廣大水泥攪拌樁

提高軟基處理水泥攪拌樁施工質(zhì)量

發(fā)表人：謝黎棟中鐵七局二公司廣大項目部路基QC小組2013年10月一、工程簡介

?廣大鐵路項目南華南站位于山間盆地與低中山寬谷緩坡過渡段區(qū)。線路跨越山間盆地進(jìn)入低中山緩坡區(qū)，地形起伏較小。地表均已墾為良田。段內(nèi)地表第四系破殘基層寬度較大，溝槽中分布有軟土、松軟土，下伏基巖全、強風(fēng)化層較厚，且風(fēng)化差異較大。南華南站起訖里程為DK57+700～DK59+578，全長1878m。根據(jù)地質(zhì)報告及相鄰線勘察資料，普昌河組（K1p）地層含石膏，與該地層取地下水進(jìn)行水質(zhì)分析，該水屬HCO3--Ca2+型水，在環(huán)境作用類別為化學(xué)侵蝕環(huán)境及氯鹽環(huán)境時，水中pH值對混凝土結(jié)構(gòu)侵蝕等級為H1。二、QC小組簡介小組概況小組名稱中鐵七局二公司廣大項目部QC小組成立時間2013年6月注冊編號QC-ztqj2gs-2013-02格言立足施工現(xiàn)場，解決實際問題課題名稱提高軟基處理水泥攪拌樁施工質(zhì)量小組類型現(xiàn)場型組長陳國中活動時間2013.06.10－2013.12.15研討課題提高水泥攪拌樁施工質(zhì)量小組成員10人活動次數(shù)12小組成員簡介序號成員姓名年齡學(xué)歷QC小組職務(wù)職務(wù)1董繼濤36本科副組長項目經(jīng)理2陳國中31本科組長總工3蘇清義30本科副組長項目副經(jīng)理4劉平34大專副組長項目副經(jīng)理5黨虎峰28大專副組長工程部部長6趙鵬華37本科組員實驗室主任7吳永波29本科組員技術(shù)主管8韓剛35本科組員技術(shù)主管9謝黎棟27本科組員技術(shù)主管10廖燦29本科組員助工三、選題理由提高水泥攪拌樁施工質(zhì)量

3.本工程的軟土地基處理共有水泥攪拌樁總長約47萬延米，屬全路幅地基加固，工程量大，而水泥攪拌樁施工工藝復(fù)雜，可變因素多，由此引起樁體質(zhì)量也較復(fù)雜，控制難度較大，對工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益有很大影響。2.軟地基工程是鐵路工程中重要的分部工程，而水泥攪拌樁的質(zhì)量又是基礎(chǔ)工程質(zhì)量的關(guān)鍵。1.該工程規(guī)模大，公司要求創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程，樹企業(yè)形象。四、現(xiàn)狀調(diào)查●南華南站軟基處理設(shè)計為水泥攪拌樁處理。?南華南站水泥攪拌樁施工以來，發(fā)現(xiàn)樁位偏差，垂直度超標(biāo)，樁徑不夠，樁身不完整、不均勻，樁體的強度不足以及樁長不夠等問題。如此諸多問題使得地基承載力不能達(dá)到設(shè)計要求，給水泥攪拌樁質(zhì)量帶來很大的質(zhì)量安全隱患。水泥攪拌樁樁徑不夠（設(shè)計為50cm）水泥攪拌樁樁體完整性差、強度差

2013年6月20日至6月30日期間，小組成員對水泥攪拌樁施工狀況進(jìn)行觀察、統(tǒng)計：

該期間施工里程DK58+312～DK58+362，樁體采用42.5普通硅酸鹽水泥，水泥摻入量為18%，其設(shè)計樁徑D=500mm，設(shè)計樁長為4.8～5.2m，設(shè)計樁間距為1.1m（正三角形布置）。施工完成數(shù)量為1000根樁，小組對水泥攪拌樁300個點進(jìn)行了抽查，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下表：

