T攻克長(zhǎng)螺旋泵壓CFG樁成樁技術(shù)難題QC成果

中鐵局集團(tuán)有限公司

預(yù)祝本次成果發(fā)布會(huì)

圓滿成功！攻克——長(zhǎng)螺旋泵壓CFG樁成樁技術(shù)難題中鐵局集團(tuán)工程有限公司洲項(xiàng)目部QC小組發(fā)布人：一、課題概況1、工程概況

武漢大橋北岸引橋TZQ-1標(biāo)工程由中鐵局承建，是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)工程。其中由諶家磯左、右線橋引入的諶家磯火車站工程中包含2.2公里路基施工。該段路基地處京廣線左右兩側(cè)，原為大面積魚(yú)塘，地下水豐富，為深厚層軟土地基。軟土屬層具有海積灘涂的性質(zhì)，平均含水量達(dá)到80%以上，壓縮性之高，強(qiáng)度之低全國(guó)罕見(jiàn)。軟土層內(nèi)多黏土、粗砂等透鏡體夾層且分部不均，變化較大。設(shè)計(jì)軟基處理方法為CFG樁復(fù)合地基加固。樁間距在1.5米－2.0米之間。2、名詞解釋CFG樁——即CementFlyashGravelPlie（水泥粉煤灰碎石樁），它是近年來(lái)采用的一種新的地基處理方法。由碎石、石屑、粉煤灰摻適量水泥拌合，用振動(dòng)沉管打樁機(jī)或者長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)泵送形成的具有可變粘結(jié)強(qiáng)度的一種樁形。適用于處理粘性土、粉土、砂土和其它類型的素填土。CFG樁復(fù)合地基通過(guò)在樁和基礎(chǔ)間設(shè)置柔性辱墊層，人為地提供了樁頂向上刺入的條件，調(diào)整了樁土之間的應(yīng)力比，使樁間土的承載力得到充分發(fā)揮，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的目的。

在國(guó)外，稱之為CFA工法樁(ContinuousFlightAugerPile)，可譯為鉆孔泵壓樁，在法、英、意、德、美等國(guó)家比較流行。3、小組介紹

本小組成立于2005年10月，曾經(jīng)實(shí)施過(guò)對(duì)擴(kuò)底樁成孔技術(shù)的攻關(guān)，并獲得2006年度國(guó)家優(yōu)秀QC小組二等獎(jiǎng)。小組成員共計(jì)11人，平均年齡28歲，均接受過(guò)48小時(shí)TQM教育。QC小組名稱大橋項(xiàng)目部QC小組課題名稱攻克長(zhǎng)螺旋泵壓CFG樁成樁技術(shù)難題小組類型現(xiàn)場(chǎng)攻關(guān)型成立日期2005年10月活動(dòng)日期2007年9月10日—2007年11月15日注冊(cè)編號(hào)QC-總公司－天興州－01－2005QC教育時(shí)間48小時(shí)QC小組成簡(jiǎn)介序號(hào)姓名性別學(xué)歷年齡職務(wù)組內(nèi)職務(wù)分工1男大本33項(xiàng)目經(jīng)理組長(zhǎng)小組總指揮2男大本28總工副組長(zhǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)3男大本26安質(zhì)部長(zhǎng)副組長(zhǎng)方案策劃4男大本26工程部長(zhǎng)組員協(xié)助實(shí)施5男大本26試驗(yàn)室主任組員測(cè)量及檢驗(yàn)6男大本24助理工程師組員方案實(shí)施7男大本28助理工程師組員方案實(shí)施8男大本24助理工程師組員方案實(shí)施9男大本27助理工程師組員方案實(shí)施10男大本29助理工程師組員方案實(shí)施11女大本31助理工程師組員資料整理

小組概況及小組成員簡(jiǎn)介表1

制表：張伍時(shí)間：2005年10月2日

4、選題理由

１）確保公司“科學(xué)管理、持續(xù)改進(jìn)、確保質(zhì)量、滿足用戶”的質(zhì)量方針目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。２）天興洲大橋工程為國(guó)家重點(diǎn)工程，質(zhì)量起點(diǎn)要求高，合同目標(biāo)為魯班獎(jiǎng)。３）CFG樁復(fù)合地基加固軟弱基礎(chǔ)，特別是在既有重點(diǎn)干線鐵路旁施工，具有較高的研究?jī)r(jià)值，通過(guò)對(duì)不同施工區(qū)段量測(cè)，可以積累重要的研究數(shù)據(jù)，為今后既有線旁同類工程施工提供經(jīng)驗(yàn)。

