QC地铁项目QC提高深厚淤泥土质高压旋喷桩复合地基承载力

提高深厚淤泥土质高压旋喷桩复合地基承载力中铁城建集团有限公司深圳地铁项目QQC小组二〇一七年十一一月目录一、工程概况 1二、QC小组概况 2三、选择课题 3四、现状调查 5五、目标设定 5六、原因分析 7七、要因确认 7八、制定对策 10九、对策实施 11十、效果检查 14十一、巩固措施 18十二、总结及下一步打算 19十三、实景图 20提高深厚淤泥土土质高压旋喷喷桩复合地基基承载力工程概况序号项目内容1工程名称深圳国际会展中中心配套市政政项目机场北北辆段2建设单位深圳市地铁集团团有限公司3设计单位广州地铁设计研研究院有限公公司4监理单位北京赛瑞斯国际际工程咨询有有限公司5总承包单位中国铁建股份有有限公司6承建单位中铁城建集团有有限公司7承包范围运用库内包括：：检修库、停停车列检棚、运运转综合楼、辅辅助检修用房房、蓄电池间间。建筑总面面积为656694.233平方米，建建筑高度9米米，运用库设设置吹扫线、静静调线、定修修线、临修线线、镟轮线、试试车线各1线线，停车列检检线13线，周周月检线2线线，共21线线。8合同造价60189.55304万元元本工程位于宝安安区，选址位位于宝安机场场以北，111号线机场北北停车场以西西的地块内。其中运用库盖体体下部旋喷桩桩处理，高压旋喷桩桩总数：28895根。施施工计划按由由南向北分AA-C轴及MM-N轴两条条流水施工。高压旋喷桩施工按照由南向北163轴往107轴方向进行推进。图1.3高压压旋喷桩施工工分区图QC小组概况2.1QC小小组简介QC小组简介表表表2.1小组名称深圳地铁项目QC小组课题类型现场型活动起始时间2017.088.05～20177.11.115注册时间2017.003.05小组人数9活动频率12次注册编号CJ(GZ)QQC-17--22平均年龄31课题注册时间2017.077.20课题名称提高深厚淤泥土土质高压旋喷喷桩复合地基基承载力课题注册编号CJ(GZ)QQC-17--09课题负责人性别年龄职务职称组内职务研究任务及分工工全时率王俊河男47项目经理/高级级工程师组长主持研究方案、技技术攻关、实施方案、100%邹波男40项目总工/工程程师副组长参与研究方案、技技术攻关、实施方案100%张小军男32项目副经理/工工程师组员参与研究方案、技技术攻关、实施方案100%谢颖男33项目副经理/工工程师组员参与研究方案、技技术攻关、实施方案100%谭志勇男28项目副总工/助助理工程师组员参与研究方案、实实施方案75%张青港男24项目工程部/助助理工程师组员参与研究方案、实实施方案50%伍海滨男26项目工程部/助助理工程师组员参与研究方案、实实施方案50%徐海凑男25项目工程部/见见习生组员参与研究方案、实实施方案75%杨剑男22项目工程部/见见习生组员参与研究方案、实实施方案75%制表人：徐海凑凑

