QC技术提高PHC群桩施工质量一次合格率（建筑行业资料）

提高PHC群桩施工质量一次合格率发布单位：xx集团第四工程有限公司小组名称：xxQC小组发布人：xx2016年3月目录1

课题简

介3选题理由5

目标设定7

要因确认9

对策实施2

小组概况4

现状调查6

原因分析8

制定对策10效果检查11

巩固措施12

下步计划石家庄至济南客运专线，是我国高速铁路网中太原至青岛客运专线的重要组成部分，是国家规划“四横四纵”快速铁路网的“一横”。建成之后，将连接起京广高速铁路、京沪高速铁路两大高速交通大动脉。本工程位于山东省德州市平原县境内，临近京沪高铁既有铁路施工。本标段线路包含桥梁段12.05km，路基段1.285km。其中，路基段需进行地基加固处理，原设计采用CFG桩，由于工期紧变更为PHC管桩。群桩桩径0.4m，间距为2.2m，小距离管桩施工工程易发生压桩挤密现象。课题简介

一序号姓名性别学历职称组内职务组内分工1xx男本科工程师组长组织协调2xx男本肯工程师顾问技术指导3xx男本科工程师副组长技术协调4xx男本科工程师副组长现场指导5xx男本科工程师组员现场试验6xx男本科助理工程师组员现场测量7xx男本科助理工程师组员质量监控8xx女本科助理工程师组员物资供应9xx男本科助理工程师组员机械操作10xx男本科助理工程师组员机械操作小组名称xxQC小组课题名称提高PHC群桩施工质量一次合格率成立时间2015.3课题注册号TJQC-2015-25活动时间2015.3.1-2015.10.25课题类型攻关型QC教育人均80h小组注册号CR1804-2015-12制表人：xx制表日期：2015年3月5日小组概况

二4、根据试验段统计：目前，试验管桩一次合格率88%，无法满足工期要求。影响相邻标段的后期施工。本次活动的课题为：提高PHC群桩施工质量一次合格率选题理由

三试验段管桩合格率统计表桩长根数工作时间/h返工时间/h合格根数一次合格率10m801272

15m201.52.516

合计：100

8888%1、业主下达工期目标：165天内完成施工。2、本标段工程属于临近京沪高铁既有线施工，施工时间受限，综合前期施工情况统计，每天有效施工时间约为10小时。考虑施工场地大小、经济等因素，综合分析，容纳7台设备同时作业最为合理。3、假设PHC群桩一次合格率为x，则能保证165天内完成PHC管桩施工任务。8121+8121*（1-x）*1+1983*1.5+1983*（1-x）*1=165*10*7，统计算得x=95.5%。1、现场调查

QC小组成员对试验段群桩在施工中不合格的PHC桩进行调查，存在的缺陷进行整理、分析，归纳为以下五个方面。制表人

：xx制表时间：2015年3月6日序号项目频次（点）频率（%）累计频率（%）1桩间地基下沉5451.4352.432桩间地表隆起4040.0091.263桩位水平偏差54.7696.124桩身倾斜超标21.9098.065桩基上浮21.90100.006合计103100.00群桩施工质量缺陷表现情况调查表现状调查

四确定目标：保证克服两个主要因素在76%以上，则群桩施工质量一次合格率由88%可提高到96%以上。目标设定

五2、目标确定依据

（1）本工程群桩施工一次合格率提高到96%，即可满足目标要求，将合格率提高到96%，需要克服两个主要因素(1-（100%-12%×9%-96%）/12%)=76%即可。（2）目前，本小组已经在试验段积累了施工经验并取得部分试验段的成功。所以我们认为目标是可以实现的。制图人：xx制图日期：2015年3月15日

QC小组用关联图对排列图中的两个主要存在问题进行原因分析，得出8个末端原因。群桩质量缺陷关联图

施工人员专业知识欠缺地基变形监测存在缺陷计算土层压缩模量值不准确桩间地表隆起桩间地基下沉

桩身倾斜度较大实际监测结果大群桩地基沉降计算方法错误管桩吊打时固定不牢固送桩不垂直地质软弱出现溜桩CPⅢ控制点兼容性差打桩工艺存在缺陷沉降计算值有偏差监测数据不准确施工技能差约束平差精度底打桩机设备陈旧，精度低

