工程建设公司QC小组提高PHC高强砼管桩穿透厚卵石层成桩质量成果汇报书

省第五建筑工程公司提高PHC高强砼管桩穿透厚卵石层成桩质量目录一、工程概况……………1二、QC小组及成员简介…………………1三、选题理由……………2四、活动计划……………2五、现状调查……………3六、设定目标及分析……………………5七、因果分析……………6八、要因确认……………7九、制定对策……………12十、对策实施……………12十一、效果检查…………15十二、巩固措施…………18十三、总结及下一步打算………………18

省第五建建筑工程公司永辉城市生活广场锤击桩QC小组执笔、发布：提高PHC高强砼管桩穿透厚卵石层成桩质量前言争创“闽江杯”永辉城市生活广场项目位于闽侯县上街镇国宾大道旁，占地面积73490㎡，建筑面积184550㎡，地基基础设计等级为乙级。地质勘察报告资料显示本工程，管桩施工时需穿过一层eq\o\ac(○,4)卵石夹层且平均厚度为6.59m,桩基持力层为eq\o\ac(○,6)卵石。静压法施工无法穿透eq\o\ac(○,4)层；建设地点非城市中心和人员居住密集区，因此选用锤击法进行桩基施工。5#桩基工程于2011年10月10日动工，2011年11月26日结束。桩基础设计采用预应力高强混凝土管桩，桩型为PHC-A500（125）。工程桩总数为222根，设计桩长约为35米，桩端全截面进入持力层深度不小于1米。争创“闽江杯”该工程所在地淤泥层厚，且夹杂层厚卵石层，这样的地质条件进行锤击管桩基础工程施工很容易出现过多的Ⅲ、Ⅳ类桩，严重影响了成桩速度。事后补桩不但增加了工程造价，而且对工期影响极大；故我公司开展QC小组活动，希望克服成桩质量难题。二、QC小组及成员简介表1小组名称省五建永辉城市生活广场项目QC小组注册编号FJWJ-2011-158-182#成立时间2011年5月3日重新注册时间2012年2月15日合理化建议采纳实施2条活动时间11.10.3-12.3.15活动频率每周两次出勤率100%培训学习小组成员平均接受TQC教育80学时课题类型现场型姓名职称职务学历年龄小组任职组内分工高级工程师项目经理本科40组长组织策划高级工程师项目技术负责人本科42副组长制定方案工程师项目副经理大专30组员QC指导、资料编制工程师生产经理大专30组员方案实施助理工程师施工员本科26组员现场实施助理工程师资料员大专25组员资料管理工程师质检员大专42组员质量检查控制中级技工机长高中32组员现场实施李永福中级技工电焊工高中38组员现场实施李永禄中级技工桩机工人高中37组员现场实施制表：林振华日期：2011年9月10日三、选题理由本工程特点本工程特点：工程地基属于冲积地质，中部有较厚的卵石层，锤击管桩施工中容易出现过多不合格桩。桩施工现状:由于地质条件多变、施工环境条件特殊，锤击管桩出现Ⅲ、Ⅳ类桩，对工程造价和工期影响非常大。合同要求:该工程质量目标为争创省优。桩基工程施工质量不容忽视。理由1理由2理由3提高PHC高强管桩穿透厚卵石层成桩质量。提高PHC高强管桩穿透厚卵石层成桩质量。四、活动计划

五、现状调查现状调查一：本工程详勘资料显示建筑场地土历经了海陆交互相沉积层，第eq\o\ac(○,4)层有较厚的卵石层。