大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制教材.ppt

,CompanyLogo,2009年1月15日,发布人：范杜武,中建七局第三建筑有限公司,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,目录,一、课题介绍二、小组简介三、选题理由四、现状调查五、确定目标及可行性论证六、原因分析七、要因确认八、对策制定九、对策实施十、实施检查十一、效果检查十二、巩固措施及标准化十三、遗留问题及今后打算,发布顺序,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,一、课题介绍,福清光电园捷联厂区一期工程位于福清市太城河边，处于太城河冲洪积扇的中上部。其中主设备厂房占地面积3753m2，总建筑面积32640m2，由主楼、附楼组成，设计桩径为2米，桩长约70米，总桩数126根，桩端持力层为中至微风化花岗岩层，造价约1300万元。,桩型原设计为冲孔灌注桩，因试桩过程对该光电园区内临近的部分已投产电子企业精密仪器设备产生影响，被多次投诉，为减少振动和挤土效应影响，经相关单位研究决定采用钻孔灌注桩。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,一、课题介绍,地质条件差中部土层中有厚约8m的粉砂层，极易发生塌孔现象；埋深在60m厚度约2米的砾卵石层，砾卵石层中卵石含量在70以上，大部分卵石粒径在2-5cm，漏浆严重。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,一、课题介绍,厂房主要安放精密电子生产设备，对工程质量要求高，要求工程必须达到榕城杯标准。在此复杂地质条件下，完成如此大直径超深钻孔灌注桩，施工的方法较为复杂，我司没有成熟的工艺可借鉴。,本小组通过开展PDCA活动，逐步解决了多项大直径超深钻孔灌注桩施工难题，保证了大直径超深钻孔灌注桩施工质量，达到了活动目的。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,二、小组简介,小组概况表,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,二、小组简介,小组成员分工一览表,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,三、选题理由,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,1,2,3,4,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,四、现状调查,为了抓住影响大直径超深钻孔灌注桩质量的主要问题及确定活动目标，小组成员针对可能影响质量的因素进行了广泛的调查。,现状调查（一）,本工程与已投产的福清睿鸿光电科技有限公司仅一路之隔，需保证临近电子企业精密设备的正常运转改为钻孔灌注桩。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,四、现状调查,2008年5月采用GPS-10型钻孔桩机试桩，由于本桩径大、桩长长清孔较为困难，桩底沉渣厚度是影响桩体质量的重要因素。,GPS-10型钻机,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,四、现状调查,目前对桩底沉渣厚度的检测方法主要靠操作者的经验，借助重锤感知沉渣的相对大小，无法对沉渣进行量化检测，根据前期对83#桩试桩情况，监理单位对此测沉渣厚度方法存在争议，造成清孔时间加长，影响工期。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,四、现状调查,现状调查（二）,桩基工程的最终目标为承载力满足设计要求，现对目标进行分解。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,四、现状调查,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,四、现状调查,小组成员针对以上控制目标，可能影响质量的因素进行了广泛的调查。,在小组组长的带领下，有目的地调查了公司近年施工的冲钻孔桩基工程中出现的问题，共收集到90条信息，小组对所收集到的数据进行分类、统计整理，制成统计表与排列图。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,四、现状调查,影响大直径超深钻孔灌注桩主控项目质量的统计表：,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,四、现状调查,影响大直径超深钻孔灌注桩施工质量的排列图,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,现状调查（三）,四、现状调查,根据建筑工程施工质量评价标准（GBT50375-2006）地基及桩基工程检测规定。公司根据创优需要将本工程大直径超深钻孔灌注桩桩身完整性一次检测I类桩合格率定为95%以上，无类、类桩。,建筑工程施工质量评价标准,建筑工程施工质量评价标准,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,五、确定目标及可行性论证,QC小组经过认真反复的论证，将目标值定为：,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,可行性论证：1.小组成员查阅本公司近来已竣工钻孔灌注桩工程中桩身完整性检测资料，调查结果显示，桩身完整性一次检测I类桩的平均合格率为91.5%，最高合格率为94.5%，较接近目标值，QC小组一致认为：经过努力，能突破历史最高水平，达到95%。,五、确定目标及可行性论证,钻孔灌注桩桩身完整性一次I类桩占总桩数统计表表3,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,2.钻孔达到设计深度,灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度50mm为规范基本要求，通过改进沉渣厚度检测方法，发现沉渣不符合要求时及时利用合理的清孔工艺和设备可以解决该问题。,五、确定目标及可行性论证,目标可以实现！,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,六、原因分析,针对现状调查的主要问题，运用因果图进行原因分析。,沉渣厚度大,桩身质量差,泥浆护壁不符合要求,成孔过程控制不当,操作误差大,施工不合理,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,七、要因确认,对关联图分析得到的11条末端因素进行验证，小组成员进行了认真分析，集思广益，利用要因确认表进行要因确认，见下表。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,七、要因确认,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,七、要因确认,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,七、要因确认,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,七、要因确认,通过分析，确定了以下4个要因：,要因,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,八、对策制定,对要因确认表中得出的4个要因，运用5W1H原则进行对策制定。