复杂条件下强夯路基施工质量控制

发布人：潘文义二○一四年十月复杂条件下强夯路基施工质量控制中建海峡建设发展有限公司

市政交通工程公司潘文义QC小组目录中国建筑一、课题题介绍二、小组组简介三、选题题理由四、现状状调查五、确定定小组活活动目标标六、原因因分析七、要因因确认八、制定定对策九、对策策实施十、效果果检查十一、巩巩固措施施及标准准化十二、总总结及下下一步打打算十三、附附件武夷新区区市政项项目（一一）位于于南平市市武夷新新区，场场地现状状为耕植植农田和和部分坑坑塘。经经地勘报报告分析析，拟建建道路地地基承载载力仅为为50KPa，远低于于设计要要求值160KPa，现需进进行软基基处理。。一、课题题介绍拟建经二二路项目目？挖淤换填法施工图强夯法施工图一、课题题介绍建设单位位委托我我部进行行软基处处理施工工。小组组经过方方案对比比，决定定采用挖挖淤换填填结合强强夯法施施工。QC小组通过过开展PDCA循环，保保质保量量完成了了施工任任务，积积累了软软基处理理纯物理理法施工工经验，，做到零零排放、、绿色施施工。该工法四大优点：①绿色环保；②造价低、节约成本；③工期短、见效快；④施工方便、质量可控。课题名称复杂条件下强夯路基施工质量控制

成立时间2014-06-15登记号CSCECSC:2014-001-001#活动频数4次/月小组类型攻关型成员平均接受TQC教育64小时以上小组名称中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司潘文义QC小组小组人数8人小组概况况一览表表制表人：：潘文义义制制表日日期：2014.06.17二、小组组简介序号姓名职称小组分工年龄执行内容1潘文义助工组长27组织、策划、决策2李华工程师副组长43实施、统计、整理3曹刚工程师副组长40组织、调查、决策4庄文棋助工组员29方案实施，信息反馈5吴永荣助工组员30方案实施，信息反馈6鲁伟助工组员26方案实施，信息反馈7张钦工程师组员30方案实施，信息反馈8张友剑班组长组员50方案实施，信息反馈顾问王耀教授级高工首席信息官48技术指导，监督赖友华高级工程师分公司总经理42技术指导，监督小组成员员分工情情况表制表人：：潘文义义制制表日期期：2014.06.17二、小组组简介复杂条件件下强夯夯路基施施工质量量控制

施工难度大：①场地存在不良原状土层，②需解决作业面西侧沟谷汇水，③地下水丰富，影响作业进度。1

施工工期紧：工程总工期要求紧迫，节点工期要求经二路段软基处理须在140天内完成。

3

影响力大：工程位于省级重点开发目标武夷新区，新区建设规模庞大，做好本项目有助于公司的知名度，进一步扩展闽北区域的市场。2三、选题题理由

质量要求高：场区属高填方路基范围，完成质量的高低决定道路的使用寿命.4

学习意义大：采用的挖淤换填法结合强夯法，在福建省闽北山林地区还处于推广阶段，我司用此法进行软基处理无相关经验。5制图人：：潘文义义制制图日期期：2014.06.20地质剖面面图四、现状状调查调查一（1）地质条条件勘察表明明场地内内土层自自上而下下依次为为：①中液限限粘质土土，平均均厚度为为1.7m，(为多年前前农田地地），主主要为粘土和和粉质粘粘土，属属中等压压缩性土土，力学学强度较较好；②中风化化长石石石英砂岩岩，厚8.0～9.0m，平均厚厚度为8.5m，力学强度高。。（2）地貌情情况原始地貌貌类型主主要由构构造剥蚀蚀低丘和和丘间谷谷地组成成，山体体自然坡坡度大多约约10～30°，局部较较陡可达达40°以上，海海拔高程程一般约约181～204m，丘顶圆圆滑、丘丘脊平缓缓，地形形呈波状状起伏，，植被发发育，次次级沟谷纵纵横交错错。个别别较低洼洼的沟谷谷地带见见有少少量地地表水流流出外，，其余地段段未见有有其它池池塘或溪溪流。制表人：：张钦制制表日期期：2014.06.24主要土层层物理力力学参数数表四、现状状调查结论：拟拟建场地地表层以以软质土土为主，，①中液液限粘质质土、②②中风化化长石石石英砂岩岩土层承承载力值值小，远远低于设设计值160KPa，是本次次软基处处理的主主要土层层。土层厚度m天然含水量%压缩模量MPa渗透系数cm/s固结系数cm2/s承载力特征值KPa孔隙比e①中液限粘质土

