沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工創(chuàng)新

1、逆 作 法 施 工沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工創(chuàng)新廣東省第四建筑工程公司廣東省第四建筑工程公司一體化一體化QCQC小組小組2013年3月26日匯報(bào)人：吐爾洪太潘海爾丁簡要 一、 工程概況 二、 QC小組概括 三、 選擇課題 四、 設(shè)定課題目標(biāo) 五、 提出方案并確定最佳方案 六、 制定對策 七、 對策實(shí)施 八、 效果檢查 九、 鞏固措施 十、 總結(jié)及今后打算一、工程概況 該工程總建筑面積為1088310883，地上7 7層主體結(jié)構(gòu)類型為鋼框架，地下三層為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。建筑屋面標(biāo)高28.55m28.55m；地下開挖深度21.821.8米。該工程采用整體逆作法設(shè)計(jì)施工。工程樁為沖孔灌注樁，直徑為1

2、200mm1200mm1800mm1800mm，設(shè)計(jì)長度9.89.8米16.16.米；共計(jì)2727根樁基；豎向承重結(jié)構(gòu)為鋼管混凝土柱，直徑為、600mm600mm630mm630mm，鋼管柱長度：19.0519.05米23.523.5米共計(jì)2727根鋼管柱。二、QC小組概況1. 1. QCQC小組簡介小組簡介 QCQC小組內(nèi)容簡介小組內(nèi)容簡介 （表2-1）課題課題沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工創(chuàng)新沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工創(chuàng)新小組名稱小組名稱一體化施工一體化施工QCQC小組小組小組活動(dòng)時(shí)間小組活動(dòng)時(shí)間20112011年年3 3月月 至至 20122012年年8 8月月小組成立時(shí)間小組成立時(shí)間

3、20112011年年3 3月月2323號(hào)號(hào)課題類型課題類型創(chuàng)新型創(chuàng)新型小組注冊號(hào)小組注冊號(hào)GDSJ-2011-QC-03GDSJ-2011-QC-03組長組長周宇周宇小組人數(shù)小組人數(shù)1111人人QCQC教育時(shí)間教育時(shí)間4848小時(shí)以上小時(shí)以上活動(dòng)頻次活動(dòng)頻次3 3次次/ /月月審核人：審核人： 周宇周宇 制表人：制表人： 吐爾洪太吐爾洪太. .潘海爾丁潘海爾丁 制表時(shí)間：制表時(shí)間：20112011年年3 3月月2323號(hào)號(hào)2. QC小組成員小組成員 序號(hào)序號(hào) 姓名姓名文化文化程度程度職稱職稱職務(wù)職務(wù)組 內(nèi) 職組 內(nèi) 職務(wù)務(wù)組內(nèi)分工組內(nèi)分工1 1周宇周宇碩士碩士高工高工副總工程師副總工程師組長組

4、長主持小組工作主持小組工作2 2王佛來王佛來本科本科高工高工項(xiàng)目經(jīng)理項(xiàng)目經(jīng)理副組長副組長項(xiàng)目負(fù)責(zé)人項(xiàng)目負(fù)責(zé)人3 3吐爾洪太吐爾洪太. .潘潘海爾丁海爾丁本科本科工程師工程師技術(shù)負(fù)責(zé)人技術(shù)負(fù)責(zé)人副組長副組長技術(shù)負(fù)責(zé)人、技術(shù)協(xié)技術(shù)負(fù)責(zé)人、技術(shù)協(xié)調(diào)調(diào)4 4李廣洪李廣洪大專大專工程師工程師現(xiàn)場負(fù)責(zé)人現(xiàn)場負(fù)責(zé)人組員組員現(xiàn)場總指揮現(xiàn)場總指揮5 5謝偉玲謝偉玲本科本科工程師工程師科員科員組員組員數(shù)據(jù)采集、分析數(shù)據(jù)采集、分析6 6嚴(yán)運(yùn)龍嚴(yán)運(yùn)龍本科本科助 理 工 程助 理 工 程師師技術(shù)員技術(shù)員組員組員定位控制負(fù)責(zé)人定位控制負(fù)責(zé)人7 7鄭寶玉鄭寶玉本科本科工程師工程師科員科員組員組員定位器訂制定位器訂制8 8蔡

5、添林蔡添林本科本科助 理 工 程助 理 工 程師師技術(shù)員技術(shù)員組員組員材料試驗(yàn)材料試驗(yàn)9 9楊水榕楊水榕本科本科助理工程助理工程專職安全員專職安全員組員組員安全技術(shù)交底安全技術(shù)交底1010劉德?lián)P劉德?lián)P大專大專工程師工程師放線、測量放線、測量組員組員放樣定位放樣定位1111葉偉導(dǎo)葉偉導(dǎo)本科本科工程師工程師吊裝隊(duì)隊(duì)長吊裝隊(duì)隊(duì)長組員組員鋼管柱吊裝鋼管柱吊裝三、選擇課題、選擇課題 原逆作法設(shè)計(jì)圖紙中，要求沖孔灌注樁與鋼管柱施工時(shí)，鋼管柱底部采用封底板，沖孔樁混凝土澆注至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，吊裝鋼管柱，利用地面定位井架定位后，插入樁頂混凝土內(nèi)，插入深度為樁頂標(biāo)高以下1.0001.000米, ,如圖( (圖3-1

