提高浅水区吊打沉桩质量

1、 提高浅水区吊打沉桩质量 一、工程概况越南沿海海港工程位于越南茶荣省沿海县Mu U村。施工地点距茶荣市约45 Km，距胡志明市约180Km，车程3.5-4个小时。本项目为EPC项目，工程内容主要包括： 3.9km 防波堤； 航道疏浚，挖泥总量为329.58万m³； 30000吨级煤码头平台(长216m, 宽21.7m)及1000吨级油码头各一座； 900米长码头引桥一座；皮带输送系统2套，输油管路两条及公用设施等。本工程长900m引桥的桩基采用直径1000mmPHC管桩，桩长46m，由两节（26m+20m）焊接而成。引桥靠岸侧400m处于浅滩上，无法采用打桩船进行沉桩施工，因此靠岸侧

2、浅滩的引桥20个排架，总计64根桩采用150吨浮吊配D100柴油锤并搭设沉桩导向架的施工方案进行浅水区的沉桩施工。如下图：图1 吊打沉桩现场照片 摄影：马礼明 拍摄时间：2013年7月28日二、小组概况 QC小组成立于2013年7月1日，主要对海港项目引桥浅水区的PHC桩沉桩施工质量进行控制。本小组由懂技术、善管理、有较强组织能力的成员组成，具有经验丰富QC活动和管理经验，成员组成详见表1。 QC小组成员表 表1小组名称中交二航三公司越南沿海海港工程浅水区吊打沉桩QC小组课题名称提高浅水区吊打沉桩质量课题类型现场型组长蔡森小组注册时间2013年7月1日课题注册时间2013年7月1日小组注册号2

3、013（QCXZ）-08课题注册号2013（QCKT）-08活动时间2013年7月-2013年9月小组人数11小组接受QC知识教育情况48小时序号姓名性别年龄文化程度职务组内分工1吴立柱男40大学项目经理顾问2蔡森男40大学项目总工组长3徐家国男31大学项目副总工组员4裴国强男43大学项目副经理组员5胡勇男32大学项目副经理组员6 马礼明男26大学质检员副组长7 李绍平男27大学工程部部长组员8施元成 男41大学码头分部主管组员9冉望男28大学现场技术员组员10王建军男37大学质检部部长组员11焦丹宁男42大专测量主管组员 制表人： 马礼明 制表时间：2013年7月28日三、 选题理由工程施工

4、要求引桥靠岸侧400m区域为浅滩，该区域的桩基施打无法采取打桩船施工，综合考虑，采用越南当地应用比较多的吊打沉桩工艺进行浅水区桩基施工。 工程质量要求施工重要性要求PHC桩基作为码头关键，其施工质量的优劣直接影响码头上部结构的实施及码头整体的安全。本次采用的吊打沉桩工艺解决了浅水区打桩船无法施工的弊端，同时实现多个沉桩作业面，节省工期。 质量要求对比 进度要求对比 成本要求对比本工程为中交在越南第一个EPC项目，现场咨工要求严格，项目采用美标、英标、日标等国际标准，各项标准执行起来难度大。必须以优良质量获得业主咨工认可，以提升中交海外项目影响力。 选定课题 提高浅水区吊打沉桩质量工程质量吊打沉

5、桩质量吊打沉桩进度桩船沉桩进度吊打沉桩成本桩船沉桩成本优质优质3个月为关键线路 3 个月192 万元510万元四、 现状调查2013年7月8日，小组成员对已完成的引桥40排架3根桩及39排架2根桩进行质量调查，调查的方式包括沉桩前后的各施工记录检查和沉桩完成后的现场测量，每根桩共检查7个项目，三根桩共计35个项目，其中合格项目数为9个，三根桩的质量综合合格率为74.3%，详见表2。 吊打沉桩质量现状调查表 表2序号 检查项目设计/允许偏差各桩质量检查结果合格点数（个）合格率(%)40-A40-Q40-R39-A39-Q1桩顶标高+6.30m+6.42m+6.48m+12.8m+6.38m+6.

