1、 桥桥梁梁桩桩位位处处施工便道防施工便道防护护方法的方法的创创新新-1-桥桥梁梁桩桩位位处处施工便道防施工便道防护护方法的方法的创创新新 一、工程概况温州绕城高速公路西南线工程第5标段位于温州瑞安市，全线按分离式线路设计，单幅路基宽度16.5m。太平山2号隧道左右洞间净距26.9m，与原地面最大高差为22.1m，左洞洞口距离桐溪1号大桥左幅6号桥台14m，右洞洞口距离桐溪1号大桥右幅8号桥台8m；桐溪1号大-桥左幅桥长188.2m，右幅桥长248.2m，0#桥台均与路堑（开挖式路基）相连。每个墩台设计有高度1.5m的底系梁，连续3根1.5m的桩基。根据施工总体计划，桐溪1号大桥和太平山2号隧道2、需基本同步开工，且由于太平山2号隧道施工所需，必须从桐溪1号大桥0#台向隧道方向设置临时施工便道。二、小组简介建设有限公司徐建国QC小组活动经验丰富，曾多次获得省部级荣誉，小组组长徐建国教授级高级工程师职称，持有“浙江省QC小组活动诊断师”等资格证书，成员由现场管理、技术、质检和一线操作人员组成，详见表2-1。表2-1 质量管理小组概况表小组名称浙江交工路桥建设有限公司徐建国QC小组课题名称桥梁桩位处施工便道防护方法的创新注册日期2016.3.1小组注册号课题类型创新型课题注册号活动时间2016年3月2017年3月活动次数14小组培训情况小组成员人均接受QC知识培训43课时序号组内职务姓 名性3、别工龄学历职 称组内分工1组 长男24本科教授级高工组织策划2副组长女24本科高级工程师组织实施3副组长男14本科高级工程师组织实施4组 员男27专科技师实施检查5组 员男10本科工程师实施检查6组 员男28高中技师现场实施7组 员男19高中高级工现场实施8组 员男31初中高级工现场实施9组 员女12本科高级工程师技术支持 制表：陈叶刚 复核：徐建国 制表日期：2016年3月1日三、选择课题根据现场地形和实际情况，设置隧道的临时施工便道，有3种课题可供选择，分析如表3-1：表3-1 课题分析、评价方案工艺可实施性有效性经济性课题内容纵向填筑法在桥梁中央分隔带内直接填筑便道1.无须借地；2.可就4、近综合利用桥头路基开挖的弃方填筑；3.有8根桥墩边桩位置便道路基需要防护，半径R=2.55m填筑、清理（周转）土方3.4万m3，费用40.8万元；桩位处须采用新型防护方法，费用暂无法估算。费用估算（40.8万元+防护费用）创新便道防护方法 盘山开挖法从0#桥台向左侧沿山坡迂回开挖便道1.施工方便；2.对桥梁施工干扰小；3.需借地，但借地时间长，影响工程进度；4.影响山坡稳定和植被1.需借地4.8亩，费用38.4万元，借地手续审批时间超过6个月；2.对环境影响大，山坡开挖长度387m；3.施工费用18.5万元。费用估算56.9万元 提高盘山公路施工安全性搭设便桥法在0#桥台与隧道口之间搭设钢便桥5、1.占地少；2.对桥梁施工干扰小；3.费用大便桥的稳定性较差。由于隧道口高差达22.1m，如采用增加立柱（钢管）数量或增大立柱直径等方法，考虑通行100t车辆，费用高达520万元。费用估算520万元提高高墩便桥稳定性能-2-制表：陈叶刚 复核：徐建国 制表日期：2016年3月2日根据以上对比、分析，小组认为三个方案中，搭设便桥法费用太高，予以淘汰；盘山开挖法虽然费用较低，但破坏环境、借地时间长，不便于实施；纵向填筑法无需破坏环境，只要综合费用不高于盘山开挖法的56.9万元，即：（综合费用）40.8万元+防护费用56.9万元，则防护费用56.9-40.8=16.1万元。也就是说，在桩位处便道防护6、费用不超过16.1万元的情况下，纵向填筑法是最经济、合理，且节能、环保的方法，而实施此方案的核心是解决桩位处便道的防护问题，使便道在桩基施工后最大位移量不大于公路路基设计规范(JTG D30-2015)规定和实际计算要求的50mm，以满足本工程施工和安全需要。根据上述规范，目前现有的路基（便道）防护方法均是直线型，无法满足本工程弯曲半径2.55m的桩位圆拱形防护实际需要；如果采用普通的直线形防护方法，势必增大防护范围，造成浪费，增加施工费用和时间。经委托浙江省科技信息研究院进行科技查新，目前国内尚无现成施工工法，因此本小组必须运用全新的思维研制新型的圆弧形或拱形防护方法，借鉴小组开展过基坑围护7、的类似QC课题活动经历，故提出QC活动课题：桥梁桩位处施工便道防护方法的创新四、设定目标1、课题目标创新一种便道防护方法。2、课题目标值：桥梁桩基完成后，便道最大位移量不超过50mm。3、目标可行性分析通过现场测量放样，确定便道需要防护右幅2#7#墩台和左幅3#、4#墩共8根桩位。小组成员从以下六方面分析实现目标的可行性：（1）小组成员素质高。