新型螺桿樁成樁質量控制

新型螺桿樁成樁質量控制中鐵四局集團哈牡客專一標四分部QC小組發(fā)表人：臧亞

二0一六年12月目錄工程概況

一小組簡介二對策實施九原因分析六目標確認五要因確認七確定對策八選題理由三現狀調查四總結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粉質黏土，褐黃色，流塑，層厚0～3.3m；其下為粉質黏土，青灰色，軟塑，層厚0～5.4m；再下為細圓礫土，青灰色，中密，飽和，一般粒徑5～10mm，層厚0～3.4m。這些土層具有結構松軟、壓縮性高、強度低、工程特性差、易產生過大和不均勻沉降等不良地質特性。針對此特點，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7～20m不等。淤泥質粉質黏土粉質黏土細圓礫土砂礫土粉質黏土細圓礫土砂礫土淤泥質粉質黏土一、工程概況螺桿樁作為一種新型樁,采用了變截面的構造形狀,上部為普通直桿型,下部為螺紋型，將生活常識中“螺絲釘比釘子牢固”的原理運用在樁基設計與施工中，成孔過程中樁側土體受到擠壓、加密作用，成樁后部分樁體形成螺紋，而樁側土體形成螺母，樁體螺紋與樁側土螺母緊密咬合，樁的承載力由直桿段的側阻力（摩阻力）、螺紋段的抗剪強度和樁端的承載力組成，而螺紋段的抗剪力遠遠大于同等條件下的側阻力。二、小組簡介小組名稱哈牡客專一標四分部QC小組活動時間2015年9月1日～2016年5月20日課題類型攻關型姓名性別年齡文化程度技術職務組內職務TQC時間(h)王永男42本科高級工程師組長30劉長軍男33本科工程師副組長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小時活動次數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，項目沒有相應的的經驗。一次性成樁合格率較低（81%），滿足不了業(yè)主下達的指標（95%）02螺桿樁具有無棄土外運、無環(huán)境污染等綠色樁型的特點，同時還具有承載力高、施工速度快、節(jié)約混凝土等優(yōu)點，值得推廣。新型螺桿樁成樁質量控制三、選題理由螺桿樁與CFG樁出土量對比螺桿樁與CFG樁單樁靜載沉降量對比四、現狀調查序號檢查項目檢查點數合格點數問題點數頻率（%）合格率（%）1樁位偏差1009199.7912淺層斷樁100703032.2703樁身密實性差100722830.1724縮徑100792122.6795樁長不夠1009555.4956合計5004079310081本QC小組于2015年9月20日至25日對已施工的螺桿樁成樁質量進行了抽檢調查。經分析統(tǒng)計螺桿樁成樁合格率只有81%，具體調查統(tǒng)計結果見下表四、現狀調查次要問題主要問題主要問題主要問題次要問題五、目標確認本次QC活動的目標設定為：螺桿樁淺層斷樁、樁身密實性差、縮徑三個主要問題得到有效控制，螺桿樁成樁合格率達到95%。六、原因分析機械鉆機選型問題

原材料不符合要求混凝土配比或塌落度不符合要求

現場技術人員監(jiān)控不夠

工人經驗少、水平低工人質量、責任意識差

大風天氣地質情況復雜

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材料人方法環(huán)境螺桿樁成樁質量差

④測

儀器誤差

七、要因確認序號末端因素要因確認確認方法是否要因1鉆機選型問題鉆機施工過程中土體承載力較大時，輸出扭矩不夠，土對鉆具的反力大于鉆機動力，致使鉆桿出現原地旋轉“打滑”現象，一旦打滑，成樁時容易造成縮徑、夾泥等成樁問題現場確認

是2原材料不符合要求原材料中粗細骨料含泥量以及級配不符合要求，經調查原材料均符合要求。調查分析否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、樁身密實性差等問題，經試驗驗證混凝土配比和塌落度均符合要求。試驗驗證否4施工人員水平低、經驗少施工人員螺桿樁施工經驗較少，施工前針對螺桿樁施工做了多次專門的培訓?，F場確認否七、要因確認5施工人員質量、責任意識差施工人員缺乏質量、責任意識，致使不能及時發(fā)現并解決問題。施工前針對螺桿樁成樁質量召開多次會議，施工人員的質量意識已得到提升。現場確認否6現場技術人員監(jiān)控力度不夠施工人員容易忽略質量問題，需要現場技術人員加強監(jiān)控。技術人員實行現場旁站制度?，F場確認否7大風天氣有風時螺桿樁的垂直度不易控制，大風必須停止施工。有風時對螺桿樁施工進行多次校核?，F場確認否8地質情況復雜現場地質情況復雜、地下水位高，會導致縮徑，只有部分地段有此現象。調查分析否9

成樁截面控制差

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

是七、要因確認序號末端因素要因確認確認方法是否要因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，縮徑現場確認