制表表时间：20017年7月25日2.2QC小小组活动计划划2017年7月月25日，小小组制定《提提高深厚淤泥泥土质高压旋旋喷桩复合地地基承载力》的的活动计划。QC小组活动计计划表表表2.2三、选择课题高压旋喷注浆法法施工受地质质条件因素影影响大，不同同土层的旋喷喷水泥浆螺旋旋成桩效果不不一致，桩身身的强度、完完整性、桩径径的大小随地地质环境的变变化而变化。特特别是要保证证在3米以下下高含水率的的深厚淤泥土土质下的桩体芯样无侧限限抗压强度达达到2.5MMpa且复合合地基承载力力特征值达到到120KPPa（S≤114mm），这这无疑成为本本工程的重难点点。高压旋喷桩属隐隐蔽工程，控控制措施不当当，势必影响响地基承载力力达不到设计计要求，是本本工程项目质质量管理的关关键工序。企业目标是打造造精品工程，确确保优质工程程，这要求所所有分项工程程质量合格率率要达到1000％，所以本工序序也是其中重重要组成部分分。故成立此QC攻攻关小组，围围绕“提高深深厚淤泥土质质高压旋喷桩桩复合地基承承载力”课题题，以保证成成桩质量为目目的进而展开开活动。四、现状调查现状一：本项目目基础施工难难度大，现状状地形起伏，地地质条件复杂杂，施工前现现场为淤泥弃土场，场坪标标高以下淤泥泥厚度在3--8米，且淤淤泥含水量极极大，呈流塑塑状分布，且且砂层厚，加加大了淤泥层层成桩的难度度。现状二：由于本本项目位于浅浅海水陆交互互相片区,属属于临近海的的淤泥土质区区域,该区域域地下水埋深较浅，水水源丰富，东东侧福永河昼昼夜水位变化化较大，潮汐汐水对地下水水位有较大影影响，从而对对旋喷桩成桩桩质量造成影影响。2017年8月月5日～9月55日进行首批批82根试验验段施工，水水泥掺入量分分别为1200Kg/m（335根）、1150Kg//m（47根根），完成后后，检测单位位、项目部质质检员与监理理工程师一起起对已完成试试验段情况进进行质量检查查，检查情况况详见下表：试试验段质量调调查统计表（水水泥掺入量为为120Kgg/m）表44.1序号项目允许偏差（mmm）检查方法检查点数合格点合格率（%）1桩径500钢尺量测10110.02垂直度（%）1经纬仪量测10880.03抗压强度（Mppa)2.5钻芯取样1000制表人：徐海凑凑

制表表时间：20017年10月5日试验段质量调查查统计表（水水泥掺入量为为150Kgg/m）表4.22序号项目允许偏差（mmm）检查方法检查点数合格点合格率（%）1桩径500钢尺量测10880.02垂直度（%）1经纬仪量测10990.03抗压强度（Mppa)2.5钻芯取样101104承载力特征值（KKpa)120复合地基载荷试试验100制表人：徐海凑凑

制表表时间：20017年10月5日图3.1芯样样（水泥掺入入量120KKg/m）图3.2芯芯样（水泥掺掺入量1500Kg/m）从图表中可以看看出，28dd试桩芯样（水水泥掺量1220kg/mm）抗压强度度无法满足设设计要求，因因此没有继续续进行压板载载荷试验。只只有小部分228d试桩芯芯样（水泥掺掺量150kkg/m）抗抗压强度达到到要求，但抗抗压强度合格格率和复合地地基承载力特特征值没达到到要求，所以以必须再次进进行试验。调查结论：深厚厚淤泥土质高高压旋喷桩质质量问题主要要表现为强度度（抗压强度度、复合地基基承载力）和和桩径二个方面面。为了确保保深厚淤泥土土质高压旋喷喷桩成桩质量量，就需要解解决以上二个个主要问题。五、目标设定

本工程质量目标为：确保优质工程，争创深圳市结构优质金牛奖及广东省双优工程，分项工程质量合格率要达到100％。本QC小组目标为：高压旋喷桩芯样无侧限抗压强度达到2.5Mpa且复合地基承载力特征值达到120KPa（S≤14mm）。目标设定目标设定目标可行性分析析素素六、原因分析表6-11末端因因素汇总表序号末端因素序号末端因素1未进行流量控制制5钻杆提升速度过过快2喷嘴堵塞6深厚淤泥土质3注浆压力不足7水泥掺入量过小小4钻头钻进过快8潮汐动水影响制表人：：徐海凑

