河北建工集团有限责任公司 河北省石家庄市桥西区 050000
项目简介
止水帷幕概况
本工程地下二层,基长560米,普遍深约7.05~8.05米。由于地下水位较高,所以采用水泥土搅拌桩在基坑外侧形成封闭的止水帷幕,止水帷幕长度分别为12m、13m、14m、15m,坑内采用管井配合明沟、集水坑进行疏排水。
施工工艺
一、QC小组概况
本小组成立于2023年12月,由项目经理、项目副经理主要负责,结合技术员、施工员、实验员、统计员和预算员等现场和技术管理人员共11人组成现场型活动小组,小组成员均接受过QC学习培训。
课题 | 提高水泥土搅拌桩止水帷幕施工质量 | ||
小组名称 | 奋进号QC小组 | 小组注册号 | HBJGQCKT-6-2023-12-25 |
小组活动时间 | 2023.12.10至2024.1.25 | ||
小组成立时间 | 2023年12月10日 | 课题类型 | 问题解决型 |
课题注册号 | HBJGQCKT-6-2023-12-25 | 课题注册时间 | 2023年12月10日 |
活动频次 | 有记录活动次数13次,完成一个PDCA循环 | ||
活动周期 | 46d | QC教育时间 | 65h以上 |
制表(图)人: 审核人: 制表(图)时间:2023年12月10日
QC小组成员详细情况表
人员 素质 | 小组共11名成员、其中本科学历7人、大专4人。是一支年轻、精干的QC小组。平均受QC教育时间为65小时。 | ||||||
姓名 | 性别 | 年龄 | 学历 | 组内职务 | 职务 | 职称 | 组内分工 |
制表(图)人: 审核人: 制表(图)时间:2023年12月10日
QC小组活动计划及进度表
活动项目 | 活动时间(2023.12.10至2024.1.25) | |||||||||||
12月 | 1月 | |||||||||||
10 | 15 | 20 | 25 | 31 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | |||
P | 选择课题 |
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现状调查 | ||||||||||||
设定目标 | ||||||||||||
原因分析 | ||||||||||||
要因确认 | ||||||||||||
制定对策 | ||||||||||||
D | 对策实施 | |||||||||||
C | 效果检查 | |||||||||||
A | 制定巩固措施 | |||||||||||
总结和下一步打算 | ||||||||||||
计划进度 制表(图)人: 审核人: 制表(图)时间:2023年12月11日 实际进度 制表(图)人: 审核人: 制表(图)时间:2024年1月25日
三、选择课题
1、项目质量要求
项目是公司的重点建设项目,项目建设初期项目质量目标为创“河北省优质工程”,施工质量要求高。
2、集团要求
目前对止水帷幕施工经验较少,选择提高止水帷幕合格率作为课题有利于积累、总结经验,公司下达指标要求“提高水泥土搅拌桩止水帷幕合格率”达到92%。
3、样板引路
根据公司质量管理要求,落实“样板引路”质量管理方针,争创水泥搅拌桩优质样板工程。
4、经验总结
项目部尚没有水泥搅拌桩的施工经验,通过开展本次QC活动,使项目人员在同类施工中积累宝贵的实践经验。
鉴于以上分析,QC小组将选题确定为:提高水泥土搅拌桩止水帷幕合格率
四、现状调查
1、根据保定市用于止水帷幕的深层水泥土搅拌桩质量控制标准,可以看出保定市用于止水帷幕的深层水泥土搅拌桩质量控制标准尚不完善
检查项目 | 桩身搭接 | 桩径 | 桩长 | 每米桩长水泥用量 | 表观 | 结果判定 |
规定值或允许偏差 | ≮50mm | 不小于设计要求 | 不小于设计要求 | ±2.5Kg | 桩体分明,断面水泥与土拌合均匀 | 满足检查项目要求即为合格,一项达不到即为不合格. |
