论文部分内容阅读
【摘 要】本文介绍南京市浦口新城综合管廊水泥搅拌桩基础加固采用PDCA循环的施工质量管理,切实保证了水泥搅拌桩施工质量,达到了预期的目的。
【关键词】水泥搅拌桩;施工质量管理;PDCA循环
南京市浦口新城综合管廊工程位于浦口新城核心区,综合管廊覆盖范围约10km2。浦口区位于南京市西北部,长江下游北岸。综合管廊分布于沿江地区,为低平的沙洲、河谷平原。针对本项目的施工特点及地基土层分布特征,水泥搅拌桩地基加固工程运用了PDCA循环的施工质量管理模式,指导工程施工。
从某种意义上说,管理就是确定任务目标,并按照PDCA循环原理来实现预期目标。每一循环都围绕着实现预期的目标,进行计划、实施、检查和处置活动,随着对存在问题的解决和改进,在一次一次的滚动循环中逐步上升,不断增强质量能力,提高质量水平。每一个循环的四大职能活动相互联系,共同构成了质量管理的系统过程。
1.P-计划(Plan)
质量管理的计划职能,包括确定或明确质量目标和制定实现质量目标的行动方案两方面。
1.1地基土层分布及特征
勘测揭示土层自上而下分述如下:
1层:素填土,松软。以黏性土为主,局部含有淤泥质素填土,结构松散、非均质。场地普遍分布,层厚0.5~2.0m。
2-1层:黏土,可塑。局部软塑,底部夹粉土。无摇振反应,有光泽,干强度中等,韧性中等。局部缺失,层厚0.5~3.0m。
2-2層:淤泥质粉质黏土,流塑。无摇振反应,有光泽,干强度中等,韧性中等。普遍分布,层厚3.0~20.4m。
2-3层:淤泥质粉质粘土夹粉土,流塑~软塑。具水平层理,粉土呈很湿、稍密,单层厚度0.2~10cm,占10%~20%。中低干强度,中低韧性。局部缺失,层厚1.7~10.45m。
2-4层:粉砂夹粉土,中密。饱和,含少量云母碎石,粉土呈很湿,稍密~中密状。普遍分布,层厚1.35~9.45m。
3-1层:粉细砂,密实。饱和,成分由石英和硅质岩组成。层厚5~6m。
1.2水泥搅拌桩施工质量目标及施工方案
本管廊基础主要处在软弱土层2-2淤泥质粉质粘土层中。为了增强地基承载力,防止管廊下沉,管廊地基采用桩径D=500mm的深层搅拌桩处理形成复合地基形式,管廊底板下,沿其两边平行布置连续咬合水泥搅拌桩,搭接长度100mm,中部按1200mm×1500mm(横向×纵向)间隔方形布置。
本管廊水泥搅拌桩采用湿法施工,两喷四搅工艺。采用42.5的普通硅酸盐水泥,水泥掺量为15%,水灰比为0.5。室内水泥土±90天龄期立方体无侧限抗压强度不小于1.2MPa。
1.3水泥搅拌桩施工工艺流程
工艺流程:测量放样→钻机就位→钻机检验调试→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻喷浆至管廊基底以上50cm→重复搅拌下钻至设计深度→反循环提钻喷浆至管廊基底以上50cm→成桩结束→施工下一根桩。
2.D-实施(Do)
实施职能就是具体操作,实现计划中的内容。在水泥搅拌桩质量活动的实施过程中,通过施工前和施工过程中的质量控制,严格按照计划的行动方案,把质量管理计划落实到具体的资源配置和作业技术活动中去。
2.1施工前准备工作的质量控制
2.1.1施工准备及场地平整
(1)供电设施配备齐全。没有外接电源的,配备柴油发电机。
(2)查明施工范围内的障碍物。地下有无大块石及管线等,空中有无高压电线等。所有障碍物提前清除或设立明显标志避开,确保施工安全。
(3)场地平整。清除搅拌桩施工场地内地上、地下一切障碍(包括路基填料、大块石、树根等)。
2.1.2施工放样
首先准确地放出施工段落的起始桩位及边线,然后用钢尺量测桩距并用竹签标示桩位。
2.1.3原材料的质量控制
(1)水泥质量控制是关键,所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前,必须抽样做安定性试验、胶砂强度等指标,合格后方可进场使用。
1)水泥要选择信誉好、质量稳定的大型水泥生产厂家,以保证水泥的质量、数量满足施工要求。
2)对现场新进水泥,项目经理部、监理单位按规定的试验频率及时进行见证取样送检,合格后方可使用,对于不合格的水泥坚决清除出场。
