大功率振冲碎石桩软基处理中异常因素控制

大功率振冲碎石桩软基处理中异常因素控制一、小组简介1、小组概况小组名称胜建集团岩土工程处XXQC小组课题超大振冲碎石桩软基处理中异常因素控制组长：成果类型现场管理注册时间2010年4月注册编号：SLSJ-YT-002成员姓名性别文化程度职称（职务）小组职务主要分工男本科处经理组长全面组织QC小组活动男本科项目总工副组长负责项目运行女本科技术主管运行指导QC小组运行指导工作男本科副总经理副组长负责项目协调运行男本科处副经理组员负责QC小组运行工作男本科处副经理技术指导进行技术指导工作男本科项目副经理组员现场管理，组织实施男本科经理组员现场调查，数据统计分析男本科技术员组员现场调查，数据统计分析男专科工程师组员现场调查，数据统计分析循环时间:2010年4月—2010年10月活动频率：每月4次一、小组简介2、工程概况工程名称XX原油商业储备基地原油罐工程建设规模XX原油商业储备基地原油罐工程建设规模为320万立方米（单罐容量10万m3），共32罐，分八个标段，单罐桩数为1519棵，总桩数为48608棵。桩长30m，桩径1.2m～1.3m。投入64台施工设备，要求工期97天。工程特点使用130kW的大功率振冲器，桩长为国内最长，桩径最大，工程量大，工期短，工程规模在全国首屈一指。施工桩型桩型：大功率振冲碎石桩施工参数振冲器功率130kW加密电流≥空载电流+50A留振时间8s～10s桩直径5米以上不小于1300㎜，5米以下不小于1200㎜，桩长不少于30m。成孔水压采用0.5-0.8Mpa振密水压采用0.3-0.5Mpa碎石粒径：4cm-15cm地质条件原地貌为滨海浅滩潮间地带，经人工吹填3m～5m造地形成陆地并经过了强夯处理。主要由第四系全新统滨海相沉积的砂土和粘性土及上更新统陆相冲洪积粘性土和粉土、粉砂及海相沉积的粘性土和粉土、砂土构成。二、选题理由该工程位于XX工业区，表层为人工填土，土层条件复杂，处理难度较大。工程建设规模为32个储油罐，单罐容量10万m3，振冲碎石桩桩长30m，桩径1.2m～1.3m，振冲功率130KW，是目前国内规模最大的大功率振冲桩处理软基工程。对于这样的大功率振冲法处理软地基设计目前还处于半理论半实验状态，一些计算方法还不够成熟，某些设计参数仍只能凭工程经验选定，质量控制点多。由于软土地质结构的复杂性，对振冲法新工艺操作性的不熟练和施工经验的欠缺，在施工过程中出现了一定的施工质量问题，对于质量问题的处理上加大了工程投资，扩大了工程成本，通过这次活动，提高施工质量，降低成本，提高效益。振冲法施工工艺简便，制桩速度快。在大型软土地基处理过程中，能显著提高地基承载力和改善地基的变性能力，工程造价相对较低，节省成本。1.建设单位要求2.工程客观条件要求3.项目施工的需要、成本效益需求小组成员主要针对国内几个振冲碎石桩软基处理工程进行了调研，查阅了相关资料，并对国内已完成振冲碎石桩类工程和XX原油储罐振冲碎石桩的试桩进行了统计、分析、总结。三、现状调查三、现状调查质量异常统计部位试桩施工数施工质量异常桩数百分比1#、2#罐305299.5%3#、4#罐3053110.2%17#、18#罐305196.2%19#、20#罐305216.9%小计12201008.2%2.XX原油储罐基础工程试桩施工过程中异常情况统计三、现状调查3.XX原油储罐基础工程试桩施工过程中异常情况统计质量异常汇总序号项目频数（个）百分比（﹪）累计百分比（﹪）A塌孔缩颈3838%38%B孔口坍塌2525%63%C串桩2121%84%D软弱层异常1616%100%累计100100%注：频数指问题出现的个数。三、现状调查3.XX原油储罐基础工程试桩施工过程中异常情况统计0204060801000102030405060708090100ABC38%3825211663%84%频数(条)塌孔缩颈累计频率(%)孔口坍塌串桩软弱层异常D质量异常百分比累计图重点问题三、现状调查3.XX原油储罐基础工程试桩施工过程中异常情况统计根据调查表，做出排列图，从排列图中可以看出“塌孔缩颈”这个影响因素在A类区，属于主要问题。