QC提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率.pdf

提高复杂提高复杂“串状串状”孤石地质条件下孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率旋挖灌注桩干作业施工效率发布人：发布人：王生银王生银中建海峡建设发展有限公司中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司市政交通工程公司龚勋龚勋 QC 小组小组2019 年年 4 月月地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：059187730227目目录录一、课题介绍.1二、小组简介.1三、选题理由.2四、现状调查.3五、确定小组活动目标.5六、原因分析及要因确认.6七、制定对策.13八、对策实施.13实施一：改进定位开孔方式.14实施二：改进钻头.15实施三：优化清孔工艺.18九、效果检查.20十、巩固措施及标准化.22十一、总结及下一步打算.23十二、附件.24地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：0591877302271提高复杂提高复杂“串状串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组一、课题介绍一、课题介绍我国广袤富饶的国土资源，复杂多样的地质地貌，建筑基础形式复杂多样，施工技术日益提升，赶超国际先进水平。旋挖灌注桩运用广泛、机械化程度高、施工精度高、成桩速率快。但在复杂“串状”孤石地质条件下施工效率慢、经济效益低。如何提高旋挖灌注桩在复杂地质条件下的成桩速率，直接影响工程的效益、行业的技术水平。聚龙小镇位于泉州市惠安县，是集生态、养生、居住、运动、文化等为一体的大型国际社区。逸翠园项目桩基工程采用旋挖灌注桩，共 210 根，持力层为中风化，平均桩长约 25m。由于施工噪声影响，小镇内夜间 21:007：00 禁止施工，项目工期紧。项目原始地形主要为山地，地下水位低，主要土层为粘性土、全风化、强风化、中微风化等弱透水层，但夹杂大量“串状”中风化孤石。项目部巧思善谋、先谋后动决定采用干作业成孔提高施工进度。亟待解决成孔效率低、砍岩垂直度偏差大、干作业清孔难度大等施工难点。针对以上难点，项目部特此成立 QC 小组，以解决以上难题。二、二、小组简介小组简介课题名称提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率小组名称中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组课题类型现 场 型接受 TQC 教育情况:小组成员均接受 TQC 教育 64 学时以上，全部通过考试并合格。成立时间2018.11.10小组人数11 人注册登记号CSCECSC;2019-003-001#活动时间2018.11.102019.03.20图 1 聚龙小镇逸翠园地理位置制表人：龚勋日期：2018.11.10小组概况表表 1中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：0591877302272三、三、选题理由选题理由理由一：坎岩成本高理由一：坎岩成本高由于钻具坎岩过程中钻具截齿既要受到钻具旋转的运行阻力，又要受到加压荷载的压入阻力，对截齿磨损大，更换频率高,造成砍岩成本高，降本增效是必然要求。理由二：工期要求紧理由二：工期要求紧该项目计划于 2019 年 1 月份竣工，计划 75 天施工 210 根旋挖灌注桩。由于施工噪声影响，小镇内夜间 21:007：00 禁止施工，项目工期紧。理由三：地质条件复杂理由三：地质条件复杂本工程山地地貌地质复杂，“串状”孤石平均厚度 610m。如何提高旋挖钻机砍岩速度和减小砍岩过程中垂直度偏差，决定着项目整体施工进度和质量。