3)对水泥进出场的各种单据,如水泥运输三联单等,须及时整理、归档保存,以备检查。
(2)施工用水为自然水源,通过做水质分析,检验合格后使用。
2.1.4桩机安装就位
水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能。桩机安装完毕后,应进行全面的检查调整。主要有以下五点:
(1)钻头直径及钻杆长度是否满足要求。
(2)输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞。
(3)水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作。
(4)发电机或外接电源是否和桩机电路接通。
(5)调整桩机机身的垂直度。
2.2 施工过程中的质量控制
2.2.1工艺性试桩
工程位置大面积施工前,通过进行水泥搅拌桩成桩试验,汇总试桩结果得到下列要求及相关技术参数:
(1)满足设计水泥用量的各种技术参数,如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。
(2)确定搅拌均匀的必要步骤及程序。
(3)了解下钻和提升的阻力以及地质变化情况,采取合理的技术措施。
2.2.2制浆质量的控制
按设计给定的水灰比在制浆罐中进行拌制,备好的浆液应不停地搅拌,使其均匀稳定。 2.2.3浆液泵送质量的控制
泵送浆液过程中,要保持足够和稳定的泵送压力,供浆连续。
2.2.4桩长的控制
采用钻杆标线控制法即施工之前丈量钻杆长度,在钻杆上分段标明桩长控制的明显标志,以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度,确保设计桩长。
2.2.5单桩水泥用量的控制
(1)控制好水灰比。按单桩长和设计提供的每米水泥用量计算出单桩水泥用量,严格按设计给出的水灰比进行制浆,不得随意调整水灰比。
(2)控制好输浆泵。泵必须有足够的压力和持久稳定的输浆能力,输浆量必须与桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度相匹配。
(3)控制好桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度。
(4)为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆。
2.2.6桩机操作的控制
(1)为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂一吊锤,通过吊锤与钻杆前、后、左、右距离相等来控制桩机的垂直度。
(2)水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可帶浆下钻,严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作,复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟,喷浆压力不小于0.4MPa。
(3)为保证水泥搅拌桩质量,提钻喷浆时应在桩底部停留30秒,进行磨桩端,提升至桩顶部位停留时间为30秒,进行磨桩头。
3.C-检查(Check)
指对计划实施过程进行各种检查,各类检查包含两大方面:一是通过施工过程中质量控制看是否严格执行了计划的行动方案;二是通过成桩后的质量检测控制来检查计划执行的结果,即成桩质量是否达到标准的要求,对此进行确认和评价。方案的执行检查已在实施中介绍,下面主要介绍成桩后的质量检查。
3.1检测方法
(1)水泥搅拌桩桩体施工质量采用桩体钻孔取芯方法进行检测。
(2)对现场钻孔全断面取芯的水泥土样进行描述,并判断其均匀性。
(3)通过标准贯入试验判断桩身强度及桩体连续性,同时观察记录标贯器中水泥土搅拌的均匀程度、成桩状态以及端承条件。
(4)对采取的原状芯样按照《江苏省高速公路水泥搅拌桩检测工作实施细则》要求进行室内无侧限抗压强度试验。
3.2评分标准
