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1、提高强潮汐海域溶洞区钻孔桩施工成孔效率提高强潮汐海域溶洞区钻孔桩施工成孔效率小组名称：大连南部滨海大道工程项目部海上桩基施工工艺研究QC小组发 表 人： 寇 海 军发表时间： 二一三年中铁十九局集团第五工程有限公司路桥三公司1/1目 录一、工程概况1二、QC小组概况2三、选题理由2四、现状调查3五、目标设定6六、原因分析7七、要因确认8八、制定对策13九、对策实施14十、效果检验16十一、巩固措施19十二、总结及下步打算21提高强潮汐海域溶洞区钻孔桩施工成孔效率一、工程概况大连市政府为了缓解中山西路的交通压力，投资修建南部滨海大道工程。该工程建成后，是大连市未来交通网“七纵七横”中的重要一横，
2、也是大连环城快速路南环的重要组成部分。它的建设对完善城市路网结构、改善城市功能，提升城市景观发展和促进大连经济繁荣具有积极的作用。大连南部滨海大道工程星海湾跨海大桥全长6km，总投资约33亿元。我公司承建跨海大桥东段，包括东引桥、东侧大跨径混凝土引桥及东连接线工程三部分。其中桩基础主要工程数量为：桩基505根，总长13697m，其中钻孔桩488根，挖孔桩17根。钻孔桩最大桩径2.2m，挖孔桩最大桩径3.2m。大桥位于大连南部海域黄海北部和渤海海峡交界处，三面环山，海岸向南，海面浪涌受南风影响极大，为正规半日潮强潮汐海域，潮汐流速最大2.5节，最大潮差3.9m，受台风影响时最大海浪高达8m。勘察
3、地质资料揭示桩基溶洞见洞率极高，且均为串珠状多层溶洞，311层不等，单层最大洞高达8.5m。 图1-1 星海湾跨海大桥东段整体效果图 图1-2 大桥双层混凝土引桥成桥效果图 图1-3 大桥东引桥下层成桥效果图 图1-4 大桥单墩盖梁式墩柱效果图二、QC小组概况表2.1 海上桩基施工工艺研究QC小组概况表小组名称 大连南部滨海大道工程项目部海上桩基施工工艺研究QC小组小组注册时间2012年7月3日课题名称提高强潮汐海域溶洞区钻孔桩施工成孔效率课题注册时间2012年9月1日课题类型现场型课题注册号企字2012-07起止时间2012年9月1日2012年11月21日活动频率1次/10天序号姓名行政职务
4、小组分工职称任务分担TQC培训时间1李旭东总工程师组长工程师统筹安排54小时2王国群项目经理组员高级工程师总体协调18小时3寇海军工程部长组员工程师工作安排54小时4刘海红试验室主任组员工程师数据统计36小时5白增奇安质部长组员助工数据统计36小时6官 嘉安质部副部长组员助工数据统计36小时7梁东义安质部副部长组员助工数据统计36小时8聂容华资料员组员助工数据统计24小时9侯 凯技术员组员助工数据统计24小时10吴庆冬技术员组员助工数据统计24小时11张志国班组长组员/现场实施54小时12尹 磊班组技术员组员/现场实施54小时13蒲宗洋钻机操作手组员/现场实施54小时制表人：吴庆冬 制表时间：
5、2012年7月4日三、选题理由3.1、工程创优大桥业主星海湾旅游管理中心要求该桥创“国家优质工程”，所有桩基不得有任何质量缺陷，务必全为类桩，这对灌注桩施工过程中的钻孔工艺、溶洞处理方式均提出了极高的要求。选择合理、正确的施工工艺和质量控制措施不但可以确保成孔质量，以优质的泥浆钻进成孔，护壁稳定，不塌孔、不漏浆，为后续混凝土灌注创造良好的先决条件，更重要的是可以提高钻进成孔效率。3.2、工期压力大在强潮汐海域施工，受潮水、风浪和气象等因素的影响很大，根据历年统计气象资料结果显示，该海域的年平均有效作业天数仅为200天。而桩基工程量大，工期又十分紧张，因此，为了总体施工进度计划的实现，同时又能给