本小组成员中高级职称比例高达44.4%，且有技术管理人员和一线施工人员多层次组成，且小组有将基坑围护变形量控制到38mm的课题活动经历；（2）机械设备有保障。负责路基和便道施工的的机械已进场，并可调用其他桥梁、隧道的施工机械，机械总数达97台套；（3）课8、题活动材料充足。工地上现有350t钢材和80m3基础加固松木桩（高度6m）及其他材料可供使用，并设有专项资金可以采购；（4）技术力量浓厚。项目部有浙江交工集团的省级企业技术中心和专家库提供技术支持，并有设计分公司提供数据计算和分析等全过程服务；（5）小组活动和施工的环境条件良好。此便道路基填筑区域为施工红线征地范围内，桥梁尚未开始施工，外界干扰少；（6）试验和测量仪器保证。项目部工地试验室已启用，试验设备和力量满足要求；全站仪、水准仪等测量仪器各1台套和测量人员3名已到位。通过对以上综合分析，我们认为此QC活动目标可以实现!五、方案比较和确定1、提出方案、提出方案小组成员根据活动要求，运用“头9、脑风暴法”，采用发明问题理论（TRIZ）的“分析借鉴法”和“组合原理”整合，提出3种前所未有的新方案，见图5-1。3 拱形排拱形排桩桩式式挡墙挡墙法法插入排桩拱形基础逐层锚固排桩2钢护钢护筒支筒支挡挡法法钢护筒围护底面平钢板承重平衡底板与钢护筒焊接钢护筒加固钢护筒加高安装支挡物挡土1反挖反挖边边坡防坡防护护法法反开挖桩基范围填筑便道土方防护桩位处路基边坡桥桥梁梁桩桩位位处处便道防便道防护护新方法新方法-3-图5-1 方案归纳亲和图制图：徐建国 制图时间：2016年3月6日2、方案分析、方案分析方案一：反挖方案一：反挖边边坡防坡防护护法法原理：将桩基施工防护范围与便道普通路段一起填筑完成，再挖除10、便道边坡上的桩基施工范围内土方，最后对挖掘出的边坡进行防护。图5-2 反挖边坡防护法原理图制图：徐建国 制图时间：2016年3月7日反挖边坡防护法施工的重点是后开挖的边坡防护问题。为了保障桩基施工时便道边坡的稳定，根据公路路基设计规范(JTG D30-2015)（P35，表5.2.1）规定，可采用植物防护、骨架植物防护和工程防护等3类方式对坡面进行防护。对3类防护方式分层次进行淘汰，得出以下结论。表5-1 边坡坡面防护方式评价选择防护方式第一层次（适用性）第二层次（经济性）第三层次（时间性）选择结论植草或喷播植草淘汰铺草皮淘汰种植灌木淘汰植物防护喷混植生淘汰骨架植物防护植物无法在短时间内成活、11、产生应有的防护效果，不适用淘汰喷护边坡无岩石，不适用淘汰挂网喷护适用经济合理用时短选用干砌片石护坡适用经济合理用时长淘汰浆砌片石护坡适用费用高淘汰工程防护护面墙适用费用高淘汰制表：陈叶刚 制表时间：2016年3月7日根据分层淘汰，选择“挂网喷护”方式防护。方案二：方案二：钢护钢护筒支筒支挡挡法法原理：钢板卷制成圆弧形，靠便道侧用型钢作肋加固，制成类似桥梁工程上圆形立柱的半片圆柱形钢护筒，底端与底面钢板焊接，确保钢护筒稳定，并利用底板上填筑的便道土重量平衡便道土对钢护筒的部分水平推力。-4-图5-3 钢护筒支挡法示意图制图：徐建国 制图时间：2016年3月7日经过试验，便道填筑到一定高度后，底板12、的配重不足以平衡钢护筒的单边不均匀受力，需要在钢护筒上端予以加固，否则钢护筒将外倾、倒塌，因此加固工作对于此方案尤其重要。加固有设置拉筋和支撑两种方法。表5-2 钢护筒加固方法评价选择加固方法设置拉筋加固设置支撑加固优点1.材料节省。仅需钢丝绳和锚固角钢、收紧花篮螺栓等3种材料，成本较小；2.加固灵活。加固角度和位置可机动。1.加固稳定。支撑为刚性，变形量较小，着力点位置固定；2.加固简捷。无需现场调节。缺点锚固点需设置在便道中间，给土方填筑造成不便。锚固点需设置在桩孔侧，影响后续桥墩系梁基坑开挖。结论选用不选制表：徐建国 制表时间：2016年3月7日方案三：拱形排方案三：拱形排桩桩式式挡墙挡13、墙法法原理：在拱形基础内按合理拱轴线插入竖向排桩，在排桩间安装板材或堆叠泥砂袋等方法设置复合围护结构，以阻挡便道的填土外泄。这种复合围护结构能转化防护处便道的横向推力，下部由梁底（排桩底部）抗滑桩和梁底与基坑底面、侧面的摩阻力承受。图5-4 拱形排桩式挡土墙防护示意图 制图：徐建国 图时间：2016年3月7日 排桩可采用自锁式钢板桩、松木桩和型钢等类别，分析、选择如表53。表5-3 拱形排桩式挡墙排桩类别比选序号类别优点缺点选择情况1自锁式钢板桩板后无需支挡物；工艺简单；上下段板桩间连接复杂；用钢量大，材料成本较高不选2松木桩材料成本低廉；安装方便桩间需要安装支挡物；刚度较低，需要加紧锚固选用14、3型钢桩刚度较大；安装、连接方便钢材消耗量大，材料成本较高；桩后需要安装支挡物不选制表：徐建国 制表时间：2016年3月7日鉴于松木桩在工地上现有，且成本低廉，安装方便，因此选择松木桩作为排桩的首选材料。