桩身表面有杂物打桩机夹具松动操作不熟练原因分析

六计算结果与实测沉降不一致地质情况判断不正确打桩对周围扰动大序号末端因素确认方法标准责任人时间1CPⅢ控制点兼容性差现场测试加密点精度符合要求xx2015.3.162打桩机设备陈旧，精度低调查验证机械精度符合要求xx2015.3.203施工人员专业知识欠缺现场调查人员业务水平满足现场需求xx2015.3.254地基变形监测存在缺陷调查分析现行观测方法数据准确xx2015.4.15群桩地基沉降计算方法错误调查分析地基沉降计算与实际沉降值在允许范围内xx2015.4.56打桩工艺存在缺陷现场调查桩基施工工艺合理xx2015.4.107桩身表面有杂物现场调查桩身表面无杂物xx2015.4.128计算土层压缩模量值不准确调查分析土层参数与实际相近xx2015.4.15要因确认

七xx集团第四工程有限公司确认方法现场测试确认标准加密点精度符合要求确认时间2015年3月16日确认人xx确认内容

按照验收标准要求,对加密点和控制点进行复核校

对，计算平均方差，计算结

果符合验标和设计要求。

确认结论非要因制表人：xx制表日期：2015年3月16日加密点监测记录要因确认一、CPⅢ控制点兼容性差确认方法调查验证确认标准机械精度符合要求确认时间2015年3月20日确认人xx确认内容

机械操作人员对施工机

械各项性能及时进行检测，同时对精度较差的机械及时进行了更换。确认结论非要因制表人：xx制表日期：2015年3月20日要因确认二、打桩机设备陈旧，精度低管桩机械检查确认方法现场调查确认标准人员业务水平满足现场需求确认时间2015年3月25日确认人xx确认内容

项目部组织对现场人员进行技术培训和现场指导。同时，考核人员业务水平。考核结果，现场施工人员业务水平全部达标。确认结论非要因制表人：xx制表日期：2015年3月25日要因确认三、施工人员专业知识欠缺项目部业务培训确认方法调查分析确认标准现行观测方法数据准确确认时间2015年4月1日确认人xx确认内容

传统的沉降测试方式来测量桩间各深度土层的沉降特征须将沉降观测标杆底端锚固于稳固土层，而软土地区稳固土层埋置较深。采用传统的沉降观测方法难以精确实现地基变形监测。确认结论制表人：xx制表日期：2015年4月1日要因要因确认四、地基变形监测存在缺陷地基变形观测方法确认方法调查分析确认标准地基沉降计算与实际沉降值在允许范围内确认时间2015年4月5日确认人xx确认内容

试验段沉降，采用铁路规范提供的经验计算方法。该计算方法经验参数过多，选取不当将造成与实测值数倍差距，不适应现场实际情况。确认结论

制表人：xx制表日期：2015年4月5日要因要因确认五、群桩地基沉降计算方法错误确认方法现场调查确认标准桩基施工工艺合理确认时间2015年4月10日确认人xx确认内容

打桩过程未考虑群桩效应

在群桩沉降问题上表现的。桩

间应力之间的重叠效应改变了

桩土之间的受力状态。且群桩

的沉降量要比单桩大得多，甚

至高出几十倍。确认结论制表人：xx制表日期：2015年4月10日要因确认六、打桩工艺存在缺陷要因群桩效应示意图确认方法现场调查确认标准桩身表面无杂物确认时间2015年4月12日确认人xx确认内容

存放桩基下垫方木，

上盖帆布，全封闭存放。

施工前，再次检查桩身表

面干净。确认结论非要因制表人：xx制表日期：2015年4月12日要因确认七、桩身表面有杂物现场盯控效果确认方法调查分析确认标准土层参数与实际相近确认时间2015年4月15日确认人xx确认内容

土层的压缩量是影响沉降计算的重要的因素，而工程地质试验中未考虑压缩模量。对于深桩处沉降时，差距较大，有时有数倍的差异，使得沉降理论计算缺乏真实性。确认结论

制表人：xx制表日期：2015年4月15日要因要因确认八、计算土层压缩模量不准确群桩地区土层断面图主要因素1地基变形监测存在缺陷2群桩地基沉降计算方法错误3打桩工艺存在缺陷4计算土层压缩模量不准确制表人：xx制表日期：2015年4月18日主要因素