6、后续的承台、墩柱及梁部施工创造足够富余的时间，必须提高桩基施工效率。3.3、工程实际地质情况差本桥所处海床地质分为板岩和石灰岩两种，而石灰岩地质情况下的桩基更是占到了总量的73%，且根据目前已经完成地质补充勘察的结果显示，石灰岩地区桩基溶洞的见洞率高达100%，而且溶洞非常发育，大部分均为串珠状，层数从311层不等，单层溶洞最大高度达8.5m，无论从溶洞数量还是从规模来讲均属罕见，施工难度极大。综上所述，QC小组选定了以“提高强潮汐海域溶洞区钻孔桩施工成孔效率”为研究课题。四、现状调查2012年10月10日，QC小组对本项目已经灌注完成的30根钻孔桩的钻孔记录进行了仔细分析，将钻进过程中由于非
7、正常原因造成停工的次数、耽误时间做了详细的统计表，详见表4.1。表4.1 强潮汐溶洞区海上桩基钻孔施工“一次性成孔”现状调查表序号桩号调查情况统计备注误工次数（次）累计误工时长（h）是否一次性成孔1东引桥X25-4435否护筒穿孔漏浆2东引桥 S25-959否护筒穿孔漏浆3东引桥X25-600是4东引桥S14-300是5东引桥S14-2112否泥浆护壁坍塌6东引桥X25-1549否护筒下沉、卡钻头7东大跨径38-712270否泥浆护壁坍塌8东引桥S6-300是9东引桥X25-8350否掉钻头10东引桥S12-3345否因出现斜岩偏钻11东引桥S14-4634否泥浆护壁坍塌12东引桥S5-218
8、否护筒穿孔漏浆13东引桥S10-400是-续上表-序号桩号调查情况统计备注误工次数（次）累计误工时长（h）是否一次性成孔14东引桥S11-200是15东引桥S12-1212否泥浆护壁坍塌16东引桥S14-1132否护筒穿孔漏浆17东引桥S11-4323否泥浆护壁坍塌18东引桥S8-2529否泥浆护壁坍塌19东引桥S6-1548否护筒穿孔漏浆20东引桥S12-2556否护筒穿孔漏浆21东引桥S7-3419否护筒穿孔漏浆22东引桥S10-300是23东引桥S25-1017否护筒穿孔漏浆24东引桥S26-900是25东引桥X24-4676否泥浆护壁坍塌26东引桥X24-5129否泥浆护壁坍塌27东引
9、桥S8-100是28东大跨径39-53192否护筒穿孔漏浆29东大跨径39-33160否泥浆护壁坍塌30东引桥S7-4324否护筒穿孔漏浆制表人：聂容华 制表时间：2012年10月10日通过上表可知，在被调查的30根桩基中，只有8根为一次性钻进成孔，无非正常停工现象,仅占总数的27%。其余22根桩在钻孔阶段均曾受到某些原因的影响而导致数次停工，高达总数的73%。图4-1 强潮汐海域溶洞区钻孔桩“一次性成孔”现状调查饼型图制图人：王国群 制图时间：2012年10月10日部分桩基甚至在全钻孔过程中停工次数高达十余次，由此可见，在强潮汐海域溶洞区施工钻孔桩的过程中，影响钻进的因素较多，因故停工现象频
10、发，而且耽误的时间很长，施工效率十分低下。通过对上述调查结果中未能一次性成孔的22根桩基进行分析，QC小组对其造成缺陷的原因进行了进一步的分类统计，详见表4.2。表4.2 造成桩基未能“一次性成孔”的缺陷原因调查表序号缺陷种类发生频次统计（统计单位为根，总数22根）备注发生次数（根）发生频率累计频率1护筒穿孔漏浆1045.45%45.45%2泥浆护壁坍塌940.90%86.35%3护铜下沉、卡钻头14.55%90.9%4掉钻头14.55%95.45%5因出现斜岩偏钻14.55%100%制表人：李旭东 制表时间：2012年10月10日通过表列数据反映成排列图，如下图4-2。图4-2 造成桩基未能
11、“一次性成孔”的缺陷类型排列图制图人：吴庆冬 制图时间：2012年10月10日通过上述数据和图表可以看出，在钻孔过程中影响“一次性成孔”的5个缺陷因素中，护筒下沉和卡钻头、掉钻头、斜岩偏钻3个因素的发生频率各为4.55%，单根桩累计误工时长最大达50个小时。因泥浆护壁坍塌而导致停工误工的占总数的40.91%，单根桩累计误工时长最大达到270个小时。因护筒穿孔漏浆而导致停工的频率占总数的45.45%，单根桩累计误工时长最大达到190个小时。根据以上分析可知，护筒下沉和卡钻头、掉钻头、斜岩偏钻3个缺陷因素各自发生的频率较低，合计发生频率仅为13.65%，不是影响“一次性”钻进成孔的主要症结。而护筒
