確保復(fù)雜地質(zhì)條件下CFG樁復(fù)合地基施工質(zhì)量

確保復(fù)雜地質(zhì)條件下CFG樁復(fù)合地基施工質(zhì)量,二0一0年四月,本工程位于*縣松江街和新華街交匯處，框剪結(jié)構(gòu)，地下1層，地上15層。采用CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行地基處理。CFG樁樁徑為500mm，總共482根，其中1#樓樁數(shù)249根，2#樓樁數(shù)233根。采用方格網(wǎng)布樁，樁間距為14002450mm不等。,一）工程概述,CompanyLogo,設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)：有效樁長(zhǎng)不小于7.0m15.1m，。持力層為圓礫層，褥墊層厚度為250mm，褥墊層材料采用中砂、粗砂、級(jí)配砂石或碎石，最大粒徑小于20mm，夯填度為0.87。設(shè)計(jì)復(fù)合地基承載力特征值A(chǔ)區(qū)（見(jiàn)圖一中斜線范圍內(nèi)的區(qū)域）為300kPa，B區(qū)（見(jiàn)圖一中除斜線范圍外的區(qū)域）為260kPa。CFG樁采用長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝施工。,一）工程概述,CompanyLogo,圖一1#樓、2#樓CFG樁復(fù)合地基樁位平面布置圖,CompanyLogo,二）、地質(zhì)概況,CompanyLogo,地下水共二層,上層滯水主要存在于雜填土層的孔隙中，受大氣降水和生活廢水下滲補(bǔ)給，水量較小，高程在87m左右；孔隙承壓水,主要存在于場(chǎng)地內(nèi)第四系土層下的圓礫層中，受相鄰場(chǎng)地同一含水層滲透補(bǔ)給，含水層厚度較大、透水性強(qiáng),水量豐富,水位高程在豐水期達(dá)7879m。,二）、地質(zhì)概況,CompanyLogo,二、小組概況,CompanyLogo,二、小組概況,CompanyLogo,三、選題理由,CompanyLogo,CompanyLogo,四、現(xiàn)狀調(diào)查,類似工程一,類似工程二,類似工程三,某長(zhǎng)螺旋成孔CFG樁復(fù)合地基工程,*高層住宅樓,*嘉華綠洲2#樓,為了了解CFG樁復(fù)合地基施工質(zhì)量情況，小組成員于2009年6月9日至6月10日通過(guò)查詢有關(guān)資料和調(diào)查了解,共檢查三個(gè)工程的1000根樁，其中合格樁為950根，不合格樁為50根，整體合格率為95%。,四、現(xiàn)狀調(diào)查,根據(jù)獲取的資料，繼續(xù)對(duì)不合格樁展開調(diào)查，發(fā)現(xiàn)50根不合格樁主要包括以下5大類問(wèn)題：,1,2,3,4,5,CompanyLogo,由調(diào)查表作出統(tǒng)計(jì)表如下:CFG樁復(fù)合地基施工質(zhì)量問(wèn)題頻數(shù)、頻率統(tǒng)計(jì)表,CompanyLogo,80%,CFG樁復(fù)合地基施工質(zhì)量問(wèn)題排列圖,造成盾構(gòu)推進(jìn)偏差超標(biāo)率過(guò)高的主要癥結(jié)是：管片姿態(tài)異常,從排列圖可以看出,影響CFG樁復(fù)合地基施工質(zhì)量的主要問(wèn)題是“樁身完整性差”,40,4,3,2,1,90%,88%,94%,98%,累計(jì)頻率(100%),CompanyLogo,五、確定目標(biāo)及可行性論證,根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查，我們確定了本次活動(dòng)的目標(biāo)：,1、CFG樁成樁質(zhì)量按規(guī)范的要求進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè)，一、二類樁的數(shù)量之和達(dá)到整個(gè)工程總樁數(shù)的100%,CompanyLogo,五、活動(dòng)目標(biāo)及可行性論證,目標(biāo)可行性,項(xiàng)目部編制的施工方案報(bào)公司主管部門審核，總工審批，報(bào)總監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后方可實(shí)施。