6、)3-1)所示。圖3-13.1. 問題的提出問題的提出由于設(shè)計(jì)圖紙建議的由于設(shè)計(jì)圖紙建議的“插入法插入法”施工工藝存在鋼管柱定位及垂直施工工藝存在鋼管柱定位及垂直度控制、糾偏等方面的不足。度控制、糾偏等方面的不足。按照規(guī)范要求及設(shè)計(jì)說明，按照規(guī)范要求及設(shè)計(jì)說明，沖孔樁混凝土澆注至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，沖孔樁混凝土澆注至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)700mm800mm厚的浮厚的浮漿，因此，實(shí)際施工時(shí)，漿，因此，實(shí)際施工時(shí)， 如圖如圖3-2所示。故此，鋼管柱底所示。故此，鋼管柱底端在水下定位及垂直度控制存在端在水下定位及垂直度控制存在隱患，并無從驗(yàn)證垂直度。隱患，并無從驗(yàn)證垂直度。鋼管柱封底板已插入混凝土170

7、0mm1800mm;具體分析如下：（1）原設(shè)計(jì)“插入法”工藝，入深度為樁頂標(biāo)高以下1.000米。鋼管柱封底板已插入1700mm1800mm， （2 2）原設(shè)計(jì)“插入法”施工工藝中，樁與鋼管柱混凝土分兩次澆注，進(jìn)入導(dǎo)管法澆注鋼管柱內(nèi)混凝土?xí)r，需要分35次分段拆卸導(dǎo)管。因此，澆注鋼管柱時(shí)，澆注作業(yè)對已經(jīng)定位完畢的鋼管柱造成二次干擾。由于鋼管柱底封底，鋼管柱內(nèi)注滿混凝土后，鋼管柱毛重達(dá)到19.6噸以上，若鋼管柱發(fā)生偏移，糾偏將十分困難。 3.2、 課題確定課題確定 為了保障鋼管柱底端平面定位精度及鋼管柱整體垂直度，避免澆注混凝土?xí)r的二次干擾問題，QCQC小組通過施工方案的對比，通過分析施工方案的質(zhì)量

8、、安全、進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)等多項(xiàng)指標(biāo)，選擇符合規(guī)范要求及設(shè)計(jì)說明的沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工方案。四、設(shè)定課題目標(biāo)四、設(shè)定課題目標(biāo)1. 1. 課題目標(biāo)通過沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工創(chuàng)新，一次性完成樁與柱定位與澆注工序。2. 2. 目標(biāo)可行性分析（1 1）可以通過設(shè)計(jì)驗(yàn)算，降低鋼管柱內(nèi)混凝土標(biāo)號(hào)，提高沖孔灌注樁混凝土標(biāo)號(hào)，增加鋼管柱壁厚等手段，使沖孔樁與鋼管柱混凝土標(biāo)號(hào)統(tǒng)一，可以為一體化施工創(chuàng)造連續(xù)施工的基本的技術(shù)條件。（2）特制液壓千斤頂組合定位器，提出新的定位工藝及垂直度控制措施，與現(xiàn)有的導(dǎo)管法澆注工藝結(jié)合，并編寫專項(xiàng)施工方案后予以實(shí)施。（3 3）嚴(yán)格把關(guān)施工團(tuán)隊(duì)技術(shù)交底工作，可確保技術(shù)方案順利

9、實(shí)施。（4 4）經(jīng)過定位精度質(zhì)量、施工安全、整體進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)造價(jià)等多項(xiàng)指標(biāo)的對比分析，可驗(yàn)證創(chuàng)新一體化施工工藝所擁有的實(shí)用價(jià)值。（5 5）本小組的技術(shù)力量強(qiáng)、創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)，施工團(tuán)隊(duì)有多年豐富的沖孔灌注樁施工及地下鋼管柱安裝施工經(jīng)驗(yàn)，能群策群力，可以完成QCQC課題任務(wù)。五、提出方案并確定最佳方案提出方案并確定最佳方案 QCQC小組成員通過“頭腦風(fēng)暴法”集思廣益對一體化施工方案進(jìn)行討論，繪制親和圖加以歸類. . 親和圖如圖5-15-1所示。圖5-1沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工方法創(chuàng)新性HPE機(jī)械垂直插入法施工方案樁與柱一體化施工“插入鋼管柱”法施工HPE機(jī)械定位精定位精度高度高安全可靠安全可靠定位速