为阻挡便道土方横移，木排桩后需安装挡土物，需要对挡土物进行选择，如表54。-5-表5-4 拱形排桩式挡墙支挡物类别比选序号类别优点缺点选择情况1安装钢板安装、连接方便用钢量大，损耗多，材料成本较高不选2安装预制板安装、连接方便预制、安装工序复杂；无法重复利用不选3堆叠泥袋材料成本低廉；可承担部分便道横向侧压力灌装、堆叠泥袋用时较长选用制表：徐建国 制表时间：2016年3月7日鉴于堆叠泥袋成本较15、低，且可承担部分便道横向侧压力，以减小松木桩的受力，加强便道的稳定性，而用时较长的问题可采用提前灌装泥袋的统筹方法解决，因此选用堆叠泥袋的方法。与方案二相同，在一定高度后，采用在便道中增设锚固拉筋的方法加固排桩，防止排桩外倾、倒塌。根据以上分析，拱形排桩式挡墙采用在基坑内插入松木桩作排桩、排桩后堆叠泥袋的方法保障便道的稳定。3、选选定方案定方案针对上述图5-1拟定的三种方案，小组于3月10日、11日分别进行了现场试验。方案一 方案二 方案三图图5-55-5 3 3种方案试验过程照片种方案试验过程照片小组根据现场试验情况，结合方案的经济性、时间性和安全性等三方面进行调查分析和计算评估，见表5-516、：表5-5 方案评估比较项目方案一方案二方案三试验结果比较方案可行！1.钢筋网片与喷射混凝土结合组成刚性围护结构，并通过坡面上打设的锚杆钢筋与坡面紧密连接，防护效果较好。2.坡面开挖需严格控制坡率和表面平整度。方案可行！1.底板上填筑的土重量能平衡便道土对钢护筒底部的水平推力，钢护筒上部采用拉筋锚固，能确保便道的稳定。2.底面需压实、平整，以增大底板的稳定性；3.钢护筒安装需有固定措施，防止倾倒出现安全事故。方案可行！1.排桩底端插入基底，与片石砼甚而组成的拱形梁共同抵挡便道传递到排桩的水平推力，上部用拉筋锚固，增强松木桩上部的刚度。2.松木桩间距需严格控制，过大易引起泥袋脱空而土体滑落。经济17、性计算平均每个桩位边坡开挖1300=300元，挂设A12钢筋网片49.48.884=1755元，打设22钢筋锚杆49.4452.9844.5=13267元，喷射砼49.40.15420=3112元，合计300+1755+13267+3112=18434元，共计184348=147472元（注：钢材费用已考虑回收的价值）平均每个桩位所需材料：底板5.7840.00878504=5808元面板6.43.10.0178504=6230元加强横肋6.417.2374=3088元，加强竖肋3.117.2374=1496元，拉筋4341.584=303元，锚固板0.611.089434=319元，合计1718、244元，共计：172448=137952元。（注：钢材费用已考虑回收的价值）平均每个桩位基础砼1.01.88.4380=5746元，松木桩133.1420.01（3.1+1.5+1.5）900=2242元灌装泥袋（包括袋子）4240=960元，基坑开挖、插松木桩4300=1200元，拉筋4341.584=303元，锚固板0.611.089434=319元，合计10770元，共计：107708=86160元（注：木材费用已考虑部分回收的价值）时间性便道填筑2天，打设锚杆1.5天，底板焊接、安装时间1天，拉松木桩插入0.5天，基础浇筑1挂挂钢钢筋网筋网喷喷混凝土混凝土-6-分析挂网、喷砼0.5天19、，每个桩位共需时间：2+1.5+0.5=4天筋固定1.5天（3次），每个桩位共需时间：1+1.5=2.5天天，拉筋固定1.5天（3次），每个桩位共需时间：0.5+1+1.5=3天安全性调查锚杆打设和喷砼时存在着级安全风险钢材焊接、安装时存在着级安全风险松木桩插入基底时存在着级安全风险比较结论方案可行；但成本最大、耗时最长，安全风险小方案可行；成本一般、耗时最短，但安全风险较大方案可行；成本最小、安全风险小，耗时一般制表：徐建国 制表时间：2016年3月11日根据小组成员的综合评估、计算结果，三个方案都可行，其中方案三成本最小、安全风险也最小，施工时间一般。对照课题目标，小组选定方案三拱形排桩式20、挡土墙为可行方案。4、方案分、方案分级级分解分解实施拱形排桩式挡土墙法防护方案，需进行三级分解：拱形排拱形排桩桩式式挡挡土土墙墙（第一（第一级级）明确工）明确工艺步骤艺步骤（第二（第二级级）确定核心数据）确定核心数据（第三（第三级级）细细化工化工序序细节细节。（1）第一）第一级级方案（明确工方案（明确工艺步骤艺步骤）根据方案原理，明确工艺步骤，制定工艺流程图：不合格 合格 不符合要求 符合要求图5-6 拱形排桩式挡土墙施工工艺流程图制图：陈叶刚 制图时间：2016年3月11日（2）第二）第二级级方案分解（确定核心数据）方案分解（确定核心数据）木桩的直径、间距和泥袋尺寸是排桩式挡土墙的核心数据，21、需要采用朗肯土压力理论和公式计算确定。