1、浙江国泰建设集团有限公司QC 成果报告加 强 桩 底 压 浆 施 工 控 制提 高 桩 的 抗 压 承 载 力GUOTAI编 制 人：沈国建 周 银编制部门：浙江省体育训练中心教学行政大楼工程项目部编制日期：二五年五月1加强桩底压浆施工控制，提高桩的抗压承载力省体训中心教学行政大楼工程项目部桩底压浆质量控制 QC 小组一、工程概况浙江省体育训练中心教学行政大楼（A 楼）工程位于钱塘江南面，萧山区体育训练基地内，地下一层，地上 12 层，现浇钢筋混凝土框架结构。工程由杭州江南建筑设计院有限公司设计，桩基采用钻孔灌注桩，桩直径为 600、1000两种，以层砂砾夹卵石为持力层，桩长约 38m，桩身混
2、凝土强度等级C30，600 桩 59 根， 1000 桩 114 根，其中 1000 桩底压浆桩共 39 根，设计取单桩竖向承载力特征值 1000（桩底压浆）4300KN，1000（桩底未压浆）3520KN 。二、小组概况QC 小组概况小组名称 省体训中心教学行政大楼工程项目部桩底压浆质量控制 QC 小组 TQC 教育 人均 48h注册号 GT-QC-2005-01 成立时间 2005.1 小组类型 现场型活动情况 活动时间：2005.12005.5，活动次数：9 次。小 组 成 员序号 姓名 性别 年龄 学历 职务职称 小组职务1 洪昌华 男 34 博士 总工程师 技术顾问2 陈 明 男 3
3、2 本科 项目经理 组长3 何盈海 男 35 本科 技术负责人 副组长4 蒋开宇 男 30 大专 施工员 组员5 周明丰 男 29 大专 质检员 组员6 王汉千 男 48 大专 安全员 组员7 刘可新 男 37 中专 材料员 组员28 沈国建 男 43 中专 技术员 组员9 周 银 男 29 大专 资料员 组员QC 小组活动统计表活动内容 次 数 人 次 出勤率（%）定期活动 3 25 92.6现场分析 5 41 91.1专题活动 1 9 100合 计 9 75 92.6三、选题理由钻孔灌注桩桩底后压浆施工技术在国内尚属于新工艺，杭州地区运用较少，施工经验不丰富，对于我项目部来说，更是首次接触
4、。本工程要求确保创“钱江杯” ，桩基工程的施工质量目标是：“承载力合格率达 100%，桩完整性 类桩达 85%”，而本工程钻孔灌注桩桩底压浆施工质量的好坏，将直接影响到桩基的抗压承载力，开展 QC 小组活动有助于确保此质量目标。四、现状调查杭州地区对钻孔灌注桩进行后压浆技术的施工工程主要有杭州第二长途电信枢纽楼工程、萧山开元名都工程等，根据我们的调查显示，采用钻孔灌注桩桩底后压浆施工技术对桩基承载力的提高效果如下：采用桩底压浆技术对桩基承载力的提升值05%510%10 15%1520%2025%25 30%3035%3540%40 45%4550% 50%所占比例(%) 2.08 4.17 1
5、0.42 14.58 22.92 12.50 8.33 6.25 10.42 4.17 4.17 30 5% 10 5%1 20 5%2 30 5%3 40 5%450% 桩 底 压 浆 对 桩 基 承 载 力 的 提 升 统 计制表：周 银 日期：2005.1.15 从统计结果可知：采用钻孔灌注桩桩底压浆技术的桩基承载力提升值主要集中在 1525之间，且提升值的离散性也较大，说明桩底压浆的施工技术并不稳定。五、活动目标为了确保本工程创优夺杯，桩基工程必须 100合格，进行钻孔灌注桩桩底压浆施工质量的控制，是确保单桩竖向承载力特征值由 3520KN（桩底未压浆）提升到 4300KN（桩底压浆）
