人工挖孔斜桩施工QC质量管理

林俊臣

(四川省场道工程有限公司，四川成都 610081)

人工挖孔灌注桩通过人工开挖成孔，形成井筒护壁后安放钢筋笼，灌注混凝土成桩，该施工工艺广泛应用于桥梁桩基工程中。人工挖孔斜桩比人工挖孔直桩更容易出现塌孔，桩心位移偏差，开挖桩径偏差等质量问题。通过人工挖孔斜桩施工全过程开展QC活动展开质量控制课题研究。针对人员、材料、机具、环境、施工方法等五个方面对影响斜桩质量的因素进行分析，并制定相应解决措施，展开PDCA循环法改进施工措施取得了良好效果。对类似项目进行施工质量控制和展开QC质量控制活动，具有参考意义。

1　工程简介

本工程为重庆江北国际机场东航站区及第三跑道建设工程项目南北联络通道景观桥拓宽工程，在原有景观河桥梁基础上进行拓宽，拓宽部分与原桥梁相同，总长42.913 m。

据地面调查及钻探结果显示场地内地层上覆第四系全新统人工填土层(Q4ml)，下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)砂岩及泥岩，呈不等厚互层，单斜产出。场区地下水贫乏，水文地质条件简单，该桥梁横跨机场容泄区河道，开挖时属于冬季枯水期，但随挖孔深度增加有部分渗水。

0#桥台、1#桥台基岩较深，桩基采用人工挖孔桩，直径2 000 mm，桩长11 m，桩端持力层为中风化砂岩，桩端进入持力层不得少于3倍桩径，前排为竖直桩，后排桩为斜桩，垂直方向夹角30°。基坑开挖后上覆土层进行梅花形管棚注浆固化处理，对坡面前期进行挂钢筋网喷锚。针对斜桩开挖周边用管棚进行支护和注浆，同时利用型钢对挖孔作前期支护，进行开挖掘进，一次掘进深度1 m左右。施工过程中确保边坡不位移、土层不坍塌(图1)。

图1　桥型总体立面(单位:cm)

2　QC小组成员

QC小组成员配置见表1。

3　选题理由

(1)本工程桥基后排桩型选用人工挖斜孔灌注桩，穿越人工填土层4～5 m，桩数6根，桩径为2 m，桩长11 m。由于上覆土层为沉降期4～5年的人工回填土，相对较松散，斜孔开挖的施工过程中基坑边坡及桩孔孔壁稳定性等涉及施工安全的问题更加突出。

表1　斜桩QC小组人员

(2)在桥梁工程中人工挖孔桩已经广泛应用，但人工挖孔斜桩较为少见。由于本工程地质条件特殊，易出现桩孔坍塌、桩心偏移等问题，为有效地减少和避免这些质量缺陷及施工安全隐患，采取QC活动进行质量管理显得更为重要。另外通过QC活动积累了更加完善的施工经验。

4　现状调查

(1)由于这是我公司首次进行人工挖斜桩施工，在施工前QC小组对可能会影响施工质量的做法进行调查，邀请了具备实际经验的专家到现场指导，并召集建设单位、设计单位、监理单位人员等召开专项方案评审会，较为全面地分析了影响斜桩施工质量的一些主要问题，共回收40条信息，我们对这些信息总结整理，归类为8个主要问题(表2)。

表2　影响斜桩施工质量因素统计

(2)根据调查表,做出排列图,从排列图中看出桩径、桩顶标高及倾斜角度控制施工属于主要问题，注浆固结及管棚施工质量好坏成为安全事故的重大隐患(图2)。

图2　质量缺陷排列

5　QC小组目标及计划目标

5.1　小组目标及计划目标

(1)总目标：6根斜桩施工质量满足CJJ2-2008《城市桥梁工程施工与质量验收规范》、JGJ106-2014《建筑桩基检测技术规范》及设计要求，分项工程合格率100%，超声波桩身完整性检测评定为I类桩。

(2)计划目标：无坍塌质量事故；桩位偏差小于50mm；桩径偏差小于50mm；桩顶标高符合设计要求；桩倾斜夹角偏差小于0.5 %(30°±0.1°)；钢筋笼安装深度达到设计要求。

