提高静压管桩施工质量.ppt

福建省工程建设第二十次QC小组活动成果发布会资料 前 言 静压管桩施工应用广泛性 近几年来，预应力管桩由于其具有施工工期短、施工工艺简单、质 量可靠、检测手段方便及造价低等优点，被广泛应用于工业与民用 建筑等工程中。同时由于锤击法施工在环保等方面的缺点日益突出 ，故而静压法施工越来越普遍，由此而引发的许多关于静压管桩的 质量技术问题也倍受人们的关注。 静压管桩施工应用广泛性 认识质量缺陷的重要性 在实际工程中，不少工程质量事故开始往往只表现为一般的 质量缺陷，非常容易被忽视，随着时间的推移而逐步发展， 待认识到问题的严重性时，处理起来会更加困难，甚至无法 进行补救，导致建筑物倒塌。因此，除了明显地不会产生严 重后果的缺陷外，对其他的质量问题均应认真进行分析，找 出产生质量问题的原因，采取相应的技术措施，进行严格处 理。 前 言 静压管桩施工应用广泛性 认识质量缺陷的重要性 本项目工程的复杂性 施工工期紧：根据合同文件要求,总工程竣工工期540日历天 。 施工难度较大：本工程规模大，施工现场占地面积广，山坡 地形，单体建筑多，工程综合性强，各专业施工技术要求高 ，结构复杂齐全、繁多 。 场地狭小：本工程的建筑密度较大，可利用的场地有限，现 场施工应周密安排，充分利用。 前 言 静压管桩施工应用广泛性 认识质量缺陷的重要性 本项目工程的复杂性 结论：关注静压管桩施工质量缺陷 前 言 一、工程概况 兰庭新天地工程位于福州市岭后路与上三路交叉口东南 侧，西临福建师范大学艺术系。总建筑面积207450m2， 共27栋楼，上部结构为钢筋混凝土框架结构。 本工程规模大，施工现场占地面积广，山坡地形，单体 建筑物多，建筑密度较大，可利用的场地有限。 本工程桩基础采用静压（PHC）预应力钢筋混凝土管桩 ，桩基础工程设计概况详见表1-1，地质剖面图详见图1 -1。 兰庭新天地项目平面规划图 桩基础工程设计概况表 40095A72.5114.4181400KN 500125AB142.2215182100KN 表11 桩径 （mm） C80 壁厚 （mm） 型 号 抗裂弯矩 （KNm） 极限弯矩 （KNm） 有效桩 长约 （m） 单桩竖向承 载力标准值 （KNm） 砼强度 制表人：严林 时间：2005.1.3 地质剖面图 图11 制图人：严林 时间：2005.1.3 二、QC小组简介 小组概况 小组组名称 福州建工（集团团）总总公 司第二分公司兰兰庭新 天地项项目部QC小组组 成立时间时间2004.12.20 注册编编号JG2004-021小组组人数10人 课题类课题类 型攻关型活动频动频 数2.8次/月 TQC教育28小时时/人合理化建议议采纳实纳实 施3条 制表人：念保镖 时间：2005.1.3 二、QC小组简介 小组成员简介 姓名性别别职职称职务职务小组组分工 于保家男工程师师 总总公司副总经总经理 北区项项目经经理 （组长组长）组织领导组织领导 严严涛男工程师师 分公司副经经理 南区项项目经经理 （副组长组长）计计划总结总结 念保镖镖男助理工程师师质检员质检员（副组长组长）质质量监监督 严严林女技术员术员质检员质检员收集信息 朱丹诚诚男助理工程师师质检员质检员信息反馈馈 施建恩男技术员术员施工员员对对策实实施 张张方健男技工桩桩机机长长对对策实实施 宋军军男技工工人现场实现场实 施 石怀怀正男工程师师项项目技术负责术负责 人技术术指导导 潘丽丽芳女高级级工程师师分公司经经理QC指导导 三、课题选择 课题调查 2005.1.3小组对我司近几年所施工的东嘉花园等 工程的静压管桩施工质量进行抽查，统计了静压 管桩施工质量缺陷，具体统计情况见表3-1。 施工日期桩桩数 发发生施工质质量缺陷（ 根） 施工质质量缺陷率（%） 2003.72003.9396215.3 2003.122004.2356185.1 2004.52004.7422204.7 合计计1174595.03 调查调查 人：严严林 调查时间调查时间 ： 2005.1.3 调查调查 方式： 查查内业资业资 料 静压管桩施工质量调查表 表31 制表人：严林 时间：2005.1.3 三、课题选择 选题理由 静压管桩施工中，若发生质量缺陷，造 成返工后将会影响工期、增加成本且对 桩基础质量也造成一定的影响。 