QC成果长螺旋钻孔灌注桩桩身质量控制

提高长螺旋钻孔压灌桩桩身质量合格率

中建二局xxQC小组

提高长螺旋钻孔压灌桩桩身质量合格率

一、工程概况

xx东、西地块工程，该工程西地块由3栋100m公寓式写字楼及下部底商组成，东地块由2栋乙级写字楼、大商业及4栋住宅组成。建筑面积为58.2万m2，1~6栋塔楼总桩数为1807根桩。东西地块商业部分地基基础均采用长螺旋压灌成桩技术。其中主楼部分桩基均以强风化泥岩层作为桩端持力层，桩型统一，较为典型，选取为本次QC小组的活动对象。设计要求桩身进入持力层≥3m（桩长≥20m），单桩抗压极限承载力标准值为6000kN。

二、相关术语

长螺旋钻孔压灌桩技术是采用长螺旋钻机钻孔至设计标高，利用混凝土泵将混凝土从钻头底压出，边压灌混凝土边提升钻头直至成桩，然后利用振动装置将钢筋笼一次插入混凝土桩体，形成钢筋混凝土灌注桩。后插入钢筋笼的工序应在压灌混凝土工序后连续进行。与普通水下灌注桩施工工艺相比，长螺旋钻孔压灌桩施工，由于不需要泥浆护壁，无泥皮，无沉渣，无泥浆污染，施

工速度快，造价较低。工艺流程图如图1。 制图人：xx图2-1工艺流程图

三、QC小组简介

小组成员简介表（表3-1）

小组名称 课题名称 成立时间 课题登记时间 中建二局xx广场QC小组 提高长螺旋钻孔压灌桩桩身质量合格率 2014年2月14日 2014年2月14日 课题类型 小组注册号 现场型 CSCEC2B-2014-002 CLX（2014）-02-14 7次 100% 课题活动时间 2014年2月-2014年6月 课题登记号 小组人数 ＱＣ教育时间 12人 50小时 成员构成 序号 姓名 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 陈学英 张乾伟 郝明俊 xx xx xx xx xx xx xx 性别 学历 女 男 女 男 男 男 男 男 男 男 男 男 职称 职务 项目经理 执行经理 项目总工 技术员 测量工程师 质量工程师 施工员 施工员 资料员 技术员 压筋施工员 钻机操作员 活动次数 出勤率 组内分工 组长、总负责 副组长、策划组织 副组长、策划组织 成员、技术控制 成员、测量控制 成员、质量控制 成员、砼负责 成员、现场负责 成员、数据收集 成员、施工技术控制 后插钢筋笼施工 钻机操作、砼压灌 硕士 高级工程师 大专 工程师 中专 高级工程师 本科 助理工程师 大专 工程师 本科 助理工程师 大专 助理工程师 本科 助理工程师 大专 助理工程师 本科 助理工程师 中专 大专 11 彭 峰 12 胡明胜

制表人：xx 制表时间：2014-2-14

四、选题理由

项目要求 分项工程一次验收合格率为95% 现状调查 分同类项目，一次验收合格率为82% 施工难点 桩基以泥岩层作为持力层，要求桩身进入持 力层≥3m，后压钢筋笼质量不易控制 选定课题

提高长螺旋钻孔压灌桩桩身质量合格率 制图人：xx 制图时间：2014-2-15

图4-1选题理由评价图

五、现状调查

2014年2月16日-2月25日期间，本项目QC小组成员，一同对正在施工长螺旋钻孔压灌桩、且土层情况相似的xx工程项目现场进行调查、交流，并对其工程桩基质量进行现场调查分析，共检查250条桩的8个控制项目，共2000个检查点，合格1640个点。具体情况如下：

长螺旋钻孔压灌桩桩身质量问题统计表（表5-1）

序号 A B C D E 质量问题 入岩深度不足 后插钢筋笼下放深度不足 桩位偏差 桩身砼完整性差 其他 频数（点） 累计频数（点） 频率（%） 累计频率（%） 145 130 25 10 50 145 275 300 310 360 40.3 36.1 7 2.8 13.8 40.3 76.4 83.4 86.2 100 制表人：xx 制表时间2014-2-25

