提高旋挖鉆機施工效率的方法

1、提高旋挖鉆機施工效率的方法一、QC小組簡介表1-1 鉆進QC小組主要情況一覽表制表人：曾紀文 時間：2011年10月6日小組名稱武漢地質勘察基礎工程有限公司鉆進QC小組成立日期2010年6月28日課題名稱提高旋挖鉆機的嵌巖施工效率小組類型現場型活動時間2011年10月7日2011年12月30日活動次數16次序號姓名性別年齡文化程度所學專業(yè)技術職稱小組分工1易萬元男40碩士鉆探工程高級工程師組長:全面負責2鐘明男40碩士鉆探工程高級工程師副組長:技術指導3戴小岳男45本科鉆探工程高級工程師副組長:項目主管4曾紀文男34碩士勘察工程工程師組員:現場負責5易智宏男37碩士勘察工程工程師組員:現場負責

2、6申長濤男42本科巖土工程工程師組員:施工管理7曾維楚男26本科巖土工程助理工程師組員:資料分析8龔艷霞女28碩士巖土工程助理工程師組員:現場檢查、監(jiān)督9李佳男28本科機械工程工程師組員:設備機具維修10鄭亮男26本科巖土工程助理工程師組員:報告編寫與成果發(fā)布武漢地質勘察基礎工程有限公司二、工程概況 徐東村還建小區(qū)H1地塊由1#9#樓組成，下部結構基礎采用鉆孔灌注樁，我單位承擔該項目所有鉆孔灌注樁施工任務，該項目要求工期為60天，工期緊，工作量大。該項目合同金額4500萬元，鉆孔灌注樁共計1145根，樁徑均為0.8m，平均孔深為60.0m，入持力層（6-2）中風化砂礫巖深度為2.0m。武漢地質

3、勘察基礎工程有限公司 名詞解釋：1、鉆孔灌注樁：灌注樁是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而形成的樁。2、旋挖鉆機：旋挖鉆機是一種適合建筑基礎工程中成孔作業(yè)的施工機械。主要施工方法為履帶行走，伸縮式鉆桿配合鉆具，旋轉鉆入取土，進而成孔。主要適于砂土、粘性土、粉質土等土層及風化巖層的施工，在灌注樁、連續(xù)墻、基礎加固等多種地基基礎施工中得到廣泛應用。3、嵌巖：嵌巖是指鉆孔灌注樁樁身嵌入巖層（巖石）之中一定長度，樁底受力。名詞解釋武漢地質勘察基礎工程有限公司三、QC小組活動計劃表 小組成員按照QC小組活動程序，制定了小組活動計劃，確保

4、每天都對活動進行監(jiān)督，每周有1次討論活動，共開展不少于15次。同時對質量教育、活動要點、進度計劃、成員分工、責任人等均提出了明確的要求，并制定了詳細的活動程序計劃表（表3-1）。表3-1 QC小組活動程序計劃表制表人：易智宏 時間：2011年10月6日武漢地質勘察基礎工程有限公司四、選擇課題 根據項目施工組織設計要求：每臺旋挖鉆機平均成孔時間8.0h，以確保該項目按期完工。 QC小組對該項目21根試樁的施工記錄進行分析和統(tǒng)計可以發(fā)現，單樁平均成孔時間為9.0h，其中嵌巖施工時間占成孔時間的44.44%，但嵌巖施工效率僅為0.50m/h。表4-1 前期旋挖鉆機成孔效率統(tǒng)計表制表人：曾維楚 時間：

5、2011年10月7日 為確保該項目按時間保質量完成，QC小組選定活動課題為：提高旋挖鉆機的嵌巖施工效率。武漢地質勘察基礎工程有限公司五、現狀調查 根據現場實際情況，我們QC小組成員對前期21根試樁的施工記錄進行統(tǒng)計，將影響旋挖鉆機嵌巖施工效率的頻數統(tǒng)計如表5-1。表5-1 影響期旋挖鉆機嵌巖施工效率因素頻數統(tǒng)計表制表人：曾維楚 時間：2011年10月9日 通過統(tǒng)計表和排列圖（圖5-1）分析，造成旋挖鉆機嵌巖施工效率低下的主要癥結是：破碎巖層的時間過長。武漢地質勘察基礎工程有限公司 QC小組分析：如果將破碎巖層時間減少1個小時，就能將嵌巖施工效率提升至0.67m/h，就能滿足單樁成孔時間(1.0

