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1、20092009年年1 1月月1515日日发布人：范杜武发布人：范杜武 中建七局第三建筑有限公司中建七局第三建筑有限公司大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制目目 录录一、课题介绍一、课题介绍二、小组简介二、小组简介三、选题理由三、选题理由四、现状调查四、现状调查五、确定目标及可行性论证五、确定目标及可行性论证六、原因分析六、原因分析七、要因确认七、要因确认八、对策制定八、对策制定九、对策实施九、对策实施十、实施检查十、实施检查十一、效果检查十一、效果检查十二、巩固措施及标准化十二、巩固措施及标准化十三、
2、遗留问题及今后打算十三、遗留问题及今后打算大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制一、课题介绍一、课题介绍 福清光电园捷联厂区一福清光电园捷联厂区一期工程位于福清市太城河边，期工程位于福清市太城河边，处于太城河冲洪积扇的中上处于太城河冲洪积扇的中上部。其中主设备厂房占地面部。其中主设备厂房占地面积积3753m23753m2，总建筑面积，总建筑面积32640m232640m2，由主楼、附楼组成，由主楼、附楼组成，设计桩径为设计桩径为2 2米，桩长约米，桩长约7070米，米，总桩数总桩数126126根，桩端持力层为根，桩端持力层为中至微风化花岗岩层，造价中至微风化花岗岩层，
3、造价约约13001300万元。万元。 桩型原设计为冲孔灌注桩，因试桩过程对该光电园区内临近的部分已投桩型原设计为冲孔灌注桩，因试桩过程对该光电园区内临近的部分已投产电子企业精密仪器设备产生影响，被多次投诉，为减少振动和挤土效产电子企业精密仪器设备产生影响，被多次投诉，为减少振动和挤土效应影响，经相关单位研究决定采用钻孔灌注桩。应影响，经相关单位研究决定采用钻孔灌注桩。大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制一、课题介绍一、课题介绍 地质条件差中部土地质条件差中部土层中有厚约层中有厚约8m8m的粉砂层，的粉砂层，极易发生塌孔现象；埋极易发生塌孔现象；埋深在深在60m60m
4、厚度约厚度约2 2米的砾米的砾卵石层，砾卵石层中卵卵石层，砾卵石层中卵石含量在石含量在7070以上，大以上，大部分卵石粒径在部分卵石粒径在2-5cm2-5cm，漏浆严重漏浆严重 。大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制一、课题介绍一、课题介绍 厂房主要安放精密电厂房主要安放精密电子生产设备，对工程质量子生产设备，对工程质量要求高，要求工程必须达要求高，要求工程必须达到榕城杯标准。在此复杂到榕城杯标准。在此复杂地质条件下，完成如此大地质条件下，完成如此大直径超深钻孔灌注桩，施直径超深钻孔灌注桩，施工的方法较为复杂，我司工的方法较为复杂，我司没有成熟的工艺可借鉴。没有成熟
5、的工艺可借鉴。 本小组通过开展本小组通过开展PDCAPDCA活动，逐步解决了多项大直径超深钻活动，逐步解决了多项大直径超深钻孔灌注桩施工难题，保证了大直径超深钻孔灌注桩施工质量，孔灌注桩施工难题，保证了大直径超深钻孔灌注桩施工质量，达到了活动目的。达到了活动目的。大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制二、小组简介二、小组简介 小组概况表小组概况表课题课题名称名称大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制小小 组组 类类 型型攻攻 关关 型型小组小组名称名称中建七局第三建筑有限公司市政中建七局第三建筑有限公司市政（基础）工程公司冯德凯（基础）工程公
6、司冯德凯QCQC小组小组成立时间成立时间2008.05.01 2008.05.01 注册注册 登记号登记号ZQSZQS：2008-004-004# 2008-004-004# 课题活课题活 动时间动时间 2008.06.01 2008.06.012008.11.30 2008.11.30 TQCTQC教育教育情况情况 小组成员均接受小组成员均接受TQCTQC教育教育64 64 学时学时以上，全部通过考试并合格。以上，全部通过考试并合格。 QCQC小组小组 人数人数8 8人人大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制二、小组简介二、小组简介序序号号姓名姓名性别性别年龄年龄职