水泥攪拌樁質(zhì)量問題匯總表

序號質(zhì)量問題種類頻數(shù)（次）頻率（%）累計率（%）1強度不足5281.381.32局部松散、整體性差812.593.83垂直度差23.196.94樁徑不均勻23.1100合計64100制表人：謝黎棟日期：2013.7.08

強度不足樁體不完整垂直度差樁徑不均勻

制圖人：謝黎棟日期：2013.7.15

小組共抽查統(tǒng)計了300個點，出現(xiàn)有質(zhì)量問題的點為64個，水泥攪拌樁合格率（300-64）/300=78.7%。按上表的數(shù)據(jù)，繪制出已建工程水泥攪拌樁質(zhì)量情況排列圖。1.確定目標(biāo)質(zhì)量合格率78.7%→93%

78.7%93%0%50%80%100%

活動前水平

活動目標(biāo)值

活動前水平與目標(biāo)值對比制圖：謝黎棟審核：陳國中日期：2013.7.22五、設(shè)定目標(biāo)五、設(shè)定目標(biāo)2、課題難點

影響水泥攪拌樁成樁質(zhì)量的因素很多，質(zhì)量控制較難。操作工人的技術(shù)素質(zhì)參差不齊，對水泥攪拌樁施工工藝細(xì)節(jié)把握不足課題難點

3、可行性分析（1）可行性數(shù)據(jù)論證：由排列圖可知，樁體強度不足占不合格項目的81.3%。經(jīng)計算，如完全解決這個問題，將能達(dá)到合格率97.2%；如解決該問題的90%設(shè)為小組本次活動目標(biāo)，則設(shè)定合格率為f,顯然有f=（1-78.7%）×81.3%×90%+78.7%=94.3%，易知94.3%>93%（目標(biāo)值），從數(shù)值論證目標(biāo)的可行性。

（2）小組成員對提高水泥攪拌樁質(zhì)量充滿信心，一致認(rèn)為，發(fā)揮優(yōu)勢，攻克難關(guān)，加強對施工過程中各環(huán)節(jié)的控制，本小組所制定的目標(biāo)值是可行的。目標(biāo)可行六、要因分析要因確認(rèn)統(tǒng)計

1、我們QC小組召開了原因分析會，結(jié)合本工程實際討論分析了水泥攪拌樁產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因，并繪制了魚刺圖。

2、小組成員對分析的末端因素進(jìn)行了逐條確認(rèn)，具體確認(rèn)情況如下：

（1）人為因素：水泥攪拌樁施工中，操作工人的操作技能參差不齊，責(zé)任心不強、偷工減料，未按設(shè)計配合比計量配比，導(dǎo)致水泥漿濃度不夠，直接影響樁體強度。（2）材料因素：水泥攪拌樁施工中，由于當(dāng)?shù)貫槎嘤甑沫h(huán)境，現(xiàn)場施工人員對水泥保存責(zé)任心不強，水泥受潮結(jié)塊，水泥漿強度降低，也是影響樁體強度的一個因素。（3）環(huán)境因素：由于當(dāng)?shù)赝粱泻写罅康母迟|(zhì)，通過試驗人員對當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)水PH值酸性偏大，影響著混凝土的強度，這也是影響樁體強度不足的因素之一。

（4）機(jī)械因素：水泥攪拌樁施工中，由于操作人員的技術(shù)素質(zhì)參差不齊，責(zé)任心不夠，壓漿機(jī)壓力不穩(wěn)定，導(dǎo)致壓漿量不夠，漿量與鉆進(jìn)速度不匹配，導(dǎo)致樁體完整性差、不均勻，樁體強度不足；由于鉆頭在土壤中長時間的摩擦，鉆頭刀片磨損較大，樁體直徑不夠，也影響著樁體的強度。（5）施工方法因素：水泥攪拌樁施工中，由于施工方法不當(dāng)，攪拌機(jī)鉆進(jìn)和攪拌速度控制不當(dāng)，使得樁體不均，造成樁體成樁效果差，樁長不夠，樁體強度不足。七、制定策略

?

