碎石桩~新517

1、发布人：汪发布人：汪 洋洋谏谏 壁壁 发发 电电 厂厂立题背景立题背景 根据地质勘察资料分析，本期改造工程地根据地质勘察资料分析，本期改造工程地质区，浅部地层以稍密的质区，浅部地层以稍密的(2)(2)粉土和软塑的粉土和软塑的(4)(4)粉质粘土为主。粉质粘土为主。循环进水管和排水沟座落在粉循环进水管和排水沟座落在粉质粘土地基上，质粘土地基上， 需采用振冲碎石桩进行浅地基需采用振冲碎石桩进行浅地基处理。在施工过程中，桩管振动打入设计标高处理。在施工过程中，桩管振动打入设计标高后，上提时发现碎石桩桩管的活瓣无法打开，后，上提时发现碎石桩桩管的活瓣无法打开，不能下料。碎石桩质量的控制将直接影响到进不

2、能下料。碎石桩质量的控制将直接影响到进水管和排水沟地基的稳定性。水管和排水沟地基的稳定性。 二、小二、小 组组 概概 况况小组名称循环水系统振冲碎石桩质量控制 QC 小组本次活动起始时间2003年3月12日-5月20日 23男技 术 员副组 长大 学现场技术侯 彬年龄性别职称/工种组内职务文化程度备 注姓名 32男经理/工程师/大 学顾 问刘 涛技术负责 32男工程师组 长大 专陈豪杰 38男经理/高级工程师/大 学顾 问田东宇注册编号JB（JZ）002-200331小组类型攻关型平均年龄不定期6注册时间2003年3月10日小组人数活动频率男施 工 员组 员高 中质量监督宗夕军 40女技 术

3、员组 员大专资料管理汪 洋 33 27男施 工 员王文鹏组 员大 专实施负责组 员高 中实 施 32李林枫男施 工 员三、选题理由三、选题理由理由二：在首批碎石桩施打时，打入理由二：在首批碎石桩施打时，打入设计标高后，发现碎石桩桩管的活瓣设计标高后，发现碎石桩桩管的活瓣无法打开，不能下料，需解决碎石桩无法打开，不能下料，需解决碎石桩成孔及下料问题。成孔及下料问题。 理由一：理由一： 循环进水管和排水沟采用振冲碎石桩对地基进循环进水管和排水沟采用振冲碎石桩对地基进行加固，以解决地基液化问题及提高地基承载力行加固，以解决地基液化问题及提高地基承载力( (设计要设计要求求f fspkspk116Kp

4、a116Kpa) )。如果不加固，地基承载力不能满足设计如果不加固，地基承载力不能满足设计和规范要求，进水管和排水沟结构将产生不均匀沉降。和规范要求，进水管和排水沟结构将产生不均匀沉降。 理由三：循环进水管和排理由三：循环进水管和排水沟碎石桩工作量大且工水沟碎石桩工作量大且工期短。总桩数为期短。总桩数为1005010050根，根，总方量为总方量为2628726287m m3 3。 现现 状状 一一 本次碎石桩桩顶标高分别为黄海高本次碎石桩桩顶标高分别为黄海高程程1.8m、0.954m、-0.296m，桩长为桩长为614m，场地标高为黄海高程场地标高为黄海高程7.0m左右，左右，成孔深在成孔深在

5、11m-22m之间。之间。现现 状状 二二 黄海高程黄海高程 -4-4m m以以4 4下为下为 号土，属粉号土，属粉质粘土。质粘土。 粉质粘粉质粘土：灰土：灰色色青灰色，青灰色，流塑流塑 软塑，局部软塑，局部为淤泥质粉质粘土，为淤泥质粉质粘土，夹少量夹少量 薄薄 层层 粉粉 砂砂，层厚层厚5 520.320.3m m ，承承载力标准值载力标准值9090KpaKpa。 场地地坪场地地坪6.56.57.57.5m m填土填土 厚厚1.01.0m m淤泥淤泥 厚厚2.52.5m m粉砂粉砂 厚厚3.53.5m m粉土粉土 厚厚5.05.0m m泥浆泥浆 厚厚1.01.0m m粉质粘土粉质粘土 厚厚

6、1515 m m现现 状状 三三振冲碎石桩不能下料。振冲碎石桩不能下料。目目 标标 值值振冲碎石桩成孔及下料振冲碎石桩成孔及下料(地基承载力地基承载力fspk116Kpa，达到设计要求达到设计要求)0%50%100%现现 状状目标值目标值100%0%振冲碎石桩成桩目标图振冲碎石桩成桩目标图难以成孔难以成孔和下料和下料法法施工工序施工工序的合理性的合理性环环地下土质情况地下土质情况及地下是否有及地下是否有障碍物障碍物 人人操作人员操作人员是否按规是否按规范操作范操作机机活瓣的灵活性活瓣的灵活性料料石料的级配石料的级配 针对分析出的针对分析出的5条末端因素，小组对影条末端因素，小组对影响碎石桩成孔

