裸岩地层双壁围堰成槽工法选择QC小组

1、裸岩地层条件下的双壁围堰成槽施工工法选择报告人：王曌龙中环先锋QC小组发布目录 01工程概况 02小组简介 03选题理由 04目标确定 05方案总体设计 06 提出方案并 确定最佳方案 07 08对策实施 09 10回顾展望制定对策效果及检查1、工程概况 制图人：康元品 审核人：刘强 制作时间：2018年2月12日罗家湾大桥全长845.08m，宽216m。12#及13#主墩承台高3.5米，为低桩承台，其中12#承台埋深5.1m，覆盖层厚2.06m ，13#承台埋深5.71m，覆盖层1.5m。均嵌入强风化片岩。1、工程概况 制图人：康元品 审核人：刘强 制作时间：2018年2月12日12#墩13

2、#墩覆盖层强风化片岩层中风化片岩层中风化片岩层2、小组简介小组名称中环先锋QC小组小组类型攻关型注册编号zjsjc022-2017注册时间2017年2月活动日期2016年3月5日2017年12月26日小组人数9人出勤频率3次/周平均年龄30出 勤 率100%培训情况本小组成员平均接受QC 知识培训40学时 制表人：王曌龙 审核人：刘强 制作时间：2017年3月10日QC小组成立QC小组培训2、小组简介中环先锋QC小组于2017年2月注册，小组类型为攻关型，成员共9人，公司总工戴小松任技术总指导，项目经理徐德任组长全面负责QC工作。本小组成员通过会议学习或其他形式平均接受QC 知识培训40学时。

3、小组简介小组职务姓名性别职务学历职称小组分工出勤率技术总顾问戴小松男公司总工程师本科高级工程师技术总指导100%组 长徐德男项目经理硕士高级工程师全面负责100%副组长刘强男技术总工本科工程师技术方案及活动策划100%汪明军男项目副经理本科高级工程师生产协调100%组 员胡 维男责任工程师本科工程师技术方案编制及交底100%张 旭男责任工程师本科助理工程师施工安排100%毕竞东男责任工程师本科助理工程师质量检查100%康元品男责任工程师硕士助理工程师数据整理及分析100%王曌龙男责任工程师硕士助理工程师测量监控90% 制表人：王曌龙 审核人：刘强 制作时间：2017年3月10日2、小组简介 制

4、表人：胡维 审核人：刘强 制作时间：2016年9月15日小组活动安排活动项目小组活动时间2016年2017年3月6月7月9月10月12月1月3月4月6月7月9月10月12月选择课题确定课题目标可行性分析提出方案确定方案制定对策对策实施效果检查标准化活动总结3、选题理由规划V(2)级航道1超近距离取水点3裸岩地层2 滠水河为规划V(2)航道，设计主墩承台基础为低桩承台。而下游约5.8km有拦水橡胶坝一处，无过船设施。无法采用大型水上船舶组织围堰运输及施工桥梁下游约1000m有2个取水口，黄陂区海事局、水务局及堤防总段文件禁止该河道范围采用爆破施工。禁止爆破作业，且施工过程中对水体保护要求高大桥主

5、墩地质条件复杂，河床覆盖层薄，其中12#覆盖层2.06m,13#为1.5m, 下卧岩层为强、中风化片岩，抗压强度大。无法采用传统的吸泥下沉围堰施工工法4、目标确定工期QC活动目标攻关裸岩地质条件下成槽核心技术难题在2018年汛期来临前完成主墩下部结构施工为项目创造约600万元的效益裸岩地层条件下的双壁围堰成槽施工工法选择科技总结，为公司深水基础施工方面积累技术经验无先例5、方案总体设计搭设平台进行桩基施工进行围堰成槽施工下放双壁钢围堰 制图人：康元品 审核人：刘强 制作时间：2018年2月13日先桩后堰施工方案6、提出方案并确定最佳方案成槽操作平台造价成槽施工成本测量放线操作工技术能力成槽深度

