1、后注后注浆浆工工艺艺提高岩提高岩层层地地质质灌注灌注桩桩承承载载力力湖州市茅柴园小区保障房工程标段QC小组一、工程概况湖州市茅柴园小区保障房工程标段，位于湖州市104国道与下庄路东南侧，总建筑面积约为14.8万m，其中地下室建筑面积约为3.8万m，包括1#地下室、9#17#楼、1#门卫、配电房；其中大地下室为1层，9#楼、13#17#楼地上为26层、地下2层，10#楼、11#楼地上18层、地下2层，12#楼地上25层、地下2层，均为框剪结构；1#门卫、配电房均为1层，为框架结构。1#地下室及9#17#楼各单体桩均采用泥浆护壁钻孔灌注桩，其中1#地下室桩径为700、800，单桩承载力特征值为242、00KN、3250KN，设计桩长为616米；9#楼桩径为800，单桩承载力特征值为3450KN，设计桩长为914.5米；10#楼桩径为800，单桩承载力特征值为3000KN，设计桩长为1216米；11#楼桩径为800，单桩承载力特征值为3000KN，设计桩长为1417米；12#楼桩径为800，单桩承载力特征值为3700KN，设计桩长为11.514米；13#楼桩径为800，单桩承载力特征值为3700KN，设计桩长为1013米；14#楼桩径为800，单桩承载力特征值为4100KN，设计桩长为11.113.8米；15#楼桩径为800，单桩承载力特征值为4000KN，设计桩长为12.817.3米；163、#楼桩径为800，单桩承载力特征值为3600KN，设计桩长为7.315.3米；17#楼桩径为800，单桩承载力特征值为3600KN，设计桩长为8.313.8米；均以7-3中风化凝灰岩为持力层。二、QC小组概况表1 QC小组成员概况表小组名称湖州市茅柴园小区保障房工程标段QC小组课题名称后注浆工艺提高岩层地质灌注桩承载力课题类型攻关型小组注册号成立时间2016年6月课题注册号1小组人数10人活动时间2016年6月20日2016年8月10日成员出勤率100%培训情况各成员平均知识培训不少于72学时小组制度1）小组每周活动两次，每次时间不得少于1h；2）小组定期组织成员学习，增强成员对提高工程质量的4、意识；3）注重科学活动，坚持按PDCA循环程序处理问题；4）做好QC活动记录，积累原始资料；5）小组全体成员出勤率达到100%。成 员 简 介序号姓名性别年龄学历项目职务组内职务组内分工1男47本科项目经理组长全面负责2男54大专项目副经理副组长负责3男35大专项目技术负责人副组长活动组织、技术负责4男29大专施工管理组员方案实施5男48高中安全管理组员现场统计管理6男30大专安全管理组员安全管理7男25大专质检管理组员质量检查8男27大专资料管理组员资料收集9男36大专材料管理组员材料管理10男27本科造价管理组员成本计算制表人：潘其超 制表时间：2016年6月20日三、选题理由1、本工程是5、公司的重点工程，并且设定目标为争创“浙江省建筑安全文明施工标准化工地”、省级“钱江杯”优质工程。2、由于本工程地质复杂，主要以7-3层中风化凝灰岩为持力层，岩层呈青灰色，局部灰黄色，岩芯呈碎块状，岩体较破碎，锤击声较清脆，不易击碎，揭露厚度5.5015.30m，持力层分布及深度极不均匀，造成部分位置的工程桩持力层标高处于7-2层强风化凝灰岩。23、为满足设计及勘察要求，并根据工程桩的实际桩长情况，进行工程桩桩底后注浆方案来提高工程桩桩端承载力。4、所以我们QC小组选定“后注浆工艺提高岩层地质灌注桩承载力”作为课题。四、现状调查1、现场工程桩施工采用冲击成孔工艺，以14#楼工程桩60#桩冲击成施6、工孔为例，该桩自2016年5月9日08:30开始冲击，至2016年5月13日09：00终止，冲孔时间较长，期间偕同监理单位多次捞取岩样，并由勘察单位判定岩样，实际有效桩长为11.05米，但设计有效桩长为12.613.8米；另外勘察报告参NZ99#点显示，黄标-14.90米进入中风化凝灰岩，实际桩底标高为黄标-13.20米，正处于强风化凝灰岩层；而7-2层强风化凝灰岩作为持力层，桩端土承载力特征值为3000KPa，设计要求以7-3层中风化凝灰岩作为持力层，桩端土承载力特征值为5000KPa，所以此类桩必须增加桩端承载力，才能满足设计要求。