某大廈核心筒下根密集群樁施工質(zhì)量控制

PAGE前言福州市高層建筑的樁基通常采用鉆孔灌注樁與預(yù)制樁兩種類型樁，相對來說，工程造價偏低的預(yù)制樁更廣泛地應(yīng)用于高層建筑物基礎(chǔ)中。但隨著建筑物日趨高、重、大，基樁也越來越長，樁直徑（或邊長）越來越大，樁間距也越來越密，則樁基工程施工質(zhì)量問題亦更突出和復(fù)雜。然而相對于上部結(jié)構(gòu)而言，地基基礎(chǔ)的施工質(zhì)量安全具有更大的隱蔽性，存在更多的不確定性和隱患。所以，預(yù)制樁特別是密集群樁的施工質(zhì)量控制必須引起足夠的重視。一、工程概況福州xx指揮中心大樓位于福州市五一南路，總建筑面積為45002m2，總高度99.75m。本大樓為二十五層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，局部采用鋼結(jié)構(gòu)。本工程樁基礎(chǔ)采用500mm×500mm靜壓鋼筋混凝土預(yù)制方樁基礎(chǔ)，大樓核心筒下均為密集群樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)工程設(shè)計概況詳見表1-1。樁基礎(chǔ)工程設(shè)計概況表表1-1樁徑（mm）總樁數(shù)（根）有效樁長約（mm）單樁豎向載力設(shè)設(shè)計值（KN）混凝土強度等級級500×5000595223200C45本大樓核心筒下均為群樁基礎(chǔ)，以承臺ZT77為例。承臺ZT77主要數(shù)據(jù)詳見表1-2，承臺ZT77下樁基平面布置圖見圖1-1。承臺ZT77主要數(shù)據(jù)表表1-2ZT77面積（m×m）總樁數(shù)（根）樁徑（mm）樁間距（m）18.5×111.177500×50001.75制表人：吳秀敏時間：2005.11.28圖1-1承臺ZT77下樁基平面布置圖制圖人：吳秀敏時間：2005.11.28二、QC小組簡介（一）小組概況（見表2-1）QC小組概況表表2-1小組名稱成立時間注冊編號RJZ：20005-0996-1002#小組人數(shù)10人課題類型攻關(guān)型活動頻數(shù)2.5次/月TQC教育28小時/人合理化建議采納實施4條三、課題選擇（一）提出難點本工程預(yù)制方樁均在工地現(xiàn)場預(yù)制，總樁數(shù)為595根（截面500mm×500mm，樁長25m），其中核心筒下較大群樁基礎(chǔ)中有152根，占25.6%。核心筒下樁基礎(chǔ)布置圖如下：核心筒處剪力墻核心筒處剪力墻（二）課題調(diào)查密集群樁基礎(chǔ)一般應(yīng)用于高層建筑核心筒及橋梁大墩承臺下，我司在本工程中首次接觸到如此密集樁基礎(chǔ)施工。小組成員從眾多渠道收集有關(guān)信息，具體統(tǒng)計情況見表3-1。密集群樁施工質(zhì)量事故調(diào)查表表3-1工程名稱工程相關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量事故我國某核電站排排洪溝擋潮潮閘閘基閘基布置長188m，樁基基斷面4000mm××400mmm，預(yù)制制樁共175根。126根斷樁，基基樁斷開，縫縫隙可達440mm，承承載力損失失達80%。某地一銀行辦公樓大面積整體承臺臺，樁徑3380mmm，部分樁樁距1.55m，總樁樁數(shù)80根。樁檢測發(fā)現(xiàn)存在在缺陷樁達達30%（24根），5根斷樁。某地一職工集資樓樁基為條形分布布，樁徑3380mmm，樁距約約1.5mm，總樁數(shù)90根。斷樁9根，其它缺陷樁樁18根，兩項項占全部樁樁的30%。