运用qc方法,攻克临港桩基工程施工难关

'《运用QC方法，攻克临港桩基工程施工难关》前言上海电气临港重装备制造基地位于临港新城重工业产业区内，芦潮港客运码头西侧。基地用地面积约61万平方米，长约880米，宽约710米。本工程兴建联合厂房工程（一至四区）结构形式为单层钢筋混凝土排架，全长362.5米，跨度为36米，柱距为18m。厂房基础采用独立承台+直径φ900、φ800，桩长49.4米的后注浆钻孔灌注桩桩基，共957根；地坪加固采用φ600、φ500、φ400PHC预应力管桩，桩长36米，共3461根。工期要求：在99个日历天内完成桩基工程全部施工内容。为了实现这一目标，我们项目管理部在项目经理的组织下，积极开展QC攻关活动，通过对方案、措施的反复论证，反复分析比较和优化，以及实施过程的严格控制，在要求工期内完成了桩基施工，保证了工程质量。我们在临港工程的施工实践，为本公司拓展施工领域以及和类似的桩基施工提供了可借鉴的经验。课题名称：《运用QC方法，攻克临港桩基工程施工难关》 一、小组概况1、小组名称：龙元建设临港桩基QC小组2、活动时间：2005年7月1日～2005年10月20日3、成立时间：2005年7月1日4、课题类型：攻关型5、注册号：LYQC-05-016、小组人数：8人7、小组成员：组长殷达项目经理副组长向海静副总工程师组员叶国平项目工程师组员项目副经理组员技术员组员技术员组员质量员组员资料员8、活动情况：活动内容次数人次出勤率总出勤率计划阶段216100%96.9%实施阶段43093.8%检查阶段21593.8%处理阶段216100% 二、选题理由理由一：设计要求全部地坪桩沉桩结束后停歇约30天，待土体内所产生的超静空隙水压力完全消散后，再进行厂房钻孔灌注桩的施工。99天的桩基施工周期难以保证。理由二：加固地坪的PHC桩数量有3461根，量大工期紧，如何保证群桩打入后的稳定是至关重要。理由三：本工程钻孔灌注桩直径大（φ900、φ800），深度深（49.4米），又是一项施工工序多，工艺技术参数要求高，工作量大并需在一个短时间内连续完成的地下隐蔽工程，确保钻孔灌注桩质量一次100%合格是本工程的重点。理由四：钻孔灌注桩后注浆工艺作为一门新技术，正逐步推广应用，有着能较大幅度减短桩长，减少桩数，降低基础沉降等作用。但如何避免工程注浆管不通，注浆器打不开，无法注浆等施工中遇到的现象，是急待解决的问题。基于上述原因，本QC小组以公司质量方针——“管理上一流，质量出精品，服务创信誉”为目标，积极开展QC活动，选择桩基施工技术攻关作为活动的中心课题。课题定为《攻克临港桩基工程施工难关》。 三、现状调查本工程桩基施工分为PHC桩和钻孔灌注桩两部分，按设计要求先进行PHC桩施工，再进行钻孔灌注桩施工。据此原则，本QC小组打算分两个阶段开展调查活动，第一阶段针对PHC桩施工进行现状调查，第二阶段针对钻孔灌注桩施工进行现状调查。第一阶段：PHC桩施工调查序项目名称桩数频率（%）累计频率（%）1群桩施工11078.5778.572设计变更1510.7189.283交通影响96.4395.714土质影响42.8698.575其他21.43100合计140100 由排列图得出，影响PHC桩施工是群桩施工，是A类因素。 四、原因分析与要因确认（第一阶段）我们采用因果图对PHC桩施工进行原因分析。经过对末端因素的确认，影响群桩施工质量和工期的因素为：序末端因素验证情况验证人要因确认1操作人员未经培训未经相关的质量培训，不熟悉桩基施工的相关要求否2管理人员无经验未进行过类似的桩基施工否3质量控制不到位管理人员负责任心不强否4测量设备不符标准测量仪器精度不够否5吊装机械不符要求责任心不强否6桩架陈旧未进行机械合格检验否7桩锤不符要求不了解桩的要求否8桩质量不符要求与设计图纸要求不符否9材料未检验无材料检测单位检测证明否10辅助材料无质保书生产厂家不重视否11焊条不配套不了解设计意图否12桩产生上移现象施工方法不当是13桩速未控制责任心不强否14施工进度坏未进行合理安排是15地基不平场地未平整否16场地狭小未按施工平面图布置否17交通拥挤道路上有障碍物否通过进行要因确认，分析得出主要原因是： 1、桩产生上移现象2、施工进度慢五、对策表（第一阶段）序要因目标对策责任人期限1桩产生上移现象确保桩不出现上移现象采取多项措施，确保群桩施工时先打的桩不产生上移现象2施工进度坏加快施工进度，确保按期完成采取科学方法合理交叉施工，严格控制工程进度 六、实施阶段（第一阶段）实施一：采取科学方法合理交叉施工，严格控制工程进度。