淤泥土質(zhì)高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力QC成果

1、提高深厚淤泥土質(zhì)高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力中鐵城建集團有限公司深圳地鐵項目QC小組二一七年十一月目 錄 HYPERLINK l _Toc15396 一、工程概況1 HYPERLINK l _Toc29934 二、QC小組概況2 HYPERLINK l _Toc7554 三、選擇課題3 HYPERLINK l _Toc30580 四、現(xiàn)狀調(diào)查5 HYPERLINK l _Toc30580 五、目標設(shè)定5 HYPERLINK l _Toc18268 六、原因分析7 HYPERLINK l _Toc2977 七、要因確認7 HYPERLINK l _Toc30645 HYPERLINK l _Toc1

2、2353 八、制定對策10 HYPERLINK l _Toc17842 九、對策實施11 HYPERLINK l _Toc21306 十、效果檢查14 HYPERLINK l _Toc30616 十一、鞏固措施18 HYPERLINK l _Toc546 十二、總結(jié)及下一步打算19 HYPERLINK l _Toc10156 十三、 實景圖20提高深厚淤泥土質(zhì)高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力工程概況序號項 目內(nèi) 容 1工程名稱深圳國際會展中心配套市政項目機場北輛段2建設(shè)單位深圳市地鐵集團有限公司3設(shè)計單位廣州地鐵設(shè)計研究院有限公司4監(jiān)理單位北京賽瑞斯國際工程咨詢有限公司5總承包單位中國鐵建股份有限公司

3、6承建單位中鐵城建集團有限公司7承包范圍運用庫內(nèi)包括：檢修庫、停車列檢棚、運轉(zhuǎn)綜合樓、輔助檢修用房、蓄電池間。建筑總面積為65694.23平方米，建筑高度9米，運用庫設(shè)置吹掃線、靜調(diào)線、定修線、臨修線、鏇輪線、試車線各1線，停車列檢線13線，周月檢線2線，共21線。8合同造價60189.5304萬元本工程位于寶安區(qū)，選址位于寶安機場以北，11號線機場北停車場以西的地塊內(nèi)。其中運用庫蓋體下部旋噴樁處理，高壓旋噴樁總數(shù)：2895根。施工計劃按由南向北分A-C軸及M-N軸兩條流水施工。高壓旋噴樁施工按照由南向北163軸往107軸方向進行推進。圖1.3 高壓旋噴樁施工分區(qū)圖QC小組概況2.1 QC小組

4、簡介 QC小組簡介表 表2.1小組名稱深圳地鐵項目QC小組課題類型現(xiàn)場型活動起始時間2017.08.052017.11.15注冊時間 2017.03.05小組人數(shù)9活動頻率12次注冊編號CJ(GZ)QC-17-22 平均年齡31課題注冊時間2017.07.20課題名稱提高深厚淤泥土質(zhì)高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力課題注冊編號CJ(GZ)QC-17-09 課題負責人性別年齡職務(wù)職稱組內(nèi)職務(wù)研究任務(wù)及分工全時率王俊河男47項目經(jīng)理/高級工程師組長主持研究方案、技術(shù)攻關(guān)、實施方案、100%鄒波男40項目總工/工程師副組長參與研究方案、技術(shù)攻關(guān)、實施方案100%張小軍男32項目副經(jīng)理/工程師組員參與研究方案

5、、技術(shù)攻關(guān)、實施方案100%謝穎男33項目副經(jīng)理/工程師組員參與研究方案、技術(shù)攻關(guān)、實施方案100%譚志勇男28項目副總工/助理工程師組員參與研究方案、實施方案75%張青港男24項目工程部/助理工程師組員參與研究方案、實施方案50%伍海濱男26項目工程部/助理工程師組員參與研究方案、實施方案50%徐海湊男25項目工程部/見習生組員參與研究方案、實施方案75%楊劍男22項目工程部/見習生組員參與研究方案、實施方案75%制表人：徐海湊制表時間：2017年7月25日2.2 QC小組活動計劃 2017年7月25日，小組制定提高深厚淤泥土質(zhì)高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力的活動計劃。QC小組活動計劃表 表2.2