理由四：施工难度大理由四：施工难度大旋挖灌注桩干作业成孔过程中必将遇到一些岩脉裂隙水或承压水，同时钻斗砍岩钻进过程中也序号姓名性别年龄职务小组职务任务及分工TQC 学习（学时）1龚勋男31项目负责人组长组织、决策、实施722胡紫平男34事业部生产负责副组长组织、策划723徐良男29技术负责人副组长调查、实施724周小柏男30质量主管组员方案实施645林韬男33施工主管组员方案实施646梁茂灿男29施工主管组员现场验证647童晓燕女28安全主管组员信息反馈648王生银男25施工主管组员成果整理、现场发布649闵黎明女28商务主管组员信息反馈6410丁助伟男24施工员组员信息反馈6411裘建文男49班组长组员组织、实施64顾问赵红岗男37高级工程师执行总经理技术指导、监督/小组历年获奖情况：1、2018 年获中国施工企业管理协会一等奖；2、2017 年获福建省工程建设质量安全协会一等奖。3、2017 年获福建省工程建设质量安全协会最佳多媒体制作。小组成员分工一览表表 2制表人：胡紫平日期：2018.11.10中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：0591877302273需要加入一些泥浆冷却钻斗。所以，孔底会残留一些水和泥砂混合物，稳定高效的清孔工艺直接影响桩基工程施工质量。综上四点理由，我们确定活动课题为提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率四、四、现状调查现状调查为准确把握本课题难点，小组成员针对影响本工程旋挖灌注桩施工效率的因素进行广泛调查：调查一：调查一：小组成员经过现场踏勘并结合地勘报告得出：地层主要为弱透水层，地下水位底，存在大量“串状”中风化孤石。小组成员通过查阅近几年附近类似复杂多孤石地质条件下相关工程旋挖灌注桩施工资料，从成桩时长和工期方面进行对比分析：项目总桩数（根）平均桩长（m）平均孤石厚（h）平均成桩时长（h）工期延误泉州某项目476264.124.550 天漳州某项目607314.827.655 天三明某项目558225.22545 天图 2 地质剖面图附近相似工程旋挖灌注桩施工调查统计表表 3制表人：王生银日期：2018.11.13中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：0591877302274现状调查一得出：现状调查一得出：场地内中风化孤石多、地下水位低、中风化持力层岩面变化大、陡岩较多。通过对附近相近工程调查结果可以得出这些地质因素都将给旋挖灌注桩施工带来困难，影响工程的进度。能否有效的处理这些不利因素，是提高旋挖灌注桩干作业施工效率的关键所在。调查二：调查二：小组成员通过对本工程 4 根试桩的调查结果见下表：现状调查二得出：现状调查二得出：从试桩情况可以看出，旋挖灌注桩施工中成孔和清孔时间占比较大。如何提升成孔效率和清孔效率是提高旋挖灌注桩施工效率的重要突破点。调查三：调查三：为了更准确掌握影响本工程旋挖灌注桩施工效率的因素，2019 年 1 月 15 日，QC 小组成员邀请20 位设计单位、勘查单位、建设单位、监理单位及施工过类似地质旋挖灌注桩的施工班组人员，对影响旋挖灌注桩干作业施工效率的因素进行共 100 次投票，经分析整理，绘制出统计表：桩号孔深（m）孤石厚度（m）孤石穿透时长（h）成孔时长（h）钢筋笼安装时长（h）清孔时长（h）浇筑时长（h）成桩时长（h）试桩 1#24.86.216.720.91.23.11.226.4试桩 2#28.56.817.721.51.43.41.427.7试桩 3#30.47.320.425.31.83.71.532.3试桩 4#20.3411.415.71.13.31.221.3序号项目频数累计频数频率累计频率1成孔效率低535151%51%2清孔效率低328532%85%3场地限制7927%92%4材料供应慢5975%97%5其他31003%100%合计100100100%100%试桩成桩时间统计表表 4制表人：童晓燕日期：2018.11.13影响旋挖灌注桩干作业施工效率因素统计表表 5制表人：丁助伟日期：2018.11.13中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：0591877302275制图人：王生银日期:2018.11.13现状调查三得出：现状调查三得出：“成孔效率低”、“清孔效率低”是影响旋挖灌注桩干作业施工效率的关键因素，为提升施工效率必须提高成孔速度，缩短清孔时间。