(全)攻克旋挖钻孔灌注桩遇防空洞的处理技术

攻克旋挖钻孔灌注桩遇防空洞的处理技术一、工程概况1.工程概况工程名 商住小区基坑支护称工程地南宁市XX号点建设单广西XX有限责任公司位结构形 设地下室2层，基坑周长622m,设计深度9.5m。式据设计图纸，本工程基坑支护结构共分为10个剖面，采用支护桩+预应力锚索支护形式。支护桩桩径为cp800/(p1000mm,桩心间距1.5〜1.6m,桩身穿过杂填土、粘土、粉质粘土，桩底进入砾砂层/圆砾层，桩顶设钢筋碎冠梁。锚索为预应力钢绞线制成，腰梁采用钢筋硅结构，桩间采用挂钢丝网喷砂封闭。防空洞底部后停钻，灌注低塌落度低标号碎，至碎稳定液面高于防空洞顶，碎初凝后按照正常施工工艺完成支护桩施工号碎灌注和龄期时间限制，旋挖钻机移机频繁，工序繁琐，支护桩成桩速度慢较易保证；锚索钻孔极易受基坑外防空洞内碎影响而施工困难量难以预料，破除混凝土需额外机械台班费。成本不可控桩身质量较好缺点：工序繁琐，成本不可控，后期施工困难结论：工期无法保证，经济性很差。评价人:方案三、钢套筒成桩、后期桩间灌磴止水方案要点 工期质量经济合理优缺点旋挖钻孔至防空洞底部以下1m后停钻，下放一次性钢套筒到成桩速桩身成度快，能桩质量快速达好；锚成分层索施工性额外增加一次性钢套筒费用和较少量优点：桩身质量较好缺点：底，之后按照正常施工工艺完成支护桩施工，后期桩间采用灌碎封堵止水开挖支护的效果质量易保障封堵桩间空洞的材料费。经济性较合理后期桩间需进行堵水处理结论：能实现工期目标，成本可控。评价人：为了选择合理的基坑支护防空洞处理方案，小组成员对以上三种方案进行了综合的分析、论证、评价，最终确定方案三〃钢套筒旋挖桩+后期桩间灌磴止水〃为最佳方案。鉴于该方案工艺在下放钢套筒、后期锚索施工和桩间封堵止水等方面存在技术细节需处理，小组决定在按工艺流程实施过程中,制定对策、采取措施，对细节问题进行有效控制，确保课题目标全面达成。六、制定对策根据〃钢套筒旋挖桩+后期桩间灌已止水〃方案的工艺流程，小组成员经过认真分析和模拟试验，找出该方案易出现问题的三条主要技术细节：钢套筒下放过程，需做好封闭避免碎流失，需做好固定避免下沉；防空洞位置的锚索施工，常规工艺施工时锚索安放困难、注浆易流失；桩间灌碎封堵止水时，硅灌注量需进行有效控制以节省成本。针对上述三条主要细节问题，小组经集体讨论论证后制定了如下对策表，拟要求在〃钢套筒旋挖桩+后期桩间灌碎止水〃施工过程中加以实施，并按照〃PDCA〃的原则把各种对策在施工过程中不断修改完善，以更好地指导具体施工。对策表表3问对策题目标措施地负完成点责日期人钢套筒安钢套筒先采用大一套放前后与孔壁号且与套筒筒采用不贴合无外径相同的安同直径泄漏，钻头钻至防放钻头进位置稳空洞底部，安到行钻孔定不下放钢护套筒施工现场2021年3月25日前后采用正常直径钻头完成钻孔防空洞处锚索安放及注浆桩间灌碎封堵时采用套管钻进跟进技术，沟通调整锚索设计长度灌注性前向桩间防空洞内填充土工织布和碎石，然锚索按设计要求安放至IJ位，注浆正常碎等主要材料施工量及成本可控,止水效果良好采用套管跟进钻进技术,同时与建设单位和设计单位沟通，根据防空洞距锚索孔口深度，调整自由端和锚固段长度施工现场2021年5月15日前灌注硅前首先向桩间防空洞内填充土工织布和碎石，并采用小型挖掘机向洞内推顶施工现场2021年5月25日前灌注量及止水效果控制后采用低塌落度微膨胀碎灌注灌注量及止水效果控制后采用低塌落度微膨胀碎灌注密实，然后紧贴支护桩内边线安装木模板并灌注低塌落度微膨胀性制表人：审核：制表日期：2021年3月12日七、对策实施1、施工准备项目部于2021年3月10日将防空洞处理方案上报了本公司主管部门、监理单位、设计单位和建设单位审核，并于2021年3月12日经完善后获得批准。