(全)攻克旋挖鉆孔灌注樁遇防空洞的處理技術(shù)

攻克旋挖鉆孔灌注樁遇防空洞的處理技術(shù)一、工程概況1.工程概況工程名 商住小區(qū)基坑支護(hù)稱(chēng)工程地南寧市XX號(hào)點(diǎn)建設(shè)單廣西XX有限責(zé)任公司位結(jié)構(gòu)形 設(shè)地下室2層，基坑周長(zhǎng)622m,設(shè)計(jì)深度9.5m。式據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，本工程基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)共分為10個(gè)剖面，采用支護(hù)樁+預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)形式。支護(hù)樁樁徑為cp800/(p1000mm,樁心間距1.5?1.6m,樁身穿過(guò)雜填土、粘土、粉質(zhì)粘土，樁底進(jìn)入礫砂層/圓礫層，樁頂設(shè)鋼筋碎冠梁。錨索為預(yù)應(yīng)力鋼絞線制成，腰梁采用鋼筋硅結(jié)構(gòu)，樁間采用掛鋼絲網(wǎng)噴砂封閉。防空洞底部后停鉆，灌注低塌落度低標(biāo)號(hào)碎，至碎穩(wěn)定液面高于防空洞頂，碎初凝后按照正常施工工藝完成支護(hù)樁施工號(hào)碎灌注和齡期時(shí)間限制，旋挖鉆機(jī)移機(jī)頻繁，工序繁瑣，支護(hù)樁成樁速度慢較易保證；錨索鉆孔極易受基坑外防空洞內(nèi)碎影響而施工困難量難以預(yù)料，破除混凝土需額外機(jī)械臺(tái)班費(fèi)。成本不可控樁身質(zhì)量較好缺點(diǎn)：工序繁瑣，成本不可控，后期施工困難結(jié)論：工期無(wú)法保證，經(jīng)濟(jì)性很差。評(píng)價(jià)人:方案三、鋼套筒成樁、后期樁間灌磴止水方案要點(diǎn) 工期質(zhì)量經(jīng)濟(jì)合理優(yōu)缺點(diǎn)旋挖鉆孔至防空洞底部以下1m后停鉆，下放一次性鋼套筒到成樁速樁身成度快，能樁質(zhì)量快速達(dá)好；錨成分層索施工性額外增加一次性鋼套筒費(fèi)用和較少量?jī)?yōu)點(diǎn)：樁身質(zhì)量較好缺點(diǎn)：底，之后按照正常施工工藝完成支護(hù)樁施工，后期樁間采用灌碎封堵止水開(kāi)挖支護(hù)的效果質(zhì)量易保障封堵樁間空洞的材料費(fèi)。經(jīng)濟(jì)性較合理后期樁間需進(jìn)行堵水處理結(jié)論：能實(shí)現(xiàn)工期目標(biāo)，成本可控。評(píng)價(jià)人：為了選擇合理的基坑支護(hù)防空洞處理方案，小組成員對(duì)以上三種方案進(jìn)行了綜合的分析、論證、評(píng)價(jià)，最終確定方案三〃鋼套筒旋挖樁+后期樁間灌磴止水〃為最佳方案。鑒于該方案工藝在下放鋼套筒、后期錨索施工和樁間封堵止水等方面存在技術(shù)細(xì)節(jié)需處理，小組決定在按工藝流程實(shí)施過(guò)程中,制定對(duì)策、采取措施，對(duì)細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行有效控制，確保課題目標(biāo)全面達(dá)成。六、制定對(duì)策根據(jù)〃鋼套筒旋挖樁+后期樁間灌已止水〃方案的工藝流程，小組成員經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析和模擬試驗(yàn)，找出該方案易出現(xiàn)問(wèn)題的三條主要技術(shù)細(xì)節(jié)：鋼套筒下放過(guò)程，需做好封閉避免碎流失，需做好固定避免下沉；防空洞位置的錨索施工，常規(guī)工藝施工時(shí)錨索安放困難、注漿易流失；樁間灌碎封堵止水時(shí)，硅灌注量需進(jìn)行有效控制以節(jié)省成本。針對(duì)上述三條主要細(xì)節(jié)問(wèn)題，小組經(jīng)集體討論論證后制定了如下對(duì)策表，擬要求在〃鋼套筒旋挖樁+后期樁間灌碎止水〃施工過(guò)程中加以實(shí)施，并按照〃PDCA〃的原則把各種對(duì)策在施工過(guò)程中不斷修改完善，以更好地指導(dǎo)具體施工。