1.5~1.948.43.57.3×10-6

3.1×10-3

55-601.326②中风化长石石英砂岩8.0-9.013.67.0//90-1100.77调查一制表人：：鲁伟制表日期期：2014.06.26强夯法施施工质量量检查分分析表

项目工程原地基承载力值KPa)工后承载力值(KPa)施工沉降量（cm）工后沉降量（cm）重庆奉云高速公路B9合同段40-5015158.410石武客运专线SZ-2标段40-5016155.79南安海天标准厂房一期工程40-6015557.412禄丰分输清管站地基处理工程接近于0155约6014四、现状状调查结论：运运用强夯夯工艺施施工的上上述工程程中，地地基承载载力值改改善显著著，工后后地基承承载力均均达到设设计值以以上，且且工后沉沉降量小小，最大大为14cm。调查二制表人：：潘文义义制表日期期：2014.07.04结论：通通过强夯夯法处理理，试验验区地基基承载力力改善显显著，但但工后地地基承载载力值在在128KPa到162KPa之间波动动。试验区施施工质量量检查分分析表四、现状状调查调查三为了进一一步确定定该工艺艺的可行行性，QC小组对工工地选取取一块作作为试验验区：试验点编号A79点A95点A112点A135点试验前地基承载力（KPa）49504851试验前标高（m）175.442175.273175.357175.176试验后标高（m）174.862174.726174.801174.581第一遍沉降（cm）28.327.627.130.7第二遍沉降（cm）19.218.819.920.5第三遍沉降（cm）10.58.38.68.3总沉降（cm）58.054.755.659.5工后地基承载力（KPa）133145128162小组针对对可能影影响工程程施工风风险的项项目进行行了调查查，再将将收集的的情况进进行分类类、统计计整理，，共收集集到89条信息。。然后经经过归纳纳，分别别制成影影响工后后地基承承载力因因素统计计表与排排列图。。序号项目频数(点)频率（%）累计频率(%)1强夯施工控制不当4550.650.62软弱下卧层强度低3033.784.33地下水影响89.093.34现场作业人员不作为44.597.85其它22.2100合计89100影响工后后地基承承载力因因素统计计表制表人：：鲁伟日日期：：2014.07.10四、现状状调查调查四93.3%软弱下卧层土质影响30强夯施工控制不当45地下水影响884.3%50.6%累计频率率（%）4现场作业人员不作为97.8%其他2影响工后后地基承承载力因因素排列列图制图人：：潘文义义制制图图日期：：2014.07.16四、现状状调查调查四-80%-100%40-89-0-20-60-80-N=89频数（点）-60%-40%-20%-0%结论：““强夯过过程中的的控制不不当”与与“软弱弱下卧层层强度低低”，是是影响软软基处理理施工质质量控制制的关键键点。制图人：：潘文义义制图日期期：2014.07.17活动前目标值≥160＜50五、确定定小组活活动目标标确定目标标：通过控制制挖淤换换填结合合强夯法法，实现工后地基基承载力力≥160KPa五、确定定小组活活动目标标

武夷新区为福建省第二个综合开发区，为保证工程质量，公司在资金、技术质量及外部协调上给予大力支持。依据一本工程选择的是具有丰富软基处理经验的施工班组，小组成员及施工班组成具有良好的团队协作及沟通精神。

