水中樁護(hù)筒漏漿QC成果

1、尤溪互通2#大橋水中橋梁樁基施工護(hù)筒漏漿qc活動(dòng)成果1.工程概況1.1 工程簡(jiǎn)介尤溪互通2#大橋位于京福高速公路三明段，橫跨尤溪水庫(kù)，橋梁設(shè)計(jì)為分離式，左幅上部構(gòu)造采用4×30m+3×30m+6×30m（三聯(lián)）裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土t梁，全長(zhǎng)396.08m。右幅上部構(gòu)造采用4×30m+5×30m+3×30m（三聯(lián)）裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土t梁，全長(zhǎng)369.92m。下部結(jié)構(gòu)橋墩采用1.6m雙柱式圓形墩柱配2.2m鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，左右幅相距38m，橋面設(shè)計(jì)高差約3m。該橋的左右幅4#9#墩不同程度的位于水中，水深12m18m不等，施工時(shí)水位87.0

2、0m，最大水深18米。橋梁水中樁總計(jì)300m，最大樁長(zhǎng)42m。1.2 工程地質(zhì)該橋位處屬剝蝕丘陵夾溪谷地貌，地形高差較大；地下水主要賦存于沖積砂、卵石、坡殘積土層孔隙及基巖裂隙水中，為孔隙潛水及基巖裂隙水。主要受大氣降水補(bǔ)給。受庫(kù)區(qū)排蓄及季節(jié)影響，水位變化較大。尤溪互通2#大橋鉆孔樁穿過的地層為淤泥、砂質(zhì)粘土、砂土狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖、卵石層、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖、弱風(fēng)化砂巖，其中淤泥、砂質(zhì)粘土層較薄。1.3 施工工藝概述1.3.1施工方法施工采用鋼管樁支撐平臺(tái)進(jìn)行深水樁施工，水中平臺(tái)設(shè)計(jì)由12根720mm的鋼管樁、兩根i40a工字鋼縱梁、四根i40工字鋼橫梁、角鋼斜撐若干根組成。平臺(tái)頂面高度高出庫(kù)區(qū)最高

3、水位1.5m，管樁打完后，抄平切割樁頭，用10*10角鋼對(duì)相鄰管樁進(jìn)行連接，連接形式如圖。每排外側(cè)兩根管樁頂面切割企口，安裝i40a工字鋼橫梁，縱向鋪12m長(zhǎng)橋面梁，長(zhǎng)度不夠焊接i40a工字鋼，分配梁留出護(hù)筒空檔，其余地方滿鋪5cm厚木板，周邊設(shè)鋼管樁欄桿。詳細(xì)布置見下圖：1.3.2施工過程1.3.2.1水中平臺(tái)的搭設(shè)首先是利用導(dǎo)向船進(jìn)行定位，使用機(jī)動(dòng)船將導(dǎo)向船推至設(shè)計(jì)樁位處加以錨定，然后開啟導(dǎo)向船上的四臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)（俗稱錨機(jī)），在測(cè)量指揮下，通過伸縮錨機(jī)將導(dǎo)向船大致定位。然后在導(dǎo)向船上根據(jù)每根鋼管樁的布設(shè)位置準(zhǔn)確放出每根鋼管樁的樁位，并依次安裝定位框架。打設(shè)鋼管樁。12根鋼管樁打設(shè)完畢后，根據(jù)水

4、庫(kù)水位落差變化情況，確定平臺(tái)頂部標(biāo)高，使鋼管樁頂部齊平，在每排外側(cè)兩根頂面切割企口，安裝i40a工字鋼橫梁，縱向鋪12m長(zhǎng)橋面i40a工字鋼，長(zhǎng)度不夠時(shí)，焊接i40a工字鋼，橫向焊固工字鋼分配梁，并根據(jù)鉆孔樁樁位留出護(hù)筒位置。然后由浮吊配合進(jìn)行平臺(tái)頂面布置及水下斜撐的連接。平臺(tái)搭設(shè)完成后，在工字鋼頂面滿鋪木板，周邊設(shè)置雙層鋼筋防護(hù)欄桿。1.3.2.2埋設(shè)鋼護(hù)筒首先按護(hù)筒精度要求經(jīng)過測(cè)量定出導(dǎo)向架位置，導(dǎo)向架是角鋼焊成的高4米，平面為2.6米見方的鋼框架。運(yùn)輸船將護(hù)筒運(yùn)至平臺(tái)前，在每大節(jié)護(hù)筒頂部對(duì)稱打孔，經(jīng)扁擔(dān)梁起吊，護(hù)筒穿過導(dǎo)向架，首先通過調(diào)整浮吊變幅和升降吊鉤調(diào)好鋼管樁垂直度，然后降鉤，靠自