桩身质量合格率：82%，缺陷率18%

制图人：xx 制图时间2014-2-25

图5-1长螺旋钻孔压灌桩质量问题排列图

由排列图看出，入岩深度不足、后插钢筋笼下放深度不足总共占长螺旋桩身质量问题的76.4%，是影响长螺旋钻孔压灌桩桩身质量的主要问题。

六、设立目标

1、根据项目要求，小组把本次QC课题目标设定为长螺旋钻孔压灌桩桩身质量一次验收合格率95%以上。

100%90%82%80%70%60%50%95% 制图人：xx 制图时间2014-2-26

图6-1长螺旋钻孔灌注桩质量现状与目标对比图

现状目标值

2、目标可行性分析

（1）入岩深度不足、后插钢筋笼下放深度不足总共占长螺旋桩身质量问题的76.4%，根据目标合格率计算公式（目标合格率=原合格率+（1-原合格率）×主要质量问题累计频率×主要质量问题预计完成率）得：82%+（1-82%）×76.4%×95%=95.1%≥95%，因此设定目标是可以实现的。

（2）公司xx项目桩身质量合格率为95%，经验可借鉴。

七、原因分析

确定目标后，针对“入岩深度不足”和“后插钢筋笼下放深度不足”这两大质量问题，小组成员采用风暴头脑对造成长螺旋钻孔灌注桩桩身质量原因形象深入探讨，详细分析了施工方法及工艺要求，从“人”、“机”、“料”、“法”、“环”、“测”六个方面进行分析，列出关联图：

制图人：xx 制图时间2014-2-27

图7-1长螺旋钻孔灌注桩质量问题关联图

八、要因确认

要因确认计划表（表8-1）

编号 末端因素 确认内容 确认方法 是否进行了培训交底 钢筋笼焊接质量是否合格 对过程实现场调查 调查分析 确认标准 1、进行了技术交底 2、交底合格率100% 钢筋笼焊接质量合格100% 整改合格率100% 下放钢筋笼负责人 时间 1 培训交底不到位 xx 2014年3月1日 2 钢筋笼焊接质量差 xx 2014年3月1日 2014年33 监控不到位 施是否控制到位 现场调查 xx 月1日-2日 2014年34 钢筋笼端部构造不合理 钢筋笼端部是否合理 钻头选型是否合理 桩机动力是否满足施工要求 砼骨料、和易性是否合理 振捣器是否满足振捣要求 混凝土供料是否及时 现场调查 现场调查 现场调查 现场调查 卡笼次数＞2次 入岩深度≥现场调查 3m且时间≤15分钟 桩机功率满足180 KW 骨料粒径5-25mm,砼坍落度180-220 振捣器长度＜20m 供料中断桩现场调查 数占总桩数的5%以上 xx 月2日-3日 2014年35 钻头选型不合理 xx 月2日-3日 2014年3月1日 6 桩机动力不足 xx 7 砼配合比不合理 xx 2014年3月1日 8 振捣器长度不足 xx 2014年3月1日 9 混凝土供料不及时 xx 2014年3月1日

制表人：xx 制表时间2014-3-5

根据要因确认计划表，小组成员针对末端因素，逐一进行要因确认。  确认一：培训交底不到位

确认方法：调查分析

确认标准：1、进行了技术交底 ；2、交底合格率100%

验证情况：2014年3月1日QC小组成员xx查阅了相关部门质量技术交底资料和会议记录。查阅发现，在每个工艺流程环节都有召开技术交底会对班组长及施工人员进行技术交底，并做了较为详细的技术交底记录。

并在现场也进行了抽样调查，对5个桩机操作工、5个混凝土工、20个钢筋笼焊工及5个施工工人员进行考核，要求100%合格。

操作工人考核调查统计表（表8-2）

考核人员 桩机操作工 混凝土工 钢筋笼焊工 施工人员 人数 5 5 20 5 考核时间 2014-3-2 2014-3-2 2014-3-2 2014-3-2 考核科目 1 1 1 1 合格率 100% 100% 100% 100% 制表人：xx 制表时间2014-3-1 结论：经查询培训交底资料齐全，工人考核合格，说明培训交底到位，所以培训交底不到位不是主要原因。  确认二：钢筋笼焊接质量差