6、、宽度、垂直度及槽底标高控制枯水期短资源组织时间操作平台力学分析机械设备选型裸岩地质严禁爆破施工成槽工法环境影响工期成本工法质量操作性难易度 制图人：毕竞东 审核人：刘强 制作时间：2017年10月10日施工对水质污染水上作业方案试验周期工程地质水文围堰下放难度因素分析6、提出方案并确定最佳方案先搭设围堰成槽操作平台，并利用操作平台的贝雷架作为导向平台。成槽宽度2m，深度约9m。成槽前向水中打入2.2m宽，3.4m长的方形钢护筒，并将方形钢护筒与桩基钢护筒焊接固定。方形钢护筒布置成槽操作平台平面图成槽操作平台剖面图双轮铣成槽6、提出方案并确定最佳方案导向架大样图AAB设定第一次铣槽成孔为A孔，

7、第二次铣槽成孔为B孔需成槽宽度2m，成槽深度约9.0m。旋挖护筒内径为2.2m，一次铣槽A孔护筒布置间隔15cm；二次铣槽B孔护筒埋设至相邻两A孔正中间。施工过程采用静态泥浆护壁，钻头选用适用于强中风化岩层的双底双门截齿旋挖斗钻进。冲击钻同理 旋挖钻成槽旋挖成槽护筒布置6、提出方案并确定最佳方案冲击钻机旋挖钻机双轮铣槽机设备选择参数在强风化岩层5-8m3/h，施工效率为中风化岩层中施工效率为3-5m3/h。每个围堰为106m（38幅），每幅50m3，工效取5m3/h，每幅成槽时间为10h，24小时作业，每个围堰的成槽需20天。冲击钻额定功率55kW，在强风化岩层进尺3m-4m/24h，SR36

8、0-SR系列旋挖钻机额定功率305kW，工作效率约等同于6台冲击钻机。24小时作业，每个围堰成槽需33天。在强风化岩层0.3-0.4m3/h，施工效率为中风化岩层中施工效率为0.2-0.3m3/h。工效取0.3m3/h，A孔77h/个，B孔20h/个，若采用5台该型号冲击钻机24小时倒班作业，则每个围堰的成槽需40天。国产徐工XTC80型。最大成槽厚度2m,单幅宽度2.8m，整机重量135t。选用22型锥齿刀具。SR360-SR系列旋挖钻机。整机重量95t。钻头选用适用于强、中风化岩层的双底双门截齿旋挖斗钻进。国产CK2500型打桩机。最大打孔深度80m，钻孔直径1600-2500mm，主卷扬

9、机拉力100KN ，冲击次数5-6次/min,工作重量14t。工作效率分析1236、提出方案并确定最佳方案冲击钻机旋挖钻机双轮铣槽机设备成本分析考虑工作荷载进行结构计算，双轮铣槽机所需最小贝雷跨径为6m。以12个月租赁时间计算，两处钢平台造价共1390万元。旋挖钻机所需最小贝雷跨径为9m。两处钢平台造价共1001万元。冲击钻机所需最小贝雷跨径为12m。两处钢平台造价共821万元。每台进出场费20-30万元，800-1200元/m3。合约215万元/每围堰。每台进出场费3-4万元，300-400元/m3。合约73万元/每围堰。每台进出场费3000-4000元，350-450元/m3。合约77万元

10、/每围堰。钢平台造价1236、提出方案并确定最佳方案冲击钻机旋挖钻机双轮铣槽机环境影响分析钢平台搭设难度高；护筒埋设难度大；成槽垂直度难以控制。需二次铣槽B孔；成槽完成后需使用反循环设备清理槽底。另需吊车、挖机等机械配合作业；对外电要求高（或配备发电机）；成孔垂直度不佳，孔位复合难度大；二次铣槽B孔钻进难度大。需泥浆制备，循环采用集成式泥浆处理设备，钻进过程中采用反循环出碴。安全文明施工要求较高。采用静态泥浆护壁，且钻进过程中噪音小。对环境影响较小。需泥浆制备，钻进过程中采用正循环出碴。钻进过程中噪音较大。安全文明施工要求高。技术难度分析123双轮铣槽机成槽冲击钻机成槽旋挖钻机成槽工效/评分造