五、五、确定小组活动目标确定小组活动目标1 1、目标确定、目标确定QC 小组经过认真反复的论证，将活动目标定位：70 天完成 210 根旋挖灌注桩施工。2 2、目标设定依据目标设定依据团队协作：本工程选用公司技术骨干、具有丰富旋挖灌注桩施工经验的班组、旋挖桩机性能最优的厂家、钻具破岩效果最好的商家。小组成员及施工班组成员具有良好的团队协作及沟通精神。公司支持：本工程地质复杂、工期压力大，受公司高度重视。项目部结合灌注桩施工和公司多年 QC 活动成果经验，在资金、技术力量和外部协调上都大力支持。方案可行性：通过调查分析可知，本工程最优场平布置可容纳 6 台旋挖桩机，试桩情况平均成桩时间为 2.2 天/根，则工期需要 2.2 天/根6 台*210 根=77 天。根据我们公司技术支持、管理水平，劳务操作水平，可以把“成桩效率低”和“清孔效率低”的问题解决 90%，则工期可以减少至：77-77*（1-85%）*85%*90%=68 天，小于目标值 70 天。图 3 影响旋挖灌注桩干作业施工效率因素排列图中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：0591877302276因此，小组成员一致认为：只要经过不懈努力，活动目标一定能够实现。六、原因分析及要因确认六、原因分析及要因确认小组成员根据现状调查所总结的问题，运用关联图进行原因分析：结论：共得出 11 条末端因素。QC 小组成员深入现场，对关联图中的 11 条末端因素进行验证分析，并绘制要因确认计划表：序号末端因素确认内容确认方法标准负责人确认时间1定位开孔耗时多检查定位开孔用时现场验证每根桩定位开孔用时20min徐良2018.11.1011.152持力层判定不精确桩端全断面进入持力层现场测量全断面进入持力层1d周小柏2018.11.1011.153施工工艺不熟悉项目人员进行考核培训考核优良率大于 85%童晓燕2018.11.1011.154孔壁坍塌查验孔壁质量现场验证孔壁稳定，充盈系数1.1且1.2王生银2018.11.1011.155钢筋笼变形刮擦孔壁查验下笼前后沉渣厚度现场验证钢筋笼顺利下放，沉渣厚度5cm丁助伟2018.11.1011.15图 4 因果分析关联图要因确认计划表表 6中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：0591877302277末端因素一：定位开孔耗时多末端因素一：定位开孔耗时多验证时间2018.11.1011.15验证方法现场验证确认人徐良验证情况灌注桩定位开孔包括桩位定位和护筒埋设。桩位定位精度较差，调整钻斗与桩位重合慢。护筒埋设采用机械埋设，开孔前使用机械预埋护筒后钻机进场进行开孔，此工艺耗时长、精确性差。小组成员通过 11 月 10 日至 15 日中 8 根桩的定位开孔时间统计调查发现平均每根桩的定位开孔时长为 55.4min，所用时间长，进度滞后严重。此因素对旋挖灌注桩干作业施工效率影响大。桩号23#30#4#16#7#15#14#22#平均定位开孔时长（min）556249545160555755.4确认结论要因6清孔工艺不合理查验清孔效率现场验证平均每根桩清孔时长1h龚勋2018.11.1011.157机手操作不熟练调查机手操作技能调查分析考核成绩90 分闵黎明2018.11.1011.138垂直度发生偏差查验钻进过程垂直度现场测量垂直度偏差0.5m/h王生银2018.11.1011.1510钻头磨损大钻头修补更换时间现场验证平均每次钻头修补更换时间20min丁助伟2018.11.1011.1311钻机维护周期长调查设备保养维修记录调查分析钻机维护周期小于5 小时林韬2018.11.1011.13制表人：徐良日期：2018.11.15制表人：徐良日期：2018.11.15定位开孔时长统计表表 7中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：0591877302278末端因素二：持力层判定不精确末端因素二：持力层判定不精确验证时间2018.11.1011.15验证方法现场测量确认人周小柏验证情况由于该项目地质复杂，建设单位对每根桩位进行预先超前钻。