按照江苏省高速公路建设指挥部苏高技(2003)147号文《江苏省高速公路水泥搅拌桩检测工作实施细则》,桩身以5米为界,划分为上、下部分分别计分。根据现场描述、标准贯入击数、室内无侧限抗压强度值,按《细则》中计分规则对每层的各个指标分别计分。
3.3计分方法
(1)计算各层得分时,标贯击数按70%计,无侧限抗压强度按15%计,硬度或状态描述按15%计。
(2)当各层缺抗压强度的检测数据时,则不计该检测项目,按标贯击数占80%,硬度或状态描述占20%计算该层分数。
(3)根据各层得分,采用层厚加权平均分分别得出上、下部得分。
(4)上、下部得分的平均值为该桩综合得分。
3.4总体评价
(1)上部应达到75分以上,下部应达到60分以上,否则判为不合格桩。
(2)检测桩根据综合得分按以下标准分为四级:100-90分为优,89-80分为良,79-67.5分为合格,﹤67.5分为不合格。
4.A-处理(Action)
对总结检查的结果进行处理,成功的经验加以肯定并适当推广、标准化,失败的教训加以总结,未解决的问题放到下一个PDCA循环里。
根据施工现场情况调查和桩基检测,发现水泥土搅拌桩存在渗灰不均匀、不连续、水泥浆计量不准确、桩身倾斜度难控制等影响桩身质量的问题。通过PDCA循环原理来控制水泥搅拌桩的施工质量,随着对存在问题的解决和改进,水泥土搅拌桩施工质量的优良率从前期的50%提高到现在的91%,合格率达到100%,实现了创优的目标。
5.结束语
通过对PDCA循环原理来控制水泥搅拌桩的施工质量的经验总结,为以后水泥搅拌桩的施工质量管理积累了宝贵经验。对于质量检查所发现的问题,及时进行原因分析,采取必要的措施,予以纠正,使工程质量形成过程处于受控状态,并为今后类似工程的施工质量控制提供参考。 [科]
【参考文献】
[1]建设工程施工管理.中国建筑工业出版社,2013.
[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202—2002.
[3]南京浦口新城胜利路工程.工程地质勘测报告.(勘察编号2011761),江苏省地质工程勘测院,2011,11.
[4]建筑地基处理技术规范.JGJ79-2002.
【关键词】水泥搅拌桩;施工质量管理;PDCA循环
南京市浦口新城综合管廊工程位于浦口新城核心区,综合管廊覆盖范围约10km2。浦口区位于南京市西北部,长江下游北岸。综合管廊分布于沿江地区,为低平的沙洲、河谷平原。针对本项目的施工特点及地基土层分布特征,水泥搅拌桩地基加固工程运用了PDCA循环的施工质量管理模式,指导工程施工。
从某种意义上说,管理就是确定任务目标,并按照PDCA循环原理来实现预期目标。每一循环都围绕着实现预期的目标,进行计划、实施、检查和处置活动,随着对存在问题的解决和改进,在一次一次的滚动循环中逐步上升,不断增强质量能力,提高质量水平。每一个循环的四大职能活动相互联系,共同构成了质量管理的系统过程。
1.P-计划(Plan)
质量管理的计划职能,包括确定或明确质量目标和制定实现质量目标的行动方案两方面。
1.1地基土层分布及特征
勘测揭示土层自上而下分述如下:
1层:素填土,松软。以黏性土为主,局部含有淤泥质素填土,结构松散、非均质。场地普遍分布,层厚0.5~2.0m。
2-1层:黏土,可塑。局部软塑,底部夹粉土。无摇振反应,有光泽,干强度中等,韧性中等。局部缺失,层厚0.5~3.0m。
2-2層:淤泥质粉质黏土,流塑。无摇振反应,有光泽,干强度中等,韧性中等。普遍分布,层厚3.0~20.4m。
2-3层:淤泥质粉质粘土夹粉土,流塑~软塑。具水平层理,粉土呈很湿、稍密,单层厚度0.2~10cm,占10%~20%。中低干强度,中低韧性。局部缺失,层厚1.7~10.45m。
2-4层:粉砂夹粉土,中密。饱和,含少量云母碎石,粉土呈很湿,稍密~中密状。普遍分布,层厚1.35~9.45m。
3-1层:粉细砂,密实。饱和,成分由石英和硅质岩组成。层厚5~6m。
1.2水泥搅拌桩施工质量目标及施工方案
本管廊基础主要处在软弱土层2-2淤泥质粉质粘土层中。为了增强地基承载力,防止管廊下沉,管廊地基采用桩径D=500mm的深层搅拌桩处理形成复合地基形式,管廊底板下,沿其两边平行布置连续咬合水泥搅拌桩,搭接长度100mm,中部按1200mm×1500mm(横向×纵向)间隔方形布置。
