橋梁水中墩樁基施工護(hù)筒漏漿QC活動成果

1、橋梁水中墩樁基施工護(hù)筒漏漿QC活動成果1.工程概況1.1.工程簡介某橋梁設(shè)計為分離式，左幅上部構(gòu)造采用430m+330m+630m（三聯(lián)）裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，全長396.08m。右幅上部構(gòu)造采用430m+530m+330m（三聯(lián)）裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，全長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)計高差約3m。該橋的左右幅4#9#墩不同程度的位于水中，水深12m-18m不等，施工時水位87.00m，最大水深18米。橋梁水中樁總計300m，最大樁長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

2、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。受庫區(qū)排蓄及季節(jié)影響，水位變化較大。該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進(jìn)行深水樁施工，水中平臺設(shè)計由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。平臺頂面高度高出庫區(qū)最高水位1.5m，管樁打完后，抄平切割樁頭，用10*10角鋼對相鄰管樁進(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

3、鋪12m長橋面梁，長度不夠焊接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。1.3.2施工過程1.3.2.1水中平臺的搭設(shè)首先是利用導(dǎo)向船進(jìn)行定位，使用機(jī)動船將導(dǎo)向船推至設(shè)計樁位處加以錨定，然后開啟導(dǎo)向船上的四臺卷揚(yáng)機(jī)（俗稱錨機(jī)），在測量指揮下，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)水庫水位落差變化情況，確定平臺頂部標(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長橋面I40a工字鋼，長度不夠時，焊接I40

4、a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)行平臺頂面布置及水下斜撐的連接。平臺搭設(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)至平臺前，在每大節(jié)護(hù)筒頂部對稱打孔，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，并對接焊在暫時固定的上一節(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，將整個護(hù)筒吊起，護(hù)筒繼續(xù)下沉。下沉

5、過程中，由全站儀觀測護(hù)筒垂直度，隨時調(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，加振動錘振動下沉，護(hù)筒繼續(xù)下沉反彈明顯時持續(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鋼板加工成的鋼箱，焊掛在平臺上，在護(hù)筒口加工一，泥漿槽就放置在平臺上。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，因此清孔采用氣壓反循環(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，可將孔內(nèi)泥漿全部換完

6、，達(dá)到沉淀要求。清孔完成后準(zhǔn)確量測孔深，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敛捎冒韬蛨黾邪柚?，由砼罐車運(yùn)到臨時碼頭旁。在臨時碼頭處設(shè)滑槽一個，運(yùn)輸船一艘，運(yùn)輸船上裝有2.5m3料斗4個，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)行垂直運(yùn)輸入孔。1.3.2.6平臺拆除樁基施工完畢，由上至下拆除平臺。橫縱梁、斜撐拆除后進(jìn)行管樁拔除。浮吊起吊振動捶直接夾住管壁，啟動振動捶，邊振動邊緩緩起鉤，可將管樁拔

7、除。因混凝土與基巖連接的管樁，潛水員下水割除。2.QC小組活動概述：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)。同時針對運(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，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)效益及社會效益。（1）QC小組活動時間：小組成立日期：*?；顒悠鹩檿r間：*；活動次數(shù)：6次

8、，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)量意識及水中作業(yè)的安全意識，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)筒漏漿的相關(guān)常識及深水樁施工的基本常識。小組成員平均年齡28歲，均由項(xiàng)目技術(shù)骨干和項(xiàng)目部門負(fù)責(zé)人以上領(lǐng)導(dǎo)，小組成員都進(jìn)行了不同程度的教材學(xué)習(xí)。3.選題理由深水樁基礎(chǔ)施工工藝難度較較大，對設(shè)備、人員要求相對較高，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

9、影響到橋梁上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和進(jìn)度。因此該項(xiàng)目在開工初期就引起業(yè)主、上級管理單位、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，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.PDCA循環(huán)（1）現(xiàn)場調(diào)查深水樁基的施工，護(hù)筒漏漿嚴(yán)重制約了平臺的使用周期及鉆機(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，針對現(xiàn)場的實(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)致的做好每一個環(huán)節(jié)，分析各個環(huán)節(jié)存在的問題，不斷的進(jìn)行技

