【QC】水泥土搅拌桩地基加固施工技术.doc

提高地基加固水泥土搅拌桩施工效果
QC成果报告

小组名称：琅岐（闽江佳园）安置房QC小组

中建海峡建设发展有限公司

目录
一、工程概况 3
二、小组简介 3
三、选题理由 4
四、现状调查 4
五、目标设定 5
六、原因分析 6
七、要因确认 7
八、制订对策 12
九、对策实施 12
十、效果检查 14
十一、效果巩固 16
十二、总结和下一步打算 16

一、工程概况
琅岐经济区C地块安置房（闽江佳园）项目位于马尾区琅岐镇红光村，由11栋9-18层住宅楼组成，基础为管桩、灌注桩组合基础。根据地勘报告，场地在底板标高以上基本都为流塑性淤泥地质，根据以往施工经验和附近项目的施工情况，这种地质在开挖过程中恐对管桩形成破坏。所以经设计出图对场地地质用水泥土搅拌桩进行加固，使搅拌桩对管桩形成保护，避免开挖过程中出现断桩情况，加固范围为承台以下3米左右至底板标高以上0.5米。
二、小组简介
1、小组概况
表1 小组概况表
小组名称
琅岐（闽江佳园）安置房QC小组
课题来源
自选课题
小组类型
现场型
课题名称
提高地基加固水泥土搅拌桩施工效果
成立时间
2014年12月1日
活动次数
20
活动时间
2014年12月—2015年3月
发布人
赵景涛
活动方式
通过现场调查以集中讨论的方式分析实施
制表人：林骁睿 制表时间：2014年12月10日
2、小组成员
表2 小组成员一览表
姓 名
职 务
职 称
职 责
小组分工
受QC教育
时间（h）
出勤率
（%）
汪维艺
项目经理
工程师
组长
组织决策
80
87.5
赵景涛
技术负责人
助理工程师
技术总负责
分析与方案制定成果报告编写
95
95
林光俤
生产经理
工程师
副组长
协调组长，对策实施
100
100
孟雁淞
施工员
助理工程师
组员
现场实施
100
100
雷丰登
施工员
助理工程师
组员
现场实施
100
100
吴生林
质检员
助理工程师
组员
质量检查
100
100
林骁睿
质检员
助理工程师
组员
质量检查
100
100
鲍梦玲
资料员
助理工程师
组员
资料收集
90
95
焦建军
试验主管
助理工程师
组员
现场实施
90
95
制表人：林骁睿 制表时间：2014年12月15日
3、小组活动统计
表3 QC小组活动统计表
序号
活动内容
次数
应出勤人数
出勤人数
出勤率(%)
1
课题研究
1
9
9
100
2
QC教育
2
20
19
95
3
原因分析
2
20
19
95
4
制定对策
2
20
19
95
5
组织实施
6
60
60
100
6
现场检查
6
50
50
100
7
效果评价
1
10
10
100
合 计
20
189
185
97.9
制表人：林骁睿 制表时间：2015年3月10日
三、选题理由
1、福州市大部分为闽江冲积淤泥地质，土方开挖过程中很可能对管桩形成破坏，摸索总结出一套成熟的施工工艺，才能确保地基加固的质量；
2、水泥土搅拌桩施工机械化程度高，针对施工技术难点进行改进，对提高搅拌桩成桩质量，降低工程造价是十分必要的；
3、通过开展QC小组攻关活动总结出一套标准化的施工工艺和施工方法，对其他项目也具有借鉴意义。
鉴于上述情况，我们决定以“开展QC活动，确保流塑性淤泥地层水泥土搅拌桩注浆地基加固质量”为课题开展QC小组攻关活动。
四、现状调查
2014年12月20日至2014年12月27日，项目QC小组重点进行了水泥土搅拌桩取芯检测，主要检测项目3项，检测点60个，合格点41个，合格率68.3 %，详见表4、表5。
表4 水泥土搅拌桩取芯及注浆加固地基承载力检测项目汇总表
序号
检 测 项 目
质 量 标 准
检测点
合格点
不合格点
1
芯样完整、均匀性
目测芯样完整、均匀
20
12
8
2
无侧限抗压强度
≥1.0MPa
20
14
6
3
注浆加固地基承载力
≥500 KPa
20
15
5
合 计

