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1、攻克临浦特大桥软土地基钻孔桩施工一、 小组概况1、QC小组组建情况小组概况小组成立日期：2004年7月25号 小组注册号：五-1222小组成员：13人 平均年龄：34岁 组长：王雪松文化程度：大（专）10人，中专：1 人，高中：2人接受TQC教育时间人均 47课时活动情况：每周一次，出勤率95%，发言率8597%小组宗旨：2、QC小组成员情况：本QC小组本着以人为本，追求卓越现场管理原则，由具有各方面专业知识和实践经验的成员组成。其成员组成和组内分工如下：序号姓名性别年龄文化程度职务组内分工接受TQC教育课时1王雪松男35大本经理组长482黄 翼男30大本总工程师副组长483蒋继斌男42大本副
2、经理副组长484董明德男45大专副经理副组长485徐德成男36大本试验主任组员486刘建功男27大本工程部部长组员487汤泽华男25大本技术主管组员488陈伯刚男35大专质检工程师组员489鄢宜云男26大本测量主管组员4810朱明湘男33中专试验员组员4811莫仕荣男42高中领工员组员4812韩 军男38高中领工员组员4813曾光永男38大专机电主管组员4814赵纯锋男22大本见习生组员48二、工程概况浙赣铁路电气化提速改造工程临浦特大桥（DIK31+705.39DIK40+840.55），全长9.135公里，本段线路起点为临浦镇白鹿塘村，终点为浦阳镇王家村，设计时速为200KM/h的双线连体
3、铁路桥梁。该桥基础为桩基础，桩径1.25或1.5m，有摩擦桩和嵌岩桩两种型式，平均桩长在41.8m。两主墩均为每墩12根桩，其余各墩为6根桩。该段地质条件较差，属萧山海积湖沼积平原。覆盖层为软土，厚1035米，主要为第四系全新人工填筑土(Q4ml)；海积、湖沼积(Q4mlh)的淤泥质粘土、粉质粘土、粉土、细砂、粗砂；其下为圆砾土层，厚1435米，圆砾土层与基岩之间部分夹有碎石土层或角砾土层。基岩为侏罗系上统黄尖组地层，主要为火成岩。岩性有正长斑岩、凝灰岩等。临浦特大桥钻孔桩工程数量大（全桥钻孔桩共计1730根，72257m），在整个工程中，钻孔桩基础是制约和影响整个工程进度及质量的关键。因此，
4、本小组针对这一制约和影响整个工程进度及质量的关键课题展开QC活动。三、QC小组活动展开本QC小组按照PDCA循环的模式逐步开展活动，积极应用系统的统计工具，集思广义加强对原因的分析和预测，对分析出的问题及时制定对策措施并加以实施，充分发挥人的主观能动性，使小组活动达到预定的目标值，QC小组活动流程如下图：QC小组活动流程图课题选择组织实施现状分析实施情况检查活动总结制定目标形成标准化开展PDCA分析原因确定要因制定对策措施四、课题理由1.该工程为我集团公司在华东地区承揽的最大路内工程项目，是公司的重点工程。同时也是进入华东市场，创树企业良好形象，拓展市场的良好机会；2.该工程为我公司近年来承揽
5、项目中规模巨大的双线特大桥（全长9.135公里），公司要求争创“鲁班奖”，质量标准高；3.本段改造后速度目标值为200km/h，且为客货共线（货运120km/h），技术标准高。4.该工程规模大、任务重、工期紧（要求于2005年8月建成通车）。钻孔桩工程数量大（全桥钻孔桩共计1730根，72257m），在整个工程中，钻孔桩基础是制约和影响整个工程进度及质量的关键；5.工程所在地区地质条件差，摩擦桩进入圆砾土1020米，嵌岩桩进入基岩弱风化层W2深度为23米。根据临浦特大桥2004年7月10日2004年7月25日施工的16根桩来看，钻机存在施工进度缓慢，钻孔桩的坍孔现象非常普遍，缩孔现象也时有发生
