浅谈PDCA循环在水泥搅拌桩施工质量管理中的应用

纪鹏飞　鲁言

【摘 要】本文介绍南京市浦口新城综合管廊水泥搅拌桩基础加固采用PDCA循环的施工质量管理，切实保证了水泥搅拌桩施工质量，达到了预期的目的。

【关键词】水泥搅拌桩；施工质量管理；PDCA循环

南京市浦口新城综合管廊工程位于浦口新城核心区，综合管廊覆盖范围约10km2。浦口区位于南京市西北部，长江下游北岸。综合管廊分布于沿江地区，为低平的沙洲、河谷平原。针对本项目的施工特点及地基土层分布特征，水泥搅拌桩地基加固工程运用了PDCA循环的施工质量管理模式，指导工程施工。

从某种意义上说，管理就是确定任务目标，并按照PDCA循环原理来实现预期目标。每一循环都围绕着实现预期的目标，进行计划、实施、检查和处置活动，随着对存在问题的解决和改进，在一次一次的滚动循环中逐步上升，不断增强质量能力，提高质量水平。每一个循环的四大职能活动相互联系，共同构成了质量管理的系统过程。

1.P-计划（Plan）

质量管理的计划职能，包括确定或明确质量目标和制定实现质量目标的行动方案两方面。

1.1地基土层分布及特征

勘测揭示土层自上而下分述如下：

1层：素填土，松软。以黏性土为主，局部含有淤泥质素填土，结构松散、非均质。场地普遍分布，层厚0.5～2.0m。

2-1层：黏土，可塑。局部软塑，底部夹粉土。无摇振反应，有光泽，干强度中等，韧性中等。局部缺失，层厚0.5～3.0m。

2-2层：淤泥质粉质黏土，流塑。无摇振反应，有光泽，干强度中等，韧性中等。普遍分布，层厚3.0～20.4m。

2-3层：淤泥质粉质粘土夹粉土，流塑～软塑。具水平层理，粉土呈很湿、稍密，单层厚度0.2～10cm，占10%～20%。中低干强度，中低韧性。局部缺失，层厚1.7～10.45m。

2-4层：粉砂夹粉土，中密。饱和，含少量云母碎石，粉土呈很湿，稍密～中密状。普遍分布，层厚1.35～9.45m。

3-1层：粉细砂，密实。饱和，成分由石英和硅质岩组成。层厚5～6m。

1.2水泥搅拌桩施工质量目标及施工方案

本管廊基础主要处在软弱土层2-2淤泥质粉质粘土层中。为了增强地基承载力，防止管廊下沉，管廊地基采用桩径D=500mm的深层搅拌桩处理形成复合地基形式，管廊底板下，沿其两边平行布置连续咬合水泥搅拌桩，搭接长度100mm，中部按1200mm×1500mm（横向×纵向）间隔方形布置。

本管廊水泥搅拌桩采用湿法施工，两喷四搅工艺。采用42.5的普通硅酸盐水泥，水泥掺量为15%，水灰比为0.5。室内水泥土±90天龄期立方体无侧限抗压强度不小于1.2MPa。

1.3水泥搅拌桩施工工艺流程

工艺流程：测量放样→钻机就位→钻机检验调试→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻喷浆至管廊基底以上50cm→重复搅拌下钻至设计深度→反循环提钻喷浆至管廊基底以上50cm→成桩结束→施工下一根桩。

2.D-实施（Do）

实施职能就是具体操作，实现计划中的内容。在水泥搅拌桩质量活动的实施过程中，通过施工前和施工过程中的质量控制，严格按照计划的行动方案，把质量管理计划落实到具体的资源配置和作业技术活动中去。

2.1施工前准备工作的质量控制

2.1.1施工准备及场地平整

（1）供电设施配备齐全。没有外接电源的，配备柴油发电机。

（2）查明施工范围内的障碍物。地下有无大块石及管线等，空中有无高压电线等。所有障碍物提前清除或设立明显标志避开，确保施工安全。

（3）场地平整。清除搅拌桩施工场地内地上、地下一切障碍（包括路基填料、大块石、树根等）。

2.1.2施工放样

首先准确地放出施工段落的起始桩位及边线，然后用钢尺量测桩距并用竹签标示桩位。

2.1.3原材料的质量控制

（1）水泥质量控制是关键，所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前，必须抽样做安定性试验、胶砂强度等指标，合格后方可进场使用。

1）水泥要选择信誉好、质量稳定的大型水泥生产厂家，以保证水泥的质量、数量满足施工要求。

2）对现场新进水泥，项目经理部、监理单位按规定的试验频率及时进行见证取样送检，合格后方可使用，对于不合格的水泥坚决清除出场。

3）对水泥进出场的各种单据，如水泥运输三联单等，须及时整理、归档保存，以备检查。

（2）施工用水为自然水源，通过做水质分析，检验合格后使用。

2.1.4桩机安装就位

水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能。桩机安装完毕后，应进行全面的检查调整。主要有以下五点：

