QC小组成果报告书合理处理溶洞加快桩基施工进度文档格式.docx
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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），规模又比较大。
多安大桥地质剖面图见（图一）。
（图一）工程地质剖面图
三、小组概况
百靖路BJ-A10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孔坍塌，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-A10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
2011年4月至2011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2011-03
姓名
性别
年龄
职务或职称
组内分工
TQC教育时间
黄树荣
男
30
项目总工程师
组长
140
梁鹏
34
项目经理
副组长
陆军
35
项目副经理
130
胡拥军
38
分公司工程科科员
组员
90
劳永福
28
项目桥梁工程师
刘玉发
26
项目桥梁技术员
120
古冰
女
项目质检工程师
梁宪丽
32
项目试验工程师
四、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，尚缺乏比较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。
（图二）、钻孔过程中，遇到溶洞泥浆漏失，桩孔发生坍塌情况
（1）
五、现状调查
原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；
但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2011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）。
（表二）、现状调查表
桩号
左幅4-1
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
7
9
1
3
6
原设计有无溶洞/层数
无/0
有/1
漏浆次数
16
12
25
再次漏浆
断面数
5
4
有无塌孔
/次数
有/3
施工工期（天）
74
17
56
27
102
79
2011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。
六、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。
七、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
八、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查，找到了12个末端因素，并确定了3个要因。
（图六）、水泥投入方法不对（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
覆盖层地质不良，地质钻探资料中溶洞情况不明
内业资
料研究
分析和
现场调
查
确认分析：
组长组织对设计文件和提取钻孔的施工记录进行研究分析，以及到现场调查。
并做好过程确认分析记录。
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。
黄树荣古冰
要因
1-2
总包、监理单位经验不足，重视不够，配合不到位
对过程
协作情
况进行
分析确
认
项目领导根据现场施工技术人员反馈施工过程协调情况进行汇总。
