1、1杭州地铁5号线一期工程五常车辆段标段QC成果发布提高提高钻钻孔灌注孔灌注桩桩类桩类桩率率2提高提高钻钻孔灌注孔灌注桩桩类桩类桩率率杭州地铁5号线一期工程五常车辆段标段QC小组一、工程概况一、工程概况1、工程地理位置杭州地铁5号线工程五常车辆段设于余杭区五常街道范围，段址西侧为规划荆长大道，南侧为在建海曙路，东侧为绕城高速，北侧为规划道路及余杭塘河。本工程为杭州地铁5号线一期工程五常车辆段标段，位于车辆段的西侧。图1 五常车辆段标地理位置图2、工程规模五常车辆段标段工程位于五常车辆段红线用地范围上盖开发区域内，占地面积约11.5公顷，建筑面积约3.85万平方米（不含上盖平台面积），上盖面积约22、0万平方米（两/三层平台）。本工程结构类型主要为框架结构，基础为钻孔灌注桩基础（直径800和1000mm），房建分界为轴号J-1、J-2，L-1处变形缝以西区域，站场土石方及地基加固分界为站场基线JDK0+397.352以西区域，主要包括轨道路基及道路工程、室外建筑环境及房屋建筑工程。3图2 施工总平面图3、桩基工程情况本工程设计有800和1000两种直径的钻孔灌注桩，根据所受荷载不同划分三种类型，分别为ZH80A（800，有效桩长41m）、ZH80B（800，有效桩长50m）及ZH100（1000，有效桩长50m）。二、小组概况二、小组概况本QC小组成立于2017年7月，小组成员13人，活动3、时间2017年7月25日2017年12月20日。小组名称杭州地铁5号线五常车辆段标段QC小组课题类型现场型课题名称提高钻孔灌注桩类桩率课题注册号HR2017-09活动时间2017.7.252017.12.20小组成员13人活动次数21次小 组 成 员成 员姓 名性 别职 务组内分工接受QC培训时间组 长男项目经理全面负责36h副组长男项目总工技术负责36h组 员男项目副经理实施负责36h4组 员男测量负责数据分析36h组 员男施工负责方案实施36h组 员男安全负责方案实施36h组 员男质量负责方案实施36h组 员男技术员方案实施36h组 员男质量员方案实施36h组 员男施工员方案实施36h组 4、员女资料负责数据统计36h组 员男班组长方案实施36h组 员男班组长方案实施36h三、选题理由三、选题理由（1）工程体量大，钻孔灌注桩数量多，共计3227根桩。争创“钱江杯”，要求钻孔灌注桩类桩达95%以上。（2）检测已完成的440根桩，类桩406根，类桩34根，类桩率为92.3%。41840622340100200300400500类桩类桩理想值现状值图3 灌注桩现状对比柱状图制图人：闻 剑 制表时间：2017年7月25日选择课题：提高灌注桩类桩率。四、现状调查四、现状调查QC小组成立之后，项目领导高度重视，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5、桩成桩质量的问题进行了统计，本次共检测了最新开始的三个区块440根桩，检测结果显示类桩406根，类桩34根，类桩率92.3%。对于各类质量缺陷统计如下：表1 钻孔灌注桩类桩缺陷调查统计表5序号二类桩成因频数（根）频率（%）累计频率（%）1缩径1544.1%44.1%2夹泥1235.3%79.4%3离析38.8%88.2%4裂纹38.8%97%5沉渣偏大13.0%100%6合计34100%制表人：闻 剑 制表时间：2017年7月25日图4 类桩缺陷饼分图制图人：闻 剑 制表时间：2017年7月25日调查结果：从调查统计表和饼分图可以明显得看出，二类桩的主要成因是“缩径”、“夹泥”，其累计频率已达6、到79.4%，是影响钻孔桩不能达到类桩的主要问题，是QC小组需主要解决的问题。