6、的关键，我们对本次 QC 小组的活动提出如下目标：加强桩底压浆施工控制，在确保桩基工程合格率达 100%，桩完整性类桩达 85%的基础上，使桩底压浆后桩身竖向抗压承载力提高 20%以上。目标完全可以实现项目部要求重点项目施工力量小组决心工程总体质量确保创钱江杯 。小组成员决心大 ， 并均接受过T Q C 教育 ， 主观能动性强 。项目部技术力量较强 ， 工程管理人员实际解决能力都很强 。公司 、 设计 、 监理单位对本工程质量寄予厚望 ， 大力支持 Q C 活动 。确定目标4制表：周 银 日期：2005.1.17 六、原因分析和要因确认桩底压浆提高桩承载力的主要机理：钻孔灌注桩施工过程中，无论
7、如何清孔，孔底都会留有或多或少的沉渣；在初灌时，混凝土从细长的导管落下，因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成“虚尖”、 “干碴石”；孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合，降低了摩擦系数，同过后期桩底压浆，水泥浆液由压力作用压入桩端的碎石层孔隙中，使得原本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙胶结成一个高强度的结合体；浆液沿着桩身和土层的结合层上返，消除了泥皮，提高了桩侧摩阻力，同时浆液横向渗透到桩侧土层中也起到了加大桩径的作用。连接桩 底桩 底 压 浆灌 浆 管钢筋笼水 泥 浆 滤 网水 泥 浆 制 备注 浆 泵底 端 管 阀单 向 阀胶 带 封 口桩底压浆示意图根据走访调查结果，QC 小组于 2005
8、 年 1 月 20 日举行了小组会议，总结分析影响钻孔灌注桩桩底压浆施工质量的原因如下图所示：5因 果 分 析 图人机桩底压浆效果不足料法 环 施工经验不足未按规定操作定期检查不到位技术交底不明确 压浆泵压力流量不足 压力表计量不准单向阀失灵 压浆管管路不通加筋软管承压力不足底端管阀未用胶带密封压浆时间太早 压浆前未压清水 终止压浆条件不满足气温过低土质不适合 水泥浆液配合比不合理浆液抗冻性不足浆液含水泥结石等粒块管路孔隙导致桩浆流入淤泥 、 粘土制图：周 银 日期：2005.1.22要因分析：通过因果分析图，我们找到了 17 个相关原因，结合实际分析， QC 小组对17 个相关原因进行了调查
9、确认，并通过讨论认为产生桩底压浆效果不足的主要原因有 7 个，相关原因调查及要因确认表：相关原因调查及要因确认表序号 相关原因 调查确认 结果1 施工经验不足杭州地区桩底压浆工程少，能借鉴的经验不多，多数工程人员的实际施工明显不足，对压浆的原理与机制缺乏了解要因2 未按规定操作 技术交底不明确，操作人员对操作规定不理解，压浆开始即挂高档压浆 非要因3 定期检查不到位定期检查没有落实到实处，尤其是对加筋软管、压力表、单向阀以及压浆管的工作状态是否正常缺少检查记录非要因4 压浆泵压力流量不足多数不合格桩的施工记录中均存在压浆泵的流量和压力不足的问题，压浆泵（包括匹配的制浆机）的主要技术参数的选择是
