硬质倾斜岩层桩基处理方案创新中铁22局

硬质倾斜岩层桩基处理方案创新中铁22局第1页/共26页二、小组概况制表人：周莉制表时间：2010年10月8日项目部成立了中铁22局五公司湘桂项目部QC小组，并邀请了公司副总工程师刘汉银、安质部长黄志军作为本QC小组的技术顾问。第2页/共26页三、选题理由1、本桥处于岩溶发育地区，硬质倾斜岩层桩基占桥梁桩基总数的30%，钻孔桩施工经常发生偏孔，处理时间长、处理困难，有的甚至难以成桩。如何减少硬质倾斜岩层桩基纠偏的处理时间，是本小组活动的重点，同时也为我公司今后施工类似工程积累经验。2、本项目桩基数量多，工期紧，施工作业面有限，上场钻机设备已经饱和。QC小组于2010年10月10日对硬质倾斜岩层桩孔施工进度进行了认真分析（见表2）。按照目前的平均速度1.3米/天·台，最晚的117#、139#墩，将影响架梁46天，耽误架梁将造成铺架设备闲置费、人工费等10万元/天的损失。3、本工程被集团公司列为2010年重点科技攻关项目。横寨特大桥进度分析表表2

制表人:许永超时间：2010年10月10日通过对桥梁的进度分析，我们发现：按照目前的平均速度1.3米/天·台计算，最晚的117#、139#墩，将影响架梁46天。第3页/共26页四、设定目标

制图人:张祖冬时间：2010年10月10日1、目标设定:小组根据现场施工情况，并根据铺架的工期安排，确定目标为：减少硬质倾斜岩桩基斜孔处理时间，提高钻孔速度，达到平均2米/天·台。第4页/共26页2、目标可行性分析第5页/共26页2010年10月11日，小组在项目部会议室召开了“硬质倾斜岩层桩基处理施工方案”研讨会，与会人员围绕如何减少处理硬质倾斜岩层桩基纠偏的时间,以创造性思维、运用“头脑风暴法”，充分提出各种处理方法。最后，根据归纳比选提出了三种施工方案。1、提出方案五、提出并确定最佳方案第6页/共26页在钻进过程中，桩孔偏位超出规范允许值时，往桩孔内回填高强度大块石，然后改用小冲程冲孔纠偏，反复回填片石进行纠偏。方案一：回填片石第7页/共26页在桩孔发生偏位超过规范允许值时，往桩孔内灌注C30混凝土，待混凝土达到一定强度后，用小冲程冲孔纠偏，反复浇注砼进行纠偏。方案二：回填混凝土中铁二十二局集团有限公司第8页/共26页中铁二十二局集团有限公司方案三：钻眼爆破先确定斜岩位置和方向,然后用小型钻机在倾斜岩层处钻眼，将炸药绑在钢筋上进行水下爆破,破碎或松动斜岩面，再用冲击钻冲倾斜斜岩面,不用反复纠偏,减少纠偏时间。第9页/共26页2、选定方案小组成员根据提出的三种方案，从施工难度、经济型、纠偏速度以及技术要求四个方面进行了评估，并作出了方案比选表，见表4：制表人：张祖冬时间：2010年10月11日中铁二十二局集团有限公司第10页/共26页采用钻眼爆破钻眼爆破130分回填片石105分回填混凝土95分中铁二十二局集团有限公司第11页/共26页实施钻眼爆破法纠偏的关键是控制钻眼位置、钻眼深度、炸药用量的各项参数：钻眼位置不当达不到处理倾斜岩层的目的，钻眼浅不能一次处理完毕，钻眼深增加钻孔时间和费用，炸药少了不能将岩石爆破或松动，达不到效果，过多会造成桩基孔径偏大，甚至塌孔。针对三方面的问题，小组人员又集中讨论提出了不同的钻眼爆破解决方法（见图2）中铁二十二局集团有限公司钻眼爆破法主要控制因素制图人：张祖冬时间：2010年10月13日图2：钻眼爆破要素图第12页/共26页

根据不同要素，小组成员又进行了分析和讨论，选择了最佳要素。中铁二十二局集团有限公司制图人：许永超时间：2010年10月13日第13页/共26页制表人：许永超时间：2010年10月13日中铁二十二局集团有限公司六、制定对策第14页/共26页中铁二十二局集团有限公司七、对策实施对策一：钻眼位置1、由小组人员方佳在钻孔前，根据地质柱状图并现场核实，确定倾斜岩层硬质面。2、小组人员方佳负责桩基硬质岩层一侧，用卷尺距离钢护筒边20~30cm的位置，用钢筋头标示出钻孔位置。3、刘武斌在钻孔过程中，负责检查钻眼是否发生倾斜，如发生倾斜及时校正。对策二：钻眼深度1、小组成员刘飞负责计算倾斜岩层的标高位置，确定钻眼深度。2、小组成员于亮亮根据钻眼深度负责配置钻杆，并在钻杆上用油漆标示钻眼中止位置。3、小组成员于亮亮负责并对钻眼深度进度检查和控制，深度不够继续钻眼。对策三：炸药用量1、小组成员赵开勤负责计算炸药用量。2、小组成员张浩根据炸药用量控制发放炸药量。对策一：钻眼位置1、由小组人员方佳在钻孔前，根据地质柱状图并现场核实，确定倾斜岩层硬质面。2、小组人员方佳负责桩基硬质岩层一侧，用卷尺距离钢护筒边20~30cm的位置，用钢筋头标示出钻孔位置。3、刘武斌在钻孔过程中，负责检查钻眼是否发生倾斜，如发生倾斜及时校正。对策二：钻眼深度1、小组成员刘飞负责计算倾斜岩层的标高位置，确定钻眼深度。2、小组成员于亮亮根据钻眼深度负责配置钻杆，并在钻杆上用油漆标示钻眼中止位置。3、小组成员于亮亮负责并对钻眼深度进度检查和控制，深度不够继续钻眼。对策三：炸药用量1、小组成员赵开勤负责计算炸药用量。2、小组成员张浩根据炸药用量控制发放炸药量。制图人：刘武斌时间：2010年11月24日小组将钻眼位置与钢护筒的距离进行了检查，并将检查结果进行了汇总(见表7)