对公司近年施工的静压管桩，抽取调查 了1174根静压管桩施工质量：施工质量 缺陷率为5.03%（平均），发生质量缺 陷的桩数为59根。 公司要求本工程的静压管桩施工中，管 桩施工质量缺陷率较以往（5.03%）应 有所降低，以缩短工期、节约成本。 课题提出 提高静压管桩施工质量 活动时间： 2004.12.202005.3.28 四、PDCA循环 P-1 现状调查 2005.1.3，小组对课题调查中统计的59根管桩施工 质量缺陷进行分类、统计，绘成统计表、排列图 （见表4-1，图4-1）。 静压管桩施工质量缺陷统计表 序号问题问题 频频数（根 ） 累计频计频 数（根） 累计计百分比（% ） 1桩桩位偏移超标标252542.4 2桩桩体质质量受损损194474.6 3 接桩焊缝质桩焊缝质 量 差 65084.7 4桩顶标桩顶标 高偏差45491.5 5承载载力不足35796.6 6其他259100 合计计59 表41 制表人：严林 时间：2005.1.3 静压管桩施工质量缺陷排列图 100 0 60 40 20 80 累积（%） 42.4% 74.6% 84.7% 96.6% 91.5% 桩位 偏移 超标 桩体 质量 受损 接桩处 焊缝质 量 差 桩顶 标高 偏差 承载 力不 足 其他 60 0 频数（根） N59 48 36 24 12 25 19 6 4 3 2 A B C 结论： 上述图表显示：影响静压管桩施工质量的主 要问题是桩位偏移超标和桩体质量受损，占 总频率的74.6%。 P-2 设定目标 小组提出本次活动目标：静压管桩施工质量缺陷率4% ，并将目标值与现状对照，见图4-2。 图42 静压管桩施工质量缺陷率目标值与现状对照图 制图人：严涛 时间：2005.1.7 P-3 目标设定值依据 公司在结合以往的施工成果和省内同行的施工经验，给本工程 项目定下的静压管桩施工质量缺陷率4.0%； 通过以上抽取调查的本公司施工的静压管桩共1174根，有59根 桩施工质量有缺陷，其中有44根是由于桩位偏移超标与桩体质 量受损造成的； 只要解决了桩位偏移超标与桩体质量受损这个主要问题的50%， 则静压管桩施工质量缺陷率即可达到（59440.5）1174 3.2%。 结论：小组认为完成目标是可行的。 P-4 原因分析 针对影响静压管桩施工质量的主要问题桩位偏移超标 与桩体质量受损，小组成员对其进行原因分析，作关联图 （见图4-3 桩位偏移超标与桩体质量受损原因关联图 ） 。 桩定位不准 确 挤土效应 桩机送桩器不垂直 桩位偏移超标 桩体质量受损 放样错 误 桩位标记未校核 桩尖制作偏心 压桩顺序不合 理 地下有障碍物 桩自身弯曲 接桩不 正 桩机未调 平 缺少培训 训 上部地层较硬 预制桩砼强度不够 操作不规 范 制图人：念保镖 时间：2005.1.10 图43 P-5 确定要因 从关联图可看出，桩位偏移超标与桩体质量受损的问题 共有十一条末端因素，小组成员对其进行逐一验证。 末端因素1桩位标记未校核 在施工现场现场 共随机观观察了50个管桩桩施工过过程，记录桩记录桩 定位前是 否对桩对桩 位标记进标记进 行校核情况，并统计统计 了桩桩位标记标记 移动动情况，如下 ： 结论结论 验验 证证 结结 果 于保家 施建恩 确认认人现场现场 抽查查验证验证 方法2005.1.10 验证验证 时间时间 施工日期 施 工 根 数 对桩对桩 位标标 记进记进 行校 核根数 桩桩位标记标记 移 动动超标标根数 桩桩位标记标记 移动动超标标 率（%） 2005.1.1050036 备备注：桩桩位标记标记 常因外界因素引起变动变动 ，若桩桩位标记标记 移 动动超标标，将直接导导致压压入的桩桩的桩桩位偏移超标标。 