提高深基坑支撐系統(tǒng)鋼立柱樁制安質量的一次合格率

南通四建集團有限公司南航珠海區(qū)域總部工程QC小組

2013年4月3日提高深基坑支撐系統(tǒng)鋼立柱樁制安質量的一次合格率一、工程概況二、QC小組簡介三、課題選擇四、現(xiàn)狀調查五、設定目標

六、原因分析

目錄七、要因確認八、措施分析九、措施實施十、效果檢查十一、鞏固措施十二、總結和展望一、工程概況

南航珠海區(qū)域總部工程項目，位于珠海市海濱南路與園林路交匯處。擬建工程用地面積約為5141.92m2，地上建筑面積最高層數(shù)38層，建筑面積約為79830m2，地下4層建筑面積約為23090m2，基坑開挖深度為18.6～21.4m。場地北側為16層旅游大酒店和20層怡翔苑，均有一層地下室，人工挖孔樁基礎；東側北段有一棟3層住宅樓，為天然地基；東側南段有一棟6層住宅樓，為管樁基礎；南側為園林路；西側為海濱南路。該項目的基坑支護采用Φ1.2m砼灌注樁，內支撐采用四層砼支撐梁，支撐樁采用∠180*18鋼立柱樁焊接而成。由于該基礎深度較深、危險性較大，為確保該工程基礎結構安全順利地施工、鋼立柱樁的施工質量至關重要，對此質量的控制是該項目部重點控制急需解決的課題。為此，我們成立專項QC小組，在實際施工中不斷創(chuàng)新、改進和提高。二、QC小組簡介1、小組簡介小組名稱南通四建集團有限公司南航珠海區(qū)域總部工程QC小組小組注冊時間2013.2.10小組類型攻關型小組注冊編號NTSJ-QC201231活動課題提高深基坑支撐系統(tǒng)鋼立柱樁制安質量的一次合格率成立時間2013.2.20課題注冊編號NTSJ-QC201231小組成員8人QC教育時間50小時課題活動時間2013年3月10日至2013年4月20日小組出勤率96%制表人：王炎平制表日期：2013年3月10日表一制表人：王炎平制表時間：2013年3月10日2、小組簡介序號姓名性別年齡職稱職務組內職務組內分工1張啟發(fā)男47高級工程師項目經(jīng)理組長總指揮2陸漢明男47高級工程師工程部經(jīng)理副組長副總指揮3張錫軍男35工程師工程部科長成員資料整理4王炎平男49高級工程師項目副經(jīng)理成員組織安排5吳小麗女26助理工程師資料員成員統(tǒng)計6嚴俊男33助理工程師施工員成員施工檢查7羅建軍男43技術員技術員成員施工檢查8梅小明男28技術員技術員成員實施表二三、課題選擇1、選擇課題（1）公司要求：該工程是南航在珠海區(qū)域的一個標志性建筑，其基礎深度是整個珠海市最深的基礎之一，是本公司在廣東珠海地區(qū)第一次承建超深基礎工程，領導高度重視，要求工程質量一次成優(yōu)，在珠海市樹立“省級示范工程品牌”，爭創(chuàng)魯班獎。（2）工程施工要求：珠海地區(qū)，地質情況較復雜，深度達到20m以上的基坑為數(shù)很少，鋼立柱樁是由角鋼拼接而成，承擔著四層砼支撐梁的支撐。施工難點、亮點、重點，共設鋼立柱樁31根，焊接量大，垂直度要求高，樁根部沉渣厚度控制較嚴，樁身長度較長達25m之多。（3）鋼立柱樁對超大型基坑支撐體系的重要性要求：鋼立柱樁制作過程中焊接量大，焊接連接頭多易變形、重量也大、長度長、安裝時對其位置、垂直度、樁根沉渣厚度（≦5cm）要求高,安裝質量的好壞是影響整個支撐穩(wěn)定可靠的關鍵，所以要求制作高質量、安裝精準，保證措施必須嚴密。四、現(xiàn)狀調查

從目前對珠海市某三層地下室內支撐鋼立柱樁同工程質量回訪和質量檢查，共檢查實數(shù)100點，質量問題為15處，不合格率為15%。發(fā)現(xiàn)問題集中體現(xiàn)在鋼立柱撓度過大，鋼立柱扭曲變形，鋼立柱放入樁孔時位置調整不到位，軸線標高偏差，鋼立柱拼接焊接缺陷等問題，（詳見表三），附圖一表三序號事件內容檢查點數(shù)不合格點數(shù)合格率%事件頻率%累計頻率%1鋼立柱撓度過大2057533.3333.332鋼立柱扭曲變形2048026.67603鋼立柱入孔位置不到位2038520804軸線標高偏差2029013.3393.335鋼立柱焊接缺陷201956.67100合計1001585100制表人：王炎平制表日期：2013年3月18日制圖人：王炎平制圖日期：2013年3月18日