2、根据岩土工程地质勘查报告中14#楼所属区域的地质剖面17、5-15显示，岩层分布极不均匀，如下图所示：3图1：岩土工程勘查报告中15-15剖面3、工程桩终孔后的岩样为青灰色，局部灰黄色，虽符合7-3层中风化凝灰岩的特征，但不乏强风化凝灰岩层中局部夹杂中风化岩块。4、通过各方单位协商，对工程桩进行静荷载试验，其中分桩底注浆与桩底未注浆两种，以14#楼3根工程桩静载荷试验为例，试验结果显示，桩底注浆后的桩端土承载力明显比未注浆的桩端土承载力大，对应的沉降量相对较小，如下表所示：表2 单桩竖向抗压静载试验成果一览表试 桩 编 号33#60#3#试验最大荷载（KN）820082008200最大沉降量（mm）13.4814.7719.05残余沉降量（mm）8.8、1910.1912.39试验数据最大回弹量（mm）5.294.586.664回弹率（%）39.2431.0134.96极限承载力（KN）820082008200取值对应沉降量13.4814.7719.05备 注桩底注浆桩底注浆桩底未注浆制表人：潘其超 制表时间：2016年6月30日5、注浆管的选用及注浆操作须符合下列事项：注浆管采用2根直径32mm，壁厚3.5的无缝钢管，底部至桩底，上部高出地面20cm，各段之间用外接连接，注浆管底部用止回阀封死，底端20cm范围内梅花型布置注浆孔，注浆孔之间间距为50mm，安放之前清除管内杂物，以防堵塞注浆孔；每根桩注浆量为2T，采用42.5的普通硅酸盐水泥9、，水灰比为0.450.65；注浆管的开塞时间为桩成孔后35天，即桩混凝土完成终凝前，用高压泵压送清水冲洗注浆管道，开塞压力应不大于16Mpa，注浆终止压力在710Mpa；当注浆压力长时间低于正常值，或地面出现冒浆、周围桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇时间为3060min；当注浆总量和注浆压力均达到要求时，可终止注浆；当注浆总量已达到75%，且注浆压力超过设计值时，可终止注浆。以上事项在实际操作过程中有任何不符合要求的，都有可能影响桩底注浆的质量，甚至承载力要求。五、目标设定1、通过现状调查分析，工程桩桩底后注浆将大大提高桩端承载力，通过对桩底有效注浆，保证由原7-2层强风化凝灰岩钻孔灌注桩桩端土10、承载力特征值3000KPa提升为4000KPa，最终通过静载荷试验，确定工程桩桩端土承载力特征值为5000KPa，满足设计要求。5010002000300040005000勘察设定值注浆目标值桩端承载力(Kpa)图2：活动目标值对比图制图人：潘其超 制图时间：2016年7月5日2、确保桩底注浆所用的注浆管、水泥等材料符合要求；施工工艺流程严格按照施工方案实施，并派专人现场指导，做到环环紧扣，不出纰漏，使桩端土承载力达到更高。六、原因分析QC小组针对现场实际可能造成桩底注浆效果不佳的情况进行了分析，广泛收集意见，并结合实际现场观察，对影响桩端承载力的主要问题从人、机、料、法、环、测六方面进行了分11、析，并制成因果图，得出了10个末端原因：图3 桩端承载力不足因果图6制图人：潘其超 制图时间：2016年7月8日七、要因确认QC小组通过现场调查、测试、资料审查等方法，对以上10个末端原因进行了要因确认。表3 要因确认表序号末端原因确认方法确认情况是否要因1回填土中存在石块、混凝土块、砖块等现场调查施工场地多为民宅拆迁地，挖掘机、推土机在平整场地时以标高为主，但在桩机施工前，一般进行清障处理。否2施工交底未落实现场办公室桩机施工班组及桩底注浆班组施工前进行了施工技术交底，但为了施工进度，班组不定期增加桩机数量及施工人员，对新进场人员未进行及时交底，致使新进场施工人员对本工程场地、土层分布、桩基12、概况未能及时了解，对埋设注浆管及桩底注浆效果造成一定的影响。