QC提高复杂地质条件下深基坑工程护坡施工质量

目录五、效果检查（Check）三、计划（PLAN）二、小组简介四、实施（DO）一、工程概况六、处理（Action）一、工程概况地球物理仪器研发和油气与金属矿产资源综合研究平台项目位于市朝阳区北土城路19号中国科学院地质与地球物理研究所院内。西临G6京藏高速，南靠北土城西路，与中科院大气物理所在同一院区，地理位置及工程意义极为重要，项目总建筑面积为39942.12m2，其中地上建筑面积25776.92m2，地下建筑面积14165.2m2。科研楼分为A号建筑和B号建筑，均为地下3层，最深基底标高-17.05m，属深基坑。深基坑17.05m由于工程在建位置水文地质条件复杂，周边建筑物地下工程图纸遗失情况较为严重，管线也多数敷设于上世纪九十年代。在护坡施工过程中，无论是灌注桩、预应力锚杆施工都遇到较大困难的阻挠，护坡形式最终确定为混凝土灌注桩局部结合土钉墙的复合支护形式。如何提高护坡桩施工中的一次合格率减少返工率成为施工中重点需要解决的问题。一、小组简介课

题提高复杂地质条件下深基坑护坡施工质量小组名称唐胜波QC小组小组活动时间20xx年10月—2014年1月小组成立时间20xx年10月课题类型现场型小组注册号CJE-20xx-03课题注册时间20xx年10月组

长唐胜波小组人数10人活动频次1.每周定期活动一次及不定期活动。2.坚持出勤现场解决问题。活动周期4个月QC教育时间48小时以上

1．QC小组简介QC小组基本情况表附表2-1制表人：制表时间：20xx年10月10日三、计划（Plan）

20xx年10月10日，QC小组在项目部组织召开了选题确认会议，根据现场实际情况分析，通过对施工生产质量管理中常见的几个问题立项对比，对本工程安全生产中急需解决的难点从重要性、紧迫性、难度系数和经济性进行了调查、对比与分析评价，见附表3-1：

1.选择课题序号课题名称重要性紧迫性难度系数经济性综合得分1提高护坡桩施工质量★★★★402提高预应力锚杆施工质量●▲●●233提高冠梁钢筋绑扎施工质量★▲▲●314提高工字钢焊接施工质量★▲●●28

小组课题选择评价表附表3-1注：★—10分，▲—8分，●—5分。制表人：制表时间：20xx年10月10日

【理由一】施工现场的土质条件复杂，而且钢筋混凝土灌注桩锚固最底层土质较软（细砂-中砂），灌注桩成孔后极易塌陷；灌注桩设计桩径800mm，灌注桩之间间距800mm，施工时，极易对临近的灌注桩成孔造成扰动、破坏。桩体最长锚固深度为21m，极易造成护坡桩锚固深度不能达到设计深度，需要采取增加预应力锚杆等措施进行二次处理，无形中会增加施工成本投入。

2.选题理由

【理由二】由于场区周边固有建筑物较多，且大部分无法找到当时基坑施工时的图纸，造成混凝土灌注桩与原护坡构造中的钢绞线缠绕问题，影响护坡桩一次成活质量。

2.选题理由施工现场周边建筑物情况照片

【理由三】本工程在中科院地质与地球物理研究所院内，中科院地质所有国家级院士13名，各级科员、研究生数百人，所领导以致院领导对本工程极为关注，因此我公司将本项目定为公司的重点工程，且定下了誓创“鲁班奖”的质量目标，而深基坑支护工程又是各项施工工序提供安全保证的重中之重。受到甲方以及公司领导的高度重视！但从目前已经施工的护坡桩中，我们随机进行了检查，合格率仅为87.50%。

2.选题理由因此，依照工程现状以及工程总体情况，我们QC小组决定选择课题为：提高深基坑工程护坡桩施工质量。

QC小组成员为了把握问题的现状，在20xx年10月15日对已施工的55根护坡桩出现的质量问题进行了进一步的调查，共检查330个点，并进行了问题统计分析，情况汇总见附表3-2，附图3-3。