5、重緩緩下沉，穩(wěn)定后，同樣辦法起吊第二大節(jié)護(hù)筒，并對(duì)接焊在暫時(shí)固定的上一節(jié)護(hù)筒上。兩節(jié)護(hù)筒在外側(cè)采用單面焊接，焊完后，補(bǔ)好底節(jié)孔眼，將整個(gè)護(hù)筒吊起，護(hù)筒繼續(xù)下沉。下沉過程中，由全站儀觀測(cè)護(hù)筒垂直度，隨時(shí)調(diào)整。護(hù)筒依自重緩緩進(jìn)入覆蓋層1.0m停止下沉，在護(hù)筒頂部焊接替打，加振動(dòng)錘振動(dòng)下沉，護(hù)筒繼續(xù)下沉反彈明顯時(shí)持續(xù)5min后停止下沉。1.3.2.3鉆孔樁施工護(hù)筒埋設(shè)好后，即可就位正循環(huán)沖擊鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔樁鉆孔施工了。與陸地鉆孔樁不同的是泥漿池是一個(gè)鋼板加工成的鋼箱，焊掛在平臺(tái)上，在護(hù)筒口加工一，泥漿槽就放置在平臺(tái)上。1.3.2.4清孔考慮水中樁直徑較大，采用常規(guī)的清孔辦法難以完成，因此清孔采用氣舉反

6、循環(huán)法，將孔內(nèi)泥漿全部置換為清水。鉆孔底沉淀物厚度不得大于5cm。清孔徹底的標(biāo)志是反復(fù)清孔，再無任何泥漿、石塊噴出。根據(jù)孔深不同，一般35小時(shí)，可將孔內(nèi)泥漿全部換完，達(dá)到沉淀要求。清孔完成后準(zhǔn)確量測(cè)孔深，在灌注前（導(dǎo)管安裝完畢后）檢查孔內(nèi)沉淀情況，如果大于設(shè)計(jì)要求，可按相同辦法進(jìn)行二次清孔，確保沉淀厚度小于規(guī)范要求值。1.3.2.5鋼筋、砼的運(yùn)輸及灌注鋼筋籠在河岸上加工制作，利用運(yùn)輸船及浮吊等設(shè)施進(jìn)行水平、垂直運(yùn)輸?；炷敛捎冒韬蛨?chǎng)集中拌制，由砼罐車運(yùn)到臨時(shí)碼頭旁。在臨時(shí)碼頭處設(shè)滑槽一個(gè)，運(yùn)輸船一艘，運(yùn)輸船上裝有2.5m3料斗4個(gè)，砼由滑槽滑至運(yùn)輸船料斗內(nèi)，由運(yùn)輸船將料斗拖至墩旁，浮吊進(jìn)行垂直

7、運(yùn)輸入孔。1.3.2.6平臺(tái)拆除樁基施工完畢，由上至下拆除平臺(tái)。橫縱梁、斜撐拆除后進(jìn)行管樁拔除。浮吊起吊振動(dòng)捶直接夾住管壁，啟動(dòng)振動(dòng)捶，邊振動(dòng)邊緩緩起鉤，可將管樁拔除。因混凝土與基巖連接的管樁，潛水員下水割除。2.qc小組活動(dòng)概述：“三福高速公路sa8項(xiàng)目部”自2001年9月份剛一開工，就根據(jù)本標(biāo)段的項(xiàng)目特點(diǎn)，嚴(yán)格制定了質(zhì)量保證體系、質(zhì)量監(jiān)控辦法及質(zhì)量計(jì)劃，確定了本項(xiàng)目中的難點(diǎn)、重點(diǎn)項(xiàng)目，成立了相應(yīng)的tqc領(lǐng)導(dǎo)小組，針對(duì)我集團(tuán)公司尚未涉及的深水樁基礎(chǔ)項(xiàng)目施工成立了專門的技術(shù)科研小組，積極的展開研究，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。同時(shí)針對(duì)運(yùn)行中存在的護(hù)筒漏漿難題，成立了相應(yīng)的qc小組，查閱相關(guān)資料、組織技術(shù)討論