對(duì)策表表3問(wèn)對(duì)策題目標(biāo)措施地負(fù)完成點(diǎn)責(zé)日期人鋼套筒安鋼套筒先采用大一套放前后與孔壁號(hào)且與套筒筒采用不貼合無(wú)外徑相同的安同直徑泄漏，鉆頭鉆至防放鉆頭進(jìn)位置穩(wěn)空洞底部，安到行鉆孔定不下放鋼護(hù)套筒施工現(xiàn)場(chǎng)2021年3月25日前后采用正常直徑鉆頭完成鉆孔防空洞處錨索安放及注漿樁間灌碎封堵時(shí)采用套管鉆進(jìn)跟進(jìn)技術(shù)，溝通調(diào)整錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度灌注性前向樁間防空洞內(nèi)填充土工織布和碎石，然錨索按設(shè)計(jì)要求安放至IJ位，注漿正常碎等主要材料施工量及成本可控,止水效果良好采用套管跟進(jìn)鉆進(jìn)技術(shù),同時(shí)與建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位溝通，根據(jù)防空洞距錨索孔口深度，調(diào)整自由端和錨固段長(zhǎng)度施工現(xiàn)場(chǎng)2021年5月15日前灌注硅前首先向樁間防空洞內(nèi)填充土工織布和碎石，并采用小型挖掘機(jī)向洞內(nèi)推頂施工現(xiàn)場(chǎng)2021年5月25日前灌注量及止水效果控制后采用低塌落度微膨脹碎灌注灌注量及止水效果控制后采用低塌落度微膨脹碎灌注密實(shí)，然后緊貼支護(hù)樁內(nèi)邊線安裝木模板并灌注低塌落度微膨脹性制表人：審核：制表日期：2021年3月12日七、對(duì)策實(shí)施1、施工準(zhǔn)備項(xiàng)目部于2021年3月10日將防空洞處理方案上報(bào)了本公司主管部門(mén)、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位和建設(shè)單位審核，并于2021年3月12日經(jīng)完善后獲得批準(zhǔn)。本方案采用的鋼套筒采用在南寧本地加工定做的形式采購(gòu)進(jìn)場(chǎng)。鋼套內(nèi)徑與設(shè)計(jì)樁徑相同。鋼套筒全長(zhǎng)均為9m、壁厚1cm,其中第1批5個(gè)鋼套筒于2021年3月14日運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)。其它各項(xiàng)準(zhǔn)備工作全部就緒。圖2:鋼套筒進(jìn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)照片圖3:鋼套筒安放剖面圖2、旋挖樁成樁對(duì)策實(shí)施一、套筒安放前后采用不同直徑鉆頭進(jìn)行鉆孔實(shí)施過(guò)程使用旋挖鉆機(jī)鉆孔，采用加裝擴(kuò)孔器的鉆頭首先鉆進(jìn)至防空洞底部（防空洞埋深約7?9m）1m后停鉆。擴(kuò)孔后鉆孔直徑比設(shè)計(jì)樁徑大6cmo采用25t汽車(chē)吊機(jī)下放鋼套筒，用旋挖機(jī)鉆頭下壓鋼套筒。下壓過(guò)程須勻速，避免鋼套筒下壓過(guò)程中出現(xiàn)卷邊現(xiàn)象。鋼套筒最終安放至先前鉆孔深度，作為一次性使用，不再取出。然后換用與設(shè)計(jì)樁徑相同的鉆頭繼續(xù)下鉆至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高。由于鋼套筒以下鉆孔直徑略小于鋼套筒外徑，再加上鋼套筒周邊土體的擠壓作用，鋼套筒不會(huì)出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。然后按照正常的旋挖樁施工工藝，進(jìn)行清孔、下放鋼筋籠、下放導(dǎo)管、灌注混凝土，完成單根支護(hù)樁施工。混凝土灌注過(guò)程中注意測(cè)量混凝土面標(biāo)高變化，如發(fā)現(xiàn)在灌注至鋼護(hù)筒范圍時(shí)混凝土面上升速度明顯慢于與理論計(jì)算,說(shuō)明鋼護(hù)筒未封閉到位，應(yīng)采取措施進(jìn)行加固密封，并在后續(xù)實(shí)施時(shí)進(jìn)行改善加強(qiáng)?；炷凉嘧⑼瓿珊螅⒁庥^察混凝土穩(wěn)定面，以及后續(xù)標(biāo)高變化。確認(rèn)實(shí)施情況鋼套筒安放穩(wěn)，鋼套筒安放穩(wěn)，支護(hù)樁成樁質(zhì)量良好。圖4:鋼套筒成樁現(xiàn)場(chǎng)照片3、基坑分層支護(hù)開(kāi)拾至防空洞土層嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)整個(gè)基坑進(jìn)行分層分段施工，基坑支護(hù)并開(kāi)挖至防空洞土層。對(duì)于防空洞位置，開(kāi)挖至防空洞內(nèi)穩(wěn)定水面以上約0.3m位置。