7、称职称职务职务任务及分工任务及分工TQCTQC学时学时1 1林林 丹丹 男男3030工程师工程师组长组长 组织、策划、决策组织、策划、决策 72722 2冯德凯冯德凯男男2929工程师工程师组员组员 组织、策划、决策组织、策划、决策 72723 3范杜武范杜武男男2828助工助工组员组员实施、统计、整理实施、统计、整理72724 4吴维国吴维国男男3030工程师工程师组员组员方案实施，信息反馈方案实施，信息反馈 64645 5陈仁开陈仁开 男男3737工程师工程师组员组员方案实施，信息反馈方案实施，信息反馈 64646 6赵红岗赵红岗 男男2929助工助工组员组员方案实施，信息反馈方案实施，信
8、息反馈 64647 7翁春明翁春明 男男3636班组长班组长 组员组员方案实施，信息反馈方案实施，信息反馈 64648 8涂朝阳涂朝阳男男4545技工技工 组员组员方案实施，信息反馈方案实施，信息反馈 64641 1顾顾问问吴平春吴平春男男4242公司总工公司总工技术指导监督技术指导监督 2 2王王 耀耀男男3838技术质量部经理技术质量部经理技术指导监督技术指导监督 3 3赖友华赖友华男男3333分公司技术经理分公司技术经理技术指导监督技术指导监督 备注：小组成员包括了现场项目经理、技术负责、施工员、质量员、测量员、资料员、备注：小组成员包括了现场项目经理、技术负责、施工员、质量员、测量员、
9、资料员、班组长等在内各要员。班组长等在内各要员。 小组成员分工一览表小组成员分工一览表 大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制三、选题理由三、选题理由大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制1 12 23 34 42地质变化大地质变化大砂砾卵石层埋深约砂砾卵石层埋深约60m,60m,厚度达厚度达2m2m，对，对钻孔施工难度高。钻孔施工难度高。3成孔难度大成孔难度大桩距较密，成孔期桩距较密，成孔期间容易发生穿孔、间容易发生穿孔、塌孔等质量事故。塌孔等质量事故。桩径为桩径为2 2米，米，桩长约桩长约7070米。米。1桩径桩长长桩径桩长长业主质量要求
10、高，业主质量要求高，要求要求I I类桩比例高，类桩比例高，单桩竖向极限承载单桩竖向极限承载力为力为22000KN22000KN。4质量要求高质量要求高大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制四、现状调查四、现状调查 为了抓住影响大直径超深钻孔灌注桩质量的主要问题及确定活动目为了抓住影响大直径超深钻孔灌注桩质量的主要问题及确定活动目标，小组成员针对可能影响质量的因素进行了广泛的调查。标，小组成员针对可能影响质量的因素进行了广泛的调查。现状调查（一）现状调查（一） 本工程与已投产的福清睿鸿本工程与已投产的福清睿鸿光电科技有限公司仅一路之隔，光电科技有限公司仅一路之隔，需保证
11、临近电子企业精密设备的需保证临近电子企业精密设备的正常运转改为钻孔灌注桩。正常运转改为钻孔灌注桩。福清光电园捷联厂区福清光电园捷联厂区一期工程一期工程 福清睿鸿光电科技福清睿鸿光电科技（福建）有限公司（福建）有限公司大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制四、现状调查四、现状调查 20082008年年5 5月采用月采用GPS-10GPS-10型钻型钻孔桩机试桩，由于本桩径大、孔桩机试桩，由于本桩径大、桩长长清孔较为困难，桩底沉桩长长清孔较为困难，桩底沉渣厚度是影响桩体质量的重要渣厚度是影响桩体质量的重要因素。因素。GPS-10GPS-10型钻机型钻机大直径超深钻孔灌注桩
12、施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制四、现状调查四、现状调查 目前对桩底沉渣厚度的检测方法目前对桩底沉渣厚度的检测方法主要靠操作者的经验，借助重锤感知主要靠操作者的经验，借助重锤感知沉渣的相对大小，无法对沉渣进行量沉渣的相对大小，无法对沉渣进行量化检测，根据前期对化检测，根据前期对83#83#桩试桩情况，桩试桩情况，监理单位对此测沉渣厚度方法存在争监理单位对此测沉渣厚度方法存在争议，造成清孔时间加长，影响工期。议，造成清孔时间加长，影响工期。 大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制四、现状调查四、现状调查现状调查（二）现状调查（二） 桩基工程的最终目标为承载力