要因 末端因素2放样错误 验证时验证时 间间 2005.1.11验证验证 方法 现场现场 抽 查查 确认认人 严严涛 施建恩 验验 证证 结结 果在施工现场现场 共随机复核了60个未施工的桩桩位放 样标记样标记 ，放样标记样标记 位置均符合设计设计 及规规范要求 ，放样样正确率达100%。 结论结论 非要因 末端因素3桩尖制作偏心 验证时验证时 间间 2005.1.12验证验证 方法 现场测现场测 量 确认认人 念保镖镖 宋军军 验验 证证 结结 果对进场对进场 的预预制桩桩随机抽查查50个，测测量其桩桩尖 中心线线偏差值值，测测得的偏差值值均在2mm内。满满足 规规范要求的成品桩桩的质质量标标准要求。 结论结论 非要因 末端因素4地下有障碍物 此因素属于不可抗拒因素，不作考虑。 末端因素5压桩顺序不合理 在施工现场观现场观 察了1#桩桩机施工过过程，记录记录 1#桩桩机连续压连续压 桩桩走位情况，并统计统计 了施工后的桩桩位偏移情况，如下： 结论结论 验验 证证 结结 果 念保镖镖 朱丹诚诚 确认认人 现场观现场观 察 验证验证 方法 2005.1.13 1.19 验证时验证时 间间 施工日期 施工 根数 压桩顺压桩顺 序是 否合理 桩桩位偏 移超标标 根数 桩桩位偏 移超标标 率（%） 2005.1. 131.19 26否27.7 备备注：压桩时压桩时 ，若压桩顺压桩顺 序不合理，由于桩对桩对 土体的挤挤密作用，先压压入的桩桩往往会被后压压入的桩桩 水平推挤挤而造成偏移。 要因 末端因素6缺少培训 主题：操作规程及施工工艺 对象：桩机班组成员（共20人） 你对所用桩机的型号、规格及技术性能是否熟悉？（2分） 你对所用桩机的特点及使用范围是否了解？（2分） 你能否说出静压管桩的施工过程？（2分） 你能否列出施工中有哪些常见的问题？并应注意哪些方面的细节？（4分） 调查人：严林、张方健 时间：2005.1.13 调查表 调查得到平均分为8.5分 桩机班组成员了解并熟悉桩机操作规程及 静压管桩施工工艺，平时的教育及培训工 作到位。 非要因 验证时验证时 间间 2005.1.13验证验证 方法 现场调现场调 查查 确认认人 严严林 张张方健 验验 证证 结结 果 结论结论 末端因素7桩自身弯曲 验证时验证时 间间 2005.1.14验证验证 方法 现场检现场检 查查 确认认人 朱丹诚诚 宋军军 验验 证证 结结 果对进场对进场 的预预制桩桩随机抽查查40个，测测量其桩桩体弯曲率 ，测测得的桩桩体弯曲率均在L/1000内（L为桩长为桩长 ）。 满满足预应预应 力管桩质桩质 量检验标检验标 准要求。 结论结论 非要因 末端因素8接桩不正 在施工现场现场 共随机观观察了30个管桩桩接桩桩施工 过过程，记录记录 接桩桩后桩桩体垂直度控制情况，并统统 计计了施工质质量情况，如下： 0.5% 6.7%11 270.5% 30 2005.1.14 1.20 施工 质质量 缺陷 率 桩桩体 质质量 受损损 根数 桩桩位偏移 超标标根数 接桩桩后桩桩体 垂直度 施 工 根 数 施工 日期 要因 3 结论结论 验验 证证 结结 果 念保镖镖 施建恩 确认认人现场观现场观 察验证验证 方法2005.1.141.20 验证验证 时间时间 末端因素9桩机未调平 验证时验证时 间间 2005.1.15验证验证 方法 现场观现场观 察 确认认人 朱丹诚诚 施建恩 验验 证证 结结 果在施工现场现场 共随机观观察了40个桩桩施工过过程，发发 现桩现桩 机在压桩压桩 前，均对对机身测测其水平，并控制桩桩 机立杆倾倾斜度0.5%。 结论结论 非要因 末端因素10上部地层较硬 此因素属于不可抗拒因素，不作考虑。 末端因素11预制桩砼强度不够 验证时间验证时间2005.1.15验证验证 方法 查查内业业 资资料 确认认人严严林 验验 证证 结结 果预预制管桩桩出厂合格证资证资 料齐齐全，强度符合设设 计计技术术要求。 