1、桩基工程施工进度直接关系到后续工程进展。采取合理交叉施工，打桩结束后即施工M轴和J轴东半区的钻孔灌注桩，打入桩距离灌注桩约有50米和10天的间隔，为争取工期，1#～3#机钻孔灌注桩可先施工，不会影响PHC桩的稳定。2、采取分块分段施工，分成十个区域，十套桩架同时施工。（附图）实施二：采取多项措施，确保群桩施工时先打的桩不产生上移现象。1、为了保证群桩的稳定，每块施工区域采用3D间距按编号顺序采取梅花形跳跃式间隔进行施工，同时地坪加固桩施工时采取先打12米深的大直径φ600的应力释放孔，以利打桩时所产生的超静空隙水压力的消散，来稳定群桩。2、每个施工区域根据桩的密集程度，场地开阔程度，宜从中间向四周对称施打，根据管桩规格先大后小，先长后短。（附图） 七、检查（第一阶段）1、由于采取分段、分块施工方法，有效地加快了PHC桩的施工速度，为后续钻孔灌注桩的施工进度奠定了良好的基础。2、由于采取有效的超静空隙水压力消散措施，以及合理安排了沉桩顺序，控制沉桩速率等措施，消除了对后续厂房桩基的不利影响，经对桩身垂直度的观测，桩身垂直度偏差不超过1%，确保PHC群桩满足规范和设计要求。 第二阶段：钻孔灌注桩施工调查1、本工程钻孔灌注桩直径大，深度深，场地地质情况差，工期紧，钻孔灌注桩本身是一项施工工序多，工艺技术参数要求高，工作量大，并需在一个短时间内连续完成的地下隐蔽工程，所以对整个钻孔灌注桩施工过程置于严格的监督管理之下，每道工序全过程严格控制，确保钻孔灌注桩质量一次100%合格是本工程的重点。2、在正式施工之前，先做2个试成孔实验（均放在场内，避开正式桩位），以检验地基勘察报告的准确性和提供正式施工时施工工艺的基本参数。3、经对试成孔检查，发现由于孔深，施工时间长，比较容易发生桩孔缩径和坍塌等现象。为此，我们将这一现象转入第二循环作为需解决的首要问题。序项目名称桩数频率（%）累计频率（%）1后注浆钻孔灌注桩施工11878.6778.672地质影响1610.6789.343设计变更85.3394.674周边环境6498.675其他21.33100合计150100 由排列图得出，影响钻孔灌注桩施工是后注浆钻孔桩施工，是A类因素。 八、原因分析与要因确认（第二阶段）我们采用因果图对钻孔灌注桩施工进行原因分析。经过对末端因素的确认，影响后注浆钻孔灌注桩施工质量和工期的因素为：序末端因素验证情况验证人要因确认1操作人员无证上岗未经相关的上岗培训，不熟悉相关施工要求否2管理人员不熟悉业务未从事过类似的桩基施工否3质量控制不严管理人员负责任心不强否4测量设备不符要求测量仪器精度不够否5机械未年检责任心不强否6设备不配套不了解施工需求否7材料未检验无材料检测单位检测证明否8砼配合比不符要求与设计图纸要求不符否9焊条不配套不了解设计意图否10材料无质保书生产厂家不重视否11桩孔缩径和坍塌采用的泥浆护壁达不到要求是12无后注浆施工工艺无此施工经验是13应力释放不符要求深度和密度不够是 14地基不平场地未平整否15场地狭小未按施工平面布置否16道路拥挤道路上有障碍物否17地下障碍物未清除责任心不强否通过进行要因确认，分析得出主要原因是：1、桩孔缩径和坍塌2、无后注浆施工工艺3、应力释放不符要求九、对策表（第二阶段）序要因目标对策责任人期限1桩孔缩径和坍塌确保桩孔缩径和坍塌采用优质泥浆护壁，防止缩径和坍塌2无后注浆施工工艺确保后注浆施工达标摸索后注浆施工方法，形成一套完整的施工工艺3应力释放不符要求确保应力释放符合要求加密和加深应力释放孔 十、实施（第二阶段）实施一：采用优质泥浆护壁，防止桩孔缩径和坍塌。