小组经过多次讨论认为，钻孔灌注桩施工工艺成熟，出现“缩径”、“夹泥”、等缺陷问题而被判定为类桩主要是由于施工过程中对人员、机械的控制不到位，而非专业技术问题，因此存在将主要问题解决的可能性，但考虑到施工中其他因素的影响，小组认为可以解决主要问题的70%，那么通过计算得知，钻孔灌注桩被判定为类桩的主要缺陷率可以降低到：（38-2770%）440=0.043100%4.3%，则钻孔桩类桩率可以达到95.7%。五、设定目标五、设定目标根据现状调查和目标设定依据分析，我们小组成员进行分析、讨论，综合考虑，最终确定了本次QC小7、组活动的目标：钻孔灌注桩类桩率95.7%。692.3%95.7%90.0%100.0%现状值目标值目标图5 目标柱状图制图人：闻剑 日期：2016年7月26日六、原因分析六、原因分析为找出钻孔灌注桩出现“缩径”、“夹泥”等类桩缺陷的原因，项目部QC小组于2017年7月28日在项目部会议室召开原因分析会，并邀请业主、监理单位、勘察院、设计院及现场施工班组负责人参加，通过从人员、设备、材料、环境及工艺等五个方面进行分析。图6 原因分析关联图制图人：闻剑 制图时间：2016年7月28日七、要因确认七、要因确认确认一技术交底不到位确认方法调查分析确认依据施工人员全部进行技术交底，且交底内容完备标准确认8、2017年8月2日，小组成员范俊靓根据项目部安全科登记到场人员，对钻孔灌注桩技术交底进行查看，所有钻孔灌注桩施工人员已全部进行技术交底，对各道工序7注意事项交底到位。影响程度对比现场施工人员操作与技术交底内容，施工人员完全按照技术交底的步骤及要点进行施工，因此对灌注桩的缺陷没有影响。确认人范俊靓确认时间2017.8.2结论非要因确认二未制定培训计划确认方法调查分析确认依据有完备的培训计划，且施工人员均进行相关培训标准确认制定工人的进场教育和特殊作业人员的培训计划。查看相关作业人员的进场教育及培训资料，所有人员均进行教育培训，且通过考核。施工人员均持证上岗。影响程度由于施工人员均进行相关教育，且9、严格遵守施工技术要求，操作熟练，因此对灌注桩的缺陷没有影响。确认人吴碧波确认时间2017.8.5结论非要因确认三钻机类型不合适确认方法现场测量确认依据该类型钻机适用于本工程施工标准确认2017年8月5日，小组成员邓晓虎召集主要管理人员及班组长进行施工探讨，根据小组成员及班组长查阅相关资料，该类型钻机施工工艺成熟，普遍适用于本地区及本工程地质，满足本工程施工要求。本工程直径800mm的桩所用钻头直径为760mm，直径1000mm的桩所用钻头直径为960mm。根据现场反馈，相对应直径的钢筋笼均能顺利下放，同时通过统计混凝土充盈系数，发现满足设计及规范要求，判断钻头直径满足本工程成桩要求。影响程度所10、选钻机的适用性在本工程及其他本地其他工程都得到了验证，施工工艺也比较成熟，因此对灌注桩施工没有产生影响。确认人邓晓虎确认时间2017.8.5结论非要因确认四泥浆比重调整不及时确认方法现场试验确认依据泥浆比重1.11.2之间，含砂率8%标准确认根据施工工艺，本工程所用钻机采用原状土自然造浆。2017年8月1日，小组成员王康对现场制备泥浆进行现场验证，经抽取多个泥浆池泥浆比重为1.121.15，含8砂率5%6%，满足施工方案及规范要求。泥浆比重及含砂率测试影响程度泥浆比重严格按照规范要求的比重进行调整，现场测试也没有对施工造成影响，因此对灌注桩缺陷没有影响。确认人顾乾树确认时间2017.8.1结论11、非要因确认五供货商运输时间长确认方法调查分析确认依据混凝土罐车到场间隔时间不超过30min标准确认本工程桩基混凝土主要由杭州力澳商品混凝土有限公司供应，该厂家日均商品砼生产能力3500m3，运距12km，运送时间约3035分钟。