鉆孔灌注樁聲測管堵管率的控制

(中交第三航務工程局有限公司寧波分公司，浙江 寧波 315000)

1 項目概況

鄞州至玉環公路椒江洪家至溫嶺城東段公路工程第TJ02標段主線橋長4.853km，工程造價14.6億元。本工程包括主線高架1條總長4.583km，機場樞紐匝道8條總長4.994km,白劍線半菱形互通上下匝道2條總長0.674km,秀洲至路橋公路路橋南山至洋嶼段高架1條長1.29km，共計總長11.541km；地面道路包括新建機場樞紐和白劍線交叉路口地面輔道。

本工程高架基礎全部采用鉆孔灌注樁+承臺基礎，共有鉆孔灌注樁2129根，樁長均在80m左右，每根樁布置有3根聲測管，聲測管總長510960m。

2 現狀調查

小組對以往工程以及本項目前期施工的灌注樁聲測管實際情況進行了統計分析, 結果見表1～表2和圖1。

表1 鉆孔灌注樁聲測管質量情況統計

表2 項目部7—8月鉆孔灌注樁堵管情況調查

結論：從表2可以發現“中部堵管”“上部堵管”是鉆孔灌注樁堵管率問題癥結所在。從表1可以看出，目前鉆孔灌注樁堵管率為6.9%，堵管率偏高。只要解決“中部堵管”“上部堵管”問題，就能將堵管率降低至6.9%×(1-0.5-0.25)=1.7%，將目標設定小于3%是合理的。

圖1 調查分析餅分圖

3 目標設定

小組成員依據本工程施工時間和施工成本，將本次活動目標設定為鉆孔灌注樁聲測堵管率小于3%。

4 原因分析

小組于項目部會議室召開原因分析會，對現狀以及存在的問題進行討論，根據問題的根源從人員、機械、材料、方法、環境、測量6個方面分類進行原因分析。大家集思廣益并運用頭腦風暴法，通過關聯圖找出問題的7個末端原因并繪制成圖表，見圖2、表3。

圖2 聲測管堵管因素關聯圖

序號末 端 原 因確 認 內 容驗證方法確 認 依 據要因確認1 未對現場施工人員進行灌注技術交底 是否對相關人員進行設計交底查閱資料 通過查閱技術交底記錄,應已對現場施工人員進行鉆孔灌注樁技術交底,施工人員應100%確認參加過交底會議非要因2 未對現場施工人員進行培訓 是否對現場操作人員進行技術培訓調查分析 通過查閱培訓記錄臺賬,發現應對現場操作人員進行技術培訓,操作人員應100%確認參加培訓非要因3 運輸時聲測管脫落 聲測管綁扎是否牢固調查分析 聲測管運輸出廠前,100%聲測管應進行綁扎固定非要因4 聲測管壁厚不足 鋼管壁厚是否達到要求檢查測量 100%聲測管實測壁厚應符合設計要求非要因5 接頭工藝不合理 連接處使用焊接是否能滿足要求調查分析 焊接連接處應保證其密封性,在水下保證不漏漿要 因6 聲測管管口沒有保護措施 施工結束后聲測管管口是否采取保護措施現場驗證 100%聲測管管口應采取保護措施要 因7 成孔垂直度不滿足要求 檢測報告是否滿足要求現場測量 成孔垂直度應不大于1%非要因

5 要因確認

5.1 未進行灌注樁技術交底

經小組成員查看技術交底臺賬和簽到單，發現已召開鉆孔灌注樁交底會，并已對樁基施工隊伍所有工人進行技術交底。結論：已進行灌注樁交底，不會因為導管碰撞聲測管導致中部堵管，且與頂部堵管無關聯，因此為非要因。

5.2 對現場施工人員培訓不足

小組成員查看項目部培訓記錄臺賬和簽到單，發現已經召開過專項培訓，針對現場的一些問題和可能出現的問題逐一做了詳盡的解答，并已保留影像資料作為存底。結論：已對現場施工人員進行培訓，不會因為聲測管內進入泥漿導致中部堵管，且與頂部堵管無關聯，因此為非要因。

5.3 運輸時聲測管脫落

小組成員對鋼筋加工廠內的鋼筋籠進行檢查，發現每節鋼筋籠都有三道聲測管定位筋進行限位，每道聲測管首尾部分均已用扎絲綁牢，尾籠底部用特制定位筋卡死。結論：已對聲測管進行固定，不會因為運輸時聲測管脫落導致聲測管變形，造成頂部堵管，且與中部堵管無關，因此為非要因。

5.4 聲測管壁厚不足

經小組成員對聲測管進行現場檢測，發現聲測管壁厚、強度、剛度均滿足設計要求，因此聲測管不存在不同程度的變形。結論：聲測管壁厚滿足要求，不會因為聲測管壁厚不足導致中部堵管和頂部堵管，因此為非要因。