施工过程通过超前钻可事先判断持力层大致深度，保证实际成孔深度不小于地勘成孔深度下，取出岩样全断面不小于 1d（d=1m）的情况下可终孔。该方法判定持力层精确度 100%。此因素对旋挖灌注桩干作业施工效率影响小。确认结论非要因末端因素三：施工工艺不熟悉末端因素三：施工工艺不熟悉验证时间2018.11.1011.15验证方法培训考核确认人童晓燕验证情况开工前公司择优选择具有丰富经验的施工班组，进场后邀请相关专家对管理人员及操作人员进行岗前培训和技术交底。最终管理人员和操作人员考核成绩优良率均达85%以上。此因素对目标影响小。确认结论非要因图 5 超前钻柱状图图 6 岩样全断面长度测量图 7 培训后管理人员考核成绩图 8 培训后操作人员考核成绩中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：0591877302279末端因素四：孔壁坍塌末端因素四：孔壁坍塌验证时间2018.11.1011.15验证方法现场验证确认人王生银验证情况孔壁坍塌会造成沉渣加厚，小组成员查阅地勘资料，得各地层稳定性高，地下水位低，孔壁稳定性好。使用各段混凝土充盈系数进行比较，冲盈系数1.1，且1.2，孔壁稳定无坍塌。此因素对旋挖灌注桩干作业施工效率影响小。桩号23#30#4#16#7#15#垂直度1/3501/4001/4301/3801/4501/200充盈系数1.121.151.141.111.181.15塌孔情况无无无无无无确认结论非要因末端因素五：钢筋笼变形刮擦孔壁末端因素五：钢筋笼变形刮擦孔壁验证时间2018.11.1011.15验证方法现场测量确认人丁助伟验证情况钢筋笼上隔 2m 均匀布置 4 个砼转轮垫块作为保护层，使用吊车下放钢筋笼，保证下放过程垂直，防止钢筋笼变形刮擦孔壁使沉渣增多。小组成员对下笼后的沉渣厚度进行测量，沉渣厚度均小于 5cm，满足设计及规范要求。此因素对旋挖灌注桩干作业施工效率影响小。确认结论非要因孔壁坍塌情况统计表表 8制表人：王生银日期：2018.11.15图 9 布置钢筋笼保护层图 10 钢筋笼安装中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022710末端因素六：清孔工艺不合理末端因素六：清孔工艺不合理验证时间2018.11.1011.15验证方法现场测量确认人龚勋验证情况第一次清孔采用平底捞渣斗，孔底凹凸面杂质无法清理。第二次清孔采用真空吸渣泵，但规范要求真空吸渣泵适用于孔深小于 20m 的灌注桩，且孔内有水条件下清孔速度慢。小组成员对几根桩两次清孔的时间和效果进行统计，清孔时间均大于 1 小时，清孔耗时多、效果差。此因素对旋挖灌注桩干作业施工效率影响大。桩号23#30#4#16#7#15#第一次清孔后沉渣厚度（mm）454644464342第一次清孔用时（h）0.450.420.520.550.40.45第二次清孔后沉渣厚度（mm）313429352826第二次清孔用时（h）2.652.983.182.753.43.75总用时（h）3.13.43.73.33.84.2确认结论要因末端因素七：机手操作不熟练末端因素七：机手操作不熟练验证时间2018.11.1011.13验证方法调查分析确认人闵黎明验证情况6 个机手都持有旋挖机操作证，均是工作经验 3 年以上，且通过筛选选出的操作技术优秀的旋挖司机，小组成员对 6 台钻机机手进行考核，考核成绩均达 90 分以上。此因素对旋挖灌注桩干作业施工效率影响小。