结论结论 非要因 小结 桩位偏移超标与桩体质量受损问题的要因是： u桩位标记未校核 u压桩顺序不合理 u接桩不正 P-6 制定对策 针对以上要因，小组应用对策表制订对策措施，规定负 责人和完成期限，付诸实施。（见表4-2） 序号要因对对策目标标措施地点负责负责 人完成时间时间 1 严严格校 核桩桩 位标标 记记 压桩时桩压桩时桩 位标记标记 移 动动超标标率 为为0 1、对桩对桩 位标记标记 进进行定期检检 查查 2、采用直角坐 标标法与极坐 标标法交叉校 核桩桩位标记标记 于保家 朱丹诚诚 施建恩 2005.1.28 2 确定合 理的 压桩压桩 顺顺序 确保100% 桩桩都按事 先安排的 合理顺顺序 施工 压桩压桩 前根据 桩桩的密集程 度、桩桩的规规 格等因素选选 择择合理的压压 桩顺桩顺 序 严严涛 石怀怀正 施建恩 宋军军 2005.2.2 3 严严把接 桩桩垂 直度 质质量 关 控制桩桩垂 直度偏差 0.5% 在两个不同 角度分别设别设 置经纬仪进经纬仪进 行同步观测观测 念保镖镖 张张方健 2005.2.3 对策表 桩位 标记 未校核 压桩 顺序 不合理 接桩 不正 施工 现场 施工 现场 施工 现场 表42 制表人：念保镖 时间：2005.1.21 D 对策实施 实施一：严格校核桩位标记 1. 对桩位标记进行定期检查 2005.1.22，由小组成员朱丹诚负责对已放样完成但仍未施工 的桩位标记进行定期检查，安排每周检查并统计一次，对发现 因外界因素而使桩位标记移动超标（超过100mm）的，进行校正 。 D 对策实施 实施一：严格校核桩位标记 1. 对桩位标记进行定期检查 2. 采用直角坐标法与极坐标法交叉校核桩位标记 3. 2005.1.25，本小组以书面形式通知桩机班组在以后 桩基施工中，压桩定位前，必须对该桩位标记进行校核，采用 直角坐标法与极坐标法交叉校核，即如放样采用直角坐标法， 校核则采用极坐标法。严格将桩位标记位移控制在50mm内，否 则必须校正后方可定位压桩。 D 对策实施 实施一：严格校核桩位标记 1. 对桩位标记进行定期检查 2. 采用直角坐标法与极坐标法交叉校核桩位标记 3. 实施小结 小组对于2005.1.26至1.27期间施工的13#、15#楼的桩基进行 检查，共抽查了86根桩，在桩定位压桩前发现桩位标记移动超 标为5根，并及时进行校正，确保压桩时桩位标记位移均未超标 。并对实施前后压桩时桩位标记移动超标率进行比较，如图4-4 。 单位（超标率%） 活动前后压桩时桩位标记移动超标率对照图 图44 制图人：朱丹诚 时间：2005.1.27 控制目标达到了，桩位标记未校核的主因解决了! 实施二：确定合理的压桩顺序 1.压桩前根据桩的密集程度、桩的规格等因素选择合理的压桩顺序。 合理的压压 桩顺桩顺 序 适用条件 当桩较桩较 密时时（桩桩中心距小于等于4倍桩边长桩边长 或直 径） 当桩较桩较 稀疏时时（ 桩桩中心距大于4倍 桩边长桩边长 或直径） 实实施 负责负责 人 严严涛、施建恩实实施开始时间时间2005.1.24 中间向两侧对称压桩顺序 中间向四周方向 压桩顺序 由一侧向单一方向 压桩顺序 实施二：确定合理的压桩顺序 1.压桩前根据桩的密集程度、桩的规格等因素选择合理的压桩顺序。 2.实施小结 2005.1.24至1. 26期间，为了检查实施效果，小组成员施建恩对 改变了压桩顺序后的桩施工进行抽查，共观察了50根均按事先确定 的合理顺序施工，并测量记录了施工后的桩位偏移情况，有1根桩桩 位偏移超标，其桩位偏移超标率为2%。并对活动前后桩位偏移超标 率进行比较，见图45。 活动前后压桩时桩位偏移超标率对照图 单位（超标率%）图45 制图人：施建恩 时间：2005.1.28 控制目标达到了，压桩顺序不合理的主因解决了! 实施三：严把接桩垂直度质量关 1.2005.1.27，小组向桩机班组发出书面通知，强调接桩质量控制的重 要性，要求桩机班组必须在施工现场安装量测设备（增加两台经纬 仪），在接桩时，必须在两个不同角度分别放置经纬仪进行同步观 测，并对上、下桩平面不水平情况要充填衬垫。控制桩垂直度偏差 在0.5%以内。 