三七土QC小组.docx

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三七土QC小组

中国建筑施工企业协会QC小组成果发布资料

提高三七灰土分层压实系数一次验收合格率

单位：

中建三局工程总承包公司郑州分公司

小组名称：

郑州大学新校区教师公寓工程项目QC小组

注册编号：

ZCBZZ-2005-01

编制人：

万洪波、朱海军

审定人：

余地华

发布人：

万洪波

1.工程概况

郑州大学新校区教师公寓工程为群体住宅楼，位于郑州市高新技术开发区，共由三个组团（九个标段）组成。

我局承建的二组团Ⅱ标段、Ⅲ标段和五组团Ⅰ标段，共由19栋单体组成，总建筑面积为198672㎡。

本工程地质勘察报告显示，工程所地处的范围内，除了原废弃的砖窑取土所形成的坑外，其余均为耕植地，场区自然地面均低于基底设计标高2m左右。

由于地表土层不能满足持力要求，设计方明确要求应先开挖至第三层粉质粘土以下500mm，方能作为设计持力土层。

地基持力层至基底设计标高之间，采用三七灰土进行回填，基底三七灰土回填深度为1.5~4.2m，基底回填方量约为7.2万m3。

为保证本工程的地基最终达到不小于200kPa的承载力要求，设计要求三七灰土分层压实系数≥0.97。

场区自然地貌实景照片

2.课题选择

2.1.相关概念及要求

三七灰土：

粒径小于15mm素土和经熟化后石灰粉（粒径小于5mm），按体积比熟石灰：

素土＝3：

7比例进行拌和均匀，经分层碾压夯实后，达到一定压实系数和最终的地基承载力的回填土。

压实系数：

反映回填土压实情况的指数。

等于工程实际压实后干密度与试验室击实试验最大干密度之间比值。

三七灰土检测标准：

根据《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）要求，对灰土地基，其竣工后的试验结果（地基承载力）必须达到设计要求（200kPa）。

分层回填过程中，采用核子密度仪快速检测，合格后采用环刀取样测定其压实系数并作为竣工资料。

2.2.选题理由和课题选择

已施工的其它标段工程和我项目刚开始进行回填时的三七灰土，一次性合格率较低，仅为82.4％。

。

提高三七灰土分层压实系数一次验收合格率

没有类似工程经验，希望通过此次QC活动，为三七灰土施工工法总结创造条件。

三七灰土为地基换填，体量大，回填层数多（达21层），要确保三七灰土回填质量。

工期延后

设备闲置

我们QC小组选择的课题是：

提高三七灰土分层压实系数一次验收合格率。

3.小组概况

表3－1

小组名称

中建三局郑州大学新校区教师公寓工程项目QC小组

课题名称

提高三七灰土压实系数一次验收合格率

成立时间

2005年10月20日

小组人数

10人

小组类型

现场型

小组活动时间

2005年10月25日～2005年11月21日

活动频率

3次/周

成员简介

姓　名

职务

职称

职责

小组责任分工

出勤率

周风华

项目经理

工程师

组长

全面指挥、决策

75％

朱海军

五组团技术负责人

工程师

副组长

策划组织

100％

万洪波

二组团技术负责人

工程师

副组长

方案制定

100%

贺红星

技术员

助工

组员

方案实施

100％

吴比佳

技术员

助工

组员

方案实施

100％

王丙洋

技术员

助工

组员

测量检验

100％

徐遵林

试验员

工程师

组员

试验检测

100％

张启奎

机电工长

工程师

组员

机械设备管理

100％

刘　明

现场工长

助工

组员

现场施工管理

100％

刘晓荣

材料员

助工

组员

现场材料管理

100％

4.现状调查

小组在2005年10月25日~10月30日，组织对郑大教师公寓二组团Ⅲ标段2-13#楼、2-14#楼，五组团Ⅰ标段5-5#、5-6#楼第一层三七灰土及其它标段进行现状调查。