由于三者相互关联，为了减少不必要的计算工作量，采用正交表设计计算法选择最佳组合。根据朗肯土压力公式，采用图5-7简化综合模型进行计算。开挖拱形基坑测量放样基坑尺寸和位置验收重新修整插入排桩浇筑基础砼测量放样堆叠泥袋高度验收排桩接长排桩锚固结束开始-7-图5-7 拱形排桩式挡土墙简化受力计算模型 制图：徐建国 制图时间：2016年3月11日 图5-8 桩身内力计算模型 图5-9 挡墙基础平面布置示意图制图：徐建国 制图时间：2016年3月12日 制图：徐建国 制图时间：2016年3月12日1）考核指标：挡土墙最大高度6.2m，计算木桩和泥袋防护所产生的最大位22、移，验证产生最大位移时木桩能否承受相应的剪应力，防止因剪应力过大而造成木桩折断。考虑便道在施工期间各因素的不确定性，木桩和泥袋的计算最大位移值和剪应力需趋向保守，以最小为佳。2）因素及位级：根据初步验算和工地现场可利用的200mm、220mm、250mm三种直径的松木桩，将松木桩直径、间距和泥袋长度（垂直于排桩轴线方向）选用3个位级。表5-6 正交试验因素位级表因素位级松木桩直径（mm）A松木桩间距（mm）B泥袋长度（mm）C位级1220400700位级2250450800位级3200500900制表：徐建国 制表时间：2016年3月12日3）制作正交计算表表表5-75-7 正交表正交表L L23、9 9（3 33 3）A空白列BC因素试验号木桩最大位移（mm）木桩剪应力（MPa）11（220）11（400）1（700）210.68 21（220）22（450）2（800）250.76 31（220）33（500）3（900）290.85 42（250）12（450）3（900）110.59 52（250）23（500）1（700）130.66 62（250）31（400）2（800）90.53 73（200）13（500）2（800）471.03 83（200）21（400）3（900）360.82 93（200）32（450）1（700）410.92 K175.00 79.00 6624、.00 75.00 K233.00 74.00 77.00 81.00 最大位移K3124.00 79.00 89.00 76.00 因素重要程度的次序为：ABC计算最佳方案为：A2B1C1-8-k125.00 26.33 22.00 25.00 k211.00 24.67 25.67 27.00 k341.33 26.33 29.67 25.33 极差30.33 1.67 7.67 2.00 K12.29 2.30 2.03 2.26 K21.78 2.24 2.28 2.32 K32.77 2.30 2.53 2.26 k10.76 0.77 0.68 0.75 k20.59 0.75 025、.76 0.77 k30.92 0.77 0.84 0.75 剪应力极差0.33 0.02 0.17 0.02 因素重要程度的次序为：ABC计算最佳方案为：A2B1C1或A2B1C3制表：徐建国 制表时间：2016年3月12日 图5-10 因素-指标趋势图制图：徐建国 制图时间：2016年3月12日4）结果分析空白列的极差较小，均不大于其他3个因素，证明因素齐全且因素间无交互作用。根据计算结果，9种组合的木桩剪应力介于0.531.03MPa，均小于6.3MPa的最大允许值；木桩和泥袋的最大位移为947mm，小于50mm的允许值，均符合要求。木桩和泥袋所受的最大位移方面，直接观察，第6号组合计算26、最好，结果9mm最小，工艺条件为A2B1C2；根据位级之和计算，工艺条件最好为A2B1C1。木桩所受的剪应力方面，直接观察，第6号组合计算最好，结果0.53MPa，工艺条件为A2B1C2；根据位级之和计算，由于C因素极值一致，因此工艺条件最好为A2B1C1或A2B1C3。5）综合评定鉴于该计算有2个指标，采用综合平衡法进行综合评定。木桩和泥袋所受的最大位移方面，观察和计算结果中重要因素A、B是完全一致，次要因素C略有差异，在C2和C1中选择，由于C2好于C1，因此选取C2，最佳工艺组合是A2B1C1。木桩所受的剪应力方面，观察和计算结果中重要因素A、B完全一致，次要因素C略有差异，在C2和C327、或C1中选择，由于C3好于C2或C1，因此选取C3，最佳工艺组合是A2B1C3。最大位移和剪应力2个指标中，最佳组合分别是A2B1C1和A2B1C3，重要因素A、B是完全一致的，次要因素C略有差异，在C1和C3中选择，由于C3好于C1，因此选取C3。