摘 要：以航道工程中鉆孔灌注樁施工質量提升為例，發(fā)揮QC小組的作用，明確小組標準化活動步驟，在成立QC小組、明確選題后，通過現(xiàn)狀調查、設定目標、原因分析、確定主要原因、制定對策、對策實施、效果檢查、鞏固措施、總結與下一步打算等步驟，對項目進行系統(tǒng)研究，在施工過程中進行應用，達到了提升工程質量的目的。本文采用的標準化作業(yè)流程，對其他項目的實施具有重要的指導作用，可以采取QC小組標準化作業(yè)的方式對重要工程技術和施工難點開展攻克。

關鍵詞：標準化作業(yè)，質量問題，對策實施，質量提升

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.09.021

0 引 言

開展QC小組活動有利于提高人員素質，發(fā)揮參與質量管理活動積極性；有利于強化質量管理理論應用和活動開展，提升質量管理水平，使管理工作具有嚴密的科學性及規(guī)范性[1]。工程建設QC小組是由施工企業(yè)生產和管理等崗位員工為提升工程質量管控水平而組成的團隊，圍繞質量管理要求和現(xiàn)場實際問題，以提升工程質量、縮短施工周期、減少工程材料損耗、提高人員素質及經(jīng)濟效益為目的，以標準化管理活動流程，運用質量管理理論和方法開展工程質量管理活動[2]。

1 QC小組基本情況

以航道施工質量提升為例，針對航道工程施工中的鉆孔灌注樁問題，按照調研論證、設定目標、制定對策等步驟，逐步解決長線型施工過程質量管控、復雜隱蔽工程工序報驗、施工及監(jiān)測數(shù)據(jù)管理等難題，實現(xiàn)航道施工建設數(shù)字化創(chuàng)新應用，提升施工質量和技術管理水平。

1.1 成立QC小組

根據(jù)工程量、技術問題難易程度等因素成立QC小組，明確小組名稱、成立時間、小組人數(shù)、活動時間、人員情況等。以航道中型工程為例，確定小組名稱為航道整治工程問題解決型QC小組，確定活動時間（5個月）、活動次數(shù)（15次）、小組人數(shù)（8人）。

1.2 選課理由

灌注樁作為工程構筑物的基礎結構，具有承載力高、實用性強、強度剛度大、沉降均勻、沉降量小等優(yōu)點。但是，作為隱蔽施工類工程，灌注樁現(xiàn)場連續(xù)施工時間較長，施工過程中質量較難監(jiān)測和檢測，一旦工程完工后發(fā)現(xiàn)質量缺陷，因修復難度高，會造成重大的經(jīng)濟損失和施工工期損失。為縮短鉆孔灌注樁連續(xù)施工完成時間且提高施工過程質量管控，成立該問題解決型QC小組。

2 QC小組在質量提升中的標準化作業(yè)流程

2.1 現(xiàn)狀調查

根據(jù)技術方案等資料，QC小組預先對部分點位灌注樁進行施工，并對影響施工效率的因素進行調查分析，發(fā)現(xiàn)主要存在5個方面問題。

2.1.1 傳統(tǒng)放樣方式耗時較長

工程采用全站儀結合GPS-RTK放樣，全過程由測量人員通過全站儀和RTK監(jiān)測鉆桿的平面位置并通過計算得知鉆桿的偏移情況，以保證樁機及鉆桿位置不發(fā)生偏移。但是，這種放樣方法需要在施工過程中不斷地進行定位，且往往偏差較大后才能發(fā)現(xiàn)問題，這導致了前期灌注樁定位耗時較長，有時還會出現(xiàn)質量問題。

2.1.2 探孔器成孔檢查耗時長

灌注樁成孔完成后需要進行成孔檢測，原計劃采用測繩及吊錘測量孔深，以吊錘觸底作為孔深計算依據(jù)，以繩體瞬時手感觸變作為判定依據(jù)。但測繩在泥漿和大氣環(huán)境中切換使用時會因發(fā)生形變造成檢測誤差，孔深探測判定依據(jù)也容易產生人為誤差，同時該檢查方式的監(jiān)測時長也較長。