第一层三七灰土回填碾压完成后，在现场立即采用核子密度仪进行快速检测，共抽检324点，一次验收不合格的点数为57点，合格率为82.4％。

对不合格点进行重复碾压，且将局部复测不合格的进行挖除后重新回填，再检测才合格。

由于一次验收合格率低，导致不合格点返工，造成每层三七灰土工期延后18－20小时，三七灰搅拌设备工作效率也大为降低。

经调查，其它组团在施工过程中，一次性合格率均在85％以下。

下表为第一层三七灰土施工后采用核子密度仪检测压实系数所发现的不合格点的检测结果。

表3－1

检测点编号

所在

楼号

检测

结果

检测点编号

所在

楼号

检测

结果

检测点编号

所在

楼号

检测

结果

01

2-13#

0.942

20

2-14#

0.968

39

5-5#

0.956

02

2-13#

0.960

21

2-14#

0.965

40

5-5#

0.967

03

2-13#

0.949

22

2-14#

0.957

41

5-5#

0.948

04

2-13#

0.958

23

2-14#

0.949

42

5-5#

0.929

05

2-13#

0.961

24

5-6#

0.930

43

5-5#

0.958

06

2-13#

0.962

25

5-6#

0.969

44

5-5#

0.969

07

2-13#

0.938

26

5-6#

1.101

45

5-5#

0.947

08

2-13#

0.962

27

5-6#

0.952

46

5-5#

0.953

09

2-14#

0.948

28

5-6#

0.961

47

5-5#

0.938

10

2-14#

0.957

29

5-6#

0.945

48

5-5#

0.961

11

2-14#

0.939

30

5-6#

0.938

49

5-5#

0.953

12

2-14#

0.965

31

5-6#

0.948

50

5-5#

0.950

13

2-14#

0.968

32

5-6#

0.960

51

5-5#

0.949

14

2-14#

0.947

33

5-6#

0.934

52

5-5#

0.954

15

2-14#

0.955

34

5-6#

0.964

53

5-5#

0.962

16

2-14#

0.958

35

5-6#

0.963

54

5-5#

0.969

17

2-14#

0.965

36

5-6#

0.951

55

5-5#

0.967

18

2-14#

0.949

37

5-6#

0.949

56

5-5#

0.966

19

2-14#

0.958

38

5-6#

0.950

57

5-5#

0.948

注：

设计要求的分层压实系数≥0.97。

注：

以上数据源自核子密度仪检测记录表。

小组成员在施工现场通过详细调查，将不合格点处挖开，用环刀取出样品后，对土样进行分析，并与合格点比较，统计发现，三七灰土分层压实系数不合格问题主要有以下五个方面：

表3－2

序号

质量问题

频数（点）

频率（％）

累计频率（％）

1

灰土未压实

24

42

42

2

灰土拌合不均匀

18

31

73

3

石灰粉含量多

10

18

91

4

碾压后表面不平

3

5

96

5

表面起皮

2

4

100

合计

57

100

以上数据采用排列图整理分析如下图：

结论：

根据以上排列图我们可以得知，灰土未压实、灰土不均匀和石灰含量偏大是影响三七灰土分层压实系数一次验收合格率的主要问题。

5.设定目标值

基于三七灰土回填的施工现状，结合项目部对工程质量目标的分解，确定本次活动的目标值为：

将三七灰土分层压实系数一次验收合格率提高到95%以上。

6.目标值可行性分析

目标可行

7.原因分析

根据三大主要问题，应用关联图进行原因分析如下：

较扁椭圆为中间因素

较圆椭圆为末端原因

分层厚度大

碾压遍数不够

含水量变化大

配合比不准确

施工期间多雨

石灰含量偏大

碾压速度过快

灰土不均匀

灰土未压实

红色为主要问题

素土、石灰出料时机不准

碾压机重量不足

料斗下料不均匀

出料口无人监视

料斗倾斜度不足

8.确定主要原因

2005年11月2日，小组对各出料口出料的时机进行了统计调查，其中10次刚开始出料覆盖情况统计如下表所示：

序号

未及时覆盖长度（mm）

序号

未及时覆盖长度（mm）

1

＋25mm

6

＋15mm

2

－35mm

7

－23mm

3

＋32mm

8

＋43mm

4

－35mm

9

－32mm

5

－18mm

10

－15mm

说明：

其中“＋”表示素土料斗出料偏晚而导致未覆盖的熟石灰长度；“－”表示素土料斗出料偏早而导致未提前下料的素土长度。

经分析：

素土和熟石灰几个出料口的出料时间差是电脑根据传输带传输速度及几个出料口距离确定，理论上无误差，通过上表现场10次抽查结果显示，出料时机准确，不会影响到灰土均匀性和配比。