制定对策

八1、方案比选要因对策方案评估综合得分选定方案有效性/10可实施性/10经济性/10可靠性/10时间性/10地基变形监测存在缺陷液位沉降计和单点沉降联合监测9879942√插入观测桩6787735群桩地基沉降计算方法错误等代墩基法6787735修整等效作用分层总和法8888941√制表人：xx制表日期：2015年4月19日要因对策方案评估综合得分选定方案有效性/10可实施性/10经济性/10可靠性/10时间性/10打桩工艺存在缺陷弹性理论法计算群桩效应调整施工工艺7786735根据群桩影响规律调整施工工艺9869840√计算土层压缩模量不准确使用现场实测进行数据线性回归分析7877534复合地基的压缩模量深度公式修整8869839√

QC小组针对4个要因运用5W1H原则，制定了对策和措施，确认实施的时间和地点，落实了责任人。

对策表序号要因对策目标措施地点完成时间责任人1地基变形监测存在缺陷液位沉降计和单点沉降联合监测提高观测精度。1、液位沉降计观测2、单点沉降联合监测施工现场2015.5xx2群桩地基沉降计算方法错误修整等效作用分层总和法沉降计算更符合实际。修整等效作用分层总和法施工现场2015.5xx2、制定对策序号要因对策目标措施地点完成时间责任人3打桩工艺存在缺陷根据群桩影响规律调整施工工艺。确保群桩相互影响在允许范围内根据土层压缩量计算结果调整施工工艺。施工现场2015.5xx4计算土层压缩模量不准确复合地基的压缩模量深度公式修整1、修整合理计算方法2、为沉降计算更精确。复合地基的压缩模量深度公式修整施工现场2015.6xx制表人：xx制表日期：2015年6月2日本工程采用液位沉降和单点沉降联合监测。（1）单点沉降计由锚固端、测杆及传感器组成。下端锚固于既定土层，上端锚固于桩顶、传感器位于测杆上，用于测量既定土层以上至桩顶的总压缩量。（2）液位沉降计由浮筒、液缸、精密液位沉降计等部件组成。液位测点安装在桩帽顶部，基准点安装在远端稳定土层上，用于测量桩总沉降量，即最终沉降量。对策实施

九实施一、调整地基变形监测单点沉降计用于测量桩底既定土层至桩顶的压缩量D，液位沉降计用于测量装机的最终沉降量s，忽略桩帽及桩基自身的压缩量，便可通过液位沉降计测量得到的桩基总沉降量减去单点沉降计测得的既定土层压缩量，即s-d曲线，便得到既定深度土层的沉降量。沉降观测标志示意图液位沉降计示意图实施效果：通过联合监测，现场地基沉降精确度较高，可直观准确观察出桩身处的地质变化。桩底土层沉降计布置示意图桩基沉降联合监测示意图本计算方法引入复合地基模量，通过计算桩土的复合压缩模量E，并将其代入等代墩基的相应计算公式，从而求得压缩模量，这样便考虑了桩土间的共同作用，将群桩的桩身与桩间土视为一个整体，并且拟合成一个大直径的压缩量Ss，则群桩的最终沉降量等于墩基础的桩身部分的沉降量与Sb端部下卧层土Ss的沉降量之和。部分土体被置换或者增强所形成的人工地基称为复合地基，所承受的上部荷载由两者共同承担。实施二、采用修整等效作用分层总和法桩土拟合的模量：从上式可以看出没有考虑桩端效应以及桩长影响，且忽略桩侧阻力的影响，使的计算所得误差较大。考虑桩土之间协调承担上部荷载。桩与桩间土体拟合示意图（9-1）面积置换率：

(9-2)复合地基模量：

通过微积分得出桩间土与沉降之比：

(9-4)复合模量修整：

(9-5)加固区沉降：

(9-6)地基分层沉降受力示意图（9-3)