1、改善护壁泥浆工艺，采用全膨润土护壁泥浆，全程进行护壁，即随着钻机的钻下，膨润土泥浆随之压入，正循环出清，待出浆后，经三次沉淀，循环至好浆池，经检验满足要求后，再压入钻杆之中，如泥浆指标不太理想，可掺入新浆，以改善泥浆性能。2、简化程序，加快施工进程，利用成孔后孔壁能维持一定的稳定时间，适当简化有关程序和手续，一次清孔10分钟，二次清孔15—20分钟即可，抓紧时间施工，减少坍孔和缩径的可能性。3、对那些极难对付的土层，必要时在膨润土泥浆中，可加入适量重晶石粉，以提高泥浆比重，减少或避免坍孔现象。实施二：加密与加深应力释放孔。1、在三个试桩区的四周，布设应力释放孔，形成一个封闭的应力释放带，无论应力从哪个方向传来，都能加以释放。（附图）2、加深应力释放孔，孔深从原来的10米加深至49.4米，与桩的标高一致，远远超过了打入桩的桩底标高，这样不仅可以缓解水平向的超空隙水压力，而且也可以释放打入桩端部施加的垂直超空隙水压力，即减缓向四周球状应力波传递力度。3、加密布设应力释放孔，间距3～3.6米，与钻孔桩成樱花形状，孔内注入碎石以利排水，φ 300孔采用钻孔机成孔，泥浆护壁，成孔后即向孔内倒入碎石，以形成上下通畅的排水通道，当超空隙水压力传过来时，即从孔中排出的卸荷，从而减弱和释放超空隙水压力以及打桩引起的挤土应力。实施三：后注浆施工。1、为防止注浆管路不通，注浆器与注浆管采用φ40，壁厚2.75mm的无缝钢管，采用丝牙连接，并用止带密封；每节注浆管随钢筋笼一起下放后，均进行通水检查，以确保每节注浆管的通水性；在注浆系统安放完成后，用封头盖住旋紧，防止杂物掉入而堵塞；注浆管外露地面的，每根均用红漆做好醒目标志，并由专人负责管理，防止被车辆、施工设备破坏；在每根桩进行砼灌注后，用清水将注浆管及时劈通，防止管路因时间较长而发生堵塞。2、对于这种管径大、管壁较薄的钢管在铰丝口作业的时候应特别注意，杜绝一次成型，应该分两次作业，防止丝口太薄而影响连接强度。3、注浆管路随钢筋笼一起下入之前，必须进行孔深的沉淀和注浆管路的检查工作；桩端注浆器焊接在注浆管路上，且注浆器超出钢筋笼底部0.2～0.5米左右，注浆导管对称地绑扎在钢筋笼主筋外侧，随钢筋笼一起下入孔内，直至孔口为止，并不得高出地面，要确保下入深度的准确。4、在桩（即注浆导管下端）设置单向阀，浆液由桩身注浆导管经单向阀直接注入土层，单向阀安装时，必须是专人安装，避免阀门的方向搞混淆，安装以后还应再仔细检查，下钢筋笼时注浆管对接派专业人员对接，对接要牢固，丝口应缠绕生料带，保证接口的密封性，过滤网应选择网口直径小于3× 3mm，过滤掉桶中泥浆池里大颗粒杂物，来保证注浆底部孔口的畅通。5、待成桩3～5天后，即可进行注浆施工。注浆量控制在32～50l/min以内，注浆压力控制在0.4～0.6mpa左右，每根桩注浆必须一次完成，两根注浆导管的注浆间隔时间不得超过12小时，在注浆量达80%以上，且泵压值达到2mpa时可以终止注浆。 十一、检查效果（第二阶段）1、由于采用科学合理的交叉施工，严格控制了工程进度，提前___天完成了临港桩基工程施工任务。2、由于采用全触变泥浆护壁等技术措施，成孔结果相当不错，下半部孔壁稳定性提高了，孔径维持时间延长了，成孔后6小时仍能保持较完整的孔径，满足了钻孔灌注桩的时间要求和成孔质量，坍孔的几率几乎为零。3、由于采取一系列有效的注浆质量控制措施，确保了后注浆钻孔灌注桩的施工质量，经实测，未发现堵管，无法注浆等现象产生，有效地保证了桩基工程质量。十二、总结阶段1、标准化通过在本工程施工中实施QC质量管理，总结了以下标准，将作为本公司及项目部对于类似工程施工的执行标准。（附标准化内容）2、总结我们QC攻关小组在临港桩基工程施工过程中，充分运用全面质量管理的思想和方法，积极开展技术攻关，使工程施工得以顺利进行，并取得了显著的效果。经本公司审核，已作为企业技术标准加以推广应用。我们QC小组下一轮的课题是《运用QC方法，攻克临港钢结构安装工程施工难关》。'