提高复杂地质SMW桩成桩合格率

提高复杂地质SMW桩成桩合格率

一、工程概况

汽车电子和照明研发中心项目位于江苏省常州市新北区汉江路以南、秦岭路以西。项目用地面积23014㎡，总建筑面积为100501.73㎡，其中地上建筑面积67154.73㎡，地下建筑面积33347㎡，由四栋地上十层的主楼（1#、2#、3#、4#楼)、连接主楼的三层裙房及地下二层的地下室组成。

基坑围护形式：基坑采用型钢水泥土搅拌墙作为围护结构，普遍区域型钢采用插二隔一布置，北侧区域采用密插型布置，其中东南角及西南角邻近变电间区域采用密插型钢水泥土搅拌墙作为围护结构。型钢水泥土搅拌墙采用Φ850@600三轴水泥土搅拌桩，型钢采用H700X300X13X24，钢材强度等级均为Q235B。

制图人：何蔚鹏 日期2018年11月28日

图1 基坑围护平面布置图

二、小组概况

表1 QC小组简介表

汽车电子和照明研发中心项目部小组名称 QC小组 提高复杂地质SMW工法桩成桩合格率 每周活动两次 95% CSCEC8Z-SH-201806 小组成立日期 2018年11月25日 课题名称 课题类型 攻关型 活动频数 出勤率 小组注册号 序号 活动次数 接受教育时间 成果注册号 16次 32学时 CSCEC8Z-SH-201806-O4 姓名 性别 年龄 文化程度 项目职务 小组任职 QC小组分工 组长 副组长 副组长 副组长 副组长 总体协调、指挥 方案实施指挥协调 现场管理 实施效果检查 安全、机械管理 现场实施及技术统计 现场实施 现场实施 现场实施 现场实施 组员 组员 组员 组员 组员 制表人：何蔚鹏 日期：2018年11月28日 三、选题理由

1、本工程是江苏省重点创优工程，工程质量目标为确保“金龙杯”、“扬子杯”优质工程。本工程共设置工法桩449幅，项目工期紧、施工面积大，基坑围护工程质量控制任务重。

2、本工程西侧基坑边线到用地红线距离为2.9米，红线外为普利司通流体技术公司；南侧紧邻河道，东西两侧均有变压器；东侧基坑边线距离围墙距离为10.5米，围墙外有电视塔；北侧基坑边线距离围墙距离为9.2米，围墙外为汉江路主干道。因此，对周边建筑物道路的保护工作十分重要，尤其是开挖过程可能引起基坑周边建筑物、管线及道路的下沉、

开裂。

3、根据地质勘察报告，本工程场地地质条件复杂，三轴水泥土搅拌桩容易离散，施工难度大。

表2 基坑土质参数表

直剪（固结快剪） 层号 岩土名称 天然重度(kN/ m³) Ccq（kPa） ① ③2 ③3 ⑤1 ⑤2 填土 黏土 粉质黏土 粉砂夹粉土 粉砂 19.6 20.0 19.4 19.1 19.4 15* 51 27 6 4 Φcq（度） 10* 15 16 31 37 制表人：何蔚鹏 日期：2018年11月28日 结论：基于以上三点理由我们选择“提高复杂地质SMW桩成桩合格率”作为本次活动的课题。 四、现状调查

2018年11月25日，由项目经理带领小组成员对正在施工中的常州世贸工程工法桩施工质量进行了调查和采集数据工作，依据《型钢水泥土搅拌墙技术规程》（JGJ/T 199-2010）中泥土搅拌桩成桩质量检验标准，对工法桩现场施工质量进行实测实量，共抽查点数360点，质量问题出现频数达54处，合格率为85%。

表3 工法桩成桩质量调查表

序号 1 2 3 4 5 6 检查项目 型钢平面位置（mm） 搅拌桩体强度 型钢底标高（mm） 桩位偏差（mm） 型钢垂直度 桩径（mm） 合计 允许偏差 50（平行于基坑方向） ≥1.2MPa ±50 50 ≤1/100 ±10 检查数 60 60 60 60 60 60 360 合格数 42 43 54 54 56 57 306 合格率 70.0% 71.7% 90.0% 90.0% 93.3% 95.0% 85.0% 制表人：何蔚鹏 日期：2018年11月28日 QC小组将54个出现质量问题点进行汇总，归纳整理，形成了频数统计表和排列图：

表4 工法桩成桩质量问题频数统计表

序号 1 2 3 4 5 项目 型钢平面位置 搅拌桩体强度 型钢底标高 桩位偏差 其他（型钢垂直度、桩径） 合计 频数 21 18 5 6 4 54 累计频数 21 39 44 50 54 / 频率（%） 38.9 33.3 9.3 11.1 7.4 100 累计频率（%） 38.9 72.2 81.5 92.6 100 / 制表人：何蔚鹏 日期：2018年11月28日

