[QC]后注浆工艺提高岩层地质灌注桩承载力 [详细]

后注浆工艺提高岩层地质灌注桩承载力

浙江大东吴集团建设有限公司湖州市茅柴园小区保障房工程Ⅱ标段QC小组

一、工程概况

湖州市茅柴园小区保障房工程Ⅱ标段，位于湖州市104国道与下庄路东南侧，总建筑面积

约为14.8万m²，其中地下室建筑面积约为3.8万m²，包括1#地下室、9#～17#楼、1#门卫、配电

房；其中大地下室为1层，9#楼、13#～17#楼地上为26层、地下2层，

10#楼、11#楼地上18层、地下2层，12#楼地上25层、地下2层，均为框剪结构；1#门卫、配电房均

为1层，为框架结构。

1#地下室及9#～17#楼各单体桩均采用泥浆护壁钻孔灌注桩，其中1#地下室桩径为Φ700、

Φ800，单桩承载力特征值为2400KN、3250KN，设计桩长为6～16米；9#楼桩径为Φ800，单桩承载

力特征值为3450KN，设计桩长为9～14.5米；10#楼桩径为Φ800，单桩承载力特征值为3000KN，

设计桩长为12～16米；11#楼桩径为Φ800，单桩承载力特征值为3000KN，设计桩长为14～17米；

12#楼桩径为Φ800，单桩承载力特征值为3700KN，设计桩长为11.5～14米；13#楼桩径为Φ800，

单桩承载力特征值为3700KN，设计桩长为10～13米；14#楼桩径为Φ800，单桩承载力特征值为4

100KN，设计桩长为11.1～13.8米；15#楼桩径为Φ800，单桩承载力特征值为4000KN，设计桩长

为12.8～17.3米；16#楼桩径为Φ800，单桩承载力特征值为3600KN，设计桩长为7.3～15.3米；1

7#楼桩径为Φ800，单桩承载力特征值为3600KN，设计桩长为8.3～13.8米；均以7-3中风化凝灰岩为持力层。 二、QC小组概况

表1

QC小组成员概况表

小组名称 湖州市茅柴园小区保障房工程Ⅱ标段QC小组 课题名称 后注浆工艺提高岩层地质灌注桩承载力 课题类型 攻关型 小组注册号 DDWQC016-01 成立时间 20XX年6月 课题注册号 DDWQC016-01

1

10小组人数 20XX年6月20XX20XX年8月 人 活动时间 10日 各成员平均知识培训不少于72成员出勤率 100% 学 培训情况 时 1）小组每周活动两次，每次时间不得少 于1h； 2）小组定期组织成员学习，增强成员对提高工程质量的 意识； 3）注重科学活动，坚持按PDCA循环程序处理问题； 4）做好QC活动记录，积累原始资 小组制度 料； 5）小组全体成员出勤率达到100%。 成 员 简 介 序号 性姓名 年 龄 学历 项目职务 别 组内职务 组内分工 41 本科 项目经理 吴 勇 男 7 组长 全面负责 52 大专 项目副经理 芮新培 男 4 副组长 负责 活动组织、3 乐立军 男 3 5 大专 项目技术负责人 技 副组长 术负责 24 大专 施工管理 倪忠杰 男 9 组员 方案实施 45 高中 安全管理 现场统计管 韦根荣 男 8 组员 理 6 沈 洪 男 3大 安全管理 组员 安全管理

0 专 2大7 潘其超 男 5 专 质检管理 组员 质量检查 2大8 费 康 男 7 专 资料管理 组员 资料收集 3大9 卢 灿 男 6 专 材料管理 组员 材料管理 2本10 周 慧 男 7 科 造价管理 组员 成本计算 制表人:潘其超 制表时间:20XX年6月20日 三、选题理由