6、35m4802桩位偏差75mm96mm68mm110mm70mm87mm2403桩身倾斜度1/751/501/601/451/801/752404贯入度25mm/锤18.5mm/锤16.5 mm/锤17.0 mm/锤18.0 mm/锤17.0 mm/锤51005对接错位最大10mm5mm12mm8mm8mm8mm4806桩头质量完整完整完整破损完整完整4807桩身质量完整完整完整完整完整完整51008 合计/ /2674.3制表人：冉望 制表时间：2013年7月9日从统计数据来看，浅水区吊打沉桩质量合格率有待提高，为此QC小组召开“确保浅水区吊打沉桩质量”的专题会议，并对影响吊打沉桩质量的各个

7、因素进行了认真分析，分析结果详见表3。 浅水区吊打沉桩质量影响因素频数统计表 表3序号检查项目频数频率(%)累计频率(%)1桩身倾斜333.333.32桩偏位大333.366.63桩顶标高远超设计 111.177.84对焊错位111.188.95桩头破损111.11006贯入度偏差大00/7桩身完整性差00/合计9/制表人： 马礼明 制表时间：2013年7月10日 小组根据表3绘制了浅水区吊打沉桩质量缺陷饼分图，详见图2 图2 吊打沉桩质量缺陷饼分图制图人： 马礼明 制图时间：2013年7月10日五、 确定目标 根据现状调查情况可知，浅水区吊打沉桩质量综合合格率为仅为74.3%，从饼分图中可以

8、看出，影响沉桩质量的主要问题“桩身倾斜”和“桩偏位大”占66.6%，如果我们将这两个主要问题解决95%，其余问题，如桩头破损采取定时更换替打，垫纸环垫子或木垫子基本可以避免，桩顶标高加强检测能够予以完全解决，对于焊接时对接错位，利用特制卡环，基本上能予以解决，故综合合格率可以提到90%以上，分析如下：74.3%+（1-74.3%）*66.6%*95%= 90.6%，因此经小组讨论决定将本次QC小组活动目标定为：将浅水区吊打沉桩质量综合合格率达到90%以上。 沉桩综合质量合格率活动前目标值74.3%90% 图3 活动目标柱状对比图制图人：李绍平 制图时间： 2013年7月10日六、 原因分析QC

9、小组针对调查中发现的问题进行多次讨论，广泛收集现场施工人员、咨询工程师的意见，集思广益，从人员、设备、材料、方法、环境等多个方面进行分析，具体原因分析详见图4。 26限位型钢强度不够海上风浪大技术交底未掌握 施工条件恶劣导向架结构稳定性设计不符合规范要求技术不熟练沉桩操作不当导向架不稳龙口位置布置不合理施工人员质量意识差桩偏位大桩身倾斜桩身质量测量数据误差桩锤偏心桩端板不平整测量仪器误差大替打结构破损测量人员测量数据误差大桩端与桩身不垂直 图4 因果分析关联图 制图人：冉望 制图时间：2013年07月12日 七、 要因确认经过分析，造成浅水区吊打沉桩偏位大、桩身倾斜的末端原因共有12项，QC小

10、组针对这些末端原因逐个制定了要因确认计划表，考虑到施工工期紧，QC小组成员必须迅速行动，根据要因确认计划表进行要因确认，以便开展下一步工作，要因确认计划表详见表4。 要因确认计划表 表4序号末端因素确认内容确认方法标准责任人时间1技术交底未掌握检查交底记录及工人掌握情况现场调查交底全面，施工人员100%掌握施工要点蔡森 冉望李绍平2013年7月13日2技术不熟练检查人员施工操作情况现场验证熟悉施工流程，操作规范徐家国冉望2013年7月13日3施工人员质量意识差考核施工人员质量意识现场调查考核合格率100%王建军李绍平2013年7月13日4测量仪器误差大检查仪器证书及精度现场调查测量仪器证书齐全

