87.5% 影响地下水丰富地段（冲沟）人工挖孔桩施工质量的因素排列图影响地下水丰富地段（冲沟）人工挖孔桩施工质量的因素排列图制图：魏 喜 制图时间：2011.12.8 由排列图可以看出，地下水丰富地段（冲沟）人

9、工挖孔桩施工，孔壁、孔底渗漏水是影响桩基质量缺陷的最大因素，而因为地下水的存在，同时可以导致砼局部离析、桩底沉渣超标，甚至孔壁塌方，故因地下水引起的施工质量缺陷是影响挖孔桩质量控制的主要因素。 采用采用“逆作法成孔逆作法成孔”、“干灌法灌注干灌法灌注” ” 施工的人工挖孔桩，施工的人工挖孔桩，类桩比例占总数的类桩比例占总数的90%90%。预定目标预定目标不利因素：因不同地层土质、岩性不同，出水量差异明显；且一旦开挖后，压力水头变小，导致地表水及岩隙水径向渗流，造成孔内积水及孔壁软弱引起塌方。有利因素：项目部成立了由领导带头，生产部门和有关人员参加的攻关小组；项目部加强现场管理，责任到人；有灰岩

10、地区挖孔施工的相关经验可以借鉴，能够制定切实可行的施工方案。综上所述，虽然任务艰巨，但是领导重视，技术方案可行，现场管理有保证，实现目标是可行的。目标可行性分析目标可行性分析中铁十局集团中铁十局集团 针对上述主要质量缺陷，QC小组进行了全面的钻研分析，集思广益， QC小组综合个人的分析，汇总归纳的因果分析图如下：中铁十局集团中铁十局集团制表：宋祖根 制表时间：2011.12.10法 人料地下水引起的施工质量缺陷环 镜料 振捣不到位护壁质量差，孔壁渗水严重孔底清渣不彻底、有积水粗细骨料计量不准确施工人员责任心不强地表水未引流孔底渗水或潜水层承压水粗细骨料针片量大，含泥量多砼离析砼和易性差，有泌水

11、项目部管理人员管理不到位地下水过大拌合时间未达90s护壁砼未集中拌合要要 因因 确确 认认 表表 制表人：宋祖根 制表日期：2011年12月15日表表3序号序号A A因素因素要因确认要因确认确认方法确认方法是否要因是否要因1护壁质量差，导致局部崩塌，形成夹层加强护壁混凝土质量和施工讨论分析要因要因2振捣方法不对未分层振捣或振捣范围小讨论分析非要因3孔底清渣不彻底、有积水灌注前孔底未检查或未清理干净现场验证要因要因4施工人员责任心不强加强施工人员管理实施奖罚制度现场验证非要因5拌合时间未达90s砼和易性、流动性差，现场验证非要因6孔壁大量渗水渗水控制和处理效果差讨论分析要因要因7地表水未引流孔口

12、附近地表水丰富讨论分析非要因8孔底渗水或潜水层承压水水泥砂浆或砂浆混合物封闭讨论分析要因要因9粗细骨料计量不准确通过严格计量不存在掺量不准确现场验证非要因10砼离析运输距离远、胶凝材料少现场验证非要因11砼和易性差、有泌水搅拌时间不足、材料不合格现场验证要因要因12护壁砼未集中拌合人工拌合，拌合效果差现场验证非要因对策实施表对策实施表 制表人：魏喜 制表时间：2011年12月25日表表4序号序号要因要因对策与措施对策与措施负责人负责人地点地点完成日期完成日期1护壁质量差，导致局部坍塌，形成夹层加强护壁混凝土施工和质量控制沈宏全施工现场施工过程2孔底清渣不彻底、积水灌注前抽干孔内积水清渣魏 喜施

