灌注桩后注浆技术质量控制.doc

浙江伟星建设有限公司 临海市柏叶路洛河大桥工程项目部QC小组灌注桩后注浆技术质量控制 浙江伟星建设有限公司临海市柏叶路洛河大桥项目部QC小组2015-01-28目录一、课题名称二、工程概况三、小组简介四、选题理由五、现状调查六、确定目标七、目标可行性分析八、原因分析九、要因分析十、制定对策十一、实施对策十二、效果调查十三、效益分析十四、巩固措施与标准化十五、总结与今后打算一 课题名称：灌注桩后灌浆技术质量控制二 工程概况（1）、工程位置工程位于临海市洛河公园内，桥位处水面宽约75米，东西向接通柏叶路，东侧为临海开发区，西侧通往老城区。本项目工程范围西起东沈路，东至东洛河路，全长292m。（2）、桥梁结构形式及技术指标（2）桥梁结构形式：上部结构：洛河大桥由跨洛河的主桥一座，东、西接线道路组成，其中桥梁长156m，东接线道路长63.16m，西接线道路长73m。红线宽为47m。柏叶路为城市次干道，设计车速40km/h，双向六车道，横断面为四块板布置。主桥采用5跨变高度连续箱梁结构，主桥跨径布置为：20m+32m+52m+32m+20m。分两幅设计，每幅桥宽21m。梁高按二次抛物线变化，支点梁高2.8m，次边跨及跨中梁高1.5m，边跨梁高1.0m。主梁为单箱三室断面，直腹板。支点处高跨比1/18.57，近支座附近，腹板、底板纵向设变宽（厚）段，腹板从45cm变宽到75cm；顶板厚25cm。主梁在支点处设横梁，中墩处横梁厚为2.5m，次中墩处横梁厚为2.0m，边墩处横梁厚1.2m，中横梁间设人孔，次中横梁不设人孔，次边跨底板开人孔以方便检修，边跨因梁高小，无法进人。上部结构纵向按全预应力构件设计，横梁按部分A类预应力构件设计。下部结构中墩采用框架式桥墩，单个墩身断面基本为矩形倒圆角，尺寸为2.1m（横桥向）1.8m（纵桥向），支座间距10.2m。墩身为混凝土实体墩，砼强度等级为C40.中墩下布置为9根直径1.5m钻孔灌注桩，桩长37m，承台厚2.5m，主墩承台与山茶花承台连成一体。主墩持力层为7-3层。边墩为柱式墩，哑铃型承台，共设8根1.2m钻孔灌注桩，桩长30m，承台厚2.5m。桥台为桩柱式桥台，桥台盖梁下设5根1.2m钻孔灌注桩，桩柱长30m。中墩 边墩 桥台三 小组简介 本QC小组成立于2012年3月，小组成员9人，包括公司总工、项目经理、项目总工、工程经理、试验室主任、测量主管及部分主要技术人员。小组自成立伊始便得到了项目领导的大力支持，在缺乏外聘专家支持的条件下，依托现有资源，坚持开展以周为周期的理论学习、技术讨论活动，组织以月为周期的质量检查、技术考核，针对重点工程、难点工程进行技术攻关。小组成员参与了多座桥梁的施工，工程实体质量，得到了业主及监理的一致好评。本小组的QC成果灌注桩后注浆技术质量控制获得2012年度公司优秀QC成果奖。（1）小组概况表1 小组概况表小组名称临海市柏叶路洛河大桥项目经理部QC小组课题名称灌注桩后注浆技术质量控制成立时间2012.3小组类型攻关型小组成员9人本课题活动时间2012.3-2012.10（2）小组成员见下页表表2 小组成员列表序号小组职务姓名性别年龄项目职务文化程度受教育时间1顾问汪祥云男46公司总工本科2组长周土明男41项目经理本科72小时3副组长朱启明男43项目总工本科72小时4组员章维武男45工程部经理本科56小时5组员周临男46试验室主任本科56小时6组员朱雄波-男38测量主管专科56小时7组员李舜男32技术员本科48小时8组员黄星男30技术员大专48小时9组员叶强男40技术员大专48小时（3）小组活动情况表3 小组活动概况表活动内容活动次数应到人数实到人数出勤率理论学习1099100%技术讨论1299100%质量检查499100%自评会议199100%四 选题理由（1）地质环境 本工程地质条件属温黄海积平原，场地为第四纪滨海相（mQ4）沉积层和河流相冲积层(alQ4)，地层构成相对复杂，物理力学性质差异较大。根据其成因类型和物理力学性质差异，地基土划分为7个岩土层：第1层：杂填土第2层：粉质粘土第3层：淤泥第4层：粉质粘土第5层：砾砂第6层：粘土混砾砂第7层：砾混粘土，将本层作为桩基础持力层。桩径分为二种：直径1500mm和直径1200mm。