13、满足设计要求，桩基工程的最终目标为承载力满足设计要求，现对目标进行分解。现对目标进行分解。其它要求其它要求(钢筋笼钢筋笼、混凝土强度等）混凝土强度等）桩径符合要求桩径符合要求 垂直度符合要求垂直度符合要求大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制四、现状调查四、现状调查沉渣符合要求沉渣符合要求 桩身完整桩身完整桩位偏差符合要求桩位偏差符合要求 工程最终目标工程最终目标单桩竖向极限承载力符合要求（单桩竖向极限承载力符合要求（22000KN22000KN）泥浆比重符合要求泥浆比重符合要求大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制四、现状调查四、现状调查
14、小组成员针对以上控制目标，可能影响质量的因素小组成员针对以上控制目标，可能影响质量的因素进行了广泛的调查。进行了广泛的调查。 在小组组长的带领下，有目的地调查了公司近年施在小组组长的带领下，有目的地调查了公司近年施工的冲钻孔桩基工程中出现的问题，共收集到工的冲钻孔桩基工程中出现的问题，共收集到9090条信息，条信息，小组对所收集到的数据进行分类、统计整理，制成统计小组对所收集到的数据进行分类、统计整理，制成统计表与排列图。表与排列图。大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制四、现状调查四、现状调查 影响大直径超深钻孔灌注桩主控项目质量的统计表：影响大直径超深钻孔灌注桩主
15、控项目质量的统计表：序号序号项项 目目频数频数( (点点) )累计频数累计频数( (点点) )累计频率累计频率% %1 1桩身完整性差桩身完整性差 5050505055.5655.562 2清渣质量差清渣质量差 3030808088.8988.893 3垂直度差垂直度差 4 4848493.3393.334 4桩位偏差桩位偏差 3 3878796.6796.675 5泥浆比重差泥浆比重差 2 2888897.78 97.78 6 6桩径偏小桩径偏小 1 1898998.89 98.89 7 7其它问题其它问题1 19090100100 影响大直径钻孔灌注桩施工质量缺陷的排列图影响大直径钻孔灌注
16、桩施工质量缺陷的排列图 制图人:吴维国 日期:2008.6.18泥浆比重 差010302040A类桩位偏差清渣质量 差 桩身完整性差02040100频数(点)累计频率（%）5080607060803088.8993.3396.6790B类C类垂直度差97.78N=9050432198.89桩径偏小其它1大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制四、现状调查四、现状调查桩身完桩身完整性差整性差清渣质清渣质量量 差差影响大直径超深钻孔灌注桩施工质量的排列图影响大直径超深钻孔灌注桩施工质量的排列图大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制现状调查（三）现状
17、调查（三）四、现状调查四、现状调查 根据根据建筑工程施工质量评价标准建筑工程施工质量评价标准（GBT50375-2006GBT50375-2006）地基）地基及桩基工程检测规定。及桩基工程检测规定。 公司根据创优需要将本工程大直径超深钻孔灌注桩桩身完整性公司根据创优需要将本工程大直径超深钻孔灌注桩桩身完整性一次检测一次检测I I类桩合格率定为类桩合格率定为95%95%以上，无以上，无类、类、类桩。类桩。桩身完整性桩身完整性I I类桩类桩IIII类桩类桩其余桩其余桩一档一档95%95%5%5%二档二档90%90%95%95%5%5%10%10%三档三档70%70%90%90%8%8%28%28%
18、2%2%建筑工程施工质量评价标准建筑工程施工质量评价标准建筑工程施工质量评价标准建筑工程施工质量评价标准大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制五、确定目标及可行性论证五、确定目标及可行性论证 QCQC小组经过认真反复的论证，将目标值定为：小组经过认真反复的论证，将目标值定为：1 1、大直径超深钻、大直径超深钻孔灌注桩桩身完孔灌注桩桩身完整性一次检测整性一次检测I I类类桩合格率为桩合格率为95%95%以以上上, , 无无类、类、类桩出现。类桩出现。活动目标活动目标2 2、灌注混凝土、灌注混凝土之前，孔底沉渣之前，孔底沉渣厚度厚度50mm50mm。大直径超深钻孔灌注桩施
19、工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制可行性论证：可行性论证： 1.1.小组成员查阅本公司近来已竣工钻孔灌注桩工程中桩身完整性检测小组成员查阅本公司近来已竣工钻孔灌注桩工程中桩身完整性检测资料，调查结果显示，桩身完整性一次检测资料，调查结果显示，桩身完整性一次检测I I类桩的平均合格率为类桩的平均合格率为91.5%91.5%，最高合格率为最高合格率为94.5%94.5%，较接近目标值，较接近目标值，QCQC小组一致认为：经过努力，能突小组一致认为：经过努力，能突破历史最高水平，达到破历史最高水平，达到95%95%。五、确定目标及可行性论证五、确定目标及可行性论证钻孔灌注桩桩身完整性一次钻孔