（1）钻头直径及钻杆长度是否满足要求。

（2）输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞。

（3）水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作。

（4）发电机或外接电源是否和桩机电路接通。

（5）调整桩机机身的垂直度。

2.2 施工过程中的质量控制

2.2.1工艺性试桩

工程位置大面积施工前，通过进行水泥搅拌桩成桩试验，汇总试桩结果得到下列要求及相关技术参数：

（1）满足设计水泥用量的各种技术参数，如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。

（2）确定搅拌均匀的必要步骤及程序。

（3）了解下钻和提升的阻力以及地质变化情况，采取合理的技术措施。

2.2.2制浆质量的控制

按设计给定的水灰比在制浆罐中进行拌制，备好的浆液应不停地搅拌，使其均匀稳定。

2.2.3浆液泵送质量的控制

泵送浆液过程中，要保持足够和稳定的泵送压力，供浆连续。

2.2.4桩长的控制

采用钻杆标线控制法即施工之前丈量钻杆长度，在钻杆上分段标明桩长控制的明显标志，以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度，确保设计桩长。

2.2.5单桩水泥用量的控制

（1）控制好水灰比。按单桩长和设计提供的每米水泥用量计算出单桩水泥用量，严格按设计给出的水灰比进行制浆，不得随意调整水灰比。

（2）控制好输浆泵。泵必须有足够的压力和持久稳定的输浆能力，输浆量必须与桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度相匹配。

（3）控制好桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度。

（4）为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆。

2.2.6桩机操作的控制

（1）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过吊锤与钻杆前、后、左、右距离相等来控制桩机的垂直度。

（2）水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。

（3）为保证水泥搅拌桩质量，提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，提升至桩顶部位停留时间为30秒，进行磨桩头。

3.C-检查（Check）

指对计划实施过程进行各种检查，各类检查包含两大方面：一是通过施工过程中质量控制看是否严格执行了计划的行动方案；二是通过成桩后的质量检测控制来检查计划执行的结果，即成桩质量是否达到标准的要求，对此进行确认和评价。方案的执行检查已在实施中介绍，下面主要介绍成桩后的质量检查。

3.1检测方法

（1）水泥搅拌桩桩体施工质量采用桩体钻孔取芯方法进行检测。

（2）对现场钻孔全断面取芯的水泥土样进行描述，并判断其均匀性。

（3）通过标准贯入试验判断桩身强度及桩体连续性，同时观察记录标贯器中水泥土搅拌的均匀程度、成桩状态以及端承条件。

（4）对采取的原状芯样按照《江苏省高速公路水泥搅拌桩检测工作实施细则》要求进行室内无侧限抗压强度试验。

3.2评分标准

按照江苏省高速公路建设指挥部苏高技（2003）147号文《江苏省高速公路水泥搅拌桩检测工作实施细则》，桩身以5米为界，划分为上、下部分分别计分。根据现场描述、标准贯入击数、室内无侧限抗压强度值，按《细则》中计分规则对每层的各个指标分别计分。

3.3计分方法

（1）计算各层得分时，标贯击数按70%计，无侧限抗压强度按15%计，硬度或状态描述按15%计。

（2）当各层缺抗压强度的检测数据时，则不计该检测项目，按标贯击数占80%，硬度或状态描述占20%计算该层分数。

（3）根据各层得分，采用层厚加权平均分分别得出上、下部得分。

（4）上、下部得分的平均值为该桩综合得分。

3.4总体评价

（1）上部应达到75分以上，下部应达到60分以上，否则判为不合格桩。

（2）检测桩根据综合得分按以下标准分为四级：100-90分为优，89-80分为良，79-67.5分为合格，﹤67.5分为不合格。

4.A-处理（Action）

对总结检查的结果进行处理，成功的经验加以肯定并适当推广、标准化，失败的教训加以总结，未解决的问题放到下一个PDCA循环里。

根据施工现场情况调查和桩基检测，发现水泥土搅拌桩存在渗灰不均匀、不连续、水泥浆计量不准确、桩身倾斜度难控制等影响桩身质量的问题。通过PDCA循环原理来控制水泥搅拌桩的施工质量，随着对存在问题的解决和改进，水泥土搅拌桩施工质量的优良率从前期的50%提高到现在的91%，合格率达到100%，实现了创优的目标。

5.结束语

通过对PDCA循环原理来控制水泥搅拌桩的施工质量的经验总结，为以后水泥搅拌桩的施工质量管理积累了宝贵经验。对于质量检查所发现的问题，及时进行原因分析，采取必要的措施，予以纠正，使工程质量形成过程处于受控状态，并为今后类似工程的施工质量控制提供参考。 [科]

【参考文献】

[1]建设工程施工管理.中国建筑工业出版社，2013.

[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202—2002.

[3]南京浦口新城胜利路工程.工程地质勘测报告.（勘察编号2011761），江苏省地质工程勘测院，2011，11.

[4]建筑地基处理技术规范.JGJ79-2002.