综合评定最佳工艺组合为A2B1C3，即：松木桩直径250mm、间距400mm，泥袋长度900mm。6）验证计算当松木桩直径250mm、间距400mm，泥袋长度900mm时，同样通过朗肯公式验算得：木桩和泥袋的最大弯矩为14mm，剪应力为0.51 MPa，符合要求。因此，小小组选组选用此参数施作用此参数施作挡挡土土墙墙；鉴鉴于木于木桩桩和泥袋共同和泥28、袋共同组组成成挡挡土土墙墙支支挡挡系系统统，则则木木桩桩的最大位移即的最大位移即挡挡土土墙墙位移位移。（3）第三）第三级级方案（方案（细细化工序化工序细节细节）从工艺流程图上可以看出，此方案主要有6个工序。根据方案设计要求及正交试验计算结果，部分工序控制子方案已明确，而部分工序需进一步分析。表表5-85-8 工序控制子方案分析工序控制子方案分析工序名称已明确子方案未明确子方案开挖拱形基坑宽度1.0m，高度1.8m，长度7.97m，轴线弯曲半径2.4m无插入排桩松木桩直径250m排桩间距400mm，插入基底深度1.5m无浇筑基础砼浇筑C20片石砼无-9-堆叠泥袋泥袋长度900mm（垂直于排桩轴线29、堆叠）无排桩接长接长方法排桩锚固拉筋采用16mm钢筋，锚固板采用7.5#角钢无制表：徐建国 制表时间：2016年3月13日通过上述论证，拱形排桩式挡墙法在实施过程中还必须解决“松木桩的加高方法”的子方案。经过小组讨论，提出解决方法：图5-11 子方案对比系统图制图：徐建国 制图时间：2016年3月13日为了更好地选择子方案，小组进行了现场试验。钢抱箍接长 木夹板接长 钢夹板接长 图图5-125-12 木桩接长试验方案示意图木桩接长试验方案示意图 图图5-135-13 木桩接长现场试验照片木桩接长现场试验照片制图：徐建国 制图时间：2016年3月14日根据现场试验结果，对子方案从可操作性、有效性30、经济性和时间性等四方面予以对比调查分析，见表5-9。表5-9 子方案试验结果对比分析试验结试验结果果评评估估要素备选子方案可操作性有效性经济性时间性结论钢抱箍接长须专业工厂加工；对不同直径的松木桩适用性差环向受力，刚度超过要求最多，效果最好每个接头207元一次拼接用时3分钟不选木夹板接长自己可加工；操作稍复杂，需在松木桩上钻孔刚度基本能满足要求，受力效果较差每个接头120元一次拼接用时8分钟不选松木桩接长方式钢夹板接长自己可加工；操作稍复杂，需在松木桩上钻孔刚度能满足要求，受力效果较好每个接头146元一次拼接用时7分钟选用制表：徐建国 制表时间：2016年3月14日对于“松木桩接长方式”的要31、素，施工班组自身可以加工钢夹板，成本较低，而受力能满足实用要求，虽然拼接费时最多，但在接桩数量不多的情况下，经过现场试验，影响不大，因此选用“钢夹板接长法”。5、确定最佳方案、确定最佳方案根据以上的试验和评估，综合确定最佳方案，如图5-14：拱形排桩式挡墙法木夹板接长钢夹板接长木桩的接长方法钢抱箍接长夹板接长拱形排桩式挡墙机械开挖基坑挖机压入木桩角钢锚固木桩泥袋堆叠木桩接长钢夹板接长-10-图5-14 最佳方案系统图制图：徐建国 制图时间：2016年3月14日六、制定对策根据最佳方案的分析结果，以及设计分公司基于位移量分解、计算的各过程因素指标控制目标值，制订具体对策。表6-1 对策措施表项目32、对策目标措施地点完成时间负责人开挖基坑机械开挖基坑1.宽度1.0m，高度1.8m，弧长7.97m；2.轴线弯曲半径2.4m1.测量放样，并撒灰线确定开挖位置；2.挖机开槽挖除土方；3.检验合格后，平整基底桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场2016.3.17陈一新插打松木桩挖机压入松木桩1.木桩直径250mm，间距400mm；2.倾斜度不大于1%；3.插入基底深度1.5m1.按400mm间距测量桩位，撒灰点；2.选用直径250mm木桩；3.绳索系在松木桩顶部，挖机吊起；4.挖机斗压松木桩入土0.5m；5.撑杆套在松木桩上部纠偏；6.挖机压松木桩入土1m桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场2016.3.1733、蔡月亮堆叠泥袋泥袋沿木桩垂直堆叠1.泥袋长度900mm；2.泥袋长边与排桩轴线角度90101.选用长度900mm、宽度550mm的编织袋；2.人工装泥入袋，再扎口；3.将泥袋宽度方向垂直于排桩轴线堆码，并摊平桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场2016.3.18陈叶刚接长松木桩钢夹板接长1.钢夹板规格1000mm 100mm10mm；2.夹板与拱形切线夹角0；3.每个桩端设置2组对拉螺栓固定；4.螺栓直径16mm，每组螺栓间距250mm1.