为了提高桩端承载力，减少沉降量，经过各方对比设计进行优化，最终采取桩端注浆提高承载力。（2）新技术推广随着桥梁工程规模的不断扩大和质量要求越来越高，对桩基础的承载要求也不断提高，减少工后沉降量成为不得不攻克的问题。后注浆技术可以克服沉渣影响，减少沉降量，提高桩端阻力，实现简单机械解决复杂施工工艺难题。（3）社会效益后注浆作为一项新技术，在桥梁基础方面运用不多，有一定的推广前景，本工程可提高企业的竞争力。（转下页）项目质量方针精细管理，创造精品精细施工，铸造品牌*确保创杯工程，争创精品工程*分项工程合格率100%，单位工程合格率100%*工程外观质量优良，业主满意率100%*重大质量事故0次业主提出的确保公司创“灵江杯”，争创“钱江杯”近几年，随着建筑业10项新技术（2010）推广运用，项目部在本次桥梁工程的桩基础中积极运用了灌注桩后注注浆技术，通过对桩底的注浆，加固桩底沉渣，从而增大桩端阻力提高单桩承载力，减少桩基沉降。项目质量目标业主要求运用住建部推广建筑十项新技术选题理由灌注桩后注浆技术质量控制结构要求本桥梁工程基础为灌注桩1、中墩下布置为9根直径1.5m钻孔灌注桩，桩长37m，承台厚2.5m，主墩承台与山茶花承台连成一体。主墩持力层为7-3层。2、边墩为柱式墩，哑铃型承台，共设8根1.2m钻孔灌注桩，桩长30m，承台厚2.5m。3、桥台为桩柱式桥台，桥台盖梁下设5根1.2m钻孔灌注桩，桩柱长30m。基础结构形式不允许有一根桩出现较大的质量缺陷。五 现状调查1、后注浆属于建筑业十项施工新技术，QC小组没有该工艺成熟的施工经验， QC活动小组从施工技术资料多方面对“天津国际航运大厦”、“北京盛福大厦”、“宜春邮电大楼”、“北京皂君庙综合电信大楼”、“国家体育场（鸟巢）”、“首都机场新航站楼”等工程的对该技术应用的资料进行了调研。认为该工艺在施工中虽然存在一些需要解决完善的问题，但是，这对本工程的桩基施工质量评优有保证，在实现本工程的经济、社会效益目标有推动价值。2、2012年03月20日-4月3日，本小组在现场进行了冲孔灌注桩的后注浆模拟施工，收集、整理了数据50点，其中合格44点,合格率89%，发现后注浆存在的质量问题主要表现为：注浆管堵塞、注浆量不足、注浆压力值偏小、注浆不均匀等质量问题。后注浆主要质量情况统计表：序号项目频数（点）频率（%）累计频率（%）1水灰比不稳定618182注浆量不足516343注浆不均匀824584注浆管堵塞26645水泥结块39736注浆压力值偏小927100合计331003、针对上述质量问题，后注浆技术可使桩底沉渣和桩侧泥皮得到加固，一般在桩底形成水泥浆加固体的扩大头，在桩侧形成水泥浆劈裂渗透的网络结构，从而使桩端和桩侧阻力得到提高。因此，后注浆技术的施工质量对基桩桩的质量有举足轻重的作用，QC小组以此出发，对相关问题进行分析。六 确定目标总目标：提高后注浆的质量，确保合格率达到97%。七 目标可行性分析1、本工程QC小组成员新老结合，老成员有着丰富的QC管理工作经验，新成员有着极强的求知欲望和饱满的精神状态；小组成员间沟通能力强，具有良好的团队协作精神和开拓创新能力，同时项目经理部制定了完善的管理制度和富有弹性的激励机制。2、本工程QC小组成员们有着良好的心理状态，若遇到难点问题，能够从容面对各种困难，及时总结经验，讨论制定切实可行的解决方案。3、本工程QC小组根据以往类似后注浆施工经验，同时结合桩侧后注浆特点及后注浆的有关质量标，制定合理可行的施工方案，对完成项目的创优质量目标充满信心。只要努力解决注浆管保护、清水正常劈开注浆孔、注浆过程堵管、注浆量小、注浆长期压力不足等问题可达到合格率97%目标设定依据1、注浆要求不出现堵管，后注浆压力及注浆量均达到设计要求，合格率96%以上。可行性论证2、难点：工程地质条件复杂，注浆压力或注浆量不容易达到设计要求；下钢筋笼时注浆管容易损坏；3、优势：公司领导非常重视，委派教授级高级工程师进行技术指导，成员具有较强的事业心和责任感，有较强的解决难题的能力。结论八 原因分析 针对现状调查的结果，小组成员召开了原因分析讨论会。