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QCQC活动成果提高钢管桩围护体系的整体施工效率半山田园综合体R22-07地块30班中学建设工程QC小组一、工程概况杭州市半山田园综合体R22-07地块30班中学建设工程工程位于青城路与牧歌路交叉口，由杭州市拱墅区教育局投资建设，杭州天和建设集团有限公司承建，总建筑面积约42703㎡，其中地上建筑面积为26553㎡。地下建筑面积为16150㎡、地下一层，地上五层。本工程基坑围护采用新型钢管桩支护施工工艺，相邻钢管桩之间采用工字钢连接，其中钢管桩采用φ630x14钢管、L80x50x8角钢经工业化加工成型，工字钢采用I45b型。基坑内部采用预应力型钢支撑。施工前将钢管桩及连接用工字钢进行编号，施工时按照编号的先后顺序打入土层。二、小组简介杭州市半山田园综合体R22-07地块30班中学建设工程工程QC小组成立于2017年3月，共有成员11人，由具有丰富QC活动经验的公司技术人员、现场管理人员、桩基班组长及桩基班作业人员组成，接受TQC教育均在48学时以上。围绕本课题的QC小组概况及人员组成情况见下表：QC小组简介表小组名称半山田园综合体R22-07地块30班中学建设工程QC小组小组企业注册号HZTH-17-003课题名称提高钢管桩围护体系的整体施工效率课题企业注册号THQC-01课题类型攻关型成立日期2017年3月20日活动时间2017.3.~2017.5活动次数24次小组成员平均受QC教育时间48学时出勤率95%序号姓名性别年龄文化程度职务职称小组职务1周允浩男37本科项目经理工程师组长2吴益强男38本科技术负责人高工副组长3王华男40本科工程部经理工程师组员QCQC活动成果4孙建杰男26本科技术员工程师组员5郑炼男32本科资料员助工组员6张锋男33本科施工员助工组员7郭永男45高中桩基班组长助工组员8郭帅男30本科桩基班组员技工组员制表人：郑炼日期：2017年3月20日三、选择课题1、：本工程主要包含整体地下停车库，上部主要是教学楼、食堂、宿舍、风雨操场等单体，地库整体完工为本工程进度控制的重要节点，而工程前期包括变压器增设、主要道口开设、绿化迁移等前期工作因种种因素导致滞后时间相对较多，而工程本身工期紧，业主要求高。因此，提高围护桩的整体施工效率将极大的有利于保障工程整体进度。2、钢管桩做为一种新型基坑支护方式，其施工工艺有很大的改良空间，施工效率也可以在原有的基础上有很大的提升空间。3、基坑围护施工效率的提高关系到后续土方开挖及整个地库施工的进度，从而影响整个工程的进度及最终效益。4、课题选择：鉴于以上原因，我们QC小组决定以“提高钢管桩围护的整体施工效率”作为QC课题开展活动，以便通过小组活动，在确保围护结构施工质量的前提下，尽可能加快工程施工进度，为后续土方开挖及基础施工的更快跟进奠定基础。四、现状调查介于本种新工艺以往可以借鉴的实际工程案例很少，因此，为确保该工艺实际在工程基坑围护施工时的效果，在正式进行围护钢管桩施工前，项目部在工程场地内进行了少量的钢管桩及连接用工字钢的施工尝试，通过试验，来确定影响围护钢管桩施工的各个因素。共计试验了30根钢管桩及连接工字钢，30根内支撑安拆，及30根支撑立柱桩，并对主要施工过程所用时间进行了记录：钢管桩施工时间:15、21、22、20、13、23、25、22、21、28、25、22、23、23、26、21、23、25、14、31、20、24、22、13、19、20、20、13、21、22（分钟）连接工字钢施工时间：23、24、12、21、25、14、23、13、22、24、24、27、12、25、21、12、21、12、24、22、24、14、22、18、13、18、12、23、20、13（分钟）QCQC活动成果工艺衔接时间：6、9、7、6、3、5、7、6、4、8、11、6、5、9、7、6、4、9、4、7、7、3、7、8、5、9、7、3、6、4（分钟）通过试验分析了影响钢管桩施工效率的不利因素如下：钢管桩的施工效率影响因素调查分析表制表人：郑炼日期：2017年3月28日根据调查表绘制如下排列图：绘图人:郑炼时间：2017年3月28日通过上图可知，影响钢管桩施工效率的原因主要是钢管桩插入时间偏长、连接工字钢插入时间偏长、工艺衔接时间偏长这三个原因，其累计频率为86.67%。