制表时时间：20117年11月月26日七、要因确认小组成员对末端端因素汇总表表中八条末端因素素制定详细的的要因确认计计划，明确计计划内容、方方法、时间和和责任人，列列表如下：要因确认计划表表编号末端因素确认内容确认方法标准责任人完成时间1未进行流量控制制跟踪观测其流量量现场调查符合规范杨剑2017.8..302喷嘴堵塞检查喷嘴现场调查无堵塞杨剑2017.9..13注浆压力不足压力是否达标现场读数满足压力要求徐海凑2017.9..54钻头钻进过快观测进尺情况现场测试不影响成桩即可可伍海滨2017.9..105钻杆提升速度过过快提升速度影响现场调查拌合均匀谭志勇2017.9..126淤泥土质深厚不同厚度对桩芯芯情况现场测量抗压强度达标张青港2017.9..187水泥掺入量过小小水泥掺入量稍高高的旋喷桩芯芯样的抗压强强度现场验证抗压强度达标谢颖2017.9..208潮汐动水影响查复合速凝剂影影响现场验证抗压强强度达标标张小军2017.9..20制表人：伍海滨

制表时间：

2017年99月26日小组成员根据要要因确认计划划进行了查阅阅资料、调查查分析、现场场验证，从实实际出发逐一一进行了要因因确认，确认认过程如下：：末端因素一：未未进行流量控控制验证时间2017.8..30验证人杨剑确认方法现场调查验证标准规范要求验证情况2017年8月月30日，小小组成员杨剑剑现场配备变变频柜及数控控显示装置进进行监控跟踪踪观测其流量量，符合规范范要求。结论非要因末端因素二：喷喷嘴堵塞验证时间2017.9..1验证人杨剑确认方法现场调查验证标准无堵塞验证情况2017年9月月1日，小组组成员杨剑现现场现场同样样场地重新旋旋喷，结果相相同。结论非要因末端因素三：注注浆压力不足足验证时间2017.9..5验证人徐海凑确认方法现场调查验证标准满足压力要求验证情况2017年9月月5日，小组组成员徐海凑凑现场调查其其他条件相同同下，压力不不同，则桩身身强度、桩径径和外观均不不同。结论要因末端因素四：钻钻头钻进过快快验证时间2017.9..10验证人伍海滨确认方法现场调查验证标准不影响成桩即可可验证情况2017年9月月10日，小小组成员伍海海滨现场调查查加快钻头钻钻进速度和放放慢钻进速度度情况下，结结果均一样。结论非要因末端因素五：钻钻杆提升速度度过快验证时间2017.9..12验证人谭志勇确认方法现场调查验证标准抗压强度达标验证情况2017年9月月12日，小小组成员谭志志勇现场调查查其他条件相相同下，提升升速度不同，则则桩身强度、桩桩径和外观均均不同。结论要因末端因素六：淤淤泥土质深厚厚验证时间2017.9..18验证人张青港确认方法现场调查验证标准抗压强度达标验证情况2017年9月月18日，小小组成员张青青港现场调查查查看外观和和抽芯检测报报告，发现不不同土质层桩桩身强度和完完整性均不一一样结论要因末端因素七：水水泥掺入量过过小验证时间2017.9..20验证人谢颖确认方法现场调查验证标准抗压强度达标验证情况2017年9月月20日，小小组成员谢颖颖调查试验报报告现场水泥泥掺入量稍高高的旋喷桩芯芯样的抗压强强度明显要比比水泥掺入量量稍底的要高高。结论要因末端因素八：潮潮汐动水影响响验证时间2017.9..20验证人张小军确认方法现场调查验证标准抗压强度达标验证情况2017年9月月20日，小小组成员张小小军调查试验验报告现场相相同水位添加加复合速凝剂剂和不添加速速凝剂桩身质质量均不相同同。结论要因经过上述分析，我我们最终确定定了影响高压压旋喷桩成桩桩质量的五个要因：注浆浆压力不足、钻杆提升速速度过快、深深厚淤泥土质质、水泥掺入入量过小、潮潮汐动水位影影响。对以上要因因，我们分别别制定了对策策。八、制定对策序号要因对策（whatt）目标（why）措施（how）责任人（who）完成时间（when）实施地点（where）1注浆压力不足提高浆压增强桩身强度及及完整性浆压为20-222MPa，222-24MMPa两组工工况对比取优优徐海凑2017.9..10现场2钻杆提升速度过过快设定几种升速选选优寻找适合提升速速度提升速度为122～14cmm/min，114～16ccm/minn，16～118cm/mmin，188～20cmm/min进进行对比施工工谭志勇2017.9..20现场3深厚淤泥土质采用淤泥土层复复喷保证桩身完整，强强度达标原位复喷张小军2017.9..28现场4水泥掺入量过小小选择适合配比保证桩身强度及及完整性水泥掺入量为1150kg//m、1900kg/m、2230kg//m三组工况况进行对照施施工谢颖2017.100.7现场5潮汐动水影响添加复合速凝剂剂保证桩身强度及及完整性通过使用速凝剂剂来减小水位位变化对旋喷喷桩成桩的影影响谢颖2017.100.8现场制表人：伍海滨滨

