复杂地质条件下干作业成孔灌注桩施工难题

PAGE10复杂地质条件下干作业成孔灌注桩施工难题一、 工程概况xx地区某电视塔设计总高度188米，塔上天线总长58米，塔楼球体直径26米，塔楼球体建筑面积2170㎡，内设5层。塔座地上3层地下1层，塔座建筑面积3560㎡。总建筑面积5730㎡。电视塔整体由四个三角形截面钢管格构柱构成，并在25米、52米、80.5米、103米处用格构式横杆将其连成一个雄伟的空间刚架，整体成向上收拢的趋势，在113米处设置26米直径的球体，铺以通透的玻璃幕墙，形成璀璨的明珠，其上结合发射天线布置锥形的钢塔，进一步体现向上的趋势。该工程桩基采用钻孔灌注桩，桩径800mm，设计要求桩长23.5m～30.85m，桩端持力层为4－2层中风化泥岩层，桩数44根，单桩承载力特征值为2500KN。因桩基持力层土质遇水易软化，因此桩基成孔必须在干作业状态下进行。QC小组简介QC小组概况及成员情况表另小组名称倘x仅x缘地区刮某电视塔啦项目优部诵Q支C踏小组扭小组类型零攻关型惜成立时间拳200剑6厉.劲08奏课题注册时间护200瓶6勿.0缸8匪注册号御SJ/QC-铲06-019快小组人数题7徐活蚊动适次数庭16找活动时间堵200炭6皆.遥08尼-200另6泛.柜11息成平茄员冬乞情参撕况污序号新姓名矿性别姓年龄似学历概职散康址务服分工够组内工环作询接吵受蛾Q宿C输教育情况饥1凡男测59威大学坑项目经理篇组长值总体策划剩5飘8亦课时穴2坝男址43点大学彼主任工程师液副组长超组织落实与实课施异4何8党课时贤3灌男蚊59狱高中护办公室主任笑组粘捡盘员扑措施编制与指貌导魔4配8充课时拆4宪男份33熟大学遮项目工程师浅组址吹脖员给措施编制与指脂导精4弊8递课时避5羽男霜57应大专臂项目副经理豪组么情块员槽现场施工指导化4来8灌课时持6板男锯55气大专日项目副经理红组心省航员剑现场施工指导测4被8帽课时撑7轨男顾36嘴大专橡项目施工员随组唐赌捐员凳资料统计与整性理购3许6确课时制表人：制表时间：QC小组课题活动情况统计呜活动内容驳活动次数乘出勤人次扰应出勤人次筐出勤率掏（菠%毅）前计划阶段唇（阀P嗓）云4巷27嗓28葱96.4查实施阶段称（问D救）况6氧39话42镇92.9单检查阶段毒（降C蠢）排4赚26寨28吧92.9渗总结阶段抛（伯A谢）殊2良14愤14蹄100.0术合伶而缎计受16承106既112贤94.6制表人：制表时间：选题理由作为整个公司乃至集团在xx地区的第一个承建项目，在山地复杂地质条件下干作业成孔灌注桩的施工没有任何经验，又由于建筑物的重要性决定了本工程的桩长及桩端吃力层选定当地设计要求完全不同，成孔工艺在当地也无先例可循，因此为了满足施工需要，必须要一套合理的、完整的干作业成孔灌注桩施工工艺。本工程工期要求较紧，同时由于xx地区气候条件限制，每年11月至次年4月为施工冬休期，因此桩基施工工期被限制，制定正确的桩基施工工艺，却保桩基施工的顺利进行，是确保工期和质量的必要条件。社会效益显著：xx地区某电视塔工程作为上海浦东和青海青海西宁友好城区的又一标志，有着特殊的意义，整个工程自立项开始就受到了两地政府、领导及社会各界的高度关注，有利于提升整个公司乃至集团在xx地区的知名度和品牌形象。所以我们选择了“复杂地质条件下干作业成孔灌注桩施工难题”作为攻关课题，以确保工程顺利进行，确保工程质量。现状调查与分析现状调查工程设计及地质条件调查桩基所穿越土层结构复杂多样：根据勘察单位提供的报告，在控制深度内自上而下依次为①层黄土（Q3eol）、②层粉质粘土（Q3al+pl）、③卵石（Q2fgl）、④层泥岩（N1）。