制图人：何蔚鹏 日期2018年11月28日

图2 工法桩成桩质量问题排列图

结论：从图表中可以看出，影响工法桩成桩质量的主要问题症结是型钢平面位置偏差和搅拌桩体强度偏差，占总频数的72.2%。 五、目标确定

根据现场调查所获得的数据结合项目部自身实际以及相关国家、行业规范，确定本次活动的目标为：确保工法桩成桩质量合格率达到95%以上。

SMW工法桩质量合格率100%95%90%85%80%活动前目标值 制图人：何蔚鹏 日期2018年11月28日

图3 合格率柱状图

95% 85% 目标依据：根据“少数关键、多数次要”原则，我们可以通过控制型钢平面位置偏差和搅拌桩体强度偏差这两个主要问题，达到提高工法桩成桩质量的目的。 六、原因分析

根据现状调查所得出的主要问题，QC小组采用“头脑风暴法”进行了原因分析，并绘制了关联图。

制图人：刘海栋 日期：2018年12月8日

图4 工法桩成桩质量主要问题关联图

七、要因确认

根据分析出的末端因素，我们进一步分解分析确认，如下表：

表5 要因确认计划表

序号 末端因素 确认内容 确认方法 确认标准 负责人 完成时间

1 缺少技术培训 是否进行岗前培训，对工艺及施工要点了解情况如何 进场材料是否严格检查 是否缺少必要的机械设备 是否按规定采用测量仪器定位桩位 所有进场材料均能提供通过检查的证据 机械设备能满足施工要求的证据 抽查桩位定位精确度≥90% 对于桩底深度以上2～现场调查 考核合格率100% 何蔚鹏 2018.12.8 2 材料进场验收不合格 机械设备配置不齐全 定位措施不当 现场调查 张龙 2018.12.8 3 现场调查 郭博琛 田永畔 2018.12.8 4 现场调查 2018.12.8 5 底部未重复搅拌 检查底部是否重复搅拌 现场调查 3米范围提升1～2次，重复搅拌注浆,停留1分钟左右，提升速度减慢。 《型钢水泥土搅拌墙技赵绍柱 2018.12.8 6 专项施工方案不完善 施工过程是否存在违规现象 调查分析 术规程》（JGJ/T 199-2010） 检查月度考评记录，合格率100% 刘海栋 2018.12.8 7 施工监管不到位 测量仪器精度不准确 现场监管是否到位 现场调查 田永畔 王责雅 2018.12.8 8 测量仪器精度是否满足要求 调查分析 测量仪器是否定期校验 2018.12.8 制表人：何蔚鹏 日期：2018年12月8日 要因确认一：缺少技术培训

工人在施工前，项目部均组织了岗前培训和质量安全技术交底，有培训交底记录。小组组织专门针对工法桩施工技术要点的问卷进行考核。考核人数14人，考核成绩合格为80分，考核成绩80分到90分的6人，90分以上8人，合格率100%。

表6 考核结果统计表

考核结果 90以上 80-90 80以下 班组（共14人） 8 6 0 制表人：何蔚鹏 日期：2018年12月8日 100 合格率（%）

图5 工人培训交底

根据调查结果，此非要因。

要因确认二：材料进场验收不合格

调查进场材料：项目部依据公司下发的《合格供应商名录》选择材料供应商，每批次材料进场都有相应的材料验收记录，抽查进场材料质量发现，所有材料质量、型号均符合规范要求。对需要进行复检的材料进行取样检测。

制图人：何蔚鹏 日期：2018年12月8日

图6 材料堆放及质量证明书

根据调查结果，此非要因。

要因确认三：机械设备配置不齐全

根据本工程及设计工程量，计划投入一台DKZ850-2型三轴搅拌钻机、一台履带吊，施工顺序由基坑西侧中段沿基坑逆时针施工。满足施工要求。

制图人：何蔚鹏 日期：2018年12月8日

图7 施工进度计划

根据调查结果，此非要因。

要因确认四：定位措施不当

小组成员对现场施工的SMW工法桩进行检查，发现工人在型钢下插过程中，未按要求设置型钢导轨及定位架，事后小组成员施工的型钢平面位置偏差率进行对比分析如下表，合格率仅为75%，低于规范>90%合格的要求，已严重影响到工法桩施工质量。

表7 桩位检查表

序号 1 2 3 桩机型号 抽查数量 合格数量 合格率 DKZ850-2 20 15 75% 制表人：何蔚鹏 日期：2018年12月8日 根据调查结果，此为要因。 要因确认五：底部未重复搅拌