10、度快定位速度快設(shè)備使用場所設(shè)備使用場所要求高要求高機(jī)械費(fèi)用高機(jī)械費(fèi)用高自制定位器定位精定位精度滿足規(guī)度滿足規(guī)范要求。范要求。施工速度快施工速度快安全可靠安全可靠施工工藝無先施工工藝無先例可借鑒，有例可借鑒，有風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)濟(jì)適用經(jīng)濟(jì)適用易于工人掌握易于工人掌握定位原理簡單施工速度快機(jī)械投入較少經(jīng)濟(jì)性優(yōu)越定位精度低，垂直度控制時(shí)易造成質(zhì)量事故（原設(shè)計(jì)建議施工方法）匯總共提出了三種主要施工方案：匯總共提出了三種主要施工方案： 方案一、HPE機(jī)械垂直插入法施工方案； 方案二、特制千斤頂組合定位器一體化施工方案； 方案三、原設(shè)計(jì)“插入鋼管柱”法施工方案；1. 方案對比、分析方案對比、分析序號(hào)序號(hào)方案方

11、案名稱名稱主要施工方法主要施工方法可行性分析可行性分析優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)初步初步結(jié)論結(jié)論方案一HPEHPE機(jī)械垂直機(jī)械垂直插 入 法 施 工插 入 法 施 工方案方案通過通過HPEHPE液壓垂直插入機(jī)液壓垂直插入機(jī)（專利技術(shù)）機(jī)身上的兩個(gè)（專利技術(shù)）機(jī)身上的兩個(gè)垂直插入裝置，樁混凝土初垂直插入裝置，樁混凝土初凝前將底端封閉的鋼管柱插凝前將底端封閉的鋼管柱插入至設(shè)計(jì)標(biāo)高。入至設(shè)計(jì)標(biāo)高。鋼管柱平面定位精確、鋼管柱平面定位精確、垂直度剛性機(jī)械控制，垂直度剛性機(jī)械控制，精度高；精度高；施工速度快，安全性施工速度快，安全性能可靠。能可靠。定位機(jī)械自重大，對沖孔樁定位機(jī)械自重大，對沖孔樁孔口承載力要求高；孔

12、口承載力要求高；HPEHPE專利設(shè)備機(jī)械費(fèi)昂貴，專利設(shè)備機(jī)械費(fèi)昂貴，適用性有限；適用性有限；封底板底樁頂殘留浮漿排不封底板底樁頂殘留浮漿排不凈，易出現(xiàn)軟臥層；凈，易出現(xiàn)軟臥層；不適合不適合方案二特 制 千 斤 組特 制 千 斤 組合 頂 定 位 器合 頂 定 位 器定 位 一 體 化定 位 一 體 化施工方案施工方案沖孔灌注樁鋼筋籠與鋼管柱沖孔灌注樁鋼筋籠與鋼管柱連續(xù)吊裝，通過特制千斤頂連續(xù)吊裝，通過特制千斤頂組合定位器，平面定位及垂組合定位器，平面定位及垂直度測量后，樁與柱一體化直度測量后，樁與柱一體化施工完成連續(xù)澆注。施工完成連續(xù)澆注。特制定位器設(shè)備施工特制定位器設(shè)備施工精度滿足規(guī)范要求及

13、設(shè)精度滿足規(guī)范要求及設(shè)計(jì)說明；計(jì)說明；定位裝置經(jīng)濟(jì)、適用定位裝置經(jīng)濟(jì)、適用；施工簡煉，安全，易施工簡煉，安全，易于工人掌握；于工人掌握；一體化施工速度快，一體化施工速度快，整體澆注、樁與地下鋼整體澆注、樁與地下鋼管柱不存在施工縫及二管柱不存在施工縫及二次浮漿；次浮漿；無施工先例可借鑒；無施工先例可借鑒；需要自行編制操作安全規(guī)程需要自行編制操作安全規(guī)程，質(zhì)檢、試驗(yàn)工作等要點(diǎn)；，質(zhì)檢、試驗(yàn)工作等要點(diǎn)；最佳最佳方案三原 設(shè) 計(jì)原 設(shè) 計(jì) “ 插插入 鋼 管 柱入 鋼 管 柱 ”法施工方案法施工方案先成孔澆注沖孔灌注樁后，先成孔澆注沖孔灌注樁后，樁混凝土初凝前，利用吊車，樁混凝土初凝前，利用吊車，將底

14、端封閉的鋼管柱插入至將底端封閉的鋼管柱插入至樁混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)高。樁混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)高。節(jié)約定位設(shè)備費(fèi)用，節(jié)約定位設(shè)備費(fèi)用，施工成本低；施工成本低；施工方法簡單、安全施工方法簡單、安全，快速。，快速。鋼管柱定位工序不嚴(yán)謹(jǐn)，可鋼管柱定位工序不嚴(yán)謹(jǐn)，可靠性差；靠性差；垂直度測量糾偏過程中鋼管垂直度測量糾偏過程中鋼管柱反復(fù)插入混凝土，插入部位柱反復(fù)插入混凝土，插入部位混凝土內(nèi)易產(chǎn)生氣泡、空洞；混凝土內(nèi)易產(chǎn)生氣泡、空洞；封底板底樁頂殘留浮漿排不凈封底板底樁頂殘留浮漿排不凈，易出現(xiàn)軟臥層；，易出現(xiàn)軟臥層；不適合不適合3. 確定最佳方案確定最佳方案 3.13.1方案各項(xiàng)指標(biāo)的論證過程 針對方案一、二、三的初步結(jié)論