10、关键要因65 压力表计量不准压浆泵的压力表计量不准，将很难控制压浆速度，压力表数值也是终止压浆控制的一个重要指标要因6 压浆管管路不通压浆管管路不通，直接导致压浆失败，此类情况较少，多数可能发生的情况是管路中间部分堵塞及底端管阀滞阻要因7 单向阀失灵单向阀失灵，导致压浆间隔时浆液回流，浆液压力不足，一般球型单向筏失灵情况较少非要因8 加筋软管承压力不足 加筋软管长度较长，影响浆液压力的传递 非要因9 水泥浆液配合比不合理水泥浆液的过稠，导致压力表过大，流量过少，压浆困难，浆液过稀，易导致水泥浆液离析，桩底灌浆区密实性差，直接导致压浆效果要因10 浆液含水泥结石等粒块 浆液中含有的水泥结石等粒块
11、易使压浆管堵塞，压力表数值变大，误判为压浆完成 非要因11 浆液抗冻性不足 冬季气温较低时，浆液抗冻性不足影响浆液质量 非要因12 压浆时间太早 压浆时间过早，易对灌注桩桩身质量造成影响 非要因13 压浆前未压清水 压浆之前试压清水，可以疏通压浆通道，多数工程施工均缺乏此项步骤 要因14 底端管阀未用胶带密封底端管阀未用胶皮密封，钢筋笼下放过程中及灌注桩施工过程中均易造成砾石进入而引起管路堵塞非要因15 终止压浆条件不满足终止压浆条件应充分考虑压浆量和压力、持荷时间等综合控制参数，只参照某一指标，极易导致压浆不足要因16 气温过低气温过低易使浆液抗动性不足以及压浆泵、制浆机、压力表工作不正常，
12、杭州地区一般此类情况较少非要因17 土质不适合桩端土层的土质情况，是桩底压浆参与桩基承载力明显提高的先天条件，合适的土质，压浆效果显著非要因制表：周 银 日期：2005.1.237七、制订对策和实施对策对 策 表序号主要因素 要因 措施 责任人 完成时间1 人 施工经验不足 加强学习，聘请有经验人员 蒋开宇 2005.1.282 压浆泵压力流量不足 根据设计和施工方案，选择匹配的压浆泵、制浆机。 陈 明 2005.2.23 压力表计量不准 重新计量检定或换新。 何盈海 2005.2.24机压浆管管路不通 压浆管采用丝扣连接，底端管阀密封。 周明丰 过 程 控 制5 料 水泥浆液配合比不合理 严
13、格控制水泥浆液配合比。 刘可新 过 程 控 制6 压浆前未压清水 压浆前检查压清水记录。 沈国建 过 程 控 制7法 终止压浆条件不满足综合压浆量、压力、压力持荷载三个参数情况控制终止压浆。 蒋开宇 过 程 控 制制表：周 银 日期：2005.4.12实施：针对以上要因和措施，我们进行了如下具体过程实施：、借阅萧山开元名都压浆施工的过程录像，组织项目施工人员学习，聘请了该工程的施工员做项目顾问，参与施工专项方案的编制，对本工程施工人员进行详细技术交底，学习和技术交底过程均要求签名，确保所有班组人员不遗漏。、压浆泵选用 3SNS 型往复式三柱塞泵，压力满足施工需要，制浆机采用 ZJ400 型涡流
14、制浆机，能匹配压浆泵流量需要。压力表重新经计量检定，压力表量程为 3SNS 型往复式三柱塞泵额定泵压的 2 倍。、压浆管采用丝扣连接，不得采用焊接（容易形成孔隙，使得灌注桩水泥浆进入引起堵塞） ，钢筋笼下放之前先用水试压，检查孔隙；压浆管底端管阀采用三层胶带密封，管阀底端进入桩端层土（砂砾混卵石）200mm 以上。8、水泥浆严格控制在 1:（0.45 0.6 ）:0.04（水泥: 水:防冻剂） ，初期压入 0.6 的浆液，后期逐步压入 0.450.5 的浆液，由于本工程桩基施工其间，正好处于冬季气温最低阶段，为确保水泥浆的抗冻性，决定添加少量防冻剂，防冻剂采用 HFT-25 型粉状防冻剂。、在