是3责任未落实于个人现场调查桩机施工人员实际操作中，对于未达到设计桩长或未进入中风化岩层的，未按要求设置注浆管或注浆管未设置至桩底，将影响桩基质量。是4桩机移机破坏注浆管现场调查因注浆管标高比场地高出200mm，所以桩机移机时碰撞后容易造成注浆管弯曲，现场配备施工管理人员进行加强管理得以避免。否5检测工具简陋或未及时校验现场调查对于注浆操作时所采用的小型工具除了常规工具外，并无其他影响注浆的重要工具。否6机具保管和保养差现场调查注浆所用机具必须保证其压力，否则注浆管开塞及注浆将无法正常进行。否7注浆孔未按规范布置现场调查注浆管底部用止13、回阀封死，底端20cm范围内梅花型布置注浆孔，注浆孔之间间距为50mm，在制作注浆孔时，往往忽视间距及梅花型布置这一要求。是8水泥标号及强度不符现场调查桩底注浆所用水泥为42.5强度的普通硅酸盐水泥，水灰比为0.450.65，现场水泥强度经过复试均达到设计要求，水泥浆制作时均为电子计量，误差不大。否9注浆管未开塞现场调查桩底注浆开塞时间为桩成孔后35天，即桩混凝土完成终凝前，用高压泵压送清水冲洗注浆管道，开塞压力不大于16Mpa，现场实际操作时，往往容易疏忽这一关键步骤，直接进行注浆，一定程度上影响注浆效果。是710桩砼龄期过长现场调查注浆前混凝土桩养护期不少于7d（混凝土强度达到70以上），14、施工现场均有打桩记录，并形成台账汇总表，所以注浆时间均由专人负责管理。否制表人：潘其超 制表时间：2016年7月13日八、制定对策QC小组成员根据确定的4条要因，运用头脑风暴法，发动小组成员和现场施工人员，从多角度提出各种对策，并由费康做了认真详细的记录，在小组座谈会上进行讨论及分析。序号项目对策目标措 施责任人完成时间地点1施工交底未落实重新开展三级技术交底，层层落实确保交底到人，充分发挥作用1、展开多次施工交底，做到先交底，再施工，无遗漏2、施工操作人员必须与班组长一同参加交底，提出他们的疑问，管理人员予以解答乐立军潘其超2016年7月现场办公室2责任未落实于个人制定责任书，分区域管理协同15、施工交底，确保人人到责。1、分别派专人负责各个区域的工程桩施工，终孔前进行反复测量桩长，并仔细核对工程勘察报告，合理设置注浆管。2、对于未达到设计桩长或持力层以7-2强风化为主的桩进行时段性捞取岩样，并保存。乐立军潘其超2016年7月施工现场3注浆孔未按规范布置派专人监管保证每根注浆管能够按设计要求设置注浆孔1、派专业施工员对注浆管底端的20cm范围内，先按梅花型标注置注浆孔，再进行钻孔，保证注浆孔之间的间距为50mm。2、制作时全程监管，并按实际长度设置。杨云飞卢 灿2016年7月施工现场4注浆管未开塞派专人监管根据打桩时间，保证每根桩进行开塞1、建立打桩施工台账，根据施工时间对需要注浆管开16、塞的桩形成时间表。2、对于开塞完成的注浆管进行效果评价，保证每根桩开塞成功。费 康王志成2016年7月施工现场制表人：潘其超 制表时间：2016年7月20日九、对策实施实施对策一：重新开展三级技术交底，层层落实81、技术交底会议应由所有参与施工的人员参加，明确其本工程的特点、内容、操作方法、质量要求等，技术交底层层落实，人人到位。2、进行技术交底时，应组织参加人员认真讨论，充分发表意见，然后加以归纳汇总，对内容作必要的补充修改。保证施工人员弄清，做到心中明确自己的职责、岗位、应该做什么、怎样做。实施效果：通过更符合实际要求的技术交底，操作人员更加明确了施工中的各个重点、要点，充分发挥技术交底的17、作用，解决了实际施工中的问题。项目管理人员和操作人员上岗前都能100%掌握施工工艺流程、质量控制方法和施工方法，质量意识大大的提高，能主动控制落实质量管理任务。实施对策二：制定责任书，分区域管理1、设立专门的检查监督人员，严格执行奖惩措施，提高质量管理的自觉性。2、由项目技术负责人乐立军主要负责，组织编制质量责任管理制度、奖惩措施和计划，参照本公司已成熟的质量管理模式和相关文件，结合本项目现状，制定详实可行的管理制度和计划，报项目领导和公司批准并实施，明确质量管理的规范和系统性。3、对整个工程进行系统规划，钻孔桩施工区域划分若干区域，每个区域划定责任人。