因此解决这三个问题是保证钢管桩整体施工效率的关键所在。五、确定目标（1）数据统计分析：QC小组成员对试验的钢管桩及连接用工字钢施工时间统计后发现，钢管桩的最快施工时间约为13分钟，最慢施工时间为31分钟，样本极差R=Xmax-序号统计项目频数累计频数频率（%）累计频率（%）1钢管桩插入时间偏长252533.3333.332连接工字钢插入时间偏长204526.6760.003工艺衔接时间偏长206526.6786.674型钢内支撑安拆时间偏长4695.3392.005支撑立柱桩打设时间偏长3724.0096.006其他3754.00100.00QCQC活动成果Xmin=18;样本平均数即：平均施工时间约为1/n*∑xi=20.9分钟；样本标准偏差s=sqrt(((x1-x)^2+(x2-x)^2+.....(xn-x)^2)/n-1)=4.31连接用工字钢施工最快时间为12分钟，最慢为27分钟，样本极差R=Xmax-Xmin=15；样本平均数即：平均施工时间为1/n*∑xi=19.3分钟；样本标准偏差s=sqrt(((x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2)/n-1)=4.04桩机移位、吊装喂桩等施工工艺衔接时间最快为3分钟，最慢为11分钟，样本极差R=Xmax-Xmin=8；样本平均数即：平均时间为6.3分钟；样本标准偏差s=sqrt(((x1-x)^2+(x2-x)^2+.....(xn-x)^2)/n-1)=2.02整个施工的作业时间样本极差及样本标准偏差相对较大，离散性较大；单根钢管桩及连接用工字钢施工总的平均时间为20.9+19.3+6.3=46.5分钟；假设排除了影响各施工环节中导致工艺时间滞后的主要因素，按照钢管桩及连接用工字钢施工15分钟及中间的工艺衔接时间为5分钟进行计算分析，则施工效率可以提高到：单根钢管桩及连接用工字钢的施工平均时间为15+15+5=35分钟，施工时间缩短（1-35/46.5）=25%左右；施工效率可提高1/（1-25%）=33.3%左右。（2）确定目标根据上述的统计分析及项目部整体施工及管理水平，拟提高钢管桩围护体系的整体施工效率30%以上。六、原因分析针对影响钢管桩围护体系整体施工效率的三个关键问题，结合试验时的一些记录进行认真的分析并进行反复讨论后做出如下的系统图：QCQC活动成果绘制人：郑炼时间：2017年4月1日绘制人：郑炼绘制时间：2017年4月1日绘制人：郑炼绘制时间：2017年4月1日按照上述系统图中主因和问题的判断方法，找出了三关键问题的12个可能末端原因：1.地下障碍物影响2.标高控制调整3.垂直度控制调整4.钢管桩轴线调整5.桩锤操作工人工艺不娴熟6.部分企口焊接质量缺陷7.工字钢变形8.连接企口节点设计不合理9.暂无专门的施工机械10.机械故障11．钢管桩加工及焊接量较大12.型钢及钢管桩堆放不合理七、原因确认针对因素分析图中的12项末端因素，我们QC小组制定要因确认计划表，具体如表：要因确认计划表序号末端因素确认内容及标准确认方法负责人完成日期1地下障碍物影响参考本工程的地质勘察报告中的典型剖面图进行初步判断标准：钢管桩打设路径上无影响打设的块石类障碍物查看资料周允浩吴益强2017.4.2QCQC活动成果2标高控制调整根据围护设计图纸中钢管桩打设标高误差100mm；标准：不因标高超偏导致钢管桩重复起拔搭设而额外增加作业时间现场验证王华郭永2017.4.53垂直度控制调整根据围护设计图纸中钢管桩打设的垂直度误差不大于1/250；标准：不因垂直度超偏导致钢管桩重复起拔搭设而额外增加作业时间现场验证冯炳良孙建杰2017.4.54钢管桩轴线调整根据围护设计图纸中钢管桩打设的平面误差误差不大于±20mm；标准：不因轴线超偏导致钢管桩重复起拔搭设而额外增加作业时间现场验证郑炼吴益强2017.4.55桩锤操作工人工艺不娴熟检查钢管桩及连接用工字钢施工时的消耗时间标准：单根钢管桩及连接用工字钢的搭设时间应控制在15分钟左右，之间的工艺衔接时间控制在5分钟以内。