提高预应力空心方桩静压施工 一次验收合格率
青建集团股份公司新城 QC 小组
2013 年 3 月
1
0.1 工程概况
镇江新区大港镇平昌新城 A8 地块安置房工程总建筑面积约 383039 平方米， 由 44 幢高层、小高层、多层建筑组成。 本工程桩基础全部采用静压先张法预应力混凝土空心方桩，桩长 18 米，本 工程总桩数 868 根。 先张法预应力混凝土空心方桩结合预 应力管桩和预制方桩二者的优点，单桩承 载力造价低、抗剪力大、抗震性能和耐久 性好。
0.2
QC 小组概况
项目部于 2012 年 3 月 16 日成立 QC
图 1 先张法预应力混凝土空心方桩
小组，组长由姜凯担任，小组成员由项目 部现场施工技术管理人员共 9 人组成。
QC 小组概况表
小组名称 课题名称 注册时间 活动日期 小组人数 新城 QC 小组 提高先张法预应力空心方桩静压 施工合格率 2012 年 3 月 2012 年 7 月-2013 年 3 月 9人 成员概况 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 姓名 姜凯 王砚廷 邴兆磊 刘水石 王轲 刘永宁 李鹏军 于剑锋 性别 男 男 男 男 男 男 男 男 职务 经理 总工程师 工程部经理 质量负责人 项目经理 项目总工 项目副总工 安全负责人
2
小组注册号 课题注册号 课题类型 人均受 QC 教育时间 出勤率
CNQC-QF-QCC-002 CNQC-QF-QCT-002 自定目标值问题 解决型 30 课时以上 100%
职称 高工 高工 工程师 高工 工程师 工程师 工程师 工程师
学历 本科 本科 本科 本科 本科 本科 本科 本科
组内分工 组长 技术总负责 组内协调 执行 执行 执行 执行 执行
9
刘春艳
女
统计员
助工
本科
一、 选择课题
企业要求
要在镇江创品牌、拓市场，全力做好工程 施工，创精品工程。
选 题 理 由
业主要求
本工程是镇江新区拆迁安置房项目，为民
生工程，社会影响较大，质量要求高。
项目要求
本工程质量目标为达到镇江市“金山杯”
标准，争创江苏省“扬子杯”优质工程。基础工程是项目 施工的重中之重。
得出以下三个课题，供小组选择
1、 提高边坡支护一次验收通过率 2、 提高预应力空心方桩静压施工一次验收合格率 3、 提高换填土施工一次验收合格率
小组成员运用矩阵图对 3 个可供选择的课题，从可实施性、经济性、时间
3
性、有效性 4 个方面，根据不同的权重进行了分析评价。
序 号 1 课题名称 权重 提高边坡支护一 次验收通过率 提高预应力空心 方桩静压施工一 次验收合格率 提高换填土施工 一次验收合格率 可实施性 0.4 1 有效性 0.2 5 时间性 0.1 1 经济性 得分 0.3 3 2.4 不选用 是否选用
2
4
3
4
5
4.1
选用
3
3
4
2
3
3
不选用
制表人：刘春艳
2012 年 3 月
课题选定：小组以“提高预应力空心方桩静压施工一 次验收合格率”为课题来展开 QC 活动。
二、 现状调查
先张法预应力空心方桩静压施工质量一般从桩位位移、桩身垂直度、桩顶 标高、接头质量、桩身完整性等几个方面进行控制。 小组对附近已完工的先张法预应力空心方桩静压桩基工程施工质量情况进 行了调查，根据调查结果进行整理汇总，并制成表格如下：
先张法预应力空心方桩静压桩基工程施工质量调查统计表
序号 1 2 3 4 5 合计
制表人：刘春艳
调查内容 桩位位移 桩身垂直度 桩顶标高 接头质量 桩身完整性
检查数量 100 100 100 100 100 500
合格数量 73 76 93 96 98 436
不合格数量 27 24 7 4 2 64
2012 年 7 月
合格率 （%） 73 76 93 96 98 87.2
