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文本内容:
攻克旋挖钻孔灌注桩遇防空洞的处理技术
一、工程概况
1.工程概况工程名商住小区基坑支护称工程地南宁市XX号点建设单广西XX有限责任公司位结构形设地下室2层,基坑周长622m,设计深度
9.5m式据设计图纸,本工程基坑支护结构共分为10个剖面,采用支护桩+预应力锚索支护形式支护桩桩径为cp800/p1000mm,桩心间距
1.5〜
1.6m,桩身穿过杂填土、粘土、粉质粘土,桩底进入砾砂层/圆砾层,桩顶设钢筋碎冠梁锚索为预应力钢绞线制成,腰梁采用钢筋硅结构,桩间采用挂钢丝网喷砂封闭防空洞底部后号碎灌注和较易保量难以桩身质停钻,灌注低龄期时间限证;锚索预料,破量较好塌落度低标号制,旋挖钻钻孔极易除混凝缺点碎,至碎稳定机移机频受基坑外土需额工序繁液面高于防空繁,工序繁防空洞内外机械琐,成洞顶,碎初凝琐,支护桩碎影响而台班费本不可后按照正常施成桩速度慢施工困难成本不控,后工工艺完成支可控期施工护桩施工困难结论工期无法保证,经济性很差评价人:方案
三、钢套筒成桩、后期桩间灌磴止水方案要点工期质量经济合理优缺点性旋挖钻孔至防空成桩速桩身成度额外增加优点洞底部以下1m后快,能桩质量快速一次性钢桩身质停钻,下放一次达好;锚成分层索套筒费用量较好性钢套筒到施工和较少量缺点质量易底,之后按照正常开挖支封堵桩间后期桩施工工艺完成支护的效保障空洞的材间需进结论能实现工护桩施工,后期桩果料费行堵水期目标,成本可控间采用灌碎封堵经济性较处理评价人止水合理为了选择合理的基坑支护防空洞处理方案,小组成员对以上三种方案进行了综合的分析、论证、评价,最终确定方案三〃钢套筒旋挖桩+后期桩间灌磴止水〃为最佳方案鉴于该方案工艺在下放钢套筒、后期锚索施工和桩间封堵止水等方面存在技术细节需处理,小组决定在按工艺流程实施过程中,制定对策、采取措施,对细节问题进行有效控制,确保课题目标全面达成
六、制定对策根据〃钢套筒旋挖桩+后期桩间灌已止水〃方案的工艺流程,小组成员经过认真分析和模拟试验,找出该方案易出现问题的三条主要技术细节钢套筒下放过程,需做好封闭避免碎流失,需做好固定避免下沉;防空洞位置的锚索施工,常规工艺施工时锚索安放困难、注浆易流失;桩间灌碎封堵止水时,硅灌注量需进行有效控制以节省成本针对上述三条主要细节问题,小组经集体讨论论证后制定了如下对策表,拟要求在〃钢套筒旋挖桩+后期桩间灌碎止水〃施工过程中加以实施,并按照〃PDCA〃的原则把各种对策在施工过程中不断修改完善,以更好地指导具体施工对策表表3问对策目标措施地负完成点责日题期人施2021钢套筒安钢套筒先采用大一工年3套放前后与孔壁号且与套筒现筒采用不贴合无外径相同的月25场安同直径泄漏,钻头钻至防日前放钻头进位置稳空洞底部,安到行钻孔定不下放钢护套筒后采用正常直径钻头完成钻孔2021防采用套管锚索按采用套管跟进施年5空钻进跟进设计要钻进技术,同工洞技术,沟求安放时与建设单位现月15处通调整锚至IJ位,和设计单位沟场日前锚索设计长注浆正通,根据防空索度常洞距锚索孔口安深度,调整自放由端和锚固段及长度注浆2021桩灌注性前碎等主灌注硅前首先施间向桩间防要材料向桩间防空洞工年5灌空洞内填施工量内填充土工织现月25碎充土工织及成本布和碎石,并场日前封布和可控,采用小型挖掘堵碎石,然止水效机向洞内推顶时果良好灌后采用密实,然后紧贴支护桩内边线安装木模板并灌注低注低塌落塌落度微膨胀性量度微膨及胀碎灌止注水效制表人审核制表日期2021年3月12日果控