20
41
19
合格率
41÷60×100% = 68.3%
制表：林骁睿 制表时间：2014年12月10日
表5 不合格点数、频率统计表
序号
检 测 项 目
频 点 数
频率（%）
累计频率（%）
1
芯样完整、均匀性
8
42.1
42.1
2
无侧限抗压强度
6
31.6
73.7
3
注浆加固地基承载力
5
26.3
100
制表：林骁睿 制表时间：2014年12月10日

图1 影响因素排列图
由图1看出，水泥土搅拌桩桩体不完整、不均匀，桩体无侧限抗压强度及注浆加固地基承载力不满足设计要求是影响搅拌桩地基加固效果的主要因素。
五、目标设定
（一）确定目标
结合本工程质量目标及公司相关要求，加强搅拌桩的施工质量，确保地基加固效果，严格控制施工成本，并尽可能缩短工程施工工期，为项目部带来一定经济效益是本次活动的目标。
水泥土搅拌桩地基加固合格率68.3%
水泥土搅拌桩地基加固合格率达到90%以上
活动前
活动目标

图2 活动目标柱状图 制图人：林骁睿 2015年12月20日
（二）目标可行性分析
1、公司和业主对本工程都相当重视，从人力、物力和财力上都给于了大量的支持。
2、本QC小组成员具有较高的技术管理水平，有丰富的施工经验，质量意识强，工作认真负责。
3、根据现状调查情况，对设定目标我们进行了可行性论证，认为只需通过淤泥地层搅拌桩注浆工艺性试验，确定注浆水灰比、浆液扩散半径、注浆压力、注浆速度、注浆顺序、钻进速度和提升速度等技术参数及施工工艺，能够达到较好的注浆效果，确保地基加固质量，因此我们一致认为目标可行。
六、原因分析
针对影响流塑性淤泥地层搅拌桩注浆地基加固效果的主要因素，QC小组成员展开了深入的调查，从施工人员、材料、施工技术、施工工艺四个方面进行了分析讨论，并应用关联图进行分析说明，如图3所示：

桩长小于设计值
注浆压力达不到设计值

复搅次数及时间较少
注浆过程中发生堵管

钻孔深度未满足设计要求

施工人员质量意识差或操作水平低

未执行质量与考核挂钩

桩身不完整、不均匀；无侧限抗压强度及注浆加固地基承载力不满足设计要求

没有使用定量器具
技术交底不到位

施工人员缺少培训

注浆孔位发生偏差
施工放线偏差大

钻头无法匀速钻进及提升

技术复核不到位

测量工具误差大
施工工艺不正确

浆液水灰比偏差较大
施工地质条件复杂

图3 影响水泥土搅拌桩地基加固效果原因分析关联图
制图人：林骁睿 2015年12月20日
七、要因确认
根据关联图分析的原因，小组进行了要因确认。
（一）末端要因确认汇总
表6 要因确认计划表
序号
末端因素
确认方法
标 准
负责人
完成时间
1
未执行质量
考核与挂钩
查管理
资 料
有明确的质量奖惩措施及挂钩管理办法，并履行签字手续。
赵景涛
2014年12月1日
2
技术交底不到位
查技术
资 料
施工前对操作工人进行了专项技术交底，接受交底率95%
赵景涛
2014年12月1日
3
工人缺少技能培训
查培训
档 案
进场工人均进行了技能培训与考核，培训考核合格率达到95%以上。
吴生林
2014年12月20日
4
技术复核不到位
查资料
及现场
施测完毕后由专人进行了技术复核，并形成了记录 ，且报监理工程师进行了复验。
吴生林
2015年3月10日
5
测量工具误差大
查仪器校检合格证
仪器经过校检，有合格的效检证书并在有效使用期内。
焦建军
2015年3月10日
6
注浆孔位偏差大
现场调查
注浆孔位偏差控制在±50mm
雷丰登
2015年3月10日
7
注浆压力达不到设计值
现场调查
注浆压力大于0.3MPa
雷丰登
2015年3月10日
8
钻孔深度不满足设计要求
现场调查
钻孔深度较设计深度偏差控制在±100mm
雷丰登
2015年3月10日
9
注浆过程中发生堵管
现场调查
极大减少注浆施工堵管现象的发生
雷丰登
2015年3月10日
10
注料水灰比偏差较大
现场调查
浆料水灰比为1:0.7
孟雁淞
2015年3月10日
11
桩长小于设计值
现场调查
通过现场取芯，桩长均满足设计要求
孟雁淞
2015年3月10日
12
钻头无法匀速钻进及提升
现场调查
钻进速度0.8m/min,提升速度1.2m/min
孟雁淞
2015年3月10日
13
复搅次数及时间较少
现场调查
二搅二喷的施工工艺
孟雁淞
2015年3月10日
制表人:林骁睿 制表时间: 2015年3月10日
（二）末端要因逐个确认

