钻孔灌注桩质量控制QC课题

强化过程控制提高灌注桩优良品率天水成纪大道孙家坪大桥项目QC小组前言天水成纪大道孙家坪大桥位于天水市秦州区以南，全长305m，上跨籍河主河道和天北高速，南侧通过引道和羲皇大道平交，北侧通过匝道与成纪大道相连，大桥采用双向四车道I级标准设计，上部结构采用25m+4×35m+4×35m先简支后连续预应力空心板梁和小箱梁，下部结构采用摩擦钻孔灌注桩基础，门式框架墩，0#台为重力式桥台，9#台为轻型桥台。桥梁基础均为钻孔灌注桩基础，共有钻孔灌注桩69根，主要桩径有0.8m、1.0m、1.2m。其中1#墩、2#墩位于天北高速公路路基边坡上，调查发现，天北高速路基填筑均为松散的砂砾，3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#均位于藉河河漫滩或河道中，地质结构复杂。灌注桩基础施工过程可能会出现塌孔、缩径、钢筋笼上浮，导管堵塞等影响施工质量的现象。由于桩基工程施工在保证整个工程质量因素里面占有至关重要的地位，桩基的施工速度和施工质量将制约整个项目的施工总进度和工程运行的安全。为了工程施工顺利推进，防止在钻孔灌注桩施工过程中出现以上质量问题，确保整体工程质量，在项目部领导的牵头与带动下，特组建了钻孔灌注桩施工质量控制QC小组，选择“钻孔灌注桩施工质量控制”为活动课题，针对出现的问题，进行专门的现场调察、统计、分析与研究，及时发现问题，拿出切实有效的施工措施,提高桩基施工质量,为天水成纪大道孙家坪大桥工程施工赢得信誉，争创“飞天奖”。一、小组概况QC小组成员情况表单位：中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目经理部表1小组名称：钻孔灌注桩施工质量控制QC小组全组人数：13名课题名称：钻孔灌注桩施工质量控制小组类型：现场型成立时间：2012年7月10日登记时间：2012年7月12日QC小组成员姓名性别年龄工作职务技术职称文化程度工作单位备注林仰栋男58组长工程师本科中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部芮国荣男34副组长工程师本科中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部张国良男40副组长工程师大专中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部魏殿山男49副组长工程师大专中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部张俊禄男49组员工程师大专中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部孙浩男27组员助理工程师本科中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部白恒男29组员工程师大专中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部包永胜男49组员工程师大专中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部柳景文男25组员助理工程师本科中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部李宏太男23组员助理工程师本科中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部王俊男23组员助理工程师本科中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部张博男22组员质检本科中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部吴晨昕男21组员质检本科中铁二十局集团天水成纪大道孙家坪大桥工程项目部QC小组活动计划表表2天水成纪大道孙家坪大桥钻孔灌注桩施工质量控制2012年7月10日～2012年11月25日实施项目2012年6789101112选择课题★现状调查★确定目标★原因分析★制定对策★★实施对策★★★效果检查★★巩固措施★★今后课题★二、选题理由及选择课题天水成纪大道及防洪综合治理工程属于亚行贷款项目，质量要求标准高,为了保证施工质量，全面履约合同，项目部必须研究施工工艺，加强质量管理。