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(tuán)有限公司深圳地鐵項目QC小 組二一七年十一月目 錄一、工程概況1二、QC小 組概況2三、選擇課題3四、現(xiàn)狀調(diào)查5五、目標(biāo)設(shè)定5六、原因分析7七、要因確認(rèn)7八、制定對策10九、對策實施11十、效果檢查14十一、鞏固措施18十二、總結(jié)及下一步打算19十三、 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1、 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(tuán)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6承建單位中鐵城建集團(tuán)有

2、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軸及米-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(jìn)行推進(jìn).圖1.3 高壓旋噴樁施工分區(qū)圖2、 QC小 組概況2.1 QC小 組簡介 QC

3、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(fù)責(zé)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

4、研究方案 、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(xí)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(xí)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

5、的 活動計劃.QC小 組活動計劃表 表2.2三、選擇課題（1） 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(dá)到2.5米pa且復(fù)合地基承載力特征值達(dá)到120KPa(S14米米),這無疑成為本工程的 重難點.（2） 高壓旋噴樁屬隱蔽工程,控制措施不當(dāng),勢必影響地基承載力達(dá)不到設(shè)計要求,是本工程項目質(zhì)量管理的 關(guān)鍵工序.（3） 企業(yè)目標(biāo)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(dá)到100,所以本工序也

6、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,以保證成樁質(zhì)量為目的 進(jìn)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(biāo)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 .現(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(jìn)行首批82根試驗段施工,水泥摻入量分別

7、為120千克/米(35根)、150千克/米(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(jìn)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120千克/米) 表4.1序號項目允許偏差(米米)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 (米pa)2.5鉆芯取樣1000制表人：徐海湊制表時間：5日 試驗段質(zhì)量調(diào)查統(tǒng)計表(水泥摻入量為150千克/米) 表4.2序號項目允許偏差(米米)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

8、10990.03抗壓強度 (米pa)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制表人：徐海湊制表時間：5日 圖3.1 芯樣(水泥摻入量120千克/米) 圖3.2 芯樣(水泥摻入量150千克/米)從圖表中可以看出,28d試樁芯樣(水泥摻量120千克/米)抗壓強度 無法滿足設(shè)計要求,因此沒有繼續(xù)進(jìn)行壓板載荷試驗.只有小 部分28d試樁芯樣(水泥摻量150千克/米)抗壓強度 達(dá)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(dá)到要求,所以必須再次進(jìn)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

9、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(biāo)設(shè)定 本工程質(zhì)量目標(biāo)為：確保優(yōu)質(zhì)工程,爭 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(dá)到100. 本QC小 組目標(biāo)為：高壓旋噴樁芯樣無側(cè)限抗壓強度 達(dá)到2.5米pa且復(fù)合地基承載力特征值達(dá)到120KPa(S14米米).目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)可行性分析1. 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(jìn)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(jìn)過快8潮汐動水影響 制表人：徐海湊制表時間： 七、要因確認(rèn)小 組成員對末端因素匯總表中八條末端因素制

10、定詳細(xì)的 要因確認(rèn)計劃,明確計劃內(nèi)容、方法、時間和責(zé)任人,列表如下：要因確認(rèn)計劃表編號末端因素確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)方法標(biāo)準(zhǔn)責(zé)任人完成時間1未進(jìn)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(dá)標(biāo)現(xiàn)場讀數(shù)滿足壓力要求徐海湊2017.9.54鉆頭鉆進(jìn)過快觀測進(jìn)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(dá)標(biāo)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

11、 現(xiàn)場驗證抗壓強度 達(dá)標(biāo)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(dá)標(biāo)張小 軍2017.9.20制表人：伍海濱制表時間：2017年9月26日小 組成員根據(jù)要因確認(rèn)計劃進(jìn)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(jìn)行了 要因確認(rèn),確認(rèn)過程如下：末端因素一：未進(jìn)行流量控制驗證時間2017.8.30驗證人楊劍確認(rèn)方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(rèn)方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標(biāo)準(zhǔn)無堵塞驗證情況2017年9月