2017年8月10日，由小组成员中的钻孔灌注桩班组长郑鑫鑫对混凝土供应情况进行调查，发现正常情况下混凝土供应十分及时，灌注作业均能连续，偶有特殊情况混凝土罐车到场间隔1520min，能较好的满足本工程灌注需求。影响程度混凝土供货间隔时间在控制范围内，混凝土质量也达到要求，没有对施工造成影响。确认人郑鑫鑫确认时间2017.8.10结论非要因确认六交接班执行有误确认方法调查12、分析确认依据交接班制度实施良好，作业连续标准确认2017年8月5日，由小组成员中的钻孔灌注桩班组长管智福对施工人员交接班制度执行情况进行全面调查，调查发现所有桩基施工人员在钻机机长的安排下均能很好地执行交接班制度，做好成桩的连续性作业，特别是清孔完成后的水下混凝土灌9注施工。影响程度施工人员的交接班时间连续，施工没有出现间断，成桩过程比较顺利，没有对施工质量造成影响。确认人管智福确认时间2017.8.5结论非要因确认七护筒回填夯实次数不够确认方法现场试验确认依据护筒周边回填不密实标准确认2017年8月5日，小组成员邓晓虎对现场护筒回填密实情况进行现场验证，发现护筒周边粘土回填时均采用挖机进行简13、单压实，夯实次数不足导致护筒周边回填不密实。影响程度钻井过程中，由于钻机的抖动及钻杆的晃动，护筒很容易发生偏斜及下沉，严重的甚至存在护筒跟着晃动现象，导致钻杆经常碰撞护筒加剧对上部淤泥质土层的冲击，加大塌孔概率导致缩径。确认人邓晓虎确认时间2017.8.5结论要因确认八沉渣厚度大确认方法现场测量确认依据沉渣厚度5cm标准确认2017年8月5日，小组成员顾乾树对清孔时间及沉渣厚度进行现场验证。发现清渣工作均能在一清、二清的常规时间内完成，桩底沉渣厚度满足5cm要求。沉渣厚度测试满足5cm10影响程度因为沉渣的厚度较小，清渣的时间较短，对地层塌孔没有造成实质的影响。确认人顾乾树确认时间2017.814、.5结论非要因确认九护筒高度不够确认方法现场测量确认依据护筒高度满足埋入稳定土层的要求标准确认本工程上部淤泥质土层较厚，平均厚度2.53m，护筒高度不足以埋入下部粘性土层中。影响程度2017年8月5日，小组成员奚根良调查发现，由于护筒高度不够，成桩过程中钻头的反复振动，上部淤泥质土层极易引起塌孔导致缩径，护筒也时常发生偏斜。混凝土灌注过程中由于到了上部混凝土翻浆压力降低，塌孔现象也极易造成桩头夹泥。确认人奚根良确认时间2017.8.5结论要因确认十大型机械来回走动确认方法现场测量确认依据成桩过程中无大型机械来回走动标准确认2017年8月5日，由小组成员中的钻孔灌注桩班组长管智福对成桩过程中大型15、机械影响情况进行验证。钻孔灌注桩施工过程中需使用的大型机械一般仅为挖掘机，用于成桩前场地平整、护筒埋设及成桩后钻机移位等。成桩过程中无需频繁来回走动现象，对于钻孔桩施工过程中的影响十分有限。影响程度大型机械的移动，容易造成桩基周围土体的松动、塌陷，而根据工程的实际情况，除了挖掘机的使用，无其他大型机械作业，且挖掘机无需频繁移位。根据现场的实测，挖掘机的作业并未对桩基造成影响。确认人管智福确认时间2017.8.5结论非要因确认十一混凝土坍落度不达标确认方法现场试验确认依据水下混凝土坍落度为20020标准确认2017年8月5日，小组成员王存世对进场混凝土坍落度进行现场测试，由于商混站控制严格且运距16、较近，进场混凝土坍落度几乎均能控制在20020范围，偶有进场坍落度不达标现场管理人员均能严格执行项目部要求对其实施返厂处理。11 混凝土坍落度测试满足20020影响程度混凝土坍落度能达到施工要求，不会对桩基造成影响。确认人王存世确认时间2017.8.5结论非要因确认十二灌注时间过长确认方法现场试验确认依据根据不同桩型混凝土灌注时间控制在1.53h标准确认2017年8月5日，小组成员王康对钻孔桩混凝土灌注时间进行现场验证，发现直径800桩（41m）灌桩均能在1.52h内完成，直径800桩（50m）灌桩均能在22.5h内完成，直径1000桩（50m）灌桩均能在2.53h内完成，灌注时间符合常规标准17、，灌注过程无上一批混凝土初凝现象。