圖5:樁間開(kāi)挖清理4、防空洞位置錨索施工對(duì)策實(shí)施二、采用套管跟進(jìn)成孔技術(shù)，溝通調(diào)整錨索設(shè)計(jì)長(zhǎng)度實(shí)施過(guò)程鑒于防空洞位置的錨索在鉆孔、錨索安放以及注漿過(guò)程中的困難，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，QC小組采用了〃套管跟進(jìn)成孔〃的施工工藝。套管跟進(jìn)成孔施工工藝流程為：鉆機(jī)就位一對(duì)準(zhǔn)孔位和方位一套管跟進(jìn)鉆孔―清水沖渣T拆除鉆桿一孔內(nèi)置入錨索T一次注漿拆除套管T二次注漿T鋼絞線錨索制作編束T錨索張拉鎖定.由于防空洞距錨索孔口的深度不一，QC小組積極與監(jiān)理單位、建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通，在設(shè)計(jì)規(guī)范允許的范圍內(nèi)，合理調(diào)整自由端和錨段的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、錨索鉆孔角度等內(nèi)，合理調(diào)整自由端和錨段的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、錨索鉆孔角度等確保預(yù)應(yīng)力錨索的拉力值滿(mǎn)足基坑結(jié)構(gòu)的安全要求。確認(rèn)實(shí)施情況經(jīng)預(yù)應(yīng)力錨索基本試驗(yàn)及驗(yàn)收試驗(yàn)檢測(cè)，錨索的拉力值完全符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。5、樁間裝模灌驗(yàn)封堵止水對(duì)策實(shí)施三、先向洞內(nèi)填充土工織布和碎石，后灌注低塌落度微膨脹險(xiǎn)實(shí)施過(guò)程開(kāi)挖至防空洞范圍時(shí)，先行開(kāi)挖至支護(hù)樁后穩(wěn)定水位以上0.5米位置，在基坑內(nèi)邊線以?xún)?nèi)開(kāi)挖至防空洞底部，成半圓形。首先采用PC60小型挖掘機(jī)開(kāi)挖支護(hù)樁樁間垃圾、雜物、松散土方，清理支護(hù)樁表面附著的雜物，并清理防空洞周邊松散土體結(jié)構(gòu)。然后向樁間防空洞內(nèi)填充土工織布和碎石，并采用小型挖掘機(jī)向洞內(nèi)推頂密實(shí)，填充物范圍應(yīng)超出支護(hù)樁外邊線。然后緊貼支護(hù)樁內(nèi)邊線安裝木模板，底部達(dá)到防空洞底部,頂部超出防空洞頂標(biāo)高約0.3m,并在模板后方進(jìn)行妥善加隨后采用硅泵車(chē)對(duì)模板后方防空洞內(nèi)灌注C20標(biāo)號(hào)、低塌落度微膨脹的水下混凝土至模板頂部，直至混凝土頂面標(biāo)高穩(wěn)定，說(shuō)明模板后防空洞內(nèi)混凝土達(dá)到穩(wěn)定的休止角，已經(jīng)充盈飽滿(mǎn)。由于采用的是微膨脹混凝土，樁間的止水效果將得到進(jìn)一步加強(qiáng)。確認(rèn)實(shí)施情況現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以及后續(xù)土方分層開(kāi)挖均證實(shí)，上述解決措施十分有效?！鯃D6:樁間開(kāi)挖清理□圖7:樁間灌注碎止水□圖8:樁間灌注佐后現(xiàn)場(chǎng)照片八、確認(rèn)效果工期效果：防空洞位置旋挖樁施工速度為64根/天，達(dá)成了本課題的工期目標(biāo)。本工程位于南寧市老城區(qū)，基坑周邊場(chǎng)地復(fù)雜。周邊除西側(cè)為居民小區(qū)外，其余均緊貼城中村居民自建房，與基坑外邊線相距0.5?4m,樓高7?9層,淺基礎(chǔ)埋深1.5?2.5m,自建房未經(jīng)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)，施工安全風(fēng)險(xiǎn)很大?；觽?cè)壁安全等級(jí)除1-1剖面為二級(jí)外，其余剖面為一級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限1年。按照《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》（住建部【2018】37號(hào)令）的規(guī)定，我方組織了專(zhuān)家組對(duì)基坑支護(hù)安全專(zhuān)項(xiàng)方案進(jìn)行了論證，并獲得通過(guò)。2、防空洞概況在我方進(jìn)行旋挖鉆孔施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)多個(gè)樁位有防空洞，而且洞內(nèi)有較多水（臨近居民排入生活污水，切斷水源的協(xié)調(diào)難度極大），而防空洞的整體分布情況卻很不明朗。