本方案采用的钢套筒采用在南宁本地加工定做的形式采购进场。钢套内径与设计桩径相同。钢套筒全长均为9m、壁厚1cm,其中第1批5个钢套筒于2021年3月14日运抵现场。其它各项准备工作全部就绪。图2:钢套筒进场现场照片图3:钢套筒安放剖面图2、旋挖桩成桩对策实施一、套筒安放前后采用不同直径钻头进行钻孔实施过程使用旋挖钻机钻孔，采用加装扩孔器的钻头首先钻进至防空洞底部（防空洞埋深约7〜9m）1m后停钻。扩孔后钻孔直径比设计桩径大6cmo采用25t汽车吊机下放钢套筒，用旋挖机钻头下压钢套筒。下压过程须匀速，避免钢套筒下压过程中出现卷边现象。钢套筒最终安放至先前钻孔深度，作为一次性使用，不再取出。然后换用与设计桩径相同的钻头继续下钻至设计桩底标高。由于钢套筒以下钻孔直径略小于钢套筒外径，再加上钢套筒周边土体的挤压作用，钢套筒不会出现下沉现象。然后按照正常的旋挖桩施工工艺，进行清孔、下放钢筋笼、下放导管、灌注混凝土，完成单根支护桩施工。混凝土灌注过程中注意测量混凝土面标高变化，如发现在灌注至钢护筒范围时混凝土面上升速度明显慢于与理论计算,说明钢护筒未封闭到位，应采取措施进行加固密封，并在后续实施时进行改善加强。混凝土灌注完成后，注意观察混凝土稳定面，以及后续标高变化。确认实施情况钢套筒安放稳，钢套筒安放稳，支护桩成桩质量良好。图4:钢套筒成桩现场照片3、基坑分层支护开拾至防空洞土层严格按照设计图纸、行业标准、地方和国家标准的要求，对整个基坑进行分层分段施工，基坑支护并开挖至防空洞土层。对于防空洞位置，开挖至防空洞内稳定水面以上约0.3m位置。图5:桩间开挖清理4、防空洞位置锚索施工对策实施二、采用套管跟进成孔技术，沟通调整锚索设计长度实施过程鉴于防空洞位置的锚索在钻孔、锚索安放以及注浆过程中的困难，根据施工经验，QC小组采用了〃套管跟进成孔〃的施工工艺。套管跟进成孔施工工艺流程为：钻机就位一对准孔位和方位一套管跟进钻孔―清水冲渣T拆除钻杆一孔内置入锚索T一次注浆拆除套管T二次注浆T钢绞线锚索制作编束T锚索张拉锁定.由于防空洞距锚索孔口的深度不一，QC小组积极与监理单位、建设单位和设计单位进行沟通，在设计规范允许的范围内，合理调整自由端和锚段的设计长度、锚索钻孔角度等内，合理调整自由端和锚段的设计长度、锚索钻孔角度等确保预应力锚索的拉力值满足基坑结构的安全要求。确认实施情况经预应力锚索基本试验及验收试验检测，锚索的拉力值完全符合设计和规范要求。5、桩间装模灌验封堵止水对策实施三、先向洞内填充土工织布和碎石，后灌注低塌落度微膨胀险实施过程开挖至防空洞范围时，先行开挖至支护桩后稳定水位以上0.5米位置，在基坑内边线以内开挖至防空洞底部，成半圆形。首先采用PC60小型挖掘机开挖支护桩桩间垃圾、杂物、松散土方，清理支护桩表面附着的杂物，并清理防空洞周边松散土体结构。然后向桩间防空洞内填充土工织布和碎石，并采用小型挖掘机向洞内推顶密实，填充物范围应超出支护桩外边线。