七、对策实施制
1、施工准备项目部于2021年3月10日将防空洞处理方案上报了本公司主管部门、监理单位、设计单位和建设单位审核,并于2021年3月12日经完善后获得批准本方案采用的钢套筒采用在南宁本地加工定做的形式采购进场钢套内径与设计桩径相同钢套筒全长均为9m、壁厚1cm,其中第1批5个钢套筒于2021年3月14日运抵现场其它各项准备工作全部就绪图2:钢套筒进场现场照片图3:钢套筒安放剖面图、2旋挖桩成桩对策实施
一、套筒安放前后采用不同直径钻头进行钻孔实施过程使用旋挖钻机钻孔,采用加装扩孔器的钻头首先钻进至防空洞底部(防)空洞埋深约7〜9m1m后停钻扩孔后钻孔直径比设计桩径大6cm采用25t汽车吊机下放钢套筒,用旋挖机钻头下压钢套筒o下压过程须匀速,避免钢套筒下压过程中出现卷边现象钢套筒最终安放至先前钻孔深度,作为一次性使用,不再取出然后换用与设计桩径相同的钻头继续下钻至设计桩底标高由于钢套筒以下钻孔直径略小于钢套筒外径,再加上钢套筒周边土体的挤压作用,钢套筒不会出现下沉现象然后按照正常的旋挖桩施工工艺,进行清孔、下放钢筋笼、下放导管、灌注混凝土,完成单根支护桩施工混凝土灌注过程中注意测量混凝土面标高变化,如发现在灌注至钢护筒范围时混凝土面上升速度明显慢于与理论计算,说明钢护筒未封闭到位,应采取措施进行加固密封,并在后续实施时进行改善加强混凝土灌注完成后,注意观察混凝土稳定面,以及后续标高变化钢套筒安放稳,支护桩成桩质量良好确认实施情况图4:钢套筒成桩现场照片
3、基坑分层支护开拾至防空洞土层严格按照设计图纸、行业标准、地方和国家标准的要求,对整个基坑进行分层分段施工,基坑支护并开挖至防空洞土层对于防空洞位置,开挖至防空洞内稳定水面以上约
0.3m位置图5:桩间开挖清理
4、防空洞位置锚索施工对策实施
二、采用套管跟进成孔技术,沟通调整锚索设计长度实施过程鉴于防空洞位置的锚索在钻孔、锚索安放以及注浆过程中的困难,根据施工经验,QC小组采用了〃套管跟进成孔〃的施工工艺套管跟进成孔施工工艺流程为钻机就位一对准孔位和方位一套管跟进钻孔―清水冲渣T拆除钻杆一孔内置入锚索T一次注浆拆除套管T二次注浆T钢绞线锚索制作编束T锚索张拉锁定.由于防空洞距锚索孔口的深度不一,QC小组积极与监理单位、建设内,合理调整自由端和锚段的设计长度、锚索钻孔角度等单位和设计单位进行沟通,在设计规范允许的范围确保预应力锚索的拉力值满足基坑结构的安全要求确认实施情况经预应力锚索基本试验及验收试验检测,锚索的拉力值完全符合设计和规范要求
5、桩间装模灌验封堵止水对策实施
三、先向洞内填充土工织布和碎石,后灌注低塌落度微膨胀险实施过程开挖至防空洞范围时,先行开挖至支护桩后稳定水位以上
0.5米位置,在基坑内边线以内开挖至防空洞底部,成半圆形首先采用PC60小型挖掘机开挖支护桩桩间垃圾、杂物、松散土方,清理支护桩表面附着的杂物,并清理防空洞周边松散土体结构然后向桩间防空洞内填充土工织布和碎石,并采用小型挖掘机向洞内推顶密实,填充物范围应超出支护桩外边线然后紧贴支护桩内边线安装木模板,底部达到防空洞底部,顶部超出防空洞顶标高约
0.3m,并在模板后方进行妥善加随后采用硅泵车对模板后方防空洞内灌注C20标号、低塌落度微膨胀的水下混凝土至模板顶部,直至混凝土顶面标高稳定,说明模板后防空洞内混凝土达到稳定的休止角,已经充盈饱满由于采用的是微膨胀混凝土,桩间的止水效果将得到进一步加强确认实施情况现场试验以及后续土方分层开挖均证实,上述解决措施十分有效□图6:桩间开挖清理□图7:桩间灌注碎止水□图8:桩间灌注佐后现场照片