防空洞的存在，將對(duì)基坑支護(hù)的支護(hù)樁、樁間止水等施工造成很大困難。經(jīng)過(guò)各方努力，我方了解到該范圍防空洞修建于20世紀(jì)70年代，目前已廢棄，并從政府人防部門(mén)找到了竣工圖（1981年）。但由于年代久遠(yuǎn)，目前已無(wú)明顯的參照物、參照價(jià)值較低。項(xiàng)目部通過(guò)多方走訪以及AutoCAD繪圖軟件對(duì)照等技術(shù)手段，將該竣工圖與本工程總平圖的相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行了推斷，然后采用釬探方式進(jìn)行驗(yàn)證，最終確定了地下防空防空洞位置支護(hù)樁施工進(jìn)度統(tǒng)計(jì)表表4序 日期 完成支護(hù) 樁編號(hào)號(hào) 樁根數(shù)1 2021-03-16 6 B1、A233、A231、A229、A227、A2252 2021-03-17 7 A210、A208、A204、A198、A196、A234、A2323 2021-03-18 7 A230、A228、A226、A224、A211>A209、A1994 2021-03-19 6 A197>A188、A140>A138>A131>A1295 2021-03-20 6 A187>A141>A139>A137、A132、A130合計(jì) 32 平均每天完成 6.4制表人：審核：制表日期：2021年3月25日工期效果對(duì)比表表5對(duì)比項(xiàng)目目標(biāo)值實(shí)際值效果評(píng)價(jià)對(duì)比項(xiàng)目目標(biāo)值實(shí)際值效果評(píng)價(jià)旋挖樁施工速度不少于5根/天6.4天/根目標(biāo)實(shí)現(xiàn)制表人：審核：制表日期：2021年3月31日?qǐng)D9:施工速度對(duì)比柱狀圖經(jīng)濟(jì)效果:處理防空洞全部增加費(fèi)用如下：鋼套筒材料費(fèi)：6500元/個(gè)x32個(gè)=20.8萬(wàn)元混凝土灌注增加費(fèi)375元/立方x28立方=1.1萬(wàn)元;設(shè)備臺(tái)班費(fèi)損失2.5萬(wàn)元；增加費(fèi)用合計(jì)24.4萬(wàn)元，達(dá)成了本課題的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。經(jīng)濟(jì)效果對(duì)比表表6對(duì)比項(xiàng)目目標(biāo)值實(shí)際值效果評(píng)價(jià)增加費(fèi)用不大于30對(duì)比項(xiàng)目目標(biāo)值實(shí)際值效果評(píng)價(jià)增加費(fèi)用不大于30萬(wàn)元24.4萬(wàn)元目標(biāo)實(shí)現(xiàn)制表人：審核：制表日期：2021年5月25日?qǐng)D10:增加費(fèi)用對(duì)比柱狀圖九、效益分析1、社會(huì)效益由于本工程基坑支護(hù)施工對(duì)地下防空洞的處理較為理想，較為順利完成了建設(shè)單位的各項(xiàng)要求，有力的保障了后續(xù)場(chǎng)地移交進(jìn)行地下室施工。和本市老城區(qū)同樣遇到地下防空洞處理問(wèn)題的工程建設(shè)項(xiàng)目相比，本工程表現(xiàn)突出，得到了監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位和建設(shè)單位的高度評(píng)價(jià)。2、經(jīng)濟(jì)效益由于本課題最終選定方案的經(jīng)濟(jì)性較好，在保證基坑結(jié)構(gòu)安全、質(zhì)量和工期的前提下，增加費(fèi)用在預(yù)期范圍以?xún)?nèi)。3、綜合效益由于本QC課題的成功，為公司贏得了榮譽(yù)，彰顯了我司較為強(qiáng)大的技術(shù)力量和管理水平，增強(qiáng)了我司在本地乃至整個(gè)廣西區(qū)的口碑及知名度，取得了良好的綜合效益。十、總結(jié)及今后目標(biāo)在舊城改造過(guò)程中，遇到地下廢棄的防空洞的現(xiàn)象并不罕見(jiàn)。由于年代久遠(yuǎn)以及防空洞本身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，以及出于安全、質(zhì)量、工期以及成本等方面的考量，使得防空洞的處理顯得較為棘手而復(fù)雜。