攻克海上定位沉樁技術難題

攻克海上定位沉樁技術難題本QC小組是一個攻關型活動小組，活動圍繞著攻關來開能減少不必要的勞作，提高改造成功率。成員主由管理干部和技術人員組成。 海上沉樁QC小組人員表表1789789海上沉樁QC小組序號1男2男3男5男男女二、工程概況墾東12區(qū)塊進海路及海油陸采平臺工程位于黃河入?？诖筱肓髯匀槐Ｗo區(qū)內，水流湍急、地質復雜、自然條件惡劣，受海浪、風暴潮影響大。我們在進行2#、3#進海路及海油陸采平臺采用管樁路堤結構。管樁路堤結構首先沿路縱向打入兩排高強鋼筋砼管樁，縱鋼筋砼預制板封堵缺口，底部插入泥面50cm，再在砼預制板上放置預制好的c25鋼筋砼聯系橫梁，橫梁底高程式為0.6m，頂高程為1.0m，然后在管樁頂部現澆c25鋼筋砼縱聯系梁將管樁聯系成一個整體，并有效保護長樁頂部的鋼箍免遭海水腐蝕。最后在管樁及砼預制板內拋石，形成直立堤結構。三、選題理由（一）管樁路堤結構在淺海海域施工屬國內首創(chuàng)，既沒有成熟的施工工藝可以參考，也沒有成功的經驗也可以借鑒，屬于新工藝新工法。（二）工期要求。墾東12區(qū)塊2#、3#進海路及海油陸采平臺工程長約1800米，共沉樁2015棵，沉樁工序是否能如期完工直接制約著整個工程進度，任務重，時間緊，加快沉樁進度、提高沉樁質量，對確保墾東12區(qū)塊2#、3#進海路及海油陸采平臺工程的工期有至關重要的意義。（三）質量要求。沉樁質量是否能滿足設計要求，主要是管樁的頂高程，定位及正位率直接影響到下一步橫向聯系梁及縱向聯系梁是否順利插打。（四）完善海上沉樁工藝，海上沉樁列為公司重點工序，是否能高質量、高效率的完成海上沉樁，直接影響到整個墾東12區(qū)塊進海路及海油陸采平臺工程是否能順利完工。同時，也影響到我們公司在海上施工能力和信譽。（一）現場調查施工區(qū)域處于黃河入海口灘海海域，水深為1.2m-3.5m，大型的打樁船無法進入，只能采用小型柴油打樁船進行管樁的沉樁，該區(qū)域風浪大直接影響到施工的安全性、穩(wěn)定性、作業(yè)效率、工程質量。（二）技術調查小型柴油打樁船施工過程中，需要頻繁進行打樁船的移船定位，花費在移船定位、吊裝管樁入龍口及調直工序上的時間較長。并且沉樁過程中容易出現樁跑位、樁傾斜等現象。針對已完成的100棵樁做以下統計調查沉樁問題現場調查表表2頻數（次）頻率（%）累積頻率（%）1樁跑位46.146.12樁傾斜30.876.93扭角不到位688.44樁超高496.152（三）人員設備調查由于該工藝屬于首次試驗，之前沒有成功經驗可以借鑒，因此施工前現場管理人員與現場操作人員均無法接受專業(yè)知識的培訓，整個施工過程均在摸索階段。（四）工期調查墾東12區(qū)塊進海路及海油陸采平臺工程處于海上多風施工環(huán)境復雜地區(qū)，有效作業(yè)日少，根據對現場調查在有效作業(yè)日只能完成7-8棵沉樁，對順利完成工期此施工工藝無法達該區(qū)域內月份有效作業(yè)日調查表表3月份34567897889五、攻關目標（一）確定目標根據我們的實際現狀調查發(fā)現，沉樁合格率較低，施工進度慢，針對這一情況，我們QC小組進行了認真的總結，確定了小組完成目標：1、確保沉樁質量，控制樁的合格率在93%以上。2、提高沉樁的進度，保證工期。1、本QC小組成員主要由技術質量人員組成，并常年在施工一線工作，具有相當的施工經驗，同時大家有信心有能力解決海上沉樁質量差、進度慢的問題。