QC成果提高滨海地区软土地基袋装砂井一次成桩合格率

提高袋装砂井一次成桩合格率小组名称：发表人：时间：二零一一年四月一、课题简介xx线与xx线共同组成了我国西煤东运的第二大通道，xx港正是这条大通道的出海口，是集矿、路、港、电、煤化工一体开发，产、运、销一体化经营体系的重要组成部分。同时xx港站也是xx铁路最大的技术站。我公司承建的xx港站扩能改造工程为xx铁路公司2010年的重点工程,工程包括xx港站站场改造及机务折返段辅修库工程两部分。xx港站站场现有16股道，改造后将增至25股道，吞吐量由现在的1.2亿吨增加到3.5亿吨。xx港站地处渤海滨海软土地区，为保证站场路基的承载能力确保万吨级列车的运行安全，该站路基基底采用袋装砂井排水加固处理，共计448.5万延米。袋装砂井排水法的加固原理根椐固结理论,软粘土固结所需时间的长短与其相对排水距离的平方成正比。在含水量大、孔隙比大、压缩性高、软土深厚的软土地基中打入砂袋作为排水通道以增加土层的排水途径,缩短排水的距离（见下图）。在上部荷载的作用下,产生的附加应力使土颗粒间的孔隙水通过插在软土层中的砂井排出地层外面以达到土颗粒间位移密实,从而大大加速了地基的固结与沉降。减少压缩性,降低孔隙比和含水量,增加土体密实度,在较短时间内达到较高的固结度,以提高软土路基的承载力和抗剪能力,从而保证路堤和地基的稳定。袋装砂井排水法的特点排水固结法可以解决沉降与稳定问题。沉降问题即是：使地基的沉降在加载预压期间大部分或基本完成,使构筑物在使用期间不产生不利的沉降或沉降差。稳定问题即是：加速地基土的抗剪强度的增长,从而提高地基的承载力和稳定性。袋装砂井排水法的优缺点优点：施工工艺简单,成本低廉。缺点：地基变形后,容易产生断颈和颈宿,不利于排水二、小组概况小组成立时间2010年平均年龄33岁本次活动时间2010年3月-2010年7月小组类型现场型人均受教育时间60小时小组人数9人课题名称：提高袋装砂井一次成桩合格率序号姓名年龄学历职称行政职务组内职务组内分工活动方式根据实际情况分析原因，制定对策，进行P、D、C、A循环，以解决施工难题。1大本高工项目经理组长活动策划2大本高工项目总工副组长技术指导3大本助工技术部长组员技术实施4大本助工安质部长组员质量监督5大本助工技术员组员技术实施6大专工程师测量班长组员数据统计7大本助工技术员组员技术实施8大专助工技术员组员技术实施9大本助工技术员组员资料管理制表人：xx制表时间：2010年3月2日三、选题理由理由一：企业理念的要求这既是对我公司“超常规、争第一”的企业管理理念的传承，也是树立我公司品牌形象的必然要求。理由二：工程工期的要求本标段软基处理有袋装砂井448.5万延米，同时袋装砂井要求6个月的预压期，整个路基要求在2010年4月底全部完工；理由三：工程质量的要求站场软基处理是路基工程的关键，软基处理的质量直接关系到整个路基工程的沉降是否满足设计要求。我小组对先行施工的9.75万延米（6500根）的袋装砂井施工质量情况进行了统计，结果如下：序号出现的问题问题桩数量概率1桩长不足2824.34%2短桩2233.43%3砂桩密实度不足640.98%4桩间距不合格330.51%5其它130.20%6合计6159.46%调查结果显示：目前砂井一次的次成桩合格率为（6500-615）/6500=90.5%,低于设计要求的95%的一次成桩合格率。因此我们选择以《提高袋装砂井一次成桩合格率》作为本次QC活动的课题，进行攻关活动。