确认方法：现场调查

确认标准：钢筋笼焊接质量100%合格

验证情况：2014年3月1日，QC小组成员xx对已经完成加工焊接的钢筋笼抽取9个对其焊缝、钢筋尺寸间距检查验收，检查结果统计为：

钢筋笼焊接质量统计表（表8-3）

序号 钢筋笼编号 焊缝 钢筋尺寸间距 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2-186 2-168 2-202 2-187 2-169 2-203 2-188 2-180 2-204 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 焊接质量判定 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 制表人：xx 制表时间2014-3-1

根据抽查情况看，钢筋笼焊缝、钢筋尺寸间距均合格，统计结果钢筋笼焊接质量合格率为100%，满足施工要求。

结论：钢筋笼焊接质量差不是主要原因。  确认三：监控不到位 确认方法：现场调查 确认标准：整改合格率100%

验证情况：2014年3月1日-2日，QC小组成员xx在长螺旋现场对钢筋笼下放过程垂直度进行检查，在每根钢筋笼下放全过程中均有质量管理人员旁站，整改率100%。

附成桩过程旁站记录表：

结论：监控不到位不是主要原因  确认四：钢筋笼端部构造不合理 确认方法：现场调查

确认标准：下放钢筋笼卡笼次数＞2次

验证情况：2014年3月2日到3日，QC小组成员xx到本项目长螺旋施工试桩现场抽取了10根正在下放钢筋笼的桩进行数据收集，并记录对应桩号的成孔深度、下放钢筋笼至桩底过程中因不明原因卡笼的频率，每根桩下压钢筋笼卡笼次数统计如下：

钢筋笼卡笼频率统计表（表8-4）

序号 桩号 实际孔深 压放钢筋笼时间起~止 钢筋笼下放深度 卡笼频率 1 2 3 4 5 6 7 8 2-60 2-96 2-78 2-61 2-97 2-79 2-62 2-98 23.9m 23.8m 23.9m 23.7m 24.0m 23.9m 23.8m 23.7m 13:20-13:34 15.39-15：46 20:25-20:34 21:50-22:06 23:03-23:10 23:50-23:58 00:46-00:59 02:12-02:18 17.5m 18.3m 19.3m 18.2m 20.0m 19.2m 18.8m 20.0m 3次 1次 2次 3次 0次 1次 3次 0次

9 10 2-80 2-63 23.9m 23.8m 03:49-03:56 04:34-04:48 20.0m 17.7m 0次 3次 制表人：xx 制表时间2014-3-3 从以上的记录数据可以发现，10根桩在下放钢筋笼中，因不明原因卡笼次数＞2次共4根桩，少量钢筋笼甚至无法完全下放至桩底。

结论：钢筋笼端部构造不合理是主要原因  确认五：钻头选型不合理 确认方法：现场调查

确认标准：入岩深度≥3m且时间≤15分钟

验证情况：2014年3月2日到3日，QC小组成员xx到本项目长螺旋施工试桩现场抽取了10根正在钻孔的桩进行数据收集，并记录对应桩号的入岩深度及入岩时间，每根桩入岩所用时间统计如下：

入岩深度、入岩时间统计表（表8-5）

序号 桩号 入岩深度深m 入岩时间起~止 入岩时间（min） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2-60 2-96 2-78 2-61 2-97 2-79 2-62 2-98 2-80 2-63 2.3 2.2 2.1 2.2 2.3 2.1 2.3 2.2 2.1 2.2 12:47-13:04 15:18-15:38 16:00-16:25 21：09-21:33 22:20-22:36 23:15-23:33 00:10-00:26 01:40-01:57 03:03-03:26 04:01-04:23 17 20 25 24 16 18 16 17 23 22 制表人：xx 制表时间2014-3-3 从以上统计数据可以发现，10根桩在入岩中，过程所用时间均超过15分钟，已超出项目部进度要求的合理时间，且入岩深度难以保证。 结论：钻头选型不合理是主要原因  确认六：桩机动力不足