确认方法
查管理资料
确认标准
有明确的质量奖惩措施及挂钩管理办法，并履行签字手续。
确认时间
2014年12月1日
确认人
赵景涛
确认内容
经对承包合同进行检查，对地基加固班组有明确的质量奖惩条款及挂钩考核管理办法。由此可知项目管理过程中严格执行质量挂钩与考核。因此该项因素完全满足标准要求。
确认结论
非要因
1、要因确认：未执行质量考核与挂钩 制表人：林骁睿 2014年12月1日

2、要因确认：技术交底不到位。 制表人：林骁睿 2014年12月1日
确认方法
查技术资料
确认标准
施工前对操作工人进行了专项技术交底，接受交底率95%
确认时间
2014年12月1日
确认人
赵景涛
确认内容
经小组成员对工程技术资料进行检查，发现从管理到施工，以及工艺流程、施工大样图等都按公司和项目部制定的制度做到了95%以上交底，并对每一环节都做好了认真记录。
从上述检查结果可知，项目部实行了技术交底，满足标准需求。
确认结论
非要因

3、要因确认：工人缺少技能培训 制表人：林骁睿 2015年12月20日
确认方法
查是否有培训档案记录，是否进行了考核，考核合格率是否能满足标准需求。
确认标准
进场工人均进行了技能培训与考核，培训考核合格率达到95%以上。
确认时间
2015年12月20日
确认人
吴生林
确认内容
经对现场12施工人员进行调查，其中有3人为学徒未接受过正式的技能培训，其余9人均为外聘工人，近两年内也均未接受过培训教育，该班组入场前项目部亦未进行相关培训教育，无培训档案和记录。
从上述检查结果可知，该项因素未能达到标准要求。
确认结论
要 因 ★

4、要因确认：技术复核不到位 制表人：林骁睿 2015年3月10日
确认方法
检查技术资料及现场调查
确认标准
施测完毕后由专人进行了技术复核，并形成了记录 ，且报监理工程师进行了复验。
确认时间
2014年12月20日
确认人
吴生林
确认内容
1、经检查技术资料“桩位复测记录”资料记录详实完整，报审签字齐全。
2、现场调查，各层施工放线完毕后均进行了三次复核，劳务班组长及施工员第一次复核，技术负责人及质检员进行第二次复核，监理工程进行第三次复核，如此层层复核消除了放线过程中的过大偏差，同时将放线误差大大消除，放线精准度达到90%。
从上述检查结果可知，该项因素达到了标准要求。
确认结论
非要因
5、要因确认：测量工具误差大 制表人：林骁睿 2015年3月10日
确认方法
查效检合格证及出场合格证
确认标准
仪器经过校检，有合格的效检证书并在有效使用期内。
确认时间
2014年12月20日
确认人
焦建军
确认内容
经检查现场有科力达KTS-442LLC全站仪一台、博飞DZS3-1垂直仪一台均有效检合格证，有效日期为2014年7月20日至2015年7月20日。现场其他丈量工具均有出场合格证。
从上述检查结果可知，该项因素达到了标准要求。

非要因

6、要因确认：注浆孔位偏差大 制表人：林骁睿 2015年3月10日
确认方法
现场调查
确认标准
桩位偏差控制在±50mm
确认时间
2014年12月20日
确认人
雷丰登
确认内容
经过对技术资料进行检查，现场有“水泥土搅拌桩地基加固施工方案”，要求注浆孔按设计图纸要求进行准确定位，其注浆孔位偏差控制在±50mm，且占注浆孔总量的92%以上，统计如下注浆孔位偏差分布图：

