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1、合理处理溶洞、加快桩基施工进度QC活动开展背景近年来高速公路往山区方向延伸,桥隧比例都很高,桥梁施工的规模都比较大。广西多数地方属于喀斯特地貌地区,岩溶比较发育,在桥梁桩基施工中遇到溶洞是不可避免。桩基施工中遇到溶洞,一直是喀斯特岩溶地区制约桥梁桩基施工进度的关键因素。百靖高速公路BJ-A1O标多安大桥共有88根桩基,从2019年3月28日开始施工,7台套钻孔机械,截止7月28日共4个月完成桩基14根(589.1米),月均完成3.5根(147.3米),与原计划月均完成21根(即月均完成850米)桩基相比进度严重滞后。通过研究总结一系列性成本适当、施工质量可靠、最大程度上加快桩基施工进度的溶洞处
2、理工艺、措施,对喀斯特岩溶地区高速公路总体施工进度上有直接的促进作用,又能间接的节约因桩基溶洞处理不成功导致的质量事故处理的费用和工期。工程概况百靖高速公路BJ-A1O标多安大桥位于百色市德保县那甲乡多安村,右幅18跨,桥长547米,中心桩号为K41560;左幅22跨,桥长667米,中心桩号为ZK41625o桥梁上部构造采用后张法预应力混凝土T梁,先简支后连续结构;下部构造采用柱式墩,肋板台,钻孔桩基础。多安大桥下构桩基中,有12m桩8根,1.5m桩4根,1.6m桩52根,1.8m桩24根。多安大桥桥址上覆盖第四系冲洪积层和坡积层,下伏基岩为泥盆系中统东岗岭阶灰岩和粉砂岩;岩溶较为发育,岩溶垂
3、直发育和J1顶层发育旦具体显示溶洞的数量不多和规模不大,全桥只有8根桩基遇到溶洞,而且溶洞规模小,钻探资料显示有遇到溶洞的桩基都只有一个小溶洞。但实际开始施工后发现,开始7台钻机施工的7根桩基,钻孔入岩层后,全部遇到溶洞,而且施工过程中钻孔击穿溶洞漏浆的频率非常高;经初步判断,为溶洞、岩层裂隙所造成。从实际施工揭露,设计单位提供的地质钻探资料严重失真,溶洞情况不明。后报业主单位、总包单位,经过从新钻探显示:覆盖层下的灰岩层岩溶比较发育,该桥除了0#桥台外,其他桩位均不同程度遇到溶洞,而且溶洞呈多层性、成串珠状、溶洞间隔小(两层溶洞间的岩层后最小的仅仅为30Cm)z规模又比较大。小组概况百靖路B
4、J-A1O标多安大桥桩基钻孔中频繁遇到溶洞,且覆盖层地质不良容易发生桩孑期塌,施工进度十分缓慢;为解决该问题,广西路桥总公司三分公司百靖路BJ-A1O标项目部QC小组以合理处理溶洞,加快桩基施工进度为课题,开展QC活动,并且得到了分公司总工程师、技术中心、工程科的指导。在保证桩基的施工质量、成本比较节约可控的前提下,采取合理的措施,加快桩基的施工进度。小组成员情况见(表一)。(表一)、小组成员情况表小组成员情况课题类型现场型活动时间2019年4月至2019年12月活动次数8成员平均出勤率96%小组注册号三分公司2019-03姓名性别年龄职务或职称组内分工TQC教育时间男30项目总工程师组长14
5、0男34项目经理副组140长男35项目副经理副组长130男38分公司工程科科员组员90男28项目桥梁工程师组员140男26项目桥梁技术员组员120女28项目质检工程师组员140女32项目试验工程师组员130选题理由1桩基溶洞处理进度缓慢,是制约我项目部多安大桥总体进度关键因素;再者原设计地质勘察资料严重失真,项目部开始应对桩基溶洞处理的应对手段不足,开工前也没有很好的论证岩溶地区桩基施工可能大规模遇到溶洞的可行处理工艺、措施,施工技术方案的工艺、措施应对不足。通过该课题开展活动,总结合理、可行的工艺措施,补充完善桩基施工技术方案,形成施工技术方案、作业指导书、技术交底等相应的技术指导文件,指导
6、现场施工,缓解溶洞对桩基施工进度制约,加快我项目多安大桥桩基施工进度。2、喀斯特地貌灰岩地质区域较广,溶洞均较发育,特别是近年高速公路往灰岩山区延伸,桩基施工遇到溶洞的案例将比较普遍;目前百靖路多数桥梁的桩基施工,都不同程度遇到了溶洞制约施工进度的问题。在相关的施工资料中,桩基施工遇到处理溶洞问题的工艺措施不多,尚缺乏匕瞰有效的手段能确切地既能保证桩基的施工质量,又能加快施工进度。依据项目实际情况,通过开展QC活动,摸索一套桩基溶洞处理比较合理的方法和施工工艺,为灰岩地区桩基遇到溶洞处理提供经验;又可以使技术人员有一个技术探讨的平台,提高项目部技术人员的在桩基施工方面的技术能力水平。现状调查原
7、设计地质勘探报告显示,多安大桥桥址上覆盖第四系冲洪积层和坡积层,下伏基岩为泥盆系中统东岗岭阶灰岩和粉砂岩;岩溶较为发育,岩溶垂直发育和顺层发育旦具体显示溶洞的数量不多和规模不大,只在右幅1-2、3-1、3-2、5-1、5-2、7-2、17-1.17-2墩和左幅17-2墩仅有一个小溶洞。图三、钻孔过程中,遇到溶洞泥浆漏失,桩孔发生坍塌情况(2)多安大桥于2019年3月28日开始钻孔桩施工,共有7套钻孔桩机械同时开始施工计划每套机械月均完成3根桩基,月计划完成21根,预计4个半月完成所有桩基施工。施工的桩基钻孔进入岩层后,桩孔先后都遇到了溶洞。溶洞呈多层性、串珠状,反复出现漏浆的情况,进度与计划相