針對上面的問題，可在施工中采取相應(yīng)的策略

1、在水泥攪拌樁施工中，由于操作人員的技術(shù)素質(zhì)參差不齊，責(zé)任心不強，所以現(xiàn)場技術(shù)人員對所有操作人員做全面的技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)，嚴(yán)格按照施工配合比計量進(jìn)行配比拌制水泥漿，并下發(fā)相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書和技術(shù)交底書，現(xiàn)場試驗人員不定期的對現(xiàn)場施工水泥漿濃度、比重進(jìn)行抽檢，對不符合設(shè)計要求的水泥漿，責(zé)任到人進(jìn)行罰款，從根本上提高操作人員的責(zé)任心。

2、在水泥攪拌樁施工中，修建水泥存放棚，在水泥棚內(nèi)用方木、竹膠板和彩條布支墊，防止水泥受潮、結(jié)塊，從而降低了水泥受潮、結(jié)塊的幾率，也減少了水泥因受潮、結(jié)塊而報廢所造成的成本。

3、在水泥攪拌樁施工之前，試驗人員對現(xiàn)場所有拌制水泥漿用水進(jìn)行檢測，嚴(yán)禁使用PH值偏大的取水源，從源頭上控制影響樁體質(zhì)量的因素。

4、在水泥攪拌樁施工中，現(xiàn)場技術(shù)人員配合試驗人員對現(xiàn)場施工的每臺水泥攪拌樁樁機(jī)和壓漿機(jī)進(jìn)行檢查和檢測，對一些壓力機(jī)、壓力表達(dá)不到設(shè)計要求的和磨損超過設(shè)計要求的鉆頭要求及時更換，并配備相應(yīng)的人員進(jìn)行排查和監(jiān)督。

5、在水泥攪拌樁施工中，對現(xiàn)場水泥攪拌樁樁機(jī)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，要求每臺樁機(jī)安裝電流表，當(dāng)電流值達(dá)到70～75A并勻速上升時，表明鉆頭已達(dá)到持力層，從而確保每根樁體的長度都能達(dá)到持力層；攪拌機(jī)采用0.5m/min的速度進(jìn)行鉆進(jìn)，嚴(yán)格控制攪拌機(jī)的鉆進(jìn)和提升速度，提高樁體的成樁效果。并配備相應(yīng)的人員進(jìn)行監(jiān)督，從而提高樁體的強度。八、對策實施

?1、確定水泥漿配合比

2013年5月7日～14日，試驗人員對水泥攪拌樁試樁時的三種水泥漿配合比重新進(jìn)行了配比檢測。1#配合比：膠凝材料參量16%，每米55kg，水膠比0.62；2#配合比：膠凝材料參量18%，每米62kg，水膠比0.55；3#配合比：膠凝材料參量20%，每米69kg，水膠比0.49；水泥：粉煤灰=5:1。結(jié)論：水泥攪拌樁7天抗壓強度為不小于1.35MPa，檢測結(jié)果表明2#配合比為最適合的配比，不僅能夠保證樁體的質(zhì)量，而且又節(jié)省水泥，可以降低成本，所以現(xiàn)場施工中按照2#配合比進(jìn)行拌制水泥漿。7天強度（MPa）1#配比1.32#配比1.63#配比1.9

?2、確定水泥存放設(shè)施

2013年8月05日～10日，采用彩鋼瓦制作水泥存放棚，在水泥棚內(nèi)用方木、竹膠板和彩條布支墊。結(jié)論：水泥存放棚能夠安全的保存水泥，不會受多雨的環(huán)境而讓水泥淋濕，棚內(nèi)采用方木、竹膠板和彩條布支墊，也減少了水泥和地面接觸而受潮、結(jié)塊的可能，降低了水泥因受潮而報廢所造成的成本，也提高水泥質(zhì)量和樁體的強度。

?3、確定拌制水泥漿用水

2013年5月20～24日，試驗人員對現(xiàn)場所有拌制水泥漿用水進(jìn)行檢測，找出PH值偏大的取水源。結(jié)論：PH值偏大的水對水泥有破壞作用，嚴(yán)禁使用Ph值偏大的水源，提高了水泥的質(zhì)量，從而也提高了樁體的強度。