确认方法：现场调查

确认标准：桩机功率满足180KW

验证情况：根据xx桩机资料调查得知，桩机功率需满足180KW要求。小组成员对本工程5台桩机进行功率调查统计如下：

桩基功率调查统计表（表8-6）

桩基号 功率（KW） 是否满足 1#桩机 185 满足 2#桩机 185 满足 3#桩机 185 满足 4#桩机 185 满足 5#桩机 185 满足 制表人：xx 制表时间2014-3-3 以上的统计数据可以发现，5台桩机功率在允许偏差范围内，均满足要求。 结论：桩机动力不足不是主要原因  确认七：砼配合比不合理 确认方法：现场调查

确认标准：砼骨料粒径5-25mm,砼坍落度180-220

验证情况：查阅xx已经施工长螺旋经验调查得知，砼需满足以下要求：砼骨料粒径5-25mm,砼坍落度180-220要求。小组成员xx、xx对砼现场抽样监测，监测结果如下：

坍落度检查、配合比报告

根据监测结果显示，骨料粒径、坍落度满足要求。 结论：砼配合比不合理不是主要原因  确认八：振捣器长度不足 确认方法：现场调查

确认标准：振捣器长度＜20米

验证情况：根据xx工程长螺旋施工经验，振捣器要求＞有效桩长，小组成员xx对现场4根振捣器进行测量，实测长度为；

振捣器长度测量统计表（表8-7）

序号 1#振捣器 2#振捣器 3#振捣器 4#振捣器 有效桩长（m） 20 20 20 20 钢筋笼长度（m） 21 21 21 21 备注 满足 满足 满足 满足 振捣器长度（m） 20 20 20 20 制表人：xx 制表时间2014-3-2 根据统计数据，振捣器长度均≥20m. 结论：振捣棒长度足不是主要原因  确认九：供料不及时 确认方法：现场调查

确认标准：供料中断桩数占总桩数的5%以上

验证情况：2014年3月3日小组成员xx对现场施工中的10根桩供料是否中断情况统计如下：

供料情况统计表（表8-8）

序号 桩号 实际孔深 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2-60 2-96 2-78 2-61 2-97 2-79 2-62 2-98 2-80 2-63 23.9m 23.8m 23.9m 23.7m 24.0m 23.9m 23.8m 23.7m 23.9m 23.8m 成桩时间起~止 12:47-13:04 15:18-15:38 16:00-16:25 21：09-21:33 22:20-22:36 23:15-23:33 00:10-00:26 01:40-01:57 03:03-03:26 04:01-04:23 供料是否中断 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 制表人：xx 制表时间2014-3-3

根据以上统计结果得知，供料中断情况占总桩数比例＜5%。 结论：供料不及时不是主要原因

经过对末端因素分析、调查、验证，影响入岩深度不足、后插钢筋笼深度不足的主要原因有：1、钢筋笼端部构造不合理2、钻头选型不合理。

九、制定对策

1、小组成员通过研究、广泛听取意见，对提出的对策进行分析确定要因对策，在经过讨论、比较、评判后，最后确定对策如下：

实施对策表（表9-1）

序号 要因 对策 目标 措施 地点 完成时间 2014现场 年3月15日 20141、钻头选型 现年3月20日 xx xx 负责人 钢筋笼端1 部构造不合理 深化钢筋笼端部构造 卡笼次数＜2次 入岩≥1、深化钢筋笼构造 2、现场试验 3、设计优化确认 2 钻头选型不合理 更改钻3m且时头选型 间≤15分钟 2、推广适用的钻头 场 制表人：xx 制表时间2014-3-10

