QC方法提高高速公路軟土地基CFG樁成樁合格率的實踐研究

中圖分類號：U416 文獻標志碼：A 文章編號：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

東營至青州高速公路是貫穿東營市南北并與濰坊青州市北部連接的交通大動脈，也是黃河三角洲高效生態經濟區和山東半島藍色經濟區兩大國家戰略經濟區彼此聯系的交通要道，是黃河三角洲高效生態經濟區和山東半島藍色經濟區兩大國家戰略經濟區通往北京、上海的大通道。

路線所經區域為魯北黃河沖積平原，通常又稱為黃泛平原，其地勢自南向北緩傾，由于黃河多次改道、決口泛濫而形成的沖積海積平原亞區。其中K12—K16公里處存在非連續性下伏軟弱層，主要為淤泥質黏土，呈現軟塑性狀，流動性一般，抗剪能力低；部分為砂質粉土，呈現散落性狀，流動性大，保水能力弱。上述地層天然地基不能滿足設計荷載需求，需進行CFG樁復合地基處理。設計方案為選用 0.4m 樁徑的CFG樁，樁長 5～12m 不等，項目樁基數量為4520根，采用長螺旋鉆機成孔壓灌注樁工藝，混凝土強度等級為 C25

1活動概況

1.1小組簡介及課題選擇

力行QC小組成立于2023年3月9日，主要負責巖土工程勘察、設計、咨詢及后期服務等相關技術工作。本次質量小組活動重點為通過對影響高速公路軟土地基CFG樁合格率的相關條件進行統計分析，找出關鍵改進項，開展具有針對性的改進措施并進行效果檢查，從而切實提高CFG樁的成樁率。小組主要簡介見表1。

1.2小組活動計劃

小組活動計劃見表2。

2 現狀調查

當前，項目已完成CFG樁基共計300根，其中不滿足設計要求的個數為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，小組將問題產生的原因進行分類總結，形成了現狀調查表，見表3。

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

3 目標設定

小組結合現狀調查及已完成的項目情況，發現當前高速公路軟土路基CFG成樁合格率僅為 91.3% ，低于同行業平均水平，施工水平可提升空間較大。為此，小組通過會議形式，同意在課題開展期間將高速公路軟土路基CFG成樁合格率目標值提高至 95% 以上。

4原因分析

QC小組通過現狀分析、項目調查、頭腦風暴等方法，從”人機料法環測\"6個方面對可能的原因進行統計分析34，如圖1所示。

5 要因確定

小組通過對圖中8個末端原因進行同意分析和綜合評估，制定了要因確認表，最終確定了影響CFG樁成樁合格率的3個主要原因： ① 噴漿頭堵塞； ② 混合料塌落度不滿足要求； ③ 拔管速度過快，見表4。

6制定對策

要因確定后，小組召開專題討論，針對主要原因逐個提出對策方案。同時結合生產中的實際情況，對每種對策方案從其可實施性、經濟性、預計有效性等角度展開分析，進行對策評估優化選擇，制定了要因對策實施計劃表，詳見表5。

7 對策實施

實施一：增加管道管口檢查周期頻次。受砼質量和人為操作的影響，噴漿頭的堵塞在作業過程中屬易發狀況，通過增加在施工過程中對管道管口的檢查頻率，可以有效降低灌漿的過程間斷，提升成樁質量。

實施二：施工期間時刻關注泵送壓力及流速，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直觀揭示，通過對其二者的實時監測，可以在第一時間發現噴漿頭的通暢與否，從而及時采取手段保證注漿過程的流暢性，提高灌樁質量。

實施三：每孔在灌樁之前都進行混合料坍落度試驗。經過對比試驗及查閱資料，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，對于商砼都進行坍落度試驗，滿足要求后再選用，合格率控制在 100% 。

實施四：增加測速裝置，嚴格控制拔管速度。該項目現場地層主要為細砂粉狀軟土層，為使得軟土層充分與混凝土料浸潤結合，減少縫隙量，從而在樁體周圍的形成硬化土層。通過查閱資料及相關技術規范，小組在施工時增設了測速裝置，并將灌漿提管速度控制在（2.5±0.3）m/min^[η] ，同時考慮對樁頂的保護，及時進行封頂及后期養護。

8效果檢查

8.1 目標檢查

為了驗證小組活動效果，小組從對策實施開始，標定200根CFG樁作為同向對比，經過統計，此次實施的200根CFG樁中，不滿足驗收要求的數量為6根，總體CFG樁成樁合格率為 （200-6）/200=97% ，達成目標，如圖2所示。

同時，對不合格的6根CFG樁進行原因分析，其樁體檢查結果統計表見表 6 通過分析可以揭示，樁體強度不足已經不再是主要癥結，說明小組制定的對策實施有效。

8.2 經濟效益

通過開展本次質量管理小組活動，有效地提高了工程施工質量，減少了工程返工情況的出現，節省了工程成本，據造價部門核準，小組活動后，有效減少不合格CFG樁數約260根，直接節約工程造價約50萬元

8.3 間接效益

小組活動的開展，使得項目工程的質量驗收得到了有效的保障，在當今質量先行的工程建設市場，工程質量無疑是企業的立命之本，本次小組活動所取得的成效，也使得我集團公司的品牌效益進一步加強。

9 制定鞏固措施

QC小組有效實現了設定的目標值，并在具體的實施過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，小組將本次活動過程行之有效的對策和相關措施納入到鞏固措施階段，在取得上級領導同意后，制定和下發了GMGC-ZYZD-2023-3《水泥粉煤灰碎石樁施工作業指導書》，在集團公司內部及同類工程上加以推廣應用。

同時，為了進一步驗證和鞏固小組活動成果，小組自2023年7月至今，在活動進行過程和活動后的幾個月時間內對后續的水泥粉煤灰碎石樁施工質量進行了連續性的質量跟蹤，確保QC小組活動成果穩定有效。

10 結束語

小組通過開展活動，掌握了水泥粉煤灰碎石樁成樁不合格的要點，確保了東營至青州高速公路工程復合地基段的CFG樁順利完工，并形成了一套系統的工作方法及施工指導，同時結合工程應用技術研究課題將改進后的工作方法作為以后同類項目的參考，完善成熟后可用于推廣。

通過本次QC活動，小組成員積極發現問題，分析問題，整個過程嚴格遵循PDCA流程，從發現問題、分析問題以及解決問題均按照客觀數據進行量化，做到有理有據。

本次小組活動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一樁體強度不足，同時原本的次要問題\"斷樁、漏樁\"上升為主要問題，小組后續將通過PDCA循環法，繼續妥善解決該癥結，繼續提升高速公路軟土地基CFG樁成樁合格率，并結合實際情況擴展應用到建筑以及其他領域項目中去。

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