1、本工程是公司的重点工程，并且设定目标为争创“浙江省建筑安全文明施工标准化工地”、

省级“钱江杯”优质工程。 2、由于本工程地质复杂，主要以7-

3层中风化凝灰岩为持力层，岩层呈青灰色，局部灰黄色，岩芯呈碎块状，岩体较破碎，锤击

声较清脆，不易击碎，揭露厚度5.50～15.30m，持力层分布及深度极不均匀，造成部分位置

的工程桩持力层标高处于7-2层强风化凝灰岩。

2

3、为满足设计及勘察要求，并根据工程桩的实际桩长情况，进行工程桩桩底后注浆方案来提

高工程桩桩端承载力。

4、所以我们QC小组选定“后注浆工艺提高岩层地质灌注桩承载力”作为课题。 四、现状调查

1、现场工程桩施工采用冲击成孔工艺，以14#楼工程桩60#桩冲击成施工孔为例，该桩自20XX

年5月9日08:30开始冲击，至20XX年5月13日09:00终止，冲孔时间较长，期间偕同监理单位

多次捞取岩样，并由勘察单位判定岩样，实际有效桩长为11.05米，但设计有效桩长为12.6

～13.8米；另外勘察报告参NZ99#点显示，黄标-14.90米进入中风化凝灰岩，实际桩底标高为黄标-13.20XX正处于强风化凝灰岩层；而7-2层强风化凝灰岩作为持力层，桩端土承载力特征值为3000KPa，设计要求以7-3层中风化凝灰岩作为持力层，桩端土承载力特征值为5000KPa，所以此类桩必须增加桩端 承载力，才能满足设计要求。

2、根据岩土工程地质勘查报告中14#楼所属区域的地质剖面15- 15’显示，岩层分布极不均匀，如下图所示:

3

图1:岩土工程勘查报告中15-15’剖面

3、工程桩终孔后的岩样为青灰色，局部灰黄色，虽符合7-

3层中风化凝灰岩的特征，但不乏强风化凝灰岩层中局部夹杂中风化岩块。 4、通过各方单位协商，对工程桩进行静荷载试验，其中分桩底注浆与桩底未注浆两种，以14#

楼3根工程桩静载荷试验为例，试验结果显示，桩底注浆后的桩端土承载力明显比未注浆的

桩端土承载力大，对应的沉降量相对较小，如下表所示:

表2

单桩竖向抗压静载试验成果一览表

试 桩 编 号 33# 60# 3# 试验最大荷载 （KN） 8200 8200 8200 试验数最大沉降量（mm） 13.48 14.77 19.05 据 残余沉降量（mm） 8.19 10.19 12.39 最大回弹量（mm） 5.29 4.58 6.66 4

回弹率（%） 39.24 31.01 34.96 极限承载力（KN） 8200 8200 8200 取值 对应沉降量 13.48 14.77 19.05 备 注 桩底注浆 桩底注浆 桩底未注浆 制表人:潘其超 制表时间:20XX年6月30日5、注浆管的选用及注浆操作须符合下列事项:注浆管采用2根直径32mm，壁厚3.5㎜的无缝钢

管，底部至桩底，上部高出地面20XX，各段之间用外接连接，注浆管底部用止回阀封死，底端20XX范围内梅花型布置注浆孔，注浆孔之间间距为50mm，安放之前清除管内杂物，以防堵塞注浆孔；每根桩注浆量为2T，采用42.5的普通硅酸盐水泥，水灰比为0.45～0.65；注浆管

的开塞时间为桩成孔后3～5天，即桩混凝土完成终凝前，用高压泵压送清水冲洗注浆管道，

开塞压力应不大于16Mpa，注浆终止压力在7～10Mpa；当注浆压力长时间低于正常值，或地面出现冒浆、周围桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇时间为30～60min；当注浆总量和注浆压