是11鉆孔順序不恰當鉆孔采用設計樁位連續(xù)鉆孔，新打樁擠壓已打樁。經驗證，現場均采用跳打法。現場確認否12樁間土開挖方式不當樁間土采用大挖機一次開挖到位，大型機械容易觸碰樁頭、且本身對樁身擾動較大，造成淺層斷樁現場確認

是13儀器誤差儀器建站不當，儀器時間長未校核。儀器按要求建站，按時進行校核。現場確認否七、要因確認鉆機選型問題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04八、確定對策序號要因對策目標措施負責人完成時間1鉆機選型問題鉆機改進土層承載力較大時鉆機能夠正常使用?改進塔架主管?改進動力頭裝置王永劉長軍2015.10.52成樁截面控制差詳細交底現場監(jiān)控樁身密實性良好現場控制鉆桿旋轉速度與下降（提升）速度保持一致劉長軍陳建軍全過程3混凝土泵入速度未控制好詳細交底現場監(jiān)控樁身密實性良好、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全過程4樁間土開挖方式不當詳細交底現場監(jiān)控淺層斷樁得到有效控制先小型機械開挖第二次人工開挖馬炎臧亞全過程九、對策實施實施一、對鉆機進行改進措施：1、塔架主管的改進原塔架主管采用φ630×10螺旋管做主管，材質為Q235，土體承載力較大時，主管的抗扭切應力不足，從而造成主管扭曲變形。主管改用材料為Q345φ630×10螺旋管，來增加鉆機的抗扭切能力。

九、對策實施2、動力頭裝置的改進原鉆機動力頭三環(huán)減速器額定輸出轉矩為88kN·m，滿足不了電動機的輸出要求。為了保證電動機控制系統(tǒng)不變，仍采用直流調速控制。減速器改為ZZSH630—180，速比i=180，額定輸出轉矩為260kN·m。經驗證，鉆機改進后，土體承載力較大時能夠正常使用,沒有再出現鉆桿原地“打滑”的現象。九、對策實施實施二、控制好成樁截面措施：螺桿樁樁機自控系統(tǒng)嚴格控制鉆桿下降速度和旋轉速度。要求圓柱段鉆桿旋轉2周以上，下降1個螺距，鉆至直線段設計深度，此后，鉆桿旋轉一周，下降1個螺距，鉆至螺紋段設計深度。當鉆到設計標高時,螺桿樁樁機反向旋轉提升鉆桿,提鉆過程中同樣嚴格控制鉆桿提升速度和旋轉速度。要求螺紋段鉆桿旋轉一圈,上升一個螺距，避免破壞螺紋。鉆桿提升到圓柱段的設計高度時,可以直接提升產生帶圓柱空間。九、對策實施經現場確認，新打樁成樁截面控制良好，鉆桿旋轉速度與下鉆（提升）速度匹配。九、對策實施實施三、控制好混凝土泵入速度、增大泵送壓力措施：提鉆速度應與混凝土泵送量相匹配，以保證鉆桿內具有足夠高度的混凝土，實現有壓灌注。提拔速度宜控制在2～3m/min，成樁過程應連續(xù)進行?，F場地質情況較差、地下水位較高時，同時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充足。灌注成樁后，用水泥袋蓋好樁頭，進行保護。冬季施工時，還必須用草簾進行覆蓋養(yǎng)護，防止嚴寒氣溫樁身密實性產生影響。經現場確認，鉆桿提升速度為2～3m/min，混凝土泵送量與之相匹配，樁頭按要求進行保護。九、對策實施實施四、改變樁間土開挖方式

措施：大面積成樁后并且樁身強度達到設計的70%，進行樁間土開挖。樁間土分兩次開挖，第一次小型挖機開挖，第二次人工開挖、清平。在技術人員確定開挖順序及開挖深度后，鋪設2m×6m，1cm厚鋼板用于挖機行走墊板。鋪設挖機行走墊板后，挖機在墊板上行走進行開挖作業(yè)。樁頭周圍預留大于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、對策實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，避免機械對樁身造成影響。經現場確認，樁間土開挖首先采用小型挖機開挖到指定標高，然后采用人工開挖、清平。挖機沿指定路線行走，沒有觸碰樁頭。十、效果檢查序號檢查項目檢查點數合格點數問題點數頻率（%）合格率（%）1樁位偏差10096419962淺層斷樁10095523.8953樁身密實性10095523.8954縮徑10096419965樁長不夠10097314.4976合計5004792110096本QC小組于2015年11月10日至15日對改進后的的螺桿樁成樁質量情況進行了復查，螺桿樁的成樁質量驗收合格率已經達到96%。淺層斷樁、樁身密實性差、縮徑三個主要問題得到控制。十、效果檢查

十一、總結及打算

管段內螺桿樁于2016年5月10日結束，經過后期檢測樁身合格率達到98%，螺桿樁質量得到了保證。并得到了業(yè)主的好評