十、对策实施

1、实施一：

（1）深化钢筋笼构造

小组成员对钢筋笼配筋大样进行开会研究讨论，总结出桩尖大样：

此处钢筋采用弯曲机冷弯一定角度

制图人：xx 制表时间2014-3-9 节点构造做法步骤：

 根据钢筋笼配筋采用弯曲机将钢筋按规定长度、角度弯折

 钢筋笼笼身焊接完成后将锥形端部采用直径为8的圆钢按固定间距增加3圈螺旋筋，

并将螺旋筋与主筋交接部位及桩尖部位满焊。 （2）现场试验

为了验证此钢筋笼构造是否有效，现场加工2个钢筋笼进行试验，试验结果统计如下：

后压钢筋笼情况统计表（表10-1）

序号 1 2 桩号 2-77 2-51 压放钢筋笼时间起~止 13:20-13:30 15:39-15:46 钢筋笼下放深度 20m 20m 卡笼频率 0次 0次 制表人：xx 制表时间2014-3-12 根据以上数据看出，钢筋笼使用此桩尖构造，在下放钢筋笼中卡笼次数＜2次，初步证明此方案可行。 （3）设计确认

按以优化节点，根据试验结果确认，此桩尖构造可行。并以联系单的形式，请设计审核确认，设计同意审核并优化设计图纸。设计修改通知书（设计号12-226-（1-4））：

广东省建科建筑设计院工程项目设计通知书

（4）实施一成果

2014年3月14日-15月，在本工程2栋桩基施工中，采用设计图加工的钢筋笼，现场反馈在后压钢筋笼下放过程中效果显著，卡笼频率减少，对此小组成员随机抽取10根桩跟踪检查，统计如下：

后压钢筋笼情况统计表（表10-2）

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 桩号 2-30 2-48 2-1 2-20 2-38 2-19 2-37 2-56 2-2 2-21 压放钢筋笼时间起~止 13:20-13:30 15.39-15：46 20:25-20:34 21:50-22:00 23:03-23:10 23:50-23:58 00:46-00:56 02:12-02:18 03:49-03:56 04:34-04:44 钢筋笼下放深度 20m 20m 20m 20m 20m 20m 20m 20m 20m 20m 卡笼频率 0次 0次 0次 0次 0次 0次 0次 0次 1次 0次 制表人：xx 制表时间2014-3-15 根据统计结果发现卡笼次数及下放时间明显减小，并保证了后压钢筋笼下放质量。 问题解决！ 2、实施二：

（1）钻头选型

小组成员对钻头选型不合理要因开会进行讨论分析，根据长螺旋钻头工作原理，通现场观察和研究调查，并将生产钻头厂家邀请至现场学习交流，通过实验和分析，决定试用新型钻头。

小组成员对螺旋钻头查询相关资料了，并对选取钻头进行可行性、有效性、时间性和经济性进行分析比对，详见下表所示：

钻头选型对比表（表10-3）

单头双螺直螺钻头 类型 （切削具为铲形耐磨合金斗齿加截齿） 单头双螺直螺钻头 （切削具为尖部镶焊有钨钴硬质合金的美国进口截齿） 对策钻头选型 主要用于地下水位以上的土试用范围介绍 层、砂土层、含少量粘土的密实砂层以及粒径不大的砂石层中无循环钻进 成 本 750元 2014年3月 16 日，在13栋进验证情况 行成孔入岩试验，共试验2根桩，入岩3m时间分别为22、18分钟 决定采用钻头 × 主要用于风华基岩、胶结较好的卵砂石地层及各种图纸的永冻土层中无循环钻进 850元 2014年3月 16 日，在13栋进行成孔入岩试验，共试验2根桩，入岩3m时间分别为9、11分钟 √ 制表人：xx 制表时间2014-3-17

最终决定采用切削具为尖部镶焊有钨钴硬质合金的美国进口截齿的单头双螺直螺钻头。 （2）推广适用钻头

2014年3月18日，在3栋桩基施工中采用此新型钻头进行施工，入岩时间明显减少，随机抽取10根桩施工记录检查具体统计如下表：

成孔入岩情况统计表（表10-4）

序号 桩号 实际孔深（m） 入岩深度（m） 入岩时间（min）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2-176 2-156 2-167 2-177 2-157 2-168 2-178 2-158 2-142 2-145 23.2 23.8 24.0 24.1 24.0 23.8 23.9 23.8 23.4 23.7 3.3 3.2 3.1 3.2 3.3 3.1 3.3 3.2 3.0 3.4 8 11 7 7 9 14 9 9 12 8 制表人：xx 制表时间2014-3-19 根据以上统计结果显示桩基成孔入岩深度均满足设计要求且时间＜15分钟