依据三山区高填方地基的加固已多采用分层强夯。强夯法有工艺简便、施工速度快、处理费用低、适用性广的特点、边坡抗滑性能突出。依据二目标可以以实现强夯施工控制不当软弱下卧层土质强度低★施工工艺不熟悉★工人责任心不强★夯击顺序选择不当★地表水渗流★回填粒料径较大★仪器未及时检定★土层含水率控制差★抽水系统故障★土体出现液化现象施工质量管理不到位人员素质低局部夯击不到位材料验收不合格水分滞留严重，排水不及时测量误差造成过夯现象六、原因因分析影响工后后地基承承载力因因素关联联图制图人：：潘文义义制制图日日期：2014.07.21★停锤标准控制不严格机械操作不当要因确认计划表序号末端因素确认依据及标准确认人确认时间1施工工艺不熟悉组织培训，施工人员对机械操作和工艺的熟悉率100%潘文义2014.07.24-07.252工人责任心不强技术交底和技能考试，考核成绩优良率达到90%以上。潘文义2014.07.253夯击顺序选择不当夯坑周围不出现土体隆起，强夯面夯击均匀。鲁伟2014.07.26-07.274回填粒料不合格进场二片石等材料合格，满足设计要求。张钦2014.07.255排水系统故障保证抽水设备、电力线路正常运转率98%，降低排水设备故障率吴永荣2014.07.26-07.27七、要因因确认制表人：：潘文义义制制表日日期：2014.08.31序号末端因素确认依据及标准确认人确认时间6土层含水率控制不佳合理在现场增设排水边沟、集水井曹刚2014.10.27-10.297仪器未及时检定施工前检定仪器，检定结果均合格，每6个月检定一次。庄文棋2014.10.278土体出现液化安排强夯试夯施工，确定击密参数，及时根据现场水位情况调整击密参数。潘文义2014.10.26-10.299地表水渗流沿山体布置截水沟，控制场地平整度及坡度，及时回填夯坑鲁伟2014.10.29-10.3010夯锤下落控制不严格施工过程中，停锤未严格按照双控（夯击次数和最后两击平均夯沉量）标准执行张钦2014.10.26-10.29工人责任心不强夯击顺序选择不当回填粒料不合格抽水系统故障土层含水率控制不佳仪器未及时检定土体出现液化地表水渗流夯锤下落控制不严格施工工艺不熟悉1.施工工艺不熟悉验证时间2014.07.24-07.25验证方法调查分析确认人潘文义验证情况强夯法软基处理在福建省内已处于广泛使用阶段，而我司用此法进行软基处理无相关经验。施工前，对8名管理人员和12名操作工人进行施工要点技术交底，最后进行考核，从考核饼图可以看出，考核成绩普遍达到优良。确认结论管理人员员的自评评对工人的的考核非要因因工人责任心不强夯击顺序选择不当回填粒料不合格抽水系统故障土层含水率控制不佳仪器未及时检定土体出现液化地表水渗流夯锤下落控制不严格施工工艺不熟悉2.工人责任心不强验证时间2014.07.25验证方法调查分析确认人潘文义验证情况只要现场管理到位，活动目标可以保证。项目部制定相应的奖罚制度，对达到优良的班组给予奖励1000元/次；对屡次出现操作不当的工人调换工作岗位或予以辞退，工人质量意识显著增强。确认结论非要因因奖罚制度度工人责任心不强夯击顺序选择不当回填粒料不合格抽水系统故障土层含水率控制不佳仪器未及时检定土体出现液化地表水渗流夯锤下落控制不严格施工工艺不熟悉验证时间2014.07.26-07.27验证方法调查分析确认人鲁伟验证情况据地质报告揭示，施工段属山林地区，原状地面为2~4m不良淤质土，深度不一。本次设计仅考虑跳打施工，现场施工过程中，发现夯机移位后进行下一夯点点夯时，会对之前的夯坑产生破坏。确认结论3.夯击顺序选择不当夯坑隆起起要因因工人责任心不强夯击顺序选择不当回填粒料不合格抽水系统故障土层含水率控制不佳仪器未及时检定土体出现液化地表水渗流夯锤下落控制不严格施工工艺不熟悉验证时间2014.07.25验证方法现场验证确认人张钦验证情况项目部建立原材料进场验收制度，同时，验收人员严格遵守本工程合同技术规范的规定以及设计要求，对二片石质量把关，避免不合格填料进场。