2、在該區(qū)域內施工環(huán)境制約，該施工工藝有很大改進優(yōu)化的3、海上沉樁用于灘海防護工程中是近幾年國內一項新興的施工工藝，主要在廣東、浙江、上海、江蘇等省份推廣應用，可以借鑒一些施工經驗。六、原因分析人QC小組根據以上的施工過程，進行認真的分析、總結找出問題，召開QC小組研討會，提出各方面的原因進行分析。人沉樁質量進度難以控制施工人員缺少培訓人員組織不合理法沉樁質量進度難以控制施工人員缺少培訓人員組織不合理法定位系統與打樁船不協調頻繁定位移位，工序繁多海上作業(yè)海浪大吊裝定位不準確立樁正位率難以控制天氣變化大作業(yè)空間小頻繁定位移位，工序繁多海上作業(yè)海浪大吊裝定位不準確立樁正位率難以控制天氣變化大作業(yè)空間小各工序人員協調不好業(yè)效率低。環(huán)機料環(huán)機料根據云狀圖的顯示，我們QC小組積極組織技術人員和作業(yè)人員對各個影響因素進行詳細分析，確認沉樁質量難以控制的幾個末端因素為：1、打樁船與定位系統分離，難以協調統一操作，導致樁跑位。2、立樁過程中垂直度難以控制，導致樁傾斜。3、船體移位頻繁，作業(yè)效率低。4、海上施工環(huán)境惡劣，連貫的有效作業(yè)時間短。5、人員未接受專業(yè)訓練，各工序人員銜接不到位。七、要因確定針對以上確定的末端因素，我們分配人員進行落實情況：（一）打樁船與定位系統不協調確定人員：XX打樁船為小型柴油打樁船，船體自配定位系統，打樁定位時依靠經緯儀控制縱向基線，利用塔尺控制樁間距，從而確定樁位，做好標記。此施工工藝，打樁船與定位系統為一體，隨打樁船重心的變化，定位系統也在變化，導致樁跑位或傾斜的幾率加大。因此打樁船與定位系統不協調，確定為要因。（二）立樁垂直度難以控制確定人員：XX管樁吊起脫離甲板至垂直穩(wěn)定狀態(tài)后，在指揮人員的指揮下，利用樁自重及錘頭作用下管樁緩緩下沉至定樁位置。立樁導向系統與船體為一體。船體的動搖直接影響到立樁的垂直度。因此立樁垂直度難以控制確定為要因。（三）船體移位頻繁確定人員：XX為了增加作業(yè)空間，保證立樁的準確位置及沉樁的糾正方便，打樁區(qū)域必須處于船身的中央位置，這樣增加了船體移位的頻率，只要解決樁準確的定位及沉樁的正位率，船體可以減少移位。因此船體移位頻繁，確定為非要因（四）人員經驗不足確定人員：XX由于新工藝缺乏成功經驗可以借鑒，管理人員與操作人員均未接受專業(yè)知識培訓，整個施工工藝均處在試驗摸索階段，因此人員經驗不足確定為非要因。（五）海上環(huán)境惡劣確定人員：XX海上施工環(huán)境惡劣，有效作業(yè)時間短屬于天氣原因，是我們QC小組無法解決的客觀原因，因此海上環(huán)境確定為非要因。八、擬定對策根據分析出來的影響因素，我們針對問題提出相關解決辦（一）要因對策根據以上要因，綜合分析，既要打樁船與定位系統協調，又能控制立樁的垂直度，QC小組成員利用頭腦風暴法，綜合意見，創(chuàng)造性的提出制作導向式定位框架系統，如圖所示：。表示定位鋼管樁表示定位橫擔粱表示定位框架定位框架作為定位系統，上部成開花狀，下部引出導向系統，導向系統焊接在定位框架周圍，尺寸比預制樁大2-5mm。導向系統設置對稱中心控制線，可以精確控制預制樁定位中心。定位鋼管樁及定位橫擔粱作為固定系統采用凸榫和定位鋼管樁相連固定。（二）非要因對策1、由于現場施工的操作人員操作不熟練，沒有通過專業(yè)培訓，整個施工工藝均處在試驗摸索階段，導致現場人員配合不協調致使現場施工難度加大。通過加強技術培訓，提高操作人員的熟練程度和掌握操作步驟，統一協調指揮。