QC小组对相同地质条件下已完工的其它四个锤击管桩基础工程的低应变检测结果进行了调查，统计数据如下：表5-1：已完工程基桩检测结果统计项目名称基桩检测日期施工桩工程总桩数检测桩数检测结论补桩比例补桩率项目一（永辉城市生活广场工程1#楼）2011年3月3日PHC-A500（125）201根75根Ⅰ类桩根76％4.98％4.50％Ⅱ类桩根24％Ⅲ、Ⅳ类桩根0％打桩过程中断桩数10项目二(永辉城市生活广场3#楼)2011年3月27日PHC-A500（125）221根102根Ⅰ类桩根79.4％4.07％Ⅱ类桩根20.6％Ⅲ、Ⅳ类桩根0％打桩过程中断桩数9项目名称基桩检测日期施工桩工程总桩数检测桩数检测结论补桩比例补桩率项目三（永辉城市生活广场工程2#楼）2011年4月4日PHC-A500（125）235根104根Ⅰ类桩根80.8％5.111％4.83％Ⅱ类桩根19.2％Ⅲ、Ⅳ类桩根0％打桩过程中断桩数12项目四(永辉城市生活广场6#楼)2011年3月27日PHC-A500（125）117根60根Ⅰ类桩根83.3％4.27％Ⅱ类桩根16.7％Ⅲ、Ⅳ类桩根0％打桩过程中断桩数5制表人：黄增辉日期：2011年9月24日图5-1：补桩比例调查统计表制表人：林振华日期：2011年9月24日现状调查二：QC小组对上述四个项目的36根Ⅲ、Ⅳ类桩逐根统计造成缺陷的影响因素，得出产生的影响因素为36个，并按各种缺陷发生的频次多少分类归纳为：桩身断裂、桩接头质量差、桩顶碎裂、桩身混凝土强度不均衡、超长桩影响（长径比很大）以及其它因素，统计数据见表5-2：表5-2：不合格问题频数、频率统计表序号项目频数频率累计频率1桩身断裂（成桩后动测）2775%75%2桩接头质量差411.11%86.11%3桩顶碎裂25.56%91.67%4桩身混凝土强度不均衡12.78%94.44%5超长桩影响12.78%97.22%6其它因素12.78%100%合计36100制表人：林振华日期：2011年10月20日统计产生Ⅲ、Ⅳ类桩的原因数为36个，按各种原因发生的频次多少绘制了排列图，见图2：SHAPE图2：不合格项目饼分图

调查结论：观察排列图，桩身断裂占75%，是主要因素，采取措施对桩身断裂进行质量控制是本次QC活动需要重点解决的问题。六、设定目标及分析活动目标：基桩施压后不合格桩数为2%。设定依据：1、经技术骨干开会研究，针对该地质进行技术攻关，利用成熟技术、加强过程控制，有信心实现目标。2、桩基施工队伍对锤击管桩施工经验丰富，施工质量稳定，曾有多个项目桩基础Ⅲ、Ⅳ类桩比例趋近于0.00％无断桩的成功案例。3、查阅相关资料显示，管桩桩身强度高，穿越性较强，合理的措施可以达到穿越卵石层的目的。必要性分析：1、消除Ⅲ、Ⅳ消除断桩类桩，工程成本会明显降低，工期缩短，对实现承包经济目标很有必要。2、提高桩的施工质量，对工程创优目标的实现是必要的。3、提高公司声誉，服务社会理念的履行。省第五建筑工程公司提高提高PHC高强管桩穿透厚卵石层成桩质量七、因果分析人设备材料针对锤击管桩的断桩影响因素，我们QC小组全体成员做了进一步调查研究与分析，并整理出因果关系图如下：人设备材料针对防断桩技术培训不够材料检验方法不精确针对防断桩技术培训不够材料检验方法不精确机械未及时维修保养机械未及时维修保养操作方法不规范个别桩身弯曲度偏大操作方法不规范个别桩身弯曲度偏大设备性能设备性能不满足要求管桩桩身断裂桩身质量差管桩桩身断裂桩身质量差偏心锤击管桩桩尖破土能力不足桩打入困难偏心锤击管桩桩尖破土能力不足桩打入困难总锤击数过多桩锤、桩身未在同一中心线总锤击数过多桩锤、桩身未在同一中心线接桩时上下节桩对位精度差桩混凝土疲劳破坏浅层杂填土中有障碍物接桩时上下节桩对位精度差桩混凝土疲劳破坏浅层杂填土中有障碍物开挖时土体挤压打桩顺序未按施工方案进行开挖时土体挤压打桩顺序未按施工方案进行挤土效应形成“封闭桩”挤土效应形成“封闭桩”桩架倾斜引起偏心锤击开挖方法欠妥过多管桩接口易断裂开挖方法欠妥过多管桩接口易断裂焊缝质量有缺陷地面下陷焊缝质量有缺陷地面下陷一次性开挖深度过大一次性开挖深度过大环境测量工艺环境测量工艺管桩断裂因果图制表人