力均达到要求时，可终止注浆；当注浆总量已达到75%，且注浆压力超过设计值时，可终止注

浆。以上事项在实际操作过程中有任何不符合要求的，都有可能影响桩底注浆的质量，甚至承载力要求。 五、目标设定

1、通过现状调查分析，工程桩桩底后注浆将大大提高桩端承载力，通过对桩底有效注浆，保证 由原7-

2层强风化凝灰岩钻孔灌注桩桩端土承载力特征值3000KPa提升为4000KPa，最终通过静载荷试验，确定工程桩桩端土承载力特征值为5000KPa，满足设计要求。

5

5000 4000 3000

桩端承载力(Kpa)

20XX

1000

0

勘察设定值

注浆目标值

图2:活动目标值对比图

制图人:潘其超

制图时间:20XX年7月5日

2、确保桩底注浆所用的注浆管、水泥等材料符合要求；施工工艺流程严格按照施工方案实施，

并派专人现场指导，做到环环紧扣，不出纰漏，使桩端土承载力达到更高。

六、原因分析

QC小组针对现场实际可能造成桩底注浆效果不佳的情况进行了分析，广泛收集意见，并结合实际现场

观察，对影响桩端承载力的主要问题从人、机、料、法、环、测六方面进行了分析，并制成因果图，得出了10 个末端原因:

图3 桩端承载力不足因果图

6

制图人:潘其超

七、要因确认

制图时间:20XX年7月8日

QC小组通过现场调查、测试、资料审查等方法，对以上10个末端原因进行了要因确认。

表3 要因确认表

是否序号 确认方末端原因 要 确认情况 法 因 回填土中 存 在石块、混 施工场地多为民宅拆迁地，挖掘机、推土机在平 整场地时以标高为主，但在桩机施工前，一般进 现场调查 1 凝土块、砖 块等 否 行清障处理。 桩机施工班组及桩底注浆班组施工前进行了施 工 技术交底，但为了施工进度，班组不定期增加 施工交底未 现场办公 桩 机数量及施工人员，对新进场人员未进行及时交 底，致使新进场施工人员对本工程场地、土层 2 是 落实 室 分 布、桩基概况未能及时了解，对埋设注浆管及 桩 底注浆效果造成一定的影响。 桩机施工人员实际操作中，对于未达到设计桩 责任未落实 长 或未进入中风化岩层的，未按要求设置注浆管 3 于个人 现场调是

查 或 注浆管未设置至桩底，将影响桩基质量。 因注浆管标高比场地高出20XXm，所以桩机移 桩机移机破 机 时碰撞后容易造成注浆管弯曲，现场配备施工管 理人员进行加强管理得以避免。 现场调查 4 否 坏注浆管 检测工具 简 陋或未及 对于注浆操作时所采用的小型工具除了常规工具 现场调查 5 时 校验 否 外，并无其他影响注浆的重要工具。 机具保管6 现场调查 注浆所用机具必须保证其压力，否则注浆管开塞 及注浆将无法正常进行。 和 保养差 否 注浆管底部用止回阀封死，底端20XX范围内 梅花 型布置注浆孔，注浆孔之间间距为50mm，在制作 注浆孔时，往往忽视间距及梅花型布置这一要 注浆孔未7 按 现场调查 是 规范布置 求 。 桩底注浆所用水泥为42.5强度的普通硅酸盐 水泥 ，水灰比为0.45～0.65，现场水泥强度经过复试 均达到设计要求，水泥浆制作时均为电子计 水泥标号8 及 现场调查 否 强度不符 量， 误差不大。

桩底注浆开塞时间为桩成孔后3～5天，即桩 混凝 土完成终凝前，用高压泵压送清水冲洗注浆管 注浆管未开 现场调查 道 ，开塞压力不大于16Mpa，现场实际操作时，往往 容易疏忽这一关键步骤，直接进行注浆，一定程 度上影响注浆效果。 9 是 塞 7

注浆前混凝土桩养护期不少于7d（混凝土强 1 桩砼龄期 现场调查 度达 到70％以上），施工现场均有打桩记录，并形成台 账汇总表，所以注浆时间均由专人负责管理。 0 过 否 长 制表人:潘