割取2块厚度10mm、宽度100mm、长度1000mm的钢板；2.加工直径16mm、长度400mm螺栓4组；3.在待接高的桩端两头，分别向下125mm和375mm34、处钻出直径20mm的孔洞，其中已插入桩的孔洞对准桥桩中心；4.在插入桩端安装2块夹板，螺栓预留间隙30mm；4.将新加工松木桩吊装到夹板之间；5.安装上端的2组螺栓；6.调整位置后，旋紧每组螺栓机修车间/桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场2016.3.18徐建国锚固松木桩角钢锚固松木桩1.角钢入土450mm；2.钢丝绳收紧后，中点位置单掌下压不大于20mm1.角钢打入已填筑便道深度450mm；2.将11mm钢丝绳一端固定在松木桩上，另一端固定于花篮螺栓；3.角钢上设置短钢丝绳绳结；4.花篮螺栓勾住绳结，并收紧机修车间/桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场2016.3.18沈松亮注：注：对对策策总总体目体35、目标标要求：各要求：各对对策措施策措施实实施后，防施后，防护挡护挡土土墙墙位移不大于正交表的位移不大于正交表的验证计验证计算算值值（14mm）。制表:陈叶刚 复核:徐建国 日期:2016年3月14日七、对策实施小组成员根据对策表，逐一组织实施：实实施一：机械施一：机械开开挖基坑挖基坑实施时间3月17日实施地点桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场负责人陈一新-11-检验标准1.基坑宽度1.0m，高度1.8m，弧长7.97m；2.轴线弯曲半径2.4m实施过程1.根据方案设计要求，以桥桩为控制点，测量放样基坑平面位置，并撒灰线确定开挖范围，宽度1.0m，对称于桥墩轴线，圆弧长度7.97m；2.挖机开槽挖除36、灰线范围内土方；3.由陈一新检验基坑各项指标符合要求后，挖机再平整、压实基底验证结果经实测基坑底宽度1.04m，上口宽度1.38m，高度平均1.89m，弧长平均7.97m；基坑轴线弯曲半径2.4m，实测指标均符合对策目标要求。实实施二：挖机施二：挖机压压入松木入松木桩桩实施时间3月17日实施地点桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场负责人蔡月亮检验标准1.木桩直径250mm，间距400mm；2.倾斜度不大于1%；3.插入基底深度1.5m实施过程1.根据方案设计要求，以桥桩为控制点，测量放样基坑轴线，并依次按400mm间距测量松木桩位置，撒灰点标示；2.选用直径250mm木桩；3.在松木桩底部1.8m处37、油漆作记号；4.将绳索系在松木桩顶部，挖机通过绳索把松木桩吊起；5.松木桩下端人工扶正、对准灰点，挖机斗下压，松木桩通过绳索压入土0.5m；6.在确保松木桩静止后，挖机卸下绳索，工人迅速将撑杆套在松木桩上部，检查垂直度，当倾斜大于1%时，通过撑杆纠偏；7.挖机将松木桩压入土中到记号位置露出300mm。验证结果蔡月亮实地测量松木桩净间距，以此推算中心间距，均符合对策目标要求；蔡月亮实测外露松木桩的倾斜度，符合对策目标要求；根据松木桩离底部1.8m处的记号，蔡月亮测量地面至记号的距离，推算松木桩入土深度，均符合要求。相关数据详见下表：检测：蔡月亮 制表：陈叶刚 制表日期：2016.3.17实实施三38、：堆叠泥袋施三：堆叠泥袋实施时间3月18日实施地点桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场负责人陈叶刚检验标准1.泥袋长度900mm；2.泥袋长边与排桩轴线角度9010-12-实施过程1.陈叶刚向机料仓库申领了尺寸900mm550mm的编织袋；2.李华军指挥工人把粘土装入泥中，边装边捣实，在装至高度900mm停止，再穿细铁丝扎口；3.工人将泥袋短边（550mm）靠住排桩沿切线方向堆码，并摊平。验证结果陈叶刚随机检查10只泥袋尺寸，宽度550mm、长度900mm，符合对策目标要求；量测泥袋长边与排桩轴线角度为80100之间，符合“9010”目标要求。详见下表：检测：陈叶刚 制表：陈叶刚 制表日期：201639、.3.18实实施四：接施四：接长长松木松木桩桩实施时间3月18日实施地点机修车间/桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场负责人徐建国检验标准1.钢夹板规格1000mm 100mm10mm；2.夹板与拱形切线夹角0；3.每个桩端设置2组对拉螺栓固定；4.螺栓直径16mm，每组螺栓间距250mm实施过程1.