：林振华日期：2011年10月6日省第五建筑工程公司提高提高PHC高强管桩穿透厚卵石层成桩质量八、要因确认表8-1：要因确认计划表序号末端原因确认方法确认标准确认内容负责人完成日期1针对防断桩技术培训不够现场测试测量考核优良率≥95%检查工人现场操作技能2011年10月9、10日2机械未及时维修保养现场验证机械设备性能良好，运转正常机械是否按规定进行养护2011年10月13日3材料检验方法不精确现场验证材料进场验收制度完善，检验方法严谨不漏项材料进场是否严格检验2011年10月13日4桩尖破土能力不足现场测试测量单桩总锤击数不宜超过1500击桩尖尺寸类型2011年10月14日5挤土效应形成“封闭桩”现场验证按合理的施工方案进行施工检查打桩路线2011年10月16日6接桩时上下节桩对位精度差现场测试测量错位偏差不大于2mm接桩的偏位情况。2011年10月11日7焊缝质量有缺陷现场验证咬边深度、加强层宽度及高度均符合验收标准咬边、焊缝宽度，饱满度2011年10月15日8地面下陷现场验证桩机机身垂直无倾斜桩架振动、倾斜情况2011年10月16日9浅层杂填土中有障碍物调查分析浅层杂填土中无障碍物浅层地质中孤石等障碍物2011年10月9日10一次性开挖深度过大调查分析分层高差低，减少土体对桩的侧压力土方开挖、分层、放坡情况2011年5月12日制表：林振华时间：2011年10月21日要因确认一：针对防断桩技术培训不够。【确认方法】对施工班组人员进行考核。【标准】项目部制定考核标准，考核优良率≥95%。【实测】锤击管桩各施工班组人员共30人，项目部制定了考核标准，于2011年10月9日、10日分别对其进行理论知识及操作技能岗位考核：表8-2：岗位考核标准考核项目优良中差考核要求理论知识（100分）优≥90分90分＞良≥75分75分＞中≥60分差≤60分优良率≥95%操作技能可以独立操作能配合操作指导下可操作操作方法不当考核项目优良中差理论知识12770操作技能15560岗位考核成绩表(人)统计：吴青山制表：吴青山时间：2011年10月21日根据考核情况，岗位考核优良率是75.0%，未达到标准≥95%的要求。【结论】针对防断桩技术培训不够是要因。验证人：岳俊英时间：2011年10月11日要因确认二：机械未及时维修保养。【确认方法】检查现场施工机械。【标准】机械设备性能良好，运转正常。【实测】现场施工机械的维护保养做到了制度化和规范化。对机械的使用四定：定使用人员、定检修人员、定操作规程、定检查维护的方法和标准；维护按日常维护、定期维护和定期检查进行；机械的日常保养有清洗保养、润滑保养和坚固保养三种；机械设备定期维护保养工作纳入了施工班（组）承包责任制的考核内容。机械处于良好的技术状态，每台打桩机均能正常运作。【结论】机械未及时维修保养非要因。验证人：吴友滨时间：2011年10月13日要因确认三：材料检验方法不精确。【确认方法】核查验收方法。【标准】材料进场验收制度完善，检验方法严谨不漏项。【实测】通过对进场材料验收台帐检查，已经严格执行了桩进场验收制度，检验依据DBJ13-86-2007《先张法预应力混凝土管桩》进行混凝土抗压强度、外观质量、尺寸偏差、抗弯性能等的检验。不但查验桩的出厂合格证，制桩厂家还应出具桩身混凝土抗压强度报告，以及钢筋、水泥、砂石料复试报告等质保资料，桩身弯曲度通长拉线测量检查，坚持不合格的桩不用，桩的质量符合要求。【结论】材料检验方法不精确非要因。验证人：黄增辉时间：2011年10月13日要因确认四：桩尖破土能力不足。【确认方法】检查施工记录。【标准】省标DBJ13-86-2007规定：及设计的有关说明，单桩总锤击数不宜超过1500击，最后1m锤击数不大于200锤。