经以上数据统计和分析，最终推断“出料口无人监视”为非要因。

2005年11月3日，小组对料斗出料口的流量进行了统计调查，其中10次30秒出料结果统计如下表所示：

序号

出料量

（kg）

较平均值偏差

序号

出料量

（kg）

较平均值偏差

1

945.3

14.5%

6

772.12

6.5%

2

803.2

2.7%

7

851.4

3.1%

3

802.45

2.8%

8

801.1

3.0%

4

791.4

4.2%

9

743.5

10%

5

791.4

11.6%

10

823.4

0.3%

30秒平均流量为825.5kg

从以上统计表可见，30秒流量与平均值差值较大，10次抽查中有9次大于搅拌机使用技术指南要求的2％，故“料斗倾斜度不够”为要因。

根据施工规范和施工手册，碾压机碾压重量达到≥6t即可，而我项目用的碾压机碾压重量为20t。

故“碾压机重量不足”为非要因。

2005年10月28日和11月3日，分别从两个土源进场的土做了三七灰土击实试验，其中：

10月28日取样的击实试验报告显示最大干密度为1.72g/cm3,11月3日取样的击实试验报告显示最大干密度为1.67g/cm3,相差有0.05g/cm3，通过折算百分比，使压实系数降低了3个百分点。

通过上述分析，“取土地点不确定”为要因。

现场标高控制桩纵横间距10m，且在进行分层铺设时带通线控制，通过随机抽查10个点并统计如下：

序号

与控制桩标高之差（mm）

序号

与控制桩标高之差（mm）

1

＋18mm

6

＋10mm

2

－17mm

7

－5mm

3

＋6mm

8

＋19mm

4

－8mm

9

－15mm

5

－12mm

10

－13mm

偏差均在规范允许20mm以内。

从上表可以看出，标高控制均在规范允许范围内，不会导致局部超厚碾压不密实现象，故“标高控制桩过稀”为非要因。

通过现场确认，碾压速度均大于0.6m/s，使刚碾压的部分在碾轮快速向前滚动时，已粘结的灰土撕裂，针对现状调查发现不合格的57个点进行统计分析，因为碾压速度大于0.6m/s而造成的不合格点数为27个。

通过上述分析，“碾压速度过快”为要因。

按照三七灰土施工规范要求及路基施工经验，一般碾压4～5遍，项目在施工时，最少碾压遍数为6遍，故“碾压遍数不够”为非要因。

2005年10月至2005年11月，经常出现下雨天气，且在10月上中旬长达半个月中到大雨天气，通过现场10次抽查，含水率均比击实试验最佳含水率高1.5～3个百分点，随意抽取十份样品进行含水率测定如下表所示：

