硬塑成都粘土高压旋喷桩施工方法素材课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高压旋喷桩在硬塑成都粘土的施工方法研究,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高压旋喷桩在硬塑成都粘土的施工方法研究,xxxxx,施工程项目,发布人：,xxx,xxxxxxQC,小组,一、工程概况,新建成都动车段检修设施工程位于成都动车运用所存车场和既有成渝、成昆正线间，按年检修能力300列8辆编组动车组规模设计。新建三级修库线2条、检修存车线3条、整编静调库线4条，走行线、试车线和车体吹扫线各1条，检修设备,830,台套。总占地面积959亩，新建房屋18栋,建筑面积922,79,。建成后主要承担我国西南CRH1和CRH2型动车组三级修。,二、小组简介,小组名称,xxxxxxxxxQC,小组,小组类型,创新型,接受,QC,教育时间（,h,）,活动时间,2013,年,8,月,2013,年,12,月,活动次数,每周,2,次,小组人数,7,人,小 组 成 员,序号,姓 名,性别,组内分工,职 称,1,xxx,男,组长,工程师,120,2,xx,男,副组长,工程师,120,3,xxx,男,组 员,工程师,120,4,xxx,男,组 员,助 工,110,5,xxx,女,组 员,技术员,110,6,xxx,男,组 员,助 工,110,7,xxx,男,组 员,助 工,110,8,小组成员平均教育,115,小时，已全部取得合格证书,三、选择课题,（一）高压旋喷桩地基处理简介,根据设计图纸要求，三级修库架车机基础,1-30,轴地基需要采用高压旋喷桩进行,加固处理，桩径,500mm,，布置间距,1.0m,，桩长,8.0m,，加固标高范围为,497.85m489.85m,，总长度约,40000m,。要求成桩后单桩承载力特征值大于等于,130KPa,，复合地基承载力特征值大于等于,160KPa,，无侧限抗压强度大于等于,3000KPa,，水泥浆水灰比,1:1,，经室内配比试验得出高压旋喷桩每米水泥含量为,189Kg,。,（二）地质情况简介,首先我们先来看看架车机基础,1-30,轴地质断面图：,:,人工填土,:,软塑成都粘土,:,硬塑成都粘土,:,泥岩,从地质断面图中可以看出，,1-30,轴土层分布从上至下依次为人工填土、软塑成都粘土、硬塑成都粘土、泥岩，其中软塑成都粘土与硬塑成都粘土分布标高起伏较大，土质情况比较复杂。,（三）问题的提出,从地质断面图中可以看出，在高压旋喷桩加固的土层标高范围内（,497.85m489.85m,）既有软塑土又有硬塑土（ 桩进入深度约,14.5m,），而,建筑地基处理技术规范,中指出高压旋喷桩仅适用于软塑或可塑状态下的粘土加固，对此小组于,2013,年,7,月,12,日在施工场地内的硬塑粘土区域采用单管施工工艺（喷浆压力,30MPa,）进行了高压旋喷桩试桩施工，用以验证高压旋喷桩在硬塑土中的施工质量。小组于,2013,年,8,月,108,月,12,日对试桩的成桩质量进行了检查，统计结果如下表,：,试桩编号,无侧限抗压强度设计值（,MPa,）,无侧限抗压强度实测值（,MPa,）,桩径（,mm,）,桩体均匀性,桩长（,m,）,1,3,1.6,350,不合格,8.3,2,3,2.3,420,不合格,8.1,3,3,2.1,323,不合格,7.9,4,3,3.2,500,合格,8.2,5,3,1.9,421,不合格,8.3,6,3,2.7,396,不合格,8.2,7,3,1.3,398,不合格,8.3,8,3,3.8,503,合格,8.4,9,3,2.6,453,不合格,8.2,10,3,1.3,367,不合格,8.3,11,3,3.7,501,合格,8.3,12,3,2.6,424,不合格,8.1,现场高压旋喷桩试桩照片,桩体均匀性差，桩径达不到设计要求,500mm,从检查结果来看，,12,根试桩仅有,3,根质量是合格的，小组查阅了相关资料并请教了成都地区有相关施工经验的地质专家，主要原因是硬塑土土质硬，高压水泥浆不易切割，难以保证成桩直径和均匀性。,（四）解决方案讨论,QC,小组成员利用“头脑风暴法”对如何解决硬塑成都粘土地基加固的问题进行了讨论，主要提出以下几个解决方案：,1,、,采用,双管或,三管,高压旋喷桩,施工工艺,，增大对土体冲切力；,2,、与设计院进行沟通，改变设备基础地基加固方式，采用级配碎石换填处理；,3,、研究高压旋喷桩在硬塑成都粘土的施工方法。