机手陈修杰龚义薛楠涂朝阳郑东张扬考核成绩949288869091确认结论非要因清孔效果统计表表 9制表人：龚勋日期：2018.11.15钻机机手考核成绩统计表表 10制表人：闵黎明日期：2018.11.15中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022711末端因素八：垂直度发生偏差末端因素八：垂直度发生偏差验证时间2018.11.1011.15验证方法现场测量确认人徐良验证情况小组成员使用垂直度检测仪对钻机钻进到不同深度进行垂直度测量分析，得到几根桩的垂直度均满足规范要求1%。此因素对旋挖灌注桩干作业施工效率影响小。桩号垂直度23#30#4#16#7#15#5m 处1/6001/5801/7901/8001/8601/54010m 处1/5001/5101/6101/7501/7201/38015m 处1/3701/5401/4701/5001/5501/310成孔1/3501/4001/4301/3801/4501/200确认结论非要因末端因素九：孤石穿透速度慢末端因素九：孤石穿透速度慢验证时间2018.11.1011.15验证方法现场验证确认人王生银验证情况项目穿透孤石使用截齿筒钻，小组成员对孤石钻进速度进行统计分析。所得平均钻进速度为 0.36m/h，远小于目标标准值 0.5m/h，钻进效率低，且对钻头磨损大。此因素对旋挖灌注桩干作业施工效率影响大。桩号23#30#4#16#7#15#平均孤石厚度（m）6.26.87.347.88.16.7穿透时间（h）16.717.720.411.423.623.118.8速度（m/h）0.370.380.360.350.330.350.36确认结论要因钻孔各深度垂直度统计表表 11制表人：徐良日期：2018.11.15孤石钻进速度统计表表 12制表人：王生银日期：2018.11.15中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022712末端因素十：钻头磨损大末端因素十：钻头磨损大验证时间2018.11.1011.13验证方法现场验证确认人丁助伟验证情况每台旋挖机都配有专业的辅助工，当钻头截齿磨损严重时都可以进行快速更换。每台旋挖机都配有两套钻头，钻头破损时都可进行更换，调查结果每次更换时间均在15 分钟以内。此因素对旋挖灌注桩干作业施工效率影响小。确认结论非要因末端因素十一：钻机维护周期长末端因素十一：钻机维护周期长验证时间2018.11.1011.13验证方法调查分析确认人林韬验证情况项目部对钻机配件仓储量、设备维修保养登记表进行检查。仓库内配件充足，维修队伍维修、保养记录清晰，并且依据实际情况制定了设备故障应急预案。小组成员对各钻机的维护周期进行统计，维护周期均小于 4 小时。此因素对目标影响小。确认结论非要因图 11 备用钻头图 13 设备维修记录表图 14 设备故障应急预案图 12 工人修补钻头中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022713QC 小组成员对 11 条末端因素进行分析验证，确认以下 3 个要因：1 1、定位开孔耗时多定位开孔耗时多2 2、孤石穿透速度慢、孤石穿透速度慢3 3、清孔工艺不合理、清孔工艺不合理针对三个要因，进行对策评价选择：序号序号要因要因对策对策评估评估综合综合得分得分确定确定对策对策有效性有效性可行性可行性经济性经济性时间性时间性1定位开孔耗时多改进定位开孔方式18更换机械设备82孤石穿透速度慢改进钻头18加大旋挖桩机型号83清孔工艺不合理优化清孔工艺18增大真空吸渣泵的压力10七、七、制定对策制定对策对要因确认表中得出的 3 个要因，运用 5W1H 原则进行对策制定：序号序号要要 因因对对 策策目标目标措施措施地点地点执行执行时间时间责任人责任人1定位开孔耗时多改进定位开孔方式平均每根桩定位开孔时间20min/根使用新型桩位定位器；使用新型扩孔器埋设护筒。施工现场2018.11.152019.1.15丁助伟2孤石穿透速度慢改进钻头孤石钻进速度0.55m/h加长截齿筒钻；优化截齿角度；加强截齿旋转性能使用新型清障钻头捞取破碎块石。施工现场2018.11.152019.1.15王生银3清孔工艺不合理优化清孔工艺平均每根桩清孔时间1h/根改进无齿捞砂钻斗进行一次清孔；使用新型干作业气体吹扫清孔器。