其超

制表时间:20XX年7月13日

八、制定对策

QC小组成员根据确定的4条要因，运用头脑风暴法，发动小组成员和现场施工人员，从多

角度提出各种对策，并由费康做了认真详细的记录，在小组座谈会上进行讨论及分析。

序 号 完成 项目 地点 对策 目标 措 施 责任人 时间 1、展开多次施工交底，做 重新开展 三级技术 交底， 确保交底到 人，充分发 到 乐立军 潘其超 现场 办公 施工交底 先交底，再施工，无遗漏 2、施工操作人员必须与班组 长一同参加交底，提出他20XX年 1 未落实 层 层落实 挥作用 7月 们 的疑问，管理人员予以解答 室 1、分别派专人负责各个区 域 的工程桩施工，终孔前进行 反复测量桩长，并仔细核 制定责 协同施工交 底，确保人 对 工程勘察报告，合理设置注 责任未落 任 书，分区 20XX乐立军 年 7月 施工 现2 实于个浆管。 潘其超

人 2、对于未达到设计桩长或域管理 人到责。 持 力层以7- 2强风化为主的桩进行时 场 段性 捞取岩样，并保存。 1、派专业施工员对注浆管 注浆孔未 按规范 保证每根注 浆管能够按 设计要求底 端的20XX范围内，先按梅花 型标注置注浆孔，再进行钻 孔，保证注浆孔之间的间距 为50mm。 2、制作时全程监管，并按实 际长度设置。 派专人监 20XX杨云飞 年 施工 现3 布 置 管 设 置注浆孔 卢 灿 7月 场 1、建立打桩施工台账，根 注浆管未 派专人监 根据打桩时 间，保证每 根桩进行据 施工时间对需要注浆管开塞 20XX 施工 现的桩形成时间表。 2、对于开塞完成的注浆管进 行效果评价，保证每根桩费 康 年 4 开塞 管 开 王志成 7月 场 塞 开 塞成功。 制表人:潘其超 制表时间:20XX年7月20日 九、对策实施

实施对策一:重新开展三级技术交底，层层落实

8

1、技术交底会议应由所有参与施工的人员参加，明确其本工程的特点、内容、操作方法、质量

要求等，技术交底层层落实，人人到位。

2、进行技术交底时，应组织参加人员认真讨论，充分发表意见，然后加以归纳汇总，对内容作必要的补充修改。保证施工人员弄清，做到心中明确自己的职责、岗位、应该做什么、怎样做。

实施效果:通过更符合实际要求的技术交底，操作人员更加明确了施工中的各个重点、要点，充分发挥技术交底的作用，解决了实际施工中的问题。项目管理人员和操作人员上岗前都能100%掌握施工工艺流程、质量控制方法和施工方法，质量意识大大的提高，能主动控制落 实质量管理任务。

实施对策二:制定责任书，分区域管理

1、设立专门的检查监督人员，严格执行奖惩措施，提高质量管理的自觉性。

2、由项目技术负责人乐立军主要负责，组织编制质量责任管理制度、奖惩措施和计划，

参照本公司已成熟的质量管理模式和相关文件，结合本项目现状，制定详实可行的管理制度和计划，报项目领导和公司批准并实施，明确质量管理的规范和系统性。 3、对整个工程进行系统规划，钻孔桩施工区域划分若干区域，每个区域划定责任人。 实施效果:对于每个区域所产生的不同施工情况得以细化，保证每个区域、甚至每根桩所

反映的隐患得以控制，根据工程勘察报告，结合现场复杂的地质情况，使桩端土承载力符合设 计要求。

实施对策三:派专人监管

○1

○2

1、保证原材料符合要求:注浆管为直径32mm、壁厚3.5mm的无缝钢管；

水泥强度为

42.5的普

○3

通硅酸盐水泥；钢管外接、止回阀符合规范要求；委派材料员进行监管。 2、注浆管制作:保证注浆管底端20XX范围内梅花型布置注浆孔，注浆孔间距为50mm；委派施工 员进行监管。