然后紧贴支护桩内边线安装木模板，底部达到防空洞底部,顶部超出防空洞顶标高约0.3m,并在模板后方进行妥善加随后采用硅泵车对模板后方防空洞内灌注C20标号、低塌落度微膨胀的水下混凝土至模板顶部，直至混凝土顶面标高稳定，说明模板后防空洞内混凝土达到稳定的休止角，已经充盈饱满。由于采用的是微膨胀混凝土，桩间的止水效果将得到进一步加强。确认实施情况现场试验以及后续土方分层开挖均证实，上述解决措施十分有效。□图6:桩间开挖清理□图7:桩间灌注碎止水□图8:桩间灌注佐后现场照片八、确认效果工期效果：防空洞位置旋挖桩施工速度为64根/天，达成了本课题的工期目标。本工程位于南宁市老城区，基坑周边场地复杂。周边除西侧为居民小区外，其余均紧贴城中村居民自建房，与基坑外边线相距0.5〜4m,楼高7〜9层,浅基础埋深1.5〜2.5m,自建房未经专业设计，施工安全风险很大。基坑侧壁安全等级除1-1剖面为二级外，其余剖面为一级，设计使用年限1年。按照《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（住建部【2018】37号令）的规定，我方组织了专家组对基坑支护安全专项方案进行了论证，并获得通过。2、防空洞概况在我方进行旋挖钻孔施工过程中，发现多个桩位有防空洞，而且洞内有较多水（临近居民排入生活污水，切断水源的协调难度极大），而防空洞的整体分布情况却很不明朗。防空洞的存在，将对基坑支护的支护桩、桩间止水等施工造成很大困难。经过各方努力，我方了解到该范围防空洞修建于20世纪70年代，目前已废弃，并从政府人防部门找到了竣工图（1981年）。但由于年代久远，目前已无明显的参照物、参照价值较低。项目部通过多方走访以及AutoCAD绘图软件对照等技术手段，将该竣工图与本工程总平图的相对位置关系进行了推断，然后采用钎探方式进行验证，最终确定了地下防空防空洞位置支护桩施工进度统计表表4序 日期 完成支护 桩编号号 桩根数1 2021-03-16 6 B1、A233、A231、A229、A227、A2252 2021-03-17 7 A210、A208、A204、A198、A196、A234、A2323 2021-03-18 7 A230、A228、A226、A224、A211>A209、A1994 2021-03-19 6 A197>A188、A140>A138>A131>A1295 2021-03-20 6 A187>A141>A139>A137、A132、A130合计 32 平均每天完成 6.4制表人：审核：制表日期：2021年3月25日工期效果对比表表5对比项目目标值实际值效果评价对比项目目标值实际值效果评价旋挖桩施工速度不少于5根/天6.4天/根目标实现制表人：审核：制表日期：2021年3月31日图9:施工速度对比柱状图经济效果:处理防空洞全部增加费用如下：钢套筒材料费：6500元/个x32个=20.8万元混凝土灌注增加费375元/立方x28立方=1.1万元;设备台班费损失2.5万元；增加费用合计24.4万元，达成了本课题的经济目标。经济效果对比表表6对比项目目标值实际值效果评价增加费用不大于30对比项目目标值实际值效果评价增加费用不大于30万元24.4万元目标实现制表人：审核：制表日期：2021年5月25日图10:增加费用对比柱状图九、效益分析1、社会效益由于本工程基坑支护施工对地下防空洞的处理较为理想，较为顺利完成了建设单位的各项要求，有力的保障了后续场地移交进行地下室施工。