喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制QC成果

喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制喀斯特地貌：具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。发布顺序一、课题介绍二、小组简介三、选题理由四、小组活动目标五、目标可行性分析六、原因分析及要因确认七、制定对策八、对策实施九、效果检查十、巩固措施及标准化十一、遗留问题及今后打算十二、附件目录目录一、课题介绍10～13.0m18～25m1～5.0m2～7.0m5～8.5m孤石回填土及耕植土黏土红黏土强溶蚀带灰岩层中风化灰岩层地质剖面图0～0.0m

泉州文统中心主楼桩基工程位于泉州市洛江区,桩型设计为人工挖孔灌注桩,设计单桩竖向极限承载力为12000KN,桩径为1.1米,桩长约13.5米,总桩数253根,桩端持力层为中风化灰岩层。根据地质报告揭示:本工程属于喀斯特地貌,岩溶发育强烈,特别是挖孔过程中碰到溶洞淤泥软质土、地下水、岩石与孤石等地质会严重影响成孔施工，制约工期、影响工程质量等问题。我司领导高度重视，指令项目部开展QC活动，确保溶洞地质条件下人工挖孔桩施工质量。小组概况表课题名称喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制

课题类型攻关型小组名称中建七局第三建筑有限公司吴永荣QC小组成立时间2010.09.20注册登记号cscec7bc:2010-019-020#课题活动时间2010.09.20～2010.12.25TQC教育情况小组成员均接受TQC教育64学时以上，全部通过考试并合格。QC小组人数8人二、小组简介序号姓名性别年龄职称职务任务及分工TQC学习（学时）1吴永荣男26助工组长组织、策划、决策722冯德凯男30工程师组员组织、调查、决策723吴维国男31工程师组员实施、统计、整理724潘晨男24助工组员实施、统计、整理725吴智勇男39工程师组员方案实施，信息反馈726何健男31工程师组员方案实施，信息反馈647李长贵男36班组长组员方案实施，现场验证648王福长男40技工组员方案实施，信息反馈641顾问王耀男高工公司副总工程师技术指导监督2赖友华男高工分公司总工程师技术指导监督

备注：小组成员包括了现场项目经理、技术负责、施工员、质量员、测量员、资料员、班组长等在内各要员。二、小组简介三、选题理由喀斯特地貌人工挖孔桩施工质量控制342地质条件差质量要求高人工挖孔桩单桩竖向极限承载力为12000KN,类似工程极为少见。3技术难度高安全要求高人工挖孔桩施工危险系数高，有效控制施工过程，可保证施工人员安全。4质量要求高工期紧压力大常规情况下要完成施工任务至少需120天，本合同工期仅为95天，时间紧。而且工程位于经济开发区内，广受社会各界关注。1工程意义大施工难度大场地存在大量孤石、溶洞、盲沟、流砂，人工挖孔桩需穿越淤泥软弱土层，地下水丰富，成孔困难。四、小组活动目标活动目标确保单桩竖向极限承载力不小于12000KNCompanyLogo五、目标可行性分析

1.现状症结序号工程名称

承载力（KPa）最小值最大值平均值1某单层厂房工程1020011500

111002某住宅楼工程11000116003某教学楼工程1050011800类似工程单桩承载力统计表

①小组成员调阅了近年来公司所施工过的人工挖孔桩，结果显示，单桩竖向极限承载力最低值为10200KN,最高值为11800KN，平均值为11100KN，达到12000KN的桩非常少。CompanyLogo序号项目频数(点)频率（%）累计频率(%)1成孔控制不当7077.7877.782桩身砼浇注不当1011.1188.893钢筋笼不符合要求55.5694.444桩径偏差33.3397.785其它22.22100合计90100影响人工挖孔桩施工质量统计表五、目标可行性分析

②针对喀斯特地貌溶洞地质条件下人工挖孔桩影响施工质量的因素，小组成员采用“问卷调查”的方式进行调查，再结合现状症结一共收集到90条信息，并进行分类、统计整理成统计表：CompanyLogo成孔控制不当桩身砼浇注不当桩径偏差其它钢筋笼不符合要求图2：影响人工挖孔桩施工质量排列图40%100%80%60%20%0%01020304090频数（条）N=90累计频率（%）77.78%88.89%94.44%97.78%701053280706050五、目标可行性分析CompanyLogo

2.达成理由五、目标可行性分析必须对影响目标值的“成孔控制不当”进行深入分析，查找解决方案,以实现单桩竖向极限承载力不小于12000KN的活动目标。CompanyLogo

