提高岩溶地区钻孔灌注桩成孔合格率QC成果.docx
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提高岩溶地区钻孔灌注桩成孔合格率QC成果
提高岩溶地区钻孔灌注桩成孔合格率
QC小组名称：
单位名称：
发表人：
时间：
年月日
一、工程简介
1.1工程简介
昆明呈贡区产业园工程，基础形式采用桩基础，单桩竖向需求承载力Ra=7500KN。
地基基础设计等级为甲级，建筑桩基安全等级为一级。
桩型为钻孔灌注桩，并采用后压浆技术。
桩径为1000mm和1200mm，桩端持力层为（10）9-4（细砂层）、（15）1-2（角砾岩）和（10）5-4（粉质粘土）、（15）3-1玄武岩等。
地下水类型主要有第四系孔隙潜水、基岩裂系水及岩溶水。
第四系孔隙潜水：
主要分部于测区低洼地带第四系松散层中，根据勘测成果，地下水埋深0.4~24.9m，标高1913.69~1936m，主要由白龙寺泉水及大气降水补给，水量较稳定，受季节变化影响不大，水质对混凝土无侵蚀性。
工程所在地区为地质复杂的喀斯特地貌岩溶区，存在多种不良地质条件，给钻孔工程中增添了一定的难度，具体地质如下：
1）松软土：
场区谷地分布（6）1-2层粘土为流塑～软塑状态，属软弱地基土，承载力较低，工程性质差，易坍塌。
2）膨胀土：
场区丘坡分布第三系N2黏性土及表层残疾黏土为弱-中等膨胀土，挖方边坡应放缓，采取相应支挡措施。
3）岩溶：
二叠系下统阳新组以碳酸盐岩为主，岩溶中等-强烈发育，施工过程中易发生偏锤、漏浆等现象。
4）地震液化：
场地20m范围内零星分布稍密砂类土可能发生地震引发的饱和沙土液化和软土震陷，造成地基失稳或失效。
二、课题选择
钻孔灌注桩的施工工序繁杂，技术含量高，影响因素多。
在施工过程中，容易出现桩位偏差大、塌孔、孔底沉渣多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题。
在施工过程中，成孔的质量的好坏直接影响钻孔灌注桩的质量，开孔施工工程中，影响因素众多。
通过开展本次QC质量活动，找出本工程所在地区（喀斯特地貌）影响成孔质量的主要因素，结合生产实践，希望能积累丰富的经验，提高改进成孔的合格率质量，提高功效，提高项目管理人员的积极性和创造性，为今后相同地质地貌地区工程施工提供成熟的可借鉴的施工技术。
选题理由
三、小组概况
3.1小组成员简介
表一QC小组情况成员简介
小组名称
喀斯特QC小组
成立时间
2019年11月16日
小组注册号
KMCG-T2-QC-04
课题登记号
QC-2019-6
课题
提高岩溶地区钻孔灌注桩成孔合格率
活动时间
2019.11.18—2020.2.28
活动频率
40次
出勤率
100%
TQC教育
小组成员均接受过TQC教育
课题类型
攻关型
姓名
职称
职务
学历
小组任职
组织、策划、决策
张学仕
工程师
项目经理
本科
组长
指导、监督
卢茂健
工程师
总工
本科
副组长
组织、指导、检查
薛德荣
工程师
总工
本科
副组长
组织、指导、检查
张君臆
工程师
技术部长
专科
组员
执行检查
李富荣
助工
质量负责人
本科
组员
现场实施
杨天麟
助工
技术员
本科
组员
质量检查
周以忠
助工
技术员
本科
组员
统计分析
陈国政
助工
质检员
本科
组员
资料图片收集
张进选
助工
质检员
本科
组员
成果整理
制表：
周以忠日期：
2019年11月16日
3.2QC小组活动情况
QC小组的活动时间从2019年11月18日开始，2020年2月28日结束，共持续102天，QC小组活动参加人数累计达289人次，活动次数40次，成员出勤率100%。
表二QC小组活动情况统计表
3.3施工工艺流程
四、现状调查
为了充分了解桩基工程质量通病现状，在本工程桩基方案确定之前，QC小组在开工前施工的试桩及锚桩施工阶段对是施工中出现的问题进行了调查：
表三钻孔灌注桩成孔过程中出现的问题频率调查
序号
出现问题
频数
累计频数
频率
累计频率
1
塌孔
20
20
50%
50%
2
沉渣偏厚
10
30
25%
75%
3
缩颈
2
32
7.5%
72.5%
4
垂直度偏差大
2
34
7.5%
80%
5
桩孔偏移
2
36
7.5%
87.5%
6
孔深不足
2
38
7.5%
95%
7
其他
2
40
5%
100%
合计
40
100%
制表人：
周以忠时间：