同时，QC小组抽查了6个批次进场地的二片石进行取样送检，均符合要求。抽检次数123456外观合格合格合格合格合格合格确认结论非要因因4.回填粒料不合格原材料进进场验收收制度原材料取取样送检检工人责任心不强夯击顺序选择不当回填粒料不合格抽水系统故障土层含水率控制不佳仪器未及时检定土体出现液化地表水渗流夯锤下落控制不严格施工工艺不熟悉验证时间2014.07.26-07.27验证方法现场验证确认人吴永荣验证情况实时检查抽水设备、电力线路的运行情况，确保抽水机运转管路不堵塞不漏气，排水顺畅。确认结论非要因因5.抽水系统故障抽水系统统工人责任心不强夯击顺序选择不当回填粒料不合格抽水系统故障土层含水率控制不佳仪器未及时检定土体出现液化地表水渗流夯锤下落控制不严格施工工艺不熟悉验证时间2014.07.27-07.29验证方法调查分析确认人曹刚验证情况在施工前试验区，场地平整度低且未设置横坡，场地排水效果不佳，沿山体布置截水沟，可缓解一定山体地表径流。表土层的水分滞留严重，影响后期的击密施工。确认结论6.土层含水率控制不佳排水系统统要因因工人责任心不强夯击顺序选择不当回填粒料不合格抽水系统故障土层含水率控制不佳仪器未及时检定土体出现液化地表水渗流夯锤下落控制不严格施工工艺不熟悉验证时间2014.08.27验证方法现场验证确认人庄文棋验证情况开工前已将所使用的经纬仪、全站仪、水准仪等送检，经检定均合格。仪器名称全站仪水准仪GPS接收机证书号ETTS2014-754L2014-531GPS2014-813确认结论仪器证书书编号非要因因7.仪器未及时检定工人责任心不强夯击顺序选择不当回填粒料不合格抽水系统故障土层含水率控制不佳仪器未及时检定土体出现液化地表水渗流夯锤下落控制不严格施工工艺不熟悉验证时间2014.08.26-08.29验证方法调查分析确认人潘文义验证情况强夯法是信息化施工过程，根据地质条件调整的击密参数。同时，未及时收集现场停锤参数，使得夯击次数和间歇时间的设定受影响，严重影响每个夯点的夯实效果，甚至会出现土体液化现象。确认结论8.土体出现液化试夯段获获取技术术指标要因因工人责任心不强夯击顺序选择不当回填粒料不合格抽水系统故障土层含水率控制不佳仪器未及时检定土体出现液化地表水渗流夯锤下落控制不严格施工工艺不熟悉验证时间2014.08.29-08.30验证方法现场验证确认人鲁伟验证情况建阳市属中亚热带季风性气候，雨季集中，影响现场施工。项目部安排专人对施工未来三天的天气进行监控，以便组织工作。采取一定措施保证外围水不流入夯区。夯击施工结束后，及时对夯坑进行回填，防止积水。确认结论未来三天天天气预预报9.地表水渗流非要因因工人责任心不强夯击顺序选择不当回填粒料不合格抽水系统故障土层含水率控制不佳仪器未及时检定土体出现液化地表水渗流夯锤下落控制不严格施工工艺不熟悉验证时间2014.08.26-08.29验证方法现场验证确认人张钦验证情况强夯过程中，夯锤的起吊、下落要保证缓慢平稳，不能晃动过大。夯锤的停止状态，一方面影响到落锤高度，另一方面也会导致夯锤下落偏移或倾斜。夯锤未达到标定落距便停止，导致强夯能级不足，无法满足设计要求。确认结论10.夯锤下落控制不严格夯锤下落落不稳造造成夯坑坑底倾斜斜要因因要因分析析通过要因因确认共共得到4条要因：：1、夯击顺顺序选择择不当2、土层含含水率控控制不佳佳3、土体出出现液化化4、夯锤下落落控制不不合理对策表序号要因对策目标措施地点责任人执行日期1夯击顺序选择不当选择合理施工夯击顺序夯坑周围不出现土体隆起，强夯面夯击均匀1、在强夯试验区对强夯顺序进行改进。施工现场曹刚潘文义张钦2014.08.01-08.132土层含水率控制不合理布置土体控水系统含水率控制在-2%≤最佳含水率≤+3%1、增设含水率现场快速检测仪；2、合理设置排水沟、集水井。