6、三、選擇課題高壓旋噴注漿法施工受地質(zhì)條件因素影響大，不同土層的旋噴水泥漿螺旋成樁效果不一致，樁身的強度、完整性、樁徑的大小隨地質(zhì)環(huán)境的變化而變化。特別是要保證在3米以下高含水率的深厚淤泥土質(zhì)下的樁體芯樣無側(cè)限抗壓強度達到2.5Mpa且復(fù)合地基承載力特征值達到120KPa（S14mm），這無疑成為本工程的重難點。高壓旋噴樁屬隱蔽工程，控制措施不當，勢必影響地基承載力達不到設(shè)計要求，是本工程項目質(zhì)量管理的關(guān)鍵工序。企業(yè)目標是打造精品工程，確保優(yōu)質(zhì)工程，這要求所有分項工程質(zhì)量合格率要達到100，所以本工序也是其中重要組成部分。故成立此QC攻關(guān)小組，圍繞“提高深厚淤泥土質(zhì)高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力”課題

7、，以保證成樁質(zhì)量為目的進而展開活動。四、現(xiàn)狀調(diào)查現(xiàn)狀一：本項目基礎(chǔ)施工難度大，現(xiàn)狀地形起伏，地質(zhì)條件復(fù)雜，施工前現(xiàn)場為淤泥棄土場，場坪標高以下淤泥厚度在3-8米，且淤泥含水量極大，呈流塑狀分布，且砂層厚，加大了淤泥層成樁的難度?，F(xiàn)狀二：由于本項目位于淺海水陸交互相片區(qū),屬于臨近海的淤泥土質(zhì)區(qū)域,該區(qū)域地下水埋深較淺，水源豐富，東側(cè)福永河晝夜水位變化較大，潮汐水對地下水位有較大影響，從而對旋噴樁成樁質(zhì)量造成影響。2017年8月5日9月5日進行首批82根試驗段施工，水泥摻入量分別為120Kg/m（35根）、150Kg/m（47根），完成后，檢測單位、項目部質(zhì)檢員與監(jiān)理工程師一起對已完成試驗段情況進

8、行質(zhì)量檢查，檢查情況詳見下表： 試驗段質(zhì)量調(diào)查統(tǒng)計表（水泥摻入量為120Kg/m） 表4.1序號項目允許偏差（mm）檢查方法檢查點數(shù)合格點合格率（%）1樁徑500鋼尺量測10110.02垂直度（%）1經(jīng)緯儀量測10880.03抗壓強度（Mpa)2.5鉆芯取樣1000制表人：徐海湊制表時間：2017年10月5日 試驗段質(zhì)量調(diào)查統(tǒng)計表（水泥摻入量為150Kg/m） 表4.2序號項目允許偏差（mm）檢查方法檢查點數(shù)合格點合格率（%）1樁徑500鋼尺量測10880.02垂直度（%）1經(jīng)緯儀量測10990.03抗壓強度（Mpa)2.5鉆芯取樣101104承載力特征值（Kpa)120復(fù)合地基載荷試驗100

9、制表人：徐海湊制表時間：2017年10月5日 圖3.1 芯樣（水泥摻入量120Kg/m） 圖3.2 芯樣（水泥摻入量150Kg/m）從圖表中可以看出，28d試樁芯樣（水泥摻量120kg/m）抗壓強度無法滿足設(shè)計要求，因此沒有繼續(xù)進行壓板載荷試驗。只有小部分28d試樁芯樣（水泥摻量150kg/m）抗壓強度達到要求，但抗壓強度合格率和復(fù)合地基承載力特征值沒達到要求，所以必須再次進行試驗。調(diào)查結(jié)論：深厚淤泥土質(zhì)高壓旋噴樁質(zhì)量問題主要表現(xiàn)為強度（抗壓強度、復(fù)合地基承載力）和樁徑二個方面。為了確保深厚淤泥土質(zhì)高壓旋噴樁成樁質(zhì)量，就需要解決以上二個主要問題。五、目標設(shè)定 本工程質(zhì)量目標為：確保優(yōu)質(zhì)工程，爭

10、 創(chuàng)深圳市結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)金牛獎及廣東省雙優(yōu)工程，分項工程質(zhì)量合格率要達到100。 本QC小組目標為：高壓旋噴樁芯樣無側(cè)限抗壓強度達到2.5Mpa且復(fù)合地基承載力特征值達到120KPa（S14mm）。目標設(shè)定目標可行性分析素六、原因分析 表6-1 末端因素匯總表序號末端因素序號末端因素1未進行流量控制5鉆桿提升速度過快2噴嘴堵塞6深厚淤泥土質(zhì)3注漿壓力不足7水泥摻入量過小4鉆頭鉆進過快8潮汐動水影響 制表人：徐海湊制表時間：2017年11月26日 七、要因確認小組成員對末端因素匯總表中八條末端因素制定詳細的要因確認計劃，明確計劃內(nèi)容、方法、時間和責任人，列表如下：要因確認計劃表編號末端因素確認內(nèi)容確認