左其中亩③散层卵石单为灯灰褐色、灰白熊色，干禽燥疾—谈稍湿，中密。宁粒径大于哗20mm李者约吐占有5窑5中—签65俊%轰，追2欧—李20mm丝者约蹲占栏2伟5咸—砍30摧%庆，埋深抱在许14m捧～煤16m疑左右福，层且厚己0.灯7尺—劲1.室7堆m趣。尼且存在大粒径惰孤石，干作业核机械难以穿越嗽。掉④崇—链1导层强风化泥岩革、痛④台—征2艰层中等风化泥咸岩恐遇水易软化速，扁土质特性要求该施工过程必须雕在干作业条件逗下完成成孔施券工。价④窗—孝3心层中等风化石薄膏岩埋庭深竞30.删9脉—均34.3m崖，层挤厚宿1.喊7刚—爪2.0m协，质地坚硬。杜此外，由于建也筑物选址在山挺地，各土层在投建筑物基础范床围内埋深及厚购度变化较大，搞特别是笼④—陶2壮与挥④卧—由3秆有时现下交错蔑分布，也给施撕工带来困难。搂根据对当地设初计及施工单位舅的了解，当地笼民用建筑均在钟平地施工，逼桩基施工基本战选沃用舱③曾层卵石层沉作为持力层，谱桩孔深度不超态过夏15m午，多采用人工扩挖孔成桩，不镜适用于本工程桌桩长悲在眠2枣3腹～吧30没m蹈的要求；而市满政工程虽有桩拍长在柱25m凳的桥梁工程施旗工，但为了是武机械能够穿越内③她层卵石谷胶结层，均采师用湿钻成孔作烟业。显然，上系述两种常规施耳工工艺均不能减满足本工程的免桩基施工要求盾。锯西宁地区类似立桩基工程调查同此外，由于设描计要求的桩长纸、桩基持力层依及施工工艺要梁求在钩x炎x痛地区翁也属特殊，无番先例可循户；饼为此，抽小组成员帽深入到筋西宁地区工地膀现场及几家当令地知名建筑施允工单位特别是慈桩基施工单位犹及混凝土供应冤单位进行了解略和学习孔，克结合妹本工程桩基但施工策的特点，强归纳出以下兔六大秤影响反干作便业钻孔灌注桩焰施工隐的诚因素：弱1蹲、卵石层忙胶结、大粒径涛孤石个干作业成孔机豆械无法钻进而剃出现桩孔偏位王，影响桩身质认量露；返2龙、豪成孔烟在浇筑砼之前柔，卵石层部位躬出现交坍塌，桩身在坊该处扩径甚至授断裂；康3艳、虎混凝土妖碱含量超标，艳不能满足设计剂要求修；效3明、桩端持力层烧埋深不均匀，嗓导致桩长与设计计要求有出入棒，桩基承载力京变小；廊4砌、钞孔内清渣不力敏或空口杂物落步入，导致成桩母质量问题踩；炒5免、波混凝土导管挂济碰钢筋笼，影骤响成桩质量。涨又检索纵了炭其它梁当地作类似工程蝇桩基孩施工租资料则，针对岂按传统施工方夸法骂上述群六腥项因素亚干作业桩基许施工遮中出现的情况穷并皆进行染归纳、私整理猛，其呈调查有结果如下附表：匠干作业钻孔灌脚注桩施工搏影响因素调查篮表绵序号凝影响因素敏出现次数剖累计四次数庸（各d续）腿频率浩累计频率找1闲干作业机械遇秃障碍物无法钻宣进过31影31株48.4授48枕.4斑2协成桩孔苏孔壁坍塌汗22炕53妻34.4唐82.8氧3轮混凝土光碱含量超标斩4换57捡6.3遣89.1只4睁桩端持力层埋唐深不均匀弄3交60占4.7议93.8旨5耻孔内清渣不力摊2蜜62甲3.1社96.9悠6大混凝土导管挂素碰钢筋笼妨2爪6钥4断3.1惠100换制表人你：沫惜限旁杂诸疾占客日期：良200缩6扬年洽0怪8玩月赏1狼8执日嚷数据分析插：富根据傲以上干作业成式孔灌注桩影响铺因素调查表，会作出如下排列凡图。313122432248.482.889.193.896.91000102030405060708090100机械无法钻进孔壁坍塌混凝土碱含量持力层埋深孔内清渣不力导管挂碰123456出现次数累计次数频率累计频率蓝打瓜翅召德干作业成孔灌楚注桩影响因素玩排列图只管创该萍给制图人彼：愿丹怨拉政200耕6鞠年志0垮8抹月封18笔日恢鉴于以上分析浊，我们发现：腊成孔机械无法围钻进闲及休防止凭孔壁坍塌挠累计频率达到颜82.8%环，猾是影响汽桩基施工能能否顺利须进行授的主要勺因素绳。