施工现场曹刚吴永荣庄文棋鲁伟2014.08.01-08.15制表人：：潘文义义制制表表日期：：2014.09.13对要因确确认表中中的四个个要因运运用5W1H方法进行行对策制制定。八、制定定对策序号要因对策目标措施地点责任人执行日期3强夯出现土体液化合理控制夯击次数最后两击平均夯沉量≤50mm1、组织专家对试夯参数进行论证2、施工期间按时收集现场参数施工现场吴永荣庄文棋李华张友剑2014.08.19-09.254夯锤下落控制不合理改进强夯机械达到标定落距，落锤下落中心偏位≤15cm1、在平衡支架处设置减震器，减少钢丝绳晃动2、改进自动脱钩装置施工现场潘文义鲁伟张钦2014.11.18-12.29实施一、夯击顺序方案比选九、对策策实施按照设计计说明，，每层强强夯面共共三遍夯夯击，第第一遍、、第二遍为点夯夯，第三三遍为满满夯。现现场施工工过程中中，发现现夯机移位后进进行下一一夯点点点夯时，，会对之之前的夯夯坑产生生破坏。。措施①：：在强夯试试验区对对强夯顺顺序进行行改进制图人：：曹刚、、张钦制图日期期：2014.08.02设计强夯夯夯击顺顺序示意意图实施一、夯击顺序方案比选九、对策策实施根据现场场实际情情况，小小组成员员经过考考据后更更改夯击击点布置顺序，，采用跳跳打施工工法。措施①：：在强夯试试验区对对强夯顺顺序进行行改进制图人：：潘文义义制图日期期：2014.08.07调整后强强夯夯击击顺序示示意图九、对策策实施实施一效效果检查查实施效果果：通过过合理改改变强夯夯施工夯夯点实施施顺序，，提高了了施工机机械的移移机效率率，而且且强夯完完成面较较平整，，不会出出现向一一边倾斜斜的情况况；起锤锤也比较较容易，，不产生生粘锤。。九、对策策实施实施二、布置土体控水系统在击密施工前埋设含水率现场快速检测仪监测管，在击密期间进行土体含水率监测。每个施工小区设2组监测管，强夯期间每天监测2次，早晚各1次。当含水率在最佳含水率的98%~103%左右，才可进行下一轮的击密，以避免形成弹簧土。措施①：增设含水水率现场场快速检检测仪含水率监监测管含水率快快速检测测仪制图人：：鲁伟制制图日期期：2014.08.02九、对策策实施排水系统统平面图图制图人：：吴永荣荣制制图日期期：2014.08.08措施②：：合理设置置排水沟沟、集水水井①增设6个集水井井从而将地地表汇水水抽至夯夯区以外范围围，可以以有效降降低夯区填土土层的地地下水位位。②截水沟沟采用临临时设置置，标准断面面为0.8××1.0m（底×高）。场场地坡度度设计为0.623%实施二、布置土体控水系统截水沟设设置图九、对策策实施实施二效效果检查查实施效果果：通过过合理设设置排水水系统，，及时排排出了软软弱土中中多余的的水分，，使得夯夯击时的的软弱土土中水分分状况良良好，施施工全过过程中，，均没有有弹簧土土的形成成。现场夯沉沉量监测测九、对策策实施措施①：施工期期间按时时收集现现场参数数击密施工工过程中中，控制制每遍击击密的间间歇时间间，击密密坑周围围地面不不应发生生大的隆隆起；不不因击密密坑过深深而发生生提锤困困难。实施三、合理控制夯击击数在击密过过程中，，量测夯夯坑沉降降及坑外外0.5m、1.0m、1.5m处坑边隆隆起，以以动态了了解土体体加固效效果和夯夯实情况况，及时时调整击击密工艺艺和参数数。九、对策策实施实施三、合理控制夯击击数设计中每每层强夯夯面的两两遍点夯夯能量均均为3000KN··m，夯点间间距为4m×4m，击数8~10击。最后后进行满满夯，能能量为1000KN··m，击数4击，锤印印相互搭搭接1/4锤印。为明确技技术指标标参数，，QC小组选取取K0+140~~K0++160段划分作作为试验验区，并并邀请相相关专家家对强夯夯法工艺艺进行研研讨论证证，制定定出详细细的强夯夯技术指指标控制制标准。。