施工现场2018.11.152019.1.15龚勋对策评价选择表表 13注：5 分3 分1 分制表人：王生银日期：2018.11.18对策表表 14制表人：龚勋日期：2018.11.18中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022714八、八、对策实施对策实施实施实施一一：改进定位开孔方式改进定位开孔方式1 1、使用新型桩位定位器使用新型桩位定位器本工程使用桩位定位器，将中心定位孔与桩位样点重合，再沿定位器外侧定位圈用白灰划出同桩径大小的圆，旋挖机就位后使钻斗与圆重合后开孔钻进。2 2、使用新型扩孔器埋设护筒使用新型扩孔器埋设护筒由于地质情况复杂，传统机械埋设护筒耗时多、垂直度偏差大。新型扩孔器使用钢材制作成类似铁镐的形状，头部具有角度的锋刃加强扩孔器对土体的开挖速度。扩孔器上有 3 个孔洞，使用螺栓将其与旋挖机钻头连接，根据使用的护筒尺寸可以调节螺栓连接的位置，可以用来埋设常用的比桩直径大 20cm、30cm 及 40cm 的护筒。（正申报专利）（正申报专利）实施效果实施效果使用桩位定位器后，降低了桩位偏差和桩基定位用时。采用旋挖钻机扩孔器埋设护筒后，无需对护筒进行预埋，护筒埋设所用的时间大幅度降低。通过统计的结果进行分析，改进前定位开孔时间约为 55.4min，采用桩位定位器和扩孔器后定位开孔时间约 11.2min。相对于改进前定位开孔所用图 15 桩位定位器图 16 现场桩位定位图 17 旋挖钻机扩孔器与钢模具图 18 扩孔器与钻头连接图图 19 现场扩孔示意图中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022715时间节约 80%，效率显著提升。桩号25#44#8#50#46#52#平均开孔时间（min）11.410.911.212.210.71111.2结论定位开孔时间大大缩短，效率显著提升实施实施二二：改进钻头改进钻头1 1、加长截齿筒钻加长截齿筒钻施工中使用截齿筒钻穿透孤石，项目部通过加长 1.8M截齿筒钻至 2.5M。增强钻头在孔内导向性，降低垂直度偏差；提高单次砍岩长度，减小磨合岩面次数，提高破岩效率。2 2、优化截齿角度、优化截齿角度(1)本工程使用的 S150-19 型截齿，其齿角为 36。小组查阅相关资料，根据破岩力模型：21222coss1/90cosinkT夹角。为破岩力与破碎坑斜边为碎坑角度；为截齿倾角；为半齿角；为摩擦系数；21k对截齿破碎岩石所消耗的能量进行分析，利用破碎比功（破碎比功是单位体积岩石破碎所耗能量）评价岩石破碎效率的方法，通过对比不同齿倾角下岩石破碎比功，来确定最优截齿倾角，绘制截齿倾角与破碎比功的关系图。由图可知当截齿倾角在 30时破碎比功最小，截齿的破岩效率最高。项目部改进截齿倾角为制表人：丁助伟时间：2018.11.20改进后定位开孔用时统计表表 15图 20 截齿破岩倾角示意图图 21 截齿倾角与破碎比功关系图中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：0591877302271630进行钻进，提升破岩效率。（2）截齿偏斜角是截齿沿滚筒切线方向的夹角,截齿与钻筒切线以正负偏斜角间隔布置在筒钻圆周上，这样的布置形式主要是为了选择最优切割面，提高破岩效率，同时减少岩壁与钻筒的摩擦，防止卡钻。小组查阅相关资料，绘制截齿偏斜角与破碎比功关系图。从图中可知当截齿偏斜角在 15时破碎比功最小，即最优截齿偏斜角。项目部改进截齿偏斜角为 15进行钻进，提升破岩效率。图 22 截齿倾角图图 23 截齿偏斜角示意图图 24 截齿偏斜角与破碎比功关系图中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022717（3）本工程改进前使用的截齿间距为 190mm。小组查阅相关资料，截齿间距主要通过产生岩石裂纹来影响破岩效率，合理的截齿间距是保证裂纹以最短的距离相互贯通，高效的形成破碎岩块，此时破岩效率最高。通过对比不同截齿间距下岩石破碎比功，来确定最优截齿间距，绘制截齿间距与破碎比功的关系图。从图可知当截齿间距为 150mm 时，破碎比功最小，即最优截齿间距。