制表(图)人: 审核人: 制表(图)时间:2023年12月13日
2、根据本项目施工的安新县数字创意旅游区一期启动项目水泥土搅拌桩止水帷幕施工资料及现场调查显示:目前,保定市止水帷幕深层水泥土搅拌桩成桩合格率为88%
制表(图)人: 审核人: 制表(图)时间:2023年12月16日
3、根据上述资料继续对不合格桩展开调查,结果发现桩体影响深层水泥土搅拌桩止水帷幕施工质量的主要问题为:桩体搭接小于设计要求和每米桩长水泥用量
制表(图)人: 审核人: 制表(图)时间:2023年12月16日
五、设定目标
通过现状调查及分析,结合QC小组的实际情况,最终小组成员确定的活动目标为:深层水泥土搅拌桩成桩合格率达92%以上。
目标设定柱状图
制表(图)人: 审核人: 制表(图)时间:2023年12月16日
目标可行性论证
六、原因分析
我们小组收集了影响止水帷幕施工合格率的相关资料,以及通过考察类似工程,采用“头脑风暴”的方法,调动每个人的聪明才智,广泛收集QC小组内成员及现场工人、班组长、质检员、技术员等的意见,集思广益,针对主要影响因素找出原因。针对主要问题,我们运用关联图从人、机、料、法、环、测等几方面进行了原因分析,得出下面原因分析关联图
原因分析关联图
七、要因确认
7.1主要原因确认计划
根据原因分析找到的的十二条末端原因,小组成员分工协作,到现场逐条确认,绘制出了要因确认表。
要因确认表
序号 | 末端原因 | 判定方式 | 确认内容 | 负责人 | 确认时间 | |
1 | 下钻对位偏差大 | 现场测量 | 下钻对位偏差大对症结问题的影响程度。 | 2023年12月13日 | ||
2 | 钻杆倾斜 | 现场检查 | 钻杆倾斜对症结问题的影响程度。 | 2023年12月13日 | ||
3 | 钻头偏小 | 现场检查 | 钻头偏小对症结问题的影响程度。 | 2023年12月13日 | ||
4 | 相邻桩施工间隔时间长 | 查看记录 | 相邻桩施工间隔时间长对症结问题的影响程度。 | 2023年12月15日 | ||
5 | 放线人员责任心差 | 现场检查 | 放线人员责任心差对症结问题的影响程度。 | 2023年12月12日 | ||
6 | 水泥强度低于42.5MPa | 原材复试 | 水泥强度低于42.5MPa对症结问题的影响程度。 | 2023年12月11日 | ||
7 | 水泥份量不足 | 现场检查 | 水泥份量不足对症结问题的影响程度。 | 2023年12月14日 | ||
8 | 注浆压力不均匀 | 现场检查 | 注浆压力不均匀对症结问题的影响程度。 | 2023年12月16日 | ||
9 | 钻杆提升速度过快 | 现场检查 | 钻杆提升速度过快对症结问题的影响程度。 | 2023年12月15日 | ||
10 | 喷浆口经常堵塞 | 现场检查 | 喷浆口经常堵塞对症结问题的影响程度。 | 2023年12月14日 | ||
11 | 水灰比控制差 | 现场检查 | 水灰比控制差对症结问题的影响程度。 | 2023年12月15日 | ||
制表(图)人: 审核人: 制表(图)时间:2023年12月17日
7.2要因确认过程
末端原因1 | 下钻对位偏差大 | 确认方法 | 现场检查 |
确认时间 | 2023年12月13日 | 确认人 | |
确认内容 | 下钻对位偏差大对症结问题的影响程度。 | ||
验证情况 | 现场止水帷幕水泥土搅拌桩位较密,桩位要求较严格。钻机下钻对搅拌桩位有一定困难。对桩位偏差大直接影响成桩桩位,会导致桩身搭接不符合要求。小组成员于2023年12月12日对前一天施工的搅拌桩桩中的40根进行开挖,实测桩位偏差,实测结果如下: (检查标准:桩位允许偏差为≤50mm) | ||
结果 | 由上表看出,40根桩有11根桩位实测值超出规范规定范围。 | ||
结论 | 要因 |
末端原因2 | 钻杆倾斜 | 确认方法 | 现场检查 |
确认时间 | 2023年12月13日 | 确认人 | |