六、原因分析及要因确认

6.1原因分析碎石粒径不合格工种配合差抽水泵数量不足护壁砼强度不够成孔控制不当工人责任心不强影响地下水的降水速度工艺衔接不熟练淤泥土质易塌孔场地有堆集物挖孔顺序不合理护壁渗水、坍塌垂直度控制偏差溶洞位置判断不准确溶洞处理措施不当护壁钢筋制作不当地下水控制不到位●●●●●●●●●●●●●人

机

料

法

环

测末端因素一：溶洞位置判断不准确验证时间2010.9.26验证方法现场验证确认人冯德凯验证情况

地质报告表述不全，地质复杂，地下溶洞位置和深度、方向都无法准确判断，在施工过程中应重点控制。结论要因末端因素二：工人责任心不强验证时间2010.9.26验证方法调查分析确认人潘晨验证情况已由冯德凯在桩基施工前对工人逐一进行技术交底及培训考核，培训后考核等级优秀的根据其技术特点负责该工序施工；经培训考核后工人考核等级95%达到优秀。下为2、3组考核情况。结论非要因

6.2要因确认

六、原因分析及要因确认末端因素三：场地有堆集物验证时间2010.9.26验证方法现场调查确认人何健验证情况

施工前由确认人到现场确认调查，抽查了5施工桩，发现这5根调查桩2米周围内都没有重堆集物。结论非要因验证时间2010.9.26验证方法现场调查确认人吴维国验证情况

经小组员成清点抽水泵现场有20台，仓库备用有5台结论非要因末端因素四：抽水泵数量不足末端因素五：护壁钢筋制作不当验证时间2010.9.26验证方法现场验证确认人吴永荣验证情况对护壁钢筋制作过程进行专人指导，对每一个护壁钢筋的钢筋搭接长度是否到位、钢筋质量、规格符不符合设计要求进行调查。结论非要因

六、原因分析及要因确认末端因素六：垂直度控制偏差验证时间2008.11.20验证方法现场验证确认人冯德凯验证情况

在施工过程中采用两台经伟仪成90°C方向监测，施工完后再对每一根桩进行垂直度偏差复测，发现成桩直径垂直度偏差都小于0.5%。结论非要因末端因素七：工种配合差验证时间2010.9.26验证方法调查分析确认人吴智勇验证情况随机对10位工人进行问卷调查，有8位工人能给出准确的答案，其它2位有个别问题不是很清晰，经过管理人员现场解答，他们很快学会工序间的搭接配合，熟悉相关标准及施工工艺。结论非要因

六、原因分析及要因确认末端因素八：碎石粒径不合格验证时间2010.9.28验证方法现场验证确认人吴智勇验证情况

对进场的石子进行验证，发现碎石粒径均为0.5～3.2cm；桩身混凝土的碎石粒径不大于5cm，且含泥量不大于2%，结果均符合要求。结论非要因末端因素九：护壁砼强度不够验证时间2010.10.01验证方法现场验证确认人冯德凯验证情况

对护壁砼试块进行检测发现砼强度均达到C30的设计强度值。结论非要因

六、原因分析及要因确认末端因素十：淤泥土质易塌孔验证时间2010.10.01验证方法现场调查确认人吴维国验证情况

因对常规的混凝土护壁方式进行改进，采用更为可靠的搭接砼护壁方式，经过现场调查未发现淤泥塌孔现象。结论非要因末端因素十一：溶洞处理措施不当验证时间2010.09.30验证方法现场调查确认人吴永荣验证情况

因地质报告表述不全，根据现场对设计溶洞处理措施施工工艺进行调查，发现大部分施工工艺都无法满足施工要求。结论要因

六、原因分析及要因确认末端因素十二：挖孔顺序不合理验证时间2010.10.03验证方法调查分析确认人吴维国验证情况

工程开工前，根据地质报告和超前钻资料编写了施工组织设计，并通过有关单位的审核，合理按排打桩顺序。结论非要因末端因素十三：地下水控制不到位验证时间2010.10.01验证方法现场验证确认人何健验证情况

对已施工完和正在施工的桩进行验证，发现大部分桩底都存在地下水，最深达5米，并且处理地下水用时间长。结论要因

六、原因分析及要因确认CompanyLogo通过分析，确定了以下3个要因：溶洞位置判断不准确；1溶洞处理措施不当；2地下水控制不到位。

3要因：

六、原因分析及要因确认Co唯mp剩an图y奖Lo姑go七、对冻策制定对要因番确认表总中得出之的3个绢要因，河运用5丈W1H层原则进堡行对策捐制定。序号要因对策目标措施地点责任人执行日期1溶洞位置判断不准确采用“超前钻”的方式保证100%发现隐藏溶洞采用“超前钻”和“超深钻”方法施工作业。施工现场吴永荣2010.05～10.10.13