本管廊水泥搅拌桩采用湿法施工,两喷四搅工艺。采用42.5的普通硅酸盐水泥,水泥掺量为15%,水灰比为0.5。室内水泥土±90天龄期立方体无侧限抗压强度不小于1.2MPa。
1.3水泥搅拌桩施工工艺流程
工艺流程:测量放样→钻机就位→钻机检验调试→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻喷浆至管廊基底以上50cm→重复搅拌下钻至设计深度→反循环提钻喷浆至管廊基底以上50cm→成桩结束→施工下一根桩。
2.D-实施(Do)
实施职能就是具体操作,实现计划中的内容。在水泥搅拌桩质量活动的实施过程中,通过施工前和施工过程中的质量控制,严格按照计划的行动方案,把质量管理计划落实到具体的资源配置和作业技术活动中去。
2.1施工前准备工作的质量控制
2.1.1施工准备及场地平整
(1)供电设施配备齐全。没有外接电源的,配备柴油发电机。
(2)查明施工范围内的障碍物。地下有无大块石及管线等,空中有无高压电线等。所有障碍物提前清除或设立明显标志避开,确保施工安全。
(3)场地平整。清除搅拌桩施工场地内地上、地下一切障碍(包括路基填料、大块石、树根等)。
2.1.2施工放样
首先准确地放出施工段落的起始桩位及边线,然后用钢尺量测桩距并用竹签标示桩位。
2.1.3原材料的质量控制
(1)水泥质量控制是关键,所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前,必须抽样做安定性试验、胶砂强度等指标,合格后方可进场使用。
1)水泥要选择信誉好、质量稳定的大型水泥生产厂家,以保证水泥的质量、数量满足施工要求。
2)对现场新进水泥,项目经理部、监理单位按规定的试验频率及时进行见证取样送检,合格后方可使用,对于不合格的水泥坚决清除出场。
3)对水泥进出场的各种单据,如水泥运输三联单等,须及时整理、归档保存,以备检查。
(2)施工用水为自然水源,通过做水质分析,检验合格后使用。
2.1.4桩机安装就位
水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能。桩机安装完毕后,应进行全面的检查调整。主要有以下五点:
(1)钻头直径及钻杆长度是否满足要求。
(2)输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞。
(3)水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作。
(4)发电机或外接电源是否和桩机电路接通。
(5)调整桩机机身的垂直度。
2.2 施工过程中的质量控制
2.2.1工艺性试桩
工程位置大面积施工前,通过进行水泥搅拌桩成桩试验,汇总试桩结果得到下列要求及相关技术参数:
(1)满足设计水泥用量的各种技术参数,如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。
(2)确定搅拌均匀的必要步骤及程序。
(3)了解下钻和提升的阻力以及地质变化情况,采取合理的技术措施。
2.2.2制浆质量的控制
按设计给定的水灰比在制浆罐中进行拌制,备好的浆液应不停地搅拌,使其均匀稳定。 2.2.3浆液泵送质量的控制
泵送浆液过程中,要保持足够和稳定的泵送压力,供浆连续。
2.2.4桩长的控制
采用钻杆标线控制法即施工之前丈量钻杆长度,在钻杆上分段标明桩长控制的明显标志,以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度,确保设计桩长。
2.2.5单桩水泥用量的控制
(1)控制好水灰比。按单桩长和设计提供的每米水泥用量计算出单桩水泥用量,严格按设计给出的水灰比进行制浆,不得随意调整水灰比。
(2)控制好输浆泵。泵必须有足够的压力和持久稳定的输浆能力,输浆量必须与桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度相匹配。