13、工现场施工过程3孔壁渗水过大采取疏、堵、排处理措施宋祖根施工现场施工过程4孔底渗水或存在潜水层承压水水泥砂浆或砂浆混合物封闭刘 张施工现场施工过程5砼和易性差、有泌水严格检测原材料，控制拌合时间谢鹏程施工现场施工过程 实施一实施一针对护壁质量差，导致局部崩塌，形成夹层针对护壁质量差，导致局部崩塌，形成夹层 临近冲沟部位的桩基，因地质条件较差，不易成孔，护壁混凝土质量差，极易局部崩塌并形成夹层，为切实加强护壁混凝土质量，采取了以下4种措施进行有效处理与控制，效果明显。 a. 根据挖孔桩作业面广、施工周期规律的特点，施工现场购置了多台JZC250型滚筒式搅拌机，护壁混凝土集中拌合，电子秤计量，严格

14、按照配合比施工，保证混凝土质量； b. 孔缩短护壁的深度，由原先的1.0m1.2m支护1次更改为0.50.8m，加快支护的频率； c. 在护壁混凝土浇筑时，适当加大水泥用量和掺加速凝剂（控制在2%左右，防止过早初凝），提高混凝土的早期强度；并根据地质条件，护壁钢筋网片由原820*20cm加密为1015*15cm； 掺入适量速凝剂的护壁混凝土配合比掺入适量速凝剂的护壁混凝土配合比材料水泥砂碎石水速凝剂规格P.O42.5510mmAKX-782型44085989420710.6制表人：宋祖根 制表时间：2012年1月2日表表5d. 该段区域范围内采用局部松动爆破，控制装药量，保证护壁及周边孔壁稳定

15、，以免爆破对护壁的破坏。 实施二实施二： 针对孔底清渣不彻底、积水针对孔底清渣不彻底、积水 根据设计文件内容本工程桩基类型为嵌岩桩，桩底沉淀层厚度不得大于5cm；另据业主关于明确人工挖孔桩桩基检测要求的通知（粤广乐工【2010】37号）文件要求，人工挖孔桩全部采用声波透射法检测。而冲沟地段，挖孔桩底存在积水，沉渣不易清理干净，极易造成孔底沉渣超标，影响桩基检测结果，造成类桩较多。 对此，采取了以下措施： a.桩基混凝土灌注前，抽水清底，采用大功率抽水机抽水，抽干后人工下到孔底将沉渣清扫干净，保证沉渣厚度满足设计及规范要求。若渗水量较大（参考值大于6mm/min），改用水下灌注砼。 b. 桩基开

16、挖到位后，为便于清除沉渣，孔底局部深挖形成凹坑，便于收集孔底沉渣、积水，并采用海绵等吸水物将孔底清理干净。 实施三实施三 孔壁渗水过大孔壁渗水过大 根据地勘资料及经验，基岩裂隙水主要存在于强、中风化岩层中，地勘资料显示地下水埋设1.2m28.4m，参考地勘资料及现场孔内抽水情况估算得出的以下几组代表性数据： 孔内抽水试验基本数据及成果表孔内抽水试验基本数据及成果表孔号含水层岩土性质含水层厚度（m）地下水位埋深（m）水位降深（m）涌水量 Q（m3/d）单位涌水量 q（m3/dm）渗透系数 K（m/d）影响半径R（m）1强、中风化岩19.602.6022.1013.80.620.1069.92强、

17、中风化岩13.301.6012.0010.60.940.4379.73强、中风化岩11.102.4012.1022.61.870.76105.5制表人：宋祖根 制表时间：2012年1月5日表表6 6 开挖至基岩后，出现了孔壁渗漏水量偏大的现象，护壁混凝土施工困难，QC小组结合现场实际，针对现场不同地质、岩性及渗水量大小，采取了以下5种处理措施，取得了良好的效果。 a. 强排，采用排水功率750W的水泵，适用于渗水量较大时采用； b. 堵漏，在强排的前提下，采用水泥、水玻璃、速凝水泥砂浆封堵渗水孔隙，减少渗漏水量； c. 降水井降水，根据现场地形地貌，判断出地下水流向，合理安排施工顺序，在水位较

18、低处超前挖孔，并采取抽水、集水坑等排水措施，达到一定深度后停止该孔挖孔作业，施工其余桩基，此时该孔经抽排形成降水漏斗，截断场地外围的地下水补给，达到降水的作用；待其余桩基灌注完成后又可阻断地下径流，使先开孔桩基渗水量减小，有利于进一步挖孔作业；降水井降水示意图降水井降水示意图制图：宋祖根 制图时间：2011.12.25 d. 群井施工分流，在成孔阶段分片集中施工，保持各相邻孔掘进深度大致相当，群井抽水，减少单桩孔内的涌水量，从而减小动水压力，实践证明这是简单易行而又效果显著的施工方法； e. 地表引流，地表水丰富时，因地制宜清理出一条5050cm沟渠并尽量远离施工场地，减少地表渗水。 实施四：

