提高旋挖钻机的嵌岩施工效率(武汉地质勘察基础工程有限

LOGO提高旋挖钻机的嵌岩施工效率武汉地质勘察基础工程有限公司钻进QC小组武汉地质勘察基础工程有限公司一、QC小组简介表1-1钻进QC小组主要情况一览表制表人：曾纪文时间：2011年10月6日小组名称武汉地质勘察基础工程有限公司钻进QC小组成立日期2010年6月28日课题名称提高旋挖钻机的嵌岩施工效率小组类型现场型活动时间2011年10月7日~2011年12月30日活动次数16次序号姓名性别年龄文化程度所学专业技术职称小组分工1易万元男40硕士钻探工程高级工程师组长:全面负责2钟明男40硕士钻探工程高级工程师副组长:技术指导3戴小岳男45本科钻探工程高级工程师副组长:项目主管4曾纪文男34硕士勘察工程工程师组员:现场负责5易智宏男37硕士勘察工程工程师组员:现场负责6申长涛男42本科岩土工程工程师组员:施工管理7曾维楚男26本科岩土工程助理工程师组员:资料分析8龚艳霞女28硕士岩土工程助理工程师组员:现场检查、监督9李佳男28本科机械工程工程师组员:设备机具维修10郑亮男26本科岩土工程助理工程师组员:报告编写与成果发布武汉地质勘察基础工程有限公司二、工程概况徐东村还建小区H1地块由1#~9#楼组成，下部结构基础采用钻孔灌注桩，我单位承担该项目所有钻孔灌注桩施工任务，该项目要求工期为60天，工期紧，工作量大。该项目合同金额4500万元，钻孔灌注桩共计1145根，桩径均为0.8m，平均孔深为60.0m，入持力层（6-2）中风化砂砾岩深度为2.0m。武汉地质勘察基础工程有限公司※名词解释：1、钻孔灌注桩：灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而形成的桩。2、旋挖钻机：旋挖钻机是一种适合建筑基础工程中成孔作业的施工机械。主要施工方法为履带行走，伸缩式钻杆配合钻具，旋转钻入取土，进而成孔。主要适于砂土、粘性土、粉质土等土层及风化岩层的施工，在灌注桩、连续墙、基础加固等多种地基基础施工中得到广泛应用。3、嵌岩：嵌岩是指钻孔灌注桩桩身嵌入岩层（岩石）之中一定长度，桩底受力。名词解释武汉地质勘察基础工程有限公司三、QC小组活动计划表小组成员按照QC小组活动程序，制定了小组活动计划，确保每天都对活动进行监督，每周有1次讨论活动，共开展不少于15次。同时对质量教育、活动要点、进度计划、成员分工、责任人等均提出了明确的要求，并制定了详细的活动程序计划表（表3-1）。表3-1QC小组活动程序计划表制表人：易智宏时间：2011年10月6日武汉地质勘察基础工程有限公司四、选择课题根据项目施工组织设计要求：每台旋挖钻机平均成孔时间≤8.0h，以确保该项目按期完工。QC小组对该项目21根试桩的施工记录进行分析和统计可以发现，单桩平均成孔时间为9.0h，其中嵌岩施工时间占成孔时间的44.44%，但嵌岩施工效率仅为0.50m/h。表4-1前期旋挖钻机成孔效率统计表制表人：曾维楚时间：2011年10月7日为确保该项目按时间保质量完成，QC小组选定活动课题为：提高旋挖钻机的嵌岩施工效率。武汉地质勘察基础工程有限公司五、现状调查根据现场实际情况，我们QC小组成员对前期21根试桩的施工记录进行统计，将影响旋挖钻机嵌岩施工效率的频数统计如表5-1。表5-1影响期旋挖钻机嵌岩施工效率因素频数统计表制表人：曾维楚时间：2011年10月9日通过统计表和排列图（图5-1）分析，造成旋挖钻机嵌岩施工效率低下的主要症结是：破碎岩层的时间过长。武汉地质勘察基础工程有限公司QC小组分析：如果将破碎岩层时间减少1个小时，就能将嵌岩施工效率提升至0.67m/h，就能满足单桩成孔时间(1.0+4.0+2/0.67)h≤8h的要求，进而确保该项目按期完成。考虑到其他因素也可能影响嵌岩施工效率，我们QC小组将目标值定为：将旋挖钻机嵌岩施工效率提升至0.70m/h。小组成员全部为多年从事基坑及桩基础施工的技术型成员，在旋挖钻机嵌岩施工中积累了丰富的经验，能结合工程实践开展活动。