四、现状调查确定课题之后，我QC小组成员在此次调查的基础上，结合对沧州地区“沿海高速”等工程项目的袋装砂井施工的调查结果，归纳出袋装砂井施工过程中经常现的5大类60条易出现的质量问题，列出调查表如下：序号项目频数累计频数频率累计频率1桩长不足282846.6%46.6%2砂井桩断桩225036.7%83.3%3桩体密实度不足65610%93.3%4桩间距不合格3595%98.3%5其它质量问题1601.7%100%合计60100%注：由于统计量较大，在统计过程中对于同一问题累计出现10次记为频数1，出现20次记为频数2，以此类推；问题出现次数不足10次的统一归为“其它问题”。制表人：xx制表时间：2010年3月10日制图人：xx时间：2010年3月10日根据调查表做出排列图，找出影响袋装砂井成桩质量的主要问题为：1、桩长不足2、砂井桩断桩五、确定目标及依据1、总目标：确保袋装砂井一次成桩合格率在96%以上2、目标值:项目目标要求桩长不足桩长不足率小于3%砂井桩断桩杜绝出现断桩现象3、目标设置依据（1）根据相关国家规范、行业标准及设计图纸的要求，参照《铁路路基工程施工质量验收标准TB10414-2003》；（2）人才力量及各方的通力支持：项目部技术骨干都通过了质量管理体系的教育培训，技术力量较强；袋装砂井施工队为专业施工队伍，具有丰富的施工经验，为我项目完成既定目标提供了有力的支持；甲方和设计院相关人员的大力配合及支持，给我们提供了相当宝贵的经验。（3）前期的调查结果显示，现我方施工的砂井桩一次成桩合格率为:(6500-282-223-64-33-13)/6500=90.5%，若“桩长不足”及“断桩”的问题得以解决，一次成桩率将达到(6500-64-33-13)/6500=98.3%，足以满足设计95%的要求；因此我们我们确定了一次成桩合格率达到96%的活动目标。六、原因分析我小组成员运用头脑风暴法进行原因分析，绘制出关联图如下所示：通过关联图可以看出共8条末端因素，其中水文地质因素为不可抗拒因素，不进行要因确认。七、要因确认确认一：施工方案落实不到位确认方法确认内容确认标准确认人确认时间调查论证施工队伍的施工方法对成桩率的影响”吊带法“施工一次成桩率大于非吊带法为要因xxxx2010年3月调查论证情况：组员xx、xx对施工现场进行调查，发现各施工队伍并未全部按照”吊带法“施工工艺施工，造成”回带“现象较多，进而造成桩长不足，遂进行统计分析，列出调查表如右表所示：结果显示，未按方案施工的一次成桩率比按方案施工的低了16.7%。施工方法吊带法非吊带法调查打桩数量300300一次成桩数量296246一次成桩率98.7%82%结论：施工方案落实不到位为要因确认二：施工队伍经验不足确认方法确认内容确认标准确认人确认时间调查论证施工队伍是否具有砂井施工经验施工队队长及带班人员考试合格，施工队资质及安全为非要因孙学金张付民2010年3月调查论证情况：召集各施工队负责人及工班长进行施工技术考核；并对施工队伍的资质及相关业绩进行核实。发现：各施工队伍均具备五年及以上的袋装砂井施工经验，施工经验丰富；对施工机械及施工工艺了解全面。结论：施工队经验不足为非要因确认三：施工机械原因确认方法确认内容确认标准确认人确认时间调查论证桩机套管是否符合标准套管规格为12+0.5cm,进料口光滑为非要因xxxx2010年3月调查论证情况：对进场的所有桩机套管进行测量，确定其规格是否符合标准。桩机编号1234567套管规格12.3cm12.3cm12.1cm12.2cm12.4cm12.3cm12.4cm进口是否光滑光滑光滑光滑光滑光滑光滑光滑发现：桩机套管在进场前已经按照我项目要求加工完毕，规格符合要求且进料口打磨光滑，不会对砂袋产生伤害。结论：施工机械因素为非要因确认四：砂袋灌砂不饱满确认方法确认内容确认标准确认人确认时间调查论证砂袋的饱满程度对砂桩断桩的影响砂袋饱满度不足时的断桩率比砂袋饱满时的断桩率高为要因xx2010年3月调查论证情况：对施工现场进行抽样调查，在施工条件相同的条件下对比使用不同饱满度的砂袋所产生的断桩现象的频率。