2.1.3 泥漿監(jiān)測耗時較長

工程擬采用泥漿三件套測定泥漿比重，需要試驗檢測人員及樁機操作人員配合實施，操作過程專業(yè)性要求高、耗時較長，且數(shù)據(jù)獲取具有滯后性，難以及時調配泥漿比重。

2.1.4 混凝土管控效率低

混凝土質量溯源主要依賴施工過程存檔資料等檔案文件，一旦出現(xiàn)質量問題，只能人工查閱資料，且無法保證質量追溯的準確性與時效性，難以保證施工過程中施工原材料、現(xiàn)場施工、驗收檢測、行業(yè)監(jiān)督等方面數(shù)據(jù)安全性和可追溯性，管理和實施效率低下。

2.1.5 工序報驗效率低下

前期，工序報驗由施工人員現(xiàn)場填寫紙質版報告，但對一次性連續(xù)澆筑的重要工序，存在報驗滯后問題，嚴重影響工序報驗的實時性、可溯性。

經(jīng)調查總結分析，鉆孔灌注樁施工過程中出現(xiàn)傳統(tǒng)放樣方式耗時較長、探孔器成孔檢查耗時長、泥漿監(jiān)測耗時較長、混凝土管控效率低、工序報驗效率低下五個方面問題。經(jīng)分析，導致五個方面問題的關鍵因素為信息化管理水平低下，若能結合數(shù)字化平臺和新型物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測設備解決以上問題，則可以在灌注樁施工中推廣應用[3]。

2.2 設定目標

QC小組對測放樁位、成孔檢測、泥漿監(jiān)測、混凝土管控、工序報驗這五個施工工藝進行總結分析，通過現(xiàn)狀調查分析和前期灌注樁施工時間估算，QC小組對各個操作所需時長進行了統(tǒng)計與分析。QC小組找到主要影響因素并進行認真分析、討論，針對測放樁位、成孔檢測、泥漿監(jiān)測、混凝土管控、工序報驗這五個施工工藝，確定小組活動的目標值是將鉆孔灌注樁單樁施工時間從160 min優(yōu)化到40 min。

2.3 原因分析

根據(jù)現(xiàn)狀調查，QC小組召開研討會，采用頭腦風暴法，針對灌注樁施工效率低下和信息化水平不高的問題，重點分析測放樁位、成孔檢測、泥漿監(jiān)測、混凝土管控、工序報驗5個施工工藝，繪制了原因分析魚骨圖[2，4]，如圖1所示。

2.4 確定主要原因

根據(jù)魚骨圖，對造成灌注樁施工效率低的五個方面原因進行影響程度分析，并逐一進行主要原因確定。

（1）人員因素，針對工人質量安全意識差和未按要求施工問題，以教育記錄方法，經(jīng)質量安全教育培訓及考核確認為非要因；針對工人未按要求施工，通過現(xiàn)場檢查，經(jīng)掌握施工工藝流程和施工過程中難點確認為非要因。

（2）設備因素方面，針對成孔監(jiān)測設備落后、泥漿監(jiān)測設備信息化水平不高等問題，通過現(xiàn)場檢查方式，以確?，F(xiàn)場機械設備滿足強制性要求、保證成孔檢測的效率和精確度、保證泥漿監(jiān)測的效率和精度為標準，確定認為施工設備不符合要求為非要因，成孔監(jiān)測設備落后、泥漿監(jiān)測設備信息化水平不高為要因。

（3）材料方面，針對材料不符合要求、混凝土過程管控難度大等問題，經(jīng)現(xiàn)場調研，確認過程管控難度大為要因，鋼筋材料不符合要求為非要因。

（4）方法方面，針對施工技術交底不到位、打樁定位效率低、工序報驗過程繁瑣等問題，經(jīng)交底記錄、調查分析、現(xiàn)場檢查等，確認施工技術交底不到位為非要因，確認打樁定位效率低、工序報驗過程繁瑣為要因。