,本工程為公司的重點(diǎn)項(xiàng)目，從公司到項(xiàng)目部都很重視，公司在人員項(xiàng)目部配備上組織綜合能力較強(qiáng)、具有類似施工經(jīng)驗(yàn)的管理人員進(jìn)行管理。,項(xiàng)目部有嚴(yán)格的材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收制度，施工前對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行檢查、驗(yàn)收及抽樣檢驗(yàn)，質(zhì)量符合要求方可使用,考察選擇信譽(yù)好、管理完善、綜合素質(zhì)高的勞務(wù)隊(duì)組。,目標(biāo),在各方支持下，QC小組成員團(tuán)結(jié)協(xié)作，一致努力，一定能達(dá)成目標(biāo),CompanyLogo,六、原因分析,1、分析原因QC小組經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，繪制了樁身完整性差因果分析圖，找出了16個(gè)末端因素如下：,CompanyLogo,2、要因確認(rèn),我們通過(guò)對(duì)魚刺圖中每個(gè)末端因素逐項(xiàng)進(jìn)行調(diào)查及討論分析：,要因確認(rèn)計(jì)劃表,CompanyLogo,2、要因確認(rèn),CompanyLogo,2009年6月12日，由QC小組組長(zhǎng)到公司組干處查項(xiàng)目部12名管理人員近3年來(lái)的年度考核記錄，按公司規(guī)定，評(píng)分結(jié)果分為優(yōu)良、合格、不合格3個(gè)等級(jí)，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析：合格率占100%，優(yōu)良率占89%。,末端因素1：管理人員責(zé)任心不強(qiáng),非要因,結(jié)論,CompanyLogo,末端因素2：末端因素3：,末端因素4：排氣閥門不能正常工作,確認(rèn)情況：2009年6月13日，由施工員專門到市某機(jī)械施工公司學(xué)習(xí)取經(jīng)，專門向該公司機(jī)械專家作了關(guān)于長(zhǎng)螺旋鉆孔鉆機(jī)構(gòu)造原理及施工技術(shù)方面的咨詢，了解到鉆機(jī)鉆孔時(shí),管內(nèi)充滿空氣,泵送混合料時(shí),排氣閥將空氣排出,當(dāng)所鉆地層為飽和砂層時(shí)，極易發(fā)生在提鉆過(guò)程中坍塌而堵死鉆門。若排氣閥堵塞不能正常將管內(nèi)空氣排出,就會(huì)導(dǎo)致樁體存氣,形成空芯，從而嚴(yán)重影響成樁質(zhì)量。,結(jié)論,要因,CompanyLogo,末端因素5：末端因素6：末端因素7：末端因素8：,末端因素9：樁頂以下2.5m內(nèi)混合料未進(jìn)行振搗,確認(rèn)情況：2009年6月13日，由QC小組組長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)檢查兩個(gè)類似工程的樁施工記錄和低應(yīng)變檢測(cè)報(bào)告，隨機(jī)選定20根樁頂以下2.5m內(nèi)混合料未進(jìn)行振搗的樁和20根樁頂以下2.5m內(nèi)混合料進(jìn)行振搗的樁進(jìn)行對(duì)比。前者出現(xiàn)三類樁的數(shù)量為12根，占檢查總樁數(shù)的60%；后者出現(xiàn)三類樁的數(shù)量為0根，占檢查總樁數(shù)的0%。小組人員經(jīng)過(guò)討論認(rèn)為，由于樁頂以下2.5m內(nèi)混合料下落時(shí)的重力加速度不大，如不用振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，會(huì)造成樁頂混凝土密實(shí)度差,產(chǎn)生蜂窩、孔洞，影響上段樁的成樁質(zhì)量。,結(jié)論,要因,CompanyLogo,末端因素10：提鉆速度與混合料泵送量不相匹配,確認(rèn)情況：2009年6月14日，由QC小組組長(zhǎng)現(xiàn)場(chǎng)檢查兩個(gè)類似工程的CFG樁施工記錄及低應(yīng)變檢測(cè)報(bào)告，按設(shè)計(jì)，拔管速度應(yīng)控制在23m/min的范圍內(nèi)。