调查结果如下所示：砂袋饱满度饱满的砂袋不饱满砂袋调查桩数300300断桩次数036断桩率0%12%发现：在同等条件下，使用不饱满的砂袋的断桩率为12%，而使用饱满的砂袋断桩率为0。结论：砂袋灌砂不饱满为要因确认五：砂袋放置时间过长确认方法确认内容确认标准确认人确认时间调查论证砂袋户外放置对沙袋性能的影响砂袋强度下降，水分流失快xxxx2010年3月调查论证情况：对施工现场灌制超过5天的露天放置砂袋进行取样，检测其抗拉强度，并检测砂袋的饱满程度。检测项目原样品放置5天后抗拉强度760N/50mm735N/50mm饱和度96%87%发现：在户外放置条件下，未经覆盖的砂袋其抗拉强度明显降低，且砂袋饱和度严重不足。结论：砂袋放置时间过长为要因确认六：港区风大水分流失快确认方法确认内容确认标准确认人确认时间调查论证港区自然条件对砂桩饱和度的影响采取简单覆盖措施后水分散失较少即为非要因xxxx2010年3月调查论证情况：在施工现场做一组对比实验，对比两批同时灌制的饱满度相同的砂袋，一批采用砂子覆盖，一批露天放置，三天后对两批桩进行饱满度检验。结果如下：饱和度批次一（采取覆盖措施）批次二（未采取覆盖措施）实验前96%96%97%97%96%97%实验后95%95%96%92%91%92%发现：采取简单覆盖措施后，三天内砂桩的饱和度变化较小，且都在规定的95%以上，所以只要对露天的砂袋进行简单的覆盖即可保证砂袋的饱和度。结论：港区风大水分流失快为非要因确认七：砂袋原材料不合格确认方法确认内容确认标准确认人确认时间调查论证砂袋原材料不合格对施工的影响断桩率大于5%xxxx2010年3月调查论证情况：对使用同一批次的砂袋的5个桩机进行现场调查，统计断桩数量，结果如下所示：桩机编号1号机2号机3号机4号机5号机调查桩数300300300300300断桩数1716201614断桩率5.7%5.3%6.7%5.3%4.7%平均断桩率5.54%发现：平均断桩率为5.54%>5%结论：砂袋原材料不合格为要因八、制定对策措施针对以上四条主要原因，我QC小组按活动计划展开活动，采用“5W1H”的方法，对要因进行研究，制定对策措施，明确责任人和执行时间。序号要因对策目标措施执行人时间地点1施工方案落实不到位严格监督施工队伍按既定的施工方案及施工工艺进行施工按要求严格执行吊带法施工1、与各施工队签订《质量责任书》明确质量标准及奖罚措施2、安排技术人员24小时施工监控，按照规范要求严格监督指导施工队伍施工，并做好现场旁站记录xxxx全过程施工现场2砂袋灌砂不饱满采用机械灌砂法砂袋饱满度达到95%以上采用机械灌砂法，技术人员现场监督检测砂袋饱满程度，合格后方可使用xx闫江全过程施工现场序号要因对策目标措施执行人时间地点3砂袋放置时间过长降低砂袋户外放置时间砂袋灌制好后户外放置时间不超过24小时1、施工队在施工前一天制定出后两天的施工用砂袋计划，并向物资部门领取所申报的计划材料，不得超报、超领。2、安排技术人员现场巡视、检查砂袋质量情况，对老化的砂带进行标记不得使用xx李楠全过程施工现场4砂袋原材料不合格对砂袋原材料进行检测合格后方可使用砂袋材料强度不小于750N/50mm1、对砂袋原材料进行检测合格后方可使用。2、安排技术人员现场巡视、检查砂袋质量情况，对不合格的产品进行标记不得使用xxxx全过程试验室及施工现场制表人：xx制表时间：2010年3月九、对策实施实施一、1、3月11日项目部召集所有施工队负责人签订了《袋装砂井施工质量责任状》，明确了施工的各项质量标准及相应的奖罚措施，以保证施工队按照既定的施工方案及工艺工法进行施工。