8、，逐步的攻克難點(diǎn)，不斷的提高施工質(zhì)量，推廣使用新技術(shù)、新工藝，通過多次的pdca循環(huán)，終于攻克了深水樁基施工中的“護(hù)筒漏漿”的施工難題，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。1、qc小組活動(dòng)時(shí)間：小組成立日期：2002.11.20?；顒?dòng)起訖時(shí)間：2001.112002.4；活動(dòng)次數(shù)：6次，形成記錄：6次。2、小組成員的培訓(xùn)情況：認(rèn)真貫徹以開展企業(yè)在新的施工領(lǐng)域的拓展，培養(yǎng)年輕的的企業(yè)技術(shù)干部的指導(dǎo)思想；以科技興企、以人為本的管理理念及開發(fā)新的施工工藝為指導(dǎo)目標(biāo)；以提高小組成員的質(zhì)量意識(shí)及水中作業(yè)的安全意識(shí)，提高施工中的應(yīng)變能力及業(yè)務(wù)水平為培訓(xùn)目的。在培訓(xùn)中明確以護(hù)筒漏漿為攻關(guān)課題，講授水中作業(yè)中護(hù)筒

9、漏漿的相關(guān)常識(shí)及深水樁施工的基本常識(shí)。小組成員平均年齡28歲，小組成員都進(jìn)行了不同程度的教材學(xué)習(xí)。3、小組成員小組成員表小組名稱中鐵一局二公司三福項(xiàng)目部深水樁基施工qc小組注冊(cè)日期2001.11.20課題名稱尤溪互通2#大橋深水樁基施工技術(shù)注冊(cè)號(hào)2001-1課題起訖日期2001年11月至2002年4月小組類型創(chuàng)新型序號(hào)姓名年齡性別職務(wù)文化程度組內(nèi)職務(wù)參加qc大綱學(xué)習(xí)時(shí)間（小時(shí)）1馬成武男40項(xiàng)目經(jīng)理本科組長(zhǎng)242王 立男28項(xiàng)目總工本科副組長(zhǎng)303趙樂剛男27技術(shù)負(fù)責(zé)人中專組員354趙 齊男26技術(shù)負(fù)責(zé)人本科組員405李建波男26質(zhì)量負(fù)責(zé)人大專組員406張 鵬男29現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人大專組員487付閩

10、德男35機(jī)電負(fù)責(zé)人中專組員488彭 剛男25資料員中專組員483.選題理由深水樁基礎(chǔ)施工工藝難度較較大，對(duì)設(shè)備、人員要求相對(duì)較高，而在深水施工中的“護(hù)筒漏漿”問題往往制約著深水樁基施工的質(zhì)量及進(jìn)度，直接影響到橋梁上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和進(jìn)度，影響到我集團(tuán)公司在福建市場(chǎng)的信譽(yù)問題。因此該項(xiàng)目在開工初期就引起業(yè)主、集團(tuán)公司、項(xiàng)目部的高度重視。為了能夠按期、優(yōu)質(zhì)、高效的完成該項(xiàng)工程，我們成立了“護(hù)筒漏漿”的qc技術(shù)攻關(guān)小組，目的是通過我們的課題研究、技術(shù)攻關(guān)，給深水樁基礎(chǔ)施工全過程提供一個(gè)全面的技術(shù)保障，也為以后的深水樁基礎(chǔ)施工總結(jié)一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)指導(dǎo)建議。4.設(shè)定目標(biāo)5.目標(biāo)的可行性分析6.pdca循環(huán)深水

11、樁基的施工，護(hù)筒漏漿嚴(yán)重制約了平臺(tái)的倒用周期及鉆機(jī)的使用效率，直接影響該橋的上部施工工期，但是我們緊密圍繞課題，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，嚴(yán)格按照pdca循環(huán)的方法，認(rèn)真執(zhí)行“四階段、八步驟”，細(xì)致的作好每一個(gè)環(huán)節(jié)，分析各個(gè)環(huán)節(jié)存在的問題，不斷的進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化施工組織。（1）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查護(hù)筒漏漿，鉆機(jī)鉆孔的過程中孔內(nèi)泥漿水頭下降，在護(hù)筒腳處產(chǎn)生漏漿，無法繼續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)。左8-2鉆孔樁施工中，設(shè)計(jì)鉆孔深度28m，護(hù)筒進(jìn)入弱風(fēng)化砂巖0.8m，水深14m，在鉆孔鉆至15.5m時(shí)，突然泥漿水頭下降，護(hù)筒四周冒出氣泡，既而周圍水變渾，停止鉆進(jìn)。（3）原因分析（4）主要原因確認(rèn)序號(hào)因素名稱確認(rèn)方法確認(rèn)情

