1、棧橋樁施工質量控制中建*局第*建筑有限公司市政（基礎）工程公司*QC小組一、課題介紹棧橋樁在福建省房建領域首次應用，無成熟的施工工藝可借鑒。福州*二期工程位于福州市五四路黃金地段，為福州市標志性建筑，總建筑高度150m，四層地下室，單層地下室面積約18000m2，地下室埋深約20m。由于地下室埋深深，造成土方開挖極為困難，根據施工需要，本工程增加施工鋼棧橋，以便土方開挖及建筑材料進出。棧橋結構樁型設計為沖（鉆）孔灌注樁+格構柱，單樁單柱型式，梁柱連接為高強螺栓連接，設計對棧橋樁施工質量要求比現行規范嚴格很多，尤其是對棧橋樁樁偏位，格構柱垂直度偏差及同一軸線上格構柱四角方向偏差要求更高。棧橋樁施

2、工過程中存在諸多難點，比如格構柱在安放過程中，一旦在樁孔中就位后其垂直度就無法檢測，同時格構柱柱頂標高距離地面28m不等，加大了格構柱定位和水平角度的控制難度。 設計概況表 表1項目通過成立QC小組開展PDCA活動，解決了棧橋樁施工多項控制難題，保證了棧橋樁施工質量，為棧橋上部結構施工奠定了良好的基礎。 樁徑1200、1300mm總樁數51根樁長約50m樁端持力層第9層(即卵石層)或第12層(即碎塊狀強風化花崗巖)樁身混凝土強度等級C35(水下混凝土)單樁豎向抗壓承載力設計值4500KN格構柱樁頂標高-1.780-8.627m灌注樁樁頂標高-19.90m格構柱錨入樁內長度 3.0m格構柱角鋼型

3、號416016格構柱橫隔型號758灌注樁樁位允許偏差50mm格構柱垂直度允許偏差8mm格構柱與棧橋軸線夾角允許偏差5制表人：* 日期：2008.5.16 小 組 概 況 表2二、小組簡介課題名稱棧橋樁施工質量控制小組名稱中建*局第*建筑有限公司市政（基礎）工程公司*QC小組課題類型攻關型接受TQM教育情況: 小組成員均接受TQM教育24 學時以上，全部通過考試并合格。成立時間2007.11.06小組人數7人注冊登記號ZQS:2008-015-015#活動時間2008.05.102008.07.01序號姓 名性別年齡職稱職務任務及分工TQC學習（學時）1*男29工程師組長組織、策劃、決策242*

4、男33工程師組員實施、統計、整理243*男25助工組員實施、統計、整理244*男25助工組員方案實施，信息反饋245*男24助工組員方案實施，信息反饋246*男36技工組員方案實施，信息反饋247*男45技工組員方案實施，信息反饋241顧問*男36公司技術質量部經理技術指導、監督2*男32分公司技術副經理技術指導、監督備注：小組歷年獲獎情況：2008年發布的提高沖孔灌注樁施工效率獲全國工程建設優秀質量管理小組二等獎、“全國質量信得過班組”稱號。制表人：* 日期：2008年05月11日課 題理 由理 由棧橋樁施工質量控制工期要求緊：地下室結構節點工期緊迫，每拖延一天工期罰款兩萬元。作為主導工序的

5、棧橋樁施工必須在60天內完成。若因棧橋樁質量造成返工，工期將難以保證。社會影響大：棧橋樁在福建省房建領域首次應用，且工程位于福州市五四路繁華地段，基坑開挖深度達20m，廣受社會各界關注。格構柱方向控制難：棧橋樁格構柱水平角度控制需作為特殊過程加以控制，設計要求同一軸線上的格構柱在同一方向上。格構柱水平角度偏差大將造成上部棧橋結構無法安裝。格構柱垂直度控制難：棧橋樁設計為沖孔灌注樁+格構柱，格構柱最長達21.12米。設計允許垂直度偏差僅為8mm，同時格構柱垂直度偏差大將直接影響到鋼棧橋使用時結構安全。三、選題理由四、現狀調查調查一：為找出影響棧橋樁施工質量的主要問題，小組成員于2008年05月1