從排列圖分析，我們可以看出鋼立柱樁制作安裝施工質量缺陷中的“鋼立柱撓度過大”“鋼立柱樁扭曲變形”和“鋼立柱入樁孔位置不到位”三項質量問題占累計頻率80%，是缺陷關鍵項，是影響施工質量的主要問題，如果將這三項作為重點加以解決，解決其90%就可使不合格率下降15%*80%*90%=10.8%。因此目標可達85%+10.8%=95.8%＞92%。圖一五、設定目標

我們設定了本次活動的目標為：鋼立柱樁制作、安裝合格率達到92%。六、原因分析

小組成員通過查閱文獻、現(xiàn)場調查和專家專題會議，小組召開了多次碰頭會，集思廣益。相互討論，分析造成鋼立柱撓度過大，鋼立柱扭曲變形和鋼立柱入樁孔位置偏差的原因，整理繪制成關聯(lián)圖。

驗收不嚴吊機器指揮不協(xié)調

鋼立柱撓度過大鋼立柱扭曲度變形

鋼立柱入樁孔位置偏差風力影響鋼立柱翻轉時產(chǎn)生撓度吊點設置不合理鋼立柱吊裝時由于自重產(chǎn)生撓度質檢員缺少吊點位置未經(jīng)計算無質量檢查制度操作面受限責任心不強質量意識淡薄工人操作不規(guī)范鋼結構制作人員無上崗證對機械工具不熟悉沒有合適的起重機吊車起重哪能力不夠吊機指吊不同步指揮人員數(shù)量不足指揮與司機溝通不暢缺乏溝通工具技術交底不詳細儀器未鑒定吊車訂放位置承載力不夠鋼立柱加工成型后的扭曲測量儀器精度不夠控制軸線水準點精度不滿足要求操作方法不合理“鋼立柱撓度過大”、“鋼立柱扭曲變形”和“鋼立柱入樁孔位置偏差大”造成缺陷原因分析關聯(lián)圖制圖人：王炎平制圖日期：2013年3月20日圖二七、要因確認

由關聯(lián)圖我們共找到13個末端因素，并制定了要因確認計劃表，對其進行了逐項調查及論證分析（附表四）表四序號事端因素確認內容確認方法確認標準負責人完成時間1鋼結構制作吊裝人員無證上崗檢查電氣焊工和吊車司機指揮等人員有無證上崗現(xiàn)場檢查持證上崗率100%張錫軍2013年3月18日2無質量檢查制度查看項目部質量檢查制度是否健全現(xiàn)場檢查有質量檢查制度張啟發(fā)2013年3月18日3沒有合適的起重機查看吊車說明書檢查吊車起重能力能否滿足吊裝要求現(xiàn)場檢查起重能力能滿足吊裝要求張錫軍2013年3月20日4指揮人員數(shù)量不足查看施工人員名單檢查指揮人員配置數(shù)量能否滿足要求現(xiàn)場檢查指揮人員配置工人滿足要求陸漢明2013年3月20日5缺乏溝通查看物資設備檢查有無通訊工具現(xiàn)場檢查司機指揮人均配置齊全嚴俊2013年3月21日6技術交底不詳細查看所有技術資料查看鋼立柱樁制作安裝交底內容是否齊全現(xiàn)場檢查考核合格率100%羅建軍2013年3月22日接表四7儀器未鑒定查看計量臺帳查看使用的測量儀器有無檢定證書是否在檢定期內現(xiàn)場檢查儀器檢定率100%吳小麗2013年3月19日8鋼立柱加工成型后的扭曲鋼立柱加工完成后進行檢測查看其扭曲變形是否在規(guī)范范圍內現(xiàn)場檢查允許變形-5至+10mm羅建軍2013年3月23日9吊車停放位置承載力不夠查看吊車說明書查看施工現(xiàn)場地基密實情況是否滿足承載力現(xiàn)場檢查作業(yè)場地地基承載力≥80kpa梅小明2013年3月21日10質檢員缺少查看項目質檢員配置人員能否滿足中間檢查及驗收要求現(xiàn)場檢查專職質檢員≥1名張啟發(fā)2013年3月18日11吊點位置未經(jīng)計算查看吊裝方案檢查方案中有無吊點的設置和撓度變形計劃現(xiàn)場檢查允許變形-5至+10mm王炎平2013年3月21日12操作面受限查看施工方案檢查鋼結構現(xiàn)場加工場地及吊裝行走路線是否滿足要求現(xiàn)場檢查有足夠操作面陸漢明2013年3月24日13風力影響檢查施工日志檢查風力對吊裝施工有無影響現(xiàn)場檢查六級及以上風力停止作業(yè)嚴俊2013年3月21日