3.现状调查序号项目频数（点）累计频数频率（%）累计频率1护坡桩一次成孔率161653%53%2钢筋笼绑扎主筋错位52117%70%3成桩桩径偏差3249%79%4成桩水平方向偏差2267%86%5混凝土施工质量2287%93%6其他2307%100%合计30100%护坡桩施工质量问题缺陷统计表附表3-2

制表人：制表时间：20xx年10月15日

QC小组成员为了把握问题的现状，在20xx年10月15日对已施工的55根护坡桩出现的质量问题进行了进一步的调查，共检查330个点，并进行了问题统计分析，情况汇总见附表3-2，附图3-3。

3.现状调查制图人：

制表时间：20xx年10月15日护坡桩质量缺陷排列图

附图3-3

3.现状调查制图人：

制表时间：20xx年10月15日护坡桩质量缺陷排列图

附图3-3通过以上图表分析，护坡桩施工质量合格率现状为90.91%，我们找到了问题的症结是：护坡桩一次成孔率，只要全力解决这个缺陷，那么护坡桩质量合格率就将达到（330-30+16×90%）÷330×100%=95.27%＞95%。由此，我们设定了本次活动的目标为：护坡桩施工质量合格率达到95%。

4.设定目标活动前现状合格率90.91%QC小组活动后合格率达到95%！

5.原因分析小组成员通过查阅文献、现场调查和专题会议，我们采用头脑风暴法各抒己见、畅所欲言，经过记录和详细筛选，分析造成一次成孔率低的可能的主要原因，整理绘制成因果图。（附图3-5）头脑风暴法进行讨论

5.原因分析一次成孔率低原因分析因果图

附图3-4制表人：

制表时间；20xx年10月16日

6.要因确认由因果图我们共找到15个末端因素，并制定了要因计划表，对其进行了逐项调查及论证分析（附表3-3）。要因确认计划表附表3-3序号末端原因确认方法确认内容确认标准责任人1未对工人进行专项培训调查分析施工班组是否对施工人员进行技术培训施工人员的技术满足护坡桩施工的要求王磊2技术交底未交到操作工人资料审查施工前是否对施工人员进行技术交底施工前进行技术交底王磊3昼夜施工无间歇现场调查施工人员是否昼夜无间歇施工现场施工人员进行倒班施工4质量员不足调查分析现场质量员是否满足施工需要现场质量员满足施工需要赵根坡5质量员不熟悉方案调查分析质量员是否熟悉方案质量员是熟悉方案赵根坡6未定期进行检测现场调查是否定期进行检测已定期进行检测7未制定专项保养措施现场调查是否制定专项保养措施已制定专项保养措施8混凝土运输车路程较远调查分析混凝土运输车间隔是否满足施工需求混凝土运输车间隔满足施工需求制表人：

制表日期：2011年10年17日

6.要因确认由因果图我们共找到15个末端因素，并制定了要因计划表，对其进行了逐项调查及论证分析（附表3-3）。要因确认计划表附表3-3制表人：

制表日期：2011年10年17日9未按要求隔一打一现场调查是否要求隔一打一按要求隔一打一10未根据土层情况调整工艺顺序现场调查钢筋下笼时是否达到设计深度钢筋下笼时达到设计深度11不根据土质情况调节钻孔速度现场调查是否根据土质情况调节钻孔速度已根据土质情况调节钻孔速度赵辉12未调节钻机垂直度现场调查是否调节钻机垂直度已调节钻机垂直度赵辉13现有施工做法无法应对现场情况现场调查现有施工做法能否应对现场情况现有施工做法能应对现场情况214护坡桩支护范围内有较厚砂层现场调查钢筋下笼时是否达到设计深度钢筋下笼时达到设计深度215地勘单位钻心取点数量不足资料审查地勘单位钻心取点数量是否满足要求地勘单位钻心取点数量满足要求要因确认一：未对工人进行专项培训确认方法确认内容确认标准责任人确认时间调查分析施工班组是否对施工人员进行技术培训施工人员的技术满足护坡桩施工的要求王磊20xx.10.18验证情况：已对施工班组进行专项技术培训，通过组织专项技术培训，并对培训内容进行考试，考试平均成绩达到96分。

