提高SMW工法桩施工质量合格率-【获奖QC 成果发布】

旗开得胜PAGEPAGE1读万卷书行万里路一、工程概况 3二、小组简介 3三、选题理由 5四、现状调查 6五、目标设定 8六、原因分析 8七、要因确认 14八、制定对策 14九、对策实施 15十、效果检查 20十一、巩固措施 21十二、总结及打算 22一、工程概况中金所技术研发基地项目，位于上海市浦东新区唐镇工业小区内，毗邻张江银行卡产业园区。项目总建筑面积98705.45㎡，总占地面积53810.8㎡，包括商办综合楼A、动力中心、商办综合楼B、商办综合楼C、商办综合楼D、地下车库、零星工程等8个子项。本工程总体基坑A区和B区东北角局部采用型钢水泥土搅拌墙（SMW工法）+一道钢筋砼水平内支撑的围护体系；地下储油罐基坑采用型钢水泥土搅拌墙（SMW工法）+一道水平钢支撑的围护体系。部位桩径内插型钢桩数水泥掺量A区Φ850600H700×300×13×24型钢60041020%Φ8506002H700×300×13×241800型钢20%Φ850600H700×300×13×241200型钢20%B区Φ850600H700×300×13×241200型钢40220%Φ8506002H700×300×13×241800型钢20%储油罐∅850600700×300×13×241200型钢7220%二、小组简介1、小组概况表表2-1小组概况表小组名称中金所技术研发基地（B2-5地块商业项目）QC小组成立时间2017.8.20小组类型现场型小组课题提高SMW工法桩施工质量合格率注册时间2017.8.20小组注册号CSCEC8B-QCG-035活动时间2017年8月~2017年12月课题注册号CSCEC8B-QCT-072小组人数6人平均年龄31岁出勤频数1次/周出勤率96.0％培训情况本小组成员人均接受TQC知识培训55课时制表人：杨奥复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月20日2.2、小组成员概况表表2-2小组成员概况表序号姓名性别学历项目职务职称小组职务小组分工1马远方男本科项目经理工程师顾问成果诊断2靳喜斌男本科技术总工工程师组长策划、方案制定、技术支持3杨奥男本科质量总监助工副组长方案模拟、资料整理、成果编写、发布4肖宇霆男本科技术经理助工组员对策实施、现场组织协调5王鹏男本科土建工程师助工组员质量检查、数据整理6许荣男本科质量工程师助工组员质量检查、数据整理制表人：肖宇霆复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月20日2.3、小组成员掠影顾问马远方组长靳喜斌副组长杨奥组员肖宇霆组员王鹏组员许荣图2-1小组成员照片3、小组活动情况统计表表2-3小组活动情况统计表序号活动内容次数应出勤人次出勤人次出勤率1TQC教育95555100%2课题研究166100%3原因分析42424100%4制定对策42424100%5组织实施5302893%6现场检查10605693%7效果评价2121083%合计2816816296%制表人：肖宇霆复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月20日三、选题理由1、本次QC活动课题选题：提高SMW工法桩施工质量合格率2、选题理由见表3-1。表3-1选题理由理由描述工程质量要求高本工程定位较高，为上海市重大工程，质量目标为确保上海市“白玉兰”奖，争创“鲁班奖”公司对该项目的施工质量极为重视，要求SMW工法桩施工质量合格率≥90%。现场施工实际我们QC小组许荣检查A区基坑已施工完成300根SMW工法桩施工记录发现合格率为83%（详见下图表），不满足公司对SMW工法桩施工质量合格率≥90%的要求。