二、現(xiàn)狀調(diào)查

我項(xiàng)目部施工的長(zhǎng)螺旋泵送CFG樁數(shù)量為192000米，8200余根。2007年5月進(jìn)行了工藝性4根試樁，6月份進(jìn)行檢測(cè)，樁體強(qiáng)度（抽芯試驗(yàn)）和樁身完整性（低應(yīng)變檢測(cè)）均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。７月２３日開(kāi)始正式施工CFG樁，施工中CFG樁出現(xiàn)竄孔現(xiàn)象。8月22日對(duì)前期施工的CFG樁進(jìn)行了低應(yīng)變檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明大部分樁身質(zhì)量完好，但小部分CFG樁體出現(xiàn)樁頭松散、淺層斷樁、縮頸等現(xiàn)象，具體現(xiàn)狀因素如下：影響CFG樁成樁質(zhì)量因素表2

序號(hào)不合格項(xiàng)目頻數(shù)（次）累計(jì)頻數(shù)（次）頻率（%）累計(jì)頻率（%）1淺層斷樁404040402樁頭松散307030703縮頸158515854竄孔5905905樁頭空芯5955956擴(kuò)孔，充盈系數(shù)大于1.４51005100繪圖：時(shí)間：2007年8月25日根據(jù)以上調(diào)查查表繪制出影影響CFG樁成樁質(zhì)量問(wèn)問(wèn)題排列圖如如下：CFABDE02040801006002040608010040%70%85%90%95%頻數(shù)（次）N=100頻率（%）繪圖：時(shí)時(shí)間：2007年8月25日?qǐng)D圖1其中，A—淺層斷樁B—縮頸C—樁頭松散D—竄孔E—樁頭空芯F—擴(kuò)孔，充盈系系數(shù)大于1.４從排列圖上可可以看出，A項(xiàng)目淺層斷樁樁和B項(xiàng)目縮頸的累累計(jì)頻率將近近80%，是影響CFG樁成樁質(zhì)量的的主要原因，，是亟待解決決的質(zhì)量問(wèn)題題。三、設(shè)定目標(biāo)標(biāo)1、QC小組活動(dòng)目標(biāo)標(biāo)：為了保證工程程質(zhì)量和后期期的使用安全全，圓滿完成成施工任務(wù)，，充分展示我我公司的實(shí)力力，我們提出出此次的活動(dòng)動(dòng)目標(biāo)為：保證CFG樁施工質(zhì)量，，CFG樁工后單樁復(fù)復(fù)合地基承載載力合格率100%，低應(yīng)變檢測(cè)測(cè)優(yōu)良率95%以上。2、目標(biāo)的可行行性分析：1）、QC小組成員幾乎乎由施工一線線的技術(shù)主管管、技術(shù)骨干干、施工負(fù)責(zé)責(zé)人組成，業(yè)業(yè)務(wù)技能熟練練，為本次攻攻關(guān)奠定了良良好的基礎(chǔ)；；2）、本小組成成員學(xué)歷高、、年紀(jì)輕、責(zé)責(zé)任心強(qiáng)，并并且已經(jīng)有了了攻克擴(kuò)底樁樁施工難題的的經(jīng)驗(yàn)，具備備了較強(qiáng)的攻攻關(guān)能力；3)、小組成員把把握了影響CFG樁質(zhì)量控制的的關(guān)鍵因素，，全體小組成成員對(duì)完成本本次活動(dòng)的目目標(biāo)信息十足足?；谝陨蠋追椒矫嬉蛩兀椅覀冋J(rèn)為只要要QC小組成員科學(xué)學(xué)組織，認(rèn)真真工作，對(duì)既既有線長(zhǎng)螺旋旋CFG樁施工質(zhì)量控控制一定能夠夠?qū)崿F(xiàn)。四、原因分析析明確目標(biāo)以后后，小組成員員集思廣益，，通過(guò)頭腦風(fēng)風(fēng)暴法對(duì)造成成CFG樁成樁質(zhì)量的的原因進(jìn)行了了分析，最后后歸納如下：：CFG樁淺層斷樁機(jī)人料環(huán)認(rèn)識(shí)不足，操作人員責(zé)任心不強(qiáng)操作人員經(jīng)驗(yàn)不足，培訓(xùn)不到位CFG樁鉆機(jī)移動(dòng)過(guò)程中的碾壓清泥機(jī)械行走時(shí)的碾壓混凝土質(zhì)量不合格截除樁頭時(shí)對(duì)下部擾動(dòng)拔管速度過(guò)快打樁順序不當(dāng)工作墊層擠土效應(yīng)法繪圖人：圖2縮頸機(jī)人料法環(huán)認(rèn)識(shí)不足，操操作人員責(zé)任任心不強(qiáng)操作人員經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)不足，培訓(xùn)訓(xùn)不到位CFG樁鉆