12、況是否要因參加人員1導(dǎo)向架長(zhǎng)度過短現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查護(hù)筒定位不準(zhǔn)確，垂直度較差，對(duì)護(hù)筒的約束力較差。否qc小組全體成員2留振時(shí)間過短現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查使用振動(dòng)捶留振時(shí)間過短，造成護(hù)筒入土深度過小。是qc小組全體成員3地質(zhì)原因現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查淤泥層較厚，粘土層薄，護(hù)筒嵌入深度較小。是qc小組全體成員4水頭高度較小現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查沒有按照計(jì)算的水頭差控制水頭高度是qc小組全體成員5對(duì)深水施工認(rèn)識(shí)不足調(diào)查分析無深水施工經(jīng)驗(yàn)，人員培訓(xùn)及檢查落實(shí)不足。否qc小組全體成員經(jīng)過qc小組全體成員討論一致認(rèn)為主要原因?yàn)椋篴：護(hù)筒下沉?xí)r未按照規(guī)范操作，留振時(shí)間過短，造成護(hù)筒埋置深度不足。b：鉆孔時(shí)未按照計(jì)算的水頭差控制護(hù)筒內(nèi)的泥漿水頭高度。如在左幅

13、5#墩樁基施工中，下護(hù)筒時(shí)估計(jì)水頭高度為1.5m，泥漿容重為r1，護(hù)筒外水容重為r2，則有r1h1=r2（h2+1.5）。設(shè)r1=1.2g/cm3，r2=1g/cm3當(dāng)h2=18m時(shí)，得h1=16.25m，可見護(hù)筒腳至庫(kù)區(qū)水面18m，泥漿容重為=1.2g/cm3時(shí)，為保持1.5m水頭高度，泥漿面應(yīng)低于庫(kù)區(qū)水面1.8m，而水頭高度又與每個(gè)孔的泥漿質(zhì)量、水文地質(zhì)條件、護(hù)筒的下沉深度等因素有關(guān)。c：地質(zhì)條件復(fù)雜，淤泥層約1m厚，而粘土層僅為0.2m厚，下部為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，護(hù)筒嵌入深度較小。（5）制定對(duì)策序號(hào)主要原因目標(biāo)措施地點(diǎn)完成時(shí)間1留振時(shí)間過短消滅機(jī)械因素加長(zhǎng)留振時(shí)間，確保護(hù)筒嵌入河床深度，預(yù)備大

14、功率振動(dòng)捶進(jìn)行振動(dòng)護(hù)筒。施工現(xiàn)場(chǎng)2001.12.152水頭高度較小規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)操作根據(jù)每個(gè)樁基的不同水深分別作出水頭差技術(shù)交底，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格操作。施工現(xiàn)場(chǎng)2001.12.253地質(zhì)原因技術(shù)指導(dǎo)施工查閱地質(zhì)勘察報(bào)告，嚴(yán)格交底，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)提供第一手技術(shù)資料。施工現(xiàn)場(chǎng)2001.12.10實(shí)施一利用業(yè)余時(shí)間，組織技術(shù)人員對(duì)技術(shù)資料、設(shè)計(jì)文件、地質(zhì)勘察報(bào)告進(jìn)行學(xué)習(xí)，并編制下發(fā)工序指導(dǎo)書、技術(shù)交底，組織對(duì)職工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)各個(gè)工序的工藝要求，制定相應(yīng)的考核辦法，細(xì)化工藝要求及流程，嚴(yán)格實(shí)行獎(jiǎng)懲機(jī)制，進(jìn)行技術(shù)性能考核。實(shí)施二加長(zhǎng)打入護(hù)筒的留振時(shí)間，使用振動(dòng)捶通過護(hù)筒替打?qū)⒆o(hù)筒打至護(hù)筒不在下沉，通過地質(zhì)資料對(duì)比，