此次QC課題，我們初步摸索出在復(fù)雜場(chǎng)地條件下防空洞處理的相關(guān)對(duì)策，積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為以后處理類(lèi)似問(wèn)題提供了較為成功的借鑒。通過(guò)這次QC活動(dòng)，我們較為成功的進(jìn)行了一次實(shí)踐攻關(guān)突破突破，取得了較為理想的效果，極大的鼓舞了小組成員的興趣和信心。我們QC小組在今后還將繼續(xù)開(kāi)展QC活動(dòng),不斷學(xué)習(xí)總結(jié)開(kāi)拓，為施工項(xiàng)目解決難題，為企業(yè)創(chuàng)造效益,為社會(huì)發(fā)展多做貢獻(xiàn)！洞較為準(zhǔn)確的走向情況，防空洞范圍支護(hù)樁共有32根，為下一步確定解決方案打下了良好的基礎(chǔ)。二、QC小組簡(jiǎn)介QC小組概況一覽表表1課題攻克旋挖鉆孔灌注樁遇防空洞的處理技術(shù)名稱(chēng)注冊(cè) 課題 課題 攻關(guān)型日期 注冊(cè) 類(lèi)型號(hào)小組基坑支護(hù)項(xiàng)目 小組 成立名稱(chēng)QC小組注冊(cè)時(shí)間號(hào)活動(dòng) 活動(dòng) 9受TQC 48學(xué)時(shí)時(shí)間 次數(shù)教育時(shí)間小組成員序姓性小組職務(wù)職稱(chēng)組內(nèi)分工號(hào)名別職務(wù)組長(zhǎng) 分公司主 高級(jí)工 全面負(fù)責(zé)任工程師 程師副組 項(xiàng)目經(jīng)理工程師技術(shù)負(fù)責(zé)、長(zhǎng) 對(duì)策實(shí)施副組 項(xiàng)管科副 工程師組織對(duì)策、長(zhǎng)科長(zhǎng) 實(shí)施檢查組員 總工長(zhǎng) 助理工對(duì)策實(shí)施、程師檢查驗(yàn)證組員 工長(zhǎng) 技術(shù)員對(duì)策實(shí)施、檢查驗(yàn)證組員 工長(zhǎng) 技術(shù)員對(duì)策實(shí)施、檢查驗(yàn)證制表人：審核：制表日期：QC小組活動(dòng)安排表表2用QC2021年3月2021年4月2021年5月號(hào)活動(dòng)05050 05050 05050階段1P遺定謁2確定I標(biāo)3達(dá) I淀方藻4制淀無(wú)琬c刻味槍A負(fù)擄SA7羅戈?三、選定課題安全要求高：場(chǎng)地周邊居民自建房眾多，距離過(guò)近，民房的安全性需得到切實(shí)保障，不容有失。需同時(shí)解決支護(hù)結(jié)構(gòu)本身、支護(hù)樁間防空洞止水等諸多問(wèn)題。工期緊：由于各種原因，支護(hù)樁施工和原計(jì)劃相比已滯后嚴(yán)重，需尋找一種較為快速簡(jiǎn)便的解決方案，以便盡快開(kāi)展基坑分層支護(hù)、開(kāi)挖施工，避免將地下室施工拖延至雨季。成本控制問(wèn)題：按照建設(shè)單位要求，需在安全技術(shù)符合要求的情況下，將成本控制在合理范圍內(nèi)，即滿(mǎn)足技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。選擇課題：攻克旋挖鉆孔灌注樁遇防空洞的處理技術(shù)四、確定課題目標(biāo)及可行性分析1、課題目標(biāo)：確?；咏Y(jié)構(gòu)安全，支護(hù)樁成樁完整、樁間止水效果明顯、工期節(jié)省、造價(jià)可控。2、目標(biāo)值:完成防空洞位置旋挖樁不小于5根/天;額外增加費(fèi)用不超過(guò)30萬(wàn)元。3、目標(biāo)可行性分析標(biāo)可行性分析標(biāo)可行性分析QC小組成員大多現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)豐富，曾多次處理現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜技術(shù)問(wèn)題。運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，集思廣益，激發(fā)成員的積極性，充分論證后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，具有創(chuàng)新施工工藝的潛力。本工程工期緊張，建設(shè)單位要求盡快完成基坑支護(hù)施工，以便在雨季到來(lái)前完成地下室筏板開(kāi)挖和底板澆筑施工，建設(shè)單位在協(xié)調(diào)、資金等方面都極力配合。受影響支護(hù)