2、抓住海上施工有效工作日，利用潮汐變化，晝夜施工。九、對策實施根據上面制定的對策，小組對每個環(huán)節(jié)設立負責人，形成各個擊破，逐個突擊，達到解決問題的目的。 對策實施表表4對策表人對工人進行相關業(yè)務知識培訓，提高工人技能，進—利用信號統一指揮，各工序人員相互溝通，增加熟材料套入定位系統進行立樁，定位框架采用雙層控制系統，有效地保證了兩根相—立樁垂直度難機械設備作業(yè)效率低，利用定位框架銜接各設備，減少了糾正超限樁的—環(huán)境對一般風浪的情況下可以正常施工，增加有效工作定位框架上設置了簡易人工操作平臺，擴大水面作方法定位系統與打定位框架采用定位系統與打樁船分開，相互影響比—定位框架采用定位系統與打樁船分開，定位框架一次船體移位一次，減少了十、檢查效果通過利用導向式定位框架，成功的解決了打樁船與定位減少船體的移位頻率。對已完成的368棵沉樁做統計，共有實施后每天完成13-15棵樁。十一、鞏固及標準化（一）管樁的打樁作業(yè)流程鋼管樁沉樁定位樁架施工鋼管樁沉樁定位樁架施工打樁船定位打樁船定位沉樁沉樁立樁（二）具體操作施工過程及技術要點如下：1、打樁船定位打樁作業(yè)船航行至作業(yè)區(qū)后，在離定位系統1.5～2.0m范圍內停船，根據水深、水流和波浪等自然條件確定打樁船的駐位位置，調整打樁船至合適的位置,將四個角的錨樁落下將船只錨固穩(wěn)定后，實施整套打樁作業(yè)程序。2、定位鋼管樁沉樁在已定位的打樁船上吊裝設備配合振動錘吊起定位鋼管樁，在管樁軸線的兩側約0.5m～1.5m處將定位管樁停放穩(wěn)定后開啟振動錘，將定位鋼管樁打下，定位鋼管樁的高程控制在高出工程樁頂設計高程0.5～1.0m之間，四根鋼管樁的高程應大致相等。鋼管樁插打到位后，在吊裝設備的配合下在鋼管樁上安放橫擔梁，橫擔梁與鋼管樁的連接可采用焊接或螺絲連結等方式，連接牢固后轉入定位框架定位施工。3、定位框架定位施工打樁船上吊裝設備將定位框架吊起放置在已連結牢固的橫擔梁上，在岸邊測量人員的指揮下，結合現場的實際，前后左右四個方向移動定位框架，當移至管樁軸線上后將定位框架緩緩放下，如稍有移位，可指揮作業(yè)人員用小型工機具協助頂推將定位框架慢慢移動定位。當定位框架移至管樁中軸線上時，放穩(wěn)框架，然后將定位框架與橫梁進行固定連結。4、立樁起吊管樁，管樁吊起脫離甲板至垂直穩(wěn)定狀態(tài)后，在指揮人員的指揮下將管樁緩緩插入導向定位框架樁位孔中，在樁自重作用下管樁緩緩下沉，在下沉過程中注意糾偏，應在管樁軸線和橫斷方向上分別派人觀察，配合指揮長指揮保證管樁軸線位置和垂直度。至管樁不再下沉時，完成立樁過程。5、沉樁在管樁完成自身重量下沉后，啟動振動錘液壓系統夾住送樁器上頂面，將管樁扶正，開啟振動錘實施沉樁作業(yè)。在沉樁的初期，將變頻器打到輕振檔上，沉樁過程中通過吊裝設備調整振動錘的位置，進行糾偏。當管樁沉至穩(wěn)定狀態(tài)時，更換變頻器檔位，全幅開啟振動錘，實施快速沉樁作業(yè)。以定位框架上頂面推算出到什么位置管樁達到設計高程，并在管樁上用粉筆做出標記。二次開啟振動錘實施沉樁作業(yè)，至管樁標記高出定位框架上頂面約3～5cm時，關閉振動系統，靠振動錘的余在檢驗評定標準規(guī)定允許偏差之內，完成沉樁作業(yè)；如超出標準，開啟振動錘將管樁稍稍進行沉樁或上提，直至達到規(guī)范要求為止，至此完成沉樁作業(yè)。6、導向定位框架內全部管樁沉樁完成后，在