2019年12月14日
经过计算分析得到，现状调查综合合格率：
（280-40）/280=0.857即85.7%
结论：
通过现场调查和以上排列图的统计，我们发现“塌孔”和“沉渣偏厚”是影响成孔合格率的主要原因，该两项缺陷累计频率达到70%，是影响成孔合格率的主要因素。
迫切的需要施工管理人员通过质量控制等活动来提高施工质量。
五、目标设定
5.1目标设定
为保证钻孔灌注桩施工质量以及工期，我们的目标是一次合格率达到95%及以上。
5.2目标可实现性分析
钻孔灌注桩塌孔和沉渣偏厚不合格点数的70%，经小组成员讨论，解决了95%的钻孔灌注桩成孔合格率问题，则桩施工合格率就可以提高70%×14.3%=10.01%，桩施工合格率就提高至85.7%+10.01%=95.71%，是完全能达到我们小组活动目标。
表四目标分析表
目标分析
必要性分析
钻孔灌注桩已经作为比较成熟基础形式，在现如今桥梁、站房隧道等工程中普遍应用，也取得了一定的施工经验，但是由于钻孔灌注桩工艺复杂、工序繁多以及隐蔽性强等特点，桩身质量问题一直成为各施工单位的诟病，而成孔质量的好坏直接决定了桩身的质量。
因此提高桩孔的合格率对提高桩身质量有着重要的影响。
不利因素分析
工程地质复杂，施工难度；影响因素多，施工作业面广；对施工中可能遇到的问题不可能充分的预见，施工过程隐蔽性较强，对于施工现场不利于控制。
有利因素分析
1、小组成员均有多年施工管理经验，具有技术攻关能力和信心，且文化素质比较高，有较强的理论知识；
2、在项目部总工程师的指导下，编制了钻孔灌注桩专项施工方案，方案经建设单位、监理单位、设计单位审核论证，是切实可行的，且参建各方给予了大力的指导和帮助。
项目部技术人员根据方案和现场实际情况编制了技术交底和施工作业指导书，并对施工作业人员多次培训效果明显。
3、施工现场的操作人员有丰富的实战经验，对钻孔施工中碰到的问题能尽快结合项目的建议进行施工。
另外，施工现场有多家单位在施工，在施工中多次进行技术经验交流，对施工提供帮助。
制表人：
周以忠时间：
2019年12月16日
结论：
经过以上分析，达到95%及以上的目标值可行。
六、
分析原因
七、要因确认
表五末端因素分析表
序号
末端因素
确认方法
分析验证
负责人
结果
1
现场管理人员学习培训少
调查分析
现场管理人员经培训合格后上岗操行，对业务知识比较熟悉满足现场施工要求。
卢茂健
否
2
泥浆性能指标
泥浆比重偏小
现场试验、测量
经现场对泥浆池内泥浆比重测量，试验结果80%不合格。
周以忠
是
泥浆粘度偏小
现场试验、测量
经现场对泥浆池内泥浆粘度测量，试验结果70%不合格。
泥浆胶体率偏低
现场试验、测量
经现场对泥浆池内泥浆胶体率测量，试验结果90%不合格。
泥浆含砂率偏高
现场试验、测量
经现场对泥浆池内泥浆含砂率测量，试验结果75%不合格。
3
现场人员不足
调查分析
现场人员满足施工，而且操作水平较熟练，有多年施工经验。
陈国政
否
4
现场机械不足
调查分析
现场机械数量满足施工要求。
陈国政
否
5
现场钻机司机操作不当
调查分析
现场钻机司机操作水平较高，有着多年施工经验，对不同地质有着比较清晰的认识和施工经验。
张进选
否
6
泥浆配比不合适
调查分析
现场泥浆配置没有根据不同的地质地层情况及时调整。
张君臆
是
7
护筒埋设较浅
现场验证
护筒多为4m护筒，部分为5m护筒，满足现场施工要求的长度。
李富荣
否
8
护筒埋设周边黏土不密实
现场验证
护筒周边黏土均全部用饱和黏土填压密实。
李富荣
否
9
现场无泥浆循环系统
现场验证
现场并未设置泥浆循环系统，泥浆池均为配置沉淀池和废浆池。
张进选
是
10
配置泥浆材料不合格
现场验证
现场配置泥浆的材料如：
膨润土、CMC聚丙烯氨酰以及纯碱等经检验均合格，且有厂家出具的合格证和复试报告。
杨天麟
否
11
未编制施工方案
调查分析
编制有专项施工方案，并经相关各方进行审核。
薛德荣
否
制表人：
周以忠时间：
2019年12月18日
通过上面末端原因的分析，影响施工质量的主要因素：
a）泥浆性能指标不合格，如泥浆的比重过小、含砂率高、粘度低、胶体率含量低。
b）泥浆配比不合适。
c）泥浆未设置循环系统。
八、制定对策
表七对策实施控制表
序号
要因
对策
目标
措施
时间
责任人
地点
1
泥浆性能指标不合格
现场勤测量，根据不同地质地层调制新泥浆。
保证泥浆性能指标合格.