12、穿孔漏浆和泥浆护壁坍塌两个缺陷因素各自发生的频率均高于40%，合计发生频率更是高达86.36%，因此，均为造成桩基不能“一次性”成孔的两大主要症结，需要重点突破，重点解决。五、目标设定QC小组通过对调查结果进行认真分析，并结合以往施工经验，设定本次活动的目标为：将正常钻进一次性成孔的桩基比例由27%提高到70%，亦即将非正常钻进成孔的桩基比例由73%降到30%。图5-1 强潮汐溶洞区钻孔桩目前现状与设定目标对比柱状图制图人：官 嘉 制图时间：2012年10月11日目标设定依据：5.1、QC小组通过对我单位20102011年度施工完成的丹（东）大（连）线前庄铁路英那河特大桥钻孔记录进行了研究，在
13、钻进过程中水上部分的桩基一次钻进成孔的比例为91%。由于星海湾跨海大桥为海上桥梁，施工难度较跨河流的桥梁大，故将目标设定为相对较低的70%，QC小组认为可以实现。5.2、项目部主管领导高度重视此次QC小组的活动，且亲自参与其中，并聘请了具有丰富海上桥梁钻孔灌注桩施工经验的数位专家为本次活动的技术顾问。六、原因分析针对强潮汐海域溶洞区钻孔桩施工成孔效率低下的问题，结合现状调查分析出的主要症结，护筒穿孔漏浆和泥浆护壁坍塌，QC小组从人员、材料、机械、方法和环境五个方面着手，利用“头脑风暴法”进行了细致的原因分析，并组织所有组员参加召开了3次讨论会，最后根据分析结果绘制了在强潮汐区域溶洞区施工时，造
14、成护筒穿孔漏浆和泥浆护壁坍塌的原因分析“关联图”，详见图6-1。图6-1 造成护筒穿孔漏浆和泥浆护壁坍塌的原因分析“关联图”制图人：寇海军 制图时间：2012年10月12日七、要因确认表7.1 导致“护筒穿孔漏浆”和“泥浆护壁坍塌”的要因确认表序号末端因素确认方法确认内容标准负责人日期1现场管理人员脱岗调查分析是否有脱岗现象管理人员100%在岗，无渎职现象李旭东寇海军10.122现场技术人员专业水平不够调查分析技术人员是否合格，有无参加考评参加技术培训，专业素质100%满足要求李旭东白增奇10.123钻机操作手未参加岗前培训调查分析是否参与安质部的岗前培训100%参加岗前安全教育培训，考试合格
15、刘海红吴庆冬10.124钻机操作手缺乏施工经验调查分析现场验证是否有过两个工地以上的施工经验有过2个工地以上的钻孔桩施工经验刘海红吴庆冬10.125原材采购入库未经试验检测调查分析现场测试原材入库是否经过试验室检测之后原材入库100%试验检测，有检测台帐王国群寇海军10.126泥浆比重和含砂率指标超限现场测试、测量泥浆质量是否满足施工规范要求比重范围：1.31.6砂率范围：48%聂容华吴庆冬10.167在护筒内直接原位造浆调查分析在护筒内直接原位造浆是否可行，泥浆是否合格在护筒内可以直接造出100%合格的泥浆寇海军白增奇10.148溶洞处理物资储备不够急需调查分析储备物资能否满足5个溶洞同时回
16、填储备物资可以满足5个孔出现溶洞处理白增奇侯 凯10.149钻机频发故障修理调查分析钻机是否经过报验，修理次数频多钻机月均修理次数不超过3次寇海军蒲宗洋10.1310未认真分析详细地质结构调查分析钻机选择和溶洞处理方式是否符合地质现场人员100%熟知地质状况；选用钻机和溶洞处理方式完全符合当前孔位地质寇海军刘海红10.1511未及时掌握天气预报信息调查分析是否跟气象部门有联系天气信息项目部有最近2日的详细天气预报信息张志国吴庆冬10.1212钻孔阶段护筒内泥浆面过高调查分析孔内、外泥浆高差是否影响穿孔漏浆护筒内外水头高差超过5m，护筒穿孔漏浆几率小于50%寇海军刘海红10.1213因溶洞塌陷导