【实测】查阅施工记录及与验桩报告对比后发现，单桩总锤击数超过1500，最后一米锤击数大于200击的工程桩，其中53.6%为断桩，占有相当大的断桩比例。桩锤的夯击能量不能有效地克服桩的贯入阻力，单桩桩尖破土能力不足，导致桩身混凝土因锤击数过多而疲劳破坏。【结论】桩尖破土能力不足是要因。验证人：陈乔时间：2011年10月14日要因确认五：挤土效应形成“封闭桩”。【确认方法】核查施工方案。【标准】按合理的施工方案进行施工。【实测】对施工方案进行核查，方案中已制定了合理的打桩施工路线、施工顺序，不会形成封闭式打桩路线，造成后施工的桩沉桩困难。打桩顺序图如下：（a）跳打施工（b）逐排打设【结论】挤土效应形成“封闭桩”非要因。验证人：林振华时间：2011年10月16日要因确认六：接桩时上下节桩对位精度差。【确认方法】现场检查。【标准】错位偏差不大于2mm。【实测】管桩接桩采用端板式焊接接头，通过对各施工班组现场接桩施工质量检查，实测数据如下：检查项目实测数据上下节桩段错位偏差不大于2mm1.10.70.51.00.40.60.91.31.60.7桩节弯曲矢高不大于桩长的0.1%，且不大于20mm10814321357114制表：吴青山时间：2011年10月13日【结论】接桩时上下节桩对位精度差非要因。验证人：李永福时间：2011年10月11日要因确认七：焊缝质量有缺陷。【确认方法】现场检查。【标准】咬边深度、加强层宽度及高度均符合验收标准。【实测】施工班组为了赶工，多台焊机集中施焊，还未取得操作上岗证的工人也在进行焊接作业，而且电流强度不稳定，造成焊缝表面咬边、焊瘤、焊渣、凹痕、夹渣、裂缝等缺陷较多。【结论】焊缝质量有缺陷是要因。验证人：李永禄时间：2011年10月15日要因确认八：地面下陷。【确认方法】监测桩架垂直度。【标准】桩机机身垂直无倾斜。【实测】施工现场局部表层土承载力差，不能承受单台打桩机的重量，已经在施工区域内铺设工作垫层，提高地基的承载力，保证了桩机的行走和打桩的稳定性，桩机施工时不会沉陷、倾斜。【结论】地面下层非要因。验证人：黄增辉时间：2011年10月16日要因确认九：浅层杂填土中有障碍物。【确认方法】核查勘探资料及现场察看。【标准】浅层杂填土中不得有影响正常施打管桩的障碍物。【实测】通过分析地质勘探资料及现场开挖察看，地基表层原有1～3m的杂填土，个别施工区域内为保证桩机打桩的稳定性而铺设有工作垫层，但均无大块的施工弃碴及大块的片石等硬障碍物影响管桩施打。【结论】浅层杂填土中有障碍物非要因。验证人：杨嫦青时间：2011年10月9日要因确认十：一次性开挖深度过大。【确认方法】开挖是否分层。【标准】分层高差低，减少土体对桩的侧压力。【实测】在流水作业段一的施工现场观测：管桩施打完毕，做好搅拌桩支护后进行基坑土方开挖；挖掘机停机在原打桩机的工作面上进行挖掘土方操作时，由于基坑深度有2.5~3.0m，坑内泥土大部分处于可塑、流塑状态，未开挖的泥土及上部的施工机械对桩身的侧向压力很大，造成桩顶水平位移，极易使桩因为土方开挖时侧向挤压而断裂。【结论】一次性开挖深度过大是要因。验证人：吴青山时间：2011年5月12日九、制定对策针对发现的主要原因，小组成员进行了综合论证分析，按5W1H原则制定了以下对策、措施。表8-3：对策表序号要因对策目标措施实施人地点完成日期1针对防断桩技术培训不够员工再培训人员考核优良率≥95%1、制定培训计划、培训课程2、对施工人员进行业务培训项目部2011年10月11日2桩尖破土能力不足优化桩尖加强破土能力单桩总锤击数控制不超过1500击，最后1米锤击数不超过200锤。