序号

含水率（％）

序号

含水率（％）

1

17.6

1

18.05

2

18.2

2

18.03

3

19.12

3

17.97

4

16.45

4

19.7

5

17.17

5

18.43

最佳含水率为14.2％，允许范围为14.2％±2。

从上表可以看出，含水率均超出允许范围，故“施工期间多雨”为要因。

通过逐条要因确认，主要原因有以下四条：

1、料斗倾斜度不够

2、取土地点不确定

3、碾压速度过快

4、施工期间多雨

9.制定对策

全体小组成员召开专题会进行充分讨论，从多方面、多角度进行全面分析，集思广益，整理出经济合理、切实可行、操作性强的对策和措施，情况汇总如下表：

对策表

表9-1

序号

要因

对策

目标

措施

地点

解决时间

责任人

1

料斗倾斜度不够

增加下料设备。

将出料平均偏差控制在2％以内。

在土料斗侧壁上增设2个震动器。

现场

2005

11.3

~

2005

11.4

张

启

奎

2

取土地点不确定

固定土源，控制含水率。

确保同一层三七灰土素土土质均匀，含水率偏差控制在±2％以内。

1、确保同一层三七灰土素土来自一个土场；

2、在每层回填前做一组三七灰土击实试验，确保计算参照值准确；

3、每一层回填前，先对土料含水率进行现场测定，采取洒水或翻晾，确保含水率符合要求。

试验室

取土场

2005

11.4

~

2005

11.21

万

洪

波

朱

海

军

3

碾压速度过快

对压路机进行限速。

将碾压速度控制在0.4～0.6m/s。

由工长负责对其进行过程监督，防止其超速。

现场

2005

10.25

~

2005

11.21

刘

明

4

施工期间多雨

提高素土含水率测定频率，加强最佳含水率控制。

将含水率偏差控制在±2％。

每一层回填前，先对土料含水率进行现场测定，采取洒水或翻晾，确保其含水率符合要求。

若遇雨天，及时对现场存土进行覆盖。

现场

试验室

2005

11.4

~

2005

11.21

万

洪

波

刘

晓

荣

10.对策实施

10.1.对策1的实施

对策1实施表

表10-1

要因1

实施情况

完成情况

完成日期

料斗倾斜度不够

由机电工长张启奎负责，和分包队伍及时进行震动器的选择和购买及安装，并且在进行下拌合前，必须完成震动器的安装、调试及出料均匀度的检测。

经安装和调试后，每分钟出料平均偏差均在1.4～1.6％之间，达到预期目标值（2%以内）。

2005.11.4

增设震动器后的料斗照片

10.2.对策2的实施

对策2实施表

表10-2

要因2

实施情况

完成情况

完成日期

取土地点不确定

由材料组长刘晓荣负责与素土供应单位及时联系，并对其土场进行考察，将每个土场进场的土进行分开堆放。

若边施工边进土，由刘晓荣到土场进行监督，确保进场素土源自同一土场。

确保同一层三七灰土中素土来自一个土源。

2005

11.5

~

2005

11.21

由试验员徐遵林负责，对每层回填之前，由实验室对已拌三七灰土做击实试验，出具击实试验报告，确定最佳含水率及最大干密度。

为三七灰土压实系数计算提供了比较准确的参照值。

由试验员徐遵林负责，每层三七灰土拌合完成但未回填前进行含水率进行测定（一般三次），若不在其最佳含水率范围内，需及时进行翻晾（过大）或洒水（过小），确保含水率在最佳含水率范围内。