5.5 接頭工藝不合理

小組成員對聲測管連接方式進行調查分析，發現采用套筒式連接方式不合理，對施工環境和操作工人水平有較高要求。

不合理一：本工程聲測管壁厚為2.5mm、3.0mm和3.5mm三種規格，由于聲測管壁厚較薄，焊接時極易造成燒穿現象。

不合理二：對現場操作工人水平要求較高，如焊接的不飽滿會導致聲測管密封性很差，在水下會造成漏漿現象，導致聲測管中部堵管。

結論：接頭工藝存在不合理之外，是中部堵管的直接原因，因此為要因。

5.6 聲測管管口沒有采取保護措施

小組成員對5根剛施工結束的鉆孔灌注樁進行抽查，發現其中有3根頂部未采取保護措施。結論：聲測管管口未采取保護措施是頂部堵管的直接原因，因此為要因。

5.7 成孔垂直度不滿足要求

小組成員查看灌注樁成孔質量檢測報告并對此進行現場復測，發現抽查的3根鉆孔灌注樁垂直度均滿足小于1%的要求。結論：垂直度滿足要求，不會導致聲測管變形產生頂部堵管和中部堵管現象，因此為非要因。

6 制定對策

針對末端因素確認表里鎖定的兩個要因，一一制定以下對策，見表4。

表4 對 策

7 對策實施

7.1 實施一：建立獎懲細則，實施動態管理

措施1:建立相關的《質量獎罰細則》，對樁基施工班組進行交底，要求參會人員填寫簽到單，確保施工班組內成員全部到場，并嚴格按照條目中內容執行，對第一次執行不到位的班組進行警告，對于再犯的直接進行經濟上的處罰。

措施2: 設置專人為巡查人員，根據微信群里施工動態信息對現場進行巡查，抽查結果見表5。

表5 抽檢結果一覽表

效果驗證：經過小組成員對現場的調查，發現100%聲測管管口已采取保護措施，超出預期的98%的目標。

7.2 實施二：將接頭形式換為法蘭連接

措施1:在聲測管接頭的底管和頂管上面分別焊接法蘭，然后在兩片法蘭中間放入密封膠圈。最后通過螺絲和螺母把兩片法蘭擰緊，這樣就行實現了法蘭式聲測管的連接。

安全可靠：兩個法蘭盤之間裝有密封圈墊片，通過螺栓連接，可保證聲測管連接處良好的密封性和抗拉、抗彎及抗震動性能。

現場施工經濟、快捷：適合各種環境的現場施工，在組裝過程中不需要任何電力及其他輔助設備，因此不受現場用電情況及天氣影響，現場施工簡便快捷，保證了灌注樁的施工效率。

措施2：將兩法蘭片中間的墊片替換成橡膠圈，橡膠密封圈本身材質較軟，可以很好地填充空隙，進一步加強接頭處的密封性，見圖3。

圖3 法蘭式連接成品圖

效果驗證：對現場的20根灌注樁進行調查，發現聲測管中部堵管率為0，超出預期的98%合格率的目標。

8 效果檢查

小組成員對已施工完成的768根鉆孔灌注樁進行調查，其中：已檢測341根，無聲測管中部堵管和頂部堵管現象，堵管率1.7%，見圖4。

圖4 成果對比柱狀圖

a.社會效益：本次活動有效降低了聲測管堵管率，確保了樁基工程施工質量，使工程質量得到了提升，得到業主及監理的肯定。

b.經濟效益：聲測管堵管率的降低避免了因施工中聲測管的堵管事件造成的工期延誤、工程產值減少等不必要的損失。

本次QC為項目部節省了41.85萬元，縮短了25.8天工期，具體如下：

經濟對比：

活動前：320(取芯費用320元/m)×80(平均樁長80m)×341(已完成檢測鉆孔灌注樁數目)×6.9%(堵管率)+341(已完成鉆孔灌注樁數目)×(1-6.9%)×2000(超聲波檢測2000元/根)=123.73萬元。

活動后：320(取芯費用320元/m)×80(平均樁長80m)×341(已完成檢測鉆孔灌注樁數目)×1.7%(堵管率)+341(已完成鉆孔灌注樁數目)×(1-1.7%)×2000(超聲波檢測2000元/根)=81.88萬元。

經濟上節省：123.73(活動前)-72.94(活動后)=41.85萬元。

時間對比：

活動前：341(已完成鉆孔灌注樁數目)×6.9%(堵管率)×36(取芯一根80m長的樁需36h)+341(已完成檢測鉆孔灌注樁數目)×(1-6.9%)×1(超聲波檢測儀一根樁需1h)=1164.5h。

活動后：341(已完成鉆孔灌注樁數目)×1.7%(堵管率)×36(取芯一根80m長的樁需36h)+341(已完成檢測鉆孔灌注樁數目)×(1-1.7%)×1(超聲波檢測儀一根樁需1h)=543.9h。

工期上節省：1164.5(活動前)-411.4(活動后)=620.6h≈25.8天。

9 結 語

通過開展本次QC小組活動，成功降低了鉆孔灌注樁聲測管堵管率，減少了因施工中聲測管的堵管事件造成的工期延誤、工程產值降低等不必要的損失，同時編寫了《降低鉆孔灌注樁聲測管堵管率作業指導書》，指導公司其他項目的施工。