制表人：王炎平制表日期：2013年3月20日確認一鋼結構制作，吊裝人員無證上崗經(jīng)過現(xiàn)場檢查，本工程所有電氣，電焊工，吊車司機，信號工均持有上崗證，并報送監(jiān)理公司同意后上崗操作。結論非要因確認二無質量檢查制度經(jīng)過現(xiàn)場檢查，本工程質量管理制度，項目部質量責任制度健全，質量檢查落實到位。結論非要因確認三沒有合適的起重機械經(jīng)過現(xiàn)場檢查，本工程現(xiàn)場使用兩臺起重設備，一臺是制作場地使用的25T汽車吊，主要是制作過程材料的轉運，翻身吊裝，另一臺是150T的履帶式吊車，主要成品鋼立柱吊裝入孔就位用，均能滿足起重能力。結論非要因確認四指揮人員數(shù)量不足經(jīng)過現(xiàn)場調查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場僅配了一個指揮人員，專門指揮安裝的，制作現(xiàn)場無指揮，制作過程部分材料，半成品轉運隨意，放置在不平整的位置，使其扭曲變形或產(chǎn)生撓度，對質量，安全生產(chǎn)不利影響。結論要因確認五設備缺乏問題經(jīng)過現(xiàn)場查看，現(xiàn)場吊車司機，指揮人員均配了對講機，避免了現(xiàn)場噪音影響指揮人員與司機的通話，能滿足吊裝時及時溝通的需要。結論非要因確認六技術交底不詳細經(jīng)過調查,本工程已有由項目技術負責人編制的鋼結構制作吊裝技術交底記錄，其交底結合工程實際，內容詳細，具有可操作性，經(jīng)公司領導審查符合施工及規(guī)范要求。結論非要因確認七儀器未鑒定經(jīng)現(xiàn)場檢查，本工程有1臺水準儀，1臺全站儀，50M鋼尺，合格證齊全，并在檢定有效期內，測量精度能滿足要求。結論非要因確認八鋼立柱成型后的扭曲經(jīng)過現(xiàn)場檢查，本工程在制作過程中由于焊縫較多且密集使其在焊接過程中受高溫而變形，再就是材料半成品較長，堆放易造成微變，未及時進行調整，少數(shù)超過允許-5至+10mm的范圍。結論要因確認九吊車停放位置承載力不夠經(jīng)過現(xiàn)場檢查，本工程是在原有建筑拆除后的地塊上新建的，所以整個場地比較堅硬，能滿足現(xiàn)場起重機械的承載力要求。結論非要因確認十質檢員缺少現(xiàn)場調查，本工程項目部配置3個專職質檢員，目前正在進行的的基坑支護施工中，能做到每個操作面每天驗收結論非要因確認十一吊點位置未經(jīng)計算經(jīng)過現(xiàn)場調查，查看吊裝方案，沒有明確吊點的位置，實際施工中吊點設置隨意性大，查看鋼立柱安裝驗收記錄，局部變形超過-5至+10mm

結論要因確認十二操作面受限經(jīng)過現(xiàn)場調查，鋼立柱制作是在未開挖的原地基上，場地較平整且開闊沒有受場地因素的影響。結論非要因確認十三風力影響經(jīng)過現(xiàn)場調查，查看了施工日志，在鋼立柱吊裝就位的施工中，基本避開六級以上風力的天氣，故風力對吊裝無影響。結論非要因通過以上的調查分析，我們找出了三個主要原因：（附表五）（1）指揮人員數(shù)量不足（2）鋼立柱成型后自身扭曲（3）吊點位置未經(jīng)計算八、措施分析對策評價選擇表序號要因提出對策對策分析比較對策確定對策1指揮人員數(shù)量不足兩臺吊車各配一個指揮分別指揮兩司機各自對所管轄區(qū)域負責對策一相比對策二更完善√吊裝指揮配一個專職的，制作場地另派兼職臨時配備缺乏指揮經(jīng)驗2鋼立柱成型后的扭曲鋼立柱成型后逐個進行矯正矯正難度大因為焊接點集中，焊縫量大材質容易變形采用對策二能徹底解決問題鋼立柱制作過程中，對原材料，半成品進行矯正，焊接時注意對稱作業(yè)在制作過程中矯正效果更佳√3吊點位置未經(jīng)計算確定吊點位置，采用軟件計算，對構件的撓度進行控制，確保變形在允許范圍內利用現(xiàn)代化軟件計算準確，快捷，可以全面計算整個構件變形狀態(tài)，計算結果準確第一對策計算快捷準確，不易出錯√根據(jù)構件長度，手工計算，對構件吊裝變形進行控制，保證變形在允許范圍內手工計算繁瑣量大，只能初步確定吊點位置，準確性差制表人：王炎平制表日期：2013年3月29日表五九、措施實施制圖人：王炎平制圖日期：2013.3.28圖三