6、+4.0+2/0.67)h8h的要求，進而確保該項目按期完成。 考慮到其他因素也可能影響嵌巖施工效率，我們QC小組將目標值定為：將旋挖鉆機嵌巖施工效率提升至0.70m/h。 小組成員全部為多年從事基坑及樁基礎施工的技術型成員，在旋挖鉆機嵌巖施工中積累了豐富的經驗，能結合工程實踐開展活動。同時公司擁有多臺大功率旋挖鉆機，并有獲得全國地勘鉆探職業(yè)大賽銀牌及銅牌的旋挖鉆機操作手，QC小組也將借鑒國內外相關的鉆機嵌巖施工經驗。 因此，本次活動目標可行。六、活動目標及依據分析武漢地質勘察基礎工程有限公司七、原因分析 針對存在的問題，我們召開全體小組成員會議，大家集思廣益，采用因果分析法，全面、認真的找到

7、影響旋挖鉆機的嵌巖施工效率原因，詳見以下因果分析圖：圖7-1 旋挖鉆機嵌巖施工效率低下原因分析圖制圖人：曾維楚 時間：2011年10月9日武漢地質勘察基礎工程有限公司八、要因確認序號末端原因確認方法確認標準負責人計劃完成日期1工人崗前培訓不夠檢查技術交底及培訓記錄技術交底率達到100%，培訓考試合格鐘 明2011年10月15日2材料供應不及時查看材料進出臺賬并現場檢查完成材料供應時間0.5h曾紀文2011年10月16日3鉆機缺乏保養(yǎng)查看機械設備維修保養(yǎng)記錄表維修保養(yǎng)到位率100%戴小岳2011年10月15日4旋挖鉆機選用不當檢查設備說明書及發(fā)動機銘牌動力頭扭矩220kN/m李 佳2011年10

8、月15日5交叉作業(yè)影響現場檢查交叉作業(yè)次數1次/天申長濤2011年10月18日6地層條件復雜現場檢查取出巖樣與勘察資料相符易智宏2011年10月18日7鉆桿選擇不合適現場檢查結合計算分析鉆桿豎向加壓力超過180kN曾維楚2011年10月17日8嵌巖鉆進方法不當查看施工記錄并到現場檢查破碎巖層的時間2.86h曾維楚2011年10月19日 為了找出哪些是真正影響旋挖鉆機嵌巖施工效率低下的主要原因，小組制訂了要因確認計劃，見表8-1，并按計劃進行確認。表8-1 要因確認計劃表制表人：易萬元 制表時間：2011年10月14日武漢地質勘察基礎工程有限公司末端因素一：工人崗前培訓不夠確認情況：技術交底率達

9、到100%，培訓考試合格，工人崗前培訓不夠為非要因。旋挖鉆機操作手均為第一屆全國地勘鉆探大賽銀牌及銅牌的獲獎選手武漢地質勘察基礎工程有限公司末端因素二：材料供應不及時確認情況：經查看臺賬，材料供應時間0.5h，材料供應不及時為非要因。QC小組在進行臺賬查看武漢地質勘察基礎工程有限公司末端因素三：鉆機缺乏保養(yǎng)確認情況：通過檢查，現場施工機械維修保養(yǎng)到位率100%。，鉆機缺乏保養(yǎng)為非要因。旋挖鉆機均為近2年內新購置武漢地質勘察基礎工程有限公司末端因素四：旋挖鉆機選用不當確認情況：現場所有旋挖鉆機動力扭矩均達到220kN/m，旋挖鉆機選用不當為非要因。衡量旋挖鉆機主要看動力頭扭矩武漢地質勘察基礎工程

