人工挖孔斜樁施工QC質(zhì)量管理

林俊臣

(四川省場(chǎng)道工程有限公司，四川成都 610081)

人工挖孔灌注樁通過(guò)人工開(kāi)挖成孔，形成井筒護(hù)壁后安放鋼筋籠，灌注混凝土成樁，該施工工藝廣泛應(yīng)用于橋梁樁基工程中。人工挖孔斜樁比人工挖孔直樁更容易出現(xiàn)塌孔，樁心位移偏差，開(kāi)挖樁徑偏差等質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)人工挖孔斜樁施工全過(guò)程開(kāi)展QC活動(dòng)展開(kāi)質(zhì)量控制課題研究。針對(duì)人員、材料、機(jī)具、環(huán)境、施工方法等五個(gè)方面對(duì)影響斜樁質(zhì)量的因素進(jìn)行分析，并制定相應(yīng)解決措施，展開(kāi)PDCA循環(huán)法改進(jìn)施工措施取得了良好效果。對(duì)類似項(xiàng)目進(jìn)行施工質(zhì)量控制和展開(kāi)QC質(zhì)量控制活動(dòng)，具有參考意義。

1　工程簡(jiǎn)介

本工程為重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng)東航站區(qū)及第三跑道建設(shè)工程項(xiàng)目南北聯(lián)絡(luò)通道景觀橋拓寬工程，在原有景觀河橋梁基礎(chǔ)上進(jìn)行拓寬，拓寬部分與原橋梁相同，總長(zhǎng)42.913 m。

據(jù)地面調(diào)查及鉆探結(jié)果顯示場(chǎng)地內(nèi)地層上覆第四系全新統(tǒng)人工填土層(Q4ml)，下伏基巖為侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2s)砂巖及泥巖，呈不等厚互層，單斜產(chǎn)出。場(chǎng)區(qū)地下水貧乏，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，該橋梁橫跨機(jī)場(chǎng)容泄區(qū)河道，開(kāi)挖時(shí)屬于冬季枯水期，但隨挖孔深度增加有部分滲水。

0#橋臺(tái)、1#橋臺(tái)基巖較深，樁基采用人工挖孔樁，直徑2 000 mm，樁長(zhǎng)11 m，樁端持力層為中風(fēng)化砂巖，樁端進(jìn)入持力層不得少于3倍樁徑，前排為豎直樁，后排樁為斜樁，垂直方向夾角30°。基坑開(kāi)挖后上覆土層進(jìn)行梅花形管棚注漿固化處理，對(duì)坡面前期進(jìn)行掛鋼筋網(wǎng)噴錨。針對(duì)斜樁開(kāi)挖周邊用管棚進(jìn)行支護(hù)和注漿，同時(shí)利用型鋼對(duì)挖孔作前期支護(hù)，進(jìn)行開(kāi)挖掘進(jìn)，一次掘進(jìn)深度1 m左右。施工過(guò)程中確保邊坡不位移、土層不坍塌(圖1)。

圖1　橋型總體立面(單位:cm)

2　QC小組成員

QC小組成員配置見(jiàn)表1。

3　選題理由

(1)本工程橋基后排樁型選用人工挖斜孔灌注樁，穿越人工填土層4～5 m，樁數(shù)6根，樁徑為2 m，樁長(zhǎng)11 m。由于上覆土層為沉降期4～5年的人工回填土，相對(duì)較松散，斜孔開(kāi)挖的施工過(guò)程中基坑邊坡及樁孔孔壁穩(wěn)定性等涉及施工安全的問(wèn)題更加突出。

表1　斜樁QC小組人員

(2)在橋梁工程中人工挖孔樁已經(jīng)廣泛應(yīng)用，但人工挖孔斜樁較為少見(jiàn)。由于本工程地質(zhì)條件特殊，易出現(xiàn)樁孔坍塌、樁心偏移等問(wèn)題，為有效地減少和避免這些質(zhì)量缺陷及施工安全隱患，采取QC活動(dòng)進(jìn)行質(zhì)量管理顯得更為重要。另外通過(guò)QC活動(dòng)積累了更加完善的施工經(jīng)驗(yàn)。