每台钻机配置泥浆三件套，根据不同地层测试泥浆池内指标，及时调整泥浆以适合不同的地质地层，防止泥浆不合格导致的塌孔、漏浆和流砂。
12月2日～2月10日
周以忠
施
工
现
场
2
未设置配套的泥浆循环系统
现场配置相应的泥浆循环系统
保证泥浆循环利用，提高泥浆性能
现场配置沉淀池、废浆池、以及泥浆池，二次泥浆通过沉淀池进入到泥浆池内，可以保证含砂率符合要求。
12月2日～2月10日
张进选
现场
施工处
3
泥浆配比不合适
选择泥浆配比
保证泥浆的性能符合地质地层要求
根据不同的地层选择不同的泥浆配比，保证泥浆性能指标合格。
12月2日～2月10日
张君臆
施
工
现
场
制表人：
周以忠时间：
2019年12月30日
九、实施对策
实施对策
（一）
原因：
泥浆性能指标不合格
措施：
1、由工程部组织对现场各个泥浆池内泥浆测试，不合格的泥浆重新调制，严格控制泥浆的比重、含砂率以、粘度、胶体率、失水率以及PH值。
图三泥浆比重测试
拍摄人：
陈国政时间：
2020年1月20日
图四泥浆含砂率测试图
拍摄人：
陈国政时间：
2020年1月20日
在开孔之前，控制泥浆的比重，在粘土层钻孔泥浆比重在1.05～1.08之间，在细砂层、砂礓层和砾石层，配比重1.3、1.4、1.5左右；含砂率小于等于1%；粘度控制在22~26s。
控制泥浆的胶体率，保证泥浆能将孔底的浮渣冲起来，不至于全部囤积在孔底；控制泥浆的PH值大于7，进而保证泥浆的失水率符合要求。
措施2：
对现场工人进行培训，让工人认识到泥浆的重要性，同事教会现场工人测试泥浆指标。
图五现场工人测试泥浆含率
拍摄人：
陈国政时间：
2020年1月20日
图六现场工人测试泥浆比重
拍摄人：
陈国政时间：
2020年1月20日
图七现场工人测试泥浆粘度
拍摄人：
陈国政时间：
2020年1月20日
结论：
配置性能好的泥浆，泥浆达到了护壁清渣的作用，钻孔的合格率达到95%
实施对策
（二）
原因：
现场未设置泥浆循环系统
措施：
在设置一个泥浆池的同时设置一个沉淀池，将二次泥浆放置到沉淀池内，待泥浆内砂沉淀后再流入泥浆池内再次利用，提高了泥浆利用率同事节约了成本，将不能再次利用的废浆排到废浆池内。
图八现场设置的沉淀池与泥浆池
拍摄人：
陈国政时间：
2020年1月20日
结论：
通过设置泥浆循环系统，保证了二次泥浆的性能，高了泥浆利用率，提高了成孔的合格率。
实施对策（三）
原因：
泥浆配比不合适
采取了如下几种措施：
1、参考地质勘探图以及现场地质地层选用不同的配比，调制泥浆。
粉质黏土层泥浆配比为：
水：
膨润土：
CMC聚酯酰胺素（纤维素）：
纯碱=
1000:
60~80:
0.5~1：
2.5~4
砂层泥浆配比：
水：
膨润土：
CMC聚酯酰胺素（纤维素）：
纯碱=
1000:
100~120:
1~2：
3~5
2、认真调制泥浆，保真严格按照泥浆配比制作泥浆。
3、二次泥浆中增加泥浆材料和静置时间保真泥浆性能指标。
图九工人按照不同配比配备泥浆
拍摄人：
陈国政时间：
2020年1月20日
结论：
通过不同的地质采用不同配比，有效利用泥浆的性能，提高了成孔的合格率
一十、效果检查
10.1直接效果
QC小组成员根据现场施工完毕的592根桩中，在严格执行QC小组的措施后，很好地控制了桩孔质量，施工中共塌孔4次，因为沉渣偏厚导致返工3次，桩合格率为[（592－7）÷592]×100%=98.8%，达到了预定的95%的目标。
10.2经济效益
截止本QC结束共施工钻孔灌注桩592根，共35480m，每米单价为1315元，其中人工费350元，材料费650元，机械费315元。