肆结论：在桩基裂施工方案制定际和实施过程中最对于施工机械岭的有效钻进峰及厅工程桩孔壁保境护汽应进行重洲点控制。确定目标目标骡目标一：确保客干作业机械成企孔灌注桩施工窑在既定工期内倘顺利完成。竭目标二：桩基豪质量验收评定登合格，为项目阻质量总目标的个完成奠定基础朗。樱目标三：形成于一套完整的干紧作业机械成孔剥灌注桩施工工刻艺，供今后其朱他类似工程借剖鉴。提目标可行性分味析兼乒不利因素：心在西宁地区第义一次施工，地筹质情况不熟悉筹，舌且尤无成熟的施工怠经验可以借鉴陪。有利因素：煌公司喊及项经部络领导高度重视驰，春项经部主任工鼠程师观全程在现场蹲腰点指导；默项目部谱多年合作条，具有很强的重凝聚力和战斗驶力；意当地建设部门罢及相关施工单晌位大力配合。原因分析霉小组成员针对递主要因素，多巴次进行会议讨宽论，结合试验之情况，从人员鸽、设备、材料劝、环境、方法庆等方面进行了王全面细致的分聪析，并绘制了属关联图，找出罗了巾1明0急个末端因素，有见下图：疯汇喘讯制图人访：悠敢减仇妈日期：吃要因确认复要因分析论证献表夏序号浩末端原因迎确认方法旷确认情况抵责任人匀是否要因蜡1斤卵石层胶结邪调查分析截卵石层胶结往川往成层出现，箭具有强度高，白厚度大的特点渡，一般干作业浇机械无法钻进蒸，需制定可行币的方案廉2搭遇大粒径孤石窃调查分析耽根据地质报告赚情况，基地范祝围内在卵石层留内存在粒径超挺过概300mm奉的孤石，机械灿无法钻进，需劳制定可行的方擦案垒3似钻头钻速未根椅据不同土层调史整迅调查分析呜该情况主要是铺操作人员对机电械不熟悉造成积，可通过持证岭上岗、岗前培鞭训及施工前详诵细施工技术交畅底等措施杜绝省。推4捉成孔时未定时黑校核垂尺度，祖导致钻头锁死坛调查分析原加强班前教育偷和技术质量交效底，在施工过搞程中加强管理奖和督促，可解桨决该问题呢5箭湿陷性土层遇物雨水坍塌命调查分析牲根据地质报告煤，基地内黄土谊具湿陷性，在惧方案中已明确葛没个桩孔孔口罚设砖砌挡坎，络整个基地内做寺好排水导流措依施，且施工季话节为旱季，较锡为有利消6岭地面杂物坠落慎调查分析担加强对施工人脑员进行技术质少量交底，同时陕严格做好落手粱清工作，控制裹孔边堆物及物单料搬运的管理离7杯成层石膏岩结办晶怀调查分析助根据地质报告箭反映，在丽④撒2尼层存在不连续行的石膏岩结晶庙，厚度兰在滑0.5~都1m玉，干钻钻头打挑滑，无法钻进匙，需要采取措书施进行解决越8遇机械主要部件障损耗而调查分析网合理使用机械壁，并配备足够售的易部件备用能。霉9裂卵石层自立性辰差，易坍塌萌调查分析港卵石层因厚度片及粒径不均，忠且胶结情况随旱土层变化而不玉同，极易坍塌苹，需制定专项林措施进行解决熄。俭10茄吊放钢筋笼扰椅动孔壁探调查分析梢固定振捣操作查工人，对其进辉行交底，提高收工人责任心，私并加强过程监胁督玉。印弄制表人惕：嘉鸡笋贫叙闻欲谷问日期：蜜制定对策暑针对上述要因拖，强Q版C否小组按活动计森划展开活动，愧通过分析讨论早，估对每一个原因碍分别进告行了研究，从制订判了岁对策辅，明确了目标鬼，以及明确了寇责任人、时间臂，如费表始3桂所示麻：对策表岛序号愁要因半对未博源策过目导核龄标记措捐鞠混施毛责任人积时间苗1彩卵石层胶结影人工辅助清孔正确保安全的前谋提下，配合钻惧孔机械清除胶用结乱石，保证辜施工工期和质价量轻用吊机吊起防怖护钢筋笼安放则在孔内卵石层判处，，必须将封防护钢筋笼安稀放在孔内卵石侮层处，操作人鄙员方可进入孔蜡内操作。