調(diào)查20根拔管速度應(yīng)控制在23m/min之間的樁和20根拔管速度過(guò)快或過(guò)慢的樁，前者成樁質(zhì)量較差，三類樁、四類樁的數(shù)量為18根，占檢查數(shù)量的90%；后者成樁質(zhì)量較好，未發(fā)現(xiàn)三類樁、四類樁。,結(jié)論,要因,CompanyLogo,末端因素11：飽和土層采用連打作業(yè)的打樁順序,確認(rèn)情況：2009年6月15日，由項(xiàng)目技術(shù)主管通過(guò)查詢本工程地質(zhì)勘察報(bào)告和上網(wǎng)查詢有關(guān)CFG樁在飽和土層地質(zhì)情況下施工的學(xué)術(shù)論文后研究認(rèn)為：在飽和土層中成樁,當(dāng)采用連打作業(yè)時(shí),新打樁對(duì)已打樁易產(chǎn)生擠壓作用,使得已打樁被擠成橢圓形或不規(guī)則形,產(chǎn)生嚴(yán)重的縮頸和斷樁，從而嚴(yán)重影響成樁質(zhì)量。,結(jié)論,要因,CompanyLogo,末端因素12：,末端因素13：水下成樁先提鉆后灌注混凝土,確認(rèn)情況：2009年6月12日，由QC小組組長(zhǎng)通過(guò)查詢本工程地質(zhì)勘察報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查走訪類似工程的施工情況，發(fā)現(xiàn)采用先提鉆后灌注混凝土，形成往水中灌注混凝土的作法會(huì)造成樁身下部嚴(yán)重離析，嚴(yán)重影響成樁質(zhì)量。,結(jié)論,要因,CompanyLogo,CompanyLogo,通過(guò)對(duì)16條末端因素的調(diào)查分析和確認(rèn)，小組成員共找出了樁身完整性差的5條要因,要因,排氣閥門不能正常工作,提鉆速度與混合料泵送量不相匹配,樁頂以下2.5m內(nèi)混合料未進(jìn)行振搗,飽和土層采用連打作業(yè)的打樁順序,要因一,要因二,要因三,要因四,水下成樁先提鉆后灌注混凝土,要因五,七、制定對(duì)策,針對(duì)以上5條要因，制定如下對(duì)策：,對(duì)策表,CompanyLogo,對(duì)策表,CompanyLogo,八、對(duì)策實(shí)施,2009年6月16日，由材料員負(fù)責(zé)聯(lián)系有關(guān)經(jīng)銷商購(gòu)買了一套下開式專利鉆頭，并由專業(yè)人員安裝在長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)上替換了原有式常規(guī)鉆頭。這種新型的下開式專利鉆頭是2001年10月24日發(fā)明的，專利號(hào)為ZL00263200.4，它與側(cè)開式常規(guī)鉆頭相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。,實(shí)施一：選用新型下開式專利鉆頭替換側(cè)開式常規(guī)鉆頭,CompanyLogo,下開式專利鉆頭的最大特點(diǎn)是閥門下開，如下圖所示，閥門上部受力為混合料的豎向壓力F2=cHA2，下部受的水壓力F1hA1，由于F2=cHA2式中不再出現(xiàn)小于1的側(cè)壓力系數(shù)K0，通常為F2F1，即不再發(fā)生閥門打不開的情況，避免了樁體存氣形成空芯。,側(cè)開式常規(guī)鉆頭,下開式專利鉆頭,效果檢查：經(jīng)查驗(yàn)CFG樁施工記錄，均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)排氣閥門不能正常工作的現(xiàn)象，說(shuō)明此項(xiàng)實(shí)施實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的目標(biāo)。,CompanyLogo,實(shí)施二：嚴(yán)格對(duì)樁頂以下2.5m內(nèi)混合料進(jìn)行振搗密實(shí),2009年6月18日，由施工員在技術(shù)交底單中專門寫入“要求對(duì)樁頂以下2.5m內(nèi)混合料用振動(dòng)棒進(jìn)行振搗”的具體要求，并召開專題技術(shù)交底會(huì)，在會(huì)上，施工員韋龍初對(duì)本工程CFG樁施工操作方法（包括對(duì)樁頂以下2.5m內(nèi)混合料用振動(dòng)棒進(jìn)行振搗）等內(nèi)容作了詳細(xì)地交底，技術(shù)交底單交由CFG樁勞務(wù)分包隊(duì)組每一名施工人員簽字。