17、致护筒下沉调查分析溶洞塌陷导致护筒下落出现漏浆出现漏浆且处理时间超过1天梁东义刘海红10.1614潮汐导致护筒内外水头高差调查分析潮位变化是否会造成穿孔漏浆护筒内的泥浆和护筒外的潮水高差大于5m底口不穿孔蒲宗洋侯 凯10.1210.1815护筒埋入深度不能满足要求调查分析护筒埋置深度是否穿过软弱底层护筒埋置层全部穿过软弱地层，进入持力层深度至少1m李旭东聂容华10.17制表人：白增奇 制表时间：2012年10月18日要因确认分析：7.1、原因1：管理人员脱岗。10月12日，QC小组在未提前通知的情况下，由组长带队，对现场正在进行钻孔的13台钻机进行了调查，结果发现，项目部的管段队长、专职安全员
18、、技术员、旁站员和班组带班工长共计16人全在现场，项目部生产副经理和安全总监也在工地，在岗率100%。 之后，继续检查了现场技术员的施工日志，和安全员的旁站日志。施工日志上详细记录了东引桥S10-1的钻进进尺情况，包括天气、海况、现场作业人员姓名，开、停钻时间和现场测试的泥浆比重和泥浆面标高；并清退一车不合格黄土；安全员的旁站日志上详细记录了东引桥内当日进行吊装的情况，以及人员上下栈桥的记录。无不负责任现象，管控合理。结论：现场管理人员100%在岗，所有人员无渎职现象，QC小组认为这不是主要原因。7.2、原因2：现场技术人员专业水平不够。通过调查，全桥9名技术员均为正规大专院校毕业生，且在钻孔
19、桩开工之前，总工、安质部和工程部对其进行了质量和技术培训，考评合格率100%。QC小组调查人员问询了所有的班组带班工长，了解到技术员针对出现漏浆、塌孔、钻头掉落、卡钻等常见紧急情况时，均能及时做出正确的判断，并让班组采取相应的措施进行处理。同时，安质部长在现场随机口头考核了3名技术员，他们均能正确回答相应紧急情况的处理措施，和各工序的操作要领。 结论：现场技术人员全员参加过技术培训，完全可以合理应急，QC小组认为这不是主要原因。7.3、原因3：钻机操作手未参加岗前培训。经过调查，安质部分别于7月3日晚和8月12日晚对进场桩基施工班组所有人员进行了培训，培训内容涵盖钻孔桩施工的所有安全、质量内容
20、，且有考卷存档，参加培训人员全部合格。进场人员参加培训100%，考试合格率100%。结论：钻机操作手全部参加和岗前培训，且100%考评合格，QC小组认为这不是主要原因。7.4、原因4：钻机操作手缺乏施工经验。经过调查，桥上13台钻机的26名操作手在本项目之前有过27年间不同的钻机操作经历，且至少经历过4个工地。通过问话，他们能简述出钻机操作要领，而且针对不同地层，能做出合理分析选择合适的钻进速度、冲程。结论：所有操作手均有过至少4个工地的钻孔经历，经验丰富，QC小组认为这不是主要原因。7.5、原因5：原材采购入库未经试验检测。经过调查，所有进场的造浆黄粘土、回填溶洞黄土和片石，均是经过试验室检
21、测之后，合格方可入库，不合格退回供应商。项目部物资部有采购入库台帐，试验室有试验检测台账。另外，经过现场取样，试验室对已经进场的造浆黄土进行了土工试验，筛分和泥浆配置试验，试验结果为：所用黄土塑性指数大于25，粒径小于0.005mm，颗粒含量多于总量的50%，该黄土完全符合造浆要求，然后取星海湾海域的海水和该黄土试配出泥浆1L，并对泥浆主要指标进行了检测，检测结果为比重1.3，含砂率4%，符合新版桥规施工手册中关于钻孔桩泥浆的相关要求。QC小组对现场渣样和回填片石的原料进行了分析，渣样为全风化、强风化和弱风化石灰岩，查阅大连市勘察测绘研究院出具的地质资料显示，岩石饱和最大单轴抗压强度值范围为6
22、0022000 kPa。QC小组将溶洞回填片石原料样本送到大勘院进行试验，试验结果为微风化花岗岩，岩石饱和单轴抗压强度值均超过22000 kPa，最大达34000 kPa，证实回填片石原料强度远高于桩基所在的地层岩石。结论：所有进场原材试验检测率为100%，并有检测台帐存档。通过试验检测，已进场黄土、片石的参数均符合相关要求，QC小组认为这不是主要原因。7.6、原因6：泥浆比重和含砂率指标超限。通过现场调查和试验检测，发现在开孔造浆之时，黄粘土的掺入量未经过严格控制，未遵循试验配比，随意性太大，QC小组10月16日随机抽查了4根正在施钻的桩基进行了泥浆主要指标现场试验，结果见表7.19。表7.