明确奖罚措施签订质量责任书2、砂井施工时安排技术人员24小时旁站监控，按照规范要求严格监督和指导施工队施工，并做好现场旁站记录，做到有施工就有值班人员现场监控，确保按照“吊袋法”施工工艺施工。吊带法作业严格标定桩间距3、要求所有旁站监督人员认真做好旁站检测记录，记录打桩用时、砂袋外露长度、砂带“回带”长度情况及补桩情况等。旁站检测旁站记录资料实施结果：施工现场所有砂井机械全部采用吊袋法施工，对于有“回带超出50cm”、“断桩”、“漏桩”等现象的严格执行补桩程序。实施二、采用自制振动灌砂机以解决施工中灌砂慢、工作效率低、劳动强度大等问题，加快了袋装砂井的施工速度，保证了砂袋的灌砂率。（一）、灌砂机构造：主体支架采用两根15cm钢管树立，顶部焊接一个定滑轮。用缆绳拉主体钢管支架顶部至地面锚固，缆绳锚杆选用28cm螺纹钢筋斜向打入地下2m。主机为一个钢板制作的装砂斗，装砂斗底部用8根直径7cm、长度10cm的钢管（直径小于10cm即可）做为导流口。砂斗上部焊有一个高频振动器，用于产生振动力利于灌砂。装砂斗位于主体支架中间，砂斗上口焊接四个导向管，确保砂斗在提升下落和振动灌砂过程中始终位于主体支架之间。地面安装有一台卷扬机来牵引一根钢丝绳，钢丝绳穿过主体支架上的定滑轮固定在装砂斗上，用于提升下落装砂斗。自制振动灌砂机（二）灌砂机工作原理：1、设备安装好后，装砂斗置于地面，在砂斗两侧堆放砂井用砂（砂子过筛，防止砂团堵住导流口）。2、灌砂工人用铁锹向装砂斗中装砂，装满至砂斗上口平即可。3、开动卷扬机，提升装砂口距地面1.5m处，灌砂工迅速将准备好的砂袋套在装砂斗的导流口上（一个袋子的两头固定于两个导流口上），并用绑绳固定。4、开动卷扬机，继续提升装砂斗到支架顶，(提升过程中灌砂工应使砂袋顺直，利于砂子在袋中下落)，同时开动高频振动器，通过振动和提升，装砂斗内的砂子自动落入砂袋，直至装满砂袋，灌砂结束。5、开动卷扬机下落装砂斗，灌砂工顺势将砂袋放于地上，装砂斗下落至距地面1.5m时停止，灌砂工解开绑绳，将砂袋取下并绑扎袋口，砂袋成型。装砂振动提升成桩实施结果：采用自制振动式灌砂机后，砂袋饱满程度和劳动效率都有了明显的提高，在工人熟练操作后可以达到4.5min\4根（15m）砂袋。很大程度上降低了灌砂工人劳动强度，一台灌砂机可以同时供应2台打桩机正常施工，加快了施工进度。砂带饱满，平均密度达到96%吊装检测砂带饱满度对采用机械灌制的砂桩取样检测：检验数量：按5%取样检测，每100根为一批次；检验方法：用桩机提升砂袋至完全悬空，振动下落后，测量砂袋虚空长度；检验标准：砂袋虚空长度小于袋体长度的5%视为合格。抽样检测数据统计如下图所示实施三、针对灌制砂袋露天存放时容易造成砂袋老化、水分流失过快等不利因素，我QC小组从原材料保管、领料、半成品保护及施工过程等四个方面入手解决。1、所有砂井用砂袋均为甲供材料，统一存放在材料库房中，避免了阳光暴晒老化。2、施工队在施工前一天制定出后两天的施工用沙袋计划，并向物资部门领取所申报的计划材料，不得超领、超报。3、灌制完的砂袋须在24小时内使用，因故不能用完的砂袋须用土工布及砂子覆盖在砂袋表面，减慢桩体水分流失速度。4、安排现场值班的技术人员监督砂袋的使用，要求先行使用较早前灌制的砂袋，对饱满度不足的砂袋进行补砂后方可使用。对不合格的砂袋进行标记不得使用。领料单据实施结果：采取限制领料和半成品覆盖措施之后，砂袋的观感质量和饱满程度均有所提高，由砂袋老化引起的断桩现象及砂袋饱满度不足引起的“缩颈断桩”现象明显降低。实施四、针对砂袋强度不足的问题，我方邀请监理到施工现场对进场甲供的砂袋材料进行取样检验，检测结果显示实际抗拉伸强度为760N/50mm，设计要求750N/50mm,强度满足设计要求。