20、灌注桩桩身完整性一次I I类桩占总桩数统计表类桩占总桩数统计表 表表3 3序号序号工程名称工程名称合格率合格率平均合格率平均合格率1 1某厂房办公楼某厂房办公楼90.6%90.6%91.5%91.5%2 2某住宅小区一期工程某住宅小区一期工程89.4%89.4%3 3某科技楼某科技楼94.5%94.5%大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制 2. 2. 钻孔达到设计深度钻孔达到设计深度, , 灌注混凝土之前，孔底沉灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度渣厚度50mm50mm为规范基本要求，通过改进沉渣厚度检测为规范基本要求，通过改进沉渣厚度检测方法，发现沉渣不符合要求时及时利用
21、合理的清孔工艺方法，发现沉渣不符合要求时及时利用合理的清孔工艺和设备可以解决该问题。和设备可以解决该问题。五、确定目标及可行性论证五、确定目标及可行性论证 目标可以实现！目标可以实现！大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制六、原因分析六、原因分析针对现状调查的主要问题，运用因果图进行原因分析。针对现状调查的主要问题，运用因果图进行原因分析。沉沉渣渣厚厚度度大大桩桩身身质质量量差差 泥浆护壁不符合要求泥浆护壁不符合要求 成孔过程控制不当成孔过程控制不当操作误差大操作误差大施工不合理施工不合理工种配合不协调工种配合不协调工人质量意识不高工人质量意识不高泥浆比重不符合要求泥
22、浆比重不符合要求水下混凝土质量差水下混凝土质量差沉渣厚度测定不合理沉渣厚度测定不合理地质条件差地质条件差打桩打桩顺序顺序不合不合理理供供电电中中断断测量测量仪器仪器不准不准确确钻机钻机不符不符合要合要求求工人技术水平偏低工人技术水平偏低大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制七、要因确认七、要因确认 对关联图分析得到的对关联图分析得到的1111条末端因素进行验证，小组成员条末端因素进行验证，小组成员进行了认真分析，集思广益，利用要因确认表进行要因确认，进行了认真分析，集思广益，利用要因确认表进行要因确认，见下表。见下表。序号序号末端因素末端因素确认调查确认调查运用方法运
23、用方法确认人确认人结论结论1 1工人质量工人质量意识不高意识不高 项目部已经加强教育并制定相应项目部已经加强教育并制定相应的奖罚制度，对屡次出现操作不的奖罚制度，对屡次出现操作不当的当的6 6名工人调换工作岗位或予名工人调换工作岗位或予以辞退以辞退, ,工人质量意识显著增强。工人质量意识显著增强。 现场现场验证验证吴维国吴维国翁春明翁春明非要因非要因2 2工人技术工人技术水平偏低水平偏低 通过岗前培训、技术交底，要求通过岗前培训、技术交底，要求工人掌握施工要点，严禁违规操工人掌握施工要点，严禁违规操作，同时各工种操作人员必须持作，同时各工种操作人员必须持证上岗。证上岗。调查调查分析分析冯德凯冯
24、德凯吴维国吴维国翁春明翁春明涂朝阳涂朝阳非要因非要因大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制七、要因确认七、要因确认3 3钻机不符钻机不符合要求合要求 根据工程特点，需选用底盘较为稳定的钻根据工程特点，需选用底盘较为稳定的钻孔机具，选择扭矩大，钻机稳、功率大的孔机具，选择扭矩大，钻机稳、功率大的回旋钻机，以保证钻机工作的稳定性和垂回旋钻机，以保证钻机工作的稳定性和垂直度，现有的直度，现有的GPS-10GPS-10型钻机正反循环转换型钻机正反循环转换困难，排渣效率低，钻机稳定性差。困难，排渣效率低，钻机稳定性差。 调查调查分析分析林林 丹丹范杜武范杜武翁春明翁春明 要要
25、因因4 4成孔泥浆不成孔泥浆不符合要求符合要求 已通过试成孔确定泥浆配比，由实验员已通过试成孔确定泥浆配比，由实验员范杜武负责对成孔泥浆的相对密度、粘范杜武负责对成孔泥浆的相对密度、粘度、含砂率、沉淀量等进行跟踪检查。度、含砂率、沉淀量等进行跟踪检查。泥浆配共检查泥浆配共检查2020次，均符合要求，合格次，均符合要求，合格率率100%100%。 调查调查分析分析冯德凯冯德凯吴维国吴维国涂朝阳涂朝阳非要因非要因5 5水下混凝土水下混凝土质量差质量差 经前期考核混凝土供应商相关资质、证经前期考核混凝土供应商相关资质、证件齐全，供货能力强，有丰富的水下混件齐全，供货能力强，有丰富的水下混凝土供货经验