6、0日有目的地調查了公司近年來施工過的棧橋樁類似工程，均為灌注樁+格構柱樁型的支撐樁、塔吊樁出現的問題，并結合2008年05月09日試樁中發現的問題，共收集到90條信息，利用統計表對收集到的信息進行統計分析，并繪制出排列圖。序號項目頻數(點)累計(點)累計頻數(%)1格構柱水平角度偏差大454550.002格構柱垂直度偏差大307583.333灌注樁垂直度偏差大68190.004格構柱與灌注樁連接質量差48594.445鋼格構加工焊接質量差38897.786其它290100.00合計90影響棧橋樁質量問題的統計表 表3圖2 影響棧橋樁施工質量問題的排列圖 制表人：* 日期：2008.05.13

7、制圖人：* 日期：2008.05.13通過“調查一”排列圖可以看出“格構柱水平角度偏差大”和“格構柱垂直度偏差大”是主要問題。調查二： 施工驗收規范允許偏差與設計允許偏差對比表 表4項目施工驗收規范允許偏差設計允許偏差格構柱垂直度119mm8mm格構柱水平角度/5o制表人：* 日期：2008.05.13備注：施工現場地面標高與棧橋樁設計樁頂標高距離，約為19m。通過“調查二”我們可以看出：依照設計文件格構柱垂直度偏差的要求較現行施工驗收規范高，格構柱水平角度偏差值要求也較高。五、目標設定1、設定依據設計要求格構柱垂直度偏差8mm；格構柱與棧橋軸線夾角5o。小組成員及施工班組成員具有良好的團隊協

8、作及溝通精神，有多年的沖孔樁基施工經驗，曾經施工過的福建省防震減災中心等多個項目被評為省優工程，其最大樁偏位均較小，最大樁位偏差均在規范要求內。小組查閱本公司近年來施工的，灌注樁+格構柱樁型的中城*塔吊樁資料，通過增加定位角鋼與格構柱連接固定等措施，格構柱與軸線夾角最小偏差為3.5o，格構柱垂直度最小偏差為10mm。 中城*塔吊樁格構柱偏差情況 表5項目1#塔吊1#樁1#塔吊2#樁1#塔吊3#樁1#塔吊4#樁2#塔吊1#樁2#塔吊2#樁2#塔吊3#樁2#塔吊4#樁格構柱與軸線夾角偏差5o4.5o3.5o6o5o7o5o4.5o格構柱垂直度偏差12mm14mm10mm16mm10mm20mm15

9、mm15mm制表人：鄭潔 日期：2008.05.15項目將采用格構柱垂直度控制系統，該系統最小控制精度為2mm，因此小組一直認為，通過努力可有效確保格構柱垂直度施工偏差控制在8mm以內。2、目標值本次活動目標設定為：格構柱垂直度偏差8mm；格構柱與棧橋軸線夾角5o。六、原因分析及要因確認1、原因分析針對現狀調查中的主要問題，小組運用關聯圖對影響棧橋樁“格構柱水平角度偏差大”及“格構柱垂直度偏差大”的問題進行原因分析，共得出12個末端因素。工人思想不重視灌注樁樁位偏差大場地回填，樁機易下沉樁機就位不當灌注樁垂直度偏差格構柱就位后無法控制垂直度格構柱與灌注樁錨固位置偏差大格構柱垂直度偏差大格構柱平

10、面方向偏差大同一軸線上格構柱四角方向偏差大鋼格構制作偏差遇地下障礙物棧橋樁施工工藝不熟悉定位不準確格構柱連接質量差班組間配合陌生定位基準點發生偏移測量儀器不準確圖3 “格構柱水平角度偏差大”及“格構柱垂直度偏差大”問題的關聯圖2、要因確認對關聯圖分析得到的12條末端因素進行驗證，小組成員進行了認真分析，集思廣益，利用要因確認表進行要因確認，見下表。 要 因 確 認 表 表6序號末端因素確認方法確 認 調 查負責人是否要因1棧橋樁施工工藝不熟悉現場驗證棧橋樁施工是首次接觸，在施工控制要點及控制方法上尚不清楚，必須掌握熟練的施工工藝流程及控制措施，才能保證棧橋樁施工質量。在施工前就施工要點及控制方