护坡桩施工技术培训试卷分数统计表护坡桩施工技术培训试卷结论：非要因制表人：制表日期：20xx年10年18日要因确认一：未对工人进行专项培训附表3-4要因确认二：技术交底未交到操作工人确认方法确认内容确认标准责任人确认时间资料审查施工前是否对施工人员进行技术交底施工前进行技术交底王磊20xx.10.17验证情况：施工前对现场施工人员进行了技术交底，技术交底上签字齐全，并有《护坡桩工程技术交底会》的会议记录。

护坡桩工程技术交底会会议纪要结论：非要因制表人：制表日期：20xx年10年17日要因确认二：技术交底未交到操作工人附表3-5要因确认三：昼夜施工无间歇

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间现场调查施工人员是否昼夜无间歇施工现场施工人员进行倒班施工20xx.10.24验证情况：

虽然护坡桩施工昼夜不停，但施工人员实行三班倒制度，每班连续施工时间均不大于8个小时。

结论：非要因制表人：制表日期：20xx年10年24日要因确认三：昼夜施工无间歇

附表3-6要因确认四：质量员不足

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间调查分析现场质量员是否满足施工需要现场质量员满足施工需要赵根坡20xx.10.20验证情况：我方配备了两名专业质量员，专业施工队同样配备了两名专业质量员，均满足我方施工要求。

质检员照片及质检本结论：非要因制表人：制表日期：20xx年10年21日要因确认四：质量员不足

附表3-7要因确认五：质量员不熟悉方案

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间调查分析质量员是否熟悉方案质量员熟悉方案20xx.10.20验证情况：质检员十分熟悉方案内容，并对方案中质量内容和监测方案有高度的认知，经考试，考试平均成绩达到100分。

质量员护坡桩施工方案考试卷结论：非要因制表人：制表日期：20xx年10年20日要因确认五：质量员不熟悉方案

附表3-8要因确认六：未定期进行检测

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间现场调查是否定期进行检测已定期进行检测20xx.10.25验证情况：专业施工队的机械员每天均对现场机械进行检测，保证机械运转顺畅，并做好机械检查记录。

打桩机机械检查记录结论：非要因制表人：制表日期：20xx年10年25日要因确认六：未定期进行检测

附表3-9要因确认七：未制定专项机械保养措施

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间现场调查是否制定专项保养措施已制定专项保养措施20xx.10.21验证情况：已编制《机械专项保护措施方案》，并经过监理审批，且现场均按方案进行实施。

机械专项保护措施方案及审批表结论：非要因制表人：制表日期：20xx年10年21日要因确认七：未制定专项机械保养措施附表3-10要因确认八：混凝土运输车路程较远

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间调查分析混凝土运输车间隔是否满足施工需求混凝土运输车间隔满足施工需求20xx.10.23验证情况：混凝土运输车到场间隔时间均不大于90分钟，满足现场施工需求。

商品混凝土运输小票结论：非要因制表人：制表日期：20xx年10年23日要因确认八：混凝土运输车路程较远附表3-11要因确认九：未按要求隔一打一

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间现场调查是否要求隔一打一按要求隔一打一20xx.10.20验证情况：

施工现场已按交底要求，在进行护坡桩施工时隔一打一。

护坡桩施工作业流程结论：非要因制表人：制表日期：20xx年10年21日要因确认九：未按要求隔一打一附表3-122.4m2.4m自然地坪设计底标高自然地坪要因确认十：未根据土层情况调整工艺顺序

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间现场调查钢筋下笼时是否达到设计深度钢筋下笼时达到设计深度20xx.10.21验证情况：现场未考虑桩孔底部土层情况，没有采取有限措施调整施工工艺，造成钢筋下笼时未达到设计深度。

护坡桩施工工艺未合理调整结论：要因!制表人：制表日期：20xx年10年22日要因确认十：未根据土层情况调整工艺顺序附表3-13要因确认十一：不根据土质情况调节钻孔速度

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间现场调查是否根据土质情况调节钻孔速度已根据土质情况调节钻孔速度20xx.10.22验证情况：由于现场人员在操作机械时不考虑土层情况，按匀速进行钻孔，常造成施工现场断电，极易造成断桩。