2溶洞处理措施不当改进溶洞的施工方式确保全部溶洞顺利完成施工①采用钢筋砖护壁并浇注混凝土堵塞、填充。②采用静压化学喷射灌浆法施工。③采用新型爆破工艺。施工现场冯德凯2010.13～10.10.30

3地下水控制不到位采用井点降水及集水管、导流管钢护筒地下水位降到桩底50cm以下①采取人工降水。②整个场地井点降水。③针对个别孔渗水较大的进行集水和导流处理。施工现场何健2010.14～10.10.30

Com血pan风yL晓ogo八、实贯施对策本工程才属于喀胁斯特地讲貌，地按质复杂荷，地质析勘探点够间距为盲30m倚，根据小岩土工绘程勘察损规范（矛GB5葛002度1-2厚001持）复杂草地质勘表探点间裂距为1谋0～15m磨，因此保地质报皆告不能眼完全表照述地质播情况。地基复杂程度等级勘探点间距地基复杂程度等级勘探点间距一级（复杂）二级（中等复杂）10~15m15~30m三级（简单）30~50m详细央勘察妄探点插的间础距实施一改进判断溶洞位置的方法Co指mp野an肝y糠Lo恰go“一桩敌三孔”名平面布婆置图九、对眨策实施①“一武桩三孔脚”超前畏钻为了闹更加产详细晕了解王溶岩乱管道见的具辞体情凝况，帽小组支建议贪采用捆“一嫌桩三钥孔”袍超前植钻，斑并得陕到业章主同盛意，胞这样宝可以房诚基本银探明催桩位丘内的奏地质圣情况。Com粥pan妖yL再ogo超前封钻施发工超前例钻岩剖样九、对买策实施Com才pan炕yL神ogo9m10m9m9m9m9m8m8m9m9m9m10m10版m10m11御m11m7m地下溶暗岩管道费等高线捎示意图②绘薄制溶辞岩管甘道的非平面育和等木高线毯示意挺图地下少溶岩扣管道犹平面该示意尚图九、忽对策泛实施岩溶管道岩溶管道10提mCo低mp尾an病y孟Lo漠go常规欺情况黑下地锤质勘京探只挠勘探哭到设汁计持做力层枕，而吃对于间持力叛层以玻下地穷质并置未进淹行勘售探，冰持力返层下著溶洞缘瑞可直袜接影谋响到谅桩基夏的永扫久承陷载力洒和稳务定性惨。经退小组味讨论叼，在日超前撞钻钻捉到持求力层防深度克后，伪再超核深钻勉10缩慧m进胁行探烛测，床频率富为8平0㎡刃一根论。③持朵力层镰以下询超深坛钻九、小对策友实施10～13.0这m18～25m1～5.碌0m2～7.揪0m5～8.倍5m孤石回耕填土及耕植比土黏土红黏场土强溶蚀础带灰岩糖层中风争化灰岩文层地质剖保面图0～0.0毯mCo贿mp化an帅y阔Lo业go超深钻的平面示意图人工挖孔桩超前钻位置超深钻位置九、价对策界实施Co兽mp要an使y蠢Lo滑go经过津现场哀验证避，采飘用“越超前担钻”承和“团超深惠钻”宁的方剩法可价以准桶确地剃确定悦溶洞西的位曾置和夸深度固，确负保单累桩承鼠载力盐长久凭能达例到设揪计要钩求。◆实施悟效果九、对池策实施Com食pan周yL乱ogo20方10仅年1查0月罚12休日，缝不同卷位置铺同时驰施工喘的3饼0根肌桩过刮程中,部分沈桩孔羊内出锋现溶示洞现败象，领根据群岩管俗道平肃面和辫等高夕线示破意图率再结述合现造场用宣钢钎感探插烫岩溶巴和溶基洞的规情况费得出藏统计盗表。位置（桩号）36#43#47#24#27#33#38#40#42#溶洞内填充物无填充物流质泥浆岩石、孤石溶洞填厉充物统慎计表九、倍对策怎实施实施二溶洞处理措施的改进Com理pan荒yL丸ogo对于湾溶洞葛内不张同填喊充物目，小茄组成湾员通箭过“改头脑吊风暴旋法”基制定牙相应境的措师施。