制表表时间：20017年100月09日九、对策实施实施对策一：增增大注浆压力力1.水泥掺入量量均为230kkg/m但浆压分别为20--22MPaa，22-224MPa两两组工况进行行对比施工。2.比较桩体的的抗压强度和和完整性。实施效果：通过过检测可以发发现，水泥浆浆压为22--24MPaa组的桩身强强度和完整性性有明显提高高。图8.1浆压压读数图8.2安装装钻杆实施对策二：调调整钻杆提升升速度1.提升速度为为12～144cm/miin，14～～16cm//min，116～18ccm/minn，18～220cm/mmin进行对对比施工。2.比较桩体的的抗压强度和和完整性。实施效果：提升升速度为122～14cmm/min的的桩身强度和和完整性相对对较好。图8.3旋喷喷提升图8.4拔管实施对策三：深深厚淤泥土质质层高压旋喷喷桩复喷1.对3米以下下高含水率的的深厚淤泥土土质层采取复复喷的工艺。2.比较不同土土层桩体的抗抗压强度、完完整性和复合合地基承载力力。实施效果：采用用淤泥土层复复喷的施工工工艺对淤泥土土质范围的桩桩体强度有较较大提升，能能够增加原土土体破坏的有有效强度，增增加螺旋固结结体的强度，促促使复合地基基的承载力大大幅提升，改改变淤泥土层层因旋喷阻力力过小，导致致水泥浆液扩扩散的情况，确确保桩体的整整体完整性。图8.5压板板载荷试验现现场照片实施对策四：提提高水泥掺入入量1.设置水泥掺掺入量为1550kg/mm、190kkg/m、2230kg//m三组工况况进行对照施施工。2.比较桩体的的抗压强度、完完整性和复合合地基承载力力。实施效果：水泥泥掺入量为2230kg//m桩身抗强强度和旋喷桩桩复合地基承承载力均均符符合规范要求求。图8.6测水水泥浆比重图8.7水泥浆浆比重读数实施对策五：减减少潮汐动水水影响添加复复合速凝剂同一水位情况下下，一组使用用复合速凝剂剂，另外一组组不添加。2.比较两组不不同工况下桩桩体的抗压强强度、完整性性和复合地基基承载力。第一次试桩数据据不达标，为为此我们总结结经验，咨询询专家，积极极与业主、设设计和勘察方方沟通，在原原有基础上改改进方案，进进行了第二次次试桩。（1）试桩地点点：选择B11-8区A轴轴西侧和B33-7区，原原因是受施工工场地限制，两两地土层分布布情况类似并并且该地层在在车辆段地质质情况中具有有代表性，满满足同等工程程地质条件要要求。（2）试桩时间间安排：20017年100月4日～22017年110月7日。（3）双重管高高压旋喷桩设设计情况：该该段桩设计桩桩径为0.55m，有效桩桩长为10mm，桩间距为为1.8m，水水泥掺量分别别为150KKg/m、1190Kg//m和2300Kg/m，试试桩数量为112根。结合前面大量试试验数据、查查阅资料和规规范可得，喷喷浆压力为222～24MMPa经济可可行，添加复复合速凝剂，同同时，对淤泥泥土质层采用用复喷工艺，进进而确定如下下试桩参数：：试桩拟采用的的技术参数表8.1水灰比水泥掺量提升速度钻头转速喷浆压力试桩根数Kg/mcm/minr/minMPa根115016～182022～244119014～162022～244123012～142022～244制表人：徐海凑凑制表表时间：20017年100月3日（4）桩基检测测：20177年11月44日开挖浅部部桩头检查成成桩效果。旋旋喷桩成桩桩桩径满足设计计要求，成桩桩效果满足要要求。