(3)控制好桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度。
(4)为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆。
2.2.6桩机操作的控制
(1)为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂一吊锤,通过吊锤与钻杆前、后、左、右距离相等来控制桩机的垂直度。
(2)水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可帶浆下钻,严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作,复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟,喷浆压力不小于0.4MPa。
(3)为保证水泥搅拌桩质量,提钻喷浆时应在桩底部停留30秒,进行磨桩端,提升至桩顶部位停留时间为30秒,进行磨桩头。
3.C-检查(Check)
指对计划实施过程进行各种检查,各类检查包含两大方面:一是通过施工过程中质量控制看是否严格执行了计划的行动方案;二是通过成桩后的质量检测控制来检查计划执行的结果,即成桩质量是否达到标准的要求,对此进行确认和评价。方案的执行检查已在实施中介绍,下面主要介绍成桩后的质量检查。
3.1检测方法
(1)水泥搅拌桩桩体施工质量采用桩体钻孔取芯方法进行检测。
(2)对现场钻孔全断面取芯的水泥土样进行描述,并判断其均匀性。
(3)通过标准贯入试验判断桩身强度及桩体连续性,同时观察记录标贯器中水泥土搅拌的均匀程度、成桩状态以及端承条件。
(4)对采取的原状芯样按照《江苏省高速公路水泥搅拌桩检测工作实施细则》要求进行室内无侧限抗压强度试验。
3.2评分标准
按照江苏省高速公路建设指挥部苏高技(2003)147号文《江苏省高速公路水泥搅拌桩检测工作实施细则》,桩身以5米为界,划分为上、下部分分别计分。根据现场描述、标准贯入击数、室内无侧限抗压强度值,按《细则》中计分规则对每层的各个指标分别计分。
3.3计分方法
(1)计算各层得分时,标贯击数按70%计,无侧限抗压强度按15%计,硬度或状态描述按15%计。
(2)当各层缺抗压强度的检测数据时,则不计该检测项目,按标贯击数占80%,硬度或状态描述占20%计算该层分数。
(3)根据各层得分,采用层厚加权平均分分别得出上、下部得分。
(4)上、下部得分的平均值为该桩综合得分。
3.4总体评价
(1)上部应达到75分以上,下部应达到60分以上,否则判为不合格桩。
(2)检测桩根据综合得分按以下标准分为四级:100-90分为优,89-80分为良,79-67.5分为合格,﹤67.5分为不合格。
4.A-处理(Action)
对总结检查的结果进行处理,成功的经验加以肯定并适当推广、标准化,失败的教训加以总结,未解决的问题放到下一个PDCA循环里。
根据施工现场情况调查和桩基检测,发现水泥土搅拌桩存在渗灰不均匀、不连续、水泥浆计量不准确、桩身倾斜度难控制等影响桩身质量的问题。通过PDCA循环原理来控制水泥搅拌桩的施工质量,随着对存在问题的解决和改进,水泥土搅拌桩施工质量的优良率从前期的50%提高到现在的91%,合格率达到100%,实现了创优的目标。
5.结束语
通过对PDCA循环原理来控制水泥搅拌桩的施工质量的经验总结,为以后水泥搅拌桩的施工质量管理积累了宝贵经验。对于质量检查所发现的问题,及时进行原因分析,采取必要的措施,予以纠正,使工程质量形成过程处于受控状态,并为今后类似工程的施工质量控制提供参考。 [科]
【参考文献】
[1]建设工程施工管理.中国建筑工业出版社,2013.
[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202—2002.
[3]南京浦口新城胜利路工程.工程地质勘测报告.(勘察编号2011761),江苏省地质工程勘测院,2011,11.
[4]建筑地基处理技术规范.JGJ79-2002.