制表人：林清時間：2005.12.13（二）選題理由國內(nèi)密集群樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量事故屢見不鮮，有的事故率竟達到70%以上。國內(nèi)密集群樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量事故屢見不鮮，有的事故率竟達到70%以上。本工程總樁數(shù)為595根，其中核心筒下群樁基礎(chǔ)占30%左右，且樁密又多，有77根、45根、30根等。理由一、形勢嚴峻理由二、質(zhì)量目標(biāo)理由三、任務(wù)艱巨課題提出確保核心筒下77根密集群樁施工質(zhì)量本工程是市重點工程，公司在開工伊始即定為爭創(chuàng)魯班獎工程，工程質(zhì)量要求極高。本工程是市重點工程，公司在開工伊始即定為爭創(chuàng)魯班獎工程，工程質(zhì)量要求極高。四、PDCA循環(huán)P-1、現(xiàn)狀調(diào)查根據(jù)上述課題調(diào)查的密集群樁數(shù)共345根，發(fā)生質(zhì)量事故的為177根，經(jīng)分類、統(tǒng)計，繪成統(tǒng)計表、排列圖（見表4-1，圖4-1）。密集群樁施工質(zhì)量事故統(tǒng)計表表4-1序號問題頻數(shù)（根）累計頻數(shù)（根）累計百分比（%%）1斷樁14014079.12樁身上抬1515587.63樁身傾斜816392.14樁位位移超標(biāo)616995.55樁頂碎裂517498.36其他31771007合計177圖4-1密集群樁施工質(zhì)量事故排列圖上述圖表顯示：影響密集群樁施工質(zhì)量的主要問題是斷樁，占總頻率的79.1%。P-2、設(shè)定目標(biāo)小組提出本次活動目標(biāo)：1、Ⅰ類樁達95%以上，不出現(xiàn)Ⅲ、Ⅳ類樁；2、承載力100%滿足設(shè)計要求。P-3、目標(biāo)設(shè)定值依據(jù)課題目標(biāo)可行性論證理論預(yù)測水平對比其它方面從調(diào)查數(shù)據(jù)上分析，若解決了斷樁的主要問題，剩下的其他問題中能影響樁完整性的最多僅有8點，則Ⅰ課題目標(biāo)可行性論證理論預(yù)測水平對比其它方面從調(diào)查數(shù)據(jù)上分析，若解決了斷樁的主要問題，剩下的其他問題中能影響樁完整性的最多僅有8點，則Ⅰ類樁可達〔348-8〕÷345=97.7%，超過目標(biāo)值95%。案例1：東營黃河6根群樁施工中，經(jīng)全部低應(yīng)變檢測，Ⅰ類樁206根，達100%。案例2：北主塔樁基131根超長群樁，經(jīng)全部低應(yīng)變檢測，Ⅰ類樁131根，達100%。案例3：市奧林匹克中心體育場基礎(chǔ)為PHC管樁，總樁數(shù)3962根，多數(shù)為群樁，低應(yīng)變680根Ⅰ類樁673根，達99%。目標(biāo)可行公司領(lǐng)導(dǎo)對本工程高度重視，小組成員的能力水平相對較高，對完成目標(biāo)有強烈的愿望和信心。P-4、原因分析針對影響密集群樁施工質(zhì)量的主要問題斷樁，小組成員對其進行原因分析，作系統(tǒng)圖（見圖4-2）。砼未按配合比拌制樁身質(zhì)量差砼未按配合比拌制樁身質(zhì)量差預(yù)制樁砼強度不夠預(yù)制樁砼強度不夠砼養(yǎng)護不到位砼養(yǎng)護不到位樁自身傾斜樁自身傾斜樁尖位置不正樁頂面傾斜壓樁時樁身傾斜壓樁時樁身傾斜斷斷樁樁機未調(diào)平樁機傾斜樁機未調(diào)平樁機傾斜接樁不正接樁不正地下有障礙物樁受到不利的受力作用地下有障礙物樁受到不利的受力作用吊樁不合理樁在吊運中受到振動吊樁不合理樁在吊運中受到振動樁機走位不當(dāng)壓樁順序不合理樁機走位不當(dāng)壓樁順序不合理擠土效應(yīng)擠土效應(yīng)群樁效應(yīng)群樁效應(yīng)工人缺少培訓(xùn)工人操作不規(guī)范人工野蠻鑿樁施工工人缺少培訓(xùn)工人操作不規(guī)范人工野蠻鑿樁施工末端因素末端因素圖4-2斷樁原原因系統(tǒng)圖圖P-5、確定要要因從系統(tǒng)圖可看出出，斷樁問問題共有十十一條末端端因素，小小組成員對對其進行逐逐一驗證。