19、 孔底渗水或存在潜水层承压水孔底渗水或存在潜水层承压水 因冲沟地段地址差异较大，局部挖孔桩孔底出现了大量渗水或存在潜水层承压水，针对此种情况，按出水量大小采取不同措施应对。 a. 孔底渗水量不大时，采用孔底集水，在桩底局部开挖出集水坑，通过柔性材料桶盛水，人工提引排走；渗水量大时，采用水泵抽排出孔外； b. 挖孔过程中遇到涌水量较大（10m3/h）时，孔底存在潜水层承压水，采用速凝水泥砂浆配合砾石层处理后进行挖孔作业。 具体做法： 水泵将孔内水排尽，然后将潜水层沿孔壁周边完全开挖出来，并超挖1020cm左右； 在孔底干铺20cm厚砾石层，掺入适量小粒径碎石，人工拌合速凝水泥砂浆铺垫于砾石层上，

20、厚度5cm左右。封闭完成24h后将水抽尽，水位不再上升，在用风镐破除桩径范围内的砂浆和砾石层。 c. 桩基灌注前，检查孔底渗水情况，渗水量较小时采用水泥浆或速凝水泥砂浆封堵；部分孔洞出水采用麻绳、碎石等杂物填塞；出水点分布较多时减小混凝土坍落度（68cm），直接铺底压住渗水外溢。 实施五实施五 混凝土和易性差、有泌水混凝土和易性差、有泌水a. 对进场的粗骨料进行针片状、含泥量检验，保证了原材料的合格，降低原材料对混凝土各项性能的影响；b. 夏季生产进度快，水泥消耗量大，水泥厂家供货周期变短，到场的水泥经常存在温度过高，严重影响了混凝土的质量。对此，用拌合用水掺入冰块冷却，降低混凝土温度。c.

21、时常抽检外加剂质量，试配了不同品牌、种类的外加剂，综合试验及现场应用成果，外加剂由萘系更换为聚羧酸系列，效果显著。 1、项目部在实施QC攻关小组活动后，针对出现的问题，小组成员集思广益，献计献策，对挖孔桩自开挖到灌注施工的每道工序严格把关，最终使后续施工的挖孔桩类桩比例达到90%以上，基本杜绝了因地下水问题造成的桩基质量缺陷，效果显著，受到了建设单位、监理单位、桩基检测单位的一致好评，展示了企业的综合实力、树立了企业良好的社会形象。制图：宋祖根 制图时间：2012.1.20黎明特大桥桩基检测黎明特大桥桩基检测类桩比例统计对比图类桩比例统计对比图 2、经过开展本次活动，使全线桩基得以大面积施工，

22、极大地提高了工程施工进度，节约了施工成本，创造了巨大的经济效益，为下一步桥梁大规模施工奠定了坚实的基础。 1、继续强化施工组织管理，完善岗位责任制，将本次活动成果作为项目部质量控制标准在以后工程中予以推广，形成一个责、权、利相结合的质量管理做到工程受控、人员受控、质量受控。 2、制定项目技术专项方案，针对不同素质的工人及不同地形的挖孔桩桩基础施工方案，确定不同的管理，巩固全过程质量跟踪制度，严格控制工序质量，为下一阶段施工提供管理依据。 1、通过QC小组攻关得出的结论，对于人为因素，我们通过加强管理能够得到改善。对于环境因素，我们克服困难，采取应对措施也能够解决。根据现场实际情况，采用不同的地下水的控制与处理方式，总之，结果必需保证桩基的施工质量、安全作业。 2、下一步我们QC小组活动课题是: 艰险山区高填路堤施工质量控制汇报完毕，请各位专家、评委给予指正！中铁十局广乐高速中铁十局广乐高速T26T26标项目经理部标项目经理部QCQC小组小组