4　現(xiàn)狀調(diào)查

(1)由于這是我公司首次進(jìn)行人工挖斜樁施工，在施工前QC小組對(duì)可能會(huì)影響施工質(zhì)量的做法進(jìn)行調(diào)查，邀請(qǐng)了具備實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的專家到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，并召集建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位人員等召開(kāi)專項(xiàng)方案評(píng)審會(huì)，較為全面地分析了影響斜樁施工質(zhì)量的一些主要問(wèn)題，共回收40條信息，我們對(duì)這些信息總結(jié)整理，歸類為8個(gè)主要問(wèn)題(表2)。

表2　影響斜樁施工質(zhì)量因素統(tǒng)計(jì)

(2)根據(jù)調(diào)查表,做出排列圖,從排列圖中看出樁徑、樁頂標(biāo)高及傾斜角度控制施工屬于主要問(wèn)題，注漿固結(jié)及管棚施工質(zhì)量好壞成為安全事故的重大隱患(圖2)。

圖2　質(zhì)量缺陷排列

5　QC小組目標(biāo)及計(jì)劃目標(biāo)

5.1　小組目標(biāo)及計(jì)劃目標(biāo)

(1)總目標(biāo)：6根斜樁施工質(zhì)量滿足CJJ2-2008《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、JGJ106-2014《建筑樁基檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》及設(shè)計(jì)要求，分項(xiàng)工程合格率100%，超聲波樁身完整性檢測(cè)評(píng)定為I類樁。

(2)計(jì)劃目標(biāo)：無(wú)坍塌質(zhì)量事故；樁位偏差小于50mm；樁徑偏差小于50mm；樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求；樁傾斜夾角偏差小于0.5 %(30°±0.1°)；鋼筋籠安裝深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5.2　目標(biāo)可行性分析

5.2.1不利因素

(1)我單位第一次施工人工挖孔斜樁，無(wú)類似工程施工經(jīng)驗(yàn)；

(2)松散覆蓋層達(dá)4～5 m，屬大粒徑雜填土，坍塌風(fēng)險(xiǎn)大。

5.2.2有利條件

(1)建立了健全的質(zhì)量保證體系，管理人員對(duì)垂直人工挖孔樁管理經(jīng)驗(yàn)豐富，管理團(tuán)隊(duì)打造過(guò)硬，具有攻堅(jiān)克難的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

(2)通過(guò)選用合格的材料設(shè)備供應(yīng)商，對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行嚴(yán)格的三檢制度，確保樁基使用材料質(zhì)量合格。

(3)下屬勞務(wù)施工隊(duì)伍具有多年人工挖孔樁施工經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)過(guò)硬，經(jīng)驗(yàn)豐富滿足施工要求。

(4)編制了安全專項(xiàng)施工方案，通過(guò)了專家評(píng)審，嚴(yán)格按評(píng)審合格后的方案實(shí)施。

結(jié)論：目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)。

6　質(zhì)量控制因素分析

(1)QC小組成員通過(guò)調(diào)查研究，從人員、材料、機(jī)具、環(huán)境、施工方法五個(gè)方面對(duì)影響斜樁質(zhì)量的因素進(jìn)行分析(圖3)。