影响程度根据桩型的不同，严格控制灌注时间，保证灌注过程无上一批初凝现象，确保混凝土灌注质量，未因灌注时间产生夹泥情况。确认人王康确认时间2017.8.5结论非要因确认十三导管一次拔管过大确认方法现场测量确认依据导管埋置深度控制在26m标准确认2017年8月5日，小组成员奚根良对现场钻孔桩灌注过程中的拔管程序及一次拔管长度进行现场验证。发现钻机机长均具有丰富的施工经验，能根据混凝土上升高度严格实施一次拔管长度，确保导管埋置深度控制35m。影响程度根据测试，只要导管埋置深度控制在26m，就不会产生夹泥缺陷，现场测试表明，我们能将这一数据控制在35m，因此不会因为埋18、置深度不够而产生缺陷。确认人奚根良确认时间2017.8.512结论非要因确认十四导管密封性不好确认方法现场测量确认依据导管无漏水标准确认根据项目部要求，钻孔灌注桩施工用导管进场时均已进行水密性试验，2017年8月5日，小组成员范俊靓重新组织对场地上所用导管进行水密性试验，将导管在地面上平整对接并将两端封闭后，安装水管向导管内注水，注水至管道另一端出水时停止，保证导管内冲水达70%80%以上，然后与气泵连接试验压力，本工程钻孔灌注桩最大桩长50m及试验压力计算公式，控制压力为0.8Mpa。检验结果导管无漏水、漏气现象。导管水密性试验影响程度导管水密性好，不会因此出现夹泥现象。确认人范俊靓确认时间19、2017.8.5结论非要因确认十五初灌量计算错误确认方法调查分析确认依据初灌量满足导管一次埋入混凝土灌注面以下0.8m标准确认2017年8月5日，小组成员范俊靓对现场初灌工作及初灌量进行调查分析，发现各钻机均能在保证有足够的混凝土储备量才实施初灌工作，而后混凝土灌注连续，初灌量满足要求既认为混凝土初灌量满足导管一次埋入混凝土灌注面以下0.8m。影响程度根据钻孔桩施工工艺，清孔以后灌注以前，在孔底会有一定量的泥浆沉淀，混凝土初灌量是为了保证灌入的混凝土能使导管埋置深度大于等于规范要求的0.8m，从而保证整根桩混凝土的连续性，这样在整根桩之间就不会出现泥浆夹层。根据出灌量计算公式，V0.25d2h20、1+0.25D2hkh213h1导管内砼柱与管外泥浆柱压力平衡所需高度h1=（h-h2）rw/rch桩孔深度h2初灌砼下落后，导管外砼面高度，取1.3rw泥浆密度，取1.2；rc砼密度，取2.3d导管内径，取0.25k充盈系数，取本工程设计要求的1.1D桩孔直径计算得各桩型初灌量为ZH80A=1.76m3，ZH80B=1.99m3，ZH100=2.40m3确认人范俊靓确认时间2017.8.5结论非要因针对以上15条末端因素逐一确认，确定了2个要因：1、护筒高度不够；2、护筒周边回填夯实次数不够。八、制定对策八、制定对策表2 对策表序号要因对策目标措施负责人完成时间1护筒高度不够加高护筒高度使护21、筒高度埋入下部粘性土层中将护筒高度由1m，加高至2.5m，确保护筒穿透淤泥质土层吴碧波管智福郑鑫鑫2017.8.152017.11.102护筒周边回填夯实次数不够增加护筒周边回填土夯实次数成桩过程中护筒不位移、不偏斜、不晃动1、护筒周边采用较好的粘土回填；2、护筒周边回填采用挖机反复压实；顾乾树管智福郑鑫鑫2017.8.152017.11.10制表人：闻剑 日期：2017年8月12日九、对策实施九、对策实施实施一：加高护筒高度，确保埋入下部粘性土层中我小组依据原因分析结果对钻孔灌注桩的施工工艺进行分析，根据地质勘察报告，淤泥质土层位于地表附近，可增加钢护筒高度贯通淤泥质土层，代替泥浆护壁，形成22、良好护壁的同时减少淤泥质土层的冲刷，从而降低发生塌孔概率，减少“缩径”、“夹泥”等质量缺陷。