断电停工及土质情况照片

结论：要因！制表人：制表日期：20xx年10年23日要因确认十一：不根据土质情况调节钻孔速度附表3-14要因确认十二：未调节钻机垂直度

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间现场调查是否调节钻机垂直度已调节钻机垂直度20xx.10.22验证情况：现场施工时，经常忽略钻机垂直度的调节工作，造成护坡桩打斜。

桩垂直度偏差照片

结论：要因！制表人：制表日期：20xx年10年22日要因确认十二：未调节钻机垂直度附表3-15要因确认十三：现有施工做法无法应对现场情况

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间现场调查是否根据土质情况调节钻孔速度已根据土质情况调节钻孔速度20xx.10.22验证情况：由于现场人员在操作机械时不考虑土层情况，按匀速进行钻孔，常造成施工现场断电，极易造成断桩。

断电停工及土质情况照片

结论：要因！制表人：2制表日期：20xx年10年23日要因确认十三：现有施工做法无法应对现场情况附表3-16要因确认十四：护坡桩支护范围内有较厚砂层

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间现场调查钢筋下笼时是否达到设计深度钢筋下笼时达到设计深度220xx.10.21验证情况：

由于护坡桩支护范围内有较厚砂层，常造成护坡桩塌孔，造成钢筋下笼时未达到设计深度。

结论：非要因制表人：2制表日期：20xx年10年21日要因确认十四：护坡桩支护范围内有较厚砂层

附表3-17要因确认十五：地勘单位钻心取点数量不足

确认方法确认内容确认标准责任人确认时间资料审查地勘单位钻心取点数量是否满足要求地勘单位钻心取点数量满足要求20xx.10.20验证情况：

地勘单位钻心取点数量满足规范要求，且现场情况与地勘报告相符。

结论：非要因制表人：制表日期：20xx年10年20日要因确认十五：地勘单位钻心取点数量不足附表3-18地质勘察报告各土层主要技术参数表及岩土工程勘察钻孔平面布置图根据上述表格进行整理，要因一共是5条，分别是“未根据土层情况调整工艺顺序”、“不根据土质情况调节钻孔速度”、“未调节钻机垂直度”、“现有施工做法无法应对现场情况”和“护坡桩支护范围内有较厚砂层”。序号要因提出对策对策分析比较对策确定对策1未根据土层情况调整工艺顺序遇到饱和粉土或砂土层时直接灌注混凝土后提钻可一次成活对策一比对策二施工时间短，对钻机寿命影响小√重复空转提钻进行清孔需多次提钻减少施工机具寿命2不根据土质情况调节钻孔速度根据土质情况相应调节钻孔速度仅需对工人进行教育并进行现场指导对策一比对策二减少施工投入，更易实施√改为水下灌注桩施工工艺需修改施工工艺，并更改施工机械3未调节钻机垂直度采用套筒定位措施定位准确但增大施工投入对策二比对策一更便于施工钻机就位后调直钻机检查合格后方进行成孔作业满足规范要求需要加强过程控制√4现有施工做法无法应对现场情况对于地下有钢绞线部位采用人工挖孔作业难度大，施工工期长，属于有限空间对策一安全隐患大，对策二经济合理又可有效避免钢绞线，对策三并未排除施工过程隐患，同时影像基坑安全对于地下有钢绞线部位采用双排微型桩编制专项方案，组织专家论证√对于地下有钢绞线部位多次进行试钻并调整灌注桩位置影响护坡整体安全性5护坡桩支护范围内有较厚砂层边提桩边进行混凝土浇筑对工人进行培训教育对策一比对策二更加经济合理√采用水下灌注桩工艺进行施工更改施工工艺，需进行泥浆护壁

