運用QC方法提高儲罐基礎灌注樁成孔一次合格率

本課題獲中國石油天然氣管道局2014年度QC發布一等獎。

［摘要］用QC理論和方法分析影響鉆孔灌注樁成孔一次合格率的要因，制定了相應對策措施并實施，取得了較好控制效果和經濟效益。

［關鍵詞］QC理論；灌注樁施工；合格率

［中圖分類號］TU753［文獻標識碼］A［文章編號］1005-6432（2014）22-0042-02

1選題理由

本工程儲罐基礎采用灌注樁施工方式為臨時變更，但業主要求工期不變。由于乍得當地自身條件限制，部分特需設備和部件必須從國內空運，同時施工材料很難有保障，再加上地下工程的不確定性，各種不確定風險會明顯增加，增大了工期滯后的可能性，如果灌注樁施工無法按期完成，將影響后續儲罐工藝安裝，導致整條原油管道投產時間的延后。目前，中國石油天然氣管道局儲罐基礎灌注樁成孔一次合格率僅為86%，后期不僅耗費大量人力、物力對不合格的鉆孔進行處理，并且延長了施工時間，直接影響了項目的施工工期。因此中國石油天然氣管道局QC小組將本次活動的課題確定為：“提高儲罐基礎灌注樁成孔一次合格率”。

2現狀調查

QC小組對已完成的儲罐基礎灌注樁成孔合格情況進行統計和調查，共計鉆孔366個，發現成孔存在問題的共55個，成孔一次合格率為86%，包括塌孔、沉渣過多、斜孔、縮徑、擴徑等具體如表1所示。

表1Kome末站灌注樁成孔情況調查表序號外觀質量種類頻次累計頻次百分比累計百分比1塌孔212142 %42 %2沉渣過多173833%75%3斜孔84613%88%4縮徑5518%96%5擴徑4554%100%

由表1可以看出，在儲罐基礎灌注施工過程中，成孔一次合格率僅為86%，塌孔和沉渣過多是導致儲罐基礎灌注樁成孔一次合格率較低的主要原因。

3設定目標

31確定目標值

根據項目部對QC小組的要求，我們將儲罐基礎灌注樁成孔一次合格率的目標設定為93%。

32目標可行性分析

(1)調查結果表明，影響儲罐基礎灌注樁成孔一次合格率的主要因素是“塌孔”和“沉渣過多”。這兩個問題解決以后可以提高成孔一次合格率9%，根據公式86%+(1-86%）×75%=965%>93%。

(2)小組成員具有多年從事質量管理方面的經驗，掌握了一套有效的質量控制方法，具有較強的攻關能力。

(3)QC小組對國內主要灌注樁施工單位進行調研，調查的灌注樁成孔一次合格率如表2所示。

表2國內主要灌注樁施工企業成孔率調查統計表灌注樁施工企業灌注樁成孔一次合格率云南天化工建設集團公司96%大連海港建工有限公司94%南陽第二建筑分公司94%成都華陽建筑有限公司93%蘭州建工集團95%

小組成員對五家國內主要灌注樁施工企業進行統計，發現成孔一次合格率為93%以上。綜上所述，QC小組設定的目標值93%是可行的。

4原因分析

小組成員針對灌注樁鉆孔過程中成孔一次合格率低的問題運用頭腦風暴法，從多個方面對造成這一結果的各種原因反復進行了討論，經匯總分類，總結關聯圖如下(見圖1所示)。

圖1儲罐灌注樁鉆成孔一次合格率較低原因關聯圖

5要因確認

小組成員根據原因調查關聯圖，采取現場調查、驗證和分析等方法，對導致成孔一次合格率低的各末端因素進行逐個確認，并編制了要因確認表(見表3)。通過逐條確認，我們找到了三條主要原因，即清孔設備不合理，泥漿配比不當，清孔時間過短。

表3要因確認表末端因素確認內容確認方法標準地勘圖不準確地堪圖是否準確調查分析地勘圖是否與地質情況相符鉆機選型不當是否為反循環式灌裝鉆機現場調查是否為反循環式鉆機清孔設備不合理清孔設備是否存在問題現場驗證泥漿的流速是否大于5m/s，泥漿含砂率是否小于3%泥漿配比不當泥漿配比是否合理現場驗證泥漿密度大于18，粘度大于32S員工缺少培訓上崗員工是否經過培訓現場調查員工培訓是否合格清孔時間過短懸浮渣土是否過多現場調查渣土厚度是否小于10cm測量儀器不準測量儀器是否年檢現場調查是否有檢測證書

6對策實施

61改進清孔設備

為了清除懸浮在泥漿中的粉細砂，我們安裝了旋流器。該設備是一種新型的泥沙過濾、分離設備，能有效地過濾分離泥漿中的粉細砂粒。同時增加泥漿過濾池及時對泥漿進行過濾，以提高泥漿性能。

實施效果：泥漿中含砂率小于3%，提前且有效地防止了砂粒沉淀到孔底，進而減少沉渣厚度。

62調整泥漿性能

根據現場地下水的滲入情況，QC小組進行了泥漿配合比試驗，并通過計算機進行了系統仿真，將地下水的滲入量作為了一個重要參數進行考慮，結果將進漿比重調整19~21，粘度調整為36s。

實施效果：在現場施工中，調整后的泥漿發揮了作用，護壁能力和攜渣能力大大增強。

63延長清孔時間

QC小組對清孔時間進行了調整，將原先單孔清孔時間由30 min延長至40min，并做好相應清孔記錄。

實施效果：現場清孔40min后，測試底部渣土厚度小于10cm，靜置10min后，底部渣土厚度小于10cm，滿足建筑樁基技術規范(JGJ94—2008)要求。

7效果檢查

71目標實現情況

經過小組成員的努力，灌注樁成孔一次合格率有了大幅度提高，共鉆孔366個，成孔一次不合格的為18個，灌注樁成孔一次合格率提高到了95%，QC小組圓滿完成了活動目標。

72經濟效益

2013年11月，在乍得項目Kome末站灌注樁施工中，灌注樁成孔一次合格率提高9%，節省了大量人工費、材料費和設備租賃費處理不合格孔，因此本次活動經濟效益525萬元-43萬元=482萬元

73小組收益

通過本次活動，小組成員的團隊精神、質量意識、進取精神、QC工具運用技巧、改進意識得到加強。小組于2013年11月召開了小組會議，對活動前后的各方面的能力進行了評價和對比，效果如圖2所示。

圖2小組成員活動前后各方面的能力評價與對比

8結論及今后的工作方向

通過這次活動，我們運用QC理論和方法，解決了儲罐基礎灌注樁成孔一次合格率較低的問題，改善了施工質量，并提高了項目部站場施工的綜合能力。小組成員在QC活動過程中，掌握了利用實驗驗證的研究方法，提高了團隊工作的能力，加強了團隊凝聚力，為QC小組下一步積極應對站場施工領域出現的眾多難題增強了勇氣和信心。

根據項目部在儲罐基礎施工中遇到的問題，將下一次活動課題確定為“提高灌注樁混凝土澆筑質量”。

參考文獻:

［1］中國質量管理協會QC 小組基礎教材［M］.北京:中國社會科學出版社，2008

［2］中國質量協會質量管理小組基礎知識［M］.北京:中國計量出版社，2011

［3］佟明文灌注樁施工質量與事故預防［D］.北京:中國地質大學，2007