因此将护筒高度由1m加高为2.5m。14实施验证：实施后，护筒偏斜情况大大降低，提高了钻进效率，也减少了塌孔情况的发生。实施二：增加护筒周边回填土夯实次数，增强护筒稳固程度1、护筒埋设后采用较好粘土进行回填，回填采用分层压实；2、填压密实后，用挖机再行夯实，确保护筒稳固。实施验证：实施后，护筒在成桩过程中护筒不位移、不偏斜、不晃动，提高了钻进效率，也减少了塌孔情况的发生。十、效果检查十、效果检查1、目标检查通过QC小组的多次活动，认真组织实施对策，抽取实施阶段的999根桩进行桩基检测，检测结果显示类桩923、74根，类桩25根，类桩率97.5%。加上QC活动实施前共检测桩基1439根，其中类桩1380根，类桩59根，类桩率95.9%。活动后各类质量缺陷统计如下：表3 活动后钻孔灌注桩类桩缺陷调查统计表序号二类桩成因频数（根）频率（%）累计频率（%）1离析832.032.02裂纹728.060.03夹泥520.080.04缩径312.092.05沉渣偏大28.0100.06合计25制表人：闻 剑 制表时间：2017年12月15日 图7 活动前后类桩缺陷对比图制图人：闻 剑 制表时间：2017年12月15日对比实施前后类桩缺陷对比图可知，“缩径”、“夹泥”已从实施前的主要问题转化为非主要问题了，说明Q24、C小组活动的改进措施有效，取得了较好的改善。1592.3%95.7%95.9%90.0%91.0%92.0%93.0%94.0%95.0%96.0%实施前目标实施后图8 目标柱状图制图人：闻剑 日期：2017年12月15日由此看来，钻孔灌注桩类桩率达到了95.9%，高于活动目标值的95.7%，达到了活动的预期目标。2、效益检查经济效益：QC小组活动实施后，解决了护筒偏斜、塌孔等问题，大大提高了成桩效率，由活动前的1根/2天（按50m桩型计算），缩短至了1根/1.7天，节约了设备占用600元/天。活动前实施桩基施工440根，本工程桩基总数3227根，本次QC活动预计可为项目部节约成本为：600（25、3227-440）=1672200元。社会效益：QC小组活动实施后，“缩径”、“夹泥”造成的类桩数量明显较少，大大提高了钻孔桩类桩率，桩身质量得到了有效保证，为后续上盖物业开发奠定了良好的基础，受到了建设、监理单位及主管部门的认可，提高了公司的声誉。十一、制订巩固措施十一、制订巩固措施为巩固和推广QC小组活动成果，小组成员对本次活动中的对策措施进行了归纳和总结，并形成以下巩固措施：1、针对改进的施工工艺，对原有施工方案和技术交底进行了修订。2、本小组编制的钻孔灌注桩施工技术措施、钻孔灌注桩质量控制奖罚细则，经项目部及分公司领导审批后予以在公司内推广。十二、总结及下一步打算十二、总结及下一步打算26、1、总结QC小组通过开展提高钻孔灌注桩类桩率的一系列活动，小组成员在质量意识、个人能力、技术水平、团队协作精神、工作热情和QC知识上均有较大的提高，为今后的继续开展QC小组活动打下了坚实的基础。活动结束后对上述方面进行了自我评价，对比活动前后的各方面能力，并作出雷达图如下：自我评价序号评价项目活动前活动后161质量意识352个人能力343技术水平344团队协作精神455工作热情346QC知识24.5图9 雷达图制图人：张钱 日期：2017年12月20日2、下一步打算通过QC小组活动，我们成功地提高了钻孔灌注桩类桩率，确保了桩身质量，进一步保障了上盖开发的安全可靠性。通过此次活动，我们深刻地认识到开展QC活动的重要性和必要性，在今后的工作中我们将继续开展QC活动，不断提高工程施工质量。我们QC小组下一步将以“保障高大支模架安全，减少高支模沉降”作为下一个QC小组课题。