本工程土性为砂土地质，底部如果未采取重复搅拌，容易造成离散；对工程前试桩进行取芯检测，发现其中一幅底部未进行重复搅拌存在离散现象。

制图人：何蔚鹏 日期：2018年12月8日

图8 取芯预样品

根据调查结果，此为要因。

要因确认六：专项施工方案不完善

通过对施工方案的仔细检查，方案内容完整，符合编制要求，并对围护桩施工过程中的异常情况针对性地编制了措施，详细考虑了施工不利条件下的应对措施。

制图人：何蔚鹏 日期：2018年12月8日

图9 SMW工法桩施工方案

根据调查结果，此非要因。 要因确认七：施工监管不到位

经调查，项目部对管理人员，每月进行考评，考评结果做为年底岗位定级参考，未发现有在工作上有消极怠工、不负责任的现象出现，考评结果全部优良，合格率100%。

制图人：何蔚鹏 日期：2018年12月8日

图10 月度考核记录

根据调查结果，此非要因。

要因确认八：测量仪器精度不准确

小组检查项目部测量仪器：经纬仪、全站仪、精密水准仪等的测量仪器保养记录完整均在检定有效期内，状况良好使用正常。

表8 测量仪器登记表

序号 1 2 仪器名称 全站仪 水准仪 型号 ZT20R DSZ3 检测日期 2018年3月6日 2018年3月6日 有效日期 2019年3月5日 2019年3月5日

制表人：何蔚鹏 日期：2018年12月8日

图11 校准证书

根据调查结果，此非要因。

通过以上对8条末端因素的逐一调查分析，我们确定了其中两个末端因素为要因： 1、定位措施不当； 2、底部未重复搅拌。 八、制定对策

针对确定的要因，我们小组集思广益，制定了以下对策：

表9 对策表

序号 要因 对策 设置定位型钢及钢管导向架 目标 型钢平面位置合格率≥90% 措施 1、设置定位型钢； 2、设置定距框导向架 施工现场 地点 时间 2018年12月20日 田永畔 责任人 1 定位措施不当 王责雅 1、对于桩底深度以上2～3米范围提升1～2次，重复搅拌注底部未2 重复搅拌 芯样完整， 加强监测，做好记录 水泥土搅拌纹理清晰，呈柱状 浆；在底部停留1分钟左右，提升速度减慢。 2、对搅拌下沉速度、提升速度、搅拌时间、复搅范围等加强监控，做好记录。 施工现场 2018年12月20日 崔志强 赵绍柱 制表人：何蔚鹏 日期：2018年12月8日 九、对策实施

要因一：定位措施不当应对措施实施情况

实施一：设置定位型钢

在平行沟槽方向放置型钢导轨，型钢规格为H700X300X13X24，长度12m，控制线引至型钢导轨上，以型钢导轨标记做为定位标记。

导轨

制图人：何蔚鹏 日期2018年12月8日

图12 导轨示意图

实施小结：通过采取型钢导轨，在型钢导轨上做出定位标记，能够准确进行定位，经现场对型钢导轨上标记位置进行复核，定位准确率为100%。

实施二：设置定距框导向架

在平行沟槽方向放置的导轨上放置定位架，必要时用螺栓固定牢固。

定位架

制图人：何蔚鹏 日期2018年12月8日

图13 定位架示意图

制图人：何蔚鹏 日期2018年12月12日

图14 现场操作

实施小结：通过采取型钢导轨及定位架，提高了工作效率，保证了型钢插入的准确性。小组成员对型钢平面位置偏差进行检查，总共抽查175根型钢，不合格6根，合格率为96.6%。统计结果如下：

表10 型钢平面位置调查表

型钢平面位置允许偏差(mm) 型钢数量 平行基坑边线允许偏差 175 50 垂直基坑边线允许偏差 10 169 6 96.6 合格数量 不合格数量 合格率（%） 制表人：何蔚鹏 日期：2018年12月30日 要因二：底部未重复搅拌应对措施实施情况 实施一：对于桩底深度以上2～3米范围提升1～2次，重复搅拌注浆 为了保证水泥土搅拌桩中水泥搅拌均匀及水泥土强度指标，在施工中根据地层条件，严格控制搅拌钻机下沉速度和提升速度，确保搅拌时间。施工采用一次往返搅拌成桩，搅拌桩机沿导向架边搅拌边喷浆切土下沉，下沉速度（＜1.0m/min），随时观察设备运行及地层变化情况，边搅拌、边下沉，使水泥浆和原地基土充分拌和，通过观测钻杆上桩长标记，待达到桩底设计标高，停止钻进。 对于桩底深度以上2～3米范围提升1～2次，重复搅拌，在水泥搅拌桩底部分重复搅拌注浆,停留1分钟左右，提升速度减慢，边搅拌边边喷浆提升提升速度（＜2.0m/min）至自然地面。