23、6 随机抽查钻进过程中泥浆主要指标测试结果表序号日期桩号测试结果负责人比重含砂率12012.10.16东大跨径42-31.147.4%李旭东刘海红吴庆冬张志国22012.10.16东引桥S13-51.218.2%32012.10.16东引桥X24-71.289.2%42012.10.16东引桥X26-31.198.6%制表人：吴庆冬 制表时间：2012年10月17日抽样检测结果显示大部分钻孔阶段的泥浆比重范围维持在1.11.3之间，含砂率的范围维持在7%10%之间。QC小组通过查询人民交通出版社2011年版，并认真分析了相关的设计地勘资料，认为对于当前的溶洞区易塌地质条件，选用正循环手拉锤冲击
24、钻施工，目前的泥浆比重偏小，而含砂率却偏大，不满足施工规范要求。合理的泥浆参数应为：比重介于1.31.6之间，含砂率范围应介于48%之间。而此次抽查的4个孔，均出现过护壁坍塌现象，最多达6次。结论：通过上述调查和分析，QC小组认为泥浆比重和含砂率指标超限是造成护壁坍塌的主要原因。7.7、原因7： 在护筒内直接原位造浆。QC小组通过对本大桥相邻施工单位进行调查，并查阅了我单位前庄铁路、获得中国铁建总公司优质工程的沪宁城际铁路戚墅堰特大桥的施工记录，钻孔桩施工均是采用直接在护筒内原位造浆，不会造成泥浆质量不达标，更不会影响到桩基的成桩质量。QC小组还特意请教了技术顾问，他们也认为这样是可行的，没有
25、质量隐患。结论：护筒内直接原位造浆是可行的，可以造出100%合格的泥浆，QC小组认为这不是主要原因。7.8、原因8：溶洞处理物资储备不够急需。在桥头黄土储料场和海上施工现场，共用6处场地存放溶洞处理物资，统计当日的累计数量为：黄土1200m，片石420m，袋装水泥15t，备量充足。结论：物资储备充足，不会出现等待回填材料过长导致护壁坍塌，QC小组认为这不是主要原因。7.9、原因9：钻机频发故障修理。通过现场调查，所有施工班组的钻机均通过监理报验，同意使用，而且其使用寿命均不足3年，状况良好。耗时较长的焊钻头工序多在雨天或晚上在钢筋加工场进行，且月均修理次数小于2次。结论：所有钻机状况良好，经过
26、监理报验审核，月均修理次数少，QC小组认为这不是主要原因。7.10、原因10：未认真分析详细地质结构。通过现场调查，技术员和钻机操作手均有项目部统一下发的纸质版逐桩地质柱状图，且均能准确分析相应地层的详细情况。QC小组通过调查并请教了本项目的专家组技术顾问，他们均认为在溶洞频发的石灰岩地质区施工钻孔桩，手拉锤冲击钻是最佳的选择。另外通过现场问询，在发生溶洞漏浆的情况下，技术员会根据地质柱状图进行分析，选择合理的回填材料，片石、黄土、水泥，混凝土或片石混凝土。在上述材料均不奏效的情况下，项目部会做出进一步分析，会商监理和业主，采取其他措施。结论：通过上述调查和分析，现场人员100%熟知地质状况，
27、且选用钻机型式和溶洞处理方式均合理，无不正常现象，QC小组认为这不是主要原因。7.11、原因11：未及时掌握天气预报。项目部和大连市专业气象局签订了为期两年的服务合同，后者为前者提供大桥施工区域的详细天气预报，最长预报时间达5天。项目部工程部专职调度每天早上和下午将气象信息以飞信的形式传送至项目部所有管理人员和班组带班工长。另外，现场由于天气、海况的影响而停工的现象很少，除非有大暴雨和台风发生。正常情况下，北风7级或者南风6级以下的风力，和“大浪”以下的海况是可以进行钻孔施工的，钻孔桩施工是在钢护筒内进行的，钢护筒隔断了外海和泥浆，浪涌不受影响。结论：有2日的气象预报信息，传达及时，且在常规风