26、，施工过程由专职质量员凝土供货经验，施工过程由专职质量员林丹和实验员范杜武对进餐材料进行检林丹和实验员范杜武对进餐材料进行检测验收，不合格的予以坚决退场。测验收，不合格的予以坚决退场。 调查调查分析分析林丹林丹范杜武范杜武非要因非要因大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制6 6打桩顺序打桩顺序不合理不合理 群桩密度大，桩间距较小，采用选群桩密度大，桩间距较小，采用选择合理的施工顺序和时间间隔来消择合理的施工顺序和时间间隔来消除邻近已施工桩之间的应力。除邻近已施工桩之间的应力。 现场现场验证验证冯德凯冯德凯吴维国吴维国要要 因因7 7工种配合工种配合不协调不协调 各班组
27、之间首次进行工序间的搭接各班组之间首次进行工序间的搭接配合，必定生疏，但各自熟悉各类配合，必定生疏，但各自熟悉各类相关标准及施工工艺，经过配合，相关标准及施工工艺，经过配合，很快会衔接熟练。很快会衔接熟练。 调查调查分析分析冯德凯冯德凯林丹林丹非要因非要因8 8测量仪器测量仪器不精确不精确 开工前已将所用的开工前已将所用的1 1台经纬仪等送台经纬仪等送检，泥浆比重计（检定证书编号为检，泥浆比重计（检定证书编号为20086042008604），经纬仪（检定证书编），经纬仪（检定证书编号（号（MLYMLY）A1/07-269A1/07-269），经检定均），经检定均合格。合格。 调查调查分析分析冯
28、德凯冯德凯范杜武范杜武非要因非要因七、要因确认七、要因确认大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制9 9地地 质质 条条件件 差差 工程地质条件复杂，因土层变化工程地质条件复杂，因土层变化钻进速度控制困难，不合理的钻钻进速度控制困难，不合理的钻进速度在塑性较强的土层易产生进速度在塑性较强的土层易产生塌孔及缩径。塌孔及缩径。 现场现场验证验证吴维国吴维国冯德凯冯德凯要要 因因1010供电中断供电中断影响影响 现场备一台现场备一台250kVA250kVA发电机，确保发电机，确保断电时的不时之需。断电时的不时之需。 现场现场验证验证陈仁开陈仁开冯德凯冯德凯非要因非要因1111
29、沉渣沉渣厚度测定厚度测定不合理不合理经前期试成孔发现因桩径大，钻经前期试成孔发现因桩径大，钻孔深约孔深约7070米，泥浆容量大，泥浆米，泥浆容量大，泥浆循环时间长，清孔工艺不合理直循环时间长，清孔工艺不合理直接影响沉渣厚度，沉渣厚度直接接影响沉渣厚度，沉渣厚度直接影响桩基质量。影响桩基质量。现场现场测试测试陈仁开陈仁开冯德凯冯德凯要要 因因七、要因确认七、要因确认大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制七、要因确认七、要因确认通过分析，确定了以下通过分析，确定了以下4 4个要因：个要因：钻机不符合要求；钻机不符合要求；1打桩顺序不合理；打桩顺序不合理；2地质条件差；地质
30、条件差；3沉渣厚度测定不合理。沉渣厚度测定不合理。 4 4要因要因大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制八、对策制定八、对策制定对要因确认表中得出的对要因确认表中得出的4 4个要因，运用个要因，运用5W1H5W1H原则进行对策制定。原则进行对策制定。序序号号要要 因因对对 策策措施措施目标目标地地点点责任人责任人执行执行日期日期1 1钻机不符合钻机不符合 要要 求求选用合理选用合理的钻机的钻机选用选用GPS-20GPS-20型钻机型钻机使钻机正反循环使钻机正反循环转换及排渣效率转换及排渣效率提高提高 施施工工现现场场林林 丹丹范杜武范杜武翁春明翁春明200820080
31、6.1806.182 2打桩顺序不打桩顺序不 合合 理理选择合理的施选择合理的施工顺序及施工工顺序及施工时间时间选择合理的施工顺序和选择合理的施工顺序和时间间隔来消除邻近已时间间隔来消除邻近已施工桩之间的应力。施工桩之间的应力。确保相邻桩施工确保相邻桩施工大于大于36h36h或或4d4d。 施施工工现现场场冯德凯冯德凯吴维国吴维国陈仁开陈仁开施工施工过程过程3 3地地 质质 条条件件 差差控制钻头在各控制钻头在各土层中的进尺土层中的进尺速度速度采用采用GPS20GPS20型的桩机，并型的桩机，并且在施工过程中控制钻且在施工过程中控制钻头在各土层中的进尺速头在各土层中的进尺速度和调整泥浆比重。度