6、。基于上述理由，我们把“攻克临浦特大桥软土地基钻孔桩施工”作为本次QC活动的课题。五、制定目标小组的活动目标为：提高成桩质量，要求成桩合格率达100%，I类桩的比例达到90%，摩擦桩单桩成桩时间应控制在100130小时，要求比现在缩短70小时以上；嵌岩桩单桩成桩时间应控制在90120小时内，要求比现在缩短60小时以上。可行性分析：不利因素：地质条件较差，覆盖层有较厚的软土层，施工人员缺少相关经验。有利因素：1、该工程为我集团公司的重点工程，有公司各级专家的支持；2、我公司有完善的管理制度，有健全的质量管理体系；3、我QC小组成员均为技术骨干，具有较强的团队精神和克难攻坚的信心。五、进行PDCA
7、活动P 阶段1、现状调查QC小组对前期施工的16根桩中出现的影响质量和进度的问题及今后可能会发生的问题进行了认真分析总结，经统计前期施工的16根桩摩擦桩单桩成桩时间在178188小时；嵌岩桩单桩成桩时间在165185小时内；具体分析结果见质量因素统计表与质量及进度影响因素排列图。 质量因素统计表序号影响质量和进度的因素频 数累计频数累计百分比（%）1缩孔6654.52坍孔41036.48其他因素1111009合计11从排列图中可以看出，在临浦特大桥软土地基钻孔桩施工中对成桩质量及进度影响的主要问题是缩孔和坍孔。2、原因分析经现状调查，小组根据以往的施工经验，结合实际情况对造成缩孔、坍孔中可能出
8、现的问题进行了认真分析，列出因果分析图如下：六、 要因确认根据因果分析图，小组全体人员对罗列的原因进行反复分析讨论，对各种原因进行确认，具体确认情况如下表：要 因 确 认 表序号要因确认方法判定理由时间判定结果1业务水平低下讨论分析员工经过培训，有多年工作经验2004-8-26否2对操作规程掌握不全对操作规程有详细学习2004-8-26否3责任心不强，质量观念淡泊工作勤恳，有较强的质量观念2004-8-25否4技术交底不全钻孔桩施工有详细的交底2004-9-1否5机械性能不好、机况差，选型不准，扭力不够现场调查常处于停工状态2004-9-2是6相应的配套设备不足电力不足、清淤不及时2004-9
9、-1否7钻头磨损后偏小，钻头补焊不及时成孔后放不下钢筋笼2004-9-2是8钢筋笼的加工制作滞后现场验证钢筋房有足够的钢筋笼2001-1-5否9泥浆的质量不符要求含砂率过高，护壁和浮碴效果差2004-9-5是10钢筋笼加工精度不够钢筋笼加工符合规范要求2004-9-1否11软土层钻速过快，未形成很好的护壁泥皮现场调查软土层塌孔率达质量因素统计的36.4%2004-9-5是12钢护筒埋设不合乎要求钢护筒埋设通过监理验收2004-9-4否13水头高度不够当地地下水位为地表以下0.5米左右2004-9-1是14施工时相邻桩未间隔施工钻孔时按梅花型顺序施工2004-8-28否15泥浆循环流量过大，直接
10、冲刷孔壁清孔时间过长，泥浆循环不够2004-9-1否16钻锤升降不平稳，摆动碰撞孔壁钻机位于软土，地基不稳，钻机易发生倾斜2004-9-8是17冲程过大，钻锤强烈震动引发坍孔钻孔过程中，地界外房屋发生开裂现象2004-9-6是18钢筋笼吊装时碰撞孔壁钢筋下吊过程中不能保持垂直2004-9-6是19清孔方法不当使用孔内原浆清孔2004-9-3是20地质软土层厚，持力层为圆砾土（厚1018米）或基岩（厚213米），在持力层中钻进速度慢，成孔时间长现场调查临浦特大桥平均桩长达41.8米，单桩成桩时间在140178小时内2004-8-28是21靠近既有线，列车振动动载作用前期施工的桩离既有线在18米以