由桩位偏差分布图可以看出，桩位偏差范围在±5cm以内的比率占92.8%，孔位偏差超过±5cm的比率占7.2%，说明本工程施工很好的控制了孔位偏差，避免注浆出现大面积的注浆盲区，保证了注浆加固效果。
确认结论
非要因

7、要因确认：喷浆压力达不到设计值 制表人：林骁睿 2015年3月10日
确认方法
现场确认
确认标准
喷浆压力大于0.3MPa
确认时间
2014年12月20日
确认人
雷丰登
确认内容
小组人员对施工现场对注浆泵压力表定期检查，注浆压力大于0.3MPa
确认结论
非要因

8、要因确认：钻孔深度不满足设计要求 制表人：林骁睿 2015年3月10日
确认方法
现场调查
确认标准
钻进深度较设计深度偏差控制在±100mm
确认时间
2014年12月20日
确认人
雷丰登
确认内容
施工现场对搅拌桩钻进深度进行量测以便对钻进深度进行统计，如钻进深度统计图：

由注浆孔钻孔深度统计图可以看出，注浆孔深度偏差范围在±10cm以内的比率占94.6%，孔位偏差超过±10cm的比率占5.4%，说明本工程钻孔施工很好的控制了钻孔深度，保证了注浆加固深度和范围。
确认结论
非要因
9、要因确认：注浆过程中发生堵管 制表人：林骁睿 2015年3月10日
确认方法
现场调查
确认标准
极大减少注浆施工堵管现象的发生
确认时间
2014年12月20日
确认人
雷丰登
确认内容
经现场确认，本工程注浆施工所采用的水泥为均经过严格试验，均未过期，且在使用过程中注意覆盖保护，水泥未出现结块的现象。在注浆过程中，配浆桶口采用滤网过滤杂物，每个工班清洗一次配浆桶，将桶中的已固结的浆液清除。所以不存在因为浆液过浓而地层不吸浆导致注浆管堵塞的现象。
确认结论
非要因

10、要因确认：浆料水灰比偏差较大 制表人：林骁睿 2015年3月10日
确认方法
现场确认
确认标准
浆料水灰比为1:0.7
确认时间
2014年12月20日
确认人
孟雁淞
确认内容
开始施工时就严格要求班组按照施工配合比用定量器具称取材料，偶尔存在取量偏差。
确认结论
非 要 因

11、要因确认：桩长小于设计值 制表人：林骁睿 2015年3月10日
确认方法
现场确认
确认标准
设计桩长为6m
确认时间
2014年12月20日
确认人
孟雁淞
确认内容
小组成员对已施工完成一段时间的桩进行取芯，桩长基本符合设计要求
确认结论
非 要 因

12、要因确认：钻头无法匀速钻进及提升 制表人：林骁睿 2015年3月10日
确认方法
现场确认
确认标准
钻进速度0.8m/min,提升速度1.2m/min
确认时间
2014年12月20日
确认人
孟雁淞
确认内容
小组成员考察施工地质条件，其上部杂填土层，中间淤泥层，下部沙层，其中淤泥层的摩擦阻力最小，再加上钻头自身的自重，可想而知不能保证钻头在淤泥层匀速沉降及提升。
确认结论
要 因 ★

13、要因确认：复搅次数及时间较少 制表人：林骁睿 2015年3月10日
确认方法
现场调查
确认标准
“二搅二喷”的施工工艺
确认时间
2014年12月20日
确认人
孟雁淞
确认内容
小组人员仔细观察搅拌机的施工全过程，发现其在淤泥层时速度较快，而复搅次数及时间不变。原定的“二搅二喷”的施工工艺仅仅适用于粉质黏土层的施工，不适用于摩擦阻力较小、土质构造松软的淤泥层，所以很容易在淤泥层出现不连续、搅拌不均匀的现象
确认结论
要 因 ★

（三）主要因素确认
QC小组通过对上述13个末端因素逐一确认,我们找出了以下3项主要因素：
主
要
因
素
1
工人缺少技能培训
4
钻头无法匀速钻进及提升
5
复搅次数及时间较少
主要因素确认表