鋼立柱樁制作吊裝成型流程圖型鋼連接板進場驗收定位放線樁機成孔型鋼下料定出連接鋼板位置用氣保焊對稱焊接半成品進一步矯正整體拼裝連接吊裝前矯正清孔內沉渣吊裝入樁孔矯正鋼立柱樁位置臨時固定，接灌注砼導管澆基底以下砼

圖中“

”為需重點控制的步驟，也是我們實施的關鍵，小組成員與項目部各班組對照目標逐一實施。實施一：指揮人員數(shù)量不足（張啟發(fā)負責實施）根據(jù)現(xiàn)場實際情況，考慮到現(xiàn)場鋼立柱制作，安裝不是同一班組施工，如果安排一個指揮人員，很難協(xié)調兩個班組的工作。我們組織兩個班組帶班班頭進行協(xié)商，為確保鋼立柱質量與安全，要求各自派出專門指揮人員協(xié)同吊車司機做好吊裝工作，根據(jù)計算確定的吊點位置進行起吊減少鋼立柱的變形扭曲現(xiàn)象。實施效果，經(jīng)過及時調整，使各班組明確自己所施工的質量要求，強化每個班組的質量意識，保證了整個吊裝過程使鋼立柱的變形控制在允許范圍內。專人指揮成品鋼立柱翻身起吊專人指揮鋼立柱樁入孔就位吊裝實施二：鋼立柱成型后的扭曲（陸漢明負責實施）為了解決鋼立柱成型后的扭曲問題，我們對焊接方案進行了深入的探討，首先考慮采用氣保焊工藝，這種焊接穩(wěn)定性好，成型效果好。首先根據(jù)現(xiàn)場材料進行試焊，調整最佳的焊接電流，選擇合理的焊絲，調整送絲速度，使其達到最佳狀態(tài)。其次，根據(jù)構件焊縫較密集，焊點多，施焊時母材易變形扭曲的特點，采用對稱施焊方法，使其變形保持一致。還根據(jù)天氣情況隨時調整作業(yè)時間，雨天、風大天氣停止焊接作業(yè)。由于構件長度較長，在焊完一半構件時，將其進行臨時矯正，即拉通線找四個點將其固定調直，再將另一半放齊、放正用連接鐵板與調正好的半成品的兩頭和中間適當?shù)奈恢命c焊固定，拉線檢查確認無誤后大面積展開焊接。實施結果：通過多次矯正，固定，使鋼立柱樁成型的最大偏差均控制在2㎜內確保了鋼立柱成型質量。半成品焊接好再進行嬌直制作過程對原材料進行矯直實施三：吊點位置未經(jīng)計算（嚴俊負責實施）鋼立柱的吊裝分兩步進行，第一步，要將平放著的鋼立柱吊起。第二步，將鋼立柱立直起吊緩緩放入樁孔。這樣的話要考慮第一步起吊產(chǎn)生變形就必須根據(jù)鋼立柱長度情況計算吊點的準確位置，還要考慮，兩步起吊，吊點牢固程度，必須根據(jù)成型后的鋼立柱總質量計算每個吊點，焊接連接的承載能力。我采用了有關鋼結構計算軟件的構件范文，對吊裝的變形進行了計算，計算式構件自重放大系數(shù)取1.3，不確定3吊點的間距，中間兩吊點在構件1/3長度處。柱頭兩吊點放在第二層連接鐵板處，這樣既保證吊裝時構件不變形，又保證施工人員的可操作性。實施效果：通過精確計算吊點位置，且對吊點的加固處理，在樁下孔前對鋼立柱進行抽檢點檢查，變形量均在≤3㎜以內，符合規(guī)范要求。成品柱吊裝前檢查吊點位置十、效果檢查

2013年4月20日，本工程的鋼立柱樁已全部安裝就位，我們對所有31根鋼立柱進行檢查統(tǒng)計的結果，共檢查124個點，缺陷點8個，一次制安合格率達到了93.55％，達到了我們預定的目標，得到業(yè)主、監(jiān)理的認可。檢查結果繪制見附表六附圖四序號項目檢查點數(shù)（點）頻數(shù)（點）合格率（%）累計頻率（%）1鋼立柱繞度31112.5%12.5%2鋼立柱扭曲變形31012.5%3鋼立柱入孔位置25225%37.5%4軸線偏差20225%62.5%5鋼立柱焊接17337.5%100%合計1248100%

活動實施后鋼立柱樁制質量問題制表人：王炎平制表日期：2013年3月29日活動實施后鋼立柱樁制安質量缺陷排列圖