制表人：杨奥复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月22日表3-2A区已施工完成工法桩施工情况A区已施工完成工法桩施工情况桩数合格桩数不合格桩数合格率3002495183%制表人：许荣复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月22日绘图人：许荣复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月22日根据以上原因经过小组全体成员讨论一致决定将“提高SMW工法桩施工质量合格率”作为我项目本次QC活动课题。四、现状调查1、质量标准通过查阅《基坑工程技术规范》DG/TJ08-61-2010、《型钢水泥土搅拌桩技术规程》JGJ/T199-2010等规范及施工设计图纸，SMW工法桩质量标准如下：表4-1水泥土搅拌桩成桩质量检测标准检查项目允许偏差或允许值单位数值桩底标高mm+50桩位mm≤50桩径mm±10桩身垂直度-≤1/200表4-2插入型钢的质量检测标准检查项目允许偏差或允许值单位数值型钢垂直度-≤1/200型钢长度mm±10型钢底标高mm0-30型钢平面位置mm50mm(平行于基坑边线)10mm（垂直于基坑边线）形心转角º≤3制图人：肖宇霆复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月23日2、现状调查我们QC小组于8月22日至8月23日对A区基坑已施工完成300根SMW工法桩检查其施工记录，并依据规范及设计图纸要求，对发现的质量问题进行整理、分析，见调查表：表4-3SMW工法桩施工质量调查表序号检查项目允许偏差调查数量合格数合格率（%）1型钢插入垂直度偏差1/20030027591.72单桩水泥用量偏差-30028394.33型钢插入位置偏差50mm(平行于基坑边线)10mm（垂直于基坑边线）30029698.74搅拌桩垂直度偏差1/20030029899.35搅拌桩成桩标高偏差+5030029899.36其他-30029999.7制表人：许荣复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月23日表4-4已施工完成的300根工法桩质量问题统计表序号项目频数（点）频率（%）累计频率（%）1质量问题类别型钢插入垂直度偏差大2549492单桩水泥用量偏差大1733.382.33型钢插入位置偏差大47.990.24搅拌桩垂直度偏差大23.994.15搅拌桩成桩标高偏差大23.9986其他12100合计51合格率83%制表人：许荣复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月23日小组根据SMW工法桩施工质量问题统计表绘制排列图：图4-1SMW工法桩质量问题排列图制图人：肖宇霆复核人：靳喜斌制图时间：2017年8月2日4、分析结论从排列图可以看出，SMW工法桩的：型钢插入垂直度、单桩水泥用量偏差问题占整个质量问题的82.3%，是影响SMW工法桩的主要问题。五、目标设定1、专题会议2017年8月25日我们QC小组召开专题研究会议，确定活动目标。2、目标提出SMW工法桩的施工质量从现状的合格率83.0%提高到95%。3、目标依据通过现状调查与分析，SMW工法桩施工一次合格率83.0%,其主要的质量问题为“型钢插入垂直度偏差”和“单桩水泥用量偏差”。小组成员经过讨论分析，如果我们能够解决这两个问题的90%，则SMW工法桩施工合格率可以提高到83.0%+（1-83.0%）*82.3%*90%=95.6%，因此我们QC小组将活动目标定为“SMW工法桩施工质量从现状的合格率83.0%提高到95%”。