11、上2004-8-27否22孔口周围排水不良孔口周围无积水2004-9-2否23桩位表层为软土或淤泥现场调查2004-9-4是24泥浆池、循环池设置不当钻孔沉碴未得到充分的沉淀2004-9-4是通过对24条末端因素进行逐一确认，我们找出了引发缩孔、坍孔和成桩时间过慢的主要因素为：（1）机械性能不好、机况差，选型不准，扭力不够；（2）钻头磨损后偏小，钻头补焊不及时；（3）泥浆的质量不符要求；（4）水头高度不够；（5）地质软土层厚，持力层钻进速度慢，成孔时间长；（6）钻锤升降不平稳，摆动碰撞孔壁；（7）冲程过大，钻锤强烈震动引发坍孔；（8）钢筋笼吊装时碰撞孔壁；（9）桩位表层为软土或淤泥；（10）泥
12、浆池、循环池设置不当；（11）清孔方法不当；七、 制定对策针对主要原因我们制定了相应的对策措施，如下表：对策措施表序号要因序号对策与措施目标执行人检查人期限1机械性能不好、机况差，选型不准，扭力不够在易缩孔的软土层选用护壁效果好的GPS15型以上的正循环旋转钻机，GPS-15型以下的设备全部退场。减少钻孔过程中机械的维修时间蒋继斌 王雪松2004-08-282004-09-052钻头磨损后偏小，钻头补焊不及时在易发生缩孔的软土地层适当加大钻头直径（一般加大35cm），及时更换和补焊磨损严重的钻头。确保孔形尺寸不小于1.25或1.5米汤泽华董明德2004-08-302004-11-253泥浆的质
13、量不符要求提高泥浆质量，对易缩孔的地段钻孔桩，要求入孔泥浆粘度一般在1622秒，要求新制泥浆含砂率不大于4%、胶体率不应小于95%、PH值应大于6.5，易缩孔地段采用的是正循环钻机，其泥浆比重应保持在1.3左右。利用泥浆分离器，及时降低泥浆含沙率，减小钻头磨损，加快成桩速度。加大泥浆比重和粘度，向孔内填入膨润土或增粘剂造浆。增强泥浆护壁能力和浮碴效果，稳定孔壁朱明湘董明德2004-08-282004-11-254钻速过快，未形成很好的护壁泥皮在易缩孔地层段放慢钻速，钻速控制在911r/min，确保泥浆在孔壁处形成的泥皮强度形成护壁泥皮，稳定孔壁韩 军董明德2004-08-282004-11-2
14、55水头高度不够在桩位处填土筑岛，并接长护筒，确保水头高度不小于2.0m，提高水头压力，以对孔壁形成有效回压增大孔内水压韩 军董明德2004-09-012004-09-106地质软土层厚，下伏砾岩，钻进速度慢，成孔时间长提高泥浆性能；改进钻头结构；采用反循环抽碴；采用高合金钻头，加大钻压；缩短钢筋笼孔口焊接时间；减少成孔后到灌注水下混凝土的时间；加快灌注速度缩短钻孔桩成孔时间60小时以上徐德成黄 翼2004-08-282004-09-107钻锤升降不平稳，摆动碰撞孔壁要求钻机倾斜度不得大于0.5%，钻机下应加垫枋木避免破坏护壁泥皮莫仕荣汤泽华2004-09-01结束8冲程过大，钻锤强烈震动引发
15、坍孔严格控制冲击钻的冲程，按照“勤松绳，少松绳”原则钻进。避免钻锤强烈震动引发坍孔与孔径过大造成超方陈柏刚蒋继斌2004-09-10结束9钢筋笼吊装时碰撞孔壁要保证钢筋笼的加工精度，钢筋笼运输与下放过程应防止变形避免破坏护壁泥皮陈柏刚蒋继斌2004-09-10结束10桩位表层为软土或淤泥加长护筒防止护筒下沉减小水头压力，并防止孔口坍塌莫仕荣汤泽华2004-09-102004-11-2511泥浆池、循环池设置不当严格按技术交底进行布置泥浆池、循环池保证泥浆质量，沉淀及时分离徐德成黄 翼2004-09-012004-09-2512清孔方法不当严格按技术交底进行清孔确保沉碴厚度并保证孔内压力朱明湘汤