效果检查：经检查，钻眼位置与桩孔位置的距离均20~30cm以内，钻眼过程中有倾斜的情况也及时进行了调整，确保了钻眼位置距离钢护筒边20~30cm，达到了活动目标。第15页/共26页中铁二十二局集团有限公司对策一：钻眼位置1、由小组人员方佳在钻孔前，根据地质柱状图并现场核实，确定倾斜岩层硬质面。2、小组人员方佳负责桩基硬质岩层一侧，用卷尺距离钢护筒边20~30cm的位置，用钢筋头标示出钻孔位置。3、刘武斌在钻孔过程中，负责检查钻眼是否发生倾斜，如发生倾斜及时校正。对策二：钻眼深度1、小组成员刘飞负责计算倾斜岩层的标高位置，确定钻眼深度。2、小组成员于亮亮根据钻眼深度负责配置钻杆，并在钻杆上用油漆标示钻眼中止位置。3、小组成员于亮亮负责并对钻眼深度进度检查和控制，深度不够继续钻眼。对策三：炸药用量1、小组成员赵开勤负责计算炸药用量。2、小组成员张浩根据炸药用量控制发放炸药量。小组成员将钻眼深度进行了检查，并将检查结果进行了统计（见表8）效果检查：经现场检查，钻眼深度均钻至倾斜硬质岩层底以下0.9米~1.1米，达到了活动目标。第16页/共26页中铁二十二局集团有限公司对策一：钻眼位置1、由小组人员方佳在钻孔前，根据地质柱状图并现场核实，确定倾斜岩层硬质面。2、小组人员方佳负责桩基硬质岩层一侧，用卷尺距离钢护筒边20~30cm的位置，用钢筋头标示出钻孔位置。3、刘武斌在钻孔过程中，负责检查钻眼是否发生倾斜，如发生倾斜及时校正。对策二：钻眼深度1、小组成员刘飞负责计算倾斜岩层的标高位置，确定钻眼深度。2、小组成员于亮亮根据钻眼深度负责配置钻杆，并在钻杆上用油漆标示钻眼中止位置。3、小组成员于亮亮负责并对钻眼深度进度检查和控制，深度不够继续钻眼。对策三：炸药用量1、小组成员赵开勤负责计算炸药用量。2、小组成员张浩根据炸药用量控制发放炸药量。制图人：赵开勤时间：2010年12月5日成员将炸药用量进行了统计（见表9）。

制图人：张祖冬时间：2010年10月13日钻眼爆破图炸药绑扎效果检查：经检查倾角大于25度的桩基炸药发放和装药量为3kg，倾角小于25度的的桩基炸药发放和装药量为2kg,达到了活动目标。第17页/共26页小组统计了110#~160#墩硬质倾斜岩层的桩基采用钻眼爆破处理的进度情况，见表7：制表人：张祖冬时间:2010年12月15日中铁二十二局集团有限公司八、效果确认1、目标完成情况第18页/共26页

制图人：张祖冬时间:2010年12月15日根据小组活动完成情况,我们绘制了进度对比图:中铁二十二局集团有限公司通过上图可以看出,钻孔平均速度达到了2.17米/天·台,实现并超越了硬质倾斜岩层桩基钻孔速度平均2米/天·台的预期目标。

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采用钻眼爆破处理斜岩，平均2天处理一根桩，每月处理15根，钻机租金2.8万元/月，0#柴油平均消耗140升/月，油价每升7元，每根桩平均耗用炸药2.5kg，费用60元，φ14钢筋4米，则每根桩处理费用：地质钻费用1930+火工品60+钢筋26=2016元。采用片石回填处理斜岩，每根桩需填4次以上，每次2～8方，按4次每次5方计算，片石材料费60元/方,工费150元/方,则每根桩处理费用：3*5*（60+150）=3150元。

小组开展QC活动期间，共有129根桩基采用钻眼爆破处理，跟片石处理相比节约费用129*（3150﹣2016）=146286元。中铁二十二局集团有限公司节约146286元经济效益第20页/共26页中铁二十二局集团有限公司股份公司评价专利局审查通知书通过本次QC小组活动的成功经验，公司编写的《岩溶地区倾斜岩面钻孔桩施工技术》得到了股份公司专家组的高度评价,成果获得了股份公司三等奖,并通过了国家知识产权局的初步审查。社会效益第21页/共26页2、经公司领导批准，公司将此新方法编写成《岩溶地区硬质倾斜岩层桩基处理工法》，下发到公司各项目推广。中铁二十二局集团有限公司九、标准化及巩固措施

1、经过小组整理、总结后，编写了岩溶地区硬质倾斜岩层处理作业指导书》（编号2205-201008），下发到项目部各桩基劳务队。第22页/共26页中铁二十二局集团有限公司

3、项目部对剩余的硬质倾斜岩层桩基均按《岩溶地区硬质倾斜岩层处理作业指导书》组织施工，经过项目部全体人员的共同努力