(2)結(jié)合現(xiàn)狀調(diào)查分析結(jié)果，QC小組圍繞主要問(wèn)題找出原因如表3。

圖3　影響斜樁質(zhì)量因果分析

7　對(duì)策表

本QC小組通過(guò)開(kāi)展PDCA循環(huán)，不斷改進(jìn)，取得了預(yù)期效果(表4)。

8　實(shí)施過(guò)程

斜樁施工工藝流程見(jiàn)圖4。

表3　質(zhì)量問(wèn)題主要原因論證分析

表4　質(zhì)量問(wèn)題解決對(duì)策分析

圖4　斜樁施工工藝流程

8.1　做好班前交底

通過(guò)專家論證后的安全專項(xiàng)方案對(duì)項(xiàng)目管理人員及施工隊(duì)伍進(jìn)行嚴(yán)格的三級(jí)技術(shù)交底，針對(duì)施工質(zhì)量控制重點(diǎn)做好質(zhì)量預(yù)控，增強(qiáng)全體參建人員質(zhì)量意識(shí)。編制施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，組織主要相關(guān)員工進(jìn)行學(xué)習(xí)，邀請(qǐng)橋梁樁基施工專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)，確保工程質(zhì)量的提高。

8.2　注漿固結(jié)

嚴(yán)格控制水泥砂漿水灰比，保證水泥砂漿流動(dòng)性。觀察注漿壓力表，注漿加固順序?yàn)橄葍蓚?cè)后中間，先深管后淺管，注漿終孔條件為注漿壓力達(dá)到0.8～1.0 MPa，或者是地表冒漿為止，確保漿液灌滿土層縫隙(圖5、圖6)。

圖5　坡面注漿固結(jié)

圖6　管棚注漿施工

8.3　抓好鎖口混凝土標(biāo)高控制

使用標(biāo)定合格的水準(zhǔn)儀，標(biāo)定期限未過(guò)期。施工前對(duì)附近控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，施工中由質(zhì)量員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督專業(yè)測(cè)量人員進(jìn)行測(cè)量作業(yè),測(cè)量人員及質(zhì)量員具有相應(yīng)崗位證書(shū)，確保高程控制精度。施工過(guò)程中對(duì)施工班組澆筑鎖口混凝土全過(guò)程監(jiān)控，確保澆筑質(zhì)量及高程精度(圖7、圖8)。

8.4　樁的傾斜度控制

定制高精度鋁合金坡度尺，配合水平尺精細(xì)操作控制開(kāi)挖傾斜夾角，每進(jìn)尺1 m使用經(jīng)緯儀檢查夾角，偏差控制在30°±0.1°范圍以內(nèi)(圖9、圖10)。

圖7　鎖口混凝土澆筑

圖8　孔口定位

圖9　樁位型鋼定位

圖10　樁徑及傾斜度控制

8.5　樁徑控制

嚴(yán)格使用外加工型鋼模板，控制護(hù)壁質(zhì)量，確保樁徑尺寸(圖11、圖12)。

圖11　鋼模板施工

圖12　護(hù)壁成型質(zhì)量

9　檢查效果

對(duì)策實(shí)施后，于2015年5月20日對(duì)已完成的6根斜樁質(zhì)量(其中包括樁長(zhǎng)，嵌巖深度，傾斜角偏差，樁徑偏差等)進(jìn)行檢查，共檢查498點(diǎn)，不合格35點(diǎn)，檢驗(yàn)批合格率93 %，分項(xiàng)工程評(píng)定為合格；超聲波檢測(cè)為I類樁；分部工程通過(guò)驗(yàn)收，評(píng)定為合格。

10　結(jié)束語(yǔ)

人工挖孔斜樁比較少見(jiàn)，受地質(zhì)情況影響，施工難度大，易發(fā)生質(zhì)量安全事故。通過(guò)展開(kāi)QC質(zhì)量控制活動(dòng)，解決了影響人工挖孔斜樁質(zhì)量安全的主要因素，提高了工作效率。業(yè)主通過(guò)本次人工挖孔斜樁的質(zhì)量控制對(duì)比原橋人工挖孔斜樁的質(zhì)量控制，在施工進(jìn)度、安全措施、斜樁成樁質(zhì)量均優(yōu)于原橋斜樁的施工，同時(shí)也為設(shè)計(jì)院提供了完整的斜樁施工的現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)，完善了技術(shù)措施。對(duì)類似項(xiàng)目施工質(zhì)量控制和展開(kāi)QC質(zhì)量控制活動(dòng)，具有很好的參考意義。