同时公司拥有多台大功率旋挖钻机，并有获得全国地勘钻探职业大赛银牌及铜牌的旋挖钻机操作手，QC小组也将借鉴国内外相关的钻机嵌岩施工经验。因此，本次活动目标可行。六、活动目标及依据分析武汉地质勘察基础工程有限公司七、原因分析针对存在的问题，我们召开全体小组成员会议，大家集思广益，采用因果分析法，全面、认真的找到影响旋挖钻机的嵌岩施工效率原因，详见以下因果分析图：图7-1旋挖钻机嵌岩施工效率低下原因分析图制图人：曾维楚时间：2011年10月9日武汉地质勘察基础工程有限公司八、要因确认序号末端原因确认方法确认标准负责人计划完成日期1工人岗前培训不够检查技术交底及培训记录技术交底率达到100%，培训考试合格钟明2011年10月15日2材料供应不及时查看材料进出台账并现场检查完成材料供应时间≤0.5h曾纪文2011年10月16日3钻机缺乏保养查看机械设备维修保养记录表维修保养到位率100%戴小岳2011年10月15日4旋挖钻机选用不当检查设备说明书及发动机铭牌动力头扭矩≥220kN/m李佳2011年10月15日5交叉作业影响现场检查交叉作业次数≤1次/天申长涛2011年10月18日6地层条件复杂现场检查取出岩样与勘察资料相符易智宏2011年10月18日7钻杆选择不合适现场检查结合计算分析钻杆竖向加压力超过180kN曾维楚2011年10月17日8嵌岩钻进方法不当查看施工记录并到现场检查破碎岩层的时间≤2.86h曾维楚2011年10月19日为了找出哪些是真正影响旋挖钻机嵌岩施工效率低下的主要原因，小组制订了要因确认计划，见表8-1，并按计划进行确认。表8-1要因确认计划表制表人：易万元制表时间：2011年10月14日武汉地质勘察基础工程有限公司末端因素一：工人岗前培训不够确认情况：技术交底率达到100%，培训考试合格，工人岗前培训不够为非要因。旋挖钻机操作手均为第一届全国地勘钻探大赛银牌及铜牌的获奖选手武汉地质勘察基础工程有限公司末端因素二：材料供应不及时确认情况：经查看台账，材料供应时间≤0.5h，材料供应不及时为非要因。QC小组在进行台账查看武汉地质勘察基础工程有限公司末端因素三：钻机缺乏保养确认情况：通过检查，现场施工机械维修保养到位率100%。，钻机缺乏保养为非要因。旋挖钻机均为近2年内新购置武汉地质勘察基础工程有限公司末端因素四：旋挖钻机选用不当确认情况：现场所有旋挖钻机动力扭矩均达到220kN/m，旋挖钻机选用不当为非要因。衡量旋挖钻机主要看动力头扭矩武汉地质勘察基础工程有限公司末端因素五：交叉作业影响确认情况：交叉作业次数少于1次/天，交叉作业影响为非要因。现场交叉作业施工武汉地质勘察基础工程有限公司末端因素六：地层条件复杂确认情况：取出岩样与勘察资料相符，地层条件复杂为非要因。旋挖钻机倒出岩样武汉地质勘察基础工程有限公司末端因素七：钻杆选择不合适确认情况：旋挖钻机摩阻式钻杆的竖向加压力均不足180kN，钻杆选择不合适为要因。武汉地质勘察基础工程有限公司末端因素八：嵌岩钻进方法不当确认情况：破碎岩层的时间过长，超过2.86h，嵌岩钻进方法不当为要因。双底板截齿筒式钻头武汉地质勘察基础工程有限公司九、制定对策序号要因提出对策对策分析比较对策确定对策1钻杆选择不合适更换机锁式钻杆机锁式钻杆加压效果良好，操作较复杂，速度较快，改装费用约5万元对策一比对策二更能保证加压效果，且能满足施工进度要求选用采用重力式钻杆通过增加钻杆自重加压，效果一般，操作简单，但工时较长，改装费用约3万元不选用2嵌岩钻进方法不当采用短螺旋钻头破碎岩石短螺旋钻头费用约2万元，但岩层破碎后呈零散状态，较难从孔底取出，耗时较长对策二比对策一更能保证施工质量，且能满足施工进度要求不选用采用环状截齿筒式钻头破碎岩石环状截齿筒式钻头费用约2万元，岩层破碎后依然是整体，容易取出，速度较快选用表9-1对策评价选择表制表人：郑亮制表时间：2011年10月20日要因确定后，针对要因并根据各自掌握的知识、经