11、方法標準責任人完成時間1未進行流量控制跟蹤觀測其流量現(xiàn)場調(diào)查符合規(guī)范楊劍2017.8.302噴嘴堵塞檢查噴嘴現(xiàn)場調(diào)查無堵塞楊劍2017.9.13注漿壓力不足壓力是否達標現(xiàn)場讀數(shù)滿足壓力要求徐海湊2017.9.54鉆頭鉆進過快觀測進尺情況現(xiàn)場測試不影響成樁即可伍海濱2017.9.105鉆桿提升速度過快提升速度影響現(xiàn)場調(diào)查拌合均勻譚志勇2017.9.126淤泥土質(zhì)深厚不同厚度對樁芯情況現(xiàn)場測量抗壓強度達標張青港2017.9.187水泥摻入量過小水泥摻入量稍高的旋噴樁芯樣的抗壓強度現(xiàn)場驗證抗壓強度達標謝穎2017.9.208潮汐動水影響查復(fù)合速凝劑影響現(xiàn)場驗證抗壓強強度達標張小軍2017.9.20制

12、表人：伍海濱制表時間：2017年9月26日小組成員根據(jù)要因確認計劃進行了查閱資料、調(diào)查分析、現(xiàn)場驗證，從實際出發(fā)逐一進行了要因確認，確認過程如下：末端因素一：未進行流量控制驗證時間2017.8.30驗證人楊劍確認方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標準規(guī)范要求驗證情況2017年8月30日，小組成員楊劍現(xiàn)場配備變頻柜及數(shù)控顯示裝置進行監(jiān)控跟蹤觀測其流量，符合規(guī)范要求。結(jié)論非要因末端因素二：噴嘴堵塞驗證時間2017.9.1驗證人楊劍確認方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標準無堵塞驗證情況2017年9月1日，小組成員楊劍現(xiàn)場現(xiàn)場同樣場地重新旋噴，結(jié)果相同。結(jié)論非要因末端因素三：注漿壓力不足驗證時間2017.9.5驗證人徐海湊確認方法現(xiàn)場

13、調(diào)查驗證標準滿足壓力要求驗證情況2017年9月5日，小組成員徐海湊現(xiàn)場調(diào)查其他條件相同下，壓力不同，則樁身強度、樁徑和外觀均不同。結(jié)論要因末端因素四：鉆頭鉆進過快驗證時間2017.9.10驗證人伍海濱確認方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標準不影響成樁即可驗證情況2017年9月10日，小組成員伍海濱現(xiàn)場調(diào)查加快鉆頭鉆進速度和放慢鉆進速度情況下，結(jié)果均一樣。結(jié)論非要因末端因素五：鉆桿提升速度過快驗證時間2017.9.12驗證人譚志勇確認方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標準抗壓強度達標驗證情況2017年9月12日，小組成員譚志勇現(xiàn)場調(diào)查其他條件相同下，提升速度不同，則樁身強度、樁徑和外觀均不同。結(jié)論要因末端因素六：淤泥土質(zhì)深厚驗證

14、時間2017.9.18驗證人張青港確認方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標準抗壓強度達標驗證情況2017年9月18日，小組成員張青港現(xiàn)場調(diào)查查看外觀和抽芯檢測報告，發(fā)現(xiàn)不同土質(zhì)層樁身強度和完整性均不一樣結(jié)論要因末端因素七：水泥摻入量過小驗證時間2017.9.20驗證人謝穎確認方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標準抗壓強度達標驗證情況2017年9月20日，小組成員謝穎調(diào)查試驗報告現(xiàn)場水泥摻入量稍高的旋噴樁芯樣的抗壓強度明顯要比水泥摻入量稍底的要高。結(jié)論要因末端因素八：潮汐動水影響驗證時間2017.9.20驗證人張小軍確認方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標準抗壓強度達標驗證情況2017年9月20日，小組成員張小軍調(diào)查試驗報告現(xiàn)場相同水位添加復(fù)合速凝