28、浪的情况下，合理安排施工生产，不会影响进度，更不会因为天气原因耽误施工而造成穿孔漏浆，QC小组认为这不是主要原因。7.12、原因12：钻孔阶段护筒内泥浆面过高。结合潮汐资料，QC小组随机抽取了10根桩基的钻孔记录进行了对比分析，将海面标高（不同潮位时）、孔内泥浆标高及是否穿孔漏浆的情况统计如表7.12。表7.12 钻孔过程中海面标高与孔内泥浆标高实测对比分析表序号桩号泥浆、海面高程情况（m）备注泥浆面海水面高差1东引桥S25-10+5.2-1.26.4护筒穿孔漏浆2东引桥X25-4+5.5+1.54.03东引桥X25-6+5.2-0.75.9护筒穿孔漏浆4东大跨径38-7+5.7+0.75.0
29、-续上表-序号桩号泥浆、海面高程情况（m）备注泥浆面海水面高差5东引桥X25-8+4.6-0.34.9护筒穿孔漏浆6东大跨径39-3+4.4-0.85.2护筒穿孔漏浆7东引桥X24-4+5.0-1.06护筒穿孔漏浆8东引桥S14-4+5.0+1.73.39东大跨径39-5+5.2-0.75.9护筒穿孔漏浆10东引桥S14-1+5.6-1.67.2制表人：侯 凯 制表时间：2012年10月18日通过表列数据得知，随着潮汐情况，海水面标高会发生一定的高差变化，当孔内泥浆和海水面之间的高差5m时，穿孔漏浆现象发生的几率为80%；当高差5m时，发生穿孔漏浆的几率为25%。经过认真分析，QC小组认为，当
30、孔内施工泥浆面过高，而海水面又相对较低时，则护筒内外的水位高差就会相对较大，由于泥浆较稠，浓度远大于海水，且设计孔深均大于30m，最深达60m，则孔内的泥浆对护筒底口向外的压力将会大于海水对其向内的压力，致使压力差增大而失去平衡，压穿护筒底口的覆盖层而造成在此处穿孔漏浆。结论：通过上述数据和分析，QC小组认为泥浆面过高是造成护筒穿孔漏浆的主要原因。7.13、原因13：因溶洞塌陷导致护筒下沉。通过现场调查，该现象在参与调查的30根桩基中仅发生一例，出现几率为3%，而且事发之后，现场紧急进行了处理，全程耗费4.5小时，未占用太长时间。结论：通过上述调查和分析，QC小组认为这不是造成护筒穿孔漏浆的主
31、要原因。7.14、原因14：潮汐导致护筒内外水头高差过大。护筒外海面标高受潮汐影响而变化，人为可以控制的是护筒内的泥浆面标高，从而达到控制护筒内外水头差的目的。通过上述7.12的调查结果和原因分析得出，至关重要需要控制的是护筒内的泥浆面标高。结论：通过上述调查分析，QC小组认为这不是造成护筒穿孔漏浆的主要原因。7.15、原因15：护筒埋入深度不能满足要求。通过现场调查发现，钻孔进尺穿过护筒底口后发生的漏浆，护筒底口仅穿入粗砂层或者粗砂和风化岩交界的地层，持力层厚度最大仅0.6m，导致护筒底口的地层不足以承受高浓度泥浆的压力，而造成穿孔漏浆。而通过QC小组的另一份调查，护筒凡是进入持力层（全风化
32、或者强风化）1m的，护筒底口均未出现过穿孔漏浆现象。结论：通过上述调查和分析，QC小组认为护筒埋置深度不够是导致护筒穿孔漏浆的主要原因。八、制定对策QC小组通过对上述15条末端原因进行分析，共得出3条要因。10月20日，由QC小组组长兼项目总工程师李旭东主持，邀请了本次活动的3名专家顾问参加，QC小组所有成员召开了3个小时的研讨会议，根据“5W1H”分析法分别针对每条要因制定了实施策略，实施时间为1个月，详见表8.1。表8.1 根据要因制定的实施对策表序号要因对策目标措施地点时间负责人1泥浆比重和含砂率指标超限通过试验重新调整泥浆配比，确保满足桥规各项指标。主要控制含砂率和比重。使泥浆浓度符合