根据浅浅部桩头开挖挖结果，对高高压旋喷桩进进行钻芯及复复合地基载荷荷试验。（5）监测结果果：通过对高高压旋喷桩施施工过程中沉沉降观测，距距施工桩0～～2m地表隆隆起3～4mmm，距施工工桩2～4mm地表隆起00～3mm，距距施工桩大于于4m地表无无变化。实施效果：速凝凝剂减少了潮潮汐水对水泥泥固结影响，确确保了桩身强强度。十、效果检查通过开挖浅部桩桩头观察，采采用拟定施工工参数形成的的旋喷桩均匀匀性均满足要要求，根据浅浅部桩头开挖挖结果，对高高压旋喷桩进进行钻芯及复复合地基载荷荷试验。芯芯样抗压强度度结果表表10.1桩号水泥掺量（Kgg/m）旋转速度（r//min）提升速度（cmm/min）喷浆压力（MPPa）取芯强度（0--1m）（MMPa）取芯强度（1--8m）（MMPa）取芯强度（8--10m）（MMPa）试桩11502016～1822～242.93.43.5试桩21902014～1622～243.43.54.2试桩32302012～1422～244.24.65.4制表人：徐海凑凑制表表时间：20017年111月26日28d试桩芯样样（水泥掺量量150kgg/m、1990kg/mm和230kkg/m）抗抗压强度满足足设计要求。复合地基载荷试试验结果表10.2桩号水泥掺量（Kgg/m）旋转速度（r//min）提升速度（cmm/min）喷浆压力（MPPa）复合地基承载力力（KN）最大沉降量（mmm）试桩11502016～1822～24234104试桩21902014～1622～2435181试桩32302012～1422～24280010.57制表人：徐海凑凑制表表时间：20017年111月26日由表10.2可可知,试桩桩3大于设计计复合地基承承载力21660KN，符符合设计要求求(具体检测数数据见报告))。10.1抽芯芯及检测报告告图10.1试试桩1芯样图10.2试试桩2芯样图10.3试试桩3芯样图10.4市市检测站钻取取的芯样（经经打磨）图10.5开开挖浅部桩头头测桩径图10.6水水泥掺入量1150kg//m、1900kg/m、2230kg//m抽芯检测测报告10.2复合合地基载荷试试验及检测报报告图10.7水水泥掺量1550kg/mm的试桩压板板试验检测报报告图10.8水水泥掺量1990kg/mm的试桩压板板试验检测报报告图10.9水水泥掺量2330kg/mm的试桩压板板试验检测报报告经过检测，对于于本项目的深深厚淤泥土质质下，在高压压旋喷桩旋转转速度为200r/minn，提升速度度为12～14cm/mmin，水泥泥掺入量为2230Kg//m施工参数数下，成桩效效果最佳，并并且水泥掺入入量为2300Kg/m的的高压旋喷桩桩桩身抗压强强度、复合地地基承载力均均符合要求，同同时完整性较较好，说明活活动成果有效效，在上述的的施工参数下下能有效提高高深厚淤泥土土质高压旋喷喷桩复合地基基承载力。因因此，小组的的目标已经实实现。★社会效益：：高压旋喷桩桩质量合格率率提高得到了了建设单位和和监理的好评评，同时展现现了我公司的的技术水平，提提高我单位的的声誉。★工期效益：：通过本次QQC活动，项项目部桩基工工程工艺技术术得到显著提提高，大大减减少返工率，使使得工期满足足建设单位要要求。十一、巩固措施施补充和完善高压压旋喷桩施工工方案，重新新对作业人员员进行技术交交底，以严格格控制高压旋旋喷桩成