八、确认效果工期效果防空洞位置旋挖桩施工速度为64根/天,达成了本课题的工期目标本工程位于南宁市老城区,基坑周边场地复杂周边除西侧为居民小区外,其余均紧贴城中村居民自建房,与基坑外边线相距
0.5〜4m,楼高7〜9层,浅基础埋深
1.5〜
2.5m,自建房未经专业设计,施工安全风险很大基坑侧壁安全等级除1-1剖面为二级外,其余剖面为一级,设计使用年限1年按照《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(住建部【2018】37号令)的规定,我方组织了专家组对基坑支护安全专项方案进行了论证,并获得通过
2、防空洞概况在我方进行旋挖钻孔施工过程中,发现多个桩位有防空洞,而且洞内有较多水(临近居民排入生活污水,切断水源的协调难度极大),而防空洞的整体分布情况却很不明朗防空洞的存在,将对基坑支护的支护桩、桩间止水等施工造成很大困难经过各方努力,我方了解到该范围防空洞修建于20世纪70年代,目前已废弃,并从政府人防部门找到了竣工图(1981年)但由于年代久远,目前已无明显的参照物、参照价值较低项目部通过多方走访以及AutoCAD绘图软件对照等技术手段,将该竣工图与本工程总平图的相对位置关系进行了推断,然后采用钎探方式进行验证,最终确定了地下防空防空洞位置支护桩施工进度统计表表4序日期完成支护桩编号号桩根数12021-03-166B
1、A
233、A
231、A
229、A
227、A22522021-03-177A
210、A
208、A
204、A
198、A
196、A
234、A23232021-03-187A
230、A
228、A
226、A
224、A211A
209、A19942021-03-196A197A
188、A140A138A131A12952021-03-206A187A141A139A
137、A
132、A130合计32平均每天完成
6.4制表人审核制表日期2021年3月25日对比项目目标值实际值效果评价工期效果对比表表5旋挖桩施工速度不少于5根/天
6.4天/根目标实现制表人审核制表日期2021年3月31日图9:施工速度对比柱状图经济效果:处理防空洞全部增加费用如下钢套筒材料费6500元/个x32个=
20.8万元混凝土灌注增加费375元/立方x28立方=
1.1万元;设备台班费损失
2.5万元;增加费用合计
24.4万元,达成了本课题的经济目标对比项目目标值实际值效果评价增加费用不大于30万元
24.4万元目标实现经济效果对比表表6制表人审核制表日期2021年5月25日图10:增加费用对比柱状图
九、效益分析
1、社会效益由于本工程基坑支护施工对地下防空洞的处理较为理想,较为顺利完成了建设单位的各项要求,有力的保障了后续场地移交进行地下室施工和本市老城区同样遇到地下防空洞处理问题的工程建设项目相比,本工程表现突出,得到了监理单位、设计单位和建设单位的高度评价
2、经济效益由于本课题最终选定方案的经济性较好,在保证基坑结构安全、质量和工期的前提下,增加费用在预期范围以内
3、综合效益由于本QC课题的成功,为公司赢得了荣誉,彰显了我司较为强大的技术力量和管理水平,增强了我司在本地乃至整个广西区的口碑及知名度,取得了良好的综合效益