制表人： 林骁睿 制表时间：2015年1月10日

八、制订对策
针对以上七种主要原因，QC小组成员制定了对应的措施（见对策表5），指定了专人负责落实，并要求按时完成。

表5 对策措施表
序号
要因
对策
目标
措施
地点
完成
时间
责任人
备注
1
工人缺少技能培训
对作业人员进行技能培训与考核
注浆作业工人员95%参与培训，考核合格率达到95%以上。
1、由项目部组织在下午下班后进行为期4天技能培训，由项目部技术负责人及质量员讲授施工工艺及质量要求。
2、培训完后进行技能考核，对考核不合格的作业人员要求退场。
现场
2010年10月10日前
赵景涛
雷丰登、孟雁淞
实施一
2
钻头无法匀速钻进及提升
塔尺标定和电脑记录仪精确控制
钻头按照设计速度钻进和提升
搅拌机上安放塔尺杆（塔尺杆长度不小于设计桩长），以便掌握钻杆钻入深度，从而控制其在淤泥层的施工，具体的钻入深度，根据施工现场的地质条件确定

现场
2015.12.25
孟雁淞
实施二
3
复搅次数及时间较少
施工工艺改为“四搅二喷”
适合本工程淤泥地质施工
原定的“二搅二喷”的施工工艺仅仅适用于粉质黏土层的施工，不适用于摩擦阻力较小、土质构造松软的淤泥层。由建设单位、设计单位会同施工单位和监理重新选择具有代表性的场地作为搅拌桩施工的试验场地，检验施工工艺是否合理，确定灰浆泵输浆量、钻头沉降及提升速度、复搅次数及时间等参数， 试验结果显示“四搅二喷”的施工工艺比较适合淤泥层的施工
现场
2015.12.25
孟雁淞
实施三
制表人：林骁睿 制表时间：2015年3月10日

九、对策实施
根据制定的各项对策，QC小组成员按以下几种措施组织相关人员进行实施：

[实施一] 对作业人员进行技能培训与考核
1、2014年12月16日至2014年12月20日下午7点至9点由项目部组织对搅拌桩班工人进行了技能培训，从施工工艺到质量要求，质量控制点等各方面，以通俗易懂的方式进行了讲授，注浆班组所有作业人员均参加了培训，大家都能按时参加认真学习。
2、2014年12月21日下午项目部组织对班组人员进行技能考核，并对考核成绩优异的给予物质奖励。共有12人参加考核，均考核合格，考核合格率为100%。
表6 考核成绩统计表
分值段
100分—90分
90分—80分
80分—70分
70分—60分
60分以下
人 数
8
1
3
0
0
百分率%
66.6
8.4
25
0
0
制表人：林骁睿 制表时间2015年3月10日
3、效果检查：通过培训大大提高了作业人员的技能水平，同时跟进一步提高了他们的质量意识，通过培训记录签到表统计注浆作业工人参加培训率为100%，考核合格率为100%，达到了我们的计划目标。
[实施二] 应用塔尺、电脑记录仪保证钻头速度
1. 小组成员考察施工地质条件，其上部杂填土层，中间淤泥层，下部沙层，其中淤泥层的摩擦阻力最小，再加上钻头自身的自重，可想而知不能保证钻头在淤泥层匀速沉降及提升。
2.制定措施：①塔尺杆标定
搅拌机上安放塔尺杆（塔尺杆长度不小于设计桩长），以便掌握钻杆钻入深度，从而控制其在淤泥层的施工，具体的钻入深度，根据施工现场的地质条件确定