11、，精度满足要求王建军焦丹宁2013年7月14日5测量人员测量数据误差大检查测量数据是否准确现场校核操作正确 ，测量数据准确焦丹宁马礼明2013年7月13日6替打结构破损检查结构损坏情况现场调查替打内部无变形受力均匀裴国强施元成2013年7月13日7桩端与桩身不垂直测量桩端桩身垂直度现场测量桩端与桩身垂直冉望 马礼明2013年7月13日8桩端板不平整现场测量桩身平直度现场测量表面平整无变形冉望 马礼明2013年7月13日9龙口位置布置不合理检查龙口布置结构现场调查四周安装导向滚轮，预留空间适当裴国强施元成2013年7月14日10导向架结构稳定性设计不符合规范要求验证计算导向架的结构稳定性验证计算

12、现场调查结构满足相关规范及现场施工要求，合格率100%徐家国胡勇冉望2013年7月14日11限位型钢强度不够验证计算材料强度、焊接强度验证计算现场调查强度满足相关规范及现场施工要求徐家国胡勇 冉望2013年7月14日12海上风浪大调查风浪对沉桩的影响现场调查不影响沉桩施工施元成冉望2013年7月15日 制表人：马礼明 制表时间：2013年07月12日要因确认一末端因素 ： 技术交底未掌握标准：交底全面，施工人员掌握施工要点。实测：2013年7月13日，蔡森、冉望、李绍平检查了沉桩施工技术交底记录，内容齐全、完整，现场施工人员全部到齐。并对两个沉桩班组的技术负责人和施工人员技术交底掌握情况进行调

13、查，调查结果如表5。 技术交底掌握情况调查表 表5施工班组姓名合格良好优秀备注一队技术负责人  2 施工人员  55 二队技术负责人2施工人员  44 制表人：冉望 制表时间：2013年7月13日从调查结果来看，两个队伍沉桩班组技术负责人和施工人员掌握技术交底情况，9人良好，13人优秀。施工人员掌握了沉桩施工操作要点，能确保沉桩质量。结论：不是主要原因要因确认二末端因素 ：技术不熟练标准： 熟悉施工流程，操作规范实测：前期在选择施工队伍时，已经考虑到这两支队伍的施工经验情况。均有过吊打沉桩的施工经验，其中二队此前还跟我们有过

14、合作，施工经验与施工质量都有保证。2013年7月13日，徐家国、冉望对现场两支队伍的施工人员施工经验情况进行了调查，调查结果如表6。 施工人员施工经验调查表 表6 施工班组调查人数水上沉桩施工经验3年以上1-3年1年一队12821二队10811合计221632 制表人：徐家国 制表时间：2013年7月13日从调查结果来看，施工经验3年以上的为16人，少于1年的只有2人。施工人员上岗前全部进行了技术交底和培训，对整个沉桩过程十分熟悉，不会影响沉桩质量。结论：不是主要原因要因确认三末端因素 ：施工人员质量意识差标准：考核合格率100%实测：2013年7月13日，王建军、李绍平查阅现场工程师冉望记载

15、的施工一队在沉桩40排架3根桩全程的施工日志，日志中反应了，施工人员存在违规操作，下桩前不对桩身进行垂直度校核，现场工人不听指挥，强行施工，遇到硬质土层不注意溜桩的可能性，直接开锤。最终造成40-R出现桩身倾斜、桩头破损等质量问题，针对此现象，立即对2组施工人员进行考核，见表7。考核情况检查表 表7施工班组 班组人数考核情况合格率%不合格合格一队125758.3二队104660 制表人： 李绍平 制表时间：2013年7月13日从表中可以看出，考核情况不理想，合格率低。施工人员作为沉桩施工的具体操作者，其质量意识与沉桩质量息息相关，故小组认为必须加强两个班组的质量意识，组织相关培训，才能确保沉桩