16、泽华2004-09-102004-11-25八、 实施（D阶段）1、钻机的转型问题， GPS-15型以下及完好率低的钻机必须于9月10前全部退场，新进场的钻机于9月11日 形成施工生产能力，同时根据实际地质情况的差别和钻孔桩类型（摩擦桩和嵌岩桩）对所有钻机进行调配，易缩孔的软土层地段施工选用护壁效果好的GPS15型以上的正循环旋转钻机施工，确保形成良好的护壁并保证施工进度，并且由曾光永负责检查落实对钻机、发电机的日常检查维护保养,保证设备具有95%以上的完好率，满足正常施工进度的要求。2、在每个孔开钻前先对钻头直径加以检查，钻头直径小于钻孔桩直径（1.25或1.5米）的不允许开钻。钻进过程中对
17、钻头直径进行抽查，钻头直径小于钻孔桩直径（1.25或1.5米）的必须补焊。成孔后先用检孔器验孔，有缩孔现象的孔必须重新扫孔至合格后才容许下钢筋笼。3、严把泥浆质量，新制泥浆含砂率不大于4%、胶体率不应小于95%、PH值应大于6.5，易缩地段采用的是正循环钻机时，其泥浆比重应保持在1.3左右，粘度在1928秒。4、各作业区段的现场领代班人员适时根据钻孔深度、地质条件调整钻机钻进速度的情况，在易缩孔地层段放慢钻速，钻速控制在911r/min，确保泥浆在孔壁处形成的泥皮强度。5对全线地下水位情况进行调查确认，对不能保证水头高度大于2.0m的墩进行填土筑岛，确保钻孔施工时有2.0m以上的水头高度。6、
18、改进钻头结构，要求在土层中钻进时采用刮刀钻头，加快成孔速度；加强对泥浆性能的控制,并加大泥浆指标的检查力度,要求施工现场的泥浆必须有稳定的物理化学性质（要求泥浆在静置6h以后不发生离析沉淀，否则会失去护壁功能，并会造成清孔困难），特别是负责检查落实现场进入砾石层时的泥浆性能指标，要求在砾石层中钻进时，泥浆粘度应控制在1928秒，泥浆比重应控制在1.4左右，同时泥浆循环及清孔过程中使用泥浆净化器，以有效提高成孔速度和减少清孔时间；同时采用反循环抽碴，将孔底较大的颗粒直接抽走，减小钻头磨损，加快钻进速度，采用高合金钻头，加大钻压，增加对土层的切削力度；缩短钢筋笼孔口焊接时间，减少成孔后到灌注水下混
19、凝土的时间，并加快灌注速度。7、各作业区段的现场领代班人员负责检查落实各钻机架设情况及钻头对中情况，要求各钻机必须架设平稳牢固，钻机下应加垫枋木，增加钻机与地面的受力接触面积，避免钻机平台的不均匀沉降。同时，对地表层承载力过小的墩位，采用塘碴料加固后再摆安钻机。8、严格控制冲击钻的冲程，要求各冲击钻机按照“勤松绳，少松绳”的原则钻进，在开孔阶段宜采用小冲程，冲程不宜大于1.0m，当孔底已在护筒脚下34m时可适当加大冲程。在圆砾土层中冲进时冲程可以适当加大以便松动和破碎卵石，在粘土层中冲进时冲程不宜过大，以防吸钻，并避免打大锤造成对易坍地层孔壁形成剧烈震动冲击而引发坍孔。9、保证钢筋笼的加工精度
20、，钢筋笼直径偏差在2cm以内，主筋必须顺直，钢筋笼运输过程中悬空长度不得大于1.5m，防止运输变形，钢筋笼吊放时吊车应适时调整臂长，保证钢筋笼一直处于铅垂状态，避免因钢筋笼刮擦孔壁而引发坍孔，工地吊车在进行钢筋笼吊装时必须使用主钩和副钩双钩起吊，避免钢筋笼在起吊时变形从而在下放时刮伤护壁泥皮，造成坍孔；同时要求钢筋笼下放时，确定钢筋笼的中心位置必须依据钻孔桩位中心的护桩来确定，而不是根据护筒位置确定。10、钻机开钻前要检查落实软弱土层处护筒的埋设，当桩位表层为软土或淤泥时，采用接长护筒的方法处理，护筒应穿过表层软土或淤泥进入稳定土层至少0.5m，护筒周围用粘土回填夯实，护筒底脚处承载力低时，为