十、总结及今后目标在旧城改造过程中,遇到地下废弃的防空洞的现象并不罕见由于年代久远以及防空洞本身结构的复杂性,以及出于安全、质量、工期以及成本等方面的考量,使得防空洞的处理显得较为棘手而复杂此次QC课题,我们初步摸索出在复杂场地条件下防空洞处理的相关对策,积累了一定的实践经验,为以后处理类似问题提供了较为成功的借鉴通过这次QC活动,我们较为成功的进行了一次实践攻关突破突破,取得了较为理想的效果,极大的鼓舞了小组成员的兴趣和信心我们QC小组在今后还将继续开展QC活动,不断学习总结开拓,为施工项目解决难题,为企业创造效益,为社会发展多做贡献!洞较为准确的走向情况,防空洞范围支护桩共有32根,为下一步确定解决方案打下了良好的基础
二、QC小组简介QC小组概况一览表表1课题攻克旋挖钻孔灌注桩遇防空洞的处理技术名称注册课题课题攻关型日期注册类型号小组基坑支护项目小组成立名称QC小组注册时间号活动活动9受TQC48学时时间次数教育时间小组成员序姓性小组职务职称组内分工号名别职务1组长分公司主高级工全面负责任工程师程师2副组项目经理工程师技术负责、长对策实施3副组项管科副工程师组织对策、长科长实施检查4组员总工长助理工对策实施、程师检查验证5组员工长技术员对策实施、检查验证6组员工长技术员对策实施、检查验证制表人审核制表日期QC小组活动安排表表2用QC2021年3月2021年4月2021年5月号活动050500505005050阶段1P遗定谒2确定I标3达I淀方藻4制淀无琬6c刻味枪7A负掳S8A7罗戈
三、选定课题安全要求高场地周边居民自建房众多,距离过近,民房的安全性需得到切实保障,不容有失需同时解决支护结构本身、支护桩间防空洞止水等诸多问题工期紧由于各种原因,支护桩施工和原计划相比已滞后严重,需寻找一种较为快速简便的解决方案,以便尽快开展基坑分层支护、开挖施工,避免将地下室施工拖延至雨季成本控制问题按照建设单位要求,需在安全技术符合要求的情况下,将成本控制在合理范围内,即满足技术经济性选择课题攻克旋挖钻孔灌注桩遇防空洞的处理技术
四、确定课题目标及可行性分析
1、课题目标确保基坑结构安全,支护桩成桩完整、桩间止水效果明显、工期节省、造价可控
2、目标值:完成防空洞位置旋挖桩不小于5根/天;额外增加费用不超过30万元标可行性分析
3、目标可行性分析QC小组成员大多现场经验丰富,曾多次处理现场复杂技术问题运用头脑风暴法,集思广益,激发成员的积极性,充分论证后进行现场验证,具有创新施工工艺的潜力本工程工期紧张,建设单位要求尽快完成基坑支护施工,以便在雨季到来前完成地下室筏板开挖和底板浇筑施工,建设单位在协调、资金等方面都极力配合受影响支护桩和锚索虽然较多,而且较为分散,但是便于基坑土方分段开挖和支护施工的进行,有利于场地的分段施工和移交
五、提出待选方案,选定最佳方案2021年3月8日,QC小组就本工程基坑支护旋挖桩遇防空洞的处理方案(支护桩成桩及桩间止水),根据确定的课题目标,运用〃头脑风暴法〃,集思广益,提出诸多方案建议,其中以下三种方案被认为可以作为备选方案提出三个备选方案方案
一、旋挖桩直接灌注成桩封堵方案要点经济合优缺理性点成桩速度预受桩边防於使用防空洞位置优点的支护桩钻计为每天空洞内碎量难以施工较流失的影预料,孔完成后,按5~6根,但不为简便照正常的旋可控分层响,桩身质破除混缺点挖桩施工工开挖至防空量不易保凝土需成本不艺,下放钢洞土层时,证;锚索钻额外机可控,筋笼,灌注需破除支护后期施孔极易受械台班碎至桩边防桩边防空洞工困难基坑外防费空洞充盈、内大量磅,空洞内碎成本不支护桩成桩较为费时影响而施可控工困难结论工期无法保证,经济性很差评价人方案
二、防空洞灌注低标号验封堵,后成桩方案要点工期质量经济合优缺点理性旋挖钻孔至受到低标桩身质量碎使用优点。