33、要求，足以形成泥浆护壁，并在合理的泥浆参数下不影响钻进效率。泥浆主要指标确定为，泥浆比重不得小1.3，控制在1.31.6之间，含砂率不得超过8%，控制在4%8%之间。1、试验室根据所定泥浆指标重新进行试配，并将配合比下发现场，督促严格执行。2、严格控制造浆原材。3、通过现场进尺的情况，并和钻机操作手进行沟通，现场适时调整泥浆配比。试验室现场10.2111.21李旭东刘海红吴庆冬张志国2钻孔阶段护筒内泥浆面过高通过现场实践，合理确定浆面标高。通过降低钻孔阶段泥浆面的标高，结合潮汐信息，确保护筒内外水头高差小于等于5m，钻孔过程中不发生穿孔漏浆现象根据潮汐情况，适当调整降低钢护筒内的泥浆面标高，护
34、筒外的水面标高以最低潮位为基准值。现场10.2111.21白增奇侯 凯官 嘉尹 磊3护筒埋入深度不能满足要求仔细分析地质图，下沉钢护筒务必确保底口埋入稳定的地层，并通过计算，确保足以承受泥浆压力。确保不穿孔或反穿孔漏浆1、逐根仔细核查钻孔桩的地质资料，分析足以承受压力的地层。2、确保护筒穿过较薄的溶洞层，钢护筒底口落在稳定的地层上，而且必须贯入足够深度。现场10.2111.21寇海军梁东义白增奇聂容华制表人：李旭东 制表时间：2012年10月20日九、对策实施9.1、对策实施一：泥浆比重和含砂率指标超限。QC小组仔细查阅了桥规和人民交通出版社2011年版，并认真分析了相关的设计地勘资料，认为对
35、于当前的地质条件，钻孔用的泥浆比重偏小，含砂率偏大。QC小组经过认真地讨论分析，决定采取以下措施：9.1.1、严格控制造浆所用的黄粘土选料。QC小组联合物资部、试验室和拌合站将现场造浆黄土储备中一少部分夹杂砂石比例过高的黄土清退。9.1.2、加大造浆过程中合格黄粘土的投入量，以提高泥浆比重。9.1.3、QC小组联合试验室根据最新确定的泥浆比重重新确定了配比，以交底形式正式下发班组。9.1.4、QC小组联合项目安质部施工班组进行了技术培训，要求班组务必按照最新确定的指标配置泥浆，达不到要求不得开孔钻进。工程部对班组重新下发了施工技术交底。实施效果：在该对策实施期间，QC小组共对泥浆进行了4次随机
36、抽查测试，测试结果显示泥浆的主要参数均满足既定指标，达到了预期的理想效果，且该4根桩在施工过程中均未出现护壁坍塌现象。表9.1 对策一实施后钻孔桩泥浆主要指标测试结果表序号日期桩号测试结果是否达到预期效果负责人泥浆比重含砂率12012.10.27东引桥 X25-71.425.3%是李旭东刘海红吴庆冬张志国22012.11.1东引桥 S8-31.514.8%是32012.11.10东引桥 27-21.496.1%是42012.11.11东引桥 S16-41.525.2%是制表人：刘海红 制表时间：2012年11月11日 图9.1-1 QC小组成员在测试泥浆含砂率 图9.1-2 QC小组成员在测试
37、泥浆比重9.2、对策实施二：钻孔阶段护筒内泥浆面过高。针对在钻孔阶段护筒内泥浆面过高和受潮汐影响产生的护筒内外压力差造成穿孔漏浆的现象，QC小组经过研究，决定采取以下措施：9.2.1、在非大潮期间，将钢护筒内的泥浆标高控制在黄海高程+4.0m左右，护筒内外水头高差控制不超过5m，以降低护筒底口承受的压力。9.2.2、在农历月初和初中（一般为农历初一、十六左右一天）大潮的日期，将孔内泥浆抽出，泥浆面标高降至黄海高程+3.0m左右，确保护筒内外水头差不超过5m（受大风浪的影响，大潮期间，星海湾海域实际潮差可达5m，水面最低标高-1.8m，考虑浪溅影响，水面标高最高可达+3.0m）。9.2.3、上述