验以及有关信息，小组成员从各个角度提出各种对策方案，相互补充完善；同时对提出的对策方案进行逐项分析、比较、确定，制定对策评价表：武汉地质勘察基础工程有限公司对策表序号主要原因对策目标措施地点完成日期责任人监督人1钻杆选择不合适更换机锁式钻杆钻杆加压力超过180kN1、配置固定点式机锁钻杆2、对钻机操作手进行机锁式钻杆的操作培训并进行考核现场2011年12月9日申长涛李佳龚艳霞钟明2嵌岩钻进方法不当采用环状截齿筒式钻头破碎岩石缩短破碎岩层的时间至3.0h1、采用改装后的钻具进行嵌岩施工2、与施工班组进行筒式钻头直接嵌岩钻进的技术交流现场2011年12月16日曾纪文易智宏曾维楚戴小岳表9-2对策表制表人：郑亮制表时间：2011年10月21日据对策评价的结果，QC小组遵循5W1H原则，制定以下对策表：武汉地质勘察基础工程有限公司十、对策实施根据指定的对策，小组成员与项目部管理人员、各施工班组对照目标逐一展开实施。武汉地质勘察基础工程有限公司对策实施一:更换机锁式钻杆根据对策表的措施，我们将摩阻钻杆更换为机锁式钻杆，通过10月22日的现场检查，现场旋挖钻机均未配备机锁式钻杆。根据设计图，小组将摩阻钻杆送至车间加工，在摩阻钻杆上增加高强耐磨的钢带（锁点），来达到改装机锁钻杆的效果。同时，QC小组请来专家对旋挖钻机的操作手们进行机锁式钻杆的操作培训并进行考核。改装机锁式钻杆示意图专家对操作手进行机锁式钻杆的使用教学武汉地质勘察基础工程有限公司效果验证一更换机锁式钻杆后，在C40混凝土铺设的400mm厚路面上，旋挖钻机通过油缸加压，采用普通筒式钻头，在两分钟不到的时间内就将混凝土路面钻穿。通过荷载试验，旋挖钻机采用机锁式钻杆的加压力也均达到了200kN以上。通过荷载试验的机锁式钻杆更换钻杆后旋挖钻机迅速钻穿400mm厚砼路面武汉地质勘察基础工程有限公司对策实施二根据对策表的措施，QC小组订购了环状截齿筒式钻头并在其基础上进行了必要的改装，同时也配备了硬质合金钻齿。QC小组成员与旋挖钻机操作手通过理论分析结合实践的方式进行了讨论，确定了破碎岩石的操作方法。以往采用短螺旋钻头是将整个孔内的岩石破碎成散状，然后采用普通带底板的筒钻将碎石取出，而环状截齿筒式钻头则是将整个岩石嵌入钻筒中取出，省时省力。环状截齿筒式钻头实物图环状截齿筒式钻头示意图武汉地质勘察基础工程有限公司效果验证二更换并改装钻头后，在4-136#桩的嵌岩施工中，采用环状截齿筒式钻头的旋挖钻机成功取出了大块的岩石。在7-125#桩的施工中，旋挖钻机采用环状截齿筒式钻头完成2.0m的嵌岩施工仅用了2小时20分钟。4-136#桩嵌岩施工中取出的岩样7-125#桩岩石正从钻具中取出武汉地质勘察基础工程有限公司十一、效果检查2011年12月9日QC小组队实施对策阶段（2011年10月21日~2011年12月2日）已完成的678根钻孔灌注桩的嵌岩施工效率进行了全面统计，并绘制QC活动前后及目标值对比图。从统计表及柱状图可以看出：活动后旋挖钻机嵌岩施工耗时所占比例降至35.48%，嵌岩施工的效率由活动前的0.50m/h提高至0.73m/h，并且高于QC活动的目标值0.70m/h。表11-1旋挖钻机成孔效率统计表制表人：曾维楚制表时间：2011年12月9日图11-1QC活动前后及目标值对比图制图人：曾维楚制图时间：2011年12月9日武汉地质勘察基础工程有限公司经济效益小组活动后每桩节约时间为9h-（1h+4h+2.75h）=1.25h，共为项目节约工期1145桩×1.25h/桩÷5（5台旋挖钻机同时施工）=286.25h，折换为12天。QC小组为项目部节约的支出约39.6万元。1、节约项目部人员工资：30人×100元/天×12天=36000元，折合3.6万元；2、节约设备使用费：0.7万元/台班×1.5台班/天×12天×5（5台旋挖钻机同时施工）=63万元；3、节约吊车等大型设备租赁费：0.5万元/台班×1.0台班/天×12天×5（配合5台旋挖钻机施工）=30