11、法等對施工人員進行考核，以90分為合格標準，結果表明施工人員對工藝不熟悉。*是項目施工控制方法質量控制要點工藝流程考核情況6268652工人思想不重視現場測試工人施工灌注樁經驗豐富，認為和以前的施工是一樣的，思想麻痹。召開班組會議，對工人進行交底，強調此工程的特殊性，并在施工中隨時留意工人的態度?？梢缘玫浇鉀Q。*否3灌注樁樁位偏差大調查分析施工驗收規范規定：樁位允許偏差為100+0.01H（H為空孔高度，約為19m），垂直度允許偏差為1?？紤]最不利組合，即規范允許樁位偏差約為290mm，垂直度允許偏差約為190mm。而設計要求為：棧橋樁位偏差必須控制在50mm以內。至為重要。*是4班組間配合陌

12、生調查分析樁機班組和格構柱安裝班組第一次配合，相互之間較為陌生，屬正?，F象，經過短期磨合后，就能默契配合*否5測量儀器不準確現場測試將2臺DSC350全站儀和一臺S3水準儀在施工前進行送檢檢修，鑒定證書編號分別為：Q080502和S。儀器精度符合要求。*否6鋼格構制作偏差現場驗證對半成品材料進場交接檢驗，合格率要求100%，不合格均予以退場或返工，直至鋼格構滿足設計要求。*否7格構柱就位后無法控制垂直度現場驗證本棧橋樁型設計為沖孔灌注樁+格構柱，空孔深度最大達19m，安置過程格構柱需在泥漿浸泡的環境下安裝，安裝過程無法進行直觀的控制，且格構柱安裝后控制不當還容易造成偏位，從而影響上部棧橋鋼結構

13、安裝質量，進而影響整個棧橋車輛通行后的承載能力，給工程留下安全隱患。至為重要。*是8定位基準點產生偏移現場驗證我們用鐵質尖樁將原基準點引至30米開外的地方，并用砼保護固定，并定期復合，準確性可以保證。*否9格構柱連接質量差現場驗證根據設計要求，格構柱最長達21.12m，而鋼格構尺寸為912m，普通焊接無法保證格構柱接頭平整度和強度。小組改用先螺栓連接固定再焊接，可以保證格構柱接頭質量。*否10同一軸線上格構柱四角方向偏差大調查分析棧橋樁設計為單樁單柱型式，同時要求施工后格構柱在同一方向上，設計要求格構柱與棧橋軸線夾角小于設計要求（5o）。至為重要。*是11遇地下障礙物現場驗證開工前進行了地下清

14、障，基本排除了地下隱患。*否12場地回填，樁機易下沉現場驗證開工前對棧橋樁6m以內場地進行整平，平整度控制在3mm/2m以內，再鋪上鋼板。*否 制表人：* 日期：2008年05月20日通過分析，確定了以下4個要因：1）棧橋樁施工工藝不熟悉； 2）灌注樁樁位偏差大； 3）同一軸線上格構柱四角方向偏差大； 4）格構柱就位后無法控制垂直度。七、對策制定對要因確認表中確定的四個要因進行對策制定： 對 策 表 表7序號要因對策目標措施地點責任人完成日期1棧橋樁施工工藝不熟悉通過學習及細化控制標準進行解決?？刂品椒ù_實得到運行，施工人員各項得分在90分以上1、邀請設計人員、專家現場講解；2、制定關鍵控制點

15、的控制標準，確定控制方法。施工現場*2008.05.232灌注樁樁位偏差大減少放樣誤差，加強施工過程監控。灌注樁成孔后測量放樣中心偏差控制在10mm以內。1、采用“角度交匯法”進行樁位放樣；2、人工挖孔制作砼護壁+鋼護筒。3、開鉆前2次復核。施工現場*2008.07.013同一軸線上格構柱四角方向偏差大格構柱安裝后進行有效固定。開挖后格構柱在同一方向上，格構柱與棧橋軸線夾角小于設計要求（5o）。2、格構柱錨固端與灌注樁鋼筋籠連接固定；3、格構柱自由端增加定位角鋼與格構柱連接，同時定位角鋼與鋼護筒連接固定。施工現場*2008.07.014格構柱就位后無法控制垂直度采用先進儀器進行垂直度控制。吊裝

