QC方法提高高速公路軟土地基CFG樁成樁合格率的實(shí)踐研究

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2025）21-0155-04

Abstract：TheDongying-QingzhouExpresswayislocatedinthealuvial-proluvialplainareaofeasternShandong.Itis underlainbyweaksoil.Thenaturalfoundationbearingcapacitydoesnotmeetthebearingcapacityrequirementsofthe expresswaysubgrade，whichneedstobetreatedwithcementfly-ashgravelpiles（CFGpiles）compositefoundation.Thepassrate of CFG piles in the early stage of construction was 91.3% .Inorder to improve the pass rate ofCFG piles，QC activities were carriedout tofindoutthekeyreasonsafecting thepassrateof pileformation，andmeasureswere takentoimprovethem. Finally，the pass rate of CFG piles was increased to 97% ，and the quality improvement effect was significant.

Keywords： soft soil foundation; cement fly ash gravel pile; QC activity; bearing capacity;highway

東營(yíng)至青州高速公路是貫穿東營(yíng)市南北并與濰坊青州市北部連接的交通大動(dòng)脈，也是黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)和山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)兩大國(guó)家戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)區(qū)彼此聯(lián)系的交通要道，是黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)和山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)兩大國(guó)家戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)區(qū)通往北京、上海的大通道。

路線所經(jīng)區(qū)域?yàn)轸敱秉S河沖積平原，通常又稱為黃泛平原，其地勢(shì)自南向北緩傾，由于黃河多次改道、決口泛濫而形成的沖積海積平原亞區(qū)。其中K12—K16公里處存在非連續(xù)性下伏軟弱層，主要為淤泥質(zhì)黏土，呈現(xiàn)軟塑性狀，流動(dòng)性一般，抗剪能力低；部分為砂質(zhì)粉土，呈現(xiàn)散落性狀，流動(dòng)性大，保水能力弱。上述地層天然地基不能滿足設(shè)計(jì)荷載需求，需進(jìn)行CFG樁復(fù)合地基處理。設(shè)計(jì)方案為選用 0.4m 樁徑的CFG樁，樁長(zhǎng) 5～12m 不等，項(xiàng)目樁基數(shù)量為4520根，采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔壓灌注樁工藝，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C25

1活動(dòng)概況

1.1小組簡(jiǎn)介及課題選擇

力行QC小組成立于2023年3月9日，主要負(fù)責(zé)巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、咨詢及后期服務(wù)等相關(guān)技術(shù)工作。本次質(zhì)量小組活動(dòng)重點(diǎn)為通過(guò)對(duì)影響高速公路軟土地基CFG樁合格率的相關(guān)條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出關(guān)鍵改進(jìn)項(xiàng)，開展具有針對(duì)性的改進(jìn)措施并進(jìn)行效果檢查，從而切實(shí)提高CFG樁的成樁率。小組主要簡(jiǎn)介見表1。

1.2小組活動(dòng)計(jì)劃

小組活動(dòng)計(jì)劃見表2。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

當(dāng)前，項(xiàng)目已完成CFG樁基共計(jì)300根，其中不滿足設(shè)計(jì)要求的個(gè)數(shù)為26根，CFG樁的不合格率為 8.7% 即成樁合格率為 91.3% 。為了找出影響成樁率的原因，小組將問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分類總結(jié)，形成了現(xiàn)狀調(diào)查表，見表3。

由表3可以看出，影響CFG樁合格率的主要因素為“樁體強(qiáng)度不足”，頻率占比為 73.1% ，為問題的主要癥結(jié)，小組下一步工作也將以此為中心。

3 目標(biāo)設(shè)定

小組結(jié)合現(xiàn)狀調(diào)查及已完成的項(xiàng)目情況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前高速公路軟土路基CFG成樁合格率僅為 91.3% ，低于同行業(yè)平均水平，施工水平可提升空間較大。為此，小組通過(guò)會(huì)議形式，同意在課題開展期間將高速公路軟土路基CFG成樁合格率目標(biāo)值提高至 95% 以上。

4原因分析

QC小組通過(guò)現(xiàn)狀分析、項(xiàng)目調(diào)查、頭腦風(fēng)暴等方法，從”人機(jī)料法環(huán)測(cè)\"6個(gè)方面對(duì)可能的原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析34，如圖1所示。

5 要因確定

小組通過(guò)對(duì)圖中8個(gè)末端原因進(jìn)行同意分析和綜合評(píng)估，制定了要因確認(rèn)表，最終確定了影響CFG樁成樁合格率的3個(gè)主要原因： ① 噴漿頭堵塞； ② 混合料塌落度不滿足要求； ③ 拔管速度過(guò)快，見表4。

6制定對(duì)策

要因確定后，小組召開專題討論，針對(duì)主要原因逐個(gè)提出對(duì)策方案。同時(shí)結(jié)合生產(chǎn)中的實(shí)際情況，對(duì)每種對(duì)策方案從其可實(shí)施性、經(jīng)濟(jì)性、預(yù)計(jì)有效性等角度展開分析，進(jìn)行對(duì)策評(píng)估優(yōu)化選擇，制定了要因?qū)Σ邔?shí)施計(jì)劃表，詳見表5。

7 對(duì)策實(shí)施

實(shí)施一：增加管道管口檢查周期頻次。受砼質(zhì)量和人為操作的影響，噴漿頭的堵塞在作業(yè)過(guò)程中屬易發(fā)狀況，通過(guò)增加在施工過(guò)程中對(duì)管道管口的檢查頻率，可以有效降低灌漿的過(guò)程間斷，提升成樁質(zhì)量。