⑴末端因素1———砼未按配配合比拌制制驗證時間2005.122.27驗證方法現(xiàn)場抽查確認人驗證結(jié)果現(xiàn)場混凝土采用用自拌，采采用依據(jù)實實驗室給出出的配合比比現(xiàn)場按比比例摻合控控制配合比比，如下：：水泥∶水∶砂∶石子（質(zhì)量比）=100∶30∶103∶251砂、石子采用砂砂石料計量量表控制，故現(xiàn)場對對砂石料計計量表控制制進行校核核如下：砂計量表讀數(shù)為16、石子計量表讀數(shù)為42時校定時砂量103實測時砂量85110105108校定時石子量251實測時石子量265270245260校核結(jié)論計量表控制的砂、石子量與預(yù)測的偏差大且無規(guī)律，影響了混凝土中骨料的比例，影響了配合比。結(jié)論要因⑵末端因素2———砼養(yǎng)護不不到位驗證時間2005.122.27驗證方法現(xiàn)場觀察確認人驗證結(jié)果在現(xiàn)場連續(xù)七天天觀察了已已經(jīng)澆筑的的預(yù)制樁的的養(yǎng)護情況況，發(fā)現(xiàn)對對所有的已已經(jīng)澆筑的的預(yù)制樁表表面均保持持濕潤狀態(tài)態(tài)，且養(yǎng)護護時間均超超過7d。結(jié)論非要因⑶末端因素3———樁尖位置置不正驗證時間2005.122.28驗證方法現(xiàn)場測量確認人驗證結(jié)果在現(xiàn)場對已經(jīng)澆澆筑預(yù)制樁樁隨機抽查查50個，測量量其樁尖中中心線偏差差值，測得得的偏差值值均在100mm內(nèi)，滿滿足規(guī)范要要求的成品品樁的質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)要求求。結(jié)論非要因⑷末端因素4———樁頂面傾傾斜驗證時間2005.122.28驗證方法現(xiàn)場測量確認人驗證結(jié)果由于樁均在現(xiàn)場場預(yù)制，鋼鋼模板及場場地均平整整順直，且且固定牢固固，故澆筑筑后的樁垂垂直度100%滿足要求求，樁頂面面傾斜不存存在。結(jié)論非要因⑸末端因素5———樁機未調(diào)調(diào)平驗證時間2005.122.30驗證方法現(xiàn)場觀察確認人驗證結(jié)果在施工現(xiàn)場共隨隨機觀察了了20個樁施工工過程，發(fā)發(fā)現(xiàn)樁機在在壓樁前，均均對機身測測其水平，并并控制樁機機立桿傾斜斜度＜1%。非要因⑹末端因素6———接樁不正正驗證時間2005.122.31驗證方法現(xiàn)場觀察確認人驗證結(jié)果在施工現(xiàn)場共隨隨機觀察了了20個方樁接接樁施工過過程，記錄錄接樁質(zhì)量量情況，檢檢查中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有5根樁接樁樁后，都有有不同程度度的缺陷，如如上、下節(jié)節(jié)樁中心線線偏差超過過10mmm，上、下下節(jié)之間的的間隙過大大等。缺陷陷數(shù)占25%。結(jié)論要因⑺末端因素7———地下有障障礙物此因素屬于不可可抗拒因素素，不作考考慮。