六、原因分析1、专题会议安装时与模板存在间隙预埋件平面位置定位不准确技术交底不到位预埋件加固方法不当安装时未弹出控制线砼浇筑过程中成品破坏安装时与模板存在间隙工人操作技能差目标确定后，为了能够提高SMW工法桩施工质量，我们QC小组广泛收集现场工人、班组长、质量工程师、项目技术总工、项目顾问等的意见，于2017年8月28日，在项目部会议室召开了原因分析专题会议，大家集思广益、互相讨论、对原因进行层层分析，并进行归纳整理，汇总成以下关联图：安装时与模板存在间隙预埋件平面位置定位不准确技术交底不到位预埋件加固方法不当安装时未弹出控制线砼浇筑过程中成品破坏安装时与模板存在间隙工人操作技能差水泥量检查方法不精确垂直度检查水泥量检查方法不精确垂直度检查方法不精确未实施质量奖罚制度劳动力投入不足测量仪器未检测测量仪器未检测传统的控制方法不精确工人质量意识较差工期紧传统的控制方法不精确工人质量意识较差工期紧，施工仓促施工过程管理不精细施工过程管理不精细现场测量数据不准现场测量数据不准料进场数量与实际不符单桩水泥用量偏差型钢插入垂直度偏差料进场数量与实际不符单桩水泥用量偏差型钢插入垂直度偏差施工环境较差施工环境较差未进行材料进场验收操作后台显示器不准确未进行材料进场验收操作后台显示器不准确工人操作技能较差施工机械设备陈旧型钢起吊时不垂直直工人操作技能较差施工机械设备陈旧型钢起吊时不垂直直后台显示设备未校核风雨天施工影响后台显示设备未校核风雨天施工影响 起吊孔位置设置不合理未进行定期检测技术交底不到位起吊孔位置设置不合理未进行定期检测技术交底不到位图6-1关联图制表人：王鹏复核人：靳喜斌制图时间：2017年8月28日3、要因确认根据关联图找出11个末端因素，并逐一进行要因确认。表6-1要因确认计划表序号末端因素确认内容方法确认标准负责人确认时间1人员劳动力不足落实劳动力是否满足施工要求调查验证劳动力数量符合组织设计配置数量8人王鹏2017.8.292技术交底不到位现场工人是否全部接受交底查看资料现场考核组织考试工人100%达到合格靳喜斌2017.8.303未实施质量奖罚制度项目部是否实行质量奖罚制度查看资料现场工人100%签订质量责任目标书杨奥2017.8.304风雨天施工风雨天气是否对SMW工法桩施工有影响现场调查型钢下插垂直度在风雨天气质量明显降低王鹏风雨天气5测量仪器未检测落实测量仪器是否存在未检测投入使用的情况查看资料调查验证投入使用的测量定位仪器100%经过鉴定检测肖宇霆2017.8.306起吊孔位置设置不合理现场检查型钢端部起吊孔是否合理现场验证检查起吊孔位置设置是否居中、对称偏差±5mm肖宇霆2017.8.307后台显示设备未校核确认三轴后台显示设备是否准确现场验证试验后台显示器数值偏差±0.5%许荣2017.8.308机械设备未进行定期检测查看现场机械设备有无年检报告查看资料三轴搅拌机设备有年检报告，100%检测合格杨奥2017.8.309未进行材料进场验收确认材料进场时是否进行验收现场验证检查资料100%验证装车质量是否与票单相符王鹏2017.8.3110垂直度检查方法不精确确认传统型钢垂直度检查方法是否合理、精确查看资料调查验证同一根桩多次测量，查看测量结果偏差是否合理王鹏2017.8.3111水泥量检查检查不精确确认传统单桩水泥量检查方法是否合理准确查看资料调查验证现场调查验证偏差≤5%王鹏2017.8.31制表人：肖宇霆复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月29日具体确认过程如下：要因确认一：人员劳动力不足2017年8月29日，经组员王鹏现场调查，施工现场严格按照施工组织设计进行，根据劳动力计划需SMW工法桩施工工人8人，现场实际施工工人有8人，完全满足SMW工法桩施工进度及工程总进度的要求。图6-2作业人数确认拍摄人：王鹏拍摄时间：2018年8月29日结论：现场劳动力满足施工要求，此因素为非要因。要因确认二：技术交底不到位2017年8月30日，QC小组检查对SMW工法桩施工班组的交底情况，发现该施工班组8名施工人员接受交底为8人，并核实交底记录及人员信息一致，接受交底率为100%。