,專題技術(shù)交底會(huì)現(xiàn)場(chǎng)圖片,CompanyLogo,2009年6月20日2009年7月24日，CFG樁砼施工過(guò)程中，由施工員初現(xiàn)場(chǎng)指揮、質(zhì)檢員現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控:在每一根樁泵完混合料超過(guò)設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上500mm時(shí)，即要求混凝土振搗工對(duì)樁頂以下2.5m內(nèi)混合料用振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，振搗時(shí)應(yīng)做到快插慢拔，插點(diǎn)應(yīng)均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)，順序進(jìn)行，均勻振實(shí)，不得遺漏，振至表面泛漿、排除氣泡時(shí)為止。,效果檢查：經(jīng)查1#樓、2#樓低應(yīng)變法檢測(cè)報(bào)告，一類樁、二類樁的總數(shù)達(dá)到總樁數(shù)的100%，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)三類樁、四類樁，說(shuō)明樁身混合料密實(shí),沒(méi)有產(chǎn)生蜂窩、孔洞等質(zhì)量缺陷，此項(xiàng)實(shí)施實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的目標(biāo)。,CompanyLogo,實(shí)施三：采用隔排隔樁跳打的打樁順序,2009年6月1617日，由項(xiàng)目技術(shù)主管編制本工程CFG樁施工方案，在方案中明確了隔排隔樁跳打的打樁順序，并附“CFG樁打樁順序平面示意圖”。為防止新打樁對(duì)已打樁擠壓,使得已打樁產(chǎn)生縮頸和斷樁現(xiàn)象，故采取分5批樁進(jìn)行隔樁隔排跳打，依照第1批、第2批.第5批的打樁順序，打完一批樁再打下一批樁，具體打樁順序見(jiàn)圖六、圖七。方案編制完成后送分公司主任工程師及公司生產(chǎn)處、質(zhì)量科技處、安全處審核，總工辦審批。另外，由施工員在技術(shù)交底單中對(duì)隔排隔樁跳打的順序要求，作了詳細(xì)地交底。并在施工過(guò)程中對(duì)打樁順序嚴(yán)格加以監(jiān)控。,CompanyLogo,1#、2#樓CFG樁打樁順序平面示意圖,效果檢查：經(jīng)查CFG樁施工記錄，所有CFG樁的施工順序均按照施工方案的要求進(jìn)行隔排隔樁跳打，說(shuō)明此項(xiàng)實(shí)施實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的目標(biāo)。,CompanyLogo,實(shí)施四：加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理協(xié)調(diào)，做好成孔、攪拌、壓灌、提鉆各道工序的密切配合,為保證成樁過(guò)程連續(xù)進(jìn)行,項(xiàng)目部提前一個(gè)月按材料計(jì)劃的要求進(jìn)行備料，備好了施工所需全部碎石、粉煤灰、水泥、外加劑等材料，避免供料出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致停機(jī)待料。,成孔、攪拌、壓灌、提鉆各道工序的密切配合,CompanyLogo,2009年6月20日2009年7月24日，CFG樁砼施工過(guò)程中，由項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)總協(xié)調(diào)工作，施工隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織隊(duì)組人員進(jìn)行實(shí)施，做好成孔、攪拌、壓灌、提鉆各道工序的密切配合(見(jiàn)圖八),特別是機(jī)長(zhǎng)與泵工應(yīng)密切配合，做到提鉆速度應(yīng)與混凝土泵送量相匹配,保證帶壓提鉆，充盈系數(shù)控制在1.31.5之間。嚴(yán)格掌握混合料的輸入量大于提鉆產(chǎn)生的空孔體積,使混合料面經(jīng)常保持在鉆頭以上1m,以免在混合料中形成充水的孔洞。成樁的提拔速度嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制在2m/min3m/min。