项目部改进截齿间距为 150mm 进行钻进，提升破岩效率。3 3、加强截齿的旋转性能、加强截齿的旋转性能截齿筒钻在砍岩过程，截齿底座容易被杂质填充，影响截齿的旋转性能。项目结合本工程的地质情况，截齿安装时在连接部分和拆卸口均涂抹润滑脂。钻斗钻进的同时截齿旋转切割，降低截齿磨损和更换频率，提高砍岩效率。图 25 截齿间距与破碎比功关图图 26 截齿安装涂抹润滑脂中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：059187730227184 4、使用新型清障钻头捞取破碎块石、使用新型清障钻头捞取破碎块石孤石整体钻进后如无法捞取，在筒钻内壁安装一颗截齿垂直于筒壁，利用截齿的侧向阻力可顺利将孤石取出。遇破碎块石捞砂钻和筒钻均无法取出时，项目部 QC 小组成员决定对钻头进行改造，在底斗内侧底部焊接一圈25mm 的钢绞线，采用改进后的清障钻斗捞取后继续钻进。解决了块状石易产生重复研磨及钻进后无法取出的问题。（正申报专利）（正申报专利）实施效果实施效果在改进了旋挖机钻头后，小组对两根桩钻进情况统计见下表：统计结果显示钻头改进后孤石钻进速度达 0.55m/h 以上，钻进速度提升明显。通过现场观察，钻头截齿磨损和更换频率降低，达到目标要求。实施实施三三：优化清孔工艺优化清孔工艺1 1、改进无齿捞砂钻斗进行一次清孔、改进无齿捞砂钻斗进行一次清孔由于大面积孤石坎岩，添加部分泥浆，冷却钻头，孔底会残留少量泥浆。第一次清孔使用改进后新型捞渣斗进行清理沉渣，两侧刮板刮除较大杂质，两侧钢丝刷清扫桩底凹凸面杂质，沉渣厚度桩号钻至孤石面时间穿透孤石时间孤石穿透时长（h）钻至孤石面深度（m）穿透孤石深度（m）孤石厚度（m）孤石钻进速度（m/h）垂直度偏差（mm）56#09:1311:282.7515.717.41.70.62460#13:3018:004.519.4222.60.586实施后孤石钻进情况统计表表 16制表人：王生银日期：2018.07.13图 27 新型清障钻头中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：059187730227195cm。调整泥浆，直至泥浆比重1.25、含砂率8%。（正申报专利）（正申报专利）2 2、使用新型干作业气体吹扫清孔器、使用新型干作业气体吹扫清孔器传统灌注桩干作业二次清孔采用真空吸渣泵清孔。真空吸渣泵清孔耗时长，清孔效果差，需要进行多次清理沉渣才能达到效果，对施工效率影响大。项目部为提高清孔效果自行制作新型干作业气体吹扫清孔器。新研制的“气体吹扫器”通过空气压缩机的高压气体在孔底形成“球型气体混合物”使孔底杂质无法沉淀至孔底形成沉渣。二次清孔时直接将“吹扫器”通过导管放入孔底，调整气体压力吹扫孔底混合物，待混凝土料车到达施工现场后复核沉渣厚度合格后立即抽出“吹扫器”，并立即浇筑混凝土。（正申报专利）（正申报专利）实施效果实施效果使用新型捞渣斗进行第一次清孔后，清孔效果显著提高，第一次清孔后的沉渣厚度降低，同时图 28 新型捞渣斗图 29 一次清孔效果图图 30 新型干作业气体吹扫清孔器构件图图 31 二次清孔效果图中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022720调整泥浆，直至满足设计及规范要求。新型干作业气体吹扫清孔器清孔速度快、效果好，与传统真空吸渣泵清孔相比节约大量时间，同时不影响泥浆性能。通过传统清孔工艺和优化后清孔工艺清孔时间进行对比，传统工艺清孔每根桩平均需要 3.5h，采用新型清孔器平均每根桩仅需 35 min，效率显著提升。九九、效果检查、效果检查对策实施后，根据现场实际情况，对 11 月 15 日至 1 月 15 日施工进度延误 2 小时以上的次数进行统计，其中延误共 20 次，造成延误的因素统计如下：序号项目频数(条)累计频数(条)频率%累计频率1施工空间不足884040%2材料供应慢4122060%3成孔效率低3151575%4清孔效率低3181590%5其他22010100%合计2020100%100%通过以上统计表绘制对策实施后的饼分图与实施前问题排列图做出对比：通过对比分析发现“成孔效率低”和“清孔效率低”频数明显降低。