实施效果：路基沉降计算结果：压缩量累计最大值66.09mm符合要求，且每级稳定。根据上述公式，计算土体压缩量。采用压缩模量ES.0.1-0.2沉降计算表

首先对原路基自然土进行全部换填，并在桩位顶上增加50cm的覆土，机械对整个地基进行碾压。采取静压法压桩。（1）探桩：根据测量定位点，利用同直径的钢管用静力压桩机压穿表层土。如果场地土层状况良好，为了提高工效，可以不用探桩，直接压桩即可。实施三、根据群桩影响规律调整施工工艺群桩施工示意图（2）吊桩插桩：根据每孔设计桩长选择每节桩长和压桩顺序并编号，最后一节有效桩长不宜小于5m。利用桩机自身起重机按编号顺序吊桩就位，再用夹具持桩对准测量定位点插桩入孔内。桩压入过程中修正桩的角度非常困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩插入地下时，必须保持位置及方向正确。开始要轻压，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重压。（3）压桩：利用桩机的重量由液压系统持桩将管桩垂直压入土中，并随时用两台经纬仪双向控制管桩的垂直度，并观察压桩的压力与深度。初压时如果下沉量较大，宜采取轻压，随着沉桩加深，沉速减慢，压力逐渐增加，沉桩速度一般控制在0.5m/分钟。（4）接桩与焊接：当下节桩的桩头距地面1～1.2m时，即可进行焊接接桩。接桩时可在下节桩头上安装导向箍，以便新接桩节的引导就位。上节桩找正方向后，对称点焊4～6点加以固定，然后拆除导向箍。（5）桩终压控制：应根据设计图纸和要求，桩终压压力值应达到设计值的2.0倍，桩长应达到设计要求时，稳压压桩力不得小于终压力，稳定压桩时间控制在5～10S之间。

（6）打桩顺序：安排7台打桩机，按下图进行打桩。（7）送桩：操作时先吊起送桩器，送桩器的下端面紧挨上管桩上端面，中心线对齐，保证垂直度满足要求后再加压，直到送桩至设计标高。实施效果：按照以上打桩顺序施工，不能实现我们既定的目标，存在相互干扰，影响施工，桩基的垂直度调整效率低。中心向外侧施工顺序图中间向两侧施工顺序图

1、修正措施

（1）调整桩基施工顺序图。具体调整如下所示。（2）增加压桩垂直度控制：调校桩的垂直度是保证沉桩质量的关键。插桩在一般情况下入土50～80cm停止压桩，然后进行垂直度调校。桩的垂直度安排专人采用用两台经纬仪进行监控，经纬仪应设置在不受打桩影响处，且大约互成90°的方向上。群桩施工顺序图xx集团第四工程有限公司实施效果：

采用修正后的措施后：

1、群桩施工相互不干扰，垂直度控制效率明显增加。2、路基群桩施工偏差：平面：48＜50mm；垂直：0.7%＜1%；沉降量符合要求。

土层的压缩量是影响沉降计算重要的因素，而工程地质勘查中土体压缩试验中提供的100-200kPa压力段的压缩模量，采用此压力段压缩模量计算地基沉降在浅地基中一般不会有太大误差，但对于深基处沉降时，差距较大，有时数倍的差异，使得沉降理论计算缺乏真实性。实施四、修整复合地基的压缩模量深度公式复合地基承载力预压复合地基承载力检测为提高理论计算和数据模拟的可靠性和计算精度，在利用已有地质勘察土工试验报告中100～200kPa压力段的压缩模量的基础上，结合现场试验研究，对土体压缩模量的深入研究，特提出如下与土层深度有关的压缩模量深度修整公式：

实施效果：应用修整的压缩模量公式，计算的压缩模量理论值与实测值相接近，可以用于指导现场施工。xx集团第四工程有限公司

根据实施后的数据显示:单桩桩基平面尺寸为：48＜50mm，压缩量累计最大值66.09mm，符合验标要求。桩基一次验收合格为97%，目标完成。

制图人：xx

制图时间：2015年10月18日效果检查

十1、目标完成情况xx集团第四工程有限公司通过QC活动的开展，加强了预控和过程控制群桩合格率提高到97%，避免了桩基质量问题的返工而带来的经济损失，并按照合同约定提前10天完成管桩施工工作，节约直接费用32.05万元。直接费用包含：人工费、材料费、机械费、设备费及管理费。人工费

10天×54人×180元=9.72万元机械租赁费吊车3辆：3万元/月×3台×（10÷30）天=3万元挖掘机3台：3万元/月×3台×（10÷30）天=3万元打桩机7辆：4万元/