（3）实施二效果：

由施工员刘攀对桩基施工情况进行跟踪记录，发现由于入岩时间的减少，桩基在成孔过程的时间大大缩短，原定2、3栋桩基（共计536根桩）施工工期60天，实际仅用50天完成既定任务，桩基施工效率显著提升。 问题解决！

十一、效果检查

经过QC小组活动成果实施后，经验收检查，效果显著，具体如下：

（1）本工程西地块在2014.4-2014.5长螺旋钻孔压灌桩基础施工中，QC小组对其入岩深度、及后插钢筋笼下放深度、桩位偏差等8个控制项目随机抽查，共检查250条桩，共2000个检查点，合格1926个点，合格率96.3%数据如下：

桩基质量问题检查统计表（表11-1）

序号 1 2 质量问题 入岩深度不足 后插钢筋笼下放频数（点） 累计频数（点） 频率（%） 累计频率（%） 2 5 2 7 3.4 8.5 3.4 11.9

深度不足 3 4 5 桩位偏差 桩身砼完整性差 其他 19 3 30 26 29 59 32.2 5.1 50.8 44.1 49.2 100 制表人：xx 制表时间2014-5-23

制图人：xx 制表时间2014-5-23 图11-1长螺旋钻孔压灌桩质量问题实施前后对比排列图

100%95%90%85%80%75%70%原现状目标值完成值82%95%96.30% 制图人：xx 制表时间2014-5-23

图11-2活动前后效果对比图

对策实施后，长螺旋钻孔压灌桩质量合格率达到了96.3%，实现了课题设定目标值。 （2）本次QC活动保证了长螺旋施工质量，减少桩基施工时间，顺利完成工期要求，从而降低了措施费用节约了施工成本。

（3）社会效益

通过本次QC小组活动，提高了长螺旋桩基施工质量，其施工效果得到大家一致好评，为企业树立了良好的社会形象，也为今后该项技术的推广应用奠定了坚实的基础。

十二、巩固措施

1、在总结了本次QC活动成功经验后，我们QC小组将本次活动过程中所采取的各种有效措施和施工工艺做了整理，上报公司工程部，公司工程部对此工艺方案给予肯定，并将该工艺方案列入了公司工艺标准，为今后类似项目的实施提供参考和依据。

2、巩固期效果跟踪

2014年5月~6月，利用本次QC成果的施工方法，用于土质及相关设计参数相近的xx东地块工程5栋及6栋桩基施工中使用，桩基验收质量合格率为97.6%。

100%99%98%97%96%95%94%93%92%91%90%目标值完成值巩固期95%96.30%97.60% 制图人：xx 制表时间2014-6-20

图12-1巩固期效果对比图

十三、总 结

1、本次长螺旋QC活动中，小组成员学到了许多长螺旋施工专业技术技能和经验，对于今后从事建筑工程的施工和管理等方面的工作有很大的启发和提高，对于提高工程质量、加强施工现场管理等方面起到积极作用，进一步提高小组成员分析问题和解决问题的能力。

综合素质评价表（表13-1）

序号 1 2 3 4 5 6 评价内容 团队精神 质量意识 进取精神 QC工具运用技巧 工作热情和干劲 改进意识 活动前（分） 4 3 3 0 3 2 活动后（分） 5 4 4 3 4 4 制表人：xx 制表时间2014-6-23

团队精神554改进意识434工作热情和干劲3QC工具运用技巧制图人：xx 制表时间2014-6-23

图13-1综合素质评价雷达图

2、下一步打算：“降低机电管线损耗率”将成为我们QC小组下一次活动的研究课题。 3、

200质量意识4334进取精神活动前（分）活动后（分）