实施小结：小组成员对工法桩施工过程进行监督检查，下沉速度、提升速度、浆液流量、水泥比重等全部复核方案及规范要求，桩底注浆停留大于1分钟，并在桩底2～3米范围进行复搅，符合方案要求。

实施二：加强监测，做好记录

在实施过程中针对搅拌下沉速度、提升速度、搅拌时间、复搅范围等加强监控，做好记录，确保严格按照方案要求实施。

实施小结：小组成员对35组工法桩水泥土试块进行28天无侧限抗压强度报告进行汇总，合格率100%，符合设计要求，达到目标值。

表11 搅拌桩桩身强度调查表

试块数量 35组 试块强度等级（MPa） 1.0 平均值（MPa） 1.12 合格数量 35 不合格数量 0 合格率（%） 100

制表人：何蔚鹏 日期：2019年1月25日 十、效果检查

（一）目标完成情况

2019年1月15日，小组成员对工法桩施工质量全面检查并对各检验项目进行汇总，共检查900点，其中合格点867个，不合格点33个，合格率96.3％，因此顺利完成课题目标。

表12 工法桩成桩质量调查表

序号 1 2 3 4 5 6 检查项目 型钢平面位置（mm） 搅拌桩体强度 桩位偏差（mm） 型钢底标高（mm） 型钢垂直度 桩径（mm） 合计 允许偏差 50（平行于基坑方向） ≥1.2MPa 50 ±50 ≤1/100 ±10 检查数 150 150 150 150 150 150 900 合格数 140 146 141 144 146 150 867 合格率（%） 93.3 97.3 94.0 96.0 97.3 100 96.3 制表人：何蔚鹏 日期：2019年2月1日

制图人：何蔚鹏 日期：2019年2月1

日

图15 活动后柱状效果图

图16 现场监理验收图

（二）经济效益

项目部由于采用了此方法，工法桩工期较计划提前5天完成。1台钻机，配5个工人、1台汽车吊， 工人平均工日价为280元，管理费日开销1万元，三轴钻机台班费14500元／天，汽车吊台班费2000元／天，QC小组活动费用1万元，总共可为项目部节省支出280×5×5＋10000×5＋14500×5＋2000×5－10000=129500元。

图17 公司效益确认文件

（三）无形效益

本项目是我公司在常州施工的一个重要的形象工程。工法桩施工的高质量为工程创优打下了坚实的基础，展现了我司的技术管理水平，得到了业主和政府部门的高度评价，为我司赢得良好的声誉，创造了极大的社会效益。

图18 业主表扬信

十一、巩固措施

通过本次活动，我们积累了一笔宝贵的施工经验，为了巩固取得的经验，我们将该成果形成了公司《复杂地质SMW工法桩施工作业指导书》，目前已获得公司批准，并已向我司各项目部推广。同时，我们按照本次活动取得的技术经验在我公司另一新开工的工地进行了推广实施。检查发现工法桩质量合格率达到97%，取得了理想的效果。实施检查情况见下表：

图19 施工作业指导书推广文件 表13 工法桩成桩质量调查表

序号 1 2 3 4 5 6 检查项目 型钢平面位置（mm） 搅拌桩体强度 桩位偏差（mm） 型钢底标高（mm） 型钢垂直度 桩径（mm） 合计 允许偏差 50（平行于基坑方向） ≥1.2MPa 50 ±50 ≤1/100 ±10 检查数 100 100 100 100 100 100 600 合格数 95 100 95 95 98 99 582 合格率 95.00% 100.00% 95.00% 95.00% 98.00% 99.00% 97.00% 制表人：何蔚鹏 日期：2019年2月1日 十二、总结及今后打算

活动体会： 专业技术方面：通过QC小组活动的开展，小组成员掌握了工法桩质量控制的技术要点，为以后从事工法桩施工积累了成果经验。

现场管理方面：在整个活动过程中，小组活动严格按照PDCA循环程序进行，小组成员在QC活动策划、实施、检查等能力有了显著提高。

小组综合素质：我小组成员在创新意识、改进意识、个人能力、QC知识、解决问题能力等方面有了明显的改进和提升，为今后继续开展QC活动打下了坚实的基础。

今后，我们将继续发扬团队协作精神，开展各类QC活动，下一步，我们将围绕“装配式组合型钢支撑变形控制”开展技术攻关活动。

表14 自我评价表

序号 1 2 3 4 5 6 项目 工作热情干劲 团队精神 进取精神 改进意识 QC工具运用技巧 质量意识 活动前 4 3 3 2 3 4 活动后 5 4 4 4 5 5 制表人：何蔚鹏 日期：2019年2月28日