确认内容 | 钻杆倾斜对症结问题的影响程度。 | ||
验证情况 | 用经纬仪进行检查,钻杆倾斜实测值如下: | ||
结果 | 实测不合格达4次,不合格率66.7%。 | ||
结论 | 要因 |
末端原因3 | 钻头偏小 | 确认方法 | 现场检查 |
确认时间 | 2023年12月13日 | 确认人 | |
确认内容 | 钻头偏小对症结问题的影响程度。 | ||
验证情况 | 施工用钻头直径偏小会使搅拌桩成桩直径偏小,导致桩身搭接小。小组成员首先对现场桩机的钻头进行测量,测量发现钻头直径均在850mm以上,完全符合要求。 小组成员又对前期桩机施工过的水泥土搅拌桩进行开挖,共开挖出20根桩,并测量桩头直径。实测结果如下 | ||
结果 | 20根桩径全部符合要求。 | ||
结论 | 非要因 |
末端原因4 | 相邻桩施工间隔时间长 | 确认方法 | 查看记录 | |||
确认时间 | 2023年12月13日 | 确认人 | ||||
确认内容 | 相邻桩施工间隔时间长对症结问题的影响程度。 | |||||
验证情况 | 经查对施工记录,相邻桩施工间隔时间均小于2小时。 | |||||
结果 | 未超过水泥土硬化时间6小时。 | |||||
结论 | 非要因 | |||||
末端原因5 | 放线人员责任心差 | 确认方法 | 查看记录 | |||
确认时间 | 2023年12月12日 | 确认人 | ||||
确认内容 | 放线人员责任心差对症结问题的影响程度。 | |||||
验证情况 | 放线人员为 ,经 对两人放出的桩位进行检查,结果如下: (检查标准:相邻桩中心线间距设计为600mm,允许偏差为±20mm) | |||||
结果 | 放线准确,放线人员责任心差为非要因。 | |||||
结论 | 非要因 | |||||
末端原因6 | 水泥强度低于42.5MPa | 确认方法 | 查看记录 |
确认时间 | 2023年12月11日 | 确认人 | |
确认内容 | 水泥强度低于42.5MPa对症结问题的影响程度。 | ||
验证情况 | 经查验水泥试验报告:水泥28天强度抗压强度为48.3MPa,28天抗折强度为8.6MPa。 | ||
结果 | 根据GB175-2007标准所检测项目均符合强度等级。 | ||
结论 | 非要因 | ||
末端原因7 | 水泥份量不足 | 确认方法 | 查看记录 |
确认时间 | 2023年12月11日 | 确认人 | |
确认内容 | 水泥份量不足对症结问题的影响程度。 | ||
验证情况 | 为保证散装水泥用量,我项目对每车水泥进行过泵检查: | ||
结果 | 经检查每车水泥重量和随车小票重量符合。 | ||
结论 | 非要因 |
末端原因8 | 注浆压力小 | 确认方法 | 查看记录 |
确认时间 | 2023年12月11日 | 确认人 | |
确认内容 | 注浆压力小对症结问题的影响程度。 | ||
验证情况 | 在0.9m/min的固定的提升速度下,不同的注浆压力所注入的水泥浆液不同,成桩的水泥用量则也不一样。水泥用量少会影响到止水帷幕质量。小组成员现场查看注浆压力表,并统计出20根桩在该注浆压力下成桩时所用的水泥用量。 | ||
结果 | 注浆压力小是主要原因。 | ||
结论 | 要因 | ||
末端原因9 | 钻杆提升速度过快 | 确认方法 | 现场检查 |
确认时间 | 2023年12月15日 | 确认人 | |
确认内容 | 钻杆提升速度过快对症结问题的影响程度。 | ||
验证情况 | 钻机提升速度过快,会导致水泥和土搅拌不均匀,水泥用量也过少,直接影响止水帷幕质量。根据地基处理规范及施工要求:钻机提升速度应控制在0.8~1.0m/min之内,小组成员通过现场查看钻机施工,并记录了钻机施工30根桩实际的提升速度。调查结果如下: | ||
结果 | 钻杆提升速度过快不是主要原因。 | ||
结论 | 非要因 |
末端原因10 | 喷浆口经常堵塞 | 确认方法 | 现场检查 |
确认时间 | 2023年12月14日 | 确认人 | |