8、比严重滞后。项目迅速组织技术人员研究对比,显示:首批施工桩基中只有右幅3-2有溶洞需要处理的,其他桩基从设计文件上均未标示有溶洞,与实际施工显示的地质情况看,地质资料失真十分严重。现状情况见(表三)。由于原桩基施工方案是根据设计文件编制的,所以施工方案上的溶洞处理方法措施不是十分具体、合理,对处理钻孔遇到大量溶洞应对不足,造成了首批施工的桩基中多次发生了桩孔塌孔、埋锤的问题,项目部紧急与分公司总工程师、技术中心、工程科联系,征求处理意见,对首批施工的桩基紧急采取了一系列的措施,对发生的问题进行了补救,虽然确保了施工质量,但成本高、进度慢。塌孔处理措施见(图四)o(表二)、现状调查表桩号左幅4-
9、1左幅5-1右幅1-2右幅4-2右幅3-2右幅2-1右幅6-1实际溶洞层数7917386原设计有无溶洞/层数无/0无/0无/0无/0有/1无/0无/0漏浆次数71611232516再次漏浆断面数0504065有无塌孔/次数无/0有/1无/0有/1无/0有/3有/1施工工期(天)3874175627102792019年4月14日,项目部成立QC小组,以合理处理溶洞、加快桩基施工进度为课题,就桩基施工中溶洞处理问题开展活动,寻找比较好的工艺措施,解决项目实际问题。图四、塌孔后,覆盖层采取全钢护筒跟进补救措施,保证护壁稳定设定目标和可行性分析(一)、设定目标1所制定的措施,在不增加机械的情况下,能使
10、桩基从每月完成3.5根上升到完成7根,实现进度加快一倍的目标;2、桩基施工质量上可靠,避免因桩基质量事故耗费工期事件;3、杜绝桩孔塌孔现象,保障施工的安全,减少施工成本;(二)、可行性分析1公司领导重视,分公司领导、技术中心、工程科亲力指导,公司内部类似项目横向提供可比性的参考施工经验,提供强大的技术支持。2、溶洞处理的周期或者所耗费的工期具有可压缩性。由于设计文件失真和现场人员经验不足,应对的处理措施不到位,导致一些处理措施的有效性不高;据分析,同一位置多次漏浆为工艺措施处理不到位造成的。塌孔也是不结合实际地质情况采取措施,当发生漏浆失去泥浆压力造成的。3、技术人员的发挥主观的能动性,根据前
11、期掌握的第一手资料,总结了一些现场经验,对施工工艺措施局部进行了调整,在压缩桩基溶洞处理时间上取得了一些进步的成效。(三)、可行性分析结果综合以上分析,预设定的目标有实现的合理性,QC活动具有开展的意义。原因分析小组根据前期桩基施工出现的问题进行资料收集,以及对前期采处的一些措施的效果进行总结,用因果图分析制约桩基施工进度的影响。图见如下:(图五)因果关系图要因确定结合因果图中的诸多制约桩基施工进度的溶洞处理因素,小组成员共同讨论研究,从确保施工质量、经济上比较可行,合理处理溶洞的施工工艺、措施,能加快施工进度出发,进行了详细的分析调蛰,找到了12个末端因素,并确定了3个要因。(图六)、水泥投
12、入方法不对(图七)、片石粒径超标,未与粘土拌合(表三)、要因确认表(一)序号末端原因确认方法确认过程确认人确认结果1-1覆盖层地内确认分析:组长组织对设要质不良,业计文件和提取钻孔的施因地质钻探资工记录进行研究分析,以资料中溶料及到现场调查。并做好过洞情况不明研究分析和现场调查程确认分析记录。确认结果:覆盖层十分松散,软弱,无支护容易坍塌,塌孔情况见(图一)、(图二);灰岩岩层岩溶发育情况与设计出入十分大;对钻孔施工进度影响尤为关键。1-2总包、监对确认分析:项目领导根据非理单位经过现场施工技术人员反馈要验不足,程施工过程协调情况进行因重视不协汇总。够,配合作确认结果:经过与相关单不到位情位人
13、员沟通协调,尤其是况发生了数次桩孔坍塌后,进相关人员在认知和协作行上大大改善,对现场的服分务工作水平提高很快。析确认1-3机械不到施确认分析:现场生产人员非位工根据施工记录的数据,对-+力要记施工需要与现有施工机-宋因录械配置进行分析对比。福检确认结果:项目部前期施查工机械比较少,但随着施工的开展,机械配置充足,可以通过协调管理充分利用。1-4作业班组施确认分析:现场技术员对非重视不够工施工记录统计分析,并结要记合施工过程中作业班组因录的工作情况进行汇报。检确认结果:由于前期处理查措施和交底与实际情况与不符,教育不到位,钻孔现发生漏浆没有引起作业场班组重视。通过交底培施训,班组的工作态度有了工很大的改观。过程调查(表四)、要因确认表(二)序末端原确确认过程确确号因认认认方人结法果2-1方案的现确认分析:根据现场施工要工艺措场记录,对比新旧地质钻探因施不满施资料,探讨方案的工艺措足实际工施的合理性。地质施过确认结果:原地质资料与工需要程实际施工掌握情况反映偏