新型螺桿樁成樁質(zhì)量控制中鐵四局集團(tuán)哈牡客專一標(biāo)四分部QC小組發(fā)表人：臧亞

二0一六年12月目錄工程概況

一小組簡(jiǎn)介二對(duì)策實(shí)施九原因分析六目標(biāo)確認(rèn)五要因確認(rèn)七確定對(duì)策八選題理由三現(xiàn)狀調(diào)查四總結(jié)及打算十一效果檢查十一、工程概況哈牡客專區(qū)間路基DK36+250.2～DK37+566.7為高填方路基段，原地面表層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，褐黃色，流塑，層厚0～3.3m；其下為粉質(zhì)黏土，青灰色，軟塑，層厚0～5.4m；再下為細(xì)圓礫土，青灰色，中密，飽和，一般粒徑5～10mm，層厚0～3.4m。這些土層具有結(jié)構(gòu)松軟、壓縮性高、強(qiáng)度低、工程特性差、易產(chǎn)生過大和不均勻沉降等不良地質(zhì)特性。針對(duì)此特點(diǎn)，軟基處理首次采用新型·螺桿樁；螺桿樁樁徑0.5m，樁間距2m～2.2m不等，正方形布置，樁長(zhǎng)7～20m不等。淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土粉質(zhì)黏土細(xì)圓礫土砂礫土粉質(zhì)黏土細(xì)圓礫土砂礫土淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土一、工程概況螺桿樁作為一種新型樁,采用了變截面的構(gòu)造形狀,上部為普通直桿型,下部為螺紋型，將生活常識(shí)中“螺絲釘比釘子牢固”的原理運(yùn)用在樁基設(shè)計(jì)與施工中，成孔過程中樁側(cè)土體受到擠壓、加密作用，成樁后部分樁體形成螺紋，而樁側(cè)土體形成螺母，樁體螺紋與樁側(cè)土螺母緊密咬合，樁的承載力由直桿段的側(cè)阻力（摩阻力）、螺紋段的抗剪強(qiáng)度和樁端的承載力組成，而螺紋段的抗剪力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于同等條件下的側(cè)阻力。二、小組簡(jiǎn)介小組名稱哈牡客專一標(biāo)四分部QC小組活動(dòng)時(shí)間2015年9月1日～2016年5月20日課題類型攻關(guān)型姓名性別年齡文化程度技術(shù)職務(wù)組內(nèi)職務(wù)TQC時(shí)間(h)王永男42本科高級(jí)工程師組長(zhǎng)30劉長(zhǎng)軍男33本科工程師副組長(zhǎng)30陳建軍男31本科工程師組員30張海男43本科工程師組員30鞠尚學(xué)男37大專工程師組員30馬焱男26本科助理工程師組員30蘇柯男24大專助理工程師組員30臧亞男25本科助理工程師組員30平均QC教育30小時(shí)活動(dòng)次數(shù)10次三、選題理由01螺桿樁為公司首次遇到的路基軟基處理方式，項(xiàng)目沒有相應(yīng)的的經(jīng)驗(yàn)。一次性成樁合格率較低（81%），滿足不了業(yè)主下達(dá)的指標(biāo)（95%）02螺桿樁具有無棄土外運(yùn)、無環(huán)境污染等綠色樁型的特點(diǎn)，同時(shí)還具有承載力高、施工速度快、節(jié)約混凝土等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣。新型螺桿樁成樁質(zhì)量控制三、選題理由螺桿樁與CFG樁出土量對(duì)比螺桿樁與CFG樁單樁靜載沉降量對(duì)比四、現(xiàn)狀調(diào)查序號(hào)檢查項(xiàng)目檢查點(diǎn)數(shù)合格點(diǎn)數(shù)問題點(diǎn)數(shù)頻率（%）合格率（%）1樁位偏差1009199.7912淺層斷樁100703032.2703樁身密實(shí)性差100722830.1724縮徑100792122.6795樁長(zhǎng)不夠1009555.4956合計(jì)5004079310081本QC小組于2015年9月20日至25日對(duì)已施工的螺桿樁成樁質(zhì)量進(jìn)行了抽檢調(diào)查。經(jīng)分析統(tǒng)計(jì)螺桿樁成樁合格率只有81%，具體調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果見下表四、現(xiàn)狀調(diào)查次要問題主要問題主要問題主要問題次要問題五、目標(biāo)確認(rèn)本次QC活動(dòng)的目標(biāo)設(shè)定為：螺桿樁淺層斷樁、樁身密實(shí)性差、縮徑三個(gè)主要問題得到有效控制，螺桿樁成樁合格率達(dá)到95%。六、原因分析機(jī)械鉆機(jī)選型問題

原材料不符合要求混凝土配比或塌落度不符合要求

現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員監(jiān)控不夠

工人經(jīng)驗(yàn)少、水平低工人質(zhì)量、責(zé)任意識(shí)差

大風(fēng)天氣地質(zhì)情況復(fù)雜

成樁截面控制差混凝土泵入速度未控制好鉆孔順序不合理樁間土開挖方式不當(dāng)材料人方法環(huán)境螺桿樁成樁質(zhì)量差

④測(cè)