经过与相关单位人员沟通协调，尤其是发生了数次桩孔坍塌后，相关人员在认知和协作上大大改善，对现场的服务工作水平提高很快。
非要因
1-3
机械不到位
施工记
录检查
现场生产人员根据施工记录的数据，对施工需要与现有施工机械配置进行分析对比。
项目部前期施工机械比较少，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。
劳荣福
1-4
作业班组重视不够
与现场
施工过
程调查
现场技术员对施工记录统计分析，并结合施工过程中作业班组的工作情况进行汇报。
由于前期处理措施和交底与实际情况不符，教育不到位，钻孔发生漏浆没有引起作业班组重视。
通过交底培训，班组的工作态度有了很大的改观。
（表四）、要因确认表
（二）
2-1
方案的工艺措施不满足实际地质施工需要
现场施
工过程
调查资料和技术文件分析
根据现场施工记录，对比新旧地质钻探资料，探讨方案的工艺措施的合理性。
原地质资料与实际施工掌握情况反映偏差严重，经过补充钻探地质资料，验证了施工掌握的情况。
施工技术方案是根据原地质钻探资料编制的，技术方案所制定的工艺措施需要按照新地质资料进行调整补充。
黄树荣陆军
2-2
工艺措施采用不结合每根桩的实际情况
施工记录与现场调查
对前期施工的桩基施工记录进行检查分析，再结合现场调查手段，检查工艺措施的采用是否符合实际。
前期施工的桩基在同一断面反复漏浆，处理的效果达不到预订的要求；
究其原因，多为原制定的处理措施比较粗糙，与实际地质情况也不符。
解决同一断面反复漏浆问题，通过调整施工方案，制定与实际地质情况相符的工艺措施。
陆军
2-3
方案工艺措施执行偏差
施工过程记录分析
补充详实的地质资料和修改施工方案后，对于一些处理措施实施后，仍然有一些效果不佳的现象。
按照漏浆的速度、以及数量，可以大概判别溶洞和桩孔壁处击穿溶洞缺口的大小，但现场人员不及时观察，为采用措施失去了准确的依据；
土石的掺合也不均匀；
采取的掺合纤维也不按照要求执行；
加长孔顶钢护筒也没有执行到位。
以上种种原因使得调整方案后，进度仍然达不到预期目的的关键因素。
2-4
冲程过大，溶洞处形成护壁不良
调查分析
在处理溶洞过程中，未钻孔至溶洞处理前的桩孔标高，有漏浆现象，漏浆位置为之前溶洞处理位置。
部分民工的不自觉行为，大冲程钻孔，护壁形成不密实，经过培训教育，作业班组长加强检查纠正。
（表五）、要因确认表（三）
3-1
安放钢筋笼时，笼身变形、不垂直
钢筋笼下放过程中或下放后有漏浆现象；
对钢筋笼加工的质量、和钢筋笼加工的长度，以及吊装的捆绑方式进行详细的了解。
安放钢筋笼漏浆见（图八）
钢筋加工班组的钢筋笼加工质量欠佳，笼身的内部斜撑数量不够，而且多数钢筋笼加工长度过长，达到23米，起吊容易变形。
捆绑不结合钢筋笼有平放到直立过程的重心变化情况。
后经对以上进行纠正，取得比较好的效果。
3-2
施工过程中，提锤出孔检修，锤摇摆刮擦孔壁
施工过程中，提锤出孔口检修不可避免的，发现在提锤过程中也发现有桩孔漏浆的情况。
一为提锤前未检查桩机机身的水平情况，造成提锤锤身侧压孔壁，二是提锤时，操作人员操作粗暴，钻锤晃动严重。
此类情况可以通过技术人员检查纠正可以避免。
3-3
清孔扫孔
钻孔终孔后，用钻锤上下扫孔，是保证孔径、以及孔的圆周，不可少的工艺；
但多安大桥桩孔所遇到的溶洞为串珠状，层数比较多，但扫孔过程中也发现有桩孔漏浆的情况。
一为未根据实际情况，适当增大锤径，适当扩孔。
二是扫孔前未检查桩机机身的水平情况，造成提锤锤身侧压孔壁。
此类情况发生频率较少，可以通过施工过程的细致管理可避免。
3-4
施工过程中泥浆指标控制不严格
确认分析
检查施工记录，经常有发现有加水到泥浆池量比较大，可能导致泥浆不符合要求，但不为影响施工进度因素。
施工过程的认真检查，严格按照施工规范执行，是施工过程中必须执行的。
图八、钢筋笼下放后发生漏浆
九、制定对策