根据调查统计表数据，合格点数为 436 个，合格率为 87.2%，不合格点数
4
为 64 个。小组对检测结果不合格的点数进行统计分析，得出了先张法预应力空 心方桩静压桩基工程施工质量不合格情况统计表如下：
质量不合格情况统计表
序号 1 2 3 4 5 合计
制表人：刘春艳
项目 桩位位移 垂直度偏差 桩顶标高偏差 接头质量缺陷 桩身完整性缺陷
频数
累计频数
百分比%
累计百分比%
27 24 7 4 2 64
27 51 58 62 64 64
42.19 37.50 10.17 6.25 3.12 100
2012 年 7 月
42.19 79.69 90.63 96.88 100 100
根据以上统计数据，小组利用统计技术绘制出影响先张法预应力空心方桩 静压桩基工程施工质量因素的排列图如下：
制表人：刘春艳
2012 年 7 月
结论：从上述图表我们看出 5 个项目中桩位位移和桩身垂直度偏差占了整
5
个不合格点数的 79.69%，是制约静压合格率的 A 类问题，是影响静压先张法预 应力空心方桩施工质量的主要问题，是本次活动要解决的主要对象。 经 计 算 如 果 解 决 这 两 个 问 题 ， 桩 的 静 压 施 工 一 次 合 格 率 为 ： 87.2%+ （1-87.2%）×79.69%=97.4%。
三、 目标设定
考虑到实施的难度，并留有一定余地，本次小组活动的目标是：提高预应 力空心方桩静压施工一次验收合格率到 95%。
静压先张法预应力空心方桩施工质量合格率 95%
现状值
目标值
制表人：刘春艳
2012 年 8 月
四、 原因分析
为找到造成桩位位移和桩身垂直度偏差的问题的根本原因，小组决定召开
6
头脑风暴会议。小组提前一周向参会者发布了议题，邀请桩基施工专业人员和 公司技术负责人参会，并准备了小礼物作为奖励。会议开始时，小组组长宣布 会议纪律，要求大家畅所欲言，发言要围绕主题。会议过程气氛活跃，效果良 好，由记录人当场宣读了会议记录。
会后我们对会议收集的信息进行随机处理，并运用的“亲和图”找出其亲 和关系，如下：
7
桩位位移、桩身垂直度偏差
人的因素 料的因素
机械的因素
责任心不强
桩机调平精度不够
桩身质量超差
计算不正确
测量仪器精度差
桩身弯曲矢高超差
交底不到位
测量仪器未经校正
桩端倾斜
接桩点矢高超差 方法的因素 环境的因素
测量方法不正确
遇地下障碍物
桩机行走挤压
场地土质软弱
施工顺序不当
桩机侧陷
制表人：邴兆磊
2012 年 8 月
8
我们将会议的语言进行压缩精炼，并寻求和延伸了因果关系，制成了“关联图”如下： 技术人员 责任心差 计算错误 测量仪器 精度差 测放错误 桩机调平 精度不够 插桩就位偏斜 桩端侧滑 桩位位移 桩身垂直度偏差 测量误差大 挤土效应 测量方法 不正确 测量仪器 未经校正
缺乏技 术培训
施工顺序 不当
桩端倾斜 接桩点矢高超差 桩机侧陷 桩身质量 缺陷 桩身弯曲矢高超差 场地土 质软弱 桩机行走挤压
遇地下 障碍物
制表人：邴兆磊
9
2012 年 8 月
通过关联图，总结出八项末端因素如下： 1. 技术人员责任心差 2. 测量仪器未经校正 3. 缺乏技术培训 4. 施工顺序不当 5. 遇地下障碍物 6. 场地土质软弱 7. 桩身质量缺陷 8. 桩机调平精度不够
五、要因确认
小组成员对关联图分析出的八项末端因素运用现场调查、 现场测试测 量、现场试验等方法逐一进行了要因确认。首先我们编制了要因确认计划表：
要因确认计划表
序号 末端原因 技术人员责 任心差 测量仪器未 经校正 确认内容 技术人员责任分 工是否明确， 是否 有奖惩制度 查看测量仪器校 正记录， 是否符合 要求 查阅施工方案及 施工记录中现场 施工顺序， 是否存 在施工不当 是否存在障碍物 确认方法 确认标准 负责人 完成日期