實(shí)施二：施工期間時(shí)刻關(guān)注泵送壓力及流速，確保輸漿暢通。噴槳頭的堵塞一般以泵送壓力及流速異常來(lái)直觀揭示，通過(guò)對(duì)其二者的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)噴漿頭的通暢與否，從而及時(shí)采取手段保證注漿過(guò)程的流暢性，提高灌樁質(zhì)量。

實(shí)施三：每孔在灌樁之前都進(jìn)行混合料坍落度試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)比試驗(yàn)及查閱資料，小組找到CFG樁混合料所使用的商砼的坍落度在 160～200mm 最宜。因此在施工期間，對(duì)于商砼都進(jìn)行坍落度試驗(yàn)，滿足要求后再選用，合格率控制在 100% 。

實(shí)施四：增加測(cè)速裝置，嚴(yán)格控制拔管速度。該項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)地層主要為細(xì)砂粉狀軟土層，為使得軟土層充分與混凝土料浸潤(rùn)結(jié)合，減少縫隙量，從而在樁體周圍的形成硬化土層。通過(guò)查閱資料及相關(guān)技術(shù)規(guī)范，小組在施工時(shí)增設(shè)了測(cè)速裝置，并將灌漿提管速度控制在（2.5±0.3）m/min^[η] ，同時(shí)考慮對(duì)樁頂?shù)谋Ｗo(hù)，及時(shí)進(jìn)行封頂及后期養(yǎng)護(hù)。

8效果檢查

8.1 目標(biāo)檢查

為了驗(yàn)證小組活動(dòng)效果，小組從對(duì)策實(shí)施開始，標(biāo)定200根CFG樁作為同向?qū)Ρ?，?jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，此次實(shí)施的200根CFG樁中，不滿足驗(yàn)收要求的數(shù)量為6根，總體CFG樁成樁合格率為 （200-6）/200=97% ，達(dá)成目標(biāo)，如圖2所示。

同時(shí)，對(duì)不合格的6根CFG樁進(jìn)行原因分析，其樁體檢查結(jié)果統(tǒng)計(jì)表見表 6 通過(guò)分析可以揭示，樁體強(qiáng)度不足已經(jīng)不再是主要癥結(jié)，說(shuō)明小組制定的對(duì)策實(shí)施有效。

8.2 經(jīng)濟(jì)效益

通過(guò)開展本次質(zhì)量管理小組活動(dòng)，有效地提高了工程施工質(zhì)量，減少了工程返工情況的出現(xiàn)，節(jié)省了工程成本，據(jù)造價(jià)部門核準(zhǔn)，小組活動(dòng)后，有效減少不合格CFG樁數(shù)約260根，直接節(jié)約工程造價(jià)約50萬(wàn)元

8.3 間接效益

小組活動(dòng)的開展，使得項(xiàng)目工程的質(zhì)量驗(yàn)收得到了有效的保障，在當(dāng)今質(zhì)量先行的工程建設(shè)市場(chǎng)，工程質(zhì)量無(wú)疑是企業(yè)的立命之本，本次小組活動(dòng)所取得的成效，也使得我集團(tuán)公司的品牌效益進(jìn)一步加強(qiáng)。

9 制定鞏固措施

QC小組有效實(shí)現(xiàn)了設(shè)定的目標(biāo)值，并在具體的實(shí)施過(guò)程中取得了良好的效果，使得水泥粉煤灰碎石樁的成樁合格率大大提高，為此，小組將本次活動(dòng)過(guò)程行之有效的對(duì)策和相關(guān)措施納入到鞏固措施階段，在取得上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)同意后，制定和下發(fā)了GMGC-ZYZD-2023-3《水泥粉煤灰碎石樁施工作業(yè)指導(dǎo)書》，在集團(tuán)公司內(nèi)部及同類工程上加以推廣應(yīng)用。

同時(shí)，為了進(jìn)一步驗(yàn)證和鞏固小組活動(dòng)成果，小組自2023年7月至今，在活動(dòng)進(jìn)行過(guò)程和活動(dòng)后的幾個(gè)月時(shí)間內(nèi)對(duì)后續(xù)的水泥粉煤灰碎石樁施工質(zhì)量進(jìn)行了連續(xù)性的質(zhì)量跟蹤，確保QC小組活動(dòng)成果穩(wěn)定有效。

10 結(jié)束語(yǔ)

小組通過(guò)開展活動(dòng)，掌握了水泥粉煤灰碎石樁成樁不合格的要點(diǎn)，確保了東營(yíng)至青州高速公路工程復(fù)合地基段的CFG樁順利完工，并形成了一套系統(tǒng)的工作方法及施工指導(dǎo)，同時(shí)結(jié)合工程應(yīng)用技術(shù)研究課題將改進(jìn)后的工作方法作為以后同類項(xiàng)目的參考，完善成熟后可用于推廣。

通過(guò)本次QC活動(dòng)，小組成員積極發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，整個(gè)過(guò)程嚴(yán)格遵循PDCA流程，從發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及解決問題均按照客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，做到有理有據(jù)。

本次小組活動(dòng)成果順利解決了高速公路軟土地基CFG樁成樁合格率的主要癥結(jié)一樁體強(qiáng)度不足，同時(shí)原本的次要問題\"斷樁、漏樁\"上升為主要問題，小組后續(xù)將通過(guò)PDCA循環(huán)法，繼續(xù)妥善解決該癥結(jié)，繼續(xù)提升高速公路軟土地基CFG樁成樁合格率，并結(jié)合實(shí)際情況擴(kuò)展應(yīng)用到建筑以及其他領(lǐng)域項(xiàng)目中去。

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