接着我们到现场对施工班组的操作人员进行询问了解情况，发现部分工人对该分项工程施工不熟悉，同时QC小组组织了施工班组全体人员进行考核，8人中合格人数5人，合格率63%，达不到要求表6-2交底及考核统计表工人朱双龙王运来陈东贾亮朱乐军杨长平李大付朱元是否交底是是是是是是是是是否一致是是是是是是是是掌握程度优良合格不合格合格不合格不合格优良合格制表人：王鹏复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月30日从考试结果可以看出施工班组部分人员缺乏经验，操作水平也不到位，无法满足施工要求，对工法桩的施工质量会产生影响。结论：该末端因素为主要原因。要因确认三：未实施质量奖罚制度2017年8月30日QC小组成员杨奥检查了专业分包单位对班组施工质量奖罚制度，发现该单位均无质量奖罚制度，对施工班组没有激励、处罚措施，班组工人创优积极性不高，过程中施工质量意识淡薄。结论：该末端因素为主要原因。要因确认四：风雨天施工2017年8月30日，经组员王鹏检查项目部施工日志及施工记录，发现已施工完成的300根桩，有37根为在风雨天气中施工完成的，该37根桩型钢垂直度有3根桩桩型钢插入垂直度不满足要求，合格率为34÷37=91.89%。对比已施工完成的300根桩中共有25根型钢不满足垂直度要求的合格率为25÷300=91.67%＜91.89%。表6-3风雨天气施工质量情况统计表天气状况施工桩数型钢垂直度合格桩数合格率（100%）晴朗天气26324191.63风雨天气373491.89制表人：王鹏复核人：靳喜斌制表时间：2017年8月30日又2017年9月8日为风雨天气，小组成员王鹏现场检查了该日施工的8根工法桩，发现该8根工法桩型钢插入垂直度均满足要求。结论：该末端因素为非要因。要因确认五：测量仪器未检测2017年8月30日，小组成员肖宇霆对现场所用卷尺、水准仪、经纬仪进行检查，发现所有的测量仪器均经过有资质的单位检测，检测结果符合规范要求，能满足现场使用要求。图6-3仪器校准证书拍摄人：杨奥拍摄时间：2017年8月30日结论：经查阅资料发现所使用仪器均经过检测校准。因此确认该末端因素为非要因。要因确认六：起吊孔位置设置不合理2017年7月30日，小组组员肖宇霆对现场已施工完成的工法桩及未下插的型钢进行实测复核发现，所有型钢的吊装孔为型钢加工原厂加工，吊装孔位于型钢端部宽度中间位置，位置偏差为≤3mm。同时，肖宇霆组织人员在型钢自由吊起后使用红外线校核，型钢起吊后自由下落可保证垂直度要求。结论：因此确认该末端因素为非要因。要因确认七：后台显示设备未校核2017年7月30日，小组组员许荣对三轴搅拌桩后台自动控制仪显示器进行校核。按照本工程泥浆水灰比为1.5的要求，先使用测量容器准备900kg水加入后台搅拌桶内，后台显示器显示为901kg；接着再称量600kg水泥加入搅拌桶搅拌，后台显示器显示为1503kg。图6-4三轴后台显示器拍摄人：许荣拍摄时间：2017年8月30日结论：经现场校核验证后台显示器显示内容与实际基本相符，偏差在0.5%范围内，满足现场使用要求，该末端因素为非要因。要因确认八：机械设备未定期检测2017年8月30日，小组成员杨奥对现场的三轴打桩机的资料进行检查，发现该机械设备资料齐全，设备检测100%结果合格。图6-5机械设备检测资料拍摄人：杨奥拍摄时间：2017年8月30日结论：因此确认该末端因素为非要因。要因确认九：未进行材料进场验收2017年8月31日，小组组员王鹏对进场的水泥材料检查进场资料，发现水泥材料进场时资料齐全，料单与现场过磅小票数据基本一致，同时抽查当天进场的三车水泥现场过磅数据与料单基本相符。图6-6水泥进场料单拍摄人：王鹏拍摄时间：2017年8月31日结论：材料进场时都进行了验收，并且验收资料齐全。因此确认该末端因素为非要因。