1
现场调查
抽查其施工管理情 姜凯 况，符合率 95%以上。 刘永宁 校验合格率 100%，使 用有校正记录。
2012 年 9 月
2
现场测试
王砚廷 李鹏军 邴兆磊 王砚廷
2012 年 9 月
3
施工顺序不 当
现场调查
挤土效应造成桩间影 响为 0
2012 年 9 月
4
遇地下障碍 物
现场调查
障碍物不影响沉桩
刘水石 刘春艳
2012 年 9 月
10
5
场地土质软 弱
检看现场和地质 勘察报告， 分析土 质情况 检查桩身质量是 否符合要求
现场试验
测试现场土质抗压强 度≥8.5T/㎡ 桩身矢高偏差 ＜L/1000， 桩端平整度＜10mm。 驾驶室内线坠与十字 交叉点是否重合。 平均培训时长≧15 课 时，测试及格率达 100%。 2012 年 8 月
王轲
2012 年 9 月
6
桩身质量存 在偏差
刘永宁
2012 年 9 月
现场测量
7
桩机调平精 度不够 缺乏技术培 训
检查桩机水平度 是否符合要求 检查施工人员是 否已接受施工技 术培训
李鹏军
2012 年 9 月
现场调查
于剑锋
8
调查分析
2012 年 10 月
制表人：刘春艳
根据要因计划表，由相应人员对各个因素进行逐一分析，并进行要因确认：
要因确认 1
【确认方法】现场调查 【标 【实
技术人员责任心差
准】抽查其施工管理情况，符合率 95%以上。 测】 针对技术人员责任心差的现象，小组对现场抽查 50 个作业点和
作业记录的管理情况进行核实，并跟踪一周，发现作业点与作业记录符合率为 96%。 组 号 1 10 0 2 10 1 96% 3 10 0 4 10 0 5 10 1 合计 不合格百分率 抽查点数 不符合数 符合率 50 个 2个 4%
【结
论】 非要因
11
要因确认 2
【确认方法】现场验证。 【标 【实
测量仪器未经校正
准】校验合格率 100%，使用有校正记录。 测】经现场查看所用测量仪器（包括水准仪、全站仪等）的校验合格
证书，每次使用均有校正记录，满足精度要求。
【结
论】 非要因
要因确认 3
【确认方法】调查分析、现场验证。 【标 【实
施工顺序不当
准】符合先中间后四周、先长桩后短桩的顺序 测】场地土质以塑性粉质粘土为主，施工群桩时，如果施工速度过快，
沉桩顺序不当，就会因为桩的挤土效应对已成桩造成挤压移位。而根据现场调 查验证，现场查验施工顺序没有按照由中间往四周、先长桩后短桩的顺序进行 施工，而是由一端开始顺次沉桩，且沉桩速度较快，挤土效应明显。因此，施 工顺序不符合要求。
12
【结
论】 ★是要因
要因确认 4
【确认方法】调查分析。 【标 【实 准】障碍物不影响沉桩 测】 查看地质
遇地下障碍物
勘察报告， 未见存在地 下障碍物的描述， 详见 勘察报告（图 7）初步 确认无障碍物影响施 工。 同时， 小组对桩位处选 50 个点进行钎探，结 果如下表。
组
号
1 10 0
2 10 0
3 10 0
4 10 0
5 10 0
合计 50 个 0个
钎探点数 障碍数
由此可见，确定地下不存在影响沉桩施工的块状障碍物。
【结
论】非要因。
要因确认 5
【确认方法】现场试验。 【标 【实
场地土质软弱
准】测试现场土质抗压强度≥8.5T/㎡ 测】经初步勘察，场区原为农田，土质为粘性土，较为松软，并分布
13
有 5 处较大的明塘。施工时，会因局部土质过于湿粘松软，造成桩机侧陷或在 桩机行走时对已完成的桩挤压引起偏位。随后小组进行了试验，由桩机承载单 桩满负荷在试验桩区域作业，并随机抽取 10 个区域。发现有 4 个区域桩机进入 后场地土质不满足桩机作业要求。
【结
论】 ★是要因
要因确认 6
【确认方法】现场测量。 【标
桩身质量存在偏差
准】桩身矢高偏差<1/1000L，桩端平整度<10mm。 合格桩数 49 不合格桩数 1 合格率 98%