张付林指派机修车间气割工邓海波采用乙炔氧气割取2块厚度10mm、宽度100mm、长度1000mm的钢板。徐建国检查规格无误；2.张付林指派机修工张孝树挑选直径16mm的圆钢，采用砂轮切割机切割成长度400mm的4根钢筋，再在台钳上扳制成16mm螺栓，两端螺纹长度120mm，并配备相应的螺母和垫片。经徐建40、国检查无误并试拧合格后，送到桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场；3.由木工陈英明分别在已插入的松木桩端面以下250mm和750mm处，沿桥桩中心直径方向钻出20mm的孔洞。孔洞直径和位置经徐建国检查规格无误；4.分别在待接高的桩端向下125mm和375mm处钻出直径20mm的孔洞；5.在插入桩端安装2块夹板，螺栓预留间隙30mm，将夹板松松地固定在松木桩上；6.将新加工松木桩吊装到夹板之间，并顶在已插入桩头上；7.将夹板和松木桩用剩余2组螺栓固定；8.调整位置后，旋紧每组螺栓。验证结果徐建国在实施过程中检查：钢夹板厚度10mm、宽度100mm、长度1000mm，夹板与拱形切线夹角0，夹板设置4组对41、拉螺栓固定，每组螺栓间距250mm，螺栓直径16mm，符合对策目标要求。实实施五：角施五：角钢锚钢锚固松木固松木桩桩实施时间3月18日实施地点机修车间/桐溪1号大桥右幅3号墩施工现场负责人沈松亮检验标准1.角钢入土450mm；2.钢丝绳收紧后，中点位置单掌下压不大于20mm实施过程1.按桥桩中心和需锚固松木桩中心的延长线方向，在离松木桩4m处，打入长度600mm的角钢，角度向便道中心方向倾斜10左右，深度450mm；2.将11mm钢丝绳一端套在松木桩上，并用10#铁丝扎紧固定在松木桩上，另一端固定于花篮螺栓；3.角钢上设置短钢丝绳绳结；4.花篮螺栓另一端勾住绳结，并在花篮螺栓空档内穿入粗钢筋绞42、紧。验证结果沈松亮检查角钢外露长度140mm，推算入土深度为460mm，符合对策目标要求；在钢丝绳中间位置单掌下压幅度16mm20mm，符合对策目标要求。实实施施总总体效果体效果验证验证：-13-在便道填筑过程中，小组成员沈松亮跟踪检测各防护桥墩挡土墙的位移情况，均不大于计算的允许最大值（14mm）。4月25日，通往太平山2号隧道的施工便道完成后，小组对桐溪1号大桥对8个防护挡土墙进行总体实施效果检查，测算最大位移量为6mm，未超过14mm的对策目标总体要求，（见表7-3），说明防护挡土墙稳定、防护方法有效。表表7-37-3 便道完工后挡土墙最大位移量检测便道完工后挡土墙最大位移量检测挡墙编号43、右幅2#右幅3#右幅4#右幅5#右幅6#右幅7#左幅3#左幅4#最大位移（mm）471197865检测：沈松亮 制表：陈叶刚 制表日期：2016年4月26日图图8-1 便道防便道防护护完成照片完成照片 图图8-2 便道填筑完成便道填筑完成时时各各桥桥墩防墩防护护位移量柱状位移量柱状图图 制图：陈叶刚 日期：2016年4月26日八、效果检查1、目、目标标效果效果桐溪1号大桥桩基全部采用人工挖孔施工，特别是嵌岩部分，采用了爆破开挖，对便道和防护挡墙震动危害较大。在施工过程中，小组成员李华军和项目部测量人员李刚严密监测，专职安全人员全过程巡查。截止10月26日，全桥桩基及下部构造全部安全、顺利完工，44、挡墙均无意外现象出现，最大位移量为29mm，小于课题目标值（50mm），（见表8-1），充分说明了挡土墙防护的有效性和稳固性，证明本次QC活动取得了成功！表表8-1 便道填筑完成后便道填筑完成后挡挡土土墙墙最大位移最大位移检测检测挡墙编号右幅2#右幅3#右幅4#右幅5#右幅6#右幅7#左幅3#左幅4#最大位移（mm）111518292219169检测：沈松亮 制表：陈英明 制表日期：2016年10月28日图图8-3 桥桥梁梁桩桩基完成后便道基完成后便道 图图8-4 桩桩基完成后各基完成后各桥桥墩防墩防护护位移量柱状位移量柱状图图 制图：陈叶刚 日期：2016年10月28日2、经济经济效果效果根45、据公司财务部门确认，本课题活动中，便道的挡土墙防护费用为8.9万元，加上便道土方填筑和清理等费用3.4万m321元=40.8万元，合计费用为8.9万+40.8万=49.7万元，比费用较低的盘山开挖法节省56.9万元-49.7万元=7.2万元，因此本次QC活动，产生直接经济效果7.2万元！最大位移量（最大位移量（mm）课题课题目目标值标值课题课题目目标标达到！达到！最大位移量（最大位移量（mm）对对策策总总体目体目标值标值对对策策总总体目体目标标达到！达到！14-14-图8-5 公司财务部门的费用计算书3、环环保效益保效益便道路基填筑采用拱形排桩式挡土墙对桥墩桩位影响处进行防护，充分利用了路线中46、分带等闲置地，节约临时用地4.8亩、费用38.4万元，避免387m山坡开挖，有力地保护了生态环境，符合国家节能环保的发展理念，对类似工程具有借鉴意义。