21、防止护筒下沉，必要时设置护筒基座，防止孔口坍塌。在混凝土灌注完成及时拔出护筒，循环使用，减小施工投入。11、严格要求泥浆池、循环池的场地布置，要求现场应根据技术交底要求合理、规范的布置泥浆池，杜绝乱设乱挖现象，进而避免泥浆池与孔位间形成渗流而引发坍孔，并使沉碴得到充分的沉淀。12、在清孔时应避免泥浆循环流速过大，直接冲刷孔壁；清孔时泥浆比重相对于成孔时不得有较大量级的降低，并应保证孔内的水头高度无损失。九、 效果检查（C阶段）至2004年11月25日，临浦特大桥又施工完毕820根桩，从统计结果来看，小组讨论制定的各项措施得到了较好的落实，具体表现为：2004年9月5日以后，GPS-15型以下及
22、完好率低的钻机已全部退场，。易缩孔的软土层全部采用护壁效果好的GPS-15型以上的正循环旋转钻机施工，保证了护壁质量和施工进度；同时现场施工的钻机设备完好率一直保持在96%左右，仅一项就缩短成桩时间25小时以上。（加附检查表，说明96% 25小时等数据的来历）后期开钻的桩钻头直径均不小于钻孔桩直径（1.25或1.5米），开钻前钻头直径检查合格率为100%，钻进过程中抽查合格率为98%。所有孔均做到了先用检孔器验孔，检孔器检孔一次合格率为98%，所有孔位均作到了检孔合格后才下钢筋笼。（加附检查表，说明100%、98%、98%等数据的来历）施工前，造浆后即对泥浆的全部性能指标进行试验，新制入孔泥浆
23、均能满足粘度在1622秒含砂率不大于4%、胶体率不应小于95%、PH值应大于6.5的要求。钻进中对泥浆比重、含砂率随时进行检验，抽检合格率为97%，对检查不合格的孔要求必须立即整改。从定期检查和不定期抽查情况结果来看，所有泥浆物理、化学性质均比较稳定，静置6h后未见离析现象。易缩孔地层中的钻进速度得到了有效控制，全部钻机均能较好的作到根据地层情况适时调整钻速，在易缩孔软土地层中钻进时，回旋钻机钻速均控制在911r/min的范围内，冲击钻机冲程均控制在1.3m左右，发生缩孔的孔位在扫孔后钢筋笼均能顺利的下放到位，扫孔过程中仅发生一例坍孔现象。对经调查确认地下水位较高的0号至49号、56号至70号
24、、96号至112号墩位处均进行填土筑岛，确保了该段在进行钻孔施工时孔内有2.0m以上的水头。 改进钻头结构，在土层中钻进时采用刮刀钻头，加快成孔速度，在圆砾土层中钻进时，泥浆粘度均能控制在1928秒范围内，泥浆比重控制在1.4以上，并采用反循环抽碴，将孔底较大的颗粒直接抽走后，减小了钻头磨损，加快钻进速度，采用高合金钻头，加大钻压，增加对土层的切削力度，同时泥浆循环及清孔过程中使用泥浆净化器，以有效提高成孔速度和减少清孔时间（仅圆砾土层中的钻进速度就由原来的平均0.3m/h提高到了0.8m/h，），根据工地实际情况，增长单节钢筋笼长度已缩短钢筋笼孔口焊接时间。在以上几项措施实施后，我部钻孔桩的
25、施工时间平均缩短了50h以上。在利用塘碴料对表层承载力低的墩位进行加固并在钻机下加垫枋木后，钻机的平稳性得到了很好的保证，钻机平台沉降得到了较好控制，通过检查，钻机的最大不均匀沉降均未超过2.5cm，钻头的对中偏差均控制在了3.5cm以内。在以上的应对措施后，基本杜绝了成孔倾斜情况的发生。冲击钻的冲程得到了较好的控制，在贯彻 “勤松绳，少松绳”的原则后，未出现过掉钻吸钻，仅出现过一例孔口坍塌。钢筋笼的加工精度均能较好的满足要求，检查合格率达99.5%，钢筋笼运输过程中悬空长度均未超过1.5m，有效的避免了主筋弯曲变形。钢筋笼均采用的双钩起吊，承台开挖后复测钢筋笼中心最大偏差均未超过5.0cm。