根据确认的3个要因，小组召开全体成员分析研究会议，开展讨论研究，集思广益，制定了以下处理对策。
制定的对策见（表六）
（表六）、对策表
目标
对策
措施
责任人
完成时间
查明地质情况，制定合理工艺措施，为漏浆孔壁不坍塌，每次钻孔遇到溶洞一次性处理好，节约施工工期。
一是孔顶采取方案，提高自稳性，二是漏浆后及时处理，三是补充钻探，明确溶洞情况。
一是与相关单位开展桩基溶洞处理的技术研讨会，明确项目的处理意见和处理措施、方法、工艺。
二是与相关单位完善管理体系，做到能在发生溶洞漏浆后，最短的时间内收方确认，项目得到最快的实行处理方案。
三是设计单位尽快进场补充地质钻探。
黄树荣梁鹏
2011年
5月
2
调整施工方案，加强方案的在预防漏浆孔壁坍塌，避免同一断面反复漏浆的预见性和有效性。
制定预期可能出现的情况的应对措施，供施工中遇到的不同情况采用
依据实际施工记录、以及补充钻探地质资料，在分公司总工程师的指导下，项目部对桩基施工技术方案做了调整，针对实际遇到溶洞的情况，制定了相应的工艺措施。
6月
杜绝因方案落实不到位而造成处理不成功，反复孔桩漏浆的情况。
强化管理，明确责任。
做好现场施工记录，每次溶洞处理完成后，做处理效果反馈，总结经验。
一是准备充足的方案中所使用的材料。
二是依据所指定的措施，项目部组织技术管理人员、现场作业班组长进行详细的技术交底。
三是明确技术管理人员、班组长的责任；
技术人员、班组长做好现场钻孔、漏浆情况、处理情况做详细的施工记录。
做好效果评价反馈。
7月
一十、对策实施
前期施工应对不足，发生漏浆后都是采用事后补救的方案，特别是导致塌孔的严重现场，造成了质量不保证、费用增加，更明显的是7套打桩机械月均完成3.5根桩基，最长的单桩施工耗费时间接近4个月。
对策实施后，项目部7套打桩机械月完成桩基施工8～9根，最长的单桩施工耗费时间控制在43天。
实施对策一：
覆盖层地质采取方案处理，所有的桩位补充地质钻探资料，查明溶洞情况。
实施效果见（图九）。
覆盖层地质不良，比较松散，如发生漏浆，失去泥浆护壁压力支撑后，桩孔比较容易塌方；
根据实际情况，采取方案处理，适当加长桩孔口钢护筒，作为孔顶支撑稳定结构，减轻孔顶段对泥浆护壁的依赖。
并且孔顶段小冲程钻孔以致形成密实稳定的护壁。
图九、加长孔顶钢护筒后，漏浆后，孔顶仍然比较稳定。
设计文件中的地质资料失真比较严重，桩位的溶洞情况不明，在钻孔施工把控溶洞处理不准确，无法做到事前准备应对，为此，项目部要求业主对该桥未施工的所有桩位补充钻探，揭露桩位的溶洞情况，方便施工及时应对溶洞的处理。
实施对策二：
调整溶洞施工方案，使工艺、措施更具合理性，进而加快施工的进度。
在原施工方案中，对溶洞带来桩基施工的困难估计不足，只是简单罗列一些处理的措施，在施工过程中，也没有对该措施有实质性的准备。
小组成员总结前期施工，和认真研究补充钻探的地质资料后，召开相研讨会，在分公司领导、技术中心、工程科的指导下，调整了施工方案，调整主要如下：
1、桩基施工前埋设的钢护筒，从原来的方案要求的3米，增长到5米。
孔顶8米范围内严格控制冲程不得大于0.5米，其他覆盖层段控制不得超过1.0米。
2、抛弃发生溶洞漏浆比较严重的，钢护筒跟进方案。
理由有二：
一是钢护筒的成本高，二是钢护筒在覆盖层段跟进比较容易实施，进入岩层后，跟进比较困难，三是钢护筒跟进对孔底发生漏浆防护意义不大，只是在冲孔越过溶洞处起到护壁作用，漏浆后仍然要回填片石、粘土，通过冲孔冲挤至溶洞和造泥浆。
四是钻探资料揭示的溶洞不是很大，可以通过小冲程挤压粘土、片石混合料形成较密实稳定的护壁。
3、回填土石比例要根据溶洞的大小有所区别，在溶洞超过两米的，要增加水泥。
孔底漏浆处到判明击穿溶洞口顶以上5米范围：
小于一米的土石比例可控制在3:
1；
大于一米小于两米的土石比例控制在约3:
2；
大于两米的，土石比例控制在约1:
1，没五立方土石添加约一吨水泥。
回填的土石要掺合均匀。
