通过QC活动减少软土地基水泥土搅拌桩成桩故障率

田佳平，黄 炜

(水利部长江水利委员会陆水枢纽工程局，湖北 赤壁 437300)

石基镇旧滘涌泵站工程位于旧滘涌与市桥水道交汇处，原址为旧滘涌水闸，建于1969年，旧闸为单孔，净宽5.0 m，由于旧闸年久失修且单靠水闸自排不能满足区内排涝要求，拟拆除旧闸并新建泵闸工程。本工程所属排涝区为市石联围官涌排涝区，排涝区集雨面积为9.69 km2，泵站设计排涝流量为5.80 m3/s，水闸为单孔闸，净宽6.0 m，是一宗集防洪(潮)、排涝和景观等多功能于一体的泵闸枢纽工程。

泵闸枢纽底部基础采用水泥土搅拌桩，搅拌桩直径φ500 mm，桩长采用12.5～18.5 m。水泥选用强度不低于42.5的普通硅酸盐水泥。水泥掺入量暂定为6.67 t/100 m，水泥浆水灰比0.45～0.55，泵站各结构部位水泥搅拌桩工程量约为139 730.4 m。

1 小组概况

1.1 小组简介

2017年7月1日，由水利部长江水利委员会陆水枢纽工程局番禺区石基镇旧滘涌泵站工程项目部总工田佳平担任小组组长，以工程部、质检部骨干为组员的卓越(石基镇旧滘涌泵站工程)QC小组正式成立。重点针对减少软土地基水泥土搅拌桩成桩质量进行详细分析了解，找出产生质量问题的原因，并针对性采取解决措施，寻找出切实可行解决问题的方法[1]，以减少软土地基水泥土搅拌桩成桩故障率。小组主要简介见表1。

表1 QC小组主要简介

1.2 小组活动计划

小组活动计划见表2。

2 选择课题

1)选题分析。地基基础处理是水工建筑物重要的分部工程，水泥搅拌桩的施工质量是泵闸基础工程质量的关键，前期施工中统计发现水泥搅拌桩成桩故障率达8.5%，不仅影响该工序的工程质量，而且会延误整个工程的施工进度和工期。其中，较难控制的故障是桩体强度不均。

表2 小组活动计划表

2)质量要求。本工程软基工程量相对较大，水泥搅拌桩施工工艺复杂，可变因素多，由此引起桩体质量复杂，控制难度大，对工程质量和经济效益有很大影响。对水泥土搅拌桩的质量和进度自然要求迫切，这也是保证整个工程进度的一个重要的组成部分，水泥土搅拌桩的成桩故障率能降低到2%以下。

3)现状。现在的情况是，在水泥土搅拌桩的施工中，常常会出现卡钻、桩体疏松、断桩、桩体强度不均、漏桩等故障。成桩故障率达到8.5%，这无疑是一个亟待解决的问题。

4)课题确定。本QC小组本着为保证工程施工质量与施工进度的目的，将《减少软土地基水泥土搅拌桩成桩故障率》作为课题，以解决此工序施工中较难避免的这一故障，从而保证水泥土搅拌桩工序的顺利完工。

3 现状调查

为了全面掌握其存在的问题，本次QC活动小组对已施工桩体的质量进行了调查，调查组共抽取了200个已施工成型的桩体进行了质量调查统计，结果如表3、图1所示。

表3 不合格桩体统计表

由表3可以看出，水泥土搅拌桩成桩故障率达到了8.5%。其中“桩体强度不均匀”的成桩故障率达到7.0%，占质量故障总数的82.3%。

可以看出，水泥土搅拌桩 “桩体强度不均匀”是引起成桩故障率高的“症结”。

图1 QC小组活动前成桩故障比例

4 设定目标

本次QC小组活动设定的目标为：水泥土搅拌桩的成桩故障率从8.5%降低到1.7%。见图2。

图2 目标：搅拌桩的成桩故障率从8.5%降低到1.7%

5 原因分析

通过QC小组进行项目调查、研究分析及集中讨论，并进行统计分析后，小组成员利用鱼刺图进行了因果分析，综合分析可能出现的原因。如图3。

6 确定主要原因

QC小组成员通过对6个末端原因逐一进行分析和排除，制定了要因确认表，如表4所示。

综上所述，要因确认结果：根据以上考察和综合分析，由于这些要因：①钻头喷浆口堵塞；②钻杆提升速度不均；③管道检查不勤。造成“水泥土搅拌桩桩体强度不均匀，成桩故障率高”。

7 制定对策

QC小组成员针对上述发现的要因，按照将水利部长江水利委员会陆水枢纽工程局“番禺区石基镇旧滘涌泵站新建工程”中的水泥土搅拌桩的成桩故障率降低在1.7%或以下的目标，制定了以下对策、措施，见表5。