5.2　目标可行性分析

5.2.1不利因素

(1)我单位第一次施工人工挖孔斜桩，无类似工程施工经验；

(2)松散覆盖层达4～5 m，属大粒径杂填土，坍塌风险大。

5.2.2有利条件

(1)建立了健全的质量保证体系，管理人员对垂直人工挖孔桩管理经验丰富，管理团队打造过硬，具有攻坚克难的团队协作精神。

(2)通过选用合格的材料设备供应商，对进场材料进行严格的三检制度，确保桩基使用材料质量合格。

(3)下属劳务施工队伍具有多年人工挖孔桩施工经验，技术过硬，经验丰富满足施工要求。

(4)编制了安全专项施工方案，通过了专家评审，严格按评审合格后的方案实施。

结论：目标可以实现。

6　质量控制因素分析

(1)QC小组成员通过调查研究，从人员、材料、机具、环境、施工方法五个方面对影响斜桩质量的因素进行分析(图3)。

(2)结合现状调查分析结果，QC小组围绕主要问题找出原因如表3。

图3　影响斜桩质量因果分析

7　对策表

本QC小组通过开展PDCA循环，不断改进，取得了预期效果(表4)。

8　实施过程

斜桩施工工艺流程见图4。

表3　质量问题主要原因论证分析

表4　质量问题解决对策分析

图4　斜桩施工工艺流程

8.1　做好班前交底

通过专家论证后的安全专项方案对项目管理人员及施工队伍进行严格的三级技术交底，针对施工质量控制重点做好质量预控，增强全体参建人员质量意识。编制施工作业指导书，组织主要相关员工进行学习，邀请桥梁桩基施工专家进行现场技术指导，确保工程质量的提高。

8.2　注浆固结

严格控制水泥砂浆水灰比，保证水泥砂浆流动性。观察注浆压力表，注浆加固顺序为先两侧后中间，先深管后浅管，注浆终孔条件为注浆压力达到0.8～1.0 MPa，或者是地表冒浆为止，确保浆液灌满土层缝隙(图5、图6)。

图5　坡面注浆固结

图6　管棚注浆施工

8.3　抓好锁口混凝土标高控制

使用标定合格的水准仪，标定期限未过期。施工前对附近控制点进行复测，施工中由质量员现场监督专业测量人员进行测量作业,测量人员及质量员具有相应岗位证书，确保高程控制精度。施工过程中对施工班组浇筑锁口混凝土全过程监控，确保浇筑质量及高程精度(图7、图8)。

8.4　桩的倾斜度控制

定制高精度铝合金坡度尺，配合水平尺精细操作控制开挖倾斜夹角，每进尺1 m使用经纬仪检查夹角，偏差控制在30°±0.1°范围以内(图9、图10)。

图7　锁口混凝土浇筑

图8　孔口定位

图9　桩位型钢定位

图10　桩径及倾斜度控制

8.5　桩径控制

严格使用外加工型钢模板，控制护壁质量，确保桩径尺寸(图11、图12)。

图11　钢模板施工

图12　护壁成型质量

9　检查效果

对策实施后，于2015年5月20日对已完成的6根斜桩质量(其中包括桩长，嵌岩深度，倾斜角偏差，桩径偏差等)进行检查，共检查498点，不合格35点，检验批合格率93 %，分项工程评定为合格；超声波检测为I类桩；分部工程通过验收，评定为合格。

10　结束语

人工挖孔斜桩比较少见，受地质情况影响，施工难度大，易发生质量安全事故。通过展开QC质量控制活动，解决了影响人工挖孔斜桩质量安全的主要因素，提高了工作效率。业主通过本次人工挖孔斜桩的质量控制对比原桥人工挖孔斜桩的质量控制，在施工进度、安全措施、斜桩成桩质量均优于原桥斜桩的施工，同时也为设计院提供了完整的斜桩施工的现场参数，完善了技术措施。对类似项目施工质量控制和展开QC质量控制活动，具有很好的参考意义。