26、经检查，护筒埋设均能较好的达到要求，表层为软土和淤泥的墩位全部接长护筒至稳定土层0.5m以上。对12号墩则采用混凝土护筒基座对护筒进行加固。后期施工的820根桩仅69号墩出现过一例护筒下沉。现场泥浆池均作到了按照技术交底要求合理布置，未出现泥浆池与孔位间形成渗流而引发的坍孔，并且沉碴得到充分的沉淀，有效改善了泥浆质量，同时现场布置规范合理，达到了文明施工的要求。清孔时均做到了避免循环泥浆直接冲刷孔壁，采用换浆法清孔和反循环抽碴清孔均能保证在孔内水头高度无损失的条件下进行，泥浆比重也能很好的控制在1.251.3的范围内。采用反循环清孔后，单桩清孔时间可缩短8h左右；加长钢筋笼的单节长度后，单桩孔
27、口焊接时间可减少4.0h左右。临浦特大桥后期施工820根桩，其中坍孔发生了16次，发生频率为1.95%，为前期施工桩时的1/16；从桩基检测情况来看，I类桩的比例占到了92%，II类桩的比例为8%，最大缩孔直径为-9.5cm，缩孔、坍孔情况均得到了较好的解决；同时摩擦桩单桩成桩时间成功控制在100130小时以内；嵌岩桩单桩成桩时间成功控制在90120小时内以内。十 总结阶段（A阶段）从临浦特大桥后期施工的820根桩来看，QC小组的活动达到了预期的活动目标（加与活动前的目标值相对比），不仅成桩合格率达到100%，取得了较好的软土地基钻孔桩施工经验，而且取得了较好的经济效益和社会效益，与此同时还为
28、下一步全面展开后续施工创造了有利条件。十一、取得成绩1.技术效益 软土地基钻孔桩施工在华东和沿海地质条件较差的地方有很广泛的应用，通过这次活动，使我公司在这方面积累了丰富的经验，培养了一批专业人才。 2.社会效益由于我们工作开展得力，各项措施都能很好地得到落实，钻孔桩施工质量得到了很好的保障，施工形象进度也有了较明显的改观，这不但得到了监理单位的认可，也得到了业主的充分肯定，为公司树立了良好外部形象。3.经济效益（加计算式子，算出总计共节约费用）单桩平均成桩时间缩短了18.7小时，每墩成桩时间累计减少了112.2小时，按项目部机械设备配置计划，每台钻机施工4个墩位，则钻孔桩施工工期可提前18.
29、7天（列了18.7天的来历）。同时有效的避免了因缩孔造成的质量问题和成本损失，开展本次QC活动以后无一例III类桩，处理一根III类桩必须耗用15天以上的工期和8万元左右的施工投入（此段话的提发是否确切，是不是所有的III桩都要处理吗，这样是否符合质量和合同要求请确认）。由于有效的避免了坍孔事故的发生，混凝土的充盈系数由施工前期的1.12减低到了后期的1.08，仅此一项可节约灌桩C20混凝土3840m 3，从商品混凝土公司购买C20混凝土的单价为306元/ m3，仅此一项可节约施工成本近117.5万元。（这117.5万元的计算是否合理）十、 巩固措施及标准化为了巩固和继续深化本次QC活动的成果，针对软土地基钻孔桩施工项目部拟定了以下的措施：1、制定了对软土地基钻孔桩施工具体作业标准；2、编制适用于软土地基钻孔桩施工的工艺流程图；3、编制题为 施工工法；十一、 今后打算回顾我们QC小组的整个活动过程，全体成员在组长王雪松的带领下积极开展工作，为完成本阶段的攻克目标任务作出自己的贡献，并取得了良好的效果。我们将利用现场施工的有利条件充分发挥广大组员知识结构丰富的优势，将QC小组能攻克难关这一优势发展下去。 （注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注！）