,小组对,3,个可供选择的方案进行了分析、评估，并选定了解决方案。,方案分析、评估及选定表,解决问题方法综合评估表,序号,可解决问题的方法,综合分析,评估,综合得分,确定实施与否,可实施性,经济性,预计有效性,不影响其他工作,1,采用,双管或,三管,高压旋喷桩,施工工艺,，增大对土体冲切力。,1,、可实施；,2,、机械费用增加约,20,元,/m,，水泥用量双管工艺增加约,60kg/m,，三管工艺增加约,150kg/m,，投入资金较大。,3,、土体加固范围大，冲切力大，加固效果较好。,4,、不影响其他工作,3,1,5,5,14,否,2,与设计院进行沟通，改变设备基础地基加固方式，改用级配碎石换填处理。,1,、实施难度较大,2,、投入资金较小。,2,、地基处理效果相对较差。,3,、影响周围承台基础施工,1,5,3,1,10,否,3,研究高压旋喷桩在硬塑成都粘土的施工方法。,1,、有一定难度，但是小组有较丰富的经验，具备研究条件。,2,、投入资金较小。,3,、预计加固效果较好。,4,、不影响其他工作,3,5,5,5,18,实施,注：好,-5,分；一般,-3,分；差,-1,分。,（五）课题确定,根据解决方案综合分析、评估表，项目部,QC,小组确定研究课题,高压旋喷桩在硬塑成都粘土施工方法的研究。,四、设定目标,课题目标：利用常见的施工机械，研究出一种经济、有效的适合在硬塑成都粘土施工的高压旋喷桩施工方法。,目标值：,1,、保证高压旋喷桩施工质量满足设计要求；,2,、与原来的施工方法相比，施工周期不增加；,3,、费用增加不超过高压旋喷桩人工、机械费总 费,用的,0.5%,（,200,万,0.5%=1,万）。,五、方案提出及可行性分析,（一）提出方案,根据前期对试桩的检查发现，高压旋喷桩存在的主要问题是桩径不够和桩体均匀性差，究其原因是土层中的硬塑粘土土质较硬，高压水泥浆无法将加固土体切割均匀，最终水泥浆无法与土形成均匀混合体，我们如果能够想办法先搅动加固范围内的土层，使土体松动，粒径均匀，再采用单管注浆法进行加固就能够保证高压旋喷桩的成桩直径和桩体均匀性。小组成员围绕这一核心问题，提出了三种方案：,方案,1,：由于水泥土搅拌桩桩机钻头带有叶片，能够起到搅动土体的作用，可先,采用水泥土搅拌桩机引孔，叶片搅动土层后用高压旋喷桩桩机喷射注浆；,方案,2,：对高压旋喷桩桩机的钻头进行改造，可通过焊接增大钻头直径，增大土体搅动范围，下沉时搅动土层，提升时高压喷浆。,方案,3,：对水泥土搅拌桩桩机进行改造，使其带叶片钻头在钻进下沉过程中搅动土层，在提升过程中高压喷浆；,（二）对各方案的可行性分析及评估,小组成员对三个对策方案进行评估打分。结果见下表：,各对策方案综合评估表,序号,对策方案,综合分析,评估,综合得分,确定实施与否,可实施性,经济性,预计有效性,不影响其他工作,1,采用水泥土搅拌桩桩机引孔，再用高压旋喷桩桩机喷射注浆。,1,、可实施。,2,、需要额外投入机械费用，增加约,20,元,/m,。,3,、,加固效果较好。,3,、施工周期较长，有可能影响承台基础开挖。,3,1,5,1,10,不采用,2,改装现有的高压旋喷桩桩机。,1,、改装简单，容易实施。,2,、增加费用小。,3,、地基加固效果较好,4,、不影响其他工作,5,3,5,5,18,可采用,3,改装现有的水泥土搅拌桩机。,1,、改装较简单，可实施。,2,、增加费用较小。,3,、地基加固效果较好。,4,、不影响其他工程,3,3,5,5,16,可采用,注：好,-5,分；一般,-3,分；差,-1,分。,评估结果：,综合得分满分应是,20,分。我们将得分率超过,60%,即,12,分以上作为可采用的方案，则方案,2,、方案,3,为可采用方案，方案,1,为不采用方案。,六、对策与实施,按照先易后难的先后顺序，先实施方案,2,，再实施方案,3,。,（一）方案,2,的实施,1,、制定方案,2,的对策计划,方案,对策,目标,措施,地点,负责人,实施日期,方案,2,对现有高压旋喷桩桩机进行改造,1,、高压旋喷桩直径满足设计要求,2,、桩体均匀,3,、桩长满足设计要求,4,、桩承载力满足设计要求,5,、无侧限抗压强度满足设计要求,通过焊接，增大高压旋喷桩钻头直径，加大搅动土体范围,施工现场,王富强,郭扬眉,2013,年,8,月,15,日,8,月,16,日,2,、按照方案,2,的对策计划实施,小组通过与操作工人的沟通与合作，更换了高压旋喷桩钻头。