措施②：组织专专家对试试夯参数数进行论论证试夯专题题会议强夯各区区域地质质剖面图图与夯击击次数制图人：：庄文棋棋制制图日日期：2014.9..16九、对策策实施实施三、合理控制夯击击数针对山林地貌，实际施工过程中，强夯面靠近山体处10~20m范围内填土厚度较小，若按照设计要求夯击8~10次，夯击点在4~5击后夯坑四周产生隆起，出现过夯现象，已经对四周的土基产生破坏。考虑到施施工的实实际操作作情况，，降低夯夯击的落落距可能能达不到到夯击的的效果，，并且减减少夯击击遍数也也不可取取。针对对此问题题，小组组同专家家组经过过讨论，，对填土土高度不不足2m区采用减减小夯击击次数的的方法，，经过试试夯区试试验，点点夯次数数更改为为5击。九、对策策实施强夯夯击击技术参参数调整整一览表表制图人：：吴永荣荣制制图图日期：：2014.09.13实施三、合理控制夯击击数序号项目设计值优化值标准区域填土高度不足2m区1点夯单击夯击能3000KN·m3075KN·m2500KN·m2落锤高度12m12.3m10m3每点夯次数8-10击9击5击4点夯遍数2遍2遍5满夯单击夯击能1000KN·m950KN·m6落锤高度4m3.8m7每满夯次数4击4击8满夯遍数1遍1遍九、对策策实施实施三效效果检查查实施效果果：根据据初步对对夯击参参数的合合理化设设置，提提供合适适的夯击击能量，，更有效效地促进进软基固固结排水水。施工工结束后后，对场场地抽点点进行土土质力学学性质检检测，验验证弹簧簧土存在在可能。。自检结结果显示示，工后后地基无无弹簧土土形态。。九、对策策实施实施四、改进强夯机械杭重QH3000强夯机小组成员员分析了了以往使使用的强强夯机械械，发现现较多夯夯锤偏位位都是因因为强夯夯机行走走过程中中稳定性性能差，，导致夯夯锤摇摆摆不稳定定而造成成的。措施①：：在平衡支支架处设设置减震震器强夯机钢钢门架减减震器新型QH3000在行走过过程中，，利用门门架的倾倾斜实现现夯锤的的摆动范范围增大大。减震震器就是是安装在在门架的的底部，，可以避避免机械械在不平平坦地段段行走而而造成夯夯锤过大大的摆动动，既保保证了机机械操作作安全，，又提高高了机械械工作效效率。脱钩装置置采用电电能固然然有动作作准确的的优点，，但需要要有独立立的控制制系统，，且成本本较高。。因此，，QC小组选择择了机械械式的自自动脱钩钩装置，，应用动动能与势势能相互互转换的的原理，，完成脱脱钩动作作。夯锤吊到到设计高高度时，，与脱钩钩连接的的钢丝绳绳拉紧，，脱钩打打开使夯夯锤自由由落地。。脱钩器器若是作作用不及及时，会会造成夯夯锤下落落时产生生偏位或或者倾斜斜夯坑的的现象。。九、对策策实施强夯机脱脱钩器装装置措施②：：改进自动动脱钩装装置实施四、改进强夯机械脱钩器构构件组合合图九、对策策实施实施四效效果检查查强夯机械械使用效效果统计计表制表人：：潘文义义制制图日期期：2014.09.20自检结果果显示，，采用改进后的的强夯机机械，不不仅提高了机机械施工工效率，，同时也减小小了夯锤锤下落偏偏差。参数改进前改进后完成一个夯点用时（min）点夯1510满夯86夯锤偏位（≤15cm）181112193131292295174111658710131661114101668121086合格率68.8%87.5%备注：夯锤下落偏差合格率达85%以上，满足施工要求。活动前65KPa160KPa目标值活动后190KPa十、效果果检查技术效益益活动前后后地基承承载力对对比图制图人：：潘文义义制图日期期：2014.10.10十、效果果检查经济效益益通过QC小组活动动，总工工期125天，比计计划节约约了15天，既缩缩短了工工期，又又保证了了工程质质量，节节约成本本13.1万元。支出集水井等约3.4万元节约成本本节约人工费用5.2万元节约机械费用11.3万元13.1万元十、效果果检查环保效益益水泥搅拌拌桩强夯法采用强夯夯法处理理特殊路路基，相相对于化化学法软软基处理理，对山林地区区环境零污污染。纯物理方法环保零排放十、效果果检查社会效益益活动得到到了建设