32、和调整泥浆比重。使钻机能根据土使钻机能根据土层情况制定相应层情况制定相应控制的参数。控制的参数。 施施工工现现场场陈仁开陈仁开冯德凯冯德凯吴维国吴维国施工施工过程过程4 4沉渣厚度测沉渣厚度测定不合理定不合理 改进沉渣检测改进沉渣检测方法方法 采用新型沉渣检测仪进采用新型沉渣检测仪进行测量。行测量。 沉渣厚度沉渣厚度5cm5cm施工施工现场现场吴维国吴维国冯德凯冯德凯陈仁开陈仁开施工施工过程过程大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制九、对策实施九、对策实施实施一：选用合理的钻机实施一：选用合理的钻机 小组成员与桩基班组经综合比较决定选用与本工程小组成员与桩基班组经综合
33、比较决定选用与本工程施工特点相适应的施工特点相适应的GPS-20GPS-20型钻机，型钻机，GPS-20GPS-20型钻机底盘较型钻机底盘较为稳定、扭矩大、钻机稳、功率大，能有效保证钻机工为稳定、扭矩大、钻机稳、功率大，能有效保证钻机工作的稳定性和垂直度，容易实现正反循环转换，排渣效作的稳定性和垂直度，容易实现正反循环转换，排渣效率高。率高。大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制GPS-10GPS-10型钻机和型钻机和GPS-20GPS-20型钻机主要技术参数对比型钻机主要技术参数对比 表表6 6九、对策实施九、对策实施技术参数技术参数单位单位GPS-10GPS-10
34、型钻机型钻机GPS-20GPS-20型钻机型钻机转盘扭矩转盘扭矩KN.mKN.m3030120120钻孔直径钻孔直径m m1.5-21.5-21.3-21.3-2钻孔深度钻孔深度m m80809090起重能力起重能力KNKN210210500500最高转盘转速最高转盘转速转转/ /分分3535正反正反4949主机总质量主机总质量t t16162020九、对策实施九、对策实施GPS-20GPS-20型钻机型钻机更改更改GPS-10GPS-10型钻机型钻机大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制九、对策实施九、对策实施 实施后实施后GPS-20GPS-20型钻机自重提高能有
35、效保证钻机工作型钻机自重提高能有效保证钻机工作的稳定性，正反循环转换切换效率高，排渣效率显著提的稳定性，正反循环转换切换效率高，排渣效率显著提高，钻机能和施工现场相匹配。高，钻机能和施工现场相匹配。 实施后桩机正反循环转换效率对比实施后桩机正反循环转换效率对比 表表7 7活动前活动前GPS-10GPS-10型钻机型钻机 活动后活动后GPS-20GPS-20型钻机型钻机 15min 15min 8min 8min 实施效果实施效果 九、对策实施九、对策实施 垂直度测量情况统计表垂直度测量情况统计表 表91%1%规范规范要求要求0.5%0.5%0.5%0.5%0.5%0.5%0.4%0.4%0.3
36、%0.3%0.5%0.5%0.5%0.5%0.5%0.5%0.6%0.6%0.5%0.5%垂直度垂直度8080# #9 9# #3838# #7 7# #6 6# #7575# #3434# #3636# #1212# #2323# #桩号桩号制表人：冯德凯制表人：冯德凯 日期：日期：20082008年年6 6月月2525日日大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制实施二：选择合理的施工顺序及施工时间实施二：选择合理的施工顺序及施工时间 本工程单桩承载力大本工程单桩承载力大、垂直度要求高垂直度要求高、群桩密度大群桩密度大、桩间距离小，桩之间的相互影响大，易发生穿孔、坍孔
37、和偏桩间距离小，桩之间的相互影响大，易发生穿孔、坍孔和偏钻现象，应力难以消除，必须选择合理的施工顺序和时间间钻现象，应力难以消除，必须选择合理的施工顺序和时间间隔来消除邻近已施工桩之间的应力。隔来消除邻近已施工桩之间的应力。九、对策实施九、对策实施7877767574735152535556654321桩位示意图桩位示意图桩距大于桩距大于4d桩距大于桩距大于4d时间间隔时间间隔36h时间间隔时间间隔36h 1 3 2 4桩距大于桩距大于4d桩距大于桩距大于4d钻机钻机A打桩顺序打桩顺序钻机钻机B打桩顺序打桩顺序 5 6下根桩下根桩下根桩下根桩打桩顺序示意图打桩顺序示意图1324563740 4
38、34749553533302822大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制实施效果实施效果 采用该方法施工后，可以有效确保相邻前后施工的两桩孔采用该方法施工后，可以有效确保相邻前后施工的两桩孔的距离的距离4d4d（d d为桩的直径）或时间间隔不小于为桩的直径）或时间间隔不小于36h36h。九、对策实施九、对策实施前后施工的两桩孔的距离和时间间隔统计表前后施工的两桩孔的距离和时间间隔统计表 表表8 8 桩号桩号1 1# #2 2# #3 3# #4 4# #5 5# #6 6# #时间（时间（h h）36363636363636363636桩号桩号1 1# #3 3# #