15、，從方案定位精度、施工進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行進(jìn)一步論證： A.A. 平面定位精度、垂直度控制指標(biāo)對比論證: : 精度控制依據(jù)：鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（G GT T50205-200150205-2001規(guī)范 附錄表E.0.1E.0.1）本工程柱軸線垂直度按照本工程柱軸線垂直度按照“單層柱，單層柱，H10m”考慮，如下表：考慮，如下表：方案方案序號(hào)序號(hào) 方案方案 名稱名稱工藝水平允許偏差值工藝水平允許偏差值數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)來源來源推論推論平面定位平面定位垂直度垂直度控制控制標(biāo)高標(biāo)高方案一方案一HPEHPE液壓垂直插液壓垂直插入鋼管柱方案。入鋼管柱方案。5mm5mm1/5001/5001/12001/120

16、0-8-85mm5mmHPEHPE液壓垂直液壓垂直插入鋼管柱工插入鋼管柱工法，工法優(yōu)點(diǎn)法，工法優(yōu)點(diǎn)4.2。施工精施工精度滿足度滿足規(guī)范要規(guī)范要求。求。方案二方案二特制千斤組合特制千斤組合頂定位器定位頂定位器定位一體化施工方一體化施工方案案5mm5mmH/1000H/1000，而，而且不應(yīng)大于且不應(yīng)大于25mm25mm。-8-85mm5mm鋼結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)鋼結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收（收（GB50205-2001)規(guī)范；規(guī)范；垂直度偏差值垂直度偏差值來源于一體化來源于一體化施工定位原理施工定位原理推測。推測。施工精施工精度滿足度滿足規(guī)范要規(guī)范要求。求。方案三方案三原設(shè)計(jì)建議原設(shè)計(jì)建議“插入鋼管柱插入鋼管柱”法施工

17、方案法施工方案5mm5mmH/1000H/1000，而，而且不應(yīng)大于且不應(yīng)大于25mm25mm。-8-85m5m鋼結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)鋼結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收（收（GB50205-2001)規(guī)范，規(guī)范，以及借鑒以往以及借鑒以往工程數(shù)據(jù)；工程數(shù)據(jù)；施工精施工精度滿足度滿足規(guī)范要規(guī)范要求。求。A.A.結(jié)論：雖然方案一、二、三最終均能滿足規(guī)范要求，但方案實(shí)施過程中，只有方案一、二依靠定位器，而方案三則未通過定位器實(shí)現(xiàn)施工精度。方案三中，為了達(dá)到規(guī)范要求的施工精度，封底鋼管柱將插入至設(shè)計(jì)標(biāo)高后復(fù)測平面定位、驗(yàn)證垂直度、確認(rèn)標(biāo)高合格后方可澆注鋼管柱。在這三項(xiàng)指標(biāo)中，假如有任一項(xiàng)達(dá)不到規(guī)范要求，則拔起鋼管柱重新插入至設(shè)計(jì)標(biāo)高

18、，然后再復(fù)測，直至施工精度滿足規(guī)范要求。因此，反復(fù)插入定位造成如下缺陷隱患：（1 1）水下樁頂（鋼管柱底）節(jié)點(diǎn)混凝土臨界層受反復(fù)擾動(dòng)，水會(huì)比增大。鋼管柱封底板下附著浮漿，造成節(jié)點(diǎn)質(zhì)量出現(xiàn)隱患。（2 2）封底鋼管柱澆注混凝土后重量可達(dá)1919噸，由于沒有定位器等輔助設(shè)備，若出現(xiàn)定位偏差，靠人力或地面機(jī)械設(shè)備“生拉硬拽”，無法完成定位糾偏，勢必出現(xiàn)質(zhì)量事故。故此，排除存在較大質(zhì)量隱患的方案三；對方案一、二進(jìn)行下一步的施工進(jìn)度論證。B B.方案一與方案二方案一與方案二施工進(jìn)度論證：施工進(jìn)度論證： 影響施工進(jìn)度的主要因素有人、機(jī)、料、法、環(huán)。其中，在本次對比中，由于人、料、環(huán)因素對兩個(gè)方案的實(shí)施進(jìn)度的

19、影響是等效的，因此，可暫且忽略。根據(jù)方案一（HPEHPE直插法）方案與方案二（樁柱一體化施工）的設(shè)備機(jī)械特色、施工方法特點(diǎn)繪制出簡易流程圖及進(jìn)度計(jì)劃對比圖：樁混凝土澆注完成。樁混凝土澆注完成。HPE插入機(jī)插入鋼管柱。插入機(jī)插入鋼管柱。HPE垂直插入機(jī)械就位對中。垂直插入機(jī)械就位對中。吊裝鋼管柱。吊裝鋼管柱。調(diào)整調(diào)整HPE垂直插入機(jī)水平度。垂直插入機(jī)水平度。重力平衡。重力平衡。鋼管柱孔口固定。鋼管柱孔口固定。HPE插入機(jī)移位。插入機(jī)移位。鋼管柱四周回填砂石并排漿。鋼管柱四周回填砂石并排漿。鋼管柱內(nèi)澆注混凝土。鋼管柱內(nèi)澆注混凝土。拆除工具柱并回填孔口拔出干護(hù)筒。拆除工具柱并回填孔口拔出干護(hù)筒。沖孔