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,九、对策实施,实施一：选用合理的钻机,小组成员与桩基班组经综合比较决定选用与本工程施工特点相适应的GPS-20型钻机，GPS-20型钻机底盘较为稳定、扭矩大、钻机稳、功率大，能有效保证钻机工作的稳定性和垂直度，容易实现正反循环转换，排渣效率高。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,GPS-10型钻机和GPS-20型钻机主要技术参数对比表6,九、对策实施,CompanyLogo,九、对策实施,GPS-20型钻机,GPS-10型钻机,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,九、对策实施,实施后GPS-20型钻机自重提高能有效保证钻机工作的稳定性，正反循环转换切换效率高，排渣效率显著提高，钻机能和施工现场相匹配。,实施后桩机正反循环转换效率对比表7,实施效果,CompanyLogo,九、对策实施,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,实施二：选择合理的施工顺序及施工时间本工程单桩承载力大、垂直度要求高、群桩密度大、桩间距离小，桩之间的相互影响大，易发生穿孔、坍孔和偏钻现象，应力难以消除，必须选择合理的施工顺序和时间间隔来消除邻近已施工桩之间的应力。,九、对策实施,桩距大于4d,桩距大于4d,时间间隔36h,时间间隔36h,桩距大于4d,桩距大于4d,钻机A打桩顺序,钻机B打桩顺序,下根桩,下根桩,打桩顺序示意图,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,实施效果采用该方法施工后，可以有效确保相邻前后施工的两桩孔的距离4d（d为桩的直径）或时间间隔不小于36h。,九、对策实施,前后施工的两桩孔的距离和时间间隔统计表表8,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,九、对策实施,本工程地质条件差，在淤泥质粘土层，粘土层、砂性土层中易产生塌孔、缩径等现象，通过增大钻压、降低钻速、分级钻进并增大泥浆泵入量的方式来改进这个难题。,实施三：控制钻头在各土层中的进尺速度,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,进尺速度cm/min,进尺与土层曲线关系图,九、对策实施,土层深度(m),CompanyLogo,在钻孔的中部土层中有厚约8m的粉砂层，极易发生塌孔现象。因此施工中注意在砂层钻进时泥浆比重稍大以保护孔壁，而在粘土层钻进时则适当降低泥浆比重，以提高钻进效率。针对砾卵石层钻进时泥浆易变稀薄而发生严重漏浆现象，准备一些中粗砂作为堵漏材料备用。,九、对策实施,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,效果检查,采用该方法实施后小组施工过程未出现塌孔现象，漏浆现象得到有效控制，采取以下的钻进速度及转数控制参数（各土层钻进速度及转数控制参数见下表），得到设计和监理认可。,九、对策实施,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,钻进速度及转数控制参数表9,九、对策实施,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,实施四：改进沉渣检测方法小组决定改进原来重锤凭感知测沉渣的作法，制作出可量化的检测出沉渣厚度的检测仪（如下图）。通过这种简易的手段，可量化的检测出沉渣厚度，具有很强的实用性。,九、对策实施,CompanyLogo,测量沉渣厚度00.mpg,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,九、对策实施,实施效果小组通过检查，最终清孔后的孔底沉渣厚度均可进行量化控制，监理和建设单位认可该测量结果，部分桩沉渣厚度测量数据如下：,沉渣厚度测量情况统计表表10,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,十、实施检查,2008年6月26日，小组根据制定的对策进行试成孔，对全过程进行追踪检查，制定的每个措施均能得到落实，未发生穿孔、坍孔等质量事故，清孔效率高且彻底，控制标准得到实施。,但在试桩过程发现成孔临近中风化层或进入中风化层时，钻机跳动较为强烈，钻头难以进入中至微风化花岗岩层。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,情况分析,十、实施检查,普通钻头难以进入较硬的中至微风化花岗岩层，钻进时给予孔底的压力应大于土层的抗压强度，这样钻具回转时方能达到切削碎岩的目的。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,十、实施检查,制定对策,根据滚刀钻头具有刚度好、强度高、耐磨性好、嵌岩能力强等特点，在接近中至微风化岩层时，及时更换钻头，并增加钻头重量。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,十、实施检查,CompanyLogo,增加配重块的滚刀钻头,四翼刮刀钻头,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,十、实施检查,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,十、实施检查,检查,实施后在成孔临近中风化层或进入中风化层时，提高了钻头工作稳定性，钻机能较好的保持平稳运行；钻进压力能得到较好的保证，有效保证钻头顺利进入中至微风化花岗岩层。,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,单桩竖向抗压静载试验和基桩低应变动力检测,十一、效果检查,十一、效果检查,2008年11月28日所有桩均施工完毕，对制定的对策效果实施检查，产生了下列效益。,技术效益,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,十一、效果检查,1、单桩竖向极限承载力试验共3根，单桩竖向极限承载力均22000KN，满足设计要求。,单桩竖向极限承载力统计表单位：KN,技术效益,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,2、经福建省建筑工程质量监督检测中心站共对126根桩进行动测，其中类桩121根，占抽检桩数的96%；II类桩5根，占抽检桩数的4%，小组活动控制目标实现。,十一、效果检查,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,3、沉渣厚度均进行了量化控制，测量结果得到监理和建设单位的一致认可，最终清孔后测的沉渣厚度情况统计如下表：,十一、效果检查,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,根据合同约定工程达到市优工程标准将奖励工程造价的1.5%，即1300万1.5%=19.5万。桩基工程顺利施工赢得了建设单位和监理单位的一致好评，提高了企业的知名度，彰显企业技术优势，为进一步拓宽我公司工业设备厂房市场打下良好的基础。,十一、效果检查,经济和社会效益,CompanyLogo,大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制,十二、巩固措施与标准化,1为巩固小组成果，经小组讨论，决定有计划、有组织的召开小组质量分析会，组织小组成员到其他优良桩基工程参观学习。2大直径超深钻孔灌注桩施工工艺更加完善，修订成作业指导书Q/ZQS556026-2008大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制。,大直径超深钻孔灌注桩的质量控制,3在公司加以推广应用，在某大厦类似工程中继续