对策评价选择表附表3-19制表人：制表日期：20xx年10年26日针对这五条要因，我们分条对可选择方案进行了对比及优化，并绘制了对策评价选择表，见表3-19。

7.制定对策根据对策评价选择表，经过小组成员多次讨论、比较，最后制定了对策措施表，见表3-20。对策措施表附表3-20制表人：

制表日期：20xx年10年28日序号主要原因对策目标措施地点时间责任人WhatWhyHowWhereWhenWho1未根据土层情况调整工艺顺序遇到饱和粉土或砂土层时直接灌注混凝土后提钻保证成孔过程不出现塌孔合格率达95%以上对地勘报告进行深入分析，并将分析结果标注在护坡桩施工图上；根据图纸对工人进行教育，并加强现场旁站办公室B坑及A坑西侧、北侧13.10.15～13.10.1722不根据土质情况调节钻孔速度根据土质情况相应调节钻孔速度施工中钻孔机桩头不产生断裂合格率达95%以上调节钻孔速度，匀速进行下钻；施工现场13.10.15～13.10.1923未调节钻机垂直度钻机就位后调直钻机检查合格后方进行成孔作业保证钻机垂直度偏差在1cm之内合格率达95%以上规范施工工艺流程，将操作工艺做易懂流程图表张贴于现场，加大旁站力度施工现场13.10.15～13.10.194现有施工做法无法应对现场情况对于地下有钢绞线部位采用双排微型桩完全避开地下钢绞线影响，微型桩施工质量合格率100%编制微型桩专项施工方案组织5名专家库专家进行专家论证会议室13.10.15～13.11.21王

智王

磊5护坡桩支护范围内有较厚砂层边提桩边进行混凝土浇筑保证在较厚砂层中的护坡桩成孔过程不出现塌孔合格率在95%以上对地勘报告进行深入分析，并将分析结果标注在护坡桩施工图上；根据这些部位制定专项处理措施办公室施工现场13.10.15～13.10.26四、实施（Do）实施一：未根据土层情况调整工艺顺序（由、2负责实施）组织技术部全体人员并邀请地勘设计单位人员到场，对地质勘查报告进行深入研究，将所有在护坡桩施工范围内出现的饱和粉土或砂土全部在图纸上进行标注（包括所处土层深度以及轴线），并根据护坡桩桩号进行分类，将需要调整施工工艺的桩号告知护坡桩施工队全体人员。对于所有需要调整施工工艺的灌注桩，先压灌混凝土，而不预先提钻。即提钻的同时浇筑混凝土，在缓慢提钻的同时将混凝土浇筑到钻孔机桩头下部，钻头完全提出后，混凝土也应全部浇筑完成。实施效果：采用此种方式进行施工后，所有灌注桩锚固均达到设计标高要求，说明措施有效率达100%。饱和性粉土及砂土层分布图图4-1

施工告知书

图4-2绘制人：绘制日期：20xx年10月29日

编制人：编制日期：20xx年10月29日实施二：不根据土质情况调节钻孔速度（由2负责实施）由于钻孔过快会造成打桩机本身电机过热，使得打桩机停止工作甚至产生了断桩情况，造成了施工停顿，且处理断头工作很难开展，同时也会造成施工现场临时断电，影响整体施工周期，经查阅相关方案及交底，此项措施均有列入，只是现场工人操作时没能按照要求进行施工，经过开会研讨对策，任命2专项监督此步工作，要求班组长在开班前必须多次强调钻孔时应均匀缓速进行下钻，施工过程实现全面管控。实施效果：虽降低钻孔速度会增加成孔时间，但是由于此项措施的实施，使得现场再无出现断桩及临时用电中断的情况，减少了施工过程中的返工情况，一次成孔率得到了有效提升！正常地质情况下（无饱和粉土或砂土层时），施工一次成孔率达到100%！实施三：未调节钻机垂直度（由、负责实施）根据现场实际情况，我们发现施工现场在钻机就位后直接进行成孔作业，并未进行调直钻机的工序，这样的做法也直接造成成孔垂直度偏差大于1cm！严重减低了一次成孔率！由此小组成员制定了如下附图4-3的施工流程图，并张贴在施工现场作业面的显著位置，并由机械员以及工程部长在现场轮流旁站此项工序。制图人：制图日期：20xx年10月30日护坡桩流程图图4-3实施三：未调节钻机垂直度（由、负责实施）实施效果：经过明确施工作业的正确流程和加大旁站力度，垂直度偏差基本控制在1cm之内！由于地下局部有原有构造物，尚有局部成孔位置有些许偏差过大，但一次合格率也已达到95%以上。制图人：制图日期：20xx年10月30日施工过程发现原有地下构造物图：4-4