儀器誤差

七、要因確認(rèn)序號(hào)末端因素要因確認(rèn)確認(rèn)方法是否要因1鉆機(jī)選型問題鉆機(jī)施工過程中土體承載力較大時(shí)，輸出扭矩不夠，土對(duì)鉆具的反力大于鉆機(jī)動(dòng)力，致使鉆桿出現(xiàn)原地旋轉(zhuǎn)“打滑”現(xiàn)象，一旦打滑，成樁時(shí)容易造成縮徑、夾泥等成樁問題現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)

是2原材料不符合要求原材料中粗細(xì)骨料含泥量以及級(jí)配不符合要求，經(jīng)調(diào)查原材料均符合要求。調(diào)查分析否3混凝土配比或塌落度不符合要求混凝土配比或塌落度不符合要求將造成堵管、樁身密實(shí)性差等問題，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證混凝土配比和塌落度均符合要求。試驗(yàn)驗(yàn)證否4施工人員水平低、經(jīng)驗(yàn)少施工人員螺桿樁施工經(jīng)驗(yàn)較少，施工前針對(duì)螺桿樁施工做了多次專門的培訓(xùn)。現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)否七、要因確認(rèn)5施工人員質(zhì)量、責(zé)任意識(shí)差施工人員缺乏質(zhì)量、責(zé)任意識(shí)，致使不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。施工前針對(duì)螺桿樁成樁質(zhì)量召開多次會(huì)議，施工人員的質(zhì)量意識(shí)已得到提升。現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)否6現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員監(jiān)控力度不夠施工人員容易忽略質(zhì)量問題，需要現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員加強(qiáng)監(jiān)控。技術(shù)人員實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)旁站制度。現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)否7大風(fēng)天氣有風(fēng)時(shí)螺桿樁的垂直度不易控制，大風(fēng)必須停止施工。有風(fēng)時(shí)對(duì)螺桿樁施工進(jìn)行多次校核?，F(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)否8地質(zhì)情況復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況復(fù)雜、地下水位高，會(huì)導(dǎo)致縮徑，只有部分地段有此現(xiàn)象。調(diào)查分析否9

成樁截面控制差

鉆桿旋轉(zhuǎn)速度和下降（提升）速度不匹配,將造成鉆孔過程中產(chǎn)生的螺紋受到破壞，致使樁身混凝土中夾雜大量土塊現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)

是七、要因確認(rèn)序號(hào)末端因素要因確認(rèn)確認(rèn)方法是否要因10混凝土泵入速度未控制好混凝土泵入量過多，鉆桿提升慢造成孔壁破壞、堵管；鉆桿提升快，混凝土泵入量少，造成夾泥，縮徑現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)

是11鉆孔順序不恰當(dāng)鉆孔采用設(shè)計(jì)樁位連續(xù)鉆孔，新打樁擠壓已打樁。經(jīng)驗(yàn)證，現(xiàn)場(chǎng)均采用跳打法?，F(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)否12樁間土開挖方式不當(dāng)樁間土采用大挖機(jī)一次開挖到位，大型機(jī)械容易觸碰樁頭、且本身對(duì)樁身擾動(dòng)較大，造成淺層斷樁現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)

是13儀器誤差儀器建站不當(dāng)，儀器時(shí)間長(zhǎng)未校核。儀器按要求建站，按時(shí)進(jìn)行校核?，F(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)否七、要因確認(rèn)鉆機(jī)選型問題01混凝土泵入速度未控制好03成樁截面控制差02樁間土開挖方式不當(dāng)04八、確定對(duì)策序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施負(fù)責(zé)人完成時(shí)間1鉆機(jī)選型問題鉆機(jī)改進(jìn)土層承載力較大時(shí)鉆機(jī)能夠正常使用?改進(jìn)塔架主管?改進(jìn)動(dòng)力頭裝置王永劉長(zhǎng)軍2015.10.52成樁截面控制差詳細(xì)交底現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控樁身密實(shí)性良好現(xiàn)場(chǎng)控制鉆桿旋轉(zhuǎn)速度與下降（提升）速度保持一致劉長(zhǎng)軍陳建軍全過程3混凝土泵入速度未控制好詳細(xì)交底現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控樁身密實(shí)性良好、縮徑得到控制提鉆速度控制在2～3m/min，混凝土泵送量與之相匹配張海鞠尚學(xué)全過程4樁間土開挖方式不當(dāng)詳細(xì)交底現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控淺層斷樁得到有效控制先小型機(jī)械開挖第二次人工開挖馬炎臧亞全過程九、對(duì)策實(shí)施實(shí)施一、對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行改進(jìn)措施：1、塔架主管的改進(jìn)原塔架主管采用φ630×10螺旋管做主管，材質(zhì)為Q235，土體承載力較大時(shí)，主管的抗扭切應(yīng)力不足，從而造成主管扭曲變形。主管改用材料為Q345φ630×10螺旋管，來增加鉆機(jī)的抗扭切能力。