機(jī)移動(dòng)過(guò)過(guò)程中的碾壓壓清泥機(jī)械行走走時(shí)的碾壓混凝土自身壓壓力不足打樁順序不當(dāng)當(dāng)工作墊層擠土土效應(yīng)混凝土下坐引引起繪圖人：圖圖3五、要因確定定從因果分析圖圖上可以看出出，引起淺層層斷樁和縮頸頸的的末端因因素共有12條，小組成員員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)驗(yàn)證及調(diào)查分分析確定要因因：序號(hào)末端因素確認(rèn)方法確認(rèn)情況負(fù)責(zé)人是否要因1認(rèn)識(shí)不足，操作人員責(zé)任心不強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查所有職工都簽訂了目標(biāo)管理責(zé)任書非要因2操作人員經(jīng)驗(yàn)不足，培訓(xùn)不到位現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查職民工都進(jìn)行了崗前培訓(xùn)，并進(jìn)行了徹底檢查和落實(shí)非要因3CFG樁鉆機(jī)移動(dòng)過(guò)程中對(duì)未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度樁體的碾壓現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查鉆進(jìn)移動(dòng)過(guò)程中對(duì)未達(dá)到強(qiáng)度的CFG樁有碾壓現(xiàn)象要因4挖掘機(jī)和裝載機(jī)對(duì)未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度樁體的碾壓現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查在清除鉆孔出土期間，挖掘機(jī)對(duì)樁體存在碾壓現(xiàn)象要因5混凝土質(zhì)量不合格現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查通過(guò)對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試，混凝土質(zhì)量良好非要因要因確認(rèn)表表三序號(hào)末端因素確認(rèn)方法確認(rèn)情況負(fù)責(zé)人是否要因6拔管速度過(guò)快現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查通過(guò)拔管時(shí)間的測(cè)算，遠(yuǎn)大于工藝性試驗(yàn)確定的參數(shù)要因7打樁順序不合理現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查，CFG樁施打順序和施工組織設(shè)計(jì)上不符合要因8工作墊層的擠土效應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)區(qū)平臺(tái)由填土形成，對(duì)上部樁體有擠壓非要因9混凝土自身壓力不足現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查混凝土泵送過(guò)程中下料時(shí)間與工藝性試驗(yàn)參數(shù)基本吻合非要因10截除樁頭時(shí)對(duì)下部的擾動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查對(duì)截除樁頭過(guò)程進(jìn)行了盯控，某些施工人員存在違規(guī)作業(yè)現(xiàn)象要因11混凝土下坐引起現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查樁體混凝土充盈系數(shù)和工藝性試驗(yàn)確定的參數(shù)基本吻合非要因制表：張伍時(shí)時(shí)間間：2007年8月26通過(guò)以上分析析：我們小組組得出影響CFG樁質(zhì)量的因素素有如下5條：1、CFG樁鉆機(jī)移動(dòng)過(guò)過(guò)程中對(duì)未達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度度樁體的碾壓壓2、推土機(jī)和裝裝載機(jī)對(duì)未達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度度樁體的碾壓壓3、拔管速度過(guò)過(guò)快4、打樁順序不不合理5、截除樁頭時(shí)時(shí)對(duì)下部樁身身擾動(dòng)六、制定對(duì)策策為了保證小組組活動(dòng)的成功功，小組針對(duì)對(duì)分析得出的的主要原因，，召開(kāi)了“諸諸葛亮”會(huì)，，針對(duì)提出的的5個(gè)要因，制定定了以下對(duì)策策：序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點(diǎn)負(fù)責(zé)人時(shí)間1鉆機(jī)移動(dòng)中對(duì)樁體的碾壓防止鉆機(jī)對(duì)未達(dá)到強(qiáng)度的樁體直接碾壓杜絕鉆機(jī)碾壓造成斷樁指派專人對(duì)鉆機(jī)移機(jī)過(guò)程監(jiān)護(hù)施工現(xiàn)場(chǎng)2007年8月26日2推土機(jī)和裝載機(jī)碾壓防止推土機(jī)和裝載機(jī)對(duì)未達(dá)到強(qiáng)度的樁體直接碾壓杜絕推土機(jī)裝載機(jī)碾壓造成斷樁對(duì)樁位上出土采用人工清泥，機(jī)械在布樁范圍外作業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)2007年8月26日3拔管速度過(guò)快把拔管速度控制在確定的范圍內(nèi)按工藝性參數(shù)確定的參數(shù)拔管對(duì)鉆機(jī)司機(jī)進(jìn)行技術(shù)交底，拔管速度控制在1.5—2.0米/min施工現(xiàn)場(chǎng)2007年8月26日4打樁順序不合理造成竄孔制定合理的施打順序保證已打樁具有一定的強(qiáng)度后再打相鄰部分盡量擴(kuò)大樁距，采取隔行跳打方式施工現(xiàn)場(chǎng)2007年8月26日5截除樁頭時(shí)對(duì)下部的擾動(dòng)對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底杜絕操作人員鑿除樁頭時(shí)將淺層樁體折斷把正確的鑿樁工藝教授給作業(yè)人員施工現(xiàn)場(chǎng)2007年9月5日對(duì)策表表表4制表：張伍時(shí)時(shí)間：2007年9月8日七、實(shí)施對(duì)對(duì)策根據(jù)以上對(duì)對(duì)策表，我我們QC小組全體成成員及時(shí)召召開(kāi)了會(huì)議議，認(rèn)真總總結(jié)了詳細(xì)細(xì)的施工措措施，并于于2007年8月26日開(kāi)始分頭頭實(shí)施。實(shí)施一：指指派專人對(duì)對(duì)CFG樁基進(jìn)行““一人一機(jī)機(jī)”監(jiān)控從2007年8月26日，施工員員、技術(shù)人人員各司其其職，對(duì)CFG鉆機(jī)移機(jī)施施進(jìn)行全過(guò)過(guò)程盯控，，指揮鉆機(jī)機(jī)操作手進(jìn)進(jìn)行移機(jī)作作業(yè)，避免免了對(duì)尚在在凝固期內(nèi)內(nèi)CFG樁的碾壓。。效果：避免免了鉆機(jī)移移動(dòng)時(shí)的碾碾壓，消除了對(duì)CFG樁的破壞。。實(shí)施二：采采用人工工清泥配合合機(jī)械施工工對(duì)CFG樁的鉆孔出出泥，采用用人工將其其清除到已已達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度的CFG樁區(qū)域或挖挖掘機(jī)大臂臂能直接觸觸及之處。。效果：避免免了挖掘機(jī)機(jī)、裝載機(jī)機(jī)對(duì)未到齡齡期的CFG樁碾壓，消消滅了機(jī)械械對(duì)CFG樁淺層斷樁樁的因素。。實(shí)施三：按按工藝性試試驗(yàn)確定的的拔管速率率進(jìn)行作業(yè)業(yè)拔管速率太太快導(dǎo)致樁樁徑偏小或或縮頸斷樁樁，而拔管管速率過(guò)慢慢又會(huì)造成成水泥漿分分布不勻，，樁頂浮漿漿過(guò)多，樁樁身強(qiáng)度不不足和形成成混和料離離析現(xiàn)象，，導(dǎo)致樁身身強(qiáng)度不足足。通過(guò)對(duì)對(duì)前期施工工的CFG樁拔管速率率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)，發(fā)現(xiàn)其其大都在2.５—3.0米/min,大于工藝性性試驗(yàn)確定定參數(shù)的1.5—2.0米/min的拔管速率率。