10、有限公司末端因素五：交叉作業(yè)影響確認情況：交叉作業(yè)次數少于1次/天，交叉作業(yè)影響為非要因。現場交叉作業(yè)施工武漢地質勘察基礎工程有限公司末端因素六：地層條件復雜確認情況：取出巖樣與勘察資料相符，地層條件復雜為非要因。旋挖鉆機倒出巖樣武漢地質勘察基礎工程有限公司末端因素七：鉆桿選擇不合適確認情況：旋挖鉆機摩阻式鉆桿的豎向加壓力均不足180kN，鉆桿選擇不合適為要因。武漢地質勘察基礎工程有限公司末端因素八：嵌巖鉆進方法不當確認情況：破碎巖層的時間過長，超過2.86h，嵌巖鉆進方法不當為要因。雙底板截齒筒式鉆頭武漢地質勘察基礎工程有限公司九、制定對策序號要因提出對策對策分析比較對策確定對策1鉆桿選擇不

11、合適更換機鎖式鉆桿機鎖式鉆桿加壓效果良好，操作較復雜，速度較快，改裝費用約5萬元對策一比對策二更能保證加壓效果，且能滿足施工進度要求選用采用重力式鉆桿通過增加鉆桿自重加壓，效果一般，操作簡單，但工時較長，改裝費用約3萬元不選用2嵌巖鉆進方法不當采用短螺旋鉆頭破碎巖石短螺旋鉆頭費用約2萬元，但巖層破碎后呈零散狀態(tài)，較難從孔底取出，耗時較長對策二比對策一更能保證施工質量，且能滿足施工進度要求不選用采用環(huán)狀截齒筒式鉆頭破碎巖石環(huán)狀截齒筒式鉆頭費用約2萬元，巖層破碎后依然是整體，容易取出，速度較快選用表9-1 對策評價選擇表制表人：鄭亮 制表時間：2011年10月20日 要因確定后，針對要因并根據各自

12、掌握的知識、經驗以及有關信息，小組成員從各個角度提出各種對策方案，相互補充完善；同時對提出的對策方案進行逐項分析、比較、確定，制定對策評價表：武漢地質勘察基礎工程有限公司對策表序號主要原因對策目標措施地點完成日期責任人監(jiān)督人1鉆桿選擇不合適更換機鎖式鉆桿鉆桿加壓力超過180kN1、配置固定點式機鎖鉆桿2、對鉆機操作手進行機鎖式鉆桿的操作培訓并進行考核現場2011年12月9日申長濤李 佳龔艷霞鐘 明2嵌巖鉆進方法不當采用環(huán)狀截齒筒式鉆頭破碎巖石縮短破碎巖層的時間至3.0h1、采用改裝后的鉆具進行嵌巖施工2、與施工班組進行筒式鉆頭直接嵌巖鉆進的技術交流現場2011年12月16日曾紀文易智宏曾維楚戴

13、小岳表9-2 對策表制表人：鄭亮 制表時間：2011年10月21日 據對策評價的結果，QC小組遵循5W1H原則，制定以下對策表：武漢地質勘察基礎工程有限公司十、對策實施 根據指定的對策，小組成員與項目部管理人員、各施工班組對照目標逐一展開實施。武漢地質勘察基礎工程有限公司對策實施一:更換機鎖式鉆桿 根據對策表的措施，我們將摩阻鉆桿更換為機鎖式鉆桿，通過10月22日的現場檢查，現場旋挖鉆機均未配備機鎖式鉆桿。根據設計圖，小組將摩阻鉆桿送至車間加工，在摩阻鉆桿上增加高強耐磨的鋼帶（鎖點），來達到改裝機鎖鉆桿的效果。 同時，QC小組請來專家對旋挖鉆機的操作手們進行機鎖式鉆桿的操作培訓并進行考核。改裝

14、機鎖式鉆桿示意圖專家對操作手進行機鎖式鉆桿的使用教學武漢地質勘察基礎工程有限公司效果驗證一 更換機鎖式鉆桿后，在C40混凝土鋪設的400mm厚路面上，旋挖鉆機通過油缸加壓，采用普通筒式鉆頭，在兩分鐘不到的時間內就將混凝土路面鉆穿。通過荷載試驗，旋挖鉆機采用機鎖式鉆桿的加壓力也均達到了200kN以上。通過荷載試驗的機鎖式鉆桿更換鉆桿后旋挖鉆機迅速鉆穿400mm厚砼路面武漢地質勘察基礎工程有限公司對策實施二 根據對策表的措施，QC小組訂購了環(huán)狀截齒筒式鉆頭并在其基礎上進行了必要的改裝，同時也配備了硬質合金鉆齒。 QC小組成員與旋挖鉆機操作手通過理論分析結合實踐的方式進行了討論，確定了破碎巖石的操作