11、价/评分工法/评分环境/评分综合得分12816结论/备注 5分； 3分； 1分； 选定方案 制表人：张旭 审核人：刘强 制作时间：2017年10月5日6、提出方案并确定最佳方案7、制定对策 选定旋挖钻机为成槽机具后，小组立即组织现场SR360R钻机于12#墩槽位西南角处进行试钻：钻进正常，约4小时可成A孔。但二次铣槽成B孔时，钻头于圆缝岩层接触不良，易偏移，进尺困难，预计1小时成孔，实际5小时成孔，质量及效率低下。旋挖钻机仪表盘7、制定对策小组成员针对需要解决的问题现场研讨并召开“诸葛亮会”，运用“头脑风暴法”，拟从钻头出发，找到突破口。经过调查选比，我们先将目光投向旋挖截齿筒钻该钻头适用于坚

12、硬岩层，但不适用于B孔，无法将钻入的岩屑取出以截齿筒钻为原型，在外圈齿的基础上增加十字齿，打碎内部岩层B孔钻头改进7、制定对策可替换耐磨合金截齿固定于钻头主体上的旋挖齿槽 钻进时，外圈齿先打入岩层中起到固定及导向作用，再由内部十字齿打碎整个圆截面内的岩层，以期满足成槽施工需求。7、制定对策 二次铣槽B孔成孔需4小时，未得到较大改善，经过现场实际情况调查及小组成员分析，若钻进圆截面岩层强度分布不均匀，则继续钻进时易导致圆截面不平整，钻头在与岩层接触面上产生偏移，钻进效率低下，成槽偏离既定点位。成槽质量及工效依旧不佳7、制定对策十字齿外圈齿钻头偏离钻头偏离是由于外圈齿导向、固定性不佳，内部十字齿与

13、岩层之间无水平方向的约束力。将外圈齿与十字齿的竖向距离加大。外圈齿牢牢嵌入岩中之后，十字齿再与岩层作用取消易疲劳的轴心连接杆，将水平截面上十字分布的截齿加入竖向设计元素，增加其水平方向的约束力7、制定对策二次改造后的新型碎岩导向钻头双底双门截齿旋挖斗切换在施工过程中，我们先使用钻头钻入岩层，达到设计深度后，再换上普通带齿旋挖钻头将底部的锥形岩层打碎平整，并将碎渣掏出。钻头切换8、对策实施经现场确认，成一个B孔需约1小时，切换钻头平整与碎渣清理需约40分钟，与方案分析中旋挖钻机效率基本一致。现场取钻渣比对图纸资料，为中风化片岩，该钻头于坚硬岩层钻进效果良好。检查重复钻进后的新型旋挖钻头主体及截齿

14、形变损耗情况，无可见损伤，该钻头结构稳定可靠。碎岩导向钻确认新型碎岩导向钻对岩层钻进槽底平整与碎渣清理现场取钻渣比对图纸资料检查重复钻进后的新型旋挖钻头9、效果检查水下无人机影像拍摄初检测深仪槽底标高及平整度检测下放探笼检测成槽尺寸为保证钢围堰顺利下放，需对成槽质量进行全面检查，拟定三种对策对槽型、槽底和槽壁进行检测。成槽检测9、效果检查使用水下无人机对成槽质量进行初步拍摄检查及槽内试游无异常情况，进行后续检测9、效果检查使用HD-370测深仪在GPS的引导下于成槽上方多次巡游，测出槽内点位标高，检测槽底标高及平整度是否满足围堰下放要求。HD-370回声测深仪对成槽底面进行检测槽底检测9、效果