1、对不同的桩尖进行分析对比2、确定最佳方案对桩尖进行改良施工现场2011年10月16日3焊缝质量有缺陷加强过程监控、检查焊接道数不少于2道，表面加强焊缝高度为1～2mm，验收合格率100％1、调配足够数量的焊机和施焊人员，确保顺利施工。2、接桩过程全程监督指导，对接桩质量跟踪检查。施工现场2011年10月17日4一次性开挖深度过大减少土体开挖对桩的侧压力桩顶位移控制在20mm内1、管桩分两次砍桩，将挖掘机站机位泥土降低。2、在挖掘机履带下铺20mm厚钢板，扩大接触面，减小压强,达到不陷机的目的。施工现场2011年11月1日制表：林振华时间：2011年12月1日十、对策实施对策实施一：员工再培训1、由吴敬勇、岳俊英、吴友滨负责制定培训计划、培训课程：参考了相关技术规范、技术手册及我司在同类工程中的施工实践经验，使培训教材内容扎实、可操作性强，从理论知识、技能操作对施工人员进行强化培训。序号课程名称授课对象时间讲课人1预应力混凝土管桩基础技术规程施工员质检员、工人2011.10.1018：00～19：302高强预应力混凝土管桩质量通病及预防措施施工员质检员、工人2011.10.1020：00～21：303锤击管桩施工实际操作方法及验收质量标准施工员质检员、工人2011.10.1108：00～10：30史俊华制表：林振华时间：2011年11月22日2、开展“学习日”活动。在每个月的星期六、星期日晚上对施工人员进行业务轮训，使其掌握锤击管桩施工的主要技术要求和步骤，熟悉施工流程。实施效果检查：强化培训后的考核结果如下（人）：考核项目优良中差理论知识20600操作技能17900制表：时间：结论：考核优良率达到100%，达到了对策目标。对策实施二：优化桩尖加强破土能力1、由黄增辉、林振华、吴青山负责对目前广泛使用的各类桩尖破土能力进行调查分析，调查结论如下：桩尖型式桩尖性能开口型穿透能力较强，但容易在桩芯内产生“气、水锤”效应，而且价格较高圆锥型穿透能力较强，但遇地下障碍物或软硬不均的地层时容易倾斜平底十字型目前使用得比较广泛，穿透深厚卵石层能力较强制表：林振华时间：2011年11月1日2、本工程地基卵石、砂层交替淤积且地下水位高。根据现场的特有工程地质条件，通过多方面对比后，对原来使用的平底十字型桩尖（见右图）进行优化设计，优化改进后的十字锥型桩尖见下图10-2-1。原来十字形桩尖图10-2-1实施效果检查：改进后的十字锥型桩尖，加工容易且加强了穿透深厚砂夹层的能力，实现了顺利进尺，单桩总锤击数控制在1000击内，且做后1米锤击数小于200锤，有效地防止了桩身混凝土的疲劳破坏。使用平底十字型桩尖与十字锥型桩尖效果对比统计表使用平底十字型桩尖有效桩长（m）36353842393738414337总锤击数1576154713651595122611551213123713361343使用十字锥型桩尖有效桩长（m）41373836393843363939总锤击数106796293394199610599219879421086制表：吴青山时间：2011年10月22日结论：优化桩尖加强了破土能力，单桩总锤击数得到控制，达到了对策目标。对策实施三：加强过程监控、检查1、由陈乔、李永福、吴友滨、李永禄负责焊机、焊工的调配，李永福负责接桩过程的监督指导。在管桩需要接长时，其未入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5-1.0m，下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位，管桩对接前，上下端板表面用铁刷子清理干净，坡口处应刷至露出金属光泽，焊接时先在坡口周围上对称点焊4～6点，待上下桩节固定后拆除导向箍再分层施焊，施焊由两名焊工对称进行。