15、確定護(hù)筒是否進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層，如若未進(jìn)入，更換大功率振動(dòng)捶進(jìn)行振動(dòng)下沉。實(shí)施三在受庫(kù)區(qū)發(fā)電影響，庫(kù)區(qū)水位落差約3m，因此在鉆進(jìn)過程中隨時(shí)注意庫(kù)區(qū)水位的變化，護(hù)筒內(nèi)泥漿隨庫(kù)區(qū)水位變化往護(hù)筒內(nèi)加入或抽出泥漿。實(shí)施四加大了護(hù)筒留振時(shí)間和個(gè)別地質(zhì)條件特別復(fù)雜的情況，采取了以上措施仍不能解決護(hù)筒漏漿的問題的，我們采取以下措施進(jìn)行施工：（1）、當(dāng)出現(xiàn)護(hù)筒外側(cè)冒出少量氣泡或渾水時(shí)，表示漏漿輕微，可適當(dāng)加入水泥以改善泥漿質(zhì)量，繼續(xù)鉆進(jìn)。（2）、當(dāng)氣泡或泥漿大量涌出時(shí)，說明漏漿嚴(yán)重，要立即停止鉆進(jìn)，重新放上護(hù)筒替打，使用振動(dòng)捶加震護(hù)筒下沉；或采用回填粘土靜置后再重新鉆孔。針對(duì)我們?cè)谧o(hù)筒漏漿檢查出來的問題和通過我們研

16、究制定的對(duì)應(yīng)措施，我們?cè)谑┕さ耐瑫r(shí)，集中人員對(duì)所有參戰(zhàn)人員進(jìn)行了質(zhì)量教育，學(xué)習(xí)了相關(guān)的技術(shù)規(guī)范及設(shè)計(jì)意圖，并于2001年12月25日結(jié)束，在后續(xù)大批的樁基施工中，護(hù)筒的漏漿率由以前的100%降低到20%，基本達(dá)到了攻關(guān)的要求，即使有個(gè)別樁基護(hù)筒漏漿，通過簡(jiǎn)單的操作方法及時(shí)滿足了后續(xù)工程施工的需求。通過現(xiàn)場(chǎng)的整改效果，我們認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定完善護(hù)筒打設(shè)工藝標(biāo)準(zhǔn)，工藝流程，并且納入現(xiàn)場(chǎng)的工藝考核中，認(rèn)真對(duì)照?qǐng)?zhí)行，提高全體員工的質(zhì)量意識(shí)及企業(yè)的榮譽(yù)意識(shí)；施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制，消滅一切違章操作；充分發(fā)揮技術(shù)龍頭的作用，進(jìn)行科技鉆研，以龍頭帶動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的操作，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)的施工管理。8.總體的施工效果8

17、.1 施工效果從整體的施工情況來看，對(duì)于尤溪互通2#橋跨度小，墩柱分散，利用設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的自身特點(diǎn)，采用鋼管樁水中平臺(tái)的方案施工，充分發(fā)揮浮吊、運(yùn)輸船的作用，即經(jīng)濟(jì)地解決了施工平臺(tái)的問題，又解決了砼及材料運(yùn)輸?shù)膯栴}。8.1 經(jīng)濟(jì)效益一個(gè)墩搭設(shè)一座平臺(tái)，一座平臺(tái)的費(fèi)用在15萬左右，運(yùn)輸船就是小浮箱的拼裝，只要有設(shè)備費(fèi)用都不很高。而采用便橋法施工，搭設(shè)1延米6米寬的便橋需要1萬元左右，費(fèi)用非常驚人，況且本橋設(shè)計(jì)的左右幅的寬度為24.5米，搭設(shè)便橋后仍然不能解決施工平臺(tái)的問題。8.2 社會(huì)效益我項(xiàng)目部在同一標(biāo)段的其余橋梁水中樁基施工中，根據(jù)橋梁的地形，充分鋼管樁支撐施工工藝，從而保證了安全受控、質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)，按照合同工期完成了標(biāo)段的控制工程，多次受到業(yè)主的稱贊，并在2001年12月15日迎來了福建省委書記宋得福的蒞臨指導(dǎo)。9鞏固措施對(duì)鋼管樁支撐深水樁施工