运用头脑风暴法，对影响其合格率的因素，从人、机、料、工艺、测量、环境六个方面层层分析，找出末端原因，从而绘制出因果图如下：九 要因分析根据上述因果图QC小组进一步进行分析论证，得出要因如下：1、水灰比不稳定2、搅拌时间短3、注浆操作程序不规范4、水泥结块5、注浆堵管6、注浆压力值小具体分析情况见下表：要因确认表序号末端因素确认方法确认情况确认人确认时间是否要因1水灰比不稳定现场检查测定结果浆液水灰比不稳定周土明2012-4-112搅拌时间短现场监测质检员抽查统计结果，实际搅拌时间未达到3分钟黄星2012-4-113注浆管安装及保护意识淡薄现场检查注浆管按规定进行保护周土明2012-4-134注浆操作程序不规范现场检查检查发现出现浆液冒出现象朱启明2012-4-135水泥结块现场观察下雨时局部未遮盖好，导致水泥结块不能使用章维武2012-4-136未安排专人实施检查培训记录设置专职培训岗位，定人组织工人技术培训 叶强2012-4-157未定期考核检查考核记录施工过程已定期进行考核周临2012-4-158未定期保养现场检查设备未定期进行保养，注浆过程出现故障朱雄波2014-4-169注浆堵管现场观察注水压力突然明显下降时，远大于0.8 Mpa。李舜2014-4-1610设备使用前未进行检查现场检查查阅检查验收记录说明使用前已进行检查章维武2014-4-1711注浆压力值小现场观察注浆量达到要求、但长期注浆压力较小周土明2014-4-1712水泥质量不稳定现场观察签订供货合同，指定著名水泥生产品牌朱雄波2014-4-1813注浆量达不到要求现场检查单桩注浆量未达到3000kg，但注浆压力达到终止压力黄星2014-4-1814磅秤未定期校准现场检查检查计量鉴定报告，使用过程未进行计量章维武2014-4-19十 制定对策要因确定后，QC小组根据所确定要因认真分析，仔细讨论，制定了相应的解决对策，具体分析及解决对策见下表：序号 主要原因 对 策 目 标 措 施 地 点 时 间 负责人 1 水灰比不稳定 实行精确科学的计量 确保水灰比的长期稳定性 每桶浆液水泥用量进行过磅，用水量进行科学的计量，加强过程检查、监督，每拌浆液使用完后再重新投料搅拌。现场2012.04.15 周土明2 搅拌时间短加强过程监督、检查确保搅拌时间在3分钟以上 1、加强现场搅拌过程监督、检查。2、派专人进行全程监督现场2012.04.15 黄星3 注浆过程不合理采取合理有效的注浆方法保证所有冲孔灌注后注浆成功注浆采用低速慢压的方法，同一根桩的注浆顺序：8m16m24m 现场2012.04.20 章维武序号 主要原因 对 策 目 标 措 施 地点 时 间 负责人 4注浆管堵塞加强注浆管保护；改进后注浆埋管方式杜绝注浆堵管现象对专统埋管方式进行优化，采用单根立管双环管方式注浆；现场2012.04.08朱雄波5 水泥结块或颗粒较大剔除结块并用滤网过滤40%的颗粒在40m以下剔除遮盖不善的水泥，对颗粒较大的水泥进行磨细，并用滤网进行过滤现场2012.04.24 叶强6 长期注浆压力小间歇注浆，掺外加剂注浆压力大于2.5Mpa采用间歇注浆，间歇时间宜为3060min，掺早强剂或调低浆液水灰比等方法。现场2012.04.08 周临十一 实施对策2014年4月26日上午，由QC活动组长汪祥云根据技术负责人编制的临海市柏叶路洛河大桥工程灌注桩后注浆专项施工方案及对策表，将活动的难点、重点进行交底，使现场管理人员、操作人员能熟练具体细节，随时在现场对操作人员进行指导。对策实施一：过程监督检查实施前：对湿磨机搅拌时间进行抽查，共抽查4盘浆料的搅拌时间，其中3盘浆料的搅拌时间少于3分钟，每盘搅拌时间统计如下：监测盘数1234搅拌时间2.5min2.7min3.1min2.4min实施后：随机抽查4盘浆料的搅拌时间，4盘浆料的搅拌时间均大于3分钟，每盘搅拌时间统计如下：监测盘数1234搅拌时间3.5min3.2min3.6min3.7min效果检查：通过加强了现场搅拌过程监督、检查，细化后的浆液有70%的颗粒在40m以下。实施二：过滤注浆浆液后注浆过程发现由于工人下班后水泥未完全遮盖导致水泥部分结块，发现后立即对工人进行教育，并对所有的水泥浆液用滤网进行过滤，确保浆液细度符合要求。效果检查：细化后的浆液应保证有70%的颗粒在40m以下。实施三：优化埋管方案1注浆软环管 2D25注浆立管3B162000钢筋 4钢筋笼5A6注浆孔改进后注浆埋管：采用单根立管双环管方式注浆管安装剖面示意图每根桩的桩侧设3根注浆管在桩的上、中、下侧，上侧注浆管位于桩顶8米以下，中侧注浆管位上注浆管下8m，下侧注浆管在离桩底面5米左右。