15、方法。以往采用短螺旋鉆頭是將整個孔內的巖石破碎成散狀，然后采用普通帶底板的筒鉆將碎石取出，而環(huán)狀截齒筒式鉆頭則是將整個巖石嵌入鉆筒中取出，省時省力。環(huán)狀截齒筒式鉆頭實物圖環(huán)狀截齒筒式鉆頭示意圖武漢地質勘察基礎工程有限公司效果驗證二 更換并改裝鉆頭后，在4-136#樁的嵌巖施工中，采用環(huán)狀截齒筒式鉆頭的旋挖鉆機成功取出了大塊的巖石。在7-125#樁的施工中，旋挖鉆機采用環(huán)狀截齒筒式鉆頭完成2.0m的嵌巖施工僅用了2小時20分鐘。4-136#樁嵌巖施工中取出的巖樣7-125#樁巖石正從鉆具中取出武漢地質勘察基礎工程有限公司十一、效果檢查 2011年12月9日QC小組隊實施對策階段（2011年10月

16、21日2011年12月2日）已完成的678根鉆孔灌注樁的嵌巖施工效率進行了全面統(tǒng)計，并繪制QC活動前后及目標值對比圖。 從統(tǒng)計表及柱狀圖可以看出：活動后旋挖鉆機嵌巖施工耗時所占比例降至35.48%，嵌巖施工的效率由活動前的0.50m/h提高至0.73m/h，并且高于QC活動的目標值0.70m/h。表11-1 旋挖鉆機成孔效率統(tǒng)計表制表人：曾維楚 制表時間：2011年12月9日圖11-1 QC活動前后及目標值對比圖制圖人：曾維楚 制圖時間：2011年12月9日武漢地質勘察基礎工程有限公司經濟效益 小組活動后每樁節(jié)約時間為9 h-（1 h+4 h+2.75 h）=1.25h，共為項目節(jié)約工期114

17、5樁1.25h/樁5（5臺旋挖鉆機同時施工）=286.25h，折換為12天。QC小組為項目部節(jié)約的支出約39.6萬元。1、節(jié)約項目部人員工資：30人100元/天12天=36000元，折合3.6萬元；2、節(jié)約設備使用費：0.7萬元/臺班1.5臺班/天12天5（5臺旋挖鉆機同時施工）=63萬元；3、節(jié)約吊車等大型設備租賃費：0.5萬元/臺班1.0臺班/天12天5（配合5臺旋挖鉆機施工）=30萬元；4、支出鉆桿及鉆具改裝費用：（5萬元+2萬元）5（5臺旋挖鉆機）=35萬元； 5、支出運雜費等：22萬元合計節(jié)約：3.6萬元 + 63萬元 + 30萬元 -（35+22）萬元 = 39.6萬元武漢地質勘察

18、基礎工程有限公司社會效益 通過本次QC活動，提高了旋挖鉆機的嵌巖施工效率，大大減少了徐東村還建小區(qū)樁基工程施工工期的壓力；同時也積累了豐富的旋挖鉆機嵌巖施工經驗，受到了集團公司及湖北省地礦局的好評。2011年12月14日湖北省地礦局質量監(jiān)督處領導到現場檢查旋挖鉆機嵌巖施工情況，稱贊現場施工規(guī)范、旋挖鉆機嵌巖效率高，QC活動成果優(yōu)良。武漢地質勘察基礎工程有限公司十二、鞏固措施 在本次提高旋挖鉆機的嵌巖施工效率QC活動取得很好的效果后，為了延續(xù)QC活動的成果，QC小組制定了相應的鞏固措施： 1. 為了使挖鉆機嵌巖施工效率的水平穩(wěn)步提高，我們將本次QC活動的成功經驗加以整理歸納為旋挖鉆機嵌巖施工作業(yè)指導書(WJGF001-2012)，提交公司總工室審核，并在公司范圍內推廣，為企業(yè)在類似項目施工中提供完整的施工工藝及指導依據。武漢地質勘察基礎工程有限公司 2