2.2005.1.28至2.3期间，为了检查实施效果，小组成员张方健对实施 后的桩基施工质量进行检查记录，共抽查了65根桩，发生质量缺陷 的有2根，质量缺陷率为3.1%，并对活动前后施工质量进行统计对照 ，见图4-6。 0 1 2 3 4 5 6 7 6.7% 3 0 活 动 后 3.1% 活动前后垂直度控制及质量缺陷率对照图 图46 制图人：张方健 时间：2005.2.3 接桩后桩体垂直 度0.5%桩数 施工质量 缺陷率 活 动 前 活 动 前 控制目标达到了，接桩不正的主因解决了! C 检查效果 1.对策实施后，小组于2005年2月21日，对10#楼的185根 桩及17#楼的175根桩（共360根）的施工质量及影响因 素进行统计（见表4-3和表4-4）。 施工日期 施工桩桩数（根 ） 施工质质量有缺陷数（ 根） 施工质质量缺陷率 （%） 2005.2.32.21360133.6 活动后静压管桩施工质量缺陷率统计表 表43 制表人：念保镖 时间：2005.2.21 活动后静压管桩施工质 量缺陷率为3.6% 成功！ 活动后静压管桩施工质量缺陷统计表 施工日期有缺陷 数 问题问题 接桩桩 处焊处焊 缝质缝质 量差 桩顶桩顶 标标高 偏差 桩桩位 偏移 超标标 桩桩体 质质量 受损损 承载载 力不 足 其它 2005.2.32.2113433111 表44 制表人：念保镖 时间：2005.2.21 C 检查效果 2.小组将对策实施前后，静压管桩施工质量缺陷率情况进 行了对比，见图4-7。 活动前后静压管桩施工质量缺陷率对照图 图47 制图人：念保镖 时间：2005.2.21 C 检查效果 3.工作效益 活动后降低了静压管桩施工质量缺陷率，降低了返工 率。不仅保证了桩基质量，而且保证了施工进度计划能 够顺利进行，为按时完工甚至提前完工打下了良好的基 础。 C 检查效果 4.经济效益 5. 活动后，小组邀请了财务部门人员进行核算， 活动过程中（2005.2.32005.2.21）取得直接经济效益 为19278元。 单桩质量缺陷补强损失质量缺陷率 补强费用 活动前单桩质量缺陷补强损失 5.03%3500176.05元 活动后单桩质量缺陷补强损失 3.5%3500122.5元 活动前、后单桩质量缺陷补强 损失节约 活动前单桩质量缺陷补强损失 活动后单桩质量缺陷补强损失 176.05122.553.55元/根 则：活动过程中（2005.2.32.21） 取得直接经济效益为： 单桩质量缺陷补强损失节约施工桩数 53.55元/根360根19278元。 19278元 C 检查效果 5. 无形效果 给监理和甲方留下了良好印象，为后续工作的开展奠 定了坚实基础； 成果的取得，增强了员工对QC活动的认识，为全面质 量管理创造了良好条件； 通过成果的推广，加深了公司对小组成员的认识，为 个人的发展构筑了广阔的平台。 A-1、巩固措施 重新修改公司静压预应力管桩施工作业指导书（编号： RJZ/ZYS01-07），将对策表中通过实施已证明有效的措 施编入。 修改完后的作业指导书（编号：RJZ/ZYS01-07）于 2005.2.25起执行，并应用于本工程余下的静压管桩施 工中。 为了验证活动成果是否有效保持，小组于2005.3.19统 计了巩固期内的静压管桩施工质量缺陷率，见表4-5。 巩固期内静压管桩施工质量缺陷率统计表 施工日期 施工桩桩数 （根） 施工质质量有缺陷数 （根） 施工质质量缺 陷率（%） 2005.2.22 3.19 395133.3 表45 制图人：严林 时间：2005.3.20 4.小组将活动前后，静压管桩施工质量缺陷率情况进行了 对比，见图4-8。 单位（缺陷率%） 制图人：严林 时间：2005.3.4 图4-8活动前后静压管桩施工质量缺陷率对照图 图48 5.03 4 3.6 3.3 0 1 2 3 4 5 6 活动前目标值活动后巩固期 A-2、总结和下一步打算 1. 通过本次活动，小组成员分工协作，各展所长，充分 发挥了各自的主观能动