管理人員對(duì)提拔速度進(jìn)行嚴(yán)格地監(jiān)控。,效果檢查：效果檢查：經(jīng)查1#樓、2#樓低應(yīng)變法檢測(cè)報(bào)告，一類樁、二類樁的總數(shù)達(dá)到總樁數(shù)的100%，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)三類樁、四類樁，說(shuō)明此項(xiàng)實(shí)施實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的目標(biāo)。,CompanyLogo,實(shí)施五：采取先灌注混合料再提鉆的操作方式,為保證水下成樁質(zhì)量，2009年6月20日2009年7月24日，CFG樁砼施工過(guò)程中，由施工隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織隊(duì)組人員進(jìn)行實(shí)施,要求機(jī)長(zhǎng)鉆桿鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后不提鉆,先向空心鉆桿內(nèi)灌注約8m高的混合料,然后再提鉆進(jìn)行樁底混合料灌注。之后,邊灌注邊提鉆,保持連續(xù)灌注,均勻提升,可基本做到鉆頭始終埋入混凝土內(nèi)1m左右。嚴(yán)禁采用先提鉆后灌注混合料,形成往水中灌注混合料的錯(cuò)誤作法。,效果檢查：經(jīng)查CFG樁施工記錄，所有CFG樁的施工均采取先灌注混合料再提鉆的操作方式，說(shuō)明此項(xiàng)實(shí)施實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的目標(biāo)。,采取先灌注混合料再提鉆的操作方式,CompanyLogo,2009年9月13日，由檢測(cè)單位依據(jù)規(guī)范的要求對(duì)所有成樁后的CFG樁進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，檢測(cè)樁數(shù)按總樁數(shù)482根的10%即49根。檢測(cè)結(jié)果為：樁身結(jié)構(gòu)完整的一類樁44根;樁身結(jié)構(gòu)基本完整、樁身局部輕微離析、對(duì)樁的使用不構(gòu)成影響的二類樁5根。一、二類合格樁共49根,占檢測(cè)樁總數(shù)的100%。實(shí)現(xiàn)了QC小組預(yù)定的目標(biāo)。,1、質(zhì)量效果：,低應(yīng)變法檢測(cè)報(bào)告,CompanyLogo,2009年9月18日，由建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、勘察、施工單位各方人員參加、縣建設(shè)工程質(zhì)監(jiān)站監(jiān)督，進(jìn)行了本工程1#、2#樓CFG樁復(fù)合地基處理工程的驗(yàn)收，CFG樁復(fù)合地基整體合格率達(dá)到100%，達(dá)到并超過(guò)了預(yù)期的目標(biāo)（1#樓、2#樓地基處理工程質(zhì)量驗(yàn)收?qǐng)?bào)告見(jiàn)圖十一）。CFG樁復(fù)合地基在飽和軟土、高水位等復(fù)雜地質(zhì)情況下，施工質(zhì)量仍得到了較好地控制，獲得了建設(shè)、監(jiān)理單位、質(zhì)監(jiān)站的一致好評(píng)。,地基處理工程質(zhì)量驗(yàn)收?qǐng)?bào)告,CompanyLogo,活動(dòng)前95,活動(dòng)目標(biāo)99,活動(dòng)后達(dá)到100,合格率前后對(duì)比圖,CompanyLogo,由于CFG樁成樁質(zhì)量好，沒(méi)有出現(xiàn)三、四類樁。避免了由于產(chǎn)生三、四類樁補(bǔ)樁而造成的經(jīng)濟(jì)損失，按現(xiàn)狀調(diào)查時(shí)三、四類樁出現(xiàn)的頻率占總樁數(shù)的5%即24根樁、平均樁長(zhǎng)10m計(jì)算，可節(jié)約費(fèi)用19669元,計(jì)算方法如下：3.140.25210417.6元/m324=19669元。,2、經(jīng)濟(jì)效益：,3、節(jié)能、環(huán)保和社會(huì)效益：,本工程CFG樁復(fù)合地基采用長(zhǎng)螺旋