7、和下料的要因进行了确认：响碎石桩成孔和下料的要因进行了确认： 序序 号号末末 端端 因因 素素要要 因因 确确 认认结结 论论1操作人员操作人员操作人员已经过公司培训操作人员已经过公司培训 非要因非要因2活瓣的灵活性活瓣的灵活性 活瓣的灵活性将直接影响活瓣的灵活性将直接影响碎石桩能否成桩碎石桩能否成桩要要 因因3石料的级配石料的级配石料级配良好，直径一般为石料级配良好，直径一般为5 56060mmmm 非要因非要因4施工工序施工工序编制了碎石桩作业指导书，且编制了碎石桩作业指导书，且 现场交底现场交底非要因非要因5土土 质质地下土质和地质勘察报告一致地下土质和地质勘察报告一致 非要因非要因制表

8、人：侯制表人：侯 彬彬 20032003年年3 3月月1616日日序序号号要因要因名称名称目目 标标措措 施施执执行行人人1活瓣活瓣的灵的灵活性活性碎石碎石桩成桩成孔及孔及下料下料1、重新、重新制作活瓣制作活瓣2、预制、预制砼桩头代砼桩头代替活瓣替活瓣王文鹏王文鹏对策对策提高提高活瓣活瓣灵活灵活性性地点地点现场现场检检查查人人侯侯 彬彬时间时间3.17九、对策的实施情况九、对策的实施情况 u重新制作活瓣重新制作活瓣 更换原有的桩头，用直径更大的桩管更换原有的桩头，用直径更大的桩管 来代替；活瓣制作时，保证活瓣具有灵活来代替；活瓣制作时，保证活瓣具有灵活 性，同时活瓣加大，增大了活瓣的自重。性，

9、同时活瓣加大，增大了活瓣的自重。 采用此种方法，还是不能下料、成桩。采用此种方法，还是不能下料、成桩。 实施一实施一 针对这种情况我们对碎石桩施工过程进行针对这种情况我们对碎石桩施工过程进行了检查，在桩管振动打入设计桩底标高后，用了检查，在桩管振动打入设计桩底标高后，用测绳对桩管内的深度进行了测量，结果桩管内测绳对桩管内的深度进行了测量，结果桩管内的深度和要求的一致，而且投入的碎石方量和的深度和要求的一致，而且投入的碎石方量和计算的理论方量一致。这说明了活瓣振动打入计算的理论方量一致。这说明了活瓣振动打入过程中是关闭的，桩管内没有泥土涌入，排除过程中是关闭的，桩管内没有泥土涌入，排除了桩管内进

10、土的因素。将桩管拔出，检查活瓣了桩管内进土的因素。将桩管拔出，检查活瓣达到状况，发现活瓣开启灵活自如，排除了活达到状况，发现活瓣开启灵活自如，排除了活瓣开启不灵活的因素。于是我们决定采用预制瓣开启不灵活的因素。于是我们决定采用预制桩头来代替活瓣。桩头来代替活瓣。 u预制砼桩头代替活瓣预制砼桩头代替活瓣 即碎石桩机桩头不设活瓣，采用预制即碎石桩机桩头不设活瓣，采用预制砼桩头代替。砼桩头代替。当振动拔管时，还是不能下当振动拔管时，还是不能下料。料。 实施二实施二 针对这种情况，我们又一次对施工过针对这种情况，我们又一次对施工过程进行了检查。碎石桩机能打入到设计标程进行了检查。碎石桩机能打入到设计标

11、高，当振动拔管时，依次对孔深进行了测高，当振动拔管时，依次对孔深进行了测量，桩孔只有量，桩孔只有7 7m m深，而桩孔已被流塑状的深，而桩孔已被流塑状的土填满。原因分析：当振动成孔和振动提土填满。原因分析：当振动成孔和振动提管时，管时，号土被挠动号土被挠动而而液化，在超液化，在超孔孔隙水隙水压力作用下涌入桩孔及桩管，以致不能下压力作用下涌入桩孔及桩管，以致不能下料。料。 实施结果确认：实施结果确认：通过以上两项实施，通过以上两项实施，说明了桩头活瓣的说明了桩头活瓣的灵活性不是影响碎石桩灵活性不是影响碎石桩的最主要原因。的最主要原因。 我们把活瓣上方受自上向下的压力定为我们把活瓣上方受自上向下的

12、压力定为F1F1，F1=F1=桩管内桩管内碎石的自重碎石的自重+ +活瓣的自重；我们把活瓣下方受自下向上的压活瓣的自重；我们把活瓣下方受自下向上的压力定为力定为F2F2，F2=F2=土压力土压力 + + 地下水压力地下水压力 + + 活瓣灵活性引起活瓣灵活性引起的摩擦力。如下图所示：的摩擦力。如下图所示： 活活 瓣瓣 F1 F2碎石自重碎石自重+ +活瓣自重活瓣自重土压力土压力+地下水压力地下水压力+活瓣灵活性引起的摩擦力活瓣灵活性引起的摩擦力 从活瓣受力图可以看出，只有当活瓣上方的从活瓣受力图可以看出，只有当活瓣上方的压力压力 F1大于活瓣下方的压力大于活瓣下方的压力 F2 时，活瓣才能打时