实施效果：对于每个区域所产生的不同施工情18、况得以细化，保证每个区域、甚至每根桩所反映的隐患得以控制，根据工程勘察报告，结合现场复杂的地质情况，使桩端土承载力符合设计要求。实施对策三：派专人监管1、保证原材料符合要求：注浆管为直径32mm、壁厚3.5mm的无缝钢管；水泥强度为42.5的普 1 2通硅酸盐水泥；钢管外接、止回阀符合规范要求；委派材料员进行监管。32、注浆管制作：保证注浆管底端20cm范围内梅花型布置注浆孔，注浆孔间距为50mm；委派施工员进行监管。93、安放注浆管：安放时将2根钢管对称布置在钢筋笼内侧，并用铁丝固定，随钢筋笼同步安放，注浆管底必须下到桩底，注浆管上端高出地面20cm；委派施工员进行监管。4、注浆管开塞：开塞19、时间为桩成孔后35天，即桩混凝土完成终凝前，用高压泵压送清水冲洗注浆管道，开塞压力不大于16Mpa；委派质量员进行监管。5、高压注浆：用高压注浆泵压注水泥浆，注浆前混凝土桩养护期不少于7d（混凝土强度达到70以上）；浆液水灰比在注浆过程中可由稀逐渐变浓，以保证注浆效果，如果一管能顺利注入，达到设计要求的注浆量，那么，另一管就不必注浆，如果一管注浆量不足，那么打开另一管再注，直到注入设计要求为止；当注浆压力长时间低于正常值，或地面出现冒浆、周围桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇时间为3060min；委派质量员进行监管。6、注浆记录：注浆过程中，要记录桩号、桩径、成桩时间、压浆时间、压水压力、开始注浆20、时间、注浆压力、终止压力、水灰比、注浆量、终止时间等；委派施工员进行监管。图3：施工过程图制图人：潘其超 制图时间：2016年7月25日10实施效果：通过层层监管，对每一个工序都按照相关规范及施工方案或工序实施，有效地控制了不利因素，发挥了每一工序最大的作用，最后通过桩基检测单位对桩端土承载力进行有效检测。十、确认效果通过本QC小组的活动，成功地提高了桩端土承载力，由原来的3000KPa，提高到了4000KPa，再通过现场静载荷试验，确定桩端土承载力为5000 KPa，超过了小组预测目标，满足了设计要求，010002000300040005000勘察设定值注浆目标值活动后桩端承载力(Kpa)图21、4：活动前后目标对比图制图人：潘其超 制图时间：2016年8月5日QC小组活动后，经过浙江煤炭测绘院对桩端后注浆的工程桩进行静载荷试验后，满足设计承载力要求，并经核工业湖州工程勘察院确认，出具相应联系单。11图5：勘察单位桩端土承载力确认联系单制图人：潘其超 制图时间：2016年8月5日十一、巩固措施本次QC活动主要运用了因果图对桩端土承载力进行了分析，且确定了要因，并积极组织相应措施进行整改，经过现场静载荷试验确定了桩底注浆能够有效解决桩端土承载力不足的问题，为本工程创优奠定了基础，并在公司内部制定了参考依据，作为示范工程。十二、活动总结及今后打算通过QC小组成员的共同努力，达到了预期的活动22、目标，甚至超出了预期目标，成功解决了桩端土承载力不足的问题，提高了工程结构的整体质量，同时也增强了QC小组成员的质量意识、技术知识、团队合作意识及个人能力。表6 自我评价表自我评价项目活动前（分）活动后（分）质量意识34QC知识24个人能力24 解决问题的能力25团队精神35制表人：潘其超 制表时间：2016年8月10日12 图6 活动前后对比图制图人：潘其超 制图时间：2016年8月10日本次QC活动让我们获益匪浅，不论在技术、基础理论知识和时间创新活动中，还是在团队合作精神，自信心和个人能力培养等各方面都有了显著的提高；通过本次QC活动我们认识了QC小组活动对我们工程建设实施和技术进步的重要性和关键性，今后我们将继续开展QC活动，并以此为基点，不断提高自身理论知识应用水平，解决现场施工中存在的实际问题，把握好工程施工的每一个环节。今后我们将在现有的基础上，再接再厉，努力解决好施工管理过程中存在的技术弱点、缺点和施工难点，继续开展QC活动。13