最终测定，三七灰土的含水率偏差均在±2%以内。

10.3.对策3的实施

对策3实施表

表10-3

要因3

实施情况

完成情况

完成日期

碾压速度过快

由工长刘明负责对碾压速度进行监控，并进行速度检测。

经不定期抽查，其速度均控制在了0.5m/s左右。

2005

10.25

~

11.21

10.4.对策4的实施

对策4实施表

表10-4

要因4

实施情况

完成情况

完成日期

施工期间多雨

一旦出现下雨天气，由技术负责人万洪波负责到土场考察，必须待土料含水率较适中时方可进土。

经现场检测，进场素土含水率均符合要求。

2005

11.5

~

2005

11.21

由技术员王丙洋、贺红星和吴比佳负责，每层三七灰土回填前，对石灰和素土的自然堆积密度进行检测，并随时根据3：

7体积比对其微机内的重量比进行调整。

配比较精确，拌合的三七灰土成色均匀。

由工长刘明负责，准备了1500㎡的塑料薄膜，在施工期间，及时了解天气预报，若有雨，需提前将现场土堆场进行覆盖，防止因雨水淋湿导致土料含水率过大而无法压实。

雨后，现场素土含水率偏差均在最佳含水率±2%范围内。

11.效果检查

活动后搅拌的三七灰土非常均匀

活动后分层碾压三七灰土效果图一

活动后分层碾压三七灰土效果图二

通过一个月的对策实施，本小组对现场分层碾压系数一次性合格率做了统计分析，并对活动前后做了对比，见下表：

表11-1

取样

部位

干密度

压实

系数

取样

部位

干密度

压实

系数

取样

部位

干密度

压实

系数

8-1-1

1.68

0.988

8-1-11

1.66

0.976

8-2-1

1.66

0.976

8-1-2

1.67

0.982

8-1-12

1.69

0.994

8-2-2

1.66

0.976

8-1-3

1.68

0.988

8-1-13

1.68

0.988

8-2-3

1.67

0.982

8-1-4

1.67

0.982

8-1-14

1.67

0.982

8-2-4

1.66

0.976

8-1-5

1.68

0.988

8-1-15

1.68

0.988

8-2-5

1.65

0.971

8-1-6

1.69

0.994

8-1-16

1.67

0.982

8-2-6

1.67

0.982

8-1-7

1.68

0.988

8-1-17

1.66

0.976

8-2-7

1.66

0.976

8-1-8

1.67

0.982

8-1-18

1.68

0.988

8-2-8

1.67

0.982

8-1-9

1.69

0.994

8-1-19

1.67

0.982

8-2-9

1.66

0.976

8-1-10

1.68

0.988

8-1-20

1.69

0.994

8-2-10

1.63

0.959

8-2-11

1.65

0.971

5-6-1

1.66

0.976

5-6-11

1.70

1.000

8-2-12

1.66

0.976

5-6-2

1.68

0.988

5-6-12

1.66

1.976

8-2-13

1.66

0.976

5-6-3

1.67

0.982

5-6-13

1.68

0.976

8-2-14

1.66

0.976

5-6-4

1.66

0.976

5-6-14

1.67

0.982

8-2-15

1.65

0.971

5-6-5

1.67

0.982

5-6-15

1.69

0.994

8-2-16

1.66

0.976

5-6-6

1.68

0.988

5-6-16

1.68

0.988

8-2-17

1.65

0.971

5-6-7

1.67

0.972

5-6-17

1.68

0.988

8-2-18

1.66

0.976

5-6-8

1.69

0.994

5-6-18

1.67

0.982

8-2-19

1.67

0.982

5-6-9

1.67

0.982

5-6-19

1.68

0.988

8-2-20

1.66

0.976

5-6-10

1.68

0.988

5-8-1

1.65

0.971

5-8-2

1.65

0.971

5-8-8

1.65

0.971

5-8-14

1.65

0.971

5-8-3

1.66

0.976

5-8-9

1.67

0.982

5-8-15

1.66

0.976

5-8-4

1.65

0.971

5-8-10

1.60

0.941

5-8-16

1.65

0.971

5-8-5

1.66

0.976

5-8-11

1.67

0.982

5-8-17

1.64

0.965

5-8-6

1.65

0.971

5-8-12

1.66

0.976

5-8-18

1.66

0.976

5-8-7

1.65

0.971

5-8-13

1.65

0.971

5-8-19

1.65

0.971

合计

共抽查了78个点，其中合格75点，不合格3点

注：

以上数据源自三七灰土环刀见证取样试验报告。

三七灰土环刀见证取样试验报告详见附件1

结论：

共抽查了78个点，其中合格75点，不合格3点，合格率为96.2%。

11.1.技术效益：

通过QC小组活动，本工程三七灰土压实系数一次验收合格率（96.2％），高于小组调查时压实系数一次验收合格率，且大于预定目标值95.0%。

三七

灰土

分层

压实

系数

一次

验收

合格　　　　活动前　　　　　目标值　　　　　活动后

率　　　　　　　　　

11.2.经济效益：

按照活动前一次验收合格率计算，分层碾压共195层，每层节省2个小时左右，共节省工期390个小时（16.25天），减少了机械设备窝工带来的经济损失19500元，减少重复检测费用23400元。

（详见附件2）

12.制定巩固措施

1、将影响三七灰土压实系数的含水率控制、分层击实试验及碾压速度写入了分公司工法总结，为类似工程积累了经验。

2、在2005年11月22日至2005年12月10日回填的三七灰土施工中反复应用此方法，分层压实系数一次性验收合格率经常达到100％，更加巩固了本次QC活动技术措施的有效性。

3、工程三七灰土施工完成后，委托化学工业部基础工程研究检测中心进行了静载试验。

通过现场试验，我局承建的16栋高层住宅楼地基承载力全部一次性达到设计要求。

地基承载力检测报告可参见附件3。

13.总结和今后打算

1、通过本次QC活动，提高了小组团队精神、QC知识和解决问题的信心等，如右雷达图所示：

2、本工程为群体住宅楼，卫生间防水施工质量是保证使用功能的主要部分，项目将以“提高卫生间防水施工质量，减少卫生间渗漏点”为课题进行QC小组活动，实现本工程“中州杯”质量目标。

附件1：

附件2：

附件3：