項(xiàng)目部部組織技術(shù)術(shù)部、安質(zhì)質(zhì)部重新對(duì)對(duì)作業(yè)人員員進(jìn)行了工工藝參數(shù)交交底，禁止止施工中鉆鉆桿反插，，對(duì)人員進(jìn)進(jìn)行了專門門授課培訓(xùn)訓(xùn)。效果：將拔拔管速率控控制在工藝藝性試驗(yàn)確確定的范圍圍內(nèi)，避免免了因拔管管速率過(guò)快快造成的淺淺層斷樁、、縮頸。實(shí)施四：制制定合理施施打順序。。經(jīng)調(diào)查，原原施打工序序是是在飽飽和軟土成成樁時(shí)，已已打樁強(qiáng)度度尚未形成成，就開(kāi)始始施工旁邊邊新樁位，，造成新打打樁對(duì)已打打樁擠壓，，產(chǎn)生縮頸頸、甚至斷斷樁，后來(lái)來(lái)采取隔一一打一或隔隔二打一，，把施工間間距拉大，，在已打樁樁凝固后再再打相鄰樁樁。避免了了樁體之間間的相互擠擠壓。效果：采取取隔行跳打打方式，增增加了樁間間距，減小小了新樁對(duì)對(duì)舊樁的擠擠壓，從而而降低了竄竄孔、縮頸頸的可能性性。實(shí)施五：按按技術(shù)交底底進(jìn)行截樁樁CFG樁達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)強(qiáng)度，清清槽后人工工截樁，采采用3根鋼釬間隔隔120度，沿徑向向楔入樁體體，直至上上部樁體斷斷開(kāi)，嚴(yán)禁禁硬扳硬折折，樁頂采采用小釬修修平；同時(shí)時(shí)對(duì)因剔樁樁造成的樁樁頂開(kāi)裂、、斷裂，按按樁基混凝凝土接樁規(guī)規(guī)定，斷面面鑿毛，刷刷素水泥漿漿后用高一一級(jí)混凝土土填補(bǔ)并振振搗密實(shí)。。效果：避免免了因鑿除除樁頭過(guò)程程中對(duì)樁身身的破壞，，對(duì)成品起起到了較好好的保護(hù)。。八、效果檢檢查1、質(zhì)量效益益：經(jīng)過(guò)QC小組成員和和廣大參戰(zhàn)戰(zhàn)施工人員員的艱苦努努力，使CFG樁淺層斷樁樁、縮頸問(wèn)問(wèn)題得到了了較好的解解決?；顒?dòng)動(dòng)前所施工工的CFG樁部分存在在淺層斷樁樁、縮頸等等缺陷，活活動(dòng)后經(jīng)過(guò)過(guò)檢測(cè)部門門檢測(cè)，CFG樁單樁承載載力和復(fù)合合地基承載載力均超過(guò)過(guò)設(shè)計(jì)值1０個(gè)點(diǎn)以上上，低應(yīng)變變檢測(cè)結(jié)果果樁身完整整性優(yōu)良率率達(dá)到98%以上。2、技術(shù)效效益：通過(guò)QC小組成員的的攻關(guān)，較較好的解決決了CFG樁在軟土層層中成樁質(zhì)質(zhì)量差，易易出現(xiàn)淺層層斷樁和縮縮頸的質(zhì)量量缺陷，使使本項(xiàng)目部部人員進(jìn)一一步學(xué)習(xí)了了現(xiàn)行施工工規(guī)范，進(jìn)進(jìn)一步明確確了各項(xiàng)操操作規(guī)程，，提高了技技術(shù)人員的的業(yè)務(wù)能力力和操作技技能，積累累了豐富的的CFG樁施工工經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，為為我們們以后后在同同類工工程中中的施施工提提供了了堅(jiān)實(shí)實(shí)的技技術(shù)保保障。。3、社會(huì)會(huì)效益益：通過(guò)ＱＱＣ活活動(dòng)，，我們們職工工得到到了一一個(gè)很很好的的學(xué)習(xí)習(xí)和鍛鍛煉機(jī)機(jī)會(huì)，，提高高了積積極性性和責(zé)責(zé)任心心，同同時(shí)工工程質(zhì)質(zhì)量得得到了了主管管部門門、業(yè)業(yè)主、、監(jiān)理理單位位的好好評(píng)，，樹(shù)立立了企企業(yè)的的形象象，提提高了了企業(yè)業(yè)的知知名度度。九、總總結(jié)鞏鞏固為了鞏鞏固本本次QC活動(dòng)成成果，，使今今后我我單位位及其其兄弟弟單位位在CFG樁施工工方面面有所所借鑒鑒，QC小組成成員進(jìn)進(jìn)行了了總結(jié)結(jié)和研研討，，特制制定了了以下下鞏固固措施施：1、QC小組成成員對(duì)對(duì)活動(dòng)動(dòng)記錄錄進(jìn)行行了整整理和和充實(shí)實(shí)，編編寫了了《既有線線旁長(zhǎng)長(zhǎng)螺旋旋泵壓壓CFG樁施工工工法法》，該工工法在在2007年被河河南省省評(píng)定定為省省級(jí)工工法，，工法法編號(hào)號(hào)：GZSGF07-07-10。同時(shí)時(shí)QC小組成成員編編寫了了《既有線線旁長(zhǎng)長(zhǎng)螺旋旋泵壓壓CFG樁作