15、检查制图人：张旭 审核人：刘强 制作时间：2018年1月15日将点位数据汇总于偏差图上，可知成槽底部标高及平整度满足要求。12#墩成槽点位高程图9、效果检查使用反循环设备槽底清渣、清淤自制探笼成槽尺寸检测使用反循环设备槽底清渣、清淤后组装尺寸21.91.9m探笼对成槽尺寸进行物理检测。槽壁探笼检测法槽底积淤弧形槽身尺寸不佳下放困难反循环设备槽底清渣、清淤不彻底且二次积淤槽身由大量圆弧所组成，形状不规则，易卡探笼成槽尺寸过小，不满足围堰下放要求12#围堰成槽验收记录表序号平台标高（m）旋挖进尺（m）实测底标高（m）X偏量Y偏量偏角偏距偏角偏距北130.10 25.76 4.34 0.20 0.0

16、9 0.10 0.04 北230.10 25.78 4.32 0.30 0.13 0.10 0.04 北330.10 25.74 4.36 -0.60 -0.27 0.30 0.13 北430.10 25.74 4.36 0.10 0.04 0.20 0.09 北530.10 25.76 4.34 0.10 0.04 0.00 0.00 北630.10 25.76 4.34 0.00 0.00 0.10 0.04 北730.10 25.74 4.36 0.00 0.00 0.10 0.04 北830.10 25.78 4.32 0.20 0.09 0.10 0.04 北930.10 25.74

17、 4.36 0.00 0.00 0.20 0.09 北1030.10 25.74 4.36 0.00 0.00 0.10 0.04 北1130.10 25.74 4.36 -0.20 -0.09 0.10 0.04 北1230.10 25.76 4.34 0.10 0.04 0.20 0.09 北1330.10 25.74 4.36 0.30 0.13 0.20 0.09 北1430.10 25.76 4.34 0.20 0.09 0.00 0.00 北1530.10 25.74 4.36 0.30 0.13 0.10 0.04 北1630.10 25.74 4.36 0.10 0.04 0.

18、20 0.09 北1730.10 25.74 4.36 0.10 0.04 0.40 0.18 北1830.10 25.76 4.34 -0.20 -0.09 0.20 0.09 北1930.10 25.74 4.36 0.20 0.09 0.10 0.04 北2030.10 25.74 4.36 0.30 0.13 0.30 0.13 北2130.10 25.74 4.36 0.00 0.00 0.40 0.18 北2230.10 25.75 4.35 -0.10 -0.04 0.20 0.09 北2330.10 25.75 4.35 0.00 0.00 0.30 0.13 北2430.10

19、 25.76 4.34 0.00 0.00 0.30 0.13 北2530.10 25.76 4.34 -0.10 -0.04 0.40 0.18 北2630.10 25.74 4.36 0.00 0.00 0.20 0.09 北2730.10 25.76 4.34 -0.10 -0.04 0.00 0.00 北2830.10 25.80 4.30 -0.30 -0.14 0.10 0.05 北2930.10 25.76 4.34 -0.10 -0.04 0.00 0.00 北3030.10 25.78 4.32 -0.10 -0.04 0.10 0.04 9、效果检查旋挖钻机于既定坐标点位下放钻头，将各点位偏角汇总于表上，进而计算出偏距，最终得出成槽槽型实测图钻头偏位检测法9、效果检查槽型外边线槽型内边线与围堰相碰与围堰相碰12#墩 制图人：王曌龙 审核人：刘强 制作时间：2018年3月3日成槽槽型实测图 将各点位偏距反映于图上，绘制槽型实测图。根据图示，找出成槽与围堰相碰处，进行二次修整。12#主墩钢围堰顺利拼装9、效果检查为2018年汛期来临前完成主墩下构施工打下良好基础社会效益开创性地提出一种双壁围堰成槽工法，为深水桥梁施工积累了宝贵经验工法效益工期效益共计为项目创造(2215+1390-273-1001）=673万元收入质量效益成槽深度、平整度及尺寸满足施工要求，