（5）環(huán)境方面，針對安全生產環(huán)境不標準、周邊地形環(huán)境復雜等問題，經(jīng)現(xiàn)場調研確認為非要因。

通過對各因素進行確認分析，確定影響鉆孔灌注樁施工效率低的主要原因為成孔檢測設備落后、泥漿監(jiān)測設備信息化水平不高、混凝土過程管控難度大、打樁定位效率低、工序報驗過程繁瑣[5]。

2.5 制定對策

針對打樁定位效率低，利用基于北斗定位系統(tǒng)的載波相位差分方法，實現(xiàn)對打樁位置的自動定位與導航，提高打樁效率，節(jié)省打樁人力，改進管理方式。同時將樁機施工中的數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)技術實時上傳到智慧工地平臺中進行展示，以提升施工信息化管理水平[2]。

針對泥漿監(jiān)測設備信息化水平不高，對制備泥漿、鉆孔等施工工序中泥漿比重的檢測方法進行優(yōu)化并采用智能化監(jiān)測設備，同時考慮數(shù)據(jù)獲取、傳遞和使用的實時性。

針對混凝土過程管控難度大，制定混凝土全過程動態(tài)管控流程，提升混凝土質量溯源能力，解決“最后一公里”數(shù)據(jù)斷層問題，確保工程質量安全。

針對成孔檢測設備落后問題，對比分析找到最優(yōu)的檢測儀器，形成合理的檢測流程并實施布置和方法，同時將監(jiān)測數(shù)據(jù)進行數(shù)字化體現(xiàn)，提高管理水平和工程信息化水平。

針對工序報驗過程繁瑣，通過智慧工地管理平臺對報驗流程、單元劃分進行預先設置，并將BIM模型信息、BIM輕量化平臺與智慧工地管理平臺關聯(lián)，利用APP在施工現(xiàn)場對隱蔽工程進行線上報驗，實現(xiàn)施工信息在線上傳，檢測表格在線填寫，報驗位置自動記錄等功能，實現(xiàn)報驗全過程線上操作，提高施工信息化水平。

2.6 對策實施

2.6.1 針對打樁定位效率低問題，實現(xiàn)打樁的自動定位與導航

利用中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，使用載波相位差對水平位置與高程進行定位，分別在施工區(qū)域設置基準站、在履帶式旋挖鉆機上設置工作站，通過北斗定位系統(tǒng)中基準站與工作站的坐標推算出打樁點坐標，并與設計坐標進行比對，使得定位精度控制在2～5 cm，并能夠通過相關接口將樁機施工數(shù)據(jù)自動上傳到管理平臺中，提高了灌注樁鉆孔效率，提升了施工信息化管理水平，實現(xiàn)了精準確認樁位。

2.6.2 針對泥漿監(jiān)測設備信息化水平不高問題，實現(xiàn)泥漿比重動態(tài)監(jiān)測

施工過程中采用GB-CMR在線濃度計進行現(xiàn)場泥漿比重監(jiān)測，將儀表音叉直接插入泥漿池中，要求儀表必須始終水平安裝，并適當定位音叉以使流體從音叉之間的空隙中流過，其泥漿比重便可實時顯示，能夠實時監(jiān)測泥漿池中的泥漿比重，監(jiān)測精度可達到±0.005 g/cm3。通過傳感器將數(shù)據(jù)直接上傳至智慧工地平臺，實現(xiàn)了泥漿濃度實時查詢、數(shù)據(jù)信息的可溯性。

2.6.3 針對混凝土過程管控難度大問題，實現(xiàn)混凝土全過程動態(tài)管控

在要因確認中，混凝土材料和拌和過程已實現(xiàn)通過智慧工地采集數(shù)據(jù)，上傳云端、通過軟件可視化展示，對質量進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)混凝土配合比數(shù)字化、精細化、智慧化管理。通過BIM模型、物聯(lián)網(wǎng)技術、智慧管理平臺的方式，對混凝土的接料、運輸、澆筑進行數(shù)字化改進。