每根立管注浆点设置环管间距1m为一组，两环管上向上各开3孔8，确保每组注浆孔均匀向上注浆并能成功。实施四：实行科学的计量采用科学的计量：保证水泥浆液水灰比的稳定实施前：工人操作随意，浆液水灰比不稳定。实施后：每桶浆液水泥用量进行过磅，用水量进行科学的计量，加强过程检查、监督，每拌浆液使用完后再重新投料搅拌。 实施五：采取正确注浆操作程序采用科学注浆方法及注浆顺序，保证注浆成功。实施前：注浆过程不合理、压力加压过快，注浆流量偏大，导致浆液冒出。实施后：采用低速慢压、先稀后浓的方法，同一根桩的注浆顺序：8m16m24m,注浆质量达到设计要求。 实施六：确保注浆压力值达到要求主要问题：1、注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆。2、压浆量未达到设计要求，就出现浆液冒出地面。采取措施：1、当注浆压力长时间低于正常值或地面出现冒浆或周围桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇时间宜为3060min，掺早强剂或调低浆液水灰比等方法。2、如压浆量未达到设计要求，就出现浆液冒出地面时，应暂停压浆，并将压浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出，停止1h 左右再进行复压，如此往复，直至达到设计压浆量。十二 效果调查本QC小组在2014年5月1日至2014年8月30日期间，对现场同样抽取的300个点中，其中不合格点为33个，对活动的效果验证如下：序号检查项目对策实施前对策实施后1水灰比不稳定602搅拌时间短533注浆方法、过程不合理804注浆管堵塞205水泥结块316长期注浆压力小90合格率89.7%98.67%不合格率10.3%2.4%目标达到！从上表的检查结果可以看出，进行后注浆的各个控制点都得到有效的控制使完成后注浆的桩体达到设计的抗拔力要求。十三 效益分析经济效益:本次QC活动,达到了预期效果, 采用桩侧后注浆增强桩周摩擦阻力，减小了桩径及桩长，同时改进传统的后注浆埋管的方式，不但节约了注浆量，而且提高了注浆效果，本项目节约造价约63.5万元。社会效益： 经过全组的共同努力， 取消扩大头桩侧后注浆的冲孔桩，抗拔试验能满足设计要求。该工程的成功施工，得到了业主和监理的一致好评，充分体现了我们的科技实力水平，提高了企业的知名度，为公司进一步扩大市场打下坚实基础和为公司树立了良好的企业形象。十四 巩固措施与标准化通过在本工程中开展的QC活动，本小组取得了明显的成果，我们将本次活动的成功经验认真整理，归纳和上报。 对QC小组本次活动的成功经验进行总结，并将本工程中利用冲孔灌注桩桩侧后注浆代替扩大头技术质量控制进行推广，应用到其它工程。 将QC小组本次活动中各种行之有效的各项管理措施作为项目部今后执行的制度，坚持执行，以防止问题的再次发生。十五 总结与下一步打算我们QC小组在分公司领导的关怀和支持下，针对本工程冲孔灌注桩桩侧后注浆代替扩大头的技术质量控制，开展了一系列QC活动，在本工程中有效的提高了冲孔灌注桩桩后注浆代替扩大头的技术质量，取得了一定成效。 通过QC成果总结出一项作业指导书、一项工法、一项专利、一项科技成果。在今后的工作中，根据本工程的特点，还将会面临很多的课题挑战，QC小组会发扬公司迎难而上的传统，积极开展QC活动，不断总结，完善每道工序的质量控制和施工管理，确保每道工序的施工质量，从而确保工程创优目标的顺利实现。小组体会 （1）QC小组成员通过这次活动，增强了独立思考能力、塑造了团队精神，提高了业务水平及综合素质。 （2）本次活动为施工现场克服施工难度，节约资源探索出一种新的方法。项目活动前活动后质量意识8795团队精神7090QC知识运用6592工作热情8093改进意识7086我们把从本次QC活动中取得的成果和施工经验，经过整理完善，编制完成了临海市柏叶路洛河大桥工程灌注桩后注浆技术质量控制研究书，为今后类似施工提供了理论指导。通过这次QC活动，小组成员依靠集体努力实现了活动目标，增强了团队凝聚力，掌握运用QC活动解决问题的方法，提高了用QC方法解决问题的能力和个人质量意识。