确认内容 | 喷浆口经常堵塞对症结问题的影响程度。 | ||
验证情况 | 日常施工中喷浆口确实存在堵塞现象,经1月14日抽查一工作班,抽查如下: | ||
结果 | 平均每小时堵塞0.625次,大大超过正常工作允许次数,是主要原因。 | ||
结论 | 要因 |
末端原因11 | 水灰比控制差 | 确认方法 | 现场检查 |
确认时间 | 2023年12月15日 | 确认人 | |
确认内容 | 水灰比控制差对症结问题的影响程度。 | ||
验证情况 | 经对计量工作台进行抽查,结果如下: | ||
结果 | 水灰比有电脑操控,不合格率为0,水灰比控制差非主要原因. | ||
结论 | 非要因 |
要因确认,通过现场测量、现场检查、试验的方式,我们小组成员一致认为:
八、制定对策
针对以上主因,小组成员制定以下对策:
对策表
序号 | 主因 | 对策 | 目标 | 措施 | 地点 | 责任人 | 完成时间 |
1 | 钻头定位偏差 | 改进钻机下钻对位方法 | 控制钻头定位偏差在10mm内 | 1、放出两侧引桩桩位,并严格复核引桩桩位; | 施工现场 | 施工全过程 | |
2、钻机上两侧设置吊线锤,吊线锤对准引桩桩位再下钻。 | 桩机轿厢 | 12.12~12.16 | |||||
2 | 钻杆倾斜 | 在钻杆上呈90°角设置两个磁性铅锤和可移式刻度尺 | 钻杆垂直度≤1.0% | 1、在钻杆顶部安装两个呈90°角的磁性铅锤和可移式刻度尺. | 桩机钻杆 | 12.12~12.16 | |
2、桩机定位后从两个不同方向同时校正,施工至一半时再校一次。 | 施工现场 | 施工全过程 | |||||
3 | 喷浆口堵塞 | 1、更换喷浆口;2、喷浆口采用逆止阀;3、在钻头喷浆口上方设置越浆板。 | 喷浆口正常连续喷浆 | 1、更换喷浆口。 | 桩机 | 12.16 | |
2、喷浆口采用逆止阀。 | |||||||
3、在钻头喷浆口上方设置越浆板。 | 桩机 | 12.16 | |||||
4、每完成一根桩后及时清理管路。 | 施工现场 | 施工全过程 | |||||
4 | 注浆压力小 | 在固定提升速度下提高注浆压力,找出最佳范围值 | 水泥用量达到 74kg/m,不超过 76kg/m | 1、通过试验,寻找固定提升速度下注浆压力与水泥用量的关系 | 施工现场 | 12.12~12.16 | |
2、选择合理的注浆压力 | 搅拌台 | 12.12~12.16 |
制表(图)人: 审核人: 制表(图)时间:2023年12月17日
九、实施对策
实施一、钻头定位偏差纠偏
(1)放出一侧引桩桩位,并严格复核引桩桩位;在原桩位外侧3米处测放出引桩和原桩位平行,并严格复核引桩桩位。
(2)钻机上两侧设置吊线锤,吊线锤对准引桩桩位再下钻。
(3)跟踪试验
为了验证此对策的实施效果,我们按照此定位方法做了跟踪试验施工,并开挖出40根桩, 进行实测桩位测量
桩位实测表
项目 | 允许偏差 | 抽查点数 | 不合格数 | 合格率 |
下钻定位 | 〈50mm | 40 | 0 | 100% |
实施效果验证:施工后钻头定位偏差较小,控制目标达到,钻头定位偏差的主因解决。
实施二、钻杆垂直度纠偏
1、12月15日、12月16日 分别在钻杆顶部安装了呈90度角的两个磁性铅锤和可移式刻度尺。
2、桩机就位后,施工作业前,由 负责将两个磁性铅锤从两个不同方向同时矫正钻杆,施工至一半时,再校正一次。
实施效果验证:施工后垂直度控制准确,未发现偏差现象。控制目标达到,钻杆倾斜的主因解决!
实施三、喷浆口采用逆止阀
1、12月14 日 更换了喷浆口,并对喷浆口进行了改进,增加了逆止阀。
2、12月14日 在喷浆口上方焊接了铁皮越浆板.
3、施工过程中每施工完一根桩后王艳涛、张健二位同志都及时对压力泵、输浆管路进行了清理,保证了管路畅通.
实施效果验证:根据施工记录喷浆口正常喷浆,没有发现被倒灌的泥土堵塞、影响喷浆现象.控制目标达到,喷浆口堵塞的主因解决!