为保证成桩质量的要求，我方会同监理方向甲方申请更换砂袋规格，在不降低砂袋抗拉伸强度的前提下提高砂袋的耐磨性能，经甲方批准予以跟换。抗拉伸强度试验报告就沙袋易破损新砂袋取样实施结果：采用新的砂袋材料之后，由于其抗磨损强度较之前的材料高，抗拉伸强度也满足了设计施工的需要，因此由砂袋材料原因造成的桩长不足及断桩现象明显较少。十、效果确认1、目标效果确认：对策实施一月后，我QC小组成员对完成的砂井区域进行检测，监测方法及结果如下：（1）人工拉拔法：双手抓住桩头袋口用力向上拔起，若拔不动或拔出桩体长度小于20cm（不计成桩时埋入砂垫层的长度），视为合格，且抖动桩头时，砂袋内砂子会略微向下渗漏。序号检查项目检查人员检查方法检查点数合格点数合格率1砂井xx人工拉拔15014798%2砂井xx人工拉拔15014798%3砂井xx人工拉拔15014697%4砂井xx人工拉拔15014999%5砂井xx人工拉拔150150100%6砂井xx人工拉拔15014798%合计90088698.4%共计检查900点，合格886点，合格率为98.4%，满足设计要求。（2）挖验法：用铁锹沿桩头四周挖开至砂垫层底部，若桩身周围渗水较多视为合格。序号检查项目检查人员检查方法检查点数合格点数合格率1砂井xx人工挖验5050100%2砂井闫江人工挖验5050100%3砂井xx人工挖验5050100%4砂井xx人工挖验5050100%5砂井李楠人工挖验5050100%6砂井陆泳人工挖验5050100%合计300300100%制表人：xx时间：2010年4月10日共计检查300点，合格300点，合格率为100%。达到了良好的排水效果。（3）检查施工旁站检测记录：检查施工旁站记录，及施工日志，统计“回带”（即桩长不足）、“断桩”数量结果如下：序号检查项目检查人员检查方法检查点数质量隐患点数不合格率1回带次数（桩长不足）xx检查施工记录200004102.05%2断桩次数xx检查施工记录2000000.0%制表人：xx时间：2010年4月10日检查2万根桩(30万延米）的施工记录，有“回带”的桩点总计410处，无断桩现象，且有回带的点位已经补打完毕，成桩合格，合格率为97.95%，满足设计排水需要。通过本次QC小组活动，制定的各项措施得以良好的贯彻执行，三种检查结果显示砂井施工桩长不足（回带）率为2.05%小于既定的3%的目标，无断桩现象，指定的两个分目标均已达成。为了检查活动总目标的完成情况，我小组成员随机抽取了三块区域，对该三块区域的砂井施工记录进行统计，数据分析如下：序号出现的问题问题数量（根）区域一区域二区域三1桩长不足3263113462断桩0003砂桩密实度不足7064424桩间距不合格3541315其它1219276合计4234354467区域内桩数1300013000130008一次成桩合格率96.75%96.65%96.57%统计结果显示三块区域的一次成桩合格率均在96%以上，平均合格率为96.66%。以上数据表明，经过此次QC小组活动，确定的目标值均已实现。2、无形效果：通过此次QC小组活动，使小组成员积累了相关经验，增强了小组成员的团队意识和求真精神，并提高了分析和解决问题的能力。小组成员各项素质有了全面的提高。序号项目自我评价活动前(分数)活动后(分数)1质量意识74942问题意识69903改进意识64894参与意识74885个人能力74906QC知识78927解决问题信心70903、经济效益通过QC小组活动，自制了高效的灌砂工具，解决了施工中灌砂慢、工作效率低、劳动强度大等问题，加快了袋装砂井的施工进度，保证了砂袋的灌砂率，节约了施工成本。仅灌砂一项，原人工成本为：1元/根*448