穿溶洞口顶以上5米位置到孔顶回填土石比例控制在约3:
1即可。
4、取消回填混凝土项。
一是回填混凝土成本太高。
二是处理的进度比较慢，回填混凝土后，混凝土有一定的强度凝结，冲孔进度不理想，并且容易损坏冲锤，维修耗费时间较多。
三是回填的混凝土对溶洞的封堵效果不佳，回填的混凝土不经过振捣，携夹泥浆等杂物，空隙比较多；
再者混凝土灌进桩孔后随机流动，不一定能全部封堵与钻孔击穿口处。
图十、土石拌和后，方回填桩孔。
5、增加在待回填的土中预先掺拌稻草、破旧安全网等纤维物。
增加一定的纤维物，土石掺合回填后，通过冲孔冲锤的挤压，在溶洞处形成的护壁整体性比较好。
6、调整回填后冲孔至孔顶补丢片石离孔底的高度，原是冲至判明孔顶开始丢片石，调整至离判明击穿孔口顶以上三米，每钻进50cm补丢0.5立方米。
7、片石的尺寸，原方案中用普通片石，没有强调片石尺寸，现调整为控制回填片石尺寸，不得超过20cm，而且要求有一定的开级配。
8、从施工记录中发现，冲程的大小对挤压形成的护壁的密实性是十分重要的，冲程过大，形成护壁不够密实，小冲程可以形成密实良好的护壁，但是冲程过小，施工进度缓慢。
根据施工记录，选择比较合适的冲程，根据实际调整冲程，由原来方案的一米，减少至50cm。
效果见（图十一）。
图十一、从漏浆后观察，采取调整措施后，护壁密实良好。
实施对策三：
加强过程检查记录，严格实施施工方案、措施、工艺，对每次处理效果进行总结评价，用于后续施工参考。
图十二、措施探讨与技术交底会
方案调整以后，项目部召开技术交底会，由项目总工程师主持，向各个岗位技术管理人员、作业班组进行技术交底，明确施工中的执行要求。
（图十二）
1、现场技术管理人员认真熟悉补充钻探的地质资料，在每根桩基开孔施工前，明确补充地质资料揭示该桩的溶洞情况，并告知作业班组。
2、要求现场技术人员在每个工作班，对各个正在施工的桩孔钻进深度进行检查，对照地质资料，明确下一作业班是否有可能遇到溶洞。
并提前准备下一部可能遇到溶洞处理需要的材料。
3、发生溶洞漏浆后，根据施工记录、地质资料，判明溶洞大小，以及击穿溶洞口的大小等，根据拟定的施工方案，选用合适的处理措施。
4、回填后，指导作业班组按照施工方案进行操作，确保在溶洞处挤压形成密实良好的护壁，并做好施工过程记录。
5、做好溶洞处理效果记录评价。
一十一、效果检查
从2011年3月28日至2011年7月28日，4个月7台套钻孔机械，完成14根桩基。
2011年8月，项目部完成对处理方案的方案制定并实施检验，效果良好，完成桩基6根。
2011年9月至2011年12月多安大桥桩基施工完成效果见（表七）。
（表七）9月至12月桩基施工效果目标检查表
月份
月完成根数
是否有桩基质量事故浪费工期事件
是否有塌孔现象
无
10
11
从完成情况上看，活动开展后，施工进度又较8月份有了一定的提升，进度上超过了预定目标的单月完成桩基7根的目标、杜绝桩基质量事故浪费工期事件和避免了塌孔现象，QC开展达到了预期活动的目标。
一十二、巩固措施
1、再经全面总结，重新制定了《百色至靖西高速公路BJ-A10标多安大桥桩基施工作业指导书》，详细描述施工技术方案的工艺措施的执行要求，加强了现场施工的指导，并报业主和本公司备案，以便在今后同类施工中推广和提升。
2、小组部分成员积极参与了分公司的《岩溶地区桥梁桩基施工技术研究》科研项目。
目前该科研项目正在开展。
一十三、总结与下一步工作
（一）、总结：
1、详实的地质钻探资料对岩溶地区桩基施工十分重要，在地质勘探中岩溶发育情况掌握准确与否直接制约了施工进度。
2、根据详实地质钻探资料制定有针对性的施工实施方案，和严密的施工组织与管理可以节约施工中工期的不必要浪费。
（二）、下一步工作
目前百色至靖西高速公路BJ-A10标多安大桥桩基
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