钻孔灌注桩的施工工序繁杂，技术含量高，影响因素多。在施工过程中，容易出现桩位偏差大、孔底沉渣多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题，如果过程控制出现漏洞，势必影响工程施工质量和进度，而且会加大返工量，增加施工成本。业主质量目标和项目质量目标要求建设精品工程、争创飞天奖。为此项目部指定课题“强化过程控制提高灌注桩优良品率”开展活动，确保优质高效的履约合同。三、现状调查QC小组成立之后，项目领导高度重视，我们积极组织小组成员对已施工完成的钻孔灌注桩施工整体情况进行了调查，将出现的影响钻孔灌注桩成桩质量的问题进行了统计，本次共抽查了15个承台的120个钻孔桩，发现存在质量缺陷的有40个，钻孔桩优良率为66.67%，如表3所示：已施工的钻孔灌注桩调查统计表表3序号质量影响项目频数累计频数累计频率（%）1孔底沉渣超标111127.52钢笼制安不合格81947.53钢笼上浮62562.54堵管530755泥浆超标434856孔位偏差大236907孔斜偏差大238958桩身夹泥13997.59其他140100按照上表统计的数据，绘制出钻孔灌注桩施工质量缺陷影响因素的帕累托图（见图1）。孔底沉渣超标钢笼制安不合格钢筋笼上浮堵管泥浆超标空位偏差大孔斜偏差大桩身夹泥其它宁杭客专钻孔桩施工帕累托图（图1）根据帕累托图分析结果显示，影响钻孔灌注桩施工质量的主要因素有：孔底沉渣超标、钢筋笼制安不合格、钢筋笼上浮和堵管四个问题。小组人员在进行钻孔桩施工现场统计调查（图2）四、设定目标及可行性分析1、设定目标：根据合同文件要求和工程局质量目标要求，宁杭客运专线徐舍特大桥工程质量等级为优良，质量优良率要达到87.5℅，活动前水平与目标值对比（见图3）。2、可行性分析：活活动动前前8877..55%%6666..6677%%目目标标图4由帕累托图可知，孔底沉渣超标，钢筋笼制安不规范，钢筋笼上浮，堵管占质量缺陷因素的75%，经计算，如果能解决这4个问题，将能达到本次活动的目标{设定优良率为h，有h=(1-66.7%)*80%+66.7%=93.34%，已知93.34%87.5},所以从数据论证目标实现是可行性。E、小组人员对控制好宁杭客运专线钻孔灌注桩施工质量充满信心，一致认为，只要加强施工过程中的各个环节的控制，所定目标值的实现是可行的。五、原因分析2.原因分析课题选定后，根据现状调查及经过小组成员认真分析，运用因果分析树图，认为影响因素如下：组织保障因为课题的重要性引起了项目部和指挥部的高度重视，所以组织、资源有保障。能力保障小组成员综合素质较高，且都从事过多个工程的建设，有能力攻克存在问题活动意识由于组织的支持、鼓励和完善的激励机制，小组成员活动热情高统计分析从现状调查看，类似问题在类似工程施工中进行过处理，所以有经验基础目标可行活动资源、能力有保证，成员积极性高，有类似问题处理经验结论材料设备影响滑模砼施工原因分析拌合楼内熟练操作工少，新手较多，操作水平低人员减水剂品种选用不当及掺配比例不合理粉煤灰的掺和比例砂级配不合理现场质量控制人员缺乏经验砼泵操作人员不规范气温及砼温影响砼泵与泵管不匹配砼拌和楼计量器具未及时校准砼拌和人员经验不足方法环境材料（图5）（图6）孔底沉渣拌合楼内熟练操作工少，新手较多，操作水平低人员泥浆调配不合理现场质量控制人员缺乏经验二次清孔不够地下水丰富渗透量大泥浆泵功率小施工人员缺乏质量意识方法环境质控人员责任心不强钢筋笼制安不规范拌合楼内熟练操作工少，新手较多，操作水平低人员钢筋锈蚀电焊条选用不规范现场质量控制人员缺乏责任心施工工艺不合理钢筋加工场地简陋施工人员缺乏质量意识方法环境材料设备影响滑模砼施工原因分析拌合楼内熟练操作工少，新手较多，操作水平低人员减水剂品种选用不当及掺配比例不合理粉煤灰的掺和比例砂级配不合理现场质量控制人员缺乏经验砼泵操作人员不规范气温及砼温影响砼泵与泵管不匹配砼拌和楼计量器具未及时校准砼拌和人员经验不足方法环境材料施工便道不平整钢筋笼运输吊装不规范钻机失修生活不好有情绪泥浆池开挖