⑻末端因素8———吊樁不合合理驗證時間2006.1..3驗證方法現(xiàn)場觀察確認人驗證結(jié)果現(xiàn)場有預(yù)制方樁樁吊運方案案，由于每每節(jié)樁長均均在16mm以內(nèi)，采采用單吊點點起吊方法法，如下：：在現(xiàn)場共連續(xù)觀觀察了10個方樁吊吊樁施工過過程，均按按方案要求求起吊。結(jié)論非要因⑼末端因素9———壓樁順序序不合理驗證時間2006.1..4驗證方法現(xiàn)場觀察確認人驗證結(jié)果壓樁時，若壓樁樁順序不合合理，由于于樁對土體體的擠密作作用，先壓壓入的樁往往往會被后后壓入的樁樁水平推擠擠而造成斷斷樁。在現(xiàn)場觀察了樁樁機連續(xù)壓壓樁走位施施工過程，發(fā)發(fā)覺樁機走走位有點混混亂，順序序不合理。結(jié)論要因⑽末端因素10———群樁效應(yīng)應(yīng)驗證時間2006.1..5驗證方法分析論證確認人驗證結(jié)果對于一個承臺（18.5m×11.5m）下密集的77根樁（截面400mm×400mm，單根樁長22m，總體積為271m3），排土率高達5.8%，群樁效應(yīng)非常突出，對基樁與地基土有較大影響。結(jié)論要因=11\**GB22⑾末端因素11——工人缺少少培訓(xùn)驗證時間2006.1..6驗證方法現(xiàn)場調(diào)查確認人驗證結(jié)果調(diào)查得到平均分為9分樁機班組成員了解并熟悉樁機操作規(guī)程及靜壓方樁施工工藝，平時的教育及培訓(xùn)工作到位。調(diào)查表主題：操作規(guī)程及施工工藝對象：樁機班組成員（共20人）調(diào)查得到平均分為9分樁機班組成員了解并熟悉樁機操作規(guī)程及靜壓方樁施工工藝，平時的教育及培訓(xùn)工作到位。調(diào)查表主題：操作規(guī)程及施工工藝對象：樁機班組成員（共20人）你對所用樁機的型號、規(guī)格及技術(shù)性能是否熟悉？（2分）你對所用樁機的特點及使用范圍是否了解？（2分）你能否說出靜壓方樁的施工過程？（2分）你能否列出施工中有哪些常見的問題？并應(yīng)注意哪些方面的細節(jié)？（4分）結(jié)論非要因小結(jié)：密集群群樁斷樁問問題的要因因是：★砼未按配合比拌拌制★接樁不正★壓樁順序不合理理★群樁效應(yīng)P-6、制訂對對策針對以上要因，小小組應(yīng)用對對策表制訂訂對策措施施，規(guī)定負負責(zé)人和完完成期限，付付諸實施。（見見表4-2）對策表表4-2序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點負責(zé)人完成時間1砼未按配合比拌拌制砼嚴格按配合比比拌制砼28d強度1000%達到設(shè)計計要求1、砂、石子計量量由計量表表改為人工工斗車計量量；2、加強對斗車計計量監(jiān)控。施工現(xiàn)場2接樁不正對接樁垂直度嚴嚴把質(zhì)量關(guān)關(guān)控制樁垂直度偏偏差≤0.5%樁長1、在兩個不同角角度分別設(shè)設(shè)置經(jīng)緯儀儀進行同步步觀測；2、對上、下節(jié)樁樁之間間隙隙嚴格控制制。施工現(xiàn)場3壓樁順序不合理理施工前確定合理理的壓樁順順序確保100%樁都按按事先安排排的合理順順序施工壓樁前根據(jù)樁的的密集程度度、樁的規(guī)規(guī)格等因素素選擇合理理的壓樁順順序施工現(xiàn)場4群樁效應(yīng)施工前確定減少少群樁擠土土效應(yīng)方案案消除群樁擠土效效應(yīng)采取鉆孔預(yù)取土土方案施工現(xiàn)場D——對策實施實施一：砼嚴格格按配合比比拌制⑴、砂、石子計量由由計量表改改為人工斗斗車計量現(xiàn)場自拌混凝土土配合比控控制中砂、石石子用人工工斗車計量量流程如下下：按實驗試