15、劑和不添加速凝劑樁身質(zhì)量均不相同。結(jié)論要因經(jīng)過上述分析，我們最終確定了影響高壓旋噴樁成樁質(zhì)量的五個要因：注漿壓力不足、 鉆桿提升速度過快、深厚淤泥土質(zhì)、水泥摻入量過小、潮汐動水位影響。對以上要因，我們分別制定了對策。八、制定對策序號要因?qū)Σ撸╳hat）目標（why）措施（how）責任人（who）完成時間（when）實施地點（where）1注漿壓力不足提高漿壓增強樁身強度及完整性漿壓為20-22MPa，22-24MPa兩組工況對比取優(yōu)徐海湊2017.9.10現(xiàn)場2鉆桿提升速度過快設(shè)定幾種升速選優(yōu)尋找適合提升速度提升速度為1214cm/min，1416cm/min，1618cm/min，1820c

16、m/min進行對比施工譚志勇2017.9.20現(xiàn)場3深厚淤泥土質(zhì)采用淤泥土層復(fù)噴保證樁身完整，強度達標原位復(fù)噴張小軍2017.9.28現(xiàn)場4水泥摻入量過小選擇適合配比保證樁身強度及完整性水泥摻入量為150kg/m、190kg/m、230kg/m三組工況進行對照施工謝穎2017.10.7現(xiàn)場5潮汐動水影響添加復(fù)合速凝劑保證樁身強度及完整性通過使用速凝劑來減小水位變化對旋噴樁成樁的影響謝穎2017.10.8現(xiàn)場制表人：伍海濱制表時間：2017年10月09日九、對策實施實施對策一：增大注漿壓力1.水泥摻入量均為230kg/m但漿壓分別為20-22MPa，22-24MPa兩組工況進行對比施工。2.比較

17、樁體的抗壓強度和完整性。實施效果：通過檢測可以發(fā)現(xiàn)，水泥漿壓為22-24MPa組的樁身強度和完整性有明顯提高。 圖8.1漿壓讀數(shù)圖8.2 安裝鉆桿實施對策二：調(diào)整鉆桿提升速度1.提升速度為1214cm/min，1416cm/min，1618cm/min，1820cm/min進行對比施工。2.比較樁體的抗壓強度和完整性。實施效果：提升速度為1214cm/min的樁身強度和完整性相對較好。圖8.3 旋噴提升圖8.4拔管實施對策三：深厚淤泥土質(zhì)層高壓旋噴樁復(fù)噴1.對3米以下高含水率的深厚淤泥土質(zhì)層采取復(fù)噴的工藝。2.比較不同土層樁體的抗壓強度、完整性和復(fù)合地基承載力。實施效果：采用淤泥土層復(fù)噴的施工

18、工藝對淤泥土質(zhì)范圍的樁體強度有較大提升，能夠增加原土體破壞的有效強度，增加螺旋固結(jié)體的強度，促使復(fù)合地基的承載力大幅提升，改變淤泥土層因旋噴阻力過小，導(dǎo)致水泥漿液擴散的情況，確保樁體的整體完整性。圖8.5 壓板載荷試驗現(xiàn)場照片實施對策四：提高水泥摻入量1.設(shè)置水泥摻入量為150kg/m、190kg/m、230kg/m三組工況進行對照施工。2.比較樁體的抗壓強度、完整性和復(fù)合地基承載力。實施效果：水泥摻入量為230kg/m樁身抗強度和旋噴樁復(fù)合地基承載力均均符合規(guī)范要求。 圖8.6測水泥漿比重圖8.7水泥漿比重讀數(shù)實施對策五：減少潮汐動水影響添加復(fù)合速凝劑同一水位情況下，一組使用復(fù)合速凝劑，另外

19、一組不添加。2.比較兩組不同工況下樁體的抗壓強度、完整性和復(fù)合地基承載力。第一次試樁數(shù)據(jù)不達標，為此我們總結(jié)經(jīng)驗，咨詢專家，積極與業(yè)主、設(shè)計和勘察方溝通，在原有基礎(chǔ)上改進方案，進行了第二次試樁。（1）試樁地點：選擇B1-8區(qū)A軸西側(cè)和B3-7區(qū)，原因是受施工場地限制，兩地土層分布情況類似并且該地層在車輛段地質(zhì)情況中具有代表性，滿足同等工程地質(zhì)條件要求。（2）試樁時間安排：2017年10月4日2017年10月7日。（3）雙重管高壓旋噴樁設(shè)計情況：該段樁設(shè)計樁徑為0.5m，有效樁長為10m，樁間距為1.8m，水泥摻量分別為150Kg/m、190Kg/m和230Kg/m，試樁數(shù)量為12根。結(jié)合前面大