检查桩数 50
【实
测】对进场空心方桩进行现场进场验证，共抽检 50 根桩，其中合格桩
数为 47 点，合格率为 98%，符合要求。 桩身质量抽查合格率统计图
14
【结
论】非要因
要因确认 7
【确认方法】调查分析。 【标 重合。 【实
桩机调平精度不够
准】驾驶室内线坠与十字交叉点
测】桩机就位后是通过液压装置
对桩机进行调平，通过驾驶室内设置的吊 坠与驾驶室操作平台上刻划的十字线交叉 点对正的方法作为调平的依据。根据现场 验证，施工过程中由于受风等影响，吊坠 容易摆动，不易控制，操作人员有时在还没有完全对正的情况下就开始插桩就 位并沉桩作业，从而导致桩身倾斜和桩顶位移，达不到标准要求。 【结 论】 ★是要因
要因确认 8
【确认方法】调查分析。 【标 【实 100%。
缺乏教育培训
准】平均培训时长≧15 课时，测试及格率达 100%。 测】 通过查看培训记录，培训平均课时达 15 课时，测试及格率达
培训课时统计表 日期 2012 年 3 月 5 日 2012 年 3 月 8 日 2012 年 3 月 9 日 合计 培训课时 5 5 5 15 课时 测试分数 80-90 分 70-80 分 60-70 分 不及格 人数 2 6 5 0
15
制表人：刘春艳
制表日期：2012 年 10 月 28 日
【结
论】非要因
经过对对以上 8 条末端原因逐一确认，主因是：
场地土质软弱 主要 原因
施工顺序不当
桩机调平精度不够
五、 制定对策
为了制定出最经济、最有效的对策，小组成员召开了专题会议，对每条要 因都提出了多种对策，并用矩阵图对每一种对策进行了评价选择，从中优选出 最有价值的对策。
安全 序号 原因 对策 性 重要 性 迫 切 性 0.1 7 8 推 广 性 0.1 6 8 预 质量 要求 期 效 果 0.1 5 9 0.2 6 8 可 实 施 性 0.2 6 9 6.0 8.0 √ 评 价 选择
0.2 对全面场地进行加 1
0.1 6 7
场地土质 软弱
固处理 对局部软弱场地进 行换填加固 采用先中间后四 周，先长后短施工 顺序 采用隔一打一施工 顺序
6 7
2
施工顺序 不当
7
7
9
8
9
8
9
8.1
√
6 8
6 7
7 8
5 8
7 7
6 8
7 8
6.3 7.8 √
3
桩机调平
优化调平方式
16
精度不够
更换桩机 更换调平装置
8 5
6 6
6 7
8 6
8 7
8 6
9 7
7.6 6.3
对策选定后， 小组成员又运用各自的技术、 知识和经验反复讨论， 根据 5W1H 的原则制定了对策表： 序 号 主要原因 对策 目标 措施 负责人 姜凯 王砚廷 李鹏军 邴兆磊 王轲 刘永宁 刘水石 于剑锋 刘春艳 完成 地点 项目 现场 完成 时间 2012 年 10 月 2012 年 11 月-12 月 2012 年 11 月-12 月
1
对局部软弱 现 场 土 质 1、对局部饱和软弱土 场地土质 场地进行换 抗 压 强 度 质进行清淤 软弱 填加固 ≥8.5T/㎡ 2、换填、压实 1、调整施工顺序，并 采用先中间 挤 土 效 应 对操作人员进行重新 施 工 顺 序 后四周，先 造 成 桩 间 交底 不当 长后短施工 影响为 0 2、按要求顺序展开施 顺序 工 1、在驾驶室增设圆盘 驾驶室内 水准泡， 与吊坠结合使 桩 机 调 平 优化调平方 线 坠 与 十 用。 精度不够 式 字交叉点 2、向操作工人交底， 重合 加强调平时的监察
制表人：刘春艳 制表日期：2012 年 10 月
2
项目 现场
3
项目 现场
六、 对策实施
实施一：场地土质软弱
1、2012 年 10 月 20— 28 日 QC 小组安排李 鹏军负责落实安排施 工班组对场区内泥塘 等湿陷部位进行清淤， 要求清出的淤泥必须 运出基坑进行晾晒备 用。