2、现场接头焊接采用二氧化碳气体保护焊电流强度与使用的焊机和焊丝相匹配，焊接采用多层焊，每层焊缝接头错开，每道焊接接头超前引弧，焊接道数不少于2道，表面加强焊缝高度为1～2mm，焊缝完成后检查验收，表面没有咬边、焊瘤、焊渣、凹痕、夹渣、裂缝等缺陷。实施效果检查：检查项目实测数据加强焊缝高度为1～2mm1.51.72.51.81.41.61.92.31.61.7表面无咬边、焊瘤、焊渣、凹痕、夹渣、裂缝等质量缺陷符合验收要求制表：林振华时间：2011年12月22日结论：通过加强过程监控检查，焊缝质量验收合格率100％，达到了对策目标。对策实施四：减少土体开挖对桩的侧压力1、经过理论计算及现场实施验证，保持淤泥开挖分层处高差不超过1.5m，土体开挖对桩的侧向压力不会对桩造成过大的水平位移，桩顶位移能控制在20mm内。小组全体成员因此对原施工方案进行调整，基坑土层分层对称开挖，管桩也相应地分次锯断，将挖掘机站机位降低，减少开挖高差。2、首层泥土开挖后，挖掘机无法在可塑状淤泥上行走作业，在挖掘机履带下铺20㎜厚钢板，扩大接触面，减小压强；为防止钢板滑移，在钢板双面每隔30㎝横向焊一条Φ18的钢筋，解决了分层作业挖掘机陷机的问题。图一：首层泥土开挖图二：分批次截桩图三：基坑分层开挖实施效果检查：每次分层开挖后，由林振华负责组织测量班对每跟基桩均进行观测监控，检测数据显示桩顶水平位移值已控制在0~15mm之间。结论：桩顶位移控制在20mm内，达到了对策目标。十一、效果检查1、质量检查对策实施后的锤击管桩成桩质量，委托了一家检测单位进行基桩低应变法和竖向抗压静载试验检测，检测结论如下：①、委托省建设工程物探试验检测中心进行了基桩低应变法试验检测，共检测工程桩74根，其中：Ⅰ类桩74根，占所检测桩数的93.2%；Ⅱ类桩5根，占所检测桩数的6.8%；Ⅲ类桩0根，占所检测桩数的0.0%；Ⅳ类桩0根，占所检测桩数的0.0%。②、委托省建设工程物探试验检测中心进行了单桩竖向抗压静载试验检测，共检测工程桩3根，设计单桩抗压承载力特征值2500KN，要求最大试验荷载5000KN。试验加载到5000KN时，从Q-S曲线看，曲线平缓，无明显陡降段，S-lgt曲线呈平缓规则排列，沉降量不大，单桩竖向极限承载力满足设计承载力要求。结论：通过QC小组活动，锤击管桩的成桩质量经检测全部为Ⅰ、Ⅱ类桩，无Ⅲ、Ⅳ类桩出现，且Ⅰ类桩比例达到了93.2%打桩过程中无实现断桩补桩，实现了QC小组既定的目标值。2、经济效益经济效益分析：通过这次QC活动，共节约成本：127620元。1）、消除Ⅲ、Ⅳ类桩节约补桩费用：桩施工预算价×（历史平均补桩率-实际补桩率）=3000000×（4.65%-0.00%）=13.95（万元）2）、制作桩尖增加成本费用：（新桩尖费用-旧桩尖的费用）×根数=（250-220）元×222=66603）、截桩增加费用：222（根）×1（次）×10（元/根/次）=2220（元）4）、小组QC活动费用：培训费+其它活动经费=1000+2000=3000（元）5）、取得的经济效益：节约补桩费用-增加成本费用-QC活动费用=139500（元）-6660（元）-2220（元）-3000（元）=127620（元）3、社会效益通过QC小组活动，为该工程整体工期的实现提供了良好的保证，使得我司在业主单位中获得了良好的声誉；业主、监理、监督单位同意推荐该工程申报创优工程。十二、巩固措施1、继续开展QC小组活动，把PDCA循环贯穿到整个施工过程，并形成制度，继续加强创优意识，努力改进施工方法，提高施工技术水平。并形成省五建作业指导书，《PHC高强砼管桩穿透厚卵石层成桩作业指导书》，注册编号F