16、就位時格構柱垂直度偏差控制在6mm以內。 1、格構柱就位前進行垂直度控制，在現場進行預拼裝；2、格構柱就位后采用垂直度控制系統。施工現場*2008.07.01制表人：* 日期：2008年5月21日八、對策實施實施一：針對“棧橋樁施工工藝不熟悉”本棧橋結構樁基設計為沖（鉆）孔灌注樁+格構柱，小組成員第一次接觸本樁型，為此小組成員邀請設計人員、公司總工現場進行講解。詳細講解棧橋樁施工質量的重要性，對棧橋樁施工在基樁定位、格構柱垂直度控制、格構柱水平角度控制等關鍵控制點進行逐一講解。制訂出詳細的棧橋樁施工工藝流程圖。并對施工人員進行了考核。樁位放樣制作砼護壁樁位核樣埋設鋼護筒樁機就位調平格構柱下料加

17、工格構柱現場預拼裝及連接鋼筋籠制作及吊車準備施工至設計要求深度安放鋼筋籠格構柱吊裝格構柱錨入鋼筋籠長度3m足設計要求兩臺全站儀在互成90方向調直格構柱方向格構柱與鋼筋籠焊接固定調整垂直度安放至孔口定位角鋼與格構柱焊接重新校核定位角鋼方向安放至設計標高，定位角鋼與鋼護筒焊接固定澆注樁身砼（格構柱垂直度監控）12h后拆除鋼護筒移機下一根樁垂直度檢查圖4 施工工藝流程圖 實施前后施工人員了解情況對比 表8項目施工控制方法質量控制要點工藝流程現場實施情況實施前626865/實施后979596未發現異常情況及不良反應制圖人：* 日期：2008.05.21實施效果 制圖人：* 日期：2008.09.20制

18、圖人：* 日期：2008.09.20制圖人：* 日期：2008.09.20實施二：針對“灌注樁樁位偏差大”建筑樁基技術規范-JGJ94-2008中規定，樁徑d1000mm的灌注樁，樁位允許偏差為100+0.01H（H為空孔高度，約為19m），垂直度允許偏差為1。考慮最不利組合，即規范允許樁位偏差約為290mm。建筑樁基技術規范（JGJ94-2008） 6.2.4規定設計要求的樁位偏差在50mm內，見樁位理想位置圖：圖5 樁位理想位置圖 圖6 最不利組合樁位偏差圖 制圖人：* 日期：2008.05.22 在規范允許范圍內，從最不利組合偏差圖看出：格構柱+鋼筋籠會偏出孔壁205mm，格構柱就無法按

19、設計位置安放。因本棧橋樁型設計為“灌注樁+格構柱”的單樁單柱型式，設計要求棧橋樁位偏差必須控制在50mm以內。小組在施工時采取以下有效措施：1、灌注樁樁位放樣通常采用1臺經緯儀或全站儀進行放樣，這樣誤差較大，經小組討論，采用2臺全站儀角度交匯法進行樁位放樣。圖7 角度交匯法放樣圖 投入的全站儀 制圖人：* 日期：2008.05.222、灌注樁樁位放樣后通常采用人工挖孔制作砼護壁進行樁孔定位，由于本工程對樁偏位要求高，經小組討論采用“人工挖孔制作砼護壁+鋼護筒”。選用大于樁徑100mm、厚8mm、高5m的鋼護筒，鋼護筒剛性較好、不易變形，埋設后四周用粘土填實以增加成孔時樁位的穩定性，同時在護壁上