15、桩身混凝土浇注完 24h 内进行压水，以疏通压浆通道，桩端部位如出现扩孔、塌孔或充盈系数较大时，提前压水，压水在混凝土浇注完 5h 左右进行，确保冲开较厚的混凝土覆盖层。做好压清水时间和压力记录，压浆前检查记录。、严格按设计要求的压浆量规定，终止压浆控制以压浆量为主，压力控制为辅，同时参考压力持荷载时间。终了压力控制在 4.05.0Mpa，持荷时间4min，同时压浆量控制在 1600L，确保每根桩压入水泥量 2800Kg。其它相关原因的措施实施：浆液制备中采用 2040的温水，浆液经滤网过滤，压浆速度控制在 10L/min 左右，初期压浆压力控制在 2.0Mpa，初期挂低档，等压浆顺畅后再挂高
16、档，压浆间隔时间控制在 4.55.5h。八、效果检查在试桩 S1#桩底压浆的施工过程中，我们运用此 QC 原理和方法，经历“发现问题分析问题解决问题回过来检查”这么一个持续改进过程，确保了试桩 S1#压浆的施工质量，而通过对 S1#桩底压浆的分析总结，把整个质量控制过程运用于 S2#、S3 #及其它桩基压浆工程，确保了所有压浆桩基的压浆施工质量。通过对 S1#、S2 #、S3 #竖向抗压静荷载试验显示，累计荷载加至8600KN，从试验过程及 QS 曲线、Slgt 曲线分析，桩承载力均未达到极限状态，而对同期未压浆桩基 S4#的竖向抗压静荷载试验显示，累计荷载加至7040KN 时，桩承载力均虽未
17、达到极限状态，但 QS 曲线斜率相比增大，回弹量比值减小。901 7 2 03 4 4 0 5 1 6 0 6 8 8 0 8 6 0 09 3 2 03 . 06 . 09 . 01 2 . 01 5 . 01 8 . 0S 1 #S 4 #（ 未 压 浆 ）S 3 #S 2 #S 1 # S 4 # 桩 Q S 曲 线 制图：周 银 日期：2005.5.16静载试验说明：经桩底压浆的灌注桩相对未压浆的桩基，其承载力有了较大的提高，同比 QS 曲线进行判断，桩基竖向抗压承载力至少提高： 8607410%2.同时，对桩基工程的动测结果显示，桩底压浆的桩基桩身完整性类桩占97.4%，而未进行桩底
18、压浆的桩基桩身完整性类桩占 93.1%，无类桩。说明压浆对提高桩身完整性有显著作用。102005 年 5 月 21 日，QC 小组成员对本次活动进行了总结，大家讨论后认为本次 QC 活动所取得的效益有：、通过小组开展活动，达到了设计要求，同桩径、桩长下，桩底压浆对桩的承载力有明显提高，相对减少了工程成本。、确保了桩基工程施工质量，为今后创优质工程打下良好基础。、小组成员得到锻炼，为今后类似工程丰富了第一手施工经验和资料，项目部成员对 QC 活动增强了信心。九、巩固措施根据施工体会和总结，我们对之前编制的省体训中心钻孔灌注桩桩底压浆技术施工作业指导书内容进行修订和补充，完善相关细节，并将钻孔灌注
19、桩桩底压浆这一施工技术编入企业标准中，作为今后我们公司灌注桩桩底压浆施工的规范性文件。十、总结回顾和今后打算、通过本次 QC 活动，圆满完成了预期目标，确保了施工质量，桩底压浆技术的成功运用带来了良好的经济和社会效益，受到设计单位、监理单位的充分肯定。在土层合适的工程中，通过桩底压浆技术，灌注桩的桩径和桩长设计可考虑适当减小。、QC 小组活动，不仅可以开展在有施工经验的工程中，还可以开展在没有施工经验的工程中，QC 活动的开展，就是为了不断发现问题，分析问题，解决问题。、通过 QC 活动，小组成员的质量参与意识、持续改进意识和解决问题能力均有不同程度的提高，坚定了我们对开展 QC 小组活动的信念，我们将继续在报告厅屋面预应力大梁的施工过程中开展 QC 小组活动，确保屋面预应力大梁的施工质量。