?4、確定攪拌機(jī)的鉆進(jìn)速度和壓漿機(jī)的壓力值

2013年8月11～14日，現(xiàn)場試驗人員對現(xiàn)場攪拌速度和壓漿機(jī)進(jìn)行了檢測，當(dāng)攪拌機(jī)采用0.5m/min速度鉆進(jìn)時，使用0.3～0.4MPa的壓力值送漿，每米噴漿量為56.8L，完成的樁體完整、均勻。

結(jié)論：合理的鉆進(jìn)速度和壓力值，大大提高了樁體的完整性和均勻性，也提高了樁體的強度。

?5、確定控制電流

2013年8月15～20日，現(xiàn)場試驗人員和技術(shù)人員對每臺攪拌機(jī)上的電流表做了檢測，當(dāng)電流值達(dá)到70～75A并勻速上升時，表明鉆頭已達(dá)到持力層，從而確保每根樁體的長度都能達(dá)到持力層。

總結(jié)：通過電流表上的電流值，可以直觀的控制攪拌機(jī)是否鉆到了持力層，保證了樁體的長度，提高樁體的合格率。

對策實施總結(jié)

（1）水泥攪拌樁施工中，嚴(yán)格控制水泥漿的濃度，一方面節(jié)省了水泥的用量，另一方面也保證了樁體的強度，大大提高了樁體的合格率。（2）采用水泥存放棚，解決了水泥受潮、結(jié)塊的問題，減少了水泥因報廢所造成的成本。（3）禁止使用PH酸性偏大的水，避免了水源對水泥漿質(zhì)量的影響，提高了水泥漿的質(zhì)量。（4）合理的鉆進(jìn)速度和壓力值，大大提高了樁體的完整性和均勻性，也提高了樁體的強度。（5）通過電流表上的電流值，可以直觀的控制攪拌機(jī)是否鉆到了持力層，保證了樁體的長度，提高樁體的合格率。九、效果檢測?經(jīng)過QC小組成員和廣大參戰(zhàn)施工人員的艱苦努力，使南華南站水泥攪拌樁施工中，樁體的合格率有了很大的提高。

對策實施后的水泥攪拌樁樁體效果圖強度檢測報告

水泥攪拌樁質(zhì)量問題匯總表序號質(zhì)量問題種類活動前頻數(shù)活動后頻數(shù)活動前

頻率（%）活動后

頻率（%）1強度不足52681.342.82

局部松散整體性差8512.535.73垂直度差223.114.34樁徑不均勻213.17.25合計6414100100制表人：謝黎棟日期：2013.9.01

結(jié)論：通過對水泥攪拌樁活動前和活動后質(zhì)量問題匯總，發(fā)現(xiàn)活動后的頻數(shù)比活動前的頻數(shù)大大減少，活動后樁體的合格率為：（300-14）/300=95.3%>目標(biāo)值=93%，十、鞏固措施和今后的打算?1、鞏固措施編制《施工作業(yè)指導(dǎo)書》根據(jù)本次QC小組活動成果，我們將以下施工措施編制施工作業(yè)指導(dǎo)書：（1）在水泥攪拌樁施工中，現(xiàn)場技術(shù)人員對所有操作人員做全面的技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)，嚴(yán)格按照施工配合比進(jìn)行水泥漿配比拌制，并下發(fā)相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書和技術(shù)交底書，現(xiàn)場試驗人員不定期的對現(xiàn)場施工水泥漿比重進(jìn)行抽檢。（2）在水泥攪拌樁施工中，修建水泥存放棚，在水泥棚內(nèi)用方木、竹膠板和彩條布支墊，防止水泥受潮、結(jié)塊。

（3）在水泥攪拌樁施工之前，試驗人員對現(xiàn)場所有拌制水泥漿用水進(jìn)行檢測結(jié)果不合格的取水源，一律不得使用。