提高旋挖钻机成桩优良率QC成果11.20

中铁四局五公司QC成果发表资料组长：方字荐发表人：孙立山小组名称：中铁四局桥梁制造有限公司汨罗制梁分场QC小组发表日期：二○○五年十一月提高旋挖钻机成桩优良率一、工程概况武广客运专线XXTJⅡ标段桥梁为双线整孔箱梁，中铁四局武广客运专线XXTJⅡ标项目经理部一项目队承担DK1483+379.17～DK1522+526.75段20座桥梁箱梁预制施工。

中铁四局集团桥梁制造有限公司汨罗制梁分场位于武广客运专线左线DK1488+680.5线路左侧，占地147亩。

负责生产32m箱梁326孔，24m箱梁10孔，合计生产箱梁336孔。

时速350km客运专线铁路无碴轨道后张法预应力混凝土双线整孔简支箱梁体积大，吨位重，施工工艺复杂，技术难度大。

场建规划设计量大，工期紧，任务重。

箱梁生产区布置制梁台座８座,箱梁横移区设置横移滑道17条,存梁区布置存梁台座64个。

制存梁台座和横移滑道采用直径1.0m的钻孔桩基础,合计数量892根。

钻孔桩计划工期2006年7月20日～2006年10月20日。

二、小组简介表1三、选题理由：四、现状调查：QC小组成员2006年8月10日成立，小组成员立即对已灌注的52根钻孔桩的施工质量情况进行了调查统计，发现影响钻孔桩的施工质量的因素共95频次，调查情况见表2。

钻孔桩施工质量和施工进度影响因素调查表表2根据频数统计表作出排列图图２从以上频数统计表和排列表可以看出影响桩基施工质量的主要问题是：泥浆指标超标！小组对７月20日～8月20日1#—5#制梁台座80根钻孔桩检测合格率进行统计如表3：（公路和铁路新验标不评优，只对合格与否作出判定，为了叙述方便，把Ⅰ类桩作为优良桩。

）表3五、设定目标及目标可行性分析99%设定目标目标可行性分析图见图３六、原因分析确定目标后，小组成员召开钻孔桩施工专题会,从人员、机械设备、材料、施工工艺、地质情况、施工环境等方面，分析查找影响钻孔桩桩基检测合格率不高的原因：1、桩基施工队人员配备不精干，管理人员思想意识上对制梁场场建工程的重要性认识不足，质量意识淡薄；2、旋挖钻机性能不稳定，故障率高；3、砼原材料质量不稳定，波动大；4、过程控制不严，泥浆比重过大，含砂率过大,桩底沉碴厚度超标；5、砼工作性不稳定，砼坍落度偏差较大，和易性不好；6、水下砼灌注方法不当：首灌砼数量不足，封底不严；导管轻微泌水；导管埋深小于1米；砼停灰面测量不准确；7、砼供应不连续，间歇时间超过2个小时；8、地质情况复杂，地质分层不明显。

七、要因确定：为了找出导致桩基检测合格率不高的原因的主要因素，QC小组对8条原因进行逐一确认。

确认一：桩基施工队人员配备不精干，管理人员思想意识上对制梁场场建工程的重要性认识不足，质量意识淡薄集现代高速铁路桥梁前沿技术于一身的双线整孔箱梁对制梁场场建施工质量的标准要求高，但是制梁场参战员工和外协队伍是第一次筹建如此大的梁场，在认识上没有上升到应有的高度。

相对于高速铁路正式工程来说，没把场建工程当正式工程来做。

经分析人的因素是第一位的，思想决定行动，思想上不重视是导致施工质量不稳定的主要因素，对桩基检测合格率产生较大影响。

结论：要因确认二：旋挖钻机性能不稳定，故障率高已进场的BG18型旋挖钻机在青藏施工期间受损过重，需要大修，通过公司出面从局机械处新进一台BG22型旋挖钻机，该钻机扭距大，性能稳定，故障低，能满足本场复杂地质需要。

结论：非要因确认三：砼原材料质量不稳定，波动大砼原材料，尤其是砂石料质量不稳定，波动大。

砂子时有偏粗现象，碎石级配不合理，与理论配合比用碎石出入较大，骨料质量波动直接影响到砼拌合物的工作性能，所以原材料质量不稳定，波动大对桩基检测合格率将产生较大影响。

结论：是要因确认四：过程控制不严格，泥浆比重过大，桩底沉碴厚度超标工程施工质量要体现过程控制的原则,桩基检测合格率与过程控制密切相关。

从试验室泥浆比重和技术组桩底沉碴厚度检测记录看,泥浆比重偏大,桩底沉碴厚度超标，该两项指标是导致水下砼灌注不顺利的主要因素，特别是当砼灌注到接近桩顶时，由于泥浆比重大，沉碴过厚，砼上升阻力加大，砼拌合物很难顺利翻起来，情况严重的可能会导致灌注失败。

因此，过程控制质量是影响桩基检测合格率的主要因素。

泥浆指标及沉碴厚度检测结果调查表表4结论：是要因确认五：砼工作性不稳定，砼坍落度偏差较大，和易性不好砼工作性能保水性、泌水性和流动性，是恒量砼质量好坏的重要指标，尤其是水下砼，对砼的工作性能要求特别高。