活动前实测桩合格率85.7%，活动后桩孔合格率为95%，活动前后桩返工损失大幅下降：
（1）、活动前材料损失费用：
35480×14.3%×650=3297866元
活动前人工损失费用：
35480×14.3%×350=1775774元
活动前机械损失费用：
35480×14.3%×315＝1598196.6元
活动前损失费用：
35480×14.3%×1315=6671836.6元
（2）、活动后材料损失费用：
35480×5%×650=1153100元
活动后人工损失费用：
35480×5%×350=5033.78元
活动后机械损失费用：
35480×5%×315＝10525.17元
活动后损失费用：
35480×5%×1315=2332810元
节约成本统计表
表八钻孔灌注桩施工成本节约统计表
控制前后损失比
单价m/元
材料m/元
人工m/元
机械m/元
损失金额
确认单位
控制前损失
1315
650
350
315
6671836.6元
合约部
控制后损失
1315
650
350
315
2332810元
合约部
实际节约
1315
650
350
315
4339026.6元
财务部
制表人：
陈国政审核人：
薛德荣时间：
2020年2月25日
10.3社会效益
通过本次QC活动，项目部的桩基质量管理工作得到了工程指挥部的认可，施工完成的桩基顺利通过验收，受到业主、监理单位一致好评，得到了施工周边施工单位的称赞和支持，提升了公司形象，为争夺鲁班奖，奠定了基础。
一十一、巩固措施和推广工作
1、通过本次QC活动，对本工程钻孔灌注桩施工质量有了明显的提高，保证95%及以上的合格率。
在之后本工程中同样其他工程继续推广应用这种高效高质的管理，进一步保证此类外保温工程的施工质量。
2、将QC小组本次活动中各种行之有效的各项管理措施作为项目部今后执行的制度，坚持执行，以防止类似问题的再次发生。
3、在今后的活动开展中我们将通过传、帮、带，使更多的人参与到质量管理活动中来，不仅为企业质量管理积累更多的实践经验，更要为企业质量方针、精细化管理工作进行更有力的宣贯。
一十二、下一步工作打算
本QC小组通过实施“提高岩溶地区钻孔灌注桩成孔合格率”的QC活动，丰富了大家的QC理论知识，激发了QC小组成员的团队精神、质量意识、个人能力、解决问题的决心和工作热情，提高了技术质量总结能力，增强了团队精神并为项目部专业化建设、精细化管理打下了良好的基础。
图十小组活动自我评价雷达图
制图人：
周以忠时间：
2020年2月25日
从以上效果检查对比结果可以看出：
通过PDCA循环，我QC小组达到了预期的目标，基础桩施工质量有了明显提高，施工速度也有明显加快。
这说明我们QC小组的对策措施是行之有效的，现场实施也是十分有力的。
同时施工中还出现了卡钻、钢筋笼上浮、浇短桩头等现象，都通过此次QC活动都已解决，并且对这次QC活动中摸索出施工方法，继续探讨、细化，力求完备。
对施工中易产生的问题派专人负责，及时纠正。
并加强、检查试验工作，作好详细记录同时，我们也为提高同类型工程质量提供了必要的数据和先进的施工方法。
针对本次活动的遗留问题，小组在以后的活动中将作为重点继续攻克，细化各个施工工艺，加强监督、指导，杜绝各种不利因素，全面提高施工质量。
并解决成孔工艺施工中的一些技术问题，达到了课题预定目标，但本次活动是在施工过程中摸索实践的方式下解决所面临的问题，具有一定的风险也影响了一定的施工进度和增加了施工成本，对于如何在施工前期就做好技术准备，进一步简化工序，加快施工速度，节约成本等方面，应继续立题作深入研究。
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