序号溶洞内填充物措施①无填充物采用钢筋砖护壁并浇注混凝土堵塞、充填②流质泥浆静压化学喷射灌浆法③岩石、孤石新型爆破方法溶洞屈填充灾物处挽理措隶施表九、对观策实施Co玻mp膛an饿y姜Lo散go溶洞浅内的朝浮土、杂物清映除干净禾后浆砌来钢筋砖雁护壁，尝砌筑护弟壁时在状溶洞顶错上方预怪留浇灌前混凝土些入口，距待护壁租砂浆凝菌结24技小时后吐，用C秀30混匙凝土从今预留口任向护壁工后的溶哀洞空腔姻浇灌。①溶缩慧洞内昼无填顶充物无填抄充物荒溶洞尽处理毫措施丹示意况图九、屿对策父实施Com绣pan获yL作ogo施工幸方案社对比趴表方案项目方案一（斜打硬原木桩法）方案二（套内护筒法）方案三（静压化学喷射灌浆法）特点斜打硬原木桩法简单、经济，但带有很强危险性，此施工方法，也本工程的设计方法。施工安全，但不经济施工也复杂，必须确定内护筒长度、内径到沉放方法乃至内外护筒间空隙、内护筒与溶洞底部间空隙的处理都必须落实到位。在水泥中加入3%丙烯酸盐单体，可实现快速凝结并且渗透能力强、固结性能好，浆材可在几秒或在几十秒内瞬间凝固，可控制浆液灌注在一定范围内不流失，材料的利用率高，比较经济。施工安全不安全安全安全施工工期满足不满足满足施工难度容易困难一般施工质量一般满足满足施工经济经济不经济一般总体效果一般一般好结论采用方案三（静压化学喷射灌浆法）②溶紧洞内转填充抗物为贩流质沾泥浆九、对欧策实施Com鞭pan炼yL萄ogo流质漏泥浆加采用夏静压仇化学雪喷射饭灌浆厦法加踩固后躺，再灵接着窝开挖瓦、立启模。九、狭对策姨实施27.3泳3号罢桩处偶理措筛施示阀意图Co翻mp兴an算y指Lo犁go在施革工3炒8#皮、4纱0#娇、4迫2#层桩时捧发现嫌溶洞俗内存央在孤抄石必份须采呜用爆崇破方钳式开谊挖，茂由于申人工版挖孔纵桩自卸由面辽狭小梨,作退业面拴较深招,岩龙石的纸夹制犬力较敌大,叼常规容的火礼雷管姨爆破匠,破芹坏力洞大,电震动接感强惨,易哄造成乓护壁撤坍塌故。经躬讨论谊后采慈用安浪全性昌能较朋高的应非电扣毫秒军雷管幕的小梯直径膜浅孔踢微差呼爆破立法。③溶洞挪内有岩鸽石、孤勇石普通火渴雷管非电毫否秒雷管毫秒延忽期电雷姑管九、对取策实施Com佣pan铺yL菜ogo工程地圣处经济恋开发区并，周边冈厂房精蜜密设备炊较多，封施工过弦程必须课将粉尘庸含量及宇震动减抱小到最碑低，经以过小组食讨论后范在原有敢爆破基呆础上改床进，采外用填塞线水袋的种小直径俩微差爆桥破技术拣。炮孔堪填塞否水袋俩炮眼胶装药牙结构舍示意筝图九、对卧策实施水袋雷管炸药水袋炮泥导爆线Co疫mp柄an旨y唐Lo咸go九、颗对策底实施水袋炸药雷管炮泥导爆线砰！Co贴mp倒an将y柳Lo泼go考虑施含工地区翠城市杂绸散电流惑多的特束点，采恩用安全掀性能较港好的塑恋料导爆洁管非毫欠秒雷管辱起爆，结起爆网技络采用投簇联方跨式联接忌，并用为导爆管贴将起爆沃雷管引跨至地表银，并在铲地表引武爆。九、对施策实施20诵020020胀020革0炮眼什布置既平面际图Co听mp屿an克y恐Lo逐go经过现零场验证柏，采用灰新型爆痰破工艺坊(小直狭径浅孔沸微差爆维破法)陪可有效具解决普黑通火雷棵管爆破葵中的各斩种弊端遥，施工伶效果明搜显，可慎达到设浴计要求电。序号设备名称噪音护壁超挖量炮眼利用率入岩深度安全性总体效果1普通火雷管大大低浅低一般2毫秒延期电雷管中小一般深一般一般3非电毫秒雷管小小高深高好爆破闻系统腥改进升前后三效率铸对比志表九、对寒策实施Com热pan优yL豆ogo根据样溶洞絮内不环同的秆填充饥物采厅取不逐同的瘦处理絮措施洗后，含提高降施工虏效率购，顺瞎利完王成施姐工任屯务。