一是混凝土過程管控流程。對運輸車輛安裝監(jiān)控數(shù)據(jù)采集設備，能夠實時準確地監(jiān)控運輸車輛的當前位置和行駛路線軌跡等信息，對運輸車輛進行身份識別、定位，實現(xiàn)對每一車混合料從拌合出站到現(xiàn)場澆筑全過程監(jiān)測，為質量追溯提供相應的數(shù)據(jù)依據(jù)。二是混凝土接料管理。在混凝土料倉出料進出口處安裝RFID閱讀器，當罐車倒車進入和駛出卸料口時，分別記錄接料起止時間，同時將混凝土拌合信息與之匹配，并將信息自動同步于后臺。三是混凝土澆筑管理。在澆筑現(xiàn)場，施工現(xiàn)場通過手機小程序，掃描每輛到達澆筑現(xiàn)場的罐車，登記澆筑部位并實時上傳，實現(xiàn)澆筑部位的質量管理。同時，平臺自動保存上傳時間并將其作為開始澆筑時間，實現(xiàn)每盤混合料的澆筑部位的追溯。

2.6.4 針對成孔檢測設備落后問題，實現(xiàn)灌注樁三維成孔檢測

在鉆孔作業(yè)完成后，通過成孔檢測技術進行成孔孔徑、孔深、垂直度、沉渣等參數(shù)進行檢測并實現(xiàn)數(shù)字化顯示。采用接觸式儀器組合法測量鉆孔孔徑，其中四個機械支臂安裝有高精度傾斜角傳感器，下放時分別由電磁鐵強力吸住，在達到孔底時，可由程序控制自動將機械支臂張開，并隨電纜提升而沿井壁作向上運動；孔壁直徑的變化帶動測量腿傾角的變化，由傳感器監(jiān)測和記錄機械探頭在成孔內每個深度下的扭動變化，由上方主機實時生成四個機械支臂的端點軌跡曲線，得到孔徑和垂直度的監(jiān)測數(shù)據(jù)。轉動成孔探頭底部的圓盤，使得圓盤上的開口對著機械支臂；然后將成孔探頭放置成孔口的初始位置，再將成孔探頭沿成孔往下放。在成孔探頭下放過程中，注意觀察電動絞車上的絞車電纜的松緊狀態(tài)，如果絞車電纜剛剛變松，說明成孔探頭正好到達成孔的底部此時顯示的“孔深當前值”，即為成孔探頭在成孔內的下放移動距離。

2.6.5 針對工序報驗過程繁瑣問題，實現(xiàn)施工工序線上報驗

通過智慧工地管理平臺對報驗流程、單元劃分進行預先設置，并將BIM模型信息與BIM輕量化平臺和智慧工地管理平臺關聯(lián)，利用APP在施工現(xiàn)場對隱蔽工程進行線上報驗，通過APP和管理平臺協(xié)同報驗，實現(xiàn)圖片、視頻在線上傳，檢測表格在線填寫，報驗位置自動記錄等功能，報驗全過程線上操作，提高了施工信息化水平。

2.7 效果檢查

經(jīng)過小組成員共同努力，按照標準化的作業(yè)流程對施工過程中測放樁位、成孔檢查、泥漿監(jiān)測、混凝土澆筑、工序報驗等關鍵過程進行創(chuàng)新管控，取得以下效果。

（1）通過智能化定位設備，實現(xiàn)樁基的自動導航和實時定位，單樁測放樁位時間由30 min降低到5 min，時間減少了83.3%，并明顯提高了定位的準確度和信息化水平。

（2）通過接觸式儀器組合法實現(xiàn)孔深、孔徑、垂直度、沉渣的檢測，使得單樁成孔檢測縮短到20 min，相較傳統(tǒng)方法的40 min，檢測時間壓減了50%。