操作令时，操作人员农必须撤出到桩俯孔后，方可提血升石块及防护坏钢筋笼，并有怖专人指挥。耳若部分桩位卵切石层深度超过配15m美，应在孔口卸陕土，确保高差赠在章15m宫以内，以保证钱施工安全。搂2灶遇大粒径孤石桂同上吓确保安全的前页提下，配合钻交孔机械清除大妹块孤石，保证栗施工工期和质踢量常同上柱3而成层石膏岩结绝晶贿与设计联系，插调整桩长与桩秤数挪在满足设计承痛载力要求的前副提下，避开施按工瓶颈，飘确保施工质量乔和工期桨与设计沟商定翠，遇成层石膏贞岩无法钻进，羽则石膏岩即为岔该桩的持力层朴。并将桩数增南加椅至责6漏0桌根，调整桩承静载力来为蒸2000K洗N圈。挑4极卵石层自立性袭差，易坍塌叉加做混凝土护业壁伯与人工清孔结雁合，控制孔壁测直径变化，杜廊绝卵石层孔壁酿坍塌面在卵石层以上情50cm胆至卵石层底部施采用混凝土护读壁，模板高度脂50cm泳，模板采用木碍模驼分大4弊块用卡扣连接道。模板上口直异径桐850mm疮，下口直径软1000m用m勿，支护前人工捐成孔直径为拉1200m唐m符，混凝土强度悬为直C2闲0约，并加早强剂猪。拦制表人：但巡困押宝邪暖绒制表时间：握措施落实实施社措施一：蚂人工清孔垫清除卵石层胶前结四及大粒径孤石已卵石层存在胶曲结现象和大粒碑径孤石，若孤叉石出现在工程免桩位置，干钻氏机械将很难穿要透，而该层埋腹深距施工现场界地表耀15m遭以内，因此采籍用人工清孔方帐案作为机械成因孔辅助，安全鸡可谊行。耐府具体施工时，统先用吊机吊起蒜防护钢筋笼安遇放在孔内卵石功层处，，必须救将防护钢筋笼打安放在孔内卵捕石层处，操作拔人员方可进入突孔内操作。操袖作时，操作人策员必须撤出到枕桩孔后，方可全提升石块及防偏护钢筋笼，并艺有专人指挥。撕若部分桩位茫卵石层深度超闭过板15m魂，应在孔口卸验土，确保高差督在鹅15m慢以内，以保证名施工安全。衡措施二：调整肚桩数和桩长解踢决持力层遇石员膏岩结晶堂与设计沟商定猫，遇成层石膏贪岩无法钻进，烤则石膏岩即为孩该桩的持力层纵。并将桩数增系加酱至方6喂0毅根，调整桩承薄载力街为厦2000K降N剥。通过该项措食施，在满足设虏计承载力的前可提下，规避了交无法解决的问变题，加快了施江工工期。押措施三：叶混凝土护壁施词工刑在卵石层以上袋50cm岭至卵石层底部围采用混凝土护宿壁，模板高度鸟50cm句，模板采用木罚模邮分催4驱块用卡扣连接票。模板上口直另径沃850mm膝，下口直径淋1000m坐m馆，支护前人工用成孔直径为惧1200m洪m对，混凝土强度爆为忍C2螺0印，并加早强剂宫。每孔每天施逢工一模即隆50cm畏，以保证护壁境砼达到一定强金度。哨护壁有效保护冶了孔内卵石层劲，杜绝了坍塌霉现象，从而确劣保了施工质量写和工期。实施效果检查配1瞧、诵效果一：通肌过称Q服C事活动，事先制班定了针对性措走施，加快了问鹿题的解决速度伯，确保了施工识工期，比预定拉工期提为前唇6抓天完成桩基施叙工。环2桨、效果二：促本工程遵共计工程在桩睡6除0睁根，桩基验收挖确熊认桑A须类桩洞45五根嚼，况B骡类桩兽15厕根，赵桩基验收一次济合删格，严完全实现了木既定石目标，确保桩群基施工质量，孙为丰整个糟工程质量目标闹的实现奠定了富基础。柜3衣、效果三：抬在整穗个靠Q毙C首活动中讨，通过对现有裁地质资料的熟拉悉掌握，对点x灿x暴地区满类似工程的学摘习借鉴，以及哗在试成孔过程己中的实际摸索虫，确定了以机值械干作业成孔司为主，在特殊净部位辅以人工鲁清孔相结合的睛施工方案，解灾决了持力层泥领岩遇水易软化元，而干作业机句械尤遇胶结卵石层亮无法有效钻进奉这一对主要矛纳盾处。猎形成了一套较僻为完整的成桩