要因确认十：垂直度检查方法不精确2017年8月31日，小组成员开专题会讨论；型钢插入垂直度检查传统检查方法为使用经纬仪上下扫角与型钢外侧边缘对比是否重合，这样检查方法十分不便利，且可能会出现死角，测量精度无法保证。同日，小组成员王鹏在桩基上吊10m线锤，并使用经纬仪测量垂直度，共复核20个点发现垂直度满足1/200的有16个点，合格率为80%，无法满足要求。结论：传统对型钢垂直度检查精度不精准，该末端因素为要因。要因确认十一：水泥用量检查方法不精确2017年8月31日，小组成员开专题会讨论，传统的控制搅拌桩单桩水泥用量的方法为控制成桩的下沉及提升时间，及后台搅拌桶记录，检查结果偏差较大。同时小组成员分别记录当日施工的10根SMW工法桩后台拌制水泥用量、前台记录时间换算水泥用量并与理论用量对比：桩号56#57#58#59#60#61#62#63#64#65#理论水泥用量（T）11.9511.9511.9511.9511.9511.9511.9511.9511.9511.95后台记录用量（T）11.511.211.912.012.810.811.214.211.312.6记录时间换算水泥用量（T）10.210.912.512.512.411.010.612.811.212.2偏差（%）10.92.55.014.25.011.75.0111.70.843.3其中：偏差=|后台记录用量-记录时间换算水泥用量|÷理论水泥用量×100%。结论：后台记录水泥用量与记录时间换算水泥用量偏差较大，有50%偏差超过5%，所以采用该方法检查水泥用量不精准，该末端因素为要因。七、要因确认通过上述要因确认过程可以看出，影响SMW工法桩施工质量要因主要有以下四条：1、技术交底不到位；2、未实施质量奖罚制度；3、垂直度检查方法不精确；4、水泥用量检查方法不精确。八、制定对策针对以上四个要因，我们QC小组召开会议，制订了以下对策：表8-1对策表序号要因对策目标措施地点责任人完成日期1技术交底不到位重新组织进行交底现场考核合格率100%1、由项目总工编制施工流程图及日常检查要点表向施工人员交底。2、交底时由肖宇霆运用BIM技术，模拟施工过程，针对重难点提出施工质量要求办公室、现场靳喜斌、肖宇霆2017.9.22未实施质量奖罚制度组织分包实施质量奖罚制度工人100%签订质量责任书1、完善质量奖罚制度2、施工人员签订质量责任目标书3、过程监督考核，奖罚与行为之星联动。办公室、现场杨奥2017.9.23垂直度检查方法不精确改进检查方法垂直度检查精度达到98%以上型钢下插垂直度下插过程中采用靠尺与红外线设备进行双控。现场王鹏、许荣2017.9.34水泥用量检查方法不精确改进检查方法水泥用量100%准确三轴搅拌桩施工过程中设备上安装流量计监控单桩水泥用量现场王鹏、许荣2017.9.3制表人：肖宇霆复核人：靳喜斌制表时间：2017年9月1日九、对策实施实施一：加强培训指导、进行完整全面的技术质量交底,提高施工人员及工人的质量意识及操作水平。小组组长靳喜斌根据A区已施工完成的SMW工法桩存在的质量缺陷，修订作业指导书和技术质量交底文件，编制工艺流程和标准卡、分项工程细化表、质量保证措施，用作培训、交底内容，发给班组实施，并用BIM可视化交底技术模拟整个施工工况，把整个施工流程清晰完整、简单易懂展示给施工工人。图8-1技术质量交底记录图8-2施工质量控制流程图图8-3SMW工法桩检查细化表图8-4BIM可视化交底经过小组对工人的重新交底，现场施工人员考核合格率由之前的63%提升至100%。表9-1经过项目再交底后现场工人考核情况统计表：工人朱双龙王运来陈东贾亮朱乐军杨长平李大付朱元是否交底是是是是是是是是再交底前是否一致优良合格不合格合格不合格不合格优良合格再交底后考核成绩优良优良优良合格优良合格优良优良实施二：完善质量奖罚制度，落实责任为了科学、优质、高效地完成SMW工法桩施工，促进施工质量全面达到质量目标要求，项目部制定了详尽的质量责任目标考核管理办法，把每道工序的责任落实到每个班组以及具体的作业人员身上，每半个月对施工现场的质量进行评比，出问题的给予处罚，表现突出的给予奖励。