人工挖孔斜樁施工QC質量管理

林俊臣

(四川省場道工程有限公司，四川成都 610081)

人工挖孔灌注樁通過人工開挖成孔，形成井筒護壁后安放鋼筋籠，灌注混凝土成樁，該施工工藝廣泛應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塌孔，樁心位移偏差，開挖樁徑偏差等質量問題。通過人工挖孔斜樁施工全過程開展QC活動展開質量控制課題研究。針對人員、材料、機具、環境、施工方法等五個方面對影響斜樁質量的因素進行分析，并制定相應解決措施，展開PDCA循環法改進施工措施取得了良好效果。對類似項目進行施工質量控制和展開QC質量控制活動，具有參考意義。

1　工程簡介

本工程為重慶江北國際機場東航站區及第三跑道建設工程項目南北聯絡通道景觀橋拓寬工程，在原有景觀河橋梁基礎上進行拓寬，拓寬部分與原橋梁相同，總長42.913 m。

據地面調查及鉆探結果顯示場地內地層上覆第四系全新統人工填土層(Q4ml)，下伏基巖為侏羅系中統沙溪廟組(J2s)砂巖及泥巖，呈不等厚互層，單斜產出。場區地下水貧乏，水文地質條件簡單，該橋梁橫跨機場容泄區河道，開挖時屬于冬季枯水期，但隨挖孔深度增加有部分滲水。

0#橋臺、1#橋臺基巖較深，樁基采用人工挖孔樁，直徑2 000 mm，樁長11 m，樁端持力層為中風化砂巖，樁端進入持力層不得少于3倍樁徑，前排為豎直樁，后排樁為斜樁，垂直方向夾角30°。基坑開挖后上覆土層進行梅花形管棚注漿固化處理，對坡面前期進行掛鋼筋網噴錨。針對斜樁開挖周邊用管棚進行支護和注漿，同時利用型鋼對挖孔作前期支護，進行開挖掘進，一次掘進深度1 m左右。施工過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6根，樁徑為2 m，樁長11 m。由于上覆土層為沉降期4～5年的人工回填土，相對較松散，斜孔開挖的施工過程中基坑邊坡及樁孔孔壁穩定性等涉及施工安全的問題更加突出。

表1　斜樁QC小組人員

(2)在橋梁工程中人工挖孔樁已經廣泛應用，但人工挖孔斜樁較為少見。由于本工程地質條件特殊，易出現樁孔坍塌、樁心偏移等問題，為有效地減少和避免這些質量缺陷及施工安全隱患，采取QC活動進行質量管理顯得更為重要。另外通過QC活動積累了更加完善的施工經驗。

4　現狀調查

(1)由于這是我公司首次進行人工挖斜樁施工，在施工前QC小組對可能會影響施工質量的做法進行調查，邀請了具備實際經驗的專家到現場指導，并召集建設單位、設計單位、監理單位人員等召開專項方案評審會，較為全面地分析了影響斜樁施工質量的一些主要問題，共回收40條信息，我們對這些信息總結整理，歸類為8個主要問題(表2)。

表2　影響斜樁施工質量因素統計

(2)根據調查表,做出排列圖,從排列圖中看出樁徑、樁頂標高及傾斜角度控制施工屬于主要問題，注漿固結及管棚施工質量好壞成為安全事故的重大隱患(圖2)。

圖2　質量缺陷排列

5　QC小組目標及計劃目標

5.1　小組目標及計劃目標

(1)總目標：6根斜樁施工質量滿足CJJ2-2008《城市橋梁工程施工與質量驗收規范》、JGJ106-2014《建筑樁基檢測技術規范》及設計要求，分項工程合格率100%，超聲波樁身完整性檢測評定為I類樁。

(2)計劃目標：無坍塌質量事故；樁位偏差小于50mm；樁徑偏差小于50mm；樁頂標高符合設計要求；樁傾斜夾角偏差小于0.5 %(30°±0.1°)；鋼筋籠安裝深度達到設計要求。