实施四、寻找固定提升速度下注浆压力的最佳范围值
1、保持提升速度0.9m/min不变,通过变换注浆压力,寻找水泥用量在74—76kg/m的注浆压力范围值。
注浆压力和水泥用量试验调查表
从上表中可以看出在固定提升速度在0.9m/min下注浆压力在0.4~0.6Mpa之间时水泥用量在74—76kg/m。
按照此注浆压力范围值继续施工了30根桩,统计总水泥用量为311.6吨,桩长14m/根,则每米水泥用量为311.6×1000÷(30×14)=74.2kg/m。满足设计水泥用量要求。
十、效果检查
1、不合格项目检查
小组成员12月19日对止水帷幕水泥土搅拌桩进行了局部的开挖,共开挖200根桩,对16根不合格桩不合格项目进行了统计调查,最终从排列图中可以看出桩体搭接小和水泥用量不足得到了有效解决,已不再是主要问题。
项目序号 | 项目 | 不合格频数(根) | 频率(%) | 累积频率(%) |
1 | 桩体强度不符合要求 | 5 | 31.2 | 31.3 |
2 | 水泥土搅拌体不均匀 | 4 | 25.0% | 56.2 |
3 | 桩身搭接小 | 3 | 18.8% | 75 |
4 | 水泥用量不足 | 2 | 12.5% | 87.5 |
5 | 桩身长度不符合要求 | 2 | 12.5% | 100 |
6 | 合 计 | 16 | 100 | 100 |
2、止水帷幕水泥土搅拌桩一次成桩合格率对比
对本次开挖调查的桩进行计算,活动后止水帷幕水泥土搅拌桩一次成桩合格率为(200-16)÷200=92%,达到了本次活动预期的目的。
活动前后水泥土搅拌桩一次成桩合格率与目标值对比柱状图
3、经济效益
(1)本次活动所带来的经济效益主要是节约了止水帷幕水泥土搅拌桩再次补桩的费用,全部止水帷幕水泥土搅拌桩合同总价为181万元,一次成桩合格率为82%时,需要补桩处理的成本为181万元×(1-82%)=32.58万元,而对策实施后一次成桩合格率达到了92%,需要补桩处理的成本为181万元×(1-92%)=14.48万元,在本次工程桩施工完成后,小组成员通过计算,共节约项目成本17.35万元。
(2)活动中投入的费用
①使用的引桩及掉线锤费用:500元
②二次测量放线成本:2000元
③活动费用:5000元
本次活动节约项目成本为32.58-14.48-0.05-0.2-0.5=17.35万元
4、社会效益
由于本次活动措施及时、得当,我们确保水泥土搅拌桩止水帷幕施工质量,既达到项目质量目标,又提高了基坑止水效果,获得了建设单位的肯定。为我公司和建设单位长期合作打下了良好基础。
十一、巩固措施
小组成员于12月28~29日对12月19日至21日三个统计周期施工的止水帷幕水泥土搅拌桩进行了大面积的开挖,每个统计周期开挖100根桩,共开挖300根桩,且全部进行了各项指标检查,对三个统计周期施工的一次成桩合格率进行了统计,分别为92.8%、93.6%、94.5%,高于目标值92%,巩固期效果明显。
在本次QC活动后,我们认真总结,完善本次QC小组活动的经验和不足,已形成完整的水泥搅拌桩止水帷幕质量控制方法。针对下一个工程我们还将进一步总结经验教训,并制订了以下措施。
(1) 加强质量培训和教育力度,全方位提升项目部整体质量水平。加强质量事前控制和过程监管,完善工序交接检查制度等各项专业管理制度,从根本上保障施工质量。
(2)提高作业人员专业素质和技术水平,使管理人员和作业工人熟练掌握水泥搅拌桩施工的操作要点。
十二、总结及下一步打算
通过本次活动,小组成员在客观事实面前充分发挥了各自的主观能动性,增强了团结协作能力,强化了质量意识,提高了市场竞争意识,并普遍提高了认识问题、分析问题和解决问题的能力。
今后打算:
本次活动有效地解决了止水帷幕水泥土搅拌桩一次成桩合格率低的问题,保证了施工质量,提高了基坑稳定性,但在施工过程中水泥翻浆过多现象时有发生,造成施工成本增加,因此,如何有效降低水泥土搅拌桩施工成本将成为我们下一次活动的内容。