39、5 5# #7 7# #9 9# #1111# #桩距（桩距（d d）4d4d4d4d4d4d4d4d4d4d大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制九、对策实施九、对策实施 本工程地质条件差，在淤泥质粘土层，粘土层、本工程地质条件差，在淤泥质粘土层，粘土层、砂性土层中易产生塌孔、缩径等现象，通过增大钻砂性土层中易产生塌孔、缩径等现象，通过增大钻压、降低钻速、分级钻进并增大泥浆泵入量的方式压、降低钻速、分级钻进并增大泥浆泵入量的方式来改进这个难题。来改进这个难题。实施三：控制钻头在各土层中的进尺速度实施三：控制钻头在各土层中的进尺速度大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直
40、径超深钻孔灌注桩施工质量控制进尺速度进尺速度cm/mincm/min进尺与土层曲线关系图进尺与土层曲线关系图九、对策实施九、对策实施在淤泥质粘土中，因其含水在淤泥质粘土中，因其含水量高、流塑性大、易塌孔，量高、流塑性大、易塌孔，在该层采取增大钻压、降低在该层采取增大钻压、降低钻速，快速通过该段土层；钻速，快速通过该段土层；在粘土中因塑性好、土层硬，在粘土中因塑性好、土层硬，容易缩径和糊钻，采取中等容易缩径和糊钻，采取中等压力慢转速、分级钻进并增压力慢转速、分级钻进并增大泥浆泵入量；大泥浆泵入量；在砂性土中由于稳定性差，在砂性土中由于稳定性差，土体扰动后容易塌孔，钻进土体扰动后容易塌孔，钻进时采
41、取增大钻压，增加钻头时采取增大钻压，增加钻头转进深度。转进深度。土层深度土层深度(m) 在钻孔的中部土层中有厚约在钻孔的中部土层中有厚约8m8m的粉砂层，极的粉砂层，极易发生塌孔现象。因此施工中注意在砂层钻进时易发生塌孔现象。因此施工中注意在砂层钻进时泥浆比重稍大以保护孔壁，而在粘土层钻进时则泥浆比重稍大以保护孔壁，而在粘土层钻进时则适当降低泥浆比重，以提高钻进效率。适当降低泥浆比重，以提高钻进效率。针对砾卵针对砾卵石层钻进时泥浆易变稀薄而发生严重漏浆现象，石层钻进时泥浆易变稀薄而发生严重漏浆现象，准备一些中粗砂作为堵漏材料备用。准备一些中粗砂作为堵漏材料备用。 九、对策实施九、对策实施大直径
42、超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制效果检查效果检查 采用该方法实施后小组施工过程未出现塌孔现象，漏采用该方法实施后小组施工过程未出现塌孔现象，漏浆现象得到有效控制，采取以下的钻进速度及转数控制参浆现象得到有效控制，采取以下的钻进速度及转数控制参数（各土层钻进速度及转数控制参数见下表），得到设计数（各土层钻进速度及转数控制参数见下表），得到设计和监理认可。和监理认可。 九、对策实施九、对策实施大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制钻进速度及转数控制参数钻进速度及转数控制参数 表表9 9土层名称土层名称钻进钻进速度速度转速（转速（r/minr/mi
43、n）目的目的开孔时开孔时慢慢慢，慢，8 8转转确保中心对中，保证开孔垂直确保中心对中，保证开孔垂直钢护筒底口钢护筒底口慢慢慢，慢，8 8转转防止破坏与地层的融结防止破坏与地层的融结淤泥质土层淤泥质土层慢慢较慢，较慢，14-2614-26转转保证钻孔直径、防止缩孔防止糊钻保证钻孔直径、防止缩孔防止糊钻粉土、粘土层粉土、粘土层中中快，快，26-5626-56确保中心对中，保证开孔垂直确保中心对中，保证开孔垂直砂质粉土层砂质粉土层粉质粘土粉砂粉质粘土粉砂 慢慢 慢，慢，8-168-16转转 避免塌孔避免塌孔 粉细砂粉细砂 慢慢慢慢14-2614-26转转 避免塌孔避免塌孔 砾卵石砾卵石 慢慢 慢，慢
44、，8-168-16转转 保证垂直度，避免钻头摆动扩孔保证垂直度，避免钻头摆动扩孔 强风化层强风化层慢慢慢，慢，8-168-16转转避免钻头跳动失稳扩孔，保证开孔垂直避免钻头跳动失稳扩孔，保证开孔垂直中微风化层中微风化层慢慢慢，慢，8 8转转避免钻机失稳，避免钻机失稳，保证钻头顺利进入持力层保证钻头顺利进入持力层九、对策实施九、对策实施大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制实施四：改进沉渣检测方法实施四：改进沉渣检测方法 小组决定改进原来重锤凭感知测沉渣的作法，制作小组决定改进原来重锤凭感知测沉渣的作法，制作出可量化的检测出沉渣厚度的检测仪（如下图）。出可量化的检测出沉