图3 水泥土搅拌桩质量故障分析因果

表4 要因确认表

表5 对策实施计划表

8 对策实施

1)实施一：技术培训教育。总结已施工中存在的问题，指出了影响水泥土搅拌桩成桩故障率的各种因素，分析了要因的集结后形成的“症结”。强调所有施工人员必须严肃态度、提高技能、精细操作、和谐配合。力争完满地实现公司的质量目标。

2)实施二：土层的排查。对项目施工现场土层进行排查确认是否为疏松土层。针对整个项目工程中所需要实施水泥土搅拌桩，质量安全管理小组全体人员都进行了走访调查，除了进入当地土建部门与土建企业单位询问调查了解外，还详细地对本地居民进行深入调查。然后将了解的数据以及资料在施工作业地图上做出标注[3]，方便施工操作人员在现场操作时提前注意。

3)实施三：因素检查。对比施工操作，实施发现一个、解决一个、杜绝重现的处理原则。从设备、人员、措施给与大力支持。同时，加强施工人员的管理，制定行之有效的利于钻机操作的制度，严格设备管理与检修、材料的保证与保管。提高操作换岗频次，使之既不疲劳作战，又能集中注意力掌控钻机提升速度。

4)实施四：奖惩制度。对钻机操作人员和管道管口检查人员实施更有利于质量提高的奖惩制度，奖勤罚懒，以提高现场施工人员的积极性。

对策实施后，QC小组对后续的施工200个桩体检查结果进行统计，统计结果为：质量故障发生比例1.0%；再次又统计了另200个桩体，检查结果为：质量故障发生比例1.5%。

9 效果检查

经过本次QC小组活动，在QC小组成员和项目部其他员工的努力下，水利部长江水利委员会陆水枢纽工程局“番禺区石基镇旧滘涌泵站新建工程”中的水泥土搅拌桩的成桩故障率降低到1.7%。工人的施工责任心、处理工程施工中出现问题的水平得到了提高，操作技能得到了进一步的规范。

9.1 目标检查

1)QC小组经过选题、分析、调查、要因确认、目标设定、制定对策和实施对策后，实现了课题设定的目标。

2)实施对策后，QC小组成员将后续的施工500个桩体检查结果统计如下，见表6，分析见图4。

表6 桩体检查结果统计表

图4 QC小组活动后引起成桩故障率下降比例

9.2 经济效益

通过本次质量安全管理小组活动，有效地提高了工程施工的质量，降低了工程返工情况的出现，节省了工程成本。

9.3 社会效益

通过搅拌桩的实施，本工程合格率得到了有效的保证，在市场经济的今天，合格率的保证就是企业的立命之基。正因为降低了成桩故障率，企业的品牌才得以竖立。

10 制定巩固措施

由于QC小组基本实现了设定的目标，在施工工程中收到了良好的效果。水泥土搅拌桩的一次成桩率大大提高，相应地，成桩故障率大大降低了。因此，小组将本次活动过程行之有效的对策和相关措施纳入到巩固措施阶段，在项目部的同意后，并制作和下发了《水泥土搅拌桩施工作业指导书》(编号JZHL-QSGC-2017-1)，在同类工程上推广应用。

本工程自2017 年7月到现在，小组在活动进行过程和结束后的几个月的时间对后续的水泥土搅拌桩施工进行了质量跟踪， QC小组活动成果得到巩固。

11 小组活动总结和展望

1)专业技术总结。小组成员通过开展QC小组活动，掌握了搅拌桩成桩故障的要点，确保了番禺区石基镇旧滘涌泵站工程顺利完工，专业技术方面得到很大的提高。

2)管理技术总结。通过本次活动，小组成员积极发现问题，分析问题，整个过程严格按照PDCA的流程来进行，发现问题做到细致入微，分析问题做到有理有据，解决问题做到有章可依，可以说整个QC活动做到了卓有成效，并且能通过统计图表来分析和解决问题。

3)小组总结。本次QC活动小组成员遵循质量安全管理小组活动程序，圆满完成了活动目标，综合素质得到了提高，体现了良好的团队精神，活动积极性大大提高。小组成员熟练掌握了QC工具的应用，提高了发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养了全体成员的创新精神[4]。QC小组自我评价见表7，雷达图见图5。

表7 QC小组自我评价

图5 自我评价雷达图

《减少软土地基水泥土搅拌桩成桩故障率》课题已顺利结题，QC小组决定在以后的工作中，继续围绕以健全制度、提高质量、创造效益为核心地开展QC活动，针对施工质量问题开展新一轮的PDCA循环，全面提施工质量和员工的综合素质。质量安全管理小组决定在将《提高搅拌桩施工效率》为下一个课题。继续推广QC小组活动，以期提高工程质量。