和本市老城区同样遇到地下防空洞处理问题的工程建设项目相比，本工程表现突出，得到了监理单位、设计单位和建设单位的高度评价。2、经济效益由于本课题最终选定方案的经济性较好，在保证基坑结构安全、质量和工期的前提下，增加费用在预期范围以内。3、综合效益由于本QC课题的成功，为公司赢得了荣誉，彰显了我司较为强大的技术力量和管理水平，增强了我司在本地乃至整个广西区的口碑及知名度，取得了良好的综合效益。十、总结及今后目标在旧城改造过程中，遇到地下废弃的防空洞的现象并不罕见。由于年代久远以及防空洞本身结构的复杂性，以及出于安全、质量、工期以及成本等方面的考量，使得防空洞的处理显得较为棘手而复杂。此次QC课题，我们初步摸索出在复杂场地条件下防空洞处理的相关对策，积累了一定的实践经验，为以后处理类似问题提供了较为成功的借鉴。通过这次QC活动，我们较为成功的进行了一次实践攻关突破突破，取得了较为理想的效果，极大的鼓舞了小组成员的兴趣和信心。我们QC小组在今后还将继续开展QC活动,不断学习总结开拓，为施工项目解决难题，为企业创造效益,为社会发展多做贡献！洞较为准确的走向情况，防空洞范围支护桩共有32根，为下一步确定解决方案打下了良好的基础。二、QC小组简介QC小组概况一览表表1课题攻克旋挖钻孔灌注桩遇防空洞的处理技术名称注册 课题 课题 攻关型日期 注册 类型号小组基坑支护项目 小组 成立名称QC小组注册时间号活动 活动 9受TQC 48学时时间 次数教育时间小组成员序姓性小组职务职称组内分工号名别职务组长 分公司主 高级工 全面负责任工程师 程师副组 项目经理工程师技术负责、长 对策实施副组 项管科副 工程师组织对策、长科长 实施检查组员 总工长 助理工对策实施、程师检查验证组员 工长 技术员对策实施、检查验证组员 工长 技术员对策实施、检查验证制表人：审核：制表日期：QC小组活动安排表表2用QC2021年3月2021年4月2021年5月号活动05050 05050 05050阶段1P遗定谒2确定I标3达 I淀方藻4制淀无琬c刻味枪A负掳SA7罗戈।三、选定课题安全要求高：场地周边居民自建房众多，距离过近，民房的安全性需得到切实保障，不容有失。需同时解决支护结构本身、支护桩间防空洞止水等诸多问题。工期紧：由于各种原因，支护桩施工和原计划相比已滞后严重，需寻找一种较为快速简便的解决方案，以便尽快开展基坑分层支护、开挖施工，避免将地下室施工拖延至雨季。成本控制问题：按照建设单位要求，需在安全技术符合要求的情况下，将成本控制在合理范围内，即满足技术经济性。选择课题：攻克旋挖钻孔灌注桩遇防空洞的处理技术四、确定课题目标及可行性分析1、课题目标：确保基坑结构安全，支护桩成桩完整、桩间止水效果明显、工期节省、造价可控。2、目标值:完成防空洞位置旋挖桩不小于5根/天;额外增加费用不超过30万元。3、目标可行性分析标可行性分析标可行性分析QC小组成员大多现场经验丰富，曾多次处理现场复杂技术问题。运用头脑风暴法，集思广益，激发成员的积极性，充分论证后进行现场验证，具有创新施工工艺的潜力。本工程工期紧张，建设单位要求尽快完成基坑支护施工，以便在雨季到来前完成地下室筏板开挖和底板浇筑施工，建设单位在协调、资金等方面都极力配合。受影响支护