20、用紅油漆標示出樁位中心線，以便隨時復核；圖8 樁位對中圖制圖人：* 日期：2008.05.22實施效果樁位放樣經監理單位復核，最大偏差值為8mm，滿足目標要求。3、開鉆前進行對中二次樁位復核，保證樁位偏差小于10mm方能開鉆。 抽檢的部分棧橋樁樁位放樣偏差表 表9樁號樁位偏差樁號樁位偏差樁號樁位偏差樁號樁位偏差10#5mm22#5mm50#6mm8#6mm12#6mm25#8mm32#3mm45#5mm制表人：* 日期：2008.09.20備注：未標注樁放樣偏位均小于10mm實施三：針對“同一軸線上的格構柱四角方向偏差大”上部棧橋結構鋼梁與格構柱連接為螺栓連接，要求同一軸線上的格構柱四角朝向必

21、須在同一方向上，這樣才能確保梁柱之間連接可靠。根據棧橋軸線測設出每一根格構柱的平面四角朝向，保證同一軸線上的格構柱四角朝向在同一方向上，經復核無誤后方能固定。制圖人：* 日期：2008.05.20圖9 格構柱四角方向不在同一軸線上示意圖 圖10 格構柱四角方向在同一軸線上示意圖 1、格構柱錨固端的固定：格構柱在灌注樁中的錨固長度為3m，但設計中沒有節點詳圖，經小組討論，采取以下改進措施：A、格構柱錨固端與灌注樁鋼筋籠主筋焊接固定；A、格構柱錨固段增加鉚釘，間距100mm每個側面各設兩道，以增大錨固端接觸面；B、格構柱錨固段與灌注樁鋼筋籠主筋焊接處增加加勁板，以保證格構柱錨固段的連接質量可靠。圖

22、11格構柱錨固端固定示意圖原設計圖 改進后連接圖 制圖人：* 日期：2008.05.222、格構柱自由端的固定：棧橋樁格構柱的錨固端均在距地面18m的地下室底板處，由于棧橋設計為坡道式，格構柱柱頂標高距地面約28m不等，這就使格構柱形成816m的自由端。詳下圖所示：圖12 鋼棧橋剖面圖 制圖人：* 日期：2008.05.18圖13 格構柱自由端固定圖 制圖人：* 日期：2008.05.18自由端的固定常規施工方法是采用：2根25的鋼筋與格構柱柱頂連接后延伸至地面作為吊筋固定使用。但由于格構柱自重較大，且鋼筋的剛度和強度不夠，樁身砼澆注時導管上下反插的沖擊力使格構柱在樁孔中左右搖擺，格構柱水平角

23、度難以保證。經小組討論：增加定位角鋼伸至自然地面和鋼護筒固定（具體實施詳右圖）。實施效果通過以上有效控制，使格構柱與棧橋樁軸線夾角控制在5以內，確保同一軸線上的格構柱在同一方向上。 格構柱與棧橋樁軸線夾角偏差情況抽查表 表10樁號夾角度數樁號夾角度數樁號夾角度數樁號夾角度數34#2.5o20#3 o50#3.3o22#4.3o32#3.3o18#4.5o51#3.2o28#4o制圖人：* 日期：2008.09.20實施四：針對“格構柱就位后無法控制垂直度”格構柱就位前垂直度控制措施：本工程棧橋樁格構柱長度最長達21.12m，由于鋼格構材料規格最長為12m，故格構柱必須在現場連接后才能滿足設計要

24、求長度。經小組討論，格構柱在安放前先在平整場地上進行預拼裝。這樣不僅可以確保連接時上下鋼格構垂直度，同時還能提高鋼格構接頭連接連接質量。圖14 格構柱連接圖 制圖人：鄭潔 日期：2008.05.20格構柱就位后垂直度控制措施：由于受到現有的沖孔灌注樁施工工藝的限制，吊裝就位時通常只能采用吊線法、經緯儀等進行檢測格構柱垂直度，而格構柱一旦在樁孔中就位后其垂直度就無法檢測。針對灌注樁承重格構柱的垂直度控制這一難題，小組采用格構柱垂直度控制系統，能在格構柱安放過程中隨時測量和顯示格構柱的垂直度，直至格構柱垂直度偏差滿足設計要求。本系統由控制柜、電子傾角傳感器、氣囊及氣管、空氣壓縮機、信號電纜等組成，