5.2　目標可行性分析

5.2.1不利因素

(1)我單位第一次施工人工挖孔斜樁，無類似工程施工經驗；

(2)松散覆蓋層達4～5 m，屬大粒徑雜填土，坍塌風險大。

5.2.2有利條件

(1)建立了健全的質量保證體系，管理人員對垂直人工挖孔樁管理經驗豐富，管理團隊打造過硬，具有攻堅克難的團隊協作精神。

(2)通過選用合格的材料設備供應商，對進場材料進行嚴格的三檢制度，確保樁基使用材料質量合格。

(3)下屬勞務施工隊伍具有多年人工挖孔樁施工經驗，技術過硬，經驗豐富滿足施工要求。

(4)編制了安全專項施工方案，通過了專家評審，嚴格按評審合格后的方案實施。

結論：目標可以實現。

6　質量控制因素分析

(1)QC小組成員通過調查研究，從人員、材料、機具、環境、施工方法五個方面對影響斜樁質量的因素進行分析(圖3)。

(2)結合現狀調查分析結果，QC小組圍繞主要問題找出原因如表3。

圖3　影響斜樁質量因果分析

7　對策表

本QC小組通過開展PDCA循環，不斷改進，取得了預期效果(表4)。

8　實施過程

斜樁施工工藝流程見圖4。

表3　質量問題主要原因論證分析

表4　質量問題解決對策分析

圖4　斜樁施工工藝流程

8.1　做好班前交底

通過專家論證后的安全專項方案對項目管理人員及施工隊伍進行嚴格的三級技術交底，針對施工質量控制重點做好質量預控，增強全體參建人員質量意識。編制施工作業指導書，組織主要相關員工進行學習，邀請橋梁樁基施工專家進行現場技術指導，確保工程質量的提高。

8.2　注漿固結

嚴格控制水泥砂漿水灰比，保證水泥砂漿流動性。觀察注漿壓力表，注漿加固順序為先兩側后中間，先深管后淺管，注漿終孔條件為注漿壓力達到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

圖6　管棚注漿施工

8.3　抓好鎖口混凝土標高控制

使用標定合格的水準儀，標定期限未過期。施工前對附近控制點進行復測，施工中由質量員現場監督專業測量人員進行測量作業,測量人員及質量員具有相應崗位證書，確保高程控制精度。施工過程中對施工班組澆筑鎖口混凝土全過程監控，確保澆筑質量及高程精度(圖7、圖8)。

8.4　樁的傾斜度控制

定制高精度鋁合金坡度尺，配合水平尺精細操作控制開挖傾斜夾角，每進尺1 m使用經緯儀檢查夾角，偏差控制在30°±0.1°范圍以內(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

嚴格使用外加工型鋼模板，控制護壁質量，確保樁徑尺寸(圖11、圖12)。

圖11　鋼模板施工

圖12　護壁成型質量

9　檢查效果

對策實施后，于2015年5月20日對已完成的6根斜樁質量(其中包括樁長，嵌巖深度，傾斜角偏差，樁徑偏差等)進行檢查，共檢查498點，不合格35點，檢驗批合格率93 %，分項工程評定為合格；超聲波檢測為I類樁；分部工程通過驗收，評定為合格。

10　結束語

人工挖孔斜樁比較少見，受地質情況影響，施工難度大，易發生質量安全事故。通過展開QC質量控制活動，解決了影響人工挖孔斜樁質量安全的主要因素，提高了工作效率。業主通過本次人工挖孔斜樁的質量控制對比原橋人工挖孔斜樁的質量控制，在施工進度、安全措施、斜樁成樁質量均優于原橋斜樁的施工，同時也為設計院提供了完整的斜樁施工的現場參數，完善了技術措施。對類似項目施工質量控制和展開QC質量控制活動，具有很好的參考意義。