20、量試驗數(shù)據(jù)、查閱資料和規(guī)范可得，噴漿壓力為2224MPa經(jīng)濟可行，添加復(fù)合速凝劑，同時，對淤泥土質(zhì)層采用復(fù)噴工藝，進而確定如下試樁參數(shù)： 試樁擬采用的技術(shù)參數(shù) 表8.1水灰比水泥摻量提升速度鉆頭轉(zhuǎn)速噴漿壓力試樁根數(shù)Kg/mcm/minr/minMPa根115016182022244119014162022244123012142022244制表人：徐海湊 制表時間：2017年10月3日（4）樁基檢測：2017年11月4日開挖淺部樁頭檢查成樁效果。旋噴樁成樁樁徑滿足設(shè)計要求，成樁效果滿足要求。根據(jù)淺部樁頭開挖結(jié)果，對高壓旋噴樁進行鉆芯及復(fù)合地基載荷試驗。（5）監(jiān)測結(jié)果：通過對高壓旋噴樁施工過程中

21、沉降觀測，距施工樁02m地表隆起34mm，距施工樁24m地表隆起03mm，距施工樁大于4m地表無變化。實施效果：速凝劑減少了潮汐水對水泥固結(jié)影響，確保了樁身強度。十、效果檢查通過開挖淺部樁頭觀察，采用擬定施工參數(shù)形成的旋噴樁均勻性均滿足要求，根據(jù)淺部樁頭開挖結(jié)果，對高壓旋噴樁進行鉆芯及復(fù)合地基載荷試驗。 芯樣抗壓強度結(jié)果 表10.1 樁號水泥摻量（Kg/m）旋轉(zhuǎn)速度（r/min）提升速度（cm/min）噴漿壓力（MPa）取芯強度（0-1m）（MPa）取芯強度（1-8m）（MPa）取芯強度（8-10m）（MPa）試樁115020161822242.93.43.5試樁219020141622243

22、.43.54.2試樁323020121422244.24.65.4制表人：徐海湊 制表時間：2017年11月26日28d試樁芯樣（水泥摻量150kg/m、190kg/m和230kg/m）抗壓強度滿足設(shè)計要求。復(fù)合地基載荷試驗結(jié)果 表10.2 樁號水泥摻量（Kg/m）旋轉(zhuǎn)速度（r/min）提升速度（cm/min）噴漿壓力（MPa）復(fù)合地基承載力（KN）最大沉降量（mm）試樁11502016182224234104試樁2190201416222435181試樁32302012142224280010.57制表人：徐海湊 制表時間：2017年11月26日由表10.2可知, 試樁3大于設(shè)計復(fù)合地基承載

23、力2160KN，符合設(shè)計要求(具體檢測數(shù)據(jù)見報告)。10.1 抽芯及檢測報告圖10.1 試樁1芯樣圖10.2 試樁2芯樣圖10.3 試樁3芯樣圖10.4 市檢測站鉆取的芯樣（經(jīng)打磨）10.2 復(fù)合地基載荷試驗及檢測報告圖10.7 水泥摻量150kg/m的試樁壓板試驗檢測報告圖10.8 水泥摻量190kg/m的試樁壓板試驗檢測報告圖10.9 水泥摻量230kg/m的試樁壓板試驗檢測報告經(jīng)過檢測，對于本項目的深厚淤泥土質(zhì)下，在高壓旋噴樁旋轉(zhuǎn)速度為20r/min，提升速度為1214cm/min，水泥摻入量為230Kg/m施工參數(shù)下，成樁效果最佳，并且水泥摻入量為230Kg/m的高壓旋噴樁樁身抗壓強度、復(fù)合地基承載力均符合要求，同時完整性較好，說明活動成果有效，在上述的施工參數(shù)下能有效提高深厚淤泥土質(zhì)高壓旋噴樁復(fù)合地基承載力。因此，小組的目標已經(jīng)實現(xiàn)。 社會效益：高壓旋噴樁質(zhì)量合格率提高得到了建設(shè)單位和監(jiān)理的好評，同時展現(xiàn)了我公司的技術(shù)水平，提高我單位的聲譽。 工期效益：通過本次QC活動，項目部樁基工程工藝技術(shù)得到顯著提高，大大減少返工率，使得工期滿足建設(shè)單位要求。十一