20、灌注樁定位、沖孔清孔。沖孔灌注樁定位、沖孔清孔。復(fù)測定位、垂直度監(jiān)控。復(fù)測定位、垂直度監(jiān)控。樁鋼筋籠吊入孔口。樁鋼筋籠吊入孔口。下鋼管柱。下鋼管柱。特制定位器就位并平面定位。特制定位器就位并平面定位。導(dǎo)管法澆注沖孔樁。導(dǎo)管法澆注沖孔樁。導(dǎo)管法澆注地下鋼管柱。導(dǎo)管法澆注地下鋼管柱。鋼管柱頂部溢出新鮮鋼管柱頂部溢出新鮮/清潔砼料。清潔砼料?；靥羁展芏巍；靥羁展芏?。 方案一（HPE直插法）：施工簡易流程圖：方案二（樁柱一體化施工）：施工簡易流程圖： 方案一（HPEHPE直插法）：施工進(jìn)度計(jì)劃如下圖所示：方案一預(yù)計(jì)完成天數(shù)為：方案一預(yù)計(jì)完成天數(shù)為：4天天12小時(shí)。小時(shí)。 方案二（樁柱一體化施工）：施工

21、進(jìn)度計(jì)劃如下圖所示： 方案二預(yù)計(jì)完成天數(shù)為：方案二預(yù)計(jì)完成天數(shù)為：4天天7小時(shí)。小時(shí)。名稱名稱單樁完成所需的單樁完成所需的時(shí)間時(shí)間工程樁數(shù)工程樁數(shù)累計(jì)完成時(shí)間累計(jì)完成時(shí)間方案一（方案一（HPE直插法）直插法） 4 4天天12小時(shí)小時(shí)2727121121天天12小小時(shí)時(shí)方案二（樁柱一體化施方案二（樁柱一體化施工）工）4 4天天7小時(shí)小時(shí)2727115115天天21小小時(shí)時(shí)B.B.結(jié)論：綜合施工施工理論進(jìn)度對比：兩個(gè)方結(jié)論：綜合施工施工理論進(jìn)度對比：兩個(gè)方案完成案完成單樁所需時(shí)間差僅為單樁所需時(shí)間差僅為5小時(shí)小時(shí)，累計(jì)完累計(jì)完成成27根樁與鋼管柱施工后根樁與鋼管柱施工后，方案一比方案方案一比方案二

22、提前二提前5天天7小時(shí)完成小時(shí)完成所有樁與柱的施工任務(wù)。所有樁與柱的施工任務(wù)。C.方案一與方案二的方案一與方案二的經(jīng)濟(jì)性對比論證：經(jīng)濟(jì)性對比論證：方案一（HPEHPE直插法）的經(jīng)濟(jì)性分析：HPEHPE液壓垂直插入定位機(jī)屬于專利設(shè)備，目前在建筑市場上不多見，佛山南海一項(xiàng)大型公共建設(shè)項(xiàng)目中引用該定位工藝設(shè)備，據(jù)資料顯示，定位費(fèi)用在5 5至8 8萬元/ /鋼管柱。 該費(fèi)用已包含人工回填碎石保護(hù)費(fèi)用。應(yīng)用該專利設(shè)備定位，估算本工程定位費(fèi)用單價(jià)約為6.36.3萬元/ /鋼管柱。合計(jì)定位費(fèi)用為6.36.327=170.127=170.1（萬元）方案二（樁柱一體化施工）的經(jīng)濟(jì)性分析：鋼管柱定位費(fèi)用： 包干價(jià)

23、（以1400mm1400mm沖孔樁與鋼管柱一體化施工單價(jià)為例，包括的機(jī)械、人工、特制千斤頂定位器費(fèi)用）；計(jì)：1150011500元/ /鋼管柱。回填碎石臨時(shí)定位費(fèi)用：人工費(fèi)計(jì)：12001200元/ /鋼管柱；機(jī)械配合費(fèi)計(jì)：900900元/ /鋼管柱；該工藝費(fèi)用主控項(xiàng)目費(fèi)用計(jì)算方式：（鋼管柱定位費(fèi)+ +回填碎石臨時(shí)定位費(fèi)）鋼管柱數(shù)量= =（1.15+0.12+0.091.15+0.12+0.09）27=36.7227=36.72（萬元）C.結(jié)論：方案一與方案二費(fèi)用差價(jià)高達(dá)結(jié)論：方案一與方案二費(fèi)用差價(jià)高達(dá)133.38萬元萬元。HPEHPE液壓垂直插入定位機(jī)是高度機(jī)械化的現(xiàn)代化自動(dòng)定位設(shè)備，其功能優(yōu)