16、质量。结论：是主要原因要因确认四末端因素 ：测量仪器误差大标准：测量仪器证书齐全，精度满足要求实测：2013年7月13日，由王建军、焦丹宁对两支分包队伍的测量设备进行检查，测量仪器证书齐全，精度满足要求。测量仪器无质量问题，不会影响沉桩质量。结论：不是主要原因要因确认五末端因素：测量人员测量数据误差大标准：操作正确 ，测量数据准确。实测：2013年7月14日，由焦丹宁、马礼明对施工一队正在搭建的39排架及施工二队正在搭建的31排架的预留桩位,及参考的标高进行了跟踪测量。测量偏差情况如下表8。测量偏差情况表 表8班组施工一队施工二队偏差桩位A BH桩位ABH139-A3.0cm3.0cm4.5c

17、m31-A3.2cm3.3cm4.2cm238-Q6.4cm5cm4.6cm31-Q3.6cm3.5cm4.2cm337-R4.0cm3.5cm4.2cm31-R4.0cm3.0cm4.5cm 制表人： 马礼明 制表时间：2013年7月14日规范要求标高误差不得超过4cm，从测量的偏差来看，两个施工班组与我方的测量偏差均合规范要求，不会严重影响沉桩质量。结论：不是主要原因要因确认六末端因素：替打结构破损标准：替打内部无变形，受力均匀。实测：2013年7月13日，由裴国强、施元成对两支队伍的桩锤替打进行了全面检查。在检查中两支队伍的替打均存在一定问题。施工二队替打内木垫子已经变形，要求更换。施工

18、一队问题更为严重，其替打内的套桩的限位钢板已经变形，可以明显看到替打因长期受偏心力，出现严重磨损。替打内部的钢丝绳也因长期击打全部损坏，出现厚度不均的现象。图5 变形及损坏严重的替打 拍摄人：马礼明 拍摄时间：2013年7月13日替打变形将导致桩顶受力不均匀且出现偏心受力，会对沉桩质量造成一定影响，急需采取措施以保证施工质量。结论：是主要原因要因确认七末端因素：桩端与桩身不垂直 标准：桩端与桩身垂直 实测：2013年7月13日，冉望、马礼明对已经运抵现场的两批共计32节桩桩端与桩身垂直度进行了测量，所有桩节的桩端与桩身均垂直。同时PHC管桩厂，与我方有长期合作，我方派驻了质量工程师，对PHC桩

19、的整个生产过程进行全程监控。PHC桩生产质量有保证，桩端桩身垂直度满足质量要求，不会影响沉桩质量。结论：不是主要原因要因确认八末端因素：桩端板不平整标准：表面平整无变形实测：2013年7月13日，冉望、马礼明对已经运抵现场的两批共计32节桩的桩端板检查，管桩端板平整，无变形，个别桩端板上存在混凝土渣滓或者焊渣，打磨一下，完全可以满足规范要求。不会影响沉桩质量。结论：不是主要原因要因确认九末端因素：龙口位置布置不合理标准：四周安装导向滚轮，预留适当空间。实测：2013年7月14日，由裴国强、施元成对两支队伍的龙口进行了检查，检查中发现，施工二队龙口布置了四个方向，每个方向布置一个导向滚轮，沉桩时

20、桩非常顺利通过龙口，施工一队却只有两个方向布置滚轮，有的桩还未布置滚轮。沉桩时桩与龙口的限位型钢摩擦、挤压，部分型钢已变型。预留空位已经偏移，且桩身难以竖直入土，最终会导致桩偏位大、桩身倾斜等问题。图6 龙口挤压变形 拍摄人：马礼明 拍摄时间：2013年7月14日结论：是主要原因要因确认十末端因素：导向架结构稳定性设计不符合规范要求标准：结构满足相关规范及现场施工要求实测：2013年7月14日，徐家国、胡勇、冉望对该沉桩工艺所搭建的导向架的稳定性进行了验算，验算结果显示满足稳定性要求。但是在施工中发现，施工一队为图省事，导向架未布置斜撑，现场工程师立即要求整改，如不按要求实施，将对其进行停工处