45、渣厚度的检测仪（如下图）。 通过这种简易的手段，可量化的检测出沉渣厚度，通过这种简易的手段，可量化的检测出沉渣厚度，具有很强的实用性。具有很强的实用性。九、对策实施九、对策实施测量沉渣厚度00.mpg大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制九、对策实施九、对策实施实施效果实施效果 小组通过检查，最终清孔后的孔底沉渣厚度均小组通过检查，最终清孔后的孔底沉渣厚度均可进行量化控制，监理和建设单位认可该测量结果，可进行量化控制，监理和建设单位认可该测量结果，部分桩沉渣厚度测量数据如下：部分桩沉渣厚度测量数据如下：沉渣厚度测量情况统计表沉渣厚度测量情况统计表 表10桩号桩号 23
46、#23#12#12#36#36#34#34#75#75#6#6#7#7#38#38#9#9#80#80#沉渣沉渣厚度厚度（mmmm）3030353540402525252530303030252540404545活动活动目标目标（mmmm）5050505050505050505050505050505050505050大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制十、实施检查十、实施检查 2008 2008年年6 6月月2626日日，小组根据制定的对策进行试成，小组根据制定的对策进行试成孔，对全过程进行追踪检查，制定的每个措施均能孔，对全过程进行追踪检查，制定的每个措施均能得
47、到落实，未发生穿孔、坍孔等质量事故，清孔效得到落实，未发生穿孔、坍孔等质量事故，清孔效率高且彻底，控制标准得到实施。率高且彻底，控制标准得到实施。 但在试桩过程发现成孔临近中风化层或进入中但在试桩过程发现成孔临近中风化层或进入中风化层时，钻机跳动较为强烈，钻头难以进入中至风化层时，钻机跳动较为强烈，钻头难以进入中至微风化花岗岩层。微风化花岗岩层。大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制情况分析情况分析 十、实施检查十、实施检查 普通钻头难以进入较硬的中至微风化花岗岩普通钻头难以进入较硬的中至微风化花岗岩层，钻进时给予孔底的压力应大于土层的抗压强层，钻进时给予孔底的压力应
48、大于土层的抗压强度，这样钻具回转时方能达到切削碎岩的目的。度，这样钻具回转时方能达到切削碎岩的目的。大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制十、实施检查十、实施检查制定对策制定对策 根据滚刀钻头具有刚度好、强度高、耐磨性根据滚刀钻头具有刚度好、强度高、耐磨性好、嵌岩能力强等特点，在接近中至微风化岩好、嵌岩能力强等特点，在接近中至微风化岩层层时，及时更换钻头，并增加钻头重量。时，及时更换钻头，并增加钻头重量。大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制十、实施检查十、实施检查 在接近中至微风化岩在接近中至微风化岩层时，及时将四翼刮刀层时，及时将四翼刮刀
49、钻头更换为滚刀钻头，同时在钻头上面直接装置配钻头更换为滚刀钻头，同时在钻头上面直接装置配重块，既保证钻进压力，又提高钻头工作稳定性。重块，既保证钻进压力，又提高钻头工作稳定性。 选用钢质好的粗钻杆：选用钢质好的粗钻杆：75kg/m75kg/m，以防在加大，以防在加大钻压力时钻杆被扭断。（以钻压力时钻杆被扭断。（以70m70m的桩长计算，总配的桩长计算，总配重量可达重量可达7.85t7.85t）。）。实施实施 增加配重块的滚刀钻头增加配重块的滚刀钻头四翼刮刀钻头四翼刮刀钻头大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制十、实施检查十、实施检查大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直
50、径超深钻孔灌注桩施工质量控制十、实施检查十、实施检查检查检查 实施后在成孔临近中风化层或进入中风化层实施后在成孔临近中风化层或进入中风化层时，提高了钻头工作稳定性，钻机能较好的保持时，提高了钻头工作稳定性，钻机能较好的保持平稳运行；钻进压力能得到较好的保证，有效保平稳运行；钻进压力能得到较好的保证，有效保证钻头顺利进入中至微风化花岗岩层。证钻头顺利进入中至微风化花岗岩层。大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制大直径超深钻孔灌注桩施工质量控制单桩竖向抗压静载试验和基桩低应变动力检测单桩竖向抗压静载试验和基桩低应变动力检测十一、效果检查十一、效果检查十一、效果检查十一、效果检查 20082008年年11