QC小組：特殊地質(zhì)條件下鋼板樁打設(shè)

1、特殊地質(zhì)條件下的鋼板樁打設(shè)方案中鐵十一局集團(tuán)公司中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司新建呼準(zhǔn)鐵路黃河特大橋項(xiàng)目部第二QC小組二O 一三年十二月特殊地質(zhì)條件下的鋼板樁打設(shè)方案一、工程概況新建呼準(zhǔn)鐵路地處內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特和鄂爾多斯境內(nèi)，線路自呼和浩特樞紐引出，經(jīng)過呼和浩特市土默特左旗、托克托縣，在海生不浪高速公路下游3公 里處跨越黃河后，進(jìn)入鄂爾多斯準(zhǔn)格爾 旗。本合同段為新建呼準(zhǔn)鐵路的控制性工程，線路總長度11.644km,起止里程為DK60+200-DK72+041.91（短鏈197.783m）位于呼市的托克托縣和準(zhǔn)格爾旗境內(nèi)（以黃河為界）。主要工程項(xiàng)目有路基土石方工程、防排水工程、中小橋涵、橋面

2、系、黃河特大橋重點(diǎn)工程，項(xiàng)目總投資為7994492991X0本年度主要計(jì)劃完成黃河特大橋全部樁基及37#, 38#, 39#, 40#, 41#, 42#承臺(tái)施ZL o二、選題理由X 37#, 38#, 39#, 40#, 41#, 42#承臺(tái)為黃河特大橋主墩承臺(tái)，具有開挖深度深， 尺寸大，其中41#位于黃河河道內(nèi)，為水中墩。派地質(zhì)條件復(fù)雜，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及設(shè)計(jì)資料顯示，本區(qū)段地質(zhì)泥巖及砂巖交錯(cuò)，砂巖為500kpq 泥巖為 300kpa派 施工工期緊，由于施工前期準(zhǔn)備不足，37#, 38#, 39#, 40#, 41#, 42#承臺(tái)施工由10月初開始施工，由于內(nèi)蒙古段黃河河道冰凌區(qū)無法施工，37#,

3、 40#, 41#, 42#承臺(tái)必須在11月中旬完成。在上述諸多因素中，項(xiàng)目部否定了設(shè)計(jì)中使用的鋼圍堰沉井施工方案，選用施工速度快，且防水效果較佳的鋼板樁圍堰施工方案三、QC小組成員組成為確保在11月中旬完成37#, 38#, 39#, 40#,41#, 42#深基礎(chǔ)承臺(tái)施工，項(xiàng)目部QC小組以“特殊地質(zhì)條件下的鋼板樁打設(shè)”為題開展活動(dòng)，并成立了QC小組，小組成員具體情況如下表1-1所示。小組類型攻關(guān)型課題活動(dòng)時(shí)間2013.10.12013.12.30登記日期登記號(hào)小組成員情況序號(hào)姓名年齡性別職稱文化程度組內(nèi)職務(wù)1丁明35男總工本科組長2余金江29男工程部長本科副組長3劉濤27男技術(shù)主管本科組員

4、4劉燦26男技術(shù)主管本科組員5王偉27男技術(shù)主管本科組員6王定營26男技術(shù)貝碩士組員7劉慧29女資料員本科組員I四、現(xiàn)狀調(diào)查由于本區(qū)段地質(zhì)條件復(fù)雜，多為砂巖及泥巖交錯(cuò)地質(zhì)，使用振動(dòng)錘直接打拔鋼板樁打入深度淺，且打入速度慢，無法滿足施工工期要求。五、課題目標(biāo)X針對(duì)施工工期要求及鋼板樁插拔特點(diǎn)，使用旋挖鉆引孔，引孔完成后回填渣土后插拔鋼板樁施工方案0X由于旋挖鉆引孔屬國內(nèi)首例，對(duì)本施工工藝進(jìn)行研究、分析，制定相應(yīng)的質(zhì)量控制計(jì)劃或措施六、施工方案 1、施工準(zhǔn)備:根據(jù)承臺(tái)樁基施工渣樣及設(shè)計(jì)資料，明確施工段地質(zhì)條件。2、施工放線：根據(jù)鋼板樁打設(shè)垂直度不宜控制及旋挖鉆直徑相對(duì)于鋼板樁厚度較大，鋼板樁非在原