21、理。后期施工中项目部将加大导向架结构稳定性检查，避免类似情况再次出现。所以导向架的设计合理，满足规范要求，不会影响沉桩质量。结论：不是主要原因要因确认十一末端因素：限位型钢强度不够标准：强度满足相关规范及现场施工要求实测：2013年7月14日徐家国、冉望、胡勇对该工艺各部分所用的型钢进行强度验算，发现施工二队龙口按施工方案要求设置限位型钢，但所选型钢型号不符合要求，强度偏低。现场检查还发现，施工一队导向架搭设采用的限位型钢也锈蚀严重，出现变形，强度不能满足要求，会对沉桩质量造成影响。结论：是主要原因要因确认十二末端因素：海上风浪大 标准：不影响沉桩实测：2013年7月15日，施元成、冉望，现场

22、调查发现，海上风浪对浮吊就位和稳定性影响较大，但是考虑到施工人员和机械安全，我方已经严禁在恶劣天气下作业。故风浪大并不会影响沉桩施工。结论：不是主要原因根据以上要因确认，我们确认了四个主因龙口位置布置不合理替打结构破损施工人员质量意识差限位型钢强度不够八、 制定对策根据找出的四个主要原因，小组制定了相应的对策，详见表9。对策表 表9序号要因对策目标措施地点负责人完成时间1施工人员质量意识差组织质量教育培训，加强质量管理提高质量意识，考核合格率100%1、发信函至分包队伍，督促加强现场管理。2、对现场人员进行质量安全教育培训。建立质量安全检查制度。3、安排技术人员对沉桩施工全程跟踪。现场王建军李

23、绍平2013年7月16日2替打结构破损对替打进行修复及调整保证替打内部无变形，受力均匀1、我方沉桩经验丰富人员指导拆除破损的替打，更换替打材料。2、加强替打的检查，及时进行修复和更换。现场裴国强施元成2013年7月16日3龙口位置布置不合理安装导向滚轮保证桩能够顺直通过龙口1、购买新的滚轮。2、在龙口四个方向对称焊接滚轮现场裴国强施元成2013年7月17日4限位型钢强度不够检查更新保证整体不摇晃，满足强度要求1、更换锈蚀严重、变形扭曲的型钢。2、重视导向架型钢之间焊接质量。3、龙口处选用加厚的型钢焊接导向滚轮。现场徐家国胡勇冉望2013年7月17日 制表人：李绍平 制表时间：2013年07月1

24、5日九、实施对策通过分析，我们找出了浅水区吊打沉桩偏位大、桩身倾斜的原因，确定了工作目标，并制定了对策。QC小组成员根据分工，积极开展活动，以最快的速度落实对策表中的各项措施，防止类似的质量问题发生。实施一、解决“施工人员质量意识差”的问题1、项目部通过分析总结浅水区吊打施工队伍存在质量问题及现场管理问题，2013年7月16日以质量整改联系单的形式向两个分包队伍发出信函，要求其加强现场管理，注重施工质量。 2、2013年7月16日，项目部质检部经理王建军和安全部经理辅绍祺，组织两家队伍进行现场质量安全技术培训，总结之前的质量问题，建立了每周一次的质量安全检查制度。图7 吊打队伍质量安全教育培训

25、 拍摄人：马礼明 拍摄时间：2013年7月16日 制表人：李绍平 制表时间：2013年07月16日3、项目部派驻李绍平为现场工程师，全程检查吊打沉桩过程，现场管控沉桩质量，做到及时发现问题，解决问题。此措施实施后，随后由王建军、李绍平对2个班组的施工人员质量意识进行了考核，考核结果见表10。考核情况检查表 表10施工班组 班组人数考核情况合格率%不合格合格一队1211192二队10010100制表人：李绍平 制表时间：2013年07月16日评价：通过与其公司直接信函沟通，现场的管理有了明显的改观。质量安全教育的开展和周质量安全检查制度、专人值班制度的实施，现场所有施工人员的质量安全意识有了显著