12、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(rèn)方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)過快驗證時間2017.9.10驗證人伍海濱確認(rèn)方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)速度 和放慢鉆進(jìn)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(rèn)方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標(biāo)準(zhǔn)抗壓強度

13、達(dá)標(biāo)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)深厚驗證時間2017.9.18驗證人張青港確認(rèn)方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標(biāo)準(zhǔn)抗壓強度 達(dá)標(biāo)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(rèn)方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標(biāo)準(zhǔn)抗壓強度 達(dá)標(biāo)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

14、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(rèn)方法現(xiàn)場調(diào)查驗證標(biāo)準(zhǔn)抗壓強度 達(dá)標(biāo)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?what)目標(biāo)(why)措施(how)責(zé)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20-22米Pa

15、,22-24米Pa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1214厘米/米in,1416厘米/米in,1618厘米/米in,1820厘米/米in進(jìn)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(dá)標(biāo)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150千克/米、190千克/米、230千克/米三組工況進(jìn)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

16、響謝穎2017.10.8現(xiàn)場制表人：伍海濱制表時間：九、對策實施實施對策一：增大 注漿壓力1.水泥摻入量均為230千克/米但漿壓分別為20-22米Pa,22-24米Pa兩組工況進(jìn)行對比施工.2.比較樁體的 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22-24米Pa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1214厘米/米in,1416厘米/米in,1618厘米/米in,1820厘米/米in進(jìn)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1214厘米/米in的 樁身強度 和完整性相

17、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150千克/米、190千克/米、230千克/米三組工況進(jìn)行對照施工.2.比

18、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230千克/米樁身抗強度 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1. 同一水位情況下,一組使用復(fù)合速凝劑,另外一組不添加.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(dá)標(biāo),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(jìn)方案 ,進(jìn)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

19、,滿足同等工程地質(zhì)條件要求.(2)試樁時間安排：4日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0.5米,有效樁長為10米,樁間距為1.8米,水泥摻量分別為150千克/米、190千克/米和230千克/米,試樁數(shù)量為12根.結(jié)合前面大 量試驗數(shù)據(jù)、查閱資料和規(guī)范可得,噴漿壓力為2224米Pa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(jìn)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)千克/米厘米/米inr/米in米Pa根115016182022244119014162022244123012142022244制表人：徐

20、海湊 制表時間：3日(4)樁基檢測：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(jìn)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沉降觀測,距施工樁02米地表隆起34米米,距施工樁24米地表隆起03米米,距施工樁大 于4米地表無變化.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(jìn)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(千克/米)旋轉(zhuǎn)速度 (

21、r/米in)提升速度 (厘米/米in)噴漿壓力(米Pa)取芯強度 (0-1米)(米Pa)取芯強度 (1-8米)(米Pa)取芯強度 (8-10米)(米Pa)試樁115020161822242.93.43.5試樁219020141622243.43.54.2試樁323020121422244.24.65.4制表人：徐海湊 制表時間：28d試樁芯樣(水泥摻量150千克/米、190千克/米和230千克/米)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(千克/米)旋轉(zhuǎn)速度 (r/米in)提升速度 (厘米/米in)噴漿壓力(米Pa)復(fù)合地基承載力(KN)最大 沉降量(米米)試樁1

22、1502016182224234104試樁2190201416222435181試樁32302012142224280010.57制表人：徐海湊 制表時間：由表10.2可知, 試樁3大 于設(shè)計復(fù)合地基承載力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)圖10.5 開挖淺部樁頭測樁徑圖10.6 水泥摻入量150千克/米、190千克/米、230千克/米抽芯檢測報告10.2 復(fù)合地基載荷試驗及檢測報告圖10.7 水泥摻量150千克/米的 試樁壓板試驗檢測報告圖10.

23、8 水泥摻量190千克/米的 試樁壓板試驗檢測報告圖10.9 水泥摻量230千克/米的 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/米in,提升速度 為1214厘米/米in,水泥摻入量為230千克/米施工參數(shù)下,成樁效果最佳,并且水泥摻入量為230千克/米的 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(biāo)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、鞏固措施補充和完善高壓旋噴樁施工方案 ,重新對作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)交底,以嚴(yán)格控制高壓旋