25、如下圖所示，圖15 格構柱垂直度控制系統圖 制圖人：* 日期：2008.05.16格構柱垂直度控制系統檢測流程：格構柱四個側面上各安裝1個氣囊格構柱兩個垂直側面各安裝1個電子傾角傳感器垂直度規零格構柱吊裝安放至設計位置通過電子傾角傳感器進行垂直度調整氣囊沖氣或放氣氣囊推擠格構柱直至垂直度滿足設計要求澆注砼時繼續監控垂直度澆注砼完畢后進行固定圖16 格構柱垂直度控制系統檢測流程圖制圖人：* 日期：2008.05.16實施效果格構柱吊裝就位時最大垂直度偏差為6mm，達到目標要求。 格構柱吊裝就位時垂直度偏差抽查表 表11樁號垂直度偏差樁號垂直度偏差樁號垂直度偏差樁號垂直度偏差36#4mm30#4m

26、m50#4mm28#2mm37#4mm31#5mm51#4mm27#6mm制表人：* 日期：2008.09.20土方開挖后鋼棧橋圖九、效果檢查經濟效益本次成功的QC小組活動，自2008年05月10日至2008年07月01日，共54天，共完成棧橋樁51根，比原計劃縮短工期6天，避免了大量人力、物力的重復消耗，產生節約工期利潤60000元。同時上部棧橋結構施工提前6天開始，為后續的上部施工創造了良好的施工條件。 本樁基工程節約工期：60天-546天；樁機臺班費： 10臺300元/天6天18000元；樁機人工費： 10臺4人100元/天6天24000元；格構柱加工安裝人工費：15人200元/天6天=

27、18000元；合 計：機械臺班費+人工費+格構柱加工安裝人工費60000元（經濟效益證明文件，見附件財務證明）技術效益工人熟練掌握棧橋樁施工工藝及施工控制要點，為以后施工類似工程提供經驗。樁位偏差經現場檢測，最大值為45mm，達到預期目標50mm；格構柱垂直度偏差最大值為6.5mm，達到預期目標8mm。確保同一軸線上的格構柱在同一方向上,格構柱與棧橋軸線夾角最大值為4.5o，達到預期目標5o。2008年05月10日至2008年07月01日，棧橋樁共施工51根。對制定的對策效果實施檢查，產生了下列效益： 土方開挖后棧橋圖 格構柱與棧橋樁軸線夾角偏差情況抽查表 表12樁號夾角度數樁號夾角度數樁號夾

28、角度數樁號夾角度數10#2.5o22#4o50#3.5o8#3.5o12#3o25#4.5o32#2.5o45#1.5o制表人：* 日期：2008.09.20格構柱垂直度偏差抽查表 表13樁號垂直度偏差樁號垂直度偏差樁號垂直度偏差樁號垂直度偏差43#6mm30#5.5mm26#4mm28#5mm32#5mm31#5mm51#6mm27#6.5mm制表人：* 日期：2008.09.20 十、鞏固措施及標準化通過小組活動，解決了棧橋樁施工質量控制的難點，達到了保證棧橋樁施工質量的目的，為鞏固小組成果，經小組討論，將行之有效的措施納入相關標準并報批：1、總結編制出Q/ZQS556012-2008棧橋樁施工作業指導書。詳細介紹棧橋樁施工工藝流程中的重點、主要控制步驟。供后續類似工程施工采用。2、為保持小組成員的工作激情，堅持QC小組活動日?；?。3、鞏固期效果：在公司類似施工條件的東莞信義長安項目中繼續使用該施工方法，其中樁位偏差最大值為48mm，格構柱垂直度偏差最大值為7.5mm。格構柱與棧橋樁軸線夾角最大值為4.5o。數據表明：棧橋樁施工質量比較穩定。東莞信義項目格構柱垂直度偏差調查表 表14樁號垂直度偏差樁號垂直度偏差樁號垂直度偏差樁號垂直度偏差1#3mm2#5.5mm3#6mm4#7mm5#4mm6#6mm7#7mm8