38、两条措施由QC小组指派专人负责落实，严格管控。实施效果：在该对策实施期间，护筒内泥浆面标高得到了有效的控制，经历了三次大潮汐，所选正在施工的5根桩基均未出现护筒穿孔漏浆的现象，且一次性钻进进尺直至成孔，达到了预期的理想效果。表9.2 对策二实施过程中的5根桩基泥浆面和海面高程统计表序号桩号泥浆、海面高程情况（m）备注泥浆面海水面高差1东大跨径43-3+4.2-0.24.42东引桥27-6+3.8+1.04.83东引桥X25-5+4.3+1.13.24东引桥X24-3+4.0+0.74.75东引桥27-2+3.1-1.54.6大潮汐低潮位制表人：寇海军 制表时间：2012年11月19日 图9.2
39、-1 合理降低钢护筒内泥浆面标高 图9.2-2 大潮汐时泵抽排放孔内泥浆9.3、对策实施三：护筒埋入深度不够致使穿孔漏浆由于所处施工海域为石灰岩地质，自海床地面往下的地层结构一般为淤泥层、粗砂层、全风化石灰岩、强风化石灰岩、微风化石灰岩、弱风化石灰岩，而高度不一的串珠状溶洞频繁地夹杂出现在石灰岩岩层内。一旦钢护筒埋入深度不够或护筒底口落在不稳定的溶洞顶板上，在施工过程中，随时会出现漏浆现象，而处理溶洞会耽误大量的时间，从而影响施工进度。QC小组经过认真地讨论分析，决定采取以下措施：9.3.1、当海床以下没有溶洞时，钢护筒底口务必穿透淤泥层和粗砂层，贯入全风化岩层至少1m。9.3.2、当海床以下
40、存在多层溶洞时，采用多层钢护筒递进的方法，先下最外层护筒，然后逐层往里，务必确保最里层的钢护筒底口穿过隔离层厚度小于2m的所有溶洞、溶腔，落在稳定的风化岩层上。多层钢护筒递进施工见图9.3-1。 图9.3-1“多层钢护筒递进法”处理多层溶洞工艺制图人：寇海军 制图时间：2012年10月25日最里层钢护筒的直径根据“公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011”中8.3.1和8.5.1要求进行设置，其内径控制在比设计有效桩径大2040cm范围内为宜。相邻内、外护筒之间直径差为10cm。9.3.3、上述两条措施在实施期间由QC小组指派专人负责落实每道工序，严格管控。实施效果：在该对策实施期间，
41、桩基钢护筒确保了埋入深度，所选择的串珠状溶洞区5根桩基采用了“多层钢护筒递进法”施工，均未出现穿孔或反穿孔漏浆的现象，成功率100%，达到了预期目标。十、效果检验10.1、设定目标实现情况2012年11月21日，QC小组组长兼项目总工程师李旭东组织对参加本次活动的所有桩基钻孔记录进行了详细检查，将非正常停工次数、误工时长和是否一次性成孔的结果进行统计，如表10.1。表10.1 海上桩基钻孔施工“一次性成孔”调查统计表（对策实施后）序号桩号调查情况统计备注误工次数（次）累计误工时长（h）是否一次性成孔1东引桥S10-100是2东引桥S13-300是-续上表-序号桩号调查情况统计备注误工次数（次）累计误工时长（h）是否一次性成孔3东引桥X24-800是4东引桥S12-400是5东引桥X25-700是6东大跨径42-500是7东大跨径43-3172否护壁坍塌/等厂家发锤头8东引桥S8-300是9东引桥S6-400是10东引桥S11-100是11东引桥27-600是12东引桥S16-300是13东引桥X24-7148否护壁坍塌/因暴雨导致停工14东引桥S7-200是15东引桥S8-400