② 电脑记录仪精确控制钻头沉降及提升速度
搅拌机上安装用于观测钻头沉降及提升速度的自动记录装置，以便了解和控制钻头的施工速度，保证其在淤泥层匀速施工。
3.效果检查：通过塔尺杆标定和电脑记录仪精确控制，保证了钻头在淤泥层中匀速沉降及提升。
[实施三] 针对“复搅次数及时间较少”问题
1.小组人员仔细观察搅拌机的施工全过程，发现其在淤泥层时速度较快，而复搅次数及时间不变。原定的“二搅二喷”的施工工艺仅仅适用于粉质黏土层的施工，不适用于摩擦阻力较小、土质构造松软的淤泥层，所以很容易在淤泥层出现不连续、搅拌不均匀的现象。
2.制定对策：施工工艺改为“四搅两喷”
根据现场施工经验及水泥土搅拌桩取芯检测结果，总结得到：搅拌机在淤泥层的复搅次数及时间较少。原定的“二搅二喷”的施工工艺仅仅适用于粉质黏土层的施工，不适用于摩擦阻力较小、土质构造松软的淤泥层。由建设单位、设计单位会同施工单位和监理重新选择具有代表性的场地作为搅拌桩施工的试验场地，检验施工工艺是否合理，进行工艺试桩超过20根，选5根桩进行抽芯和做单轴挤压试验，并确定灰浆泵输浆量、钻头沉降及提升速度、复搅次数及时间等参数， 试验结果显示“四搅二喷”的施工工艺比较适合淤泥层的施工。
3.效果检查：“四搅二喷”的施工工艺解决了搅拌机在淤泥层复搅次数及时间较少的问题。
十、效果检查
1、目标检查和对比
经以上对策的严格实施，2015年3月5日，QC小组对搅拌桩进行取芯检查及对注浆加固地基进行承载力检测，其检测结果见表8。
表8水泥土搅拌桩取芯及注浆加固地基承载力检测项目汇总表

序号
检 测 项 目
质 量 标 准
检测点
合格点
不合格点
1
芯样完整、均匀性
目测芯样完整、均匀
40
36
4
2
无侧限抗压强度
≥1.0MPa
40
38
2
3
注浆加固地基承载力
≥500 KPa
40
40
0
合 计

120
114
6
合 格 率
114÷120×100% = 95 %
由表8可以看出，各项检测指标合格率大于90 %，实现了预期目标。

合格率68.3%

合格率90%以上
活动前
活动目标

合格率95%
活动后

图5 活动目标前后对比柱状图 制图人：林骁睿 2015年3月10日
2、活动效果
1）通过本次QC活动，排除了影响搅拌桩施工质量的各项因素，并优化了水泥土搅拌施工工艺，形成一套完整的质量内控标准，保证了施工质量。
2）在工期紧、任务重、等困难的情况下，通过精心组织，合理安排，保证了搅拌桩地基加固施工正常进行。
3、为我公司以后进行类似工程施工提供了宝贵的施工经验和技术储备。
4、培养了一批年轻的淤泥地质场地加固施工的技术骨干，提高了他们的理论知识、业务能力和施工经验。
5、在以后的各次检查以及第三方检测中，我部施工的水泥土搅拌桩检测合格率达到了95%以上，实现并巩固了QC活动的预期目标。
十一、效果巩固
为了使本次QC活动成果得以巩固和推广，做到质量管理制度化、施工方法标准化、规范化，我部对此采取了以下措施：
1、进一步完善质量保证体系，对重点、难度工序指派专人负责，一旦发现问题及时处理，对于难题以会议的形式进行研究讨论。
2、严格执行各项质量检测程序，确保各分项工程一次成优，确保实现总体创优规划。
3、及时总结和完善施工中应用新技术、新工艺、新设备、新机具产生的效果及其优缺点，为以后类似工程施工提供可借鉴的经验和相关资料。
十二、总结和下一步打算
1、总结
通过项目部全体人员及有关领导的共同努力，按计划攻克了影响袖阀管注浆施工质量的各项难题，全体参与人员感到高兴和自豪。大家一致认为只要领导重视，技术干部具有吃苦奉献和拼搏精神，施工人员不畏艰难困苦，大家高度负责，集思广益，充分利用科学理论依据，一定能够圆满完成袖阀管注浆施工任务。
2、今后打算
1）进一步提高和普及QC教育，实现QC活动经常化、标准化、全员化、制度化、程序化，实现全员质量管理，以适应今后社会发展及企业市场竞争的需要。
2）在下一步的施工中，我们将充分运用QC方法指导各工序施工，完善相应的施工工艺和施工方法。
附件：地基加固水泥土搅拌桩施工照片资料

水泥土搅拌桩施工

注浆施工

活动前，桩芯不连续、搅拌不均匀

活动后桩芯连续、搅拌均匀

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