5、 狀土條件下進(jìn)行打設(shè)，可能引起鋼板樁整體傾斜以致侵入承臺(tái)主體，引孔位置為承臺(tái)尺寸 外擴(kuò)2m。旋挖鉆引孔為1個(gè)1.5m直徑孔旁咬接一個(gè)1m直徑孔后在咬接一個(gè)1.5m孔，1m孔及1.5m孔交錯(cuò)出現(xiàn).（見附件1）3、旋挖鉆引孔施工：1、作業(yè)平臺(tái)處理：由于本區(qū)段位于黃河河灘內(nèi)，表層多為粉砂，地質(zhì)較軟，旋挖鉆無法進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，需在承臺(tái)位置填筑至少2m高紅土，使用壓路機(jī)分層碾壓，保證作業(yè)平臺(tái)平整，旋挖鉆施工過程無偏斜。2、旋挖鉆引孔：1/3 ,直至設(shè)計(jì)樁底。使用旋挖鉆跳孔施工，既先施工1.5m孔，完成部分1.5m孔后再返回施工1m孔。施工1.5m孔時(shí)，可按照樁基施工方案進(jìn)行正常的鉆孔施工，但是當(dāng)施工 1m

6、孔時(shí)，特別是施工到砂巖或泥巖面是，降低旋挖鉆鉆孔速度，降低到正常鉆孔速度的3、渣土回填當(dāng)完成部分引孔后，需將完成引孔部分進(jìn)行回填渣土，一般回填全部引孔長度的2/3,必須保證回填渣土不會(huì)流入最后一根引孔樁位置。本施工區(qū)段一般為完成引孔長度8m后回填部分引孔部分。4、鋼板樁打設(shè)1、作業(yè)平臺(tái)處理：由于旋轉(zhuǎn)鉆在完成引孔施工后，作業(yè)平臺(tái)多由于渣土堆放，裝載機(jī)，挖機(jī)，鉆機(jī)等施 工設(shè)備行走，造成作業(yè)平臺(tái)沉降，場(chǎng)地不平整。為保證鋼板樁打設(shè)施工的順利進(jìn)行，引使 用挖機(jī)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，對(duì)于沉降較大的部分進(jìn)行重新挖出回填紅土。2、施工放線：使用和旋挖鉆引孔施工相同的施工尺寸。3、鋼板樁打設(shè)：由于使用旋挖鉆引孔后，引

7、孔位置多為回填的渣土，土質(zhì)極軟，使用振動(dòng)錘 可輕易對(duì)鋼板樁進(jìn)行打設(shè)，但由于旋挖 鉆直徑相對(duì)于鋼板樁厚度較大，鋼板樁 極易偏斜，造成整個(gè)鋼板樁圍堰歪曲， 為后續(xù)的內(nèi)支撐施工及整個(gè)鋼板樁圍堰安全帶來風(fēng)險(xiǎn)，鋼板樁施工過程中必須使用導(dǎo)向， 導(dǎo)向可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件使用鋼板樁或者槽鋼進(jìn)行制作，保證鋼板樁打設(shè)過程中不歪曲，且施 工過程中保證鋼板樁的垂直度，鋼板樁不會(huì)發(fā)生傾斜，對(duì)于發(fā)生傾斜的鋼板樁必須進(jìn)行拔 除然后進(jìn)行重新打設(shè)。施工工藝流程如下圖：施工放線旋挖鉆進(jìn)場(chǎng)由角點(diǎn)開始施工施工部分1.5m孔*完成引孔埋設(shè)鋼板樁施工導(dǎo)向施工時(shí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)施工方案進(jìn)行分析總結(jié)，得出了旋挖鉆引孔施工及鋼板樁 打設(shè)注意事項(xiàng)主

8、要有以下幾點(diǎn)：1、選用規(guī)格較大的旋挖鉆機(jī)，較大的旋挖鉆機(jī)由于重量較大，鉆桿不宜發(fā)生偏斜。2、當(dāng)施工1m孔時(shí)，應(yīng)降低鉆孔速度，過快的鉆孔速度易引起孔位偏斜，造成部分位 置沒有引孔，后期鋼板樁無法打入設(shè)計(jì)標(biāo)高。對(duì)于已經(jīng)形成的由于孔位偏斜引發(fā)的未引孔 位置，可使用螺旋鉆將未引孔位置進(jìn)行處理，保證達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。3、由于旋挖鉆引孔深度不易精確把握，對(duì)于引孔深度超過設(shè)計(jì)深度的，鋼板樁與鋼板樁 之間必須進(jìn)行焊接，保證由于引孔深度過深的 鋼板樁不會(huì)被帶入泥內(nèi)而出現(xiàn)鋼板樁圍堰進(jìn) 水等情況。4、承臺(tái)施工現(xiàn)場(chǎng)，旋挖鉆施工平臺(tái)不得有石塊，旋挖鉆無法對(duì)大的石塊進(jìn)行處理，后期鋼板樁施工無法打入，對(duì)于大面積的石灘不宜使用鋼

9、板樁圍堰進(jìn)行施工，對(duì)于較少的表層石塊，可以在施工平臺(tái)填筑前進(jìn)行挖出。當(dāng)遇到小面積石灘時(shí)，可使用挖機(jī)配合長臂挖機(jī)對(duì)石塊進(jìn)行清除，當(dāng)石塊較大時(shí)，可使用大 功率挖機(jī)對(duì)局部進(jìn)行深挖，局部位置應(yīng)距離旋挖鉆鉆孔線5m左右，使用長臂挖機(jī)將鉆孔線位置的石塊拔入深坑內(nèi)，鋼板樁打設(shè)位置不得有數(shù)量較多的石塊。5、鋼板樁打設(shè)過程中應(yīng)戒驕戒躁，由于旋挖鉆引孔無法完全做到所有位置均達(dá)到設(shè)計(jì) 標(biāo)高，或鋼板樁打設(shè)位置存在少量碎石，引起鋼板樁無法打設(shè)等情況，當(dāng)出現(xiàn)鋼板樁無法 打入至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)分析原因，尋找方法，且不可隨意更換較短的鋼板樁或不將鋼板樁 打設(shè)入設(shè)計(jì)標(biāo)高。6、鋼板樁無法打入原因分析及應(yīng)對(duì)方法：A、旋挖鉆引孔深度不

10、足：在鋼板樁打設(shè)中主要表現(xiàn)在鋼板樁下降速度慢，當(dāng)鋼板樁拔 出時(shí)，底部多含泥巖或砂巖。具體原因?yàn)樾?鉆引孔偏斜，位于1.5m孔中間的1m孔在鉆孔 過程中由于鉆孔速度過快，鉆桿移位，或者由于塌孔造成施工平臺(tái)不平整， 造成鉆機(jī)傾斜應(yīng)對(duì)方法:旋挖鉆施工過程中：中間孔鉆孔速度減慢, 對(duì)于易塌孔位置使用護(hù)筒，鉆完后撤除護(hù)筒， 防止局部塌陷，造成鉆機(jī)傾斜。旋挖鉆施工完成后：當(dāng)未引孔部分距離設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高較近時(shí)，可反復(fù)拔插鋼板樁，松動(dòng) 底層土壤，已達(dá)到設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高。B、當(dāng)遇到孤石或碎石時(shí)：由于為保證施工平臺(tái)平整，可承載鉆機(jī)，多數(shù)平臺(tái)內(nèi)含有少量石塊，當(dāng)出現(xiàn)塌孔時(shí)，部分石塊滾入孔內(nèi)，在鋼板樁打設(shè)過程中主要表現(xiàn)在于鋼板樁反復(fù)上下跳動(dòng)，無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。應(yīng)對(duì)方法：歪曲部分鋼板樁繞過孤石，使用鋼板樁在鉆孔直徑范圍內(nèi)施打，尋找孤石邊，歪曲此部分的鋼板樁位置，繞過孤石，完成鋼板樁圍堰的打設(shè)。七、活動(dòng)成果1、通過使用旋挖鉆引孔施工鋼板樁圍堰，加快施工進(jìn)度，在規(guī)定的工期