給出的配合比：水泥按實驗試給出的配合比：水泥∶水∶砂∶石子（質(zhì)量比）=100∶30∶103∶251控制配合比根據(jù)混凝土攪拌機一次拌料所用的水泥用量根據(jù)混凝土攪拌機一次拌料所用的水泥用量推算混凝土攪拌機一次拌料所用的砂、石子用量推算混凝土攪拌機一次拌料所用的砂、石子用量在斗車上用紅線標(biāo)出該處相應(yīng)的砂、石子量在斗車上用紅線標(biāo)出該處相應(yīng)的砂、石子量確定凝土攪拌機一次拌料所用的砂、石子用量相應(yīng)需要幾斗及所在的紅線的位置確定凝土攪拌機一次拌料所用的砂、石子用量相應(yīng)需要幾斗及所在的紅線的位置⑵、加強對斗車計量量監(jiān)控2006.1..8，小組安排排張華負責(zé)責(zé)對斗車計計量砂、石石子進行不不定期抽查查，關(guān)鍵檢檢查混凝土土攪拌機一一次拌料所所用幾斗砂砂、石子，每每斗砂、石石子量是否否在斗車紅紅線處以及及對每斗砂砂、石子量量進行過鎊鎊稱其重量量。⑶、實施一的效果果檢查小組于20066.1.112抽查了人工工斗車計量量砂、石子子情況，檢檢查結(jié)果為為砂、石子子用量與配配合比中應(yīng)應(yīng)含量偏差差較小，計計量準(zhǔn)確，100%滿足要求求。小組并于20006.2..5查了實施施階段混凝凝土試塊28d強度檢驗驗報告單，強度均達達到設(shè)計要要求，平均均達到設(shè)計計強度的102%。經(jīng)福州市xx檢檢測中心站站回彈檢測測的預(yù)制樁樁35#混凝土強強度評定報報告如下：：評定值47.5MPa評定值47.5MPa評定值47.5MPa評定值47.5MPa回彈檢測報告單回彈檢測報告單控制目標(biāo)達到了了，砼未按按配合比拌拌制的主因因解決了!實施二：對接樁樁垂直度嚴嚴把質(zhì)量關(guān)關(guān)⑴、在兩個不同角度度分別設(shè)置置經(jīng)緯儀進進行同步觀觀測2006.1..9，小組向向樁機班組組發(fā)出書面面通知，強強調(diào)接樁質(zhì)質(zhì)量控制的的重要性，要要求樁機班班組必須在在施工現(xiàn)場場安裝量測測設(shè)備（增增加兩臺經(jīng)經(jīng)緯儀），在在接樁時，必必須在兩個個不同角度度分別放置置經(jīng)緯儀進進行同步觀觀測。施工工過程中要要嚴格控制制好樁身垂垂直度，重重點應(yīng)放在在第一節(jié)樁樁上，垂直直度偏差不不得超過樁樁長的0.5％。⑵、對上、下節(jié)樁之之間間隙嚴嚴格控制在接樁中，不僅僅要對垂直直度嚴格控控制，也要要對上、下下節(jié)樁之間間間隙進行行控制。接樁前對連接部部位上的雜雜質(zhì)、油污污等必須清清理干凈，保保證連接處處清潔。接接頭處縫隙隙不能過大大，若過大大應(yīng)盡量調(diào)調(diào)整上節(jié)樁樁。對上、下下節(jié)樁之間間的小縫隙隙用鋼板塞塞滿，并焊焊接牢固。⑶、實施二的效果果檢查2006.1..11至1.15期間，為為了檢查實實施效果，小小組成員實實施后的接接樁質(zhì)量進進行檢查記記錄，共抽抽查了50根樁，沒沒有發(fā)現(xiàn)接接樁質(zhì)量有有缺陷的，并并對活動前前后施工質(zhì)質(zhì)量進行統(tǒng)統(tǒng)計對照，見見圖4-6。間隙過大間隙過大活動前部分樁接接樁質(zhì)量缺缺陷情況（上上、下節(jié)樁樁間隙過大大）接縫嚴密接縫嚴密活動后接樁質(zhì)量量情況（接接縫嚴密）單位（缺陷率%）單位（缺陷率%）圖4-3活活動前后接接樁質(zhì)量缺缺陷率對照照圖控制目標(biāo)達到了了，接樁不不正的主因因解決了!