从前一个月的砼工作性能来看，砼工作性能不够稳定，砼坍落度偏差也较大，和易性不好。

事实证明，只要是砼工作性较好的钻孔桩灌注都非常顺利，桩检合格率也高，反之则较差。

砼工作性是影响桩基检测合格率的主要因素。

结论：要因确认六：水下砼灌注方法不当：首灌砼数量不足，封底不严；导管轻微泌水；导管埋深小于1米；砼停灰面测量不准确钻孔桩施工工艺是很成熟的工艺，只要严格执行相关标准和熟练掌握规范，精确测量计算，就能够避免因为施工方法不当导致桩身质量题的发生。

所以施工方法不是影响桩基成桩合格率的主要因素。

结论：非要因确认七：砼供应不连续，间歇时间超过2个小时水下砼灌注要求砼供应连续，遇特殊情况尽量减少间歇时间。

为此，通过加强对搅拌站和砼罐车、吊车等施工设备的日常保养，并增加备用设备，确保砼供应连续，减少间歇时间。

只要砼供应连续，该项不是影响桩基检测合格率的主要因素。

结论：非要因确认八：地质情况复杂，地质分层不明显中南大学土木工程学院地勘院对梁场用地勘察结果显示，场内主要岩层为人工填土、淤泥质粉土、残积土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩，岩层分布层理不清晰，地质情况复杂。

在钻孔时注意观察旋挖钻机取出来的土样，特别关注的是流砂层的钻孔桩，钻孔时通过适当增加膨润土用量，加大泥浆比重来防止坍孔。

清孔后实测泥浆含砂率和泥浆比重。

各顶指标合格后，快速完成水下砼灌注，防止孔壁失稳，影响桩身质量。

只要准备充分，不要错过砼灌注最佳时机，地质复杂就不会影响桩身质量。

通过以上要因确认，共确认4个主要原因如图5所示：图４八、制定对策：我们根据确认的主要原因，从实际出发制定了相应的对策，见表5：9九、对策实施：实施一：抽调部分熟练工充实现有人员,举办钻孔桩施工培训班2006年8月12日电话通知河北清苑桩基施工队负责人李志勇抽调部分熟练工充实现有人员,8月15日1名钻机手2名水下砼灌注工和1名桩基作业队长进场。

2006年8月12～15日由工程部和安质部组织，举办了钻孔桩施工作业培训班，并进行了相关知识的考试，成绩合格。

从现场作业的规范性和工作效率看，实施效果明显，有利于保证钻孔桩施工质量。

实施二：选择中砂和级配合理的粗骨料物机部和试验室对李家镇附近砂场和石场进行了为期2天的考察，对砂石料分供应场家提出了质量要求，不合要求的一律不得进场。

试验室加大对进场砂石料的检测密度，严把材料使用关，不合格的材料坚决清退出场。

重新取样设计卵石砼配合比，至8月22日C20水下砼配合比7天强度已出结果，砼各项性能均满足施工要求。

实施三：严格过程控制，不达标坚决不允许进行水下砼灌注工程部制定《钻孔桩施工技术人员跟班作业值班表》，严格过程监控，加大泥浆指标和沉碴厚度的检测频率，各项指标检测合格后才给搅拌站开具《砼施工申请单》。

自从技术人员跟班作业值班后，钻孔桩施工非常顺利。

实施四：从配合比和搅拌站计量入手试验室根据现场材料情况，正常情况下每隔一段时间就对砼理论配合比进行现场取样验证，如果发现砼拌合物性能与理论配合比不符，要及时查找原因，经最快的速度进行合理调整。

搅拌站根据试验室出具的施工配料单进行砼配合比计量设置。

对搅拌站计量精度要定期检定，每周自检并对计量系统误差进行统计分析。

保证计量系统有效可控。

经过对策实施后，从砼拌合物性能和强度检查报告结果反映，砼理论配合比稳定，搅拌站计量系统稳定可靠。

十、效果检查（一）质量效果在制梁场全体工程技术人员和施工人员的共同努力下，经过QC小组成员有针对的质量控制，本次活动达到了预期目标。

2006年10月10日，QC小组成员对9月份钻孔桩桩检情况进行统计（结果见表6），并作出活动前后桩基检测优良率对照图。

桩基检测优良率对照图图５（二）经济及社会效益此次小组活动通过采取有效的措施，使旋挖钻机施工的钻孔桩质量得到有效控制，旋挖钻机成桩单价220元/米,穿流砂层挖孔桩单价300元/米,892根桩22300延米,节约费用 178.4万元，同时又为如期出梁争取了时间，在各级领导的帮助、指导和我们制梁场全体56名员工7个月的共同努力下，我们不负重望，于2006年11月5日成功制出首孔32m双线整孔后张法预应力砼简支箱梁，这标志着我们中铁四局五公司在高速铁路桥梁制造上实现了零的突破。

十一、总结与今后打算通过本次QC小组活动，我们达到了预期的目标，为今后旋挖钻机穿越流砂层施工提供了宝贵经验，并总结编制了《旋挖钻机施工作业指导书》。

经QC小组现场跟踪检查，发现旋挖钻机在穿越中风化或微风化花岗岩岩层时，钻头磨耗特别快，并且进尺缓慢，这是旋挖钻机有待改进的地方。

对于必须嵌岩的端承桩，有必要预备冲击钻机加快施工进度。

QC小组将在此成果的基础上，将进一步巩固和发展取得的成果，针对现场施工存在的问题广泛开展科技攻关活动，下次将把《高速铁路双线整孔箱梁预制质量控制》作为活动课题，以全面质量管理理念为导向，高标准、高质量、高要求全力打造高速铁路箱梁预制精品。