九、對(duì)策實(shí)施2、動(dòng)力頭裝置的改進(jìn)原鉆機(jī)動(dòng)力頭三環(huán)減速器額定輸出轉(zhuǎn)矩為88kN·m，滿足不了電動(dòng)機(jī)的輸出要求。為了保證電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)不變，仍采用直流調(diào)速控制。減速器改為ZZSH630—180，速比i=180，額定輸出轉(zhuǎn)矩為260kN·m。經(jīng)驗(yàn)證，鉆機(jī)改進(jìn)后，土體承載力較大時(shí)能夠正常使用,沒有再出現(xiàn)鉆桿原地“打滑”的現(xiàn)象。九、對(duì)策實(shí)施實(shí)施二、控制好成樁截面措施：螺桿樁樁機(jī)自控系統(tǒng)嚴(yán)格控制鉆桿下降速度和旋轉(zhuǎn)速度。要求圓柱段鉆桿旋轉(zhuǎn)2周以上，下降1個(gè)螺距，鉆至直線段設(shè)計(jì)深度，此后，鉆桿旋轉(zhuǎn)一周，下降1個(gè)螺距，鉆至螺紋段設(shè)計(jì)深度。當(dāng)鉆到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),螺桿樁樁機(jī)反向旋轉(zhuǎn)提升鉆桿,提鉆過程中同樣嚴(yán)格控制鉆桿提升速度和旋轉(zhuǎn)速度。要求螺紋段鉆桿旋轉(zhuǎn)一圈,上升一個(gè)螺距，避免破壞螺紋。鉆桿提升到圓柱段的設(shè)計(jì)高度時(shí),可以直接提升產(chǎn)生帶圓柱空間。九、對(duì)策實(shí)施經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，新打樁成樁截面控制良好，鉆桿旋轉(zhuǎn)速度與下鉆（提升）速度匹配。九、對(duì)策實(shí)施實(shí)施三、控制好混凝土泵入速度、增大泵送壓力措施：提鉆速度應(yīng)與混凝土泵送量相匹配，以保證鉆桿內(nèi)具有足夠高度的混凝土，實(shí)現(xiàn)有壓灌注。提拔速度宜控制在2～3m/min，成樁過程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況較差、地下水位較高時(shí)，同時(shí)可以采取加大泵送壓力來保持混凝土的充盈性。施工前必須保證原料供應(yīng)充足。灌注成樁后，用水泥袋蓋好樁頭，進(jìn)行保護(hù)。冬季施工時(shí)，還必須用草簾進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，防止嚴(yán)寒氣溫樁身密實(shí)性產(chǎn)生影響。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，鉆桿提升速度為2～3m/min，混凝土泵送量與之相匹配，樁頭按要求進(jìn)行保護(hù)。九、對(duì)策實(shí)施實(shí)施四、改變樁間土開挖方式

措施：大面積成樁后并且樁身強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的70%，進(jìn)行樁間土開挖。樁間土分兩次開挖，第一次小型挖機(jī)開挖，第二次人工開挖、清平。在技術(shù)人員確定開挖順序及開挖深度后，鋪設(shè)2m×6m，1cm厚鋼板用于挖機(jī)行走墊板。鋪設(shè)挖機(jī)行走墊板后，挖機(jī)在墊板上行走進(jìn)行開挖作業(yè)。樁頭周圍預(yù)留大于15cm的安全距離，采用人工開挖，清理。按施工前確定路線開挖，不得隨意改變路線，不得隨意碰撞螺桿樁，以免碰斷。九、對(duì)策實(shí)施人工推到樁頭開挖完成后，樁頭切割完畢，采用人工推倒樁頭，避免機(jī)械對(duì)樁身造成影響。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，樁間土開挖首先采用小型挖機(jī)開挖到指定標(biāo)高，然后采用人工開挖、清平。挖機(jī)沿指定路線行走，沒有觸碰樁頭。十、效果檢查序號(hào)檢查項(xiàng)目檢查點(diǎn)數(shù)合格點(diǎn)數(shù)問題點(diǎn)數(shù)頻率（%）合格率（%）1樁位偏差10096419962淺層斷樁10095523.8953樁身密實(shí)性10095523.8954縮徑10096419965樁長(zhǎng)不夠10097314.4976合計(jì)5004792110096本QC小組于2015年11月10日至15日對(duì)改進(jìn)后的的螺桿樁成樁質(zhì)量情況進(jìn)行了復(fù)查，螺桿樁的成樁質(zhì)量驗(yàn)收合格率已經(jīng)達(dá)到96%。淺層斷樁、樁身密實(shí)性差、縮徑三個(gè)主要問題得到控制。十、效果檢查

十一、總結(jié)及打算

管段內(nèi)螺桿樁于2016年5月10日結(jié)束，經(jīng)過后期檢測(cè)樁身合格率達(dá)到98%，螺桿樁質(zhì)量得到了保證。并得到了業(yè)主的好評(píng)