说明小组活动所采取的改进措施有效。1 1、目标完成、目标完成制表人：丁助伟时间：2019.1.15图 32 小组活动前问题排列图图 33 小组活动后问题排列图施工进度延误统计表表 17N=100N=20中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022721我方于 2019 年 1 月 15 日完成全部灌注桩施工，65 天完成了所有工程桩的施工，并于 3 月 25日顺利通过基础工程验收。本次 QC 活动达到目标值。2 2、技术效益、技术效益通过 QC 小组活动，项目部最终圆满完成预定工期目标，有效的提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率，并且小组成员共研发申报 4 项实用新型专利：一种旋挖钻机护筒埋设扩孔工具、新型清障钻头、新型捞渣钻斗、新型干作业气体吹扫清孔器。提高了桩基础的施工质量：静载结果：最大沉降为 14.60mm；取芯结果：沉渣厚度1cm；声波透射结果：类桩 90%，类桩 10%。低应变：类桩 92.5%，类桩 7.5%。3 3、经济效益、经济效益工期相对项目之前的计算节约了 12 天，超期罚款 0.5 万/天*12 天=6 万元，工资 600 元/台/天*6 台*12 天=4.3 万元，共 10.3 万元。图 34 小组活动前后对比图3-6#桩沉渣厚度1cm，满足设计及规范要求。图 35 桩基检测报告中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022722旋挖桩机柴油费用节约：6.5 元/升*100 升/台/天*6台*12 天=4.68 万元调查同类工程钻头磨损更换约 3 万元活动经费约 0.5 万元；清孔器装置 15000 元，扩孔器 3000 元，改进钻头试验费用 50000 元，共计 6.8 万元。共计创造经济效益为：+-=10.68 万元。4 4、社会效益、社会效益通过小组活动成功提高了工程质量，缩短施工工期。活动得到了建设单位和建设主管的充分肯定，提高了我司的社会知名度，彰显企业技术优势，为公司在泉州地区赢得了良好的声誉。十、巩固措施及标准化十、巩固措施及标准化1 1、标准化、标准化1.1为巩固小组成果，经小组讨论，决定有计划、有组织的召开小组质量分析会，组织小组成员到其他优良工程参观学习。1.2使旋挖灌注桩干作业法施工工艺更加完善，编制了作业指导书旋挖灌注桩干作业施工作业指导书（编号 Q/ZQS775265-2019）,在接下来其它类似条件下的项目推广,使其技术更加完善。2 2、巩固措施、巩固措施巩固期效果：后续旋挖灌注桩施工的福清璀璨天悦桩基项目应用，对提高施工效率具有实用的指导意义。图 36 经济效益证明图 37 社会效益证明中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022723十一、总结及下一步打算十一、总结及下一步打算通过开展本次 QC 活动，保质保量完成了施工任务。同时，运用全面质量管理这一科学方法，开拓小组成员的思维方式，小组成员的综合素质显著提高，为企业培养了管理人才。通过此次活动，我们将活动前后的状态进行对比和自我评价，并做出雷达图。评价内容个人能力团队精神工作热情QC 知识水平质量改进意识客户满意程度活动前（分数）344323活动后（分数）455445制表人：王生银日期：2019.4.20小组活动前后综合素质评分表表 18图 38 作业指导书图 39 聚龙小镇竣工报告中建海峡建设发展有限公司市政交通工程公司龚勋 QC 小组提高复杂“串状”孤石地质条件下旋挖灌注桩干作业施工效率地址：福州市马尾区儒江西路 60 号邮编：350003电话：059187723725传真：05918773022724通过本轮 QC 小组活动，复杂地质条件下旋挖干作业施工效率得到了有效提高，由于旋挖灌注桩噪声大，影响夜间施工,冲孔灌注桩正好能解决这个问题，拟定下一次 QC 活动的课题为提高复杂地质条件下冲孔灌注桩施