9

3、安放注浆管:安放时将2根钢管对称布置在钢筋笼内侧，并用铁丝固定，随钢筋笼同步安放，

注浆管底必须下到桩底，注浆管上端高出地面20XX；委派施工员进行监管。

4、注浆管开塞:开塞时间为桩成孔后3～5天，即桩混凝土完成终凝前，用高压泵压送清水冲洗

注浆管道，开塞压力不大于16Mpa；委派质量员进行监管。

5、高压注浆:用高压注浆泵压注水泥浆，注浆前混凝土桩养护期不少于7d（混凝土强度达到70

％以上）；浆液水灰比在注浆过程中可由稀逐渐变浓，以保证注浆效果，如果一管能顺利注入，达到设计要求的注浆量，那么，另一管就不必注浆，如果一管注浆量不足，那么打开另

一管再注，直到注入设计要求为止；当注浆压力长时间低于正常值，或地面出现冒浆、周围

桩孔串浆，应改为间歇注浆，间歇时间为30～60min；委派质量员进行监管。 6、注浆记录:注浆过程中，要记录桩号、桩径、成桩时间、压浆时间、压水压力、开始注浆时间、

注浆压力、终止压力、水灰比、注浆量、终止时间等；委派施工员进行监管。

图3:施工过程图

制图人:潘其超 制图时间:20XX年7月25日

10

实施效果:通过层层监管，对每一个工序都按照相关规范及施工方案或工序实施，有效地控制

了不利因素，发挥了每一工序最大的作用，最后通过桩基检测单位对桩端土承载力进行有 效检测。 十、确认效果

通过本QC小组的活动，成功地提高了桩端土承载力，由原来的3000KPa，提高到了4000KPa

，再通过现场静载荷试验，确定桩端土承载力为5000 KPa，超过了小组预测目标，满足了设计要求，

5000 4000 3000

20XX

桩端承载力(Kpa)

1000

0

勘察设定值

注浆目标值 活动后

图4:活动前后目标对比图

制图人:潘其超 制图时间:20XX年8月5日

QC小组活动后，经过浙江煤炭测绘院对桩端后注浆的工程桩进行静载荷试验后，满足设 计承载力要求，并经核工业湖州工程勘察院确认，出具相应联系单。

11

图5:勘察单位桩端土承载力确认联系单

制图人:潘其超 十一、巩固措施

制图时间:20XX年8月5日

本次QC活动主要运用了因果图对桩端土承载力进行了分析，且确定了要因，并积极组织 相应措施进行整改，经过现场静载荷试验确定了桩底注浆能够有效解决桩端土承载力不足的

问题，为本工程创优奠定了基础，并在公司内部制定了参考依据，作为示范工程。 十二、活动总结及今后打算

通过QC小组成员的共同努力，达到了预期的活动目标，甚至超出了预期目标，成功解决了

桩端土承载力不足的问题，提高了工程结构的整体质量，同时也增强了QC小组成员的质量意

识、技术知识、团队合作意识及个人能力。

表6 自我评价表

项目 自我评价 活动前（分） 活动后（分） 质量意识 3 4 QC知识 2 4 个人能力 2 4 解决问题的能力 2 5 团队精神 3 5 制表人:潘其超 12

制表时间:20XX年8月10日

图6 活动前后对比图

制图人:潘其超 制图时间:20XX年8月10日

本次QC活动让我们获益匪浅，不论在技术、基础理论知识和时间创新活动中，还是在团队

合作精神，自信心和个人能力培养等各方面都有了显著的提高；通过本次QC活动我们认识了Q

C小组活动对我们工程建设实施和技术进步的重要性和关键性，今后我们将继续开展QC活动，

并以此为基点，不断提高自身理论知识应用水平，解决现场施工中存在的实际问题，把握好工

程施工的每一个环节。

今后我们将在现有的基础上，再接再厉，努力解决好施工管理过程中存在的技术弱点、缺

点和施工难点，继续开展QC活动。

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