24、越、快速而精確定位、安全又有質(zhì)量保障。但目前，作為現(xiàn)代化定位設(shè)備的參考設(shè)備，其設(shè)備研發(fā)、使用成本過高。中小型鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)項(xiàng)目中應(yīng)用與推廣工作還有一定的阻力。綜合以上施工精度、工期以及經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)的分項(xiàng)論證結(jié)論，結(jié)果歸納如下表所示：名稱名稱方案一方案一（HPE直插法直插法）方案二方案二（樁柱一體化施（樁柱一體化施工）工）方案三方案三（原設(shè)計(jì)建議（原設(shè)計(jì)建議“插入鋼插入鋼管柱管柱”法施工）法施工）施工精度施工精度滿足規(guī)范要求滿足規(guī)范要求滿足規(guī)范要求滿足規(guī)范要求滿足規(guī)范要求滿足規(guī)范要求施工質(zhì)量施工質(zhì)量滿足規(guī)范要求滿足規(guī)范要求滿足規(guī)范要求滿足規(guī)范要求存在較大質(zhì)量隱患存在較大質(zhì)量隱患理論施工進(jìn)理論施工進(jìn)度

25、度121.5121.5日歷天日歷天116116日歷天日歷天 方案定位概方案定位概預(yù)算預(yù)算170.1170.1萬元萬元36.7236.72萬元萬元 3.2最佳方案的確認(rèn)最佳方案的確認(rèn) 經(jīng)過針對方案一、二、三的初步結(jié)論，從方案定位精度、施工進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行進(jìn)一步論證得出：一體化施工方案二-特制千斤頂組合定位器定位一體化施工方案為最佳施工方案。六、制定對策1. 關(guān)鍵工序確定關(guān)鍵工序確定沖孔樁與鋼管柱一體化施工工藝流程圖：一體化施工工藝流程動(dòng)畫演示：動(dòng)畫演示：鋼管柱樁基鋼筋籠沖孔樁孔液壓千斤頂定位器預(yù)定位預(yù)定位初定位定位器微調(diào)回填法校正回填法校正初定位下一頁垂直度監(jiān)控：兩臺(tái)全站儀平面成90度角布置。全

26、程監(jiān)測定位垂直度；混凝土料斗回填碎石鋼管柱內(nèi)砼頂升砼浮漿、雜質(zhì)從管口溢出！回填法校正回填法校正 綜合考慮工期、質(zhì)量、安全等因素確定了如下關(guān)鍵施工工序： （1)1)特制千斤頂進(jìn)行精確定位； （2)2)混凝土灌注至鋼管柱底; ; （3)3)鋼管柱與樁孔之間回填碎石兼測量監(jiān)控； （4)4)鋼管柱內(nèi)繼續(xù)澆筑砼至柱頂泛潔凈砼; ;2、繪制對策表、繪制對策表針對施工過程中的關(guān)鍵工序，小組成員采用“5 5W W1H”1H”的方法制定了具體的施工對策。 關(guān)鍵工序關(guān)鍵工序?qū)Σ邔Σ撸╳hat）目標(biāo)目標(biāo)（why）措施措施（how）地點(diǎn)地點(diǎn)（where）完成時(shí)間完成時(shí)間（when）執(zhí)行執(zhí)行（who）特制千特制千斤頂進(jìn)

27、斤頂進(jìn)行精確行精確定位定位；編制一體化施工編制一體化施工專項(xiàng)方案，特制專項(xiàng)方案，特制千斤頂組合定位千斤頂組合定位器、做好定位器器、做好定位器平臺(tái)硬化；平臺(tái)硬化；利用定位器，使利用定位器，使鋼管柱平面定位鋼管柱平面定位精度控制在精度控制在2mm以內(nèi)；把垂直度以內(nèi)；把垂直度控制在控制在H/1000以以內(nèi)；內(nèi)；提前做好定位器提前做好定位器使用平臺(tái)硬化；使用平臺(tái)硬化；入場復(fù)檢并試驗(yàn)入場復(fù)檢并試驗(yàn)千斤頂組件是否千斤頂組件是否正常；正常；施工現(xiàn)場施工現(xiàn)場2011年年10月月12日日周宇、周宇、吐爾洪太吐爾洪太.潘潘海爾丁，海爾丁，嚴(yán)運(yùn)龍嚴(yán)運(yùn)龍混凝土混凝土灌注至灌注至鋼管柱鋼管柱底底;現(xiàn)場焊接混凝土現(xiàn)場焊接