10、術(shù)攻關(guān)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化施工組織。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，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)。（2）原因分析（3）主要原因確認(rèn)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，留振時間過短，造成護(hù)筒埋置深度不足。b：鉆孔時未按照計算的水頭差控制護(hù)筒內(nèi)的泥漿水頭高度。如在左幅5#墩樁基施工中，下護(hù)筒時估計水頭高度為1.5m，泥漿容重為r1，護(hù)筒外水容重為r2，則有r1h1=r2（h2+1

11、.5）。設(shè)r1=1.2g/cm3，r2=1g/cm3當(dāng)h2=18m時，得h1=16.25m，可見護(hù)筒腳至庫區(qū)水面18m，泥漿容重為=1.2g/cm3時，為保持1.5m水頭高度，泥漿面應(yīng)低于庫區(qū)水面1.8m，而水頭高度又與每個孔的泥漿質(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。（4）制定對策實(shí)施一利用業(yè)余時間，組織技術(shù)人員對技術(shù)資料、設(shè)計文件、地質(zhì)勘察報告進(jìn)行學(xué)習(xí)，并編制下發(fā)工序指導(dǎo)書、技術(shù)交底，組織對職工進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，學(xué)習(xí)各個工序的工藝要求，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)行獎懲機(jī)制，

12、進(jìn)行技術(shù)性能考核。實(shí)施二加長打入護(hù)筒的留振時間，使用振動捶通過護(hù)筒替打?qū)⒆o(hù)筒打至護(hù)筒不在下沉，通過地質(zhì)資料對比，確定護(hù)筒是否進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化層，如若未進(jìn)入，更換大功率振動捶進(jìn)行振動下沉。實(shí)施三受庫區(qū)發(fā)電影響，庫區(qū)水位落差約3m，因此在鉆進(jìn)過程中隨時注意庫區(qū)水位的變化，護(hù)筒內(nèi)泥漿隨庫區(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)筒留振時間和個別地質(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，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）針對在護(hù)筒漏漿檢查出來的問題和通過我們研究制定的對應(yīng)措施，我們在施

13、工的同時，集中人員對所有參戰(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)計意圖，并于*年*月*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。（3）通過現(xiàn)場的整改效果，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)場的工藝考核中，認(rèn)真對照執(zhí)行，提高全體員工的質(zhì)量意識及企業(yè)的榮譽(yù)意識；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，以龍頭帶動現(xiàn)場的操作，規(guī)范現(xiàn)場的施工管理。及時滿足了后續(xù)工程施工的需求。學(xué)習(xí)了相關(guān)的技術(shù)規(guī)范及設(shè)計意圖，并于*年*月*日結(jié)束，在后續(xù)大批的樁基施工中，護(hù)筒的漏漿率由

14、以前的100%降低到20%，基本達(dá)到了攻關(guān)的要求，即使有個別樁基護(hù)筒漏漿，通過簡單的操作方法也能達(dá)到要求。6.總體的施工效果6.1 施工效果從整體的施工情況來看，對于尤溪互通2#橋跨度小，墩柱分散，利用設(shè)計結(jié)構(gòu)的自身特點(diǎn)，采用鋼管樁水中平臺的方案施工，充分發(fā)揮浮吊、運(yùn)輸船的作用，即經(jīng)濟(jì)地解決了施工平臺的問題，又解決了砼及材料運(yùn)輸?shù)膯栴}。6.2經(jīng)濟(jì)效益一個墩搭設(shè)一座平臺，一座平臺的費(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的問題。6.3社會效益本項(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)主和上級主管單位的稱贊。7.鞏固措施對鋼管樁支撐深水樁施工工藝認(rèn)真進(jìn)行總結(jié)，編寫施工工藝，總結(jié)施工