但是“孔口坍塌”和“串桩”对施工质量的影响也比较大，我们同时将这三个作为质量控制过程中需要解决的重点问题。四、确定目标及目标值掌握软土地基处理中大功率振冲碎石桩施工工艺，大幅降低施工中的质量异常情况的发生率（降低到2%以内）并掌握总结预防措施及解决方法。通过降低施工中的质量异常情况发生率，达到保证质量、提高工效、节约成本的目的。五、原因分析末端因素统计序号末端因素1施工队伍施工水平有差异，导致施工质量有差距2适合本地区的施工参数没有完全掌握3对于特殊地层的处理追求片面性的指标4桩位放测存在偏差。施工放线过程中放测桩位误差达不到要求5施工过程中，机具垂直度达不到要求，致使桩孔偏斜下一页五、原因分析末端因素统计序号末端因素6材料的级配不均，加密后密实度不均7地质条件复杂，地层不均匀8对地质条件和地下水的影响掌握不够全面9机具对准桩位偏差过大10工作人员操作不熟练，培训力度不够六、要因确认施工过程中片面的追求控制指标适合本地区的施工参数掌握不足施工现场地层的影响。地质条件复杂成孔艰难、孔内坍塌、串桩等施工异常现象导致振冲碎石桩质量控制串桩现象发生的三个要因分析以上可能造成施工异常情况的各种原因后，QC小组成员对以上提出的各种原因逐个进行确认，并对发生质量异常的桩进行对号入座，以确定导致振冲碎石桩施工质量异常情况现象的要因。八、对策实施实施一：减小地质条件对施工质量的影响1孔口坍塌现象由于地表土质疏松，造孔时间过长，孔口部位长时间受强烈振动并受泥浆冲刷，导致孔口坍塌。主要出现在施工场地西北部。反复提拉振冲器，使孔内疏通后对坍塌桩孔进行正常填料振密。若孔口坍塌过大影响到邻近已施工桩，对受影响桩桩头重新进行加密，加密深度超过影响范围。预控措施：①施工中应加快成孔速度，相应减小水压，清孔时注意控制上提速度，振冲器不要提出孔口。②加大设备检修力度，缩短维修时间，造孔后及时成桩。③在规范允许的范围内尽量减少造孔、清孔的时间,防止因长时间的振动及孔内水对孔壁的不断冲刷及浸泡造成塌孔。八、对策实施实施一：减小地质条件对施工质量的影响2造孔困难造孔时间过长由于某地层为密实地层，导致造孔困难，一罐区1#罐局部在8～15m处存在密实砂层，造孔困难。五罐区17#罐局部在24～28m处存在密实砂层，19#罐局部在23～27m处存在密实砂层，造孔困难。造孔时间达2～3h。遇到坚硬地层，采用高水压，反复提拉振冲器，缓慢的下放振冲器。并详细记录成孔时间。当造孔2h以上仍不能穿透坚硬地层，则进行洗孔，并填料振密。预控措施：当出现遇到密实地层时，记录桩位，在进行周边桩施工时作为参考。八、对策实施实施一：减小地质条件对施工质量的影响4软弱层施工一五罐区3～6m局部有软弱层。18#罐16～23m部位，有一软弱层，20#罐15～23m部位有一软弱层。施工过程中，振密电流难以达到设计要求。软弱层成孔时，水压一般控制在0.5Mpa左右，以减小水压对软弱层的冲刷，另外可适当加快成孔速度1.5～2m/min，减少振动时间，防止因振动或因成孔过大坍塌；成桩加密时，采用“近导杆、高举铲、慢填料”的措施，连续填料，但每次填料量适当加大，充盈系数增加到1.35，同时留振时间适当增加到12～15s。预控措施：在施工软弱层时，要提前检查设备状况，防止在造孔过程中设备损坏，导致孔位留置时间过长，导致塌孔和串桩现象。实施效果八、对策实施实施一：减小地质条件对施工质量的影响通过预控措施的实施，有效减少了地质条件对施工质量的不利影响，施工中出现的异常情况明显减少。八、对策实施实施二：灵活掌握施工中的控制指标加密段长度、留振时间、加密电流是振冲碎石桩最重要的三个控制指标，但是不能所有地层都片面的按照以上指标进行控制。在一般土层施工中，可以按照固定的控制指标进行控制。遇到特殊土层时则要适当的进行调整。八、对策实施实施二：灵活掌握施工中的控制指标遇到密实地层时，应相应加大密实段到50cm，以密实电流和留振时间为主要控制指标，桩径作为参考指标。遇到软层时，应以填料量与桩径作为控制指标，密实电流、留振时间作为参考指标。