28、混凝土澆注專用卸料操澆注專用卸料操作平臺(tái)；作平臺(tái)；導(dǎo)管法澆注樁與導(dǎo)管法澆注樁與鋼管柱混凝土鋼管柱混凝土?xí)r，保證不出現(xiàn)時(shí)，保證不出現(xiàn)卡管、堵管、空卡管、堵管、空管等現(xiàn)象管等現(xiàn)象技術(shù)員檢驗(yàn)接管技術(shù)員檢驗(yàn)接管質(zhì)量利用測量繩質(zhì)量利用測量繩實(shí)測混凝土澆注實(shí)測混凝土澆注標(biāo)高；標(biāo)高；測算拆管時(shí)間，測算拆管時(shí)間，不得提前拆管；不得提前拆管；施工現(xiàn)場施工現(xiàn)場2011年年11月月20日日劉德?lián)P劉德?lián)P對策表（續(xù)）鋼管柱與鋼管柱與樁孔之間樁孔之間回填碎石回填碎石兼測量監(jiān)兼測量監(jiān)控；控；人工同步回填碎石，人工同步回填碎石，用測量繩實(shí)測回填用測量繩實(shí)測回填標(biāo)高。標(biāo)高。防止鋼管柱以防止鋼管柱以外部分樁基混外部分樁基混凝土與

29、鋼管柱凝土與鋼管柱內(nèi)混凝土一并內(nèi)混凝土一并頂升。頂升。在孔口提前備在孔口提前備料碎石，樁頂料碎石，樁頂混凝土達(dá)到設(shè)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后開始計(jì)標(biāo)高后開始同步回填碎石；同步回填碎石；施工現(xiàn)場施工現(xiàn)場2011年年11月月20日日謝偉玲謝偉玲李廣洪李廣洪鋼管柱內(nèi)鋼管柱內(nèi)繼續(xù)澆筑繼續(xù)澆筑砼至柱頂砼至柱頂泛潔凈砼泛潔凈砼;人工同步回填碎石人工同步回填碎石至灌注樁孔口。至灌注樁孔口。 鋼管柱上端溢鋼管柱上端溢出混凝土強(qiáng)度出混凝土強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。度要求。漿料顏色與進(jìn)漿料顏色與進(jìn)場混凝土顏色場混凝土顏色一致；塌落度一致；塌落度與先前澆注的與先前澆注的混凝土塌落度混凝土塌落度基本持平。基本持平

30、。施工現(xiàn)場施工現(xiàn)場2011年年11月月20日日王佛來王佛來關(guān)鍵工序?qū)Σ撸╳hat）目標(biāo)（why）措施（how）地點(diǎn)（where）完成時(shí)間（when）執(zhí)行（who）關(guān)鍵關(guān)鍵工序工序?qū)Σ邔Σ撸╳hat）目標(biāo)目標(biāo)（why）措施措施（how）地點(diǎn)地點(diǎn)（where）完成時(shí)間完成時(shí)間（when）執(zhí)行執(zhí)行（who）七、對策實(shí)施七、對策實(shí)施 1. 1. 實(shí)施一 特制千斤頂進(jìn)行精確定位; ; 編制沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工專項(xiàng)方案，并根據(jù)審批方案圖紙?zhí)刂魄Ы镯斀M合定位器、做好定位器平臺(tái)硬化. .圖圖7-1 模擬圖模擬圖圖圖7-2 特制千斤頂現(xiàn)場特制千斤頂現(xiàn)場圖圖7-3 施工現(xiàn)場全站儀施工現(xiàn)場全站儀復(fù)核平面定位

31、及復(fù)核平面定位及標(biāo)高標(biāo)高.圖圖7-4施工現(xiàn)場全站儀施工現(xiàn)場全站儀復(fù)核平面定位及復(fù)核平面定位及標(biāo)高標(biāo)高.實(shí)施一效果： 20122012年1010月2525日完成了地下室底板開挖工作，利用系統(tǒng)抽樣法對一體化施工的2323支鋼管柱抽選復(fù)測(G1#G23#(G1#G23#鋼管柱，分三組，每組抽選兩個(gè)鋼管柱進(jìn)行復(fù)測），復(fù)測數(shù)據(jù)如下：項(xiàng)目項(xiàng)目定位對軸線定位對軸線的偏移的偏移（毫米）（毫米）標(biāo)高偏標(biāo)高偏差（差（h h）（毫米（毫米）垂直度垂直度偏差偏差（）（毫米）（毫米）G1#G1#4 4-6-61313G6#G6#5 53 32121G9#G9#4 4-8-81616G13#G13#3 35 51111G

32、16#G16#5 5-7-72323G22#G22#3 3 5 51515實(shí)施二：為了確保一體化施工工藝中的樁與柱混凝土一體化澆注作業(yè)安全可靠，根據(jù)鋼管柱與定位器標(biāo)高，按照一體化施工方案措施內(nèi)容，現(xiàn)場焊接混凝土澆注專用卸料操作平臺(tái)，如圖所示：圖圖7-6用卸料操作平臺(tái)及頂部示意圖用卸料操作平臺(tái)及頂部示意圖 圖圖7-7現(xiàn)場卸料平臺(tái)的使用情況現(xiàn)場卸料平臺(tái)的使用情況 實(shí)施2 2效果：通過地基樁基礎(chǔ)及地下鋼管柱鉆芯法檢測，超聲波透射法檢測樁身完整性，受檢樁基樁身完整，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果見下表： 圖7-9 樁基抽芯檢測芯樣完整從鋼管柱內(nèi)側(cè)實(shí)施導(dǎo)管法澆注作業(yè)時(shí)，根據(jù)連通器原理，當(dāng)鋼管柱內(nèi)的混 凝土頂升至設(shè)計(jì)樁頂以上