（3）采用諧振音叉式傳感器實時監(jiān)測泥漿比重，通過傳感器將數(shù)據(jù)上傳至智慧平臺，管理人員可實時查詢泥漿濃度，將單樁泥漿檢測時間由30min降低到5 min，時間減少83.3%。

（4）通過物聯(lián)網(wǎng)技術，將混凝土的接料、運輸、澆筑全過程關聯(lián)，提升混凝土澆筑的精細化、可溯性，消除文檔填報時間，將單樁監(jiān)測時間由45min縮短到10 min，減低幅度達到66.7%。

（5）采用線上方式進行灌注樁工序報驗，將數(shù)據(jù)上傳至管理平臺進行整理，極大提升了檢查審核效率，優(yōu)化審批流程，將單樁報驗過程從15 min可以減少到5 min，降低66.6%的時間。

經(jīng)過QC小組活動，成孔檢測、泥漿監(jiān)測、混凝土管控、工序報驗等施工工藝得到優(yōu)化，鉆孔灌注樁單樁施工時間從160 min優(yōu)化到35 min，縮短了78%；比目標值40 min減少了5 min，極大提高了施工效率、數(shù)字化水平和施工精度。

2.8 鞏固措施

（1）為鞏固QC活動取得成果，優(yōu)化鉆孔灌注樁施工技術流程，實現(xiàn)灌注樁施工過程的智能化、數(shù)字化監(jiān)測，QC小組匯總編寫了鉆孔灌注樁施工標準化作業(yè)流程，有效提升工程質量、提高施工效率、節(jié)約施工成本，為后續(xù)施工提供指導。

（2）為了鞏固技術水平，活動完成后，將鉆孔灌注樁施工操作固化，測放樁位、成孔檢查、泥漿監(jiān)測、混凝土澆筑、工序報驗五個流程監(jiān)測及檢測時間基本穩(wěn)定在30 min左右，本次QC小組成果應用有效提高了鉆孔灌注樁施工效率。

（3）通過活動，QC小組成員對數(shù)字化相關技術和灌注樁施工工藝有了更加深入廣泛的認識，拓寬了傳統(tǒng)的項目研究思路，通過應用智能化設備可以有效提高施工效率和精度。

（4）QC小組成員得到了不同程度的鍛煉，發(fā)揮了各自的專業(yè)特長，提高了分析解決問題的能力，以持續(xù)學習和鉆研技術為出發(fā)點，繼續(xù)對灌注樁施工工藝流程進行深入研究，并實時了解工程實際中遇到的新問題，提高成果生命力。

2.9 總結與下一步打算

按照QC活動小組的標準化作業(yè)流程，實現(xiàn)了既定的目標，提升了鉆孔灌注樁施工效率和信息化管理水平，實現(xiàn)了工程質量提升。下一步將找到傳統(tǒng)施工質量管理的痛點，制定相應對策，力爭應用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云計劃、大數(shù)據(jù)等新技術提高施工質量管理效率，從而保證項目施工安全達標，縮短工期，創(chuàng)造更大價值。

3 結 語

因影響工程質量的因素眾多，質量管理工作須采用系統(tǒng)的管理手段和標準化作業(yè)流程來控制和提升工程質量。QC小組活動按照設定的標準化操作流程，逐步逐項進行操作，形成系統(tǒng)的管理流程。本文通過航道工程中灌注樁的標準化操作，一是能解決實際產品質量問題，提升鉆孔灌注樁施工效率，降低工程成本，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟利益和社會效益；二是可以幫助工程管理者進一步完善工程內部質量管理體系和激勵制度，發(fā)揚優(yōu)秀的工程質量管理模式；三是可以有效提升參與員工的工作積極性、創(chuàng)造性、參與感、榮譽感，提升整體員工素質和實踐操作水平[6]，為其他施工項目質量提升和質量管理提供參考。

參考文獻

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作者簡介

舒艷麗，碩士研究生，高級工程師，研究方向為質量管理和標準化研究。

（責任編輯：袁文靜）