實施三：施工前前確定合理理的壓樁順順序⑴、壓樁前根據(jù)樁的的密集程度度、樁的規(guī)規(guī)格等因素素選擇合理理的壓樁順順序合理的壓樁順序序中間向兩側(cè)對稱稱壓樁順序序中間向四周方向向壓樁順序序由一側(cè)向單一方方向壓樁順順序適用條件當(dāng)樁較密時（樁樁中心距小小于等于4倍樁邊長長或直徑）當(dāng)樁較稀疏時（樁樁中心距大大于4倍樁邊長長或直徑）實施負責(zé)人實施開始時間⑵、小組成員根據(jù)據(jù)以上原則則，結(jié)合本本工程的實實際情況，決決定對本樁樁基工程壓壓樁順序采采用以下方方案。⑶、實實施三的效效果檢查2006.1..10至1.115期間，為為了檢查實實施效果，小小組成員張張禮富對確確定了壓樁樁順序后的的樁施工進進行抽查，均均按事先確確定的壓樁樁順序施工工，控制目標(biāo)達到了了，壓樁順順序不合理理的主因解解決了!實施四：施工前前確定減少少群樁擠土土效應(yīng)方案案⑴、采取鉆孔預(yù)取土土方案小組成員針對目目前減少群群樁擠土效效應(yīng)幾種方方案進行比比較，具體體詳見表4-3。減少群樁樁擠土效應(yīng)應(yīng)方案比選選表表4-3因素方案經(jīng)濟性工期效果方案一：鉆孔預(yù)預(yù)取土好好中方案二：袋裝砂砂井差差好方案三：塑料排排水板中差中結(jié)論通過以上綜合評評定，決定定采取方案案一：鉆孔孔預(yù)取土方方案。⑵、確定選用鉆孔孔預(yù)取土方方案后，結(jié)結(jié)合上述壓壓樁順序，采采取如下施施工方案施施工ZT77下密集樁樁。進行第一次循環(huán)預(yù)取土（取土為樁長的1/3，約7m）壓樁順序為跳樁（間隔一根樁）進行第一次循環(huán)預(yù)取土（取土為樁長的1/3，約7m）壓樁順序為跳樁（間隔一根樁）進行第一次循環(huán)壓樁分兩次循環(huán)完成進行第一次循環(huán)壓樁分兩次循環(huán)完成進行第二次循環(huán)預(yù)取土進行第二次循環(huán)預(yù)取土（取土為樁長的1/3，約7m）進行第二次循環(huán)壓樁進行第二次循環(huán)壓樁⑶、實施四的效果果檢查通過采取鉆孔預(yù)預(yù)取土方案案，降低了了壓樁后的的排土率，通通過應(yīng)力釋釋放，取消消了群樁擠擠土效應(yīng)?？刂颇繕?biāo)達到了了，群樁效效應(yīng)的主因因解決了!C——檢查效果⑴、承載力及樁身身完整性檢檢測對隨即抽取的55根樁進行行靜載試驗驗，結(jié)果是是單樁承載載力均滿足足設(shè)計要求求。對抽取的1355根樁進行行的低應(yīng)變變動測試驗驗結(jié)果表明明，有129根為Ⅰ類樁，占95.55%，6根Ⅱ類樁。⑵、小組將實施后后，密集群群樁施工質(zhì)質(zhì)量與目標(biāo)標(biāo)值進行對對照，見圖圖4-4。單位（比例%）單位（比例%）系列1：Ⅰ系列1：Ⅰ類樁系列2：承載力圖4-4活活動前后密密集群樁施施工質(zhì)量對對照圖制圖人：林清時間：20066.3.13上圖顯示：活動后的實施成果達到了目標(biāo)值，活動是成功的！上圖顯示：活動后的實施成果達到了目標(biāo)值，活動是成功的！⑶、工作效益活動后降低了密密集群樁施施工質(zhì)量事事故率，降降低了返工工率。不僅僅保證了樁樁基質(zhì)量，而而且保證了了施工進度度計劃能夠夠順利進行行，為按時時完工甚至至提前完工工打下了良良好的基礎(chǔ)礎(chǔ)。⑷、經(jīng)濟效益活動后，小組邀邀請了財務(wù)務(wù)部門人員員進行核算算，如下：：節(jié)約工期8天節(jié)省勞務(wù)費1.2萬元節(jié)約工期8天節(jié)省勞務(wù)費1.2萬元合計節(jié)約10.8萬元節(jié)省租賃費10.2萬元減少機械租賃期合計節(jié)約10.8萬元節(jié)省租賃費10.2萬元減少機械租賃期