较小（图7）（图8）为了尽量避免发生以上问题，针对主要四个缺陷进行了因果分析，并将图中钢筋笼上浮拌合楼内熟练操作工少，新手较多，操作水平低人员混凝土和易性差、坍落度小，凝固时间快泥浆不合格施工人员缺少基本知识，缺乏专业经验灌注速度不当气温及砼温影响施工人员缺乏质量意识方法环境材料设备影响滑模砼施工原因分析拌合楼内熟练操作工少，新手较多，操作水平低人员减水剂品种选用不当及掺配比例不合理粉煤灰的掺和比例砂级配不合理现场质量控制人员缺乏经验砼泵操作人员不规范气温及砼温影响砼泵与泵管不匹配砼拌和楼计量器具未及时校准砼拌和人员经验不足方法环境材料孔底沉渣没有清除干净堵管拌合楼内熟练操作工少，新手较多，操作水平低人员混凝土泵操作不规范混凝土和易性差现场质量控制人员缺乏经验混凝土灌注速度不当气温及砼温影响砼拌和楼计量器具未及时校准施工操作人员责任心不强方法环境材料砂石级配不合理设备影响滑模砼施工原因分析拌合楼内熟练操作工少，新手较多，操作水平低人员减水剂品种选用不当及掺配比例不合理粉煤灰的掺和比例砂级配不合理现场质量控制人员缺乏经验砼泵操作人员不规范气温及砼温影响砼泵与泵管不匹配砼拌和楼计量器具未及时校准砼拌和人员经验不足方法环境材料安装工艺不够合理的34各末端因素分析归类为22个因素，并对归类的22个末端因素分析，确定主要原因（如表4所示）：影响灌注桩质量因素分析及要因确认表4影响因素原因分析是否要因人施工人员缺乏质量意识，质控人员责任心不强施工人员缺乏质量意识和责任心，根本无法保证施工过程受控，必将极大的影响钻孔灌注桩施工质量。是施工人员缺少基本知识，缺乏专业经验缺乏钻孔桩施工的基本知识和施工经验导致无法准确掌握质量控制关键点是生活不好有情绪项目上坚持以人为本的管理理念，职工情绪高涨，没有过大影响否机钻机失修加强设备的维护保养，保证设备的完好率，可以避免对施工质量的影响否拌合楼未及时维修、保养、校准泥浆泵功率小更换大功率泥浆泵，能够满足泥浆正常循环要求否料电焊条选用不规范钢筋笼接头焊接要求采用J502焊条，可以满足施工质量要求否钢筋锈蚀原材料和半成品及时采取上盖下垫防雨通风措施，可以满足要求否泥浆质量不合格泥浆质量和混凝土和易性对灌注桩的灌注质量影响较大，必须合理及时调制泥浆，优化混凝土配合比设计是混凝土和易性差砂石级配不合理把好进货质量关，加强进货验收可以满足否方法孔底沉渣二次清孔不够二次清孔是混凝土灌注之前最为关键的一道工序，将直接影响灌注和成桩质量是钢筋制安不规范制作、吊装、运输不规范钢筋笼是钻孔桩的骨架，钢筋笼的制作安装质量对钻孔桩质量有直接影响借鉴类似项目工程施工经验，确定合理的施工工艺是施工工艺不合理钢筋笼上浮安装工艺不合理加强过程控制，主要是施工工艺问题，需认真摸索，成分分析，制定合理的施工工艺是灌注速度不当孔底沉渣清除不干净堵管混凝土泵操作不规范施工操作人员缺乏施工经验，需要加强技术和质量意识培训否灌注速度不当环境地下水丰富，渗透量大地下水对泥浆指标控制，水下混凝土灌注会产生一定的影响，但影响不大否施工便道不平整，钢筋加工场地简陋便道的平整和场地的规划对钢筋的加工制作运输安装起到不可忽视的影响是气温及混凝土温度影响环境气温和混凝土水化热对混凝土的和易性、坍落度有一定的影响，及时根据现场情况采取调控措施可以满足施工质量要求。否小组对造成灌注桩质量问题的影响因素通过表5的分析，确定主要因素为以下7个：1.施工人员缺乏质量意识，质控人员责任心不强；2.施工人员缺少基本知识，缺乏专业施工经验；3.混凝土和易性差，泥浆质量不合格；4.二次清孔不够；5.钢筋制作、运输、安装不规范，施工工艺不合理；6.水下砼浇筑过程控制不严，钢筋笼安装工艺不合理；7.施工便道不平整，钢筋加工场地简陋。六、制定措施针对上述影响因素，经过现状及影响因素的分析，为保证灌注桩施工质量，通过小组成员对参考资料的分析和技术交底会议讨论，找出了难点，抓住了重点，制定了严格有效的施工措施，具体详见表5。活动计划措施表表5七、对策实施实施一：面对现场施工人员缺乏质量意识，责任心不强的问题，项目部编制了《钻孔灌注桩质量控制实施办法》，《钻孔灌注桩质量控制奖罚细则》，首先对现场质量控制人员进行了专门的培训和学习。其次每周组织架子队人员进行一次质量交底会议，讲述和学习钻孔灌注桩施工质量控制内容，并在施工现场张挂序号