4、社会效益、社会效益拱形排桩式挡土墙法以简捷的工艺、常规机械设备和较小成本，能针对性地防护局部受限区域的路基，避免土地资源的浪费和和生态环境的破坏，受到了各界的一致好评，众多兄弟单位纷纷前来参观学习。在温州市交通投资集团组织的“比亮点、树标杆”现场考评活动中，作业为绕西南工程唯一的代表，本项目部推出以“拱形排桩式挡土墙防护便道”等亮点现场介绍，引起交通、质监部门和全市施工、监理单位的交口称赞，被授予“优胜单位”称号，取得了良好的社会效益。图图847、-48-4 现场会现场会 图图8-58-5 “拱形排桩式挡土墙拱形排桩式挡土墙”亮点展板亮点展板 图图8-68-6 获得荣誉获得荣誉九、标准化1、为巩固本次活动成果，小组申报了实用新型专利，并获得了专利证书，（图9-1）。2、为了将取得的成果推广应用，已由陈叶刚编制拱形排桩式挡土墙作业指导书，经公司总工审核、批准，于2016年10月15日起正式执行，（图9-2）。3、针对该成果，委托国家一级查新机构出具的国内外科技查新结论：国内未见有相同或类似施工技术的工法报道，（图9-3）。4、根据其他二个项目的推广、应用情况，已由徐建国编制拱形排桩式挡土墙施工工法，获得了本公司的上级单位浙江交工集团有限公48、司企业级工法称号，（图9-4），以标准化模块在项目部和公司、集团范围推广应用，并已于2月28日申报浙江省级工法。表91 标准化情况统计表序号标准化形式文件名称适用对象编号执行日期1实用新型专利拱形排桩式复合挡土墙相关从业人员专利号ZL20162026247X2016.9.72作业指导书拱形排桩式挡土墙作业指导书项目施工人员ZJLJ-ZYZDS-02-20162016.10.153科技查新报告拱形排桩式挡土墙施工技术公司相关工法、技术准则等标准编写人员201733B21010502017.2.284工法拱形排桩式挡土墙施工工法（企业级）集团范围内相关从业人员浙交工股201729号2017.2.249、2制表：陈叶刚 制表时间：2017年3月1日-15-图9-1 专利证书 图9-2 作业指导书 图9-3 查新报告 图9-4 工法公布文件 公司2016年10月份开工的329国道舟山段改建工程项目施工中，在部分合适地段按照拱形排桩式挡土墙作业指导书进行便道防护。据该项目部提供的数据，在便道修建策划时，充分利用了部分既有结构物一角在便道坡脚范围内的土地，便道防护稳定，并节省了大量临时用地和费用，取得了良好的效果。表9-2 舟山项目采用拱形排桩式挡土墙防护情况统计表便道位置影响数量便道高度最大变形量节约借地减少费用备注定马线至大潭岗隧道口段11处4.3m9mm8.8亩32万元其他便道目前尚未开始，后50、续也将采用此方法，小组将继续跟踪制表：陈叶刚 制表时间：2017年3月1日（表内数据由舟山项目于时振提供）十、总结和下一步打算1、活、活动总结动总结在本次QC活动中，小组根据施工实际需要，通过3种施工途径的比选，确定活动课题；在最佳方案确定时，第一次采用比较先进的正交表法，合理地减少了比选计算工作量，也为活动的成功奠定了基础，体现了本次活动的创新特色。通过本次活动，小组成员运用科学方法、开拓思维模式，进一步增强了小组成员的创新能力与信心，提高了团队凝聚力及个人解决问题能力。表101 活动前后综合素质评价表自我评价活动前活动后序号项目具体情况得分具体情况得分1QC知识对创新型课题的知识了解不够深51、入，未能与新形势与时俱进68进一步了解了创新型课题的知识，特别是运用了正交正交试验试验法法等新工具和方法822团队精神各岗位人员工作比较积极，但联系不够紧密62增强了成员之间的协作性，为课题目标的完成而共同努力863质量意识对质量控制比较重视，不允许质量问题的反复出现76重视质量控制，对出现的质量问题能认真查找原因，制订控制并实施措施，防止再次出现894创新意识大多靠个人的主观能动性进行创新68遵照创新程序和要求，采用TRIZ理理论论提出3种方案并进行比选925工作干劲能服从领导的工作安排，认真完成任务73能按照总体目标要求，主动开展工作826个人解决问题能力凭借个人经验和知识64能运用QC知识发现和解决问题85制表：陈叶刚 制表时间：2017年3月3日-16-图10-1 综合素质评价雷达图 制图：陈叶刚 制图时间：2017年3月3日2、下、下步步打算打算创新是企业发展的永恒课题，下步本小组将一如既往地运用全新的思维和创新的方法研制、开发新的产品、方法或设备，以提高企业的市场核心竞争力，为企业和社会做出新的贡献。本小组拟将“隧道钢拱架定位方法的创新”作为下一个活动课题。