原因分析未考虑

原有地下构造物实施四：现有施工做法无法应对现场情况（由王智、王磊负责实施）

根据现场实际情况，在2014年10月4日施工时，桩头由于触碰到拟建建筑物南侧的马兰集团总部原有护坡桩结构中的钢绞线，造成桩头无法进行回转，迫不得已钻机钻头部位头两个钻桩杆进行隔断处理，原有地下构造物中的钢绞线由于无法寻找到原有护坡图纸，我QC小组进行内部讨论，决定将此部位护坡形式由原设计的钢筋混凝土灌注桩改为双排微型桩的施工工艺，组织分包方对此部位编制专项的施工方案，同时提出人工挖孔桩的施工方案，经过甲方、监理方、以及专家库专家共同讨论，最终确定双排微型桩的施工方案对于施工工期、施工安全以及施工成本控制为最有利方案，由此52号至21号护坡桩改为双排微型桩做法。微型桩方案微型桩方案专家论证意见2-2剖面采用双排微型桩加八道预应力锚索方案总体安全可靠！实施四：现有施工做法无法应对现场情况（由王智、王磊负责实施）实施效果：按照改良后的施工方案，对马兰集团总部范围内的护坡采用双排微型桩，此部位达到了100%的一次成孔率，成功避开了地下钢绞线的影响，施工方案的及时修改得到了甲方所领导的一致好评！双排微型桩施工完成照片图：4-5拍摄人：拍摄日期：2014年2月16日实施五：护坡桩支护范围内有较厚砂层（由赵辉、负责实施）

由于施工现场未预见到较厚砂层对混凝土灌注桩的施工影响，造成局部塌孔，使得灌注桩无法达到设计的锚固长度（已经施工完成部位已采取增加预应力锚杆的巩固措施），降低了一次成孔合格率。QC小组组员赵辉和将地勘报告重新进行核查，对所有护坡桩锚固范围内有1.5m以上砂层的部位标记于图纸之上，并组织了专项技术培训，将标记好的图纸下发施工班组，并在班前教育上多次强调按照提桩的同时浇筑混凝土的施工工艺进行施工的思路。实施效果：经过现场实践，此项做法确实有效的解决了砂层坍塌使得锚固长度达不到设计方案要求的情况，大大缩短了施工工期，有效的提高了一次成功合格率，按此项做法实施后，合格率提高的了98%！五、效果检查（Check）

20xx年12月27日，本工程的混凝土灌注桩+双排微型桩+止水帷幕已全部施工完成，期间我们对所施工215个护坡桩（包括73个微型桩）进行了全数检查，共检查142×6+73×3=1071个点，缺陷点20个，护坡桩施工质量合格率达到了96.3%！我们又对这些质量问题进行了汇总，并绘制了排列图：制表人：制表时间；20xx年12月27日序号项目频数（点）累计频数频率（%）累计频率1护坡桩一次成孔率4420%20%2钢筋笼绑扎主筋错位4820%40%3成桩桩径偏差31115%55%4成桩水平方向偏差21310%65%5混凝土施工质量51825%90%6其他22010%100%合计20100%

微型桩成孔质量问题缺陷统计表附表5-1

微型桩成孔质量问题缺陷统计表附表5-2制表人：制表时间；20xx年12月27日五、效果检查（Check）

20xx年12月27日，本工程的混凝土灌注桩+双排微型桩+止水帷幕已全部施工完成，期间我们对所施工215个护坡桩（包括73个微型桩）进行了全数检查，共检查142×6+73×3=1071个点，缺陷点20个，护坡桩施工质量合格率达到了96.3%！我们又对这些质量问题进行了汇总，并绘制了排列图：

护坡桩质量问题缺陷统计表（活动后）附表5-2制表人：制表时间；20xx年12月27日制图人：

制表时间：20xx年10月15日护坡桩质量缺陷排列图（活动后）

附图5-3

经过QC小组成员的共同努力，我们成功的确保了微型桩的施工，从最初的合格率为90.91%，到最后的合格率为96.27%，达到预定的目标值，不仅缩短了施工工期，经过QC小组活动后改良的护坡施工质量得到了甲方和监理方的一致好评，截止至日前，护坡桩各项沉降、位移监测数据均变化稳定，施工安全得到了有效保证！90.91%96.27%QC小组活动前后护坡桩合格率对比表附表5-4