现场验证郭永郭帅2017.4.106部分企口焊接质量缺陷检查焊接在钢管桩上面的连接企口，检查焊缝连续性、饱满度及企口空间位置标准：要求焊缝连续饱满，焊缝高度8mm，企口空间焊接的L80×50×8角钢不得有变形、扭曲等影响连接用工字钢插入的情况现场验证张锋2017.4.27工字钢变形检查工字钢变形情况，主要包括工字钢的弯曲情况及工字钢翼缘板的变形情况标准：不得有明显弯曲，工字钢翼缘板不得有翘脚、起边等情况。现场验证郭帅孙建杰2017.4.28连接企口节点设计不合理复核连接节点的构造原理标准：连接企口必须满足围护结构的挡土止水的要求，同时需要满足方便施工的要求查看资料现场验证周允浩吴益强2017.4.29暂无专门的施工机械施工前，对不同厂家不同类型的可操作机械进行对比，择优选择标准：满足钢管桩及连接用工字钢的快速起吊及施工对比分析周允浩吴益强2017.4.1510机械故障施工前对施工机械的配电线路、零部件完整情况等进行检查标准：不得“带病”作业现场验证郭永郭帅2017.4.511钢管桩加工及焊接量较大检查钢管桩焊接工作量及是否对钢管桩施工时间产生影响标准：原材料的加工不得影响钢管桩的有序施工现场验证郑炼吴益强2017.4.212型钢及钢管桩堆放不合理检查型钢及钢管桩的堆放是否合理标准：要求钢管桩及型钢的堆放应尽可能在吊车的作业半径现场验证张锋2017.4.3制表人：郑炼时间：2017年4月1日要因确认1：地下障碍物影响要因确认2：标高控制调整现场验证确认方法确认方法查看资料确认标准钢管桩打设路径上无影响打设的块石类障碍物确认时间2017.4.2确认人周允浩、吴益强确认内容1、查看本工程的地质勘察报告，对比勘察点位及围护桩施工位置，核对围护桩施工路径上的各土层信息；2、检查围护桩路径附近的勘探取芯的情况经查看土质勘察报告及勘探取芯的土层情况，围护桩施工路径上并未提示有块石类土层，因此不会对围护钢管桩及连接用工字钢施工产生影响。此外项目部也提前与设计沟通，当出现局部无法施工的障碍物时，及时报监理及设计沟通，必要时调整围护桩局部线路。确认结论非要因QCQC活动成果确认标准根据围护设计图纸中钢管桩打设标高误差100mm；不因标高超偏导致钢管桩重复起拔搭设而额外增加作业时间确认时间2017.4.5确认人王华、郭永确认内容1、插打速度按照“低、中、低”的速度，即：在钢管桩定位后采用低速施打，振动频率ω控制在60~80/s，确保钢管桩位置正确；中期采用中速施打，振动频率ω控制在100~120/s；最后阶段再切换到低速施打，确保桩体打入到指定深度。2、施工过程中已尽量按照正偏差要求控制，避免需要拔起调整而增加作业时间。实际试验打设过程中，标高控制基本在+50mm以内。确认结论非要因要因确认3：垂直度控制调整确认方法现场验证确认标准根据围护设计图纸中钢管桩打设的垂直度误差不大于1/250；标准：不因垂直度超偏导致钢管桩重复起拔搭设而额外增加作业时间确认时间2017.4.5确认人郭帅、孙建杰确认内容钢管桩打入过程中，以钢管桩的中心垂直的两个位置设置高精度经纬仪，在钢管桩打入过程中实时观测钢管桩的垂直度，当垂直度偏差较大时，及时通过对讲机通知桩锤操作工人进行调整，使得钢管桩的垂直度得到了很好的保证。确认结论非要因要因确认4：钢管桩轴线调整确认方法现场验证确认标准根据围护设计图纸中钢管桩打设的平面误差误差不大于±20mm；标准：不因轴线超偏导致钢管桩重复起拔搭设而额外增加作业时间确认时间2017.4.5确认人郑炼、吴益强确认内容1、本工程采用的钢管桩均为工厂化加工的成品桩，在钢管两侧对称设置L80