常规情湖况和活熔动后一读天成孔颂深度对停比表九、程对策炸实施◆实施壶效果桩号24#27#33#36#38#40#42#43#47#常规情况（m)0.60.60.60.80.40.40.40.80.8活动后（m)1.21.31.21.40.90.80.91.21.3Com恼pan掉yL符ogo根据希地质洲勘查刊报告吓揭示廊，施宜工场步地含桑有丰扯富的姥地下古水，厌地下搁水过盆多，渐不仅叼仅影块响开番挖及瓦护壁竭的施疮工，屋也直钳接影咱响到翠桩身胞强度枣，更既是直津接威拌胁到荒施工掌人员以的安御全。九、疲对策妹实施实施三优化地下水处理方法Com笔pan榨yL玻ogo九、症对策妄实施卷扬冤机活动提屠升架钢丝绳防护栏昂杆护壁供砼①卷扬妨机提升勿水桶Co喊mp你an拆y惩Lo随go根据超肚前钻结骄果及地聋质勘查梯报告绘错制出地好下水位烂标高统螺计表。②井应点降骄水相屑与成滤孔降作水结礼合桩号32#33#34#35#36#37#38#39#40#41#42#43#44#地下水标高-6.3-6.2-6.5-7.1-7.8-6.9-6.7-6.1-6.3-6.2-5.9-6.5-7.2桩号45#46#47#48#49#50#51#52#53#54#55#56#57#地下水标高-7.2-7.1-6.5-5.2-5.6-5.9-6.3-5.1-6.4-6.7-7.4-7.3-6.7桩号58#59#60#61#62#63#64#65#66#67#68#69#70#地下水标高-6.2-5.7-6.4-5.8-6.1-6.1-6.7-6.2-7.1-6.1-6.2-6.8-6.5地下水峡位标高裁统计表九、见对策肝实施Co粮mp全an条y当Lo甲go井点降套水平面番布置图九、对赛策实施在地项下水拣位较患低及旬地势企低洼围处设舌置降公水点常进行恐井点勾降水捞，同候时利麻用已扁开挖睁成型绳的桩滔孔进荣行成邀孔降放水风。Co移mp所an流y葬Lo搬go钻井降水成孔降水九、父对策抄实施Co洋mp谣an跨y屡Lo简go为了减傅少地下仍水对护烈壁砼的籍压力，脸在孔壁刑外预埋PV袍C集水管虹和导流疏管，集裂水管管己身进行松打孔，启待护壁屯混凝土艺达到强佣度后，厉堵塞导贞流管。③护壁鼠施工早时的傲降水集水管开孔九、优对策迹实施Com棋pan辞yL猴ogo钢护筒钢护筒埋置示意图地下水眨较大时尿，混凝逝土护壁牺难以浇控注成型树，针对御地下水片较大处泽时直接雅采用钢瞎护筒形陈成护壁满，将地丙下水封毫堵。九、对胸策实施Co堆mp抱an锄y腔Lo泥go经过现弦场验证早，合理驱的降水把方法有骨效地解衔决了地窗下水问插题，集柄水管及民导流管姥的埋置黎有效的兴降低了朗地下水色对人工案挖孔施迟工的影雷响，施们工效果闯明显。◆实鸦施效惹果九、纽奉对策蛇实施活动鲜前后抗孔内满水位塌深度驳对比手表桩号2#3#7#9#12#活动前孔内水位深度（cm）

195434129108活动后孔内水位深度（cm）

-64-53-62-70-51Co移mp此an蒙y排Lo助go20羊10楚年1佳2月蠢20狱日对济施工艘完的洪桩进叫行了差单桩扑竖向炭极限碰承载舟力试目验，梁结果易均符炼合设携计要景求。十、帐效果铲检查单桩来竖向减承载免力检贤测4茶根，怨结果敌均到似12集00记0k荒N，桶满足自设计衫要求咬。单桩竖环向承载韵力值统仍计表桩号45#118#145#212#承载力值(KN）12000120001200012000技术效券益Com洗pan老yL规ogo十、献效果忙检查单桩弓竖向折极限少承载鼓力试嚷验Co努mp总an泻y扑Lo女go十、效昂果检查单桩登竖向洞极限湿承载峡力检赤测报建告Co捷mp爬an居y坦Lo遥go人工秋挖孔妈桩工糊程顺箭利施蓄工，贸保证厅了施片工人胃员的谅安全,生命译重于泰达山，并诉赢得由了建裂设单立位