33、時(shí)，鋼管柱外的樁頂混凝土也隨之一并頂升，使其保持鋼管柱內(nèi)、外的漿液面同步提升。為了防止管外混凝土超出設(shè)計(jì)標(biāo)，根據(jù)一體化施工方案對策，對管外混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，經(jīng)測量繩測量管外混凝土標(biāo)高確認(rèn)無誤后，將安排人工同步回填碎石，防止混凝土從鋼管柱外頂升。實(shí)施三：實(shí)施三： 鋼管柱與樁孔之間回填碎石兼測量監(jiān)控鋼管柱與樁孔之間回填碎石兼測量監(jiān)控; 實(shí)施三效果：經(jīng)過對策方案的順利交底與實(shí)施，防止頂升措施發(fā)揮效力，反壓碎石效果顯著，有效保護(hù)了沖孔灌注樁與鋼管柱水下節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量。圖圖7-11 回填效果顯著，成功壓住了樁頂混凝土?；靥钚Ч@著，成功壓住了樁頂混凝土。1. 1. 實(shí)施四 鋼管柱內(nèi)繼續(xù)澆筑砼至柱頂泛

34、潔凈砼; ;在一體化施工澆注現(xiàn)場，如何驗(yàn)證樁頂混凝土質(zhì)量？怎么區(qū)分樁頂混凝土及鋼管柱頂升混凝土與浮漿？這是一體化施工課題所面臨的問題，也是本課題要解決的問題。根據(jù)QCQC小組以小組成員“頭腦風(fēng)暴法”會(huì)議上提出問題與解決方法中，“浮漿也同步上升”理念是解決浮漿問題的關(guān)鍵所在。通過QCQC會(huì)議，進(jìn)一步優(yōu)化一體化施工方案，方案中明確提出，在施工現(xiàn)場通過人工同步回填碎石至孔口， 使鋼管柱內(nèi)混凝土順利頂升至地面以上的鋼管柱口，并從管口溢出。這是管內(nèi)浮漿的最佳排泄通道。通過目測溢出漿料的顏色，接近泥土顏色的漿料排盡后，觀察溢漿口是否有混凝土粗集料翻出，或無法確認(rèn)顏色及粗集料時(shí)盛取一些樣本混凝土，現(xiàn)場試驗(yàn)塌

35、落度，塌落度接近攪拌車進(jìn)場時(shí)的塌落度試驗(yàn)數(shù)據(jù)，則判斷樁頂混凝土及鋼管柱頂升混凝土預(yù)計(jì)能滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。 實(shí)施四的效果：通過一體化施工方案認(rèn)真實(shí)踐，達(dá)到了預(yù)期處置浮漿的目的，成功解決了“怎樣區(qū)分樁頂混凝土及鋼管柱頂升混凝土與浮漿？”難題。課題實(shí)踐成果對比圖詳看如下圖。圖圖7-14尚未硬化的溢出混凝土；尚未硬化的溢出混凝土； 圖圖 7-15達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)的管口混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)的管口混凝土八、效果檢查八、效果檢查1. 1. 目標(biāo)完成情況通過沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工創(chuàng)新與反復(fù)論證，利用定位原理，通過特制千斤頂組合定位器精確而快速完成定位工序。采用導(dǎo)管法澆注工藝，通過組合應(yīng)用，完成沖孔樁與鋼管

36、柱澆注工序。各項(xiàng)指標(biāo)的完成情況：課題名稱課題名稱沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工創(chuàng)新沖孔灌注樁與鋼管柱一體化施工創(chuàng)新項(xiàng)目項(xiàng)目規(guī)范要求、允許規(guī)范要求、允許偏差（毫米）偏差（毫米）現(xiàn)場完成情況現(xiàn)場完成情況鋼管柱定鋼管柱定位與垂直位與垂直度控制度控制平 面 定 位 ：平 面 定 位 ：5；垂直度：垂直度：H/1000H/1000，而且不，而且不應(yīng)大于應(yīng)大于25；標(biāo)高：；標(biāo)高：-8-85；鋼管柱長度鋼管柱長度H=23.05米，平面米，平面定位滿足設(shè)計(jì)要求，鋼管柱定位滿足設(shè)計(jì)要求，鋼管柱最大垂直度偏差滿足規(guī)范要最大垂直度偏差滿足規(guī)范要求。標(biāo)高偏差滿足設(shè)計(jì)要求。求。標(biāo)高偏差滿足設(shè)計(jì)要求。質(zhì)量質(zhì)量混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為為C45水下混凝土，水下混凝土，塌落度塌落度160220 ；通過鉆芯法檢測沖孔樁及鋼通過鉆芯法檢測沖孔樁及鋼管柱芯混凝土，檢測混凝土管柱芯混凝土，檢測混凝土抗壓強(qiáng)度值抗壓強(qiáng)度值45.754.2MPa，滿足設(shè)計(jì)要求；滿足設(shè)計(jì)要求