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2、根据现场实际情况编制换填方案，并与业主方协商确定后果开始实施。为节 约成本采用场地内土方倒运，取干燥的土质进行换填，并分层压实。压实完成 后，由桩机满负荷压载。压载试验取 10 个点进行验证，如下图：
10 个点抗压强度均大于桩机接地比压基准值，因此符合要求。
实 施 效 果
2012 年 11 月 2 日， 小组成员邴兆磊等对实施效果就行了现场验证， 目 确认场地条件已能够满足桩基施工的需要，没再发生桩机侧陷及 因桩机行走造成土体变形挤压等而引起桩偏位等情况。
标 实 现
实施二：施工顺序不当
1、调整施工顺序，并对操作人员进行重新交底 根据现场实际情况，对施工顺序进行了调整，由原来依次施工改为“中间 向四周，先长桩后短桩”的施工顺序。小组安排刘水石负责对施工人员进行交 底，并对全体操作人员进行重新交底。交底完成后进行考试。
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经考试，28 名操作人员全部考试通过。 2、随后，工程压桩施工全部按照要求顺序施工，并要求压桩速度不超过 0.6m/min。并加强过程抽查，经查 20 个点发现，无一例因施工顺序造成，桩相 互的位移影响超标。
组号 点数 垂直基础梁 位移极值 允许偏差 沿基础梁位 移极值 允许偏差 结论
1 4 122
2 4 56
3 4 110
4 4 120
5 4 112
150 82
150 80
150 96
150 65
150 68
100
100
100
100
100
挤土造成桩位移在允许范围内。
实 施 效 果
2012 年 11 月 2 日，小组成员邴兆磊等对实施效果就进行了现场验 证，通过施工顺序的调整和沉桩速度的调整，有效降低了沉桩的 挤土效应对成桩质量的影响。
目 标 实 现
实施三：桩机调平精度不够
1、2012 年 10 月 20— 28 日 QC 小组安排刘 永宁负责在驾驶室安 置圆盘水准泡， 与有吊 坠相结合， 进行调平控 制， 先利用吊坠进行粗 调， 再通过水准泡进行 精调。
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2、操作过程中，管理人员随时抽查桩机的水平情况，发现不符合要求的及 时予以纠正，并进行当班的详细记录，记入桩机操作人员考核中，措施实施后， 未再发生因桩机未调平造成的入土不垂直。
实 施 效 果
2012 年 11 月 2 日， 小组成员邴兆磊等对实施效果就行了现场验证， 目 每次都能比较精确的调平，不再受刮风的因素的影响。
标 实 现
七、 效果检查 （一）课题设定的目标值检查
2012 年 12 月 25 日， 小组成员对本工程施工完的空心方桩施工质量进行 QC 了检查，共检查 500 点，如表 7。
先张法预应力空心方桩静压桩基工程施工质量检查统计表
序号 1 2 3 4 5 合计
制表人：刘春艳
调查内容 桩位位移 桩身垂直度 桩顶标高 接头质量 桩身完整性
检查数量 100 100 100 100 100 500
合格数量 93 94 96 98 99 481
不合格数量 7 6 4 2 0 19
合格率 （%） 93 94 96 98 100 96
2012 年 12 月
根据检查统计数据，合格点数为 481 个，合格率为 96.2%，不合格点数为 19 个。小组对检测结果不合格的点数进行统计分析，并整理得出施工质量不合 格情况统计表如下：
质量不合格情况统计表
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