13、，活瓣才能打开，才能下料。因此开，才能下料。因此活瓣的受力情况是影响其开活瓣的受力情况是影响其开启的主要原因启的主要原因，见下表：，见下表： 1活瓣的受力情况活瓣的受力情况活瓣的受力情况活瓣的受力情况将直接影响其能否打开将直接影响其能否打开制表人：侯彬制表人：侯彬 2003 2003年年4 4月月6 6日日 制表人：侯彬制表人：侯彬 2003 2003年年3 3月月2121日日序序号号要因要因名称名称目目 标标措措 施施执执行行人人1活瓣活瓣的受的受力情力情况况碎石桩碎石桩成孔及成孔及下料下料 内夯锤内夯锤 桩管内桩管内 注水注水 吹压缩吹压缩 空气空气王文鹏王文鹏时间时间3.21对策对策加大

14、加大活瓣活瓣上方上方的压的压力力F1地点地点现场现场检检查查人人侯侯 彬彬u内夯锤法内夯锤法 成孔加料后，振动提管，然后提起内夯锤，成孔加料后，振动提管，然后提起内夯锤，自动下落，石料在较大的压力下从管内压出。自动下落，石料在较大的压力下从管内压出。 原因分析：主要是管内石料在内夯锤原因分析：主要是管内石料在内夯锤瞬间冲击力作用下，桩管内活瓣上方的压瞬间冲击力作用下，桩管内活瓣上方的压力力F1F1远大于桩管内活瓣下方的压力远大于桩管内活瓣下方的压力F2F2，故故石料从管内压出。石料从管内压出。 实施结果确认：实施结果确认：此种方法工效慢，且此种方法工效慢，且 桩机设备要有配套的装置，因此在桩机

15、设备要有配套的装置，因此在本次施本次施工中也不可取。工中也不可取。 u桩管内注水桩管内注水 成孔加料后在桩管内注水，然后启锤成孔加料后在桩管内注水，然后启锤振动，慢速拔管进行反插。结果石料在离振动，慢速拔管进行反插。结果石料在离地面下地面下1010米处开始下料。米处开始下料。 原因分析：管内注水增大了管内压力，在原因分析：管内注水增大了管内压力，在桩管内活瓣上方的压力桩管内活瓣上方的压力F1F1大于桩管内活瓣下方大于桩管内活瓣下方的压力的压力F2F2的作用下，当桩管上提时流泥来不及的作用下，当桩管上提时流泥来不及充填桩孔而石料已流出。充填桩孔而石料已流出。 实施结果确认：实施结果确认：虽然此种

16、方法加大了下料虽然此种方法加大了下料的深度，但工效慢，同时也增大了土体的含水的深度，但工效慢，同时也增大了土体的含水率，给后序施工增加了难度；其次此种方法成率，给后序施工增加了难度；其次此种方法成孔深度孔深度1010m m，本次碎石桩成孔深在本次碎石桩成孔深在1111m22mm22m之之间。故在本次施工中仍不可取。间。故在本次施工中仍不可取。 u气冲法气冲法 气冲法施工即从桩管上部吹压缩气冲法施工即从桩管上部吹压缩空气，把石料从桩管内压出。空气，把石料从桩管内压出。空气压缩机空气压缩机封闭板封闭板桩桩 管管压缩空气0.6 0.6 MpaMpa( (在现场在现场地质条件下试验获得地质条件下试验获

17、得) )封闭板封闭板封闭板封闭板封闭板封闭板活活 瓣瓣Flash 原因分析：桩管内吹压缩空气，在桩管内原因分析：桩管内吹压缩空气，在桩管内活瓣上方的压力活瓣上方的压力F1F1大于桩管内活瓣下方的压力大于桩管内活瓣下方的压力F2F2的作用下，石料从桩管内强制压出。的作用下，石料从桩管内强制压出。 实施结果确认：实施结果确认：此种方法既解决了下料的此种方法既解决了下料的问题，又增加了施工工效。问题，又增加了施工工效。 内夯锤法桩管内注水气冲法05101520253035404550单位：分钟48分钟分钟45分钟分钟26分钟分钟 下面是三种方法实施后得出的施工功效对比图下面是三种方法实施后得出的施工

18、功效对比图（投料量均为（投料量均为2.4m ）：）： 空空 压压 机机 及及 贮贮 气气 罐罐0%50%100%1 1、完成了课题预定的目标，碎石桩在号粉质粘土正常下料、成桩。、完成了课题预定的目标，碎石桩在号粉质粘土正常下料、成桩。 活动前目标值100%0%振冲碎石桩成桩效果检查图振冲碎石桩成桩效果检查图100%活动后2 2、气冲法为以后类似地质条件下在火电建设中施工振冲碎石桩提供、气冲法为以后类似地质条件下在火电建设中施工振冲碎石桩提供 了一种借鉴方法。了一种借鉴方法。3 3、气冲法施工振冲碎石桩增加了施工工效。、气冲法施工振冲碎石桩增加了施工工效。4 4、小组成员的质量意识、参与意识及解决问题能力有所增强，小组、小组成员的质量意识、参