同时，每天现场作业人员的施工质量考核与项目的行为之星挂钩，每天施工结束后，由总包单位分项工长给予各分项作业人员进行计分考核，考核周期结束时，表现优异的人员将获得生活用品奖励，多次违反项目规章制度的工人积分清零后劝退本项目。通过实行质量奖罚制度，给所有工人签订质量责任书，提高工人、分包、总包管理人员质量意识和责任心，重视SMW工法桩施工每一环节的施工质量。图8-5质量奖罚制度图8-6行为之星奖励兑现实施三：改进传统垂直度检查方法，增强控制型钢插入垂直度检查的准确性。经过小组成员多次讨论，集思广益，最后提出改进现场SMW工法桩型钢插入垂直度的控制措施：型钢下插下插过程中采用靠尺与红外线设备对型钢垂直度进行双控。三轴搅拌桩成桩完成后，使用履带吊将型钢吊起并就位准备下落，这时使用专用红外线设备打出红线对准型钢的一条边，并随时调整，使型钢边与红外线重合，然后使用专用测量工具2m靠尺检查型钢下端相邻两个面的垂直度，满足要求后使型钢缓慢自由下落。下落过程中随时观察型钢边与红外线是否重合并及时调整，型钢下落至中间位置及距离底部2m位置时，再使用靠尺各检查相邻两面的垂直度一遍，保证型钢在整个下落过程中垂直度处于可控范围之内。图8-7红外线设备校核图8-8靠尺检测垂直度改进控制方法后，小组成员王鹏和许荣使用10m线锤复核20个点，垂直度达到1/200的有20个点，合格率达到100%。实施四：改进传统单桩水泥用量检查方法，增强单桩水泥量检查的准确性。经过小组成员多次讨论，集思广益，最后提出改进单桩水泥量检查的准确性方法：在三轴打桩机设备上安装流量监控计。2017年9月4日完成三轴搅拌桩标准幅试验，实际情况如下：开钻时间：14时23分。三轴搅拌桩施工参数监视器显示数据如下：提升过程中，三轴搅拌桩施工参数监视器显示数据如下，实际喷浆流量为354.7L/min，大于理论计算340L/min。实际施工参数满足要求。实际流量354.7L/min实际流量354.7L/min成桩结束时间15时26分，实际成桩用时64分钟，与理论计算成桩时间61分钟基本相符。实际总浆量22505.2L，大于理论计算总浆量20950.73L，满足要求。安装流量计，每根桩施工过程中使用水泥浆量可以实时监控，方便、快捷、准确，单桩水泥用量检测达到100%。十、效果检查1、目标完成施工人员熟练的掌握了SMW工法桩施工流程及施工控制要点，不仅仅提高了施工人员的施工技术还为以后类似的工程施工提供经验。2017年9月30日小组对A区剩余工法桩进行分批检查，共检查110根桩，其中合格106点，不合格4点，一次合格率达到96.4%，实现了本次活动的目标。图10-1现场SMW工法桩施工效果制图人：肖宇霆制图日期：2017年9月30日2、经济效果通过本次QC小组活动，有效地提高了SMW工法桩的施工质量，有效避免了后期取芯检测不合格整改造成的材料浪费和工期延误，为优质结构的验收打下了基础。同时，通过改善型钢插入垂直度及单桩水泥量的控制措施，增加了工人的施工效率。3、社会效果通过本次QC小组活动，有效的提高了SMW工法桩的施工质量，受到了业主、监理的一致好评。增强了公司的品牌形象，对提高公司的声誉起到了很好地宣传作用。十一、巩固措施1、编制《SMW工法桩施工作业指导书》通过本次QC活动，我们在提高SMW工法桩施工质量上取得了显著的成效，我们小组将本次QC成果进行了整理总结，将以下措施编制进《SMW工法桩施工作业指导书》。（1）、施工前由项目技术人员将SMW工法桩施工绘制施工流程图及日常检查表，并运用BIM技术，模拟施工过程，针对重难点提出施工质量要求向施工人员进行交底。（2）、项目上落实质量奖罚制度与项目行为之星积分联动，对现场作业人员进行奖罚。（3）、型钢下插垂直度下