26、提高，能够严格执行施工质量标准，大大降低了人为因素对沉桩质量的影响。实施二、解决“替打结构破损”的问题1、2013年7月15日，施元成组织对沉桩队伍的替打完整性进行检查，监督指导对修复损坏的替打。裴国强负责指导割除内部变形的限位钢板，使用焊接强度满足要求的新钢板。更换已经打烂的钢丝绳缓冲层，并且铺垫压实，保证厚度足够均匀。在击打受力面上焊接一块同桩顶截面形状一样的钢板，利于桩顶受力面均匀。2、后续施工中项目部将加强对替打完整性的检查，要求及时对损坏的替打必须修复和更换。图8 修复后的替打 拍摄人：李绍平 拍摄时间：2013年7月16日评价：替打的修复，使桩顶受力均匀，不仅能避免发生偏心击打，同

27、时也减小击打冲击力对桩顶的破坏，确保了沉桩质量。实施三、解决“龙口位置布置不合理”的问题1、2013年7月17日裴国强要求施工一队购买满足强度要求的导向滚轮。滚轮直径大小以D90为标准，可以比D90稍大，滚轮的纵向长度以120mm为标准。2、2013年7月17日施元成负责检查滚轮的布置情况，要求滚轮围绕龙口四周对称布置，使下桩时候桩收到的约束力四周对称，滚轮焊接在加厚型工100的型钢上面，焊接必须牢固，防止下桩时掉落。3、在搭设龙口时，保证四个滚轮中间的正方形预留孔边长为1020mm，即滚轮到PHC桩壁间隙为1cm，保证在下桩过程中，桩能够刚好顺直通过龙口入土，同时受到的摩阻力小。图9 龙口平

28、面布置 制图人：马礼明 制图时间：2013年7月17日图10 龙口滚轮布置 制图人：马礼明 制图时间：2013年7月17日评价：该改进措施使桩能够顺直通过并入土，且桩偏位较小。避免龙口位置布置不合理造成桩偏位及倾斜。实施四、解决“限位型钢强度不够”的问题1、限位型钢使用加厚型的工字钢，确保龙口型钢在收到桩身挤压时不变形，不走位。2、2013年7月17日徐家国、胡勇对两个施工队伍的限位型钢进行检查，对出现锈蚀变形的型钢及时更换。3、2013年7月17日由冉望负责检查搭设导向架的结点焊接质量，对焊接不合格的导向架及时进行补焊，缺陷严重的要求返工处理。图11 整改后导向架 拍摄人：马礼明 拍摄时间：

29、2013年7月17日评价：该措施保证型钢骨架的局部及整体强度，防止出现垮塌现象。避免因导向架型钢强度不够而造成沉桩质量差的影响。十、效果检查2013年8月11日，QC小组对已经完成30根桩的沉桩质量进行了检查，检查结果见表11。吊打沉桩质量调查表 表11序号检查项目设计/允许偏差检查点数合格数合格率(%)1桩顶标高+6.30m302996.72桩位偏差75mm302893.33桩身倾斜度1/753027904贯入度25mm/锤302996.75对接错位最大10mm30301006桩头质量完整302996.77 桩身质量完整30301008合格/210 20296.2制表人：冉望 制表时间：20

30、13年8月11日1、质量情况：浅水区吊打沉桩桩身倾斜、桩偏位大等质量问题得到很好的控制，施工质量得到了监理和业主的认可，本次共检查了30根桩，检查点数为210个，合格数为202个，合格率为96.2%，实现了小组活动前设定的课题目标。检测项目综合合格率96.2%90%74.2%活动后活动前目标值进 程图12 活动前后合格率对比柱状图 制图人：马礼明 制图时间：2013年8月11日2、社会效益：此次QC小组活动提高了引桥浅水区吊打沉桩质量综合合格率，施工效果取得了业主、咨工的认可。为承接海港工程码头后期施工及防波堤等工程奠定了良好基础。3、经济效益：通过QC活动提高了浅水区吊打沉桩质量合格率，避免了因桩偏位大而需要增加桩帽等结构的处理，达到了节省成本和提高施工质量的目的，详见下表12。 十一、巩固