,更换前高压旋喷桩桩机钻头，不带叶片,在原有钻头两侧加焊叶片，增大钻头搅拌直径,3,、试验验证,更换钻头后，于,2013,年,8,月,17,日在施工现场进行试验，在高压旋喷桩桩长达到,2.7m,时无法继续钻进，用挖掘机开挖检查，地下无石块等硬物，更换其他,4,个部位进行试验，桩长分别为,2.1m,、,2.5m,、,2.3m,、,2.1m,，经过小组与施工操作工人的讨论分析，主要原因是钻头直径增大后高压旋喷桩桩机钻孔阻力明显增大，高压旋喷桩桩机动力较小（约,11KW,），成桩长度无法达到,8.0m,。,验证结论：由于高压旋喷桩桩机动力较小，更换钻头后桩长达不到设计要求的,8.0m,，未能达到预定目标。,（二）方案,3,的实施,1,、制定方案,3,的对策计划,方案,对策,目标,措施,地点,负责人,实施日期,方案,3,对现有水泥土搅拌桩桩机进行改造，并重新打试桩,1,、高压旋喷桩直径满足设计要求,2,、桩体均匀,3,、桩长满足设计要求,4,、无侧限抗压强度及承载力满足设计要求,1,、利用水泥土搅拌桩桩机现有钻头；,2,、更换高压注浆管；,3,、更换调速器；,4,、更换高压注浆泵。,施工现场,王富强,郭扬眉,2013,年,8,月,18,日,9,月,25,日,2,、按照方案,3,的对策计划实施,小组利用,3,天时间，对现有水泥土搅拌桩桩机进行了改造；,（,1,）利用水泥搅拌桩桩机现有带叶片钻头,带叶片的水泥土搅拌桩钻头,（,2,）由于水泥搅拌桩喷浆压力约为,5.0MPa,，而高压旋喷桩喷浆压力约为,2030MPa,，为了实现高压喷浆必须更换高压注浆泵和高压注浆管。,更换高压注浆泵，增加注浆压力,原有普通塑料注浆管,更换高压注浆钢丝管，承压能力更强,（,3,）由于高压旋喷桩钻杆提速较慢，上升速度为,0.1m/min,，而水泥搅拌桩提升速度为,0.50.8m/min,，因此小组更换了水泥搅拌桩桩机调速器，以达到降低钻杆提速的目的。,3,、试验验证,该机械改造完成后，于,2013,年,8,月,21,日在施工现场进行了试验。共选择了,10,个试验点进行试验。,试验结果：,1,）,10,根试桩钻进深度均能够达到设计要求,8.0m,；,2,）试桩成桩,7,天后，进行浅开挖检查，最小桩径为,500mm,，最大桩径,527mm,，,桩径均能满足设计要求。,现场测量高压旋喷桩桩径,3,）剔除表层浮桨后，桩身水泥土混合均匀，无明显夹杂 土现象。,现场开挖检查桩身质量,4,）,2013,年,9,月,18,日抽取,5,根试桩进行钻心取样，无侧限抗压强度均能达 到设计要求，桩身质量完整。,5,）,2013,年,9,月,19,日,2013,年,9,月,25,日共抽取,5,根试桩进行承,载力检测，均能满足设计要求,现场进行高压旋喷桩承载力检测,七、效果检查,（一）目标值完成情况,1,、对保证高压旋喷桩施工质量满足设计要求目标的确认；,对试桩的桩径、桩身质量及承载力进行了检查，均能满足设计和规范要求，从而目标,1,得到了确认。,2,、对施工时间的确认；,前期采用传统单管高压旋喷桩施工工艺共施工,12,根，共计,10,小时,24,分钟，平均每根桩施工时间约,52,分钟；改装后的高压旋喷桩桩机每台工作,24,小时可施工,29,根，平均每根桩施工时间约,49.5,分钟，施工时间未增加，实现了目标,2,。,3,、对施工成本的确认：,经现场统计，,3,名工人改装,1,台桩机需要,3,天，人工费单价为,150,元,/,工日，,改装,1,台机械人工费：,33150=1350,（元）,改造所用的材料及设备均为既有材料、设备，且可以拆除用于其它工程，因此不增加材料、设备费用。则改装,1,台机械花费,1350,元，预计需要改装,4,台，预计改装费用共计,5400,元，小于目标值,10000,元，目标,3,得以实现。,（二）技术效益,通过这次,QC,活动，我们对高压旋喷桩、水泥搅拌桩施工工艺有了更深的了解，并获得了宝贵的施工经验，总结了一套经济可行的高压旋喷桩在硬塑成都粘土的施工方法，为以后处理更加复杂的基础加固积累了经验。,八、巩固措施,我们将高压旋喷桩在硬塑成都粘土的施工机械的详细改造步骤、施工原理、方法及实施效果进行整理，编制了专门的作业指导书，用于处理以后类似土质的高压旋喷桩施工问题。,九、下步打算,改造后的高压旋喷桩桩机，很好的解决了成都粘土高压旋喷桩成桩困难的问题，收到了预期的效果。我们小组下一步活动课题是,综合支吊架的研制,谢 谢 大 家！,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,