提高桩机打设塑料排水板的施工速度提高标准化管理水平

付 茜 东纯青 郑 宁

(1.水利部海河水利委员会，天津 300170;2.华北水利水电工程集团有限公司，天津 300170)

1 工程概况

南湾河道开挖及岸线建设项目软基处理工程位于天津滨海旅游区，地基处理总面积为136.09万m2。其中，桩机打设塑料排水板为本工程的关键工作，共需打设985000余根，打设深度为15.9m。由于工程工期紧，关键工作的施工速度对总工期有重要影响。目前桩机打设塑料排水板速度为117s/根，低于按期完工标准工时106s/根的要求。因此，组建QC小组以《提高桩机打设塑料排水板的施工速度》为题进行研究，以达到提高施工速度、提升标准化施工管理的目的。

桩机打设塑料排水板(以下简称“打设排水板”)，是在软基处理工程施工中，利用桩机振动锤的激振将塑料排水板插入地基中的软基础内，从而形成真空预压的垂直排水通道的施工过程。如图1、图2所示。

图1 桩机打设塑料排水板施工场景

图2 排水板布置剖面

2 现状调查

调查分析一:查找不符合打设速度要求的排水板集中在哪个区域

小组将施工区分成河道开挖、护岸和围堤边坡三个区域。把各区域打设排水板平均工时与标准工时进行对比，找出不符合要求的项数，详见图3。

图3 各区域不符合打设速度排水板分布

结论:通过图3看出，“河道开挖区域”的不合格项数所占比例为73.6%，是不符合打设速度的排水板最集中的区域。

调查分析二:查找河道开挖区域不符合打设速度的排水板集中在哪个工序

打设排水板共分“桩机插板”、“提升桩杆”、“割板移位”、“清管定位”及“其他”五个工序。小组对河道开挖区域各施工工序用时的56组数据进行合计分类统计，见图4。

图4 河道开挖区域各工序不符合打设速度排水板分布排列

结论:通过图4看出，“桩机插板工序”是打设速度慢的排水板最集中的工序。

调查分析三:查找桩机插板工序不符合打设速度要求的排水板集中在哪个施工环节

小组进一步从“桩机插板工序”的“开锤插板、插销子、折板头、自落插板、其他”5个施工环节入手，分析具体问题，查找症结，将各环节不符合速度要求的排水板进行合计分类统计，绘制图5。

图5 桩机插板施工环节不合格项排列

结论:从图5看出，桩机插板工序施工速度慢的排水板主要集中在“开锤插板”环节。

至此，通过以上层层分析，小组找到问题的“症结”是“开锤插板速度慢”。

3 设定目标

通过现状调查得知，导致打设排水板施工速度慢的“症结”在于“开锤插板速度慢”。小组讨论认为有能力解决“症结”问题的25%，可以将打设时间由117s缩短至106s以内，绘制“小组目标图”。详见图6。

图6 小组目标

测算公式:117×(1-73.6% ×80% ×67.8% ×25%)=105s

4 原因分析

小组采用“头脑风暴法”对“开锤插板速度慢”的因素按“人员、机械、材料、方法、环境”五个类别进行讨论分析，找出13项末端因素，绘制了图7(图中椭圆为末端因素)。

5 要因确认

小组根据下页图7，对13项末端因素依据“5W1H”要求进行逐条调查确认。详见表1。

表1 要因确认

图7 鱼刺图

结论:通过逐一确认，确定造成“开锤插板速度慢”的主要原因为:

a.锤头选型不当;

b.桩杆垂直度超标。

6 制定对策

小组针对以上要因进行了讨论，按照“5 W1H”原则制定了相应对策，见表2。

表2 对 策

7 对策实施

对策实施一:解决锤头选型不当的问题

实施时段:2015年3月12日—2015年3月15日，负责人:田辉。

实施效果:现场桩机更换为功率22kW自重2.0t的大锤头后，开锤插板速度明显加快，打设排水板的施工速度明显提高。

对策实施二:更换垂直度超标桩杆，保证插板时桩杆的垂直度偏差不大于±1.5%。

实施时段:2015年3月12日—2015年3月15日，负责人:于宝杰。

实施效果:组员测量桩机桩杆后，替换了垂直度超标的桩杆;桩机插板前，由机长观察并进行移位调整，保证插板时桩杆垂直度偏差不大于±1.5%，项目旁站人员观测并记录垂直度，提高了开锤插板的施工速度。详见图8、图9。

图8 项目部旁站人员观测并记录垂直度

图9 更换垂直度合格的桩杆

8 效果检查

8.1 目标完成情况检查

经统计，本次活动后打设排水板的施工速度由原来的117s下降到98.7s，快于目标106s的要求，目标实现!(详见图10)

图10 目标达标

8.2 症结解决情况检查

8.2.1 症结解决情况分析

小组对2015年3月16—19日措施实施后的“开锤插板施工环节”用时进行跟踪调查，绘制图11。

图11 开锤插板施工环节活动前后用时对比

结论:由图11可知，桩机在更换大功率、高自重锤头及保证插板前桩杆垂直度后，“开锤插板施工环节”平均工时由实施前的52.3s降低为34s。“症结”得到有效解决。

8.2.2 症结解决程度检查

小组进一步对桩机插板工序的不符合数据进行合计分类统计，绘制图12，检查“症结”的解决程度。

图12 桩机插板工序施工速度不合格项合计分类排列

结论:活动后“开锤插板速度慢”占比由实施前的67.8%降为17.2%。可见，“症结”由关键的少数变为次要的多数，症结得到有效解决。

8.3 效益评估

活动后本工程每根排水板打设时间节约了18.3s，共需打设985000余根，36台桩机施工，累计缩短工期12d，大幅节省了工程关键工作的时间，显著提升了施工效率。

9 巩固措施

a.将有效措施标准化。小组将“桩机锤头选型”“旁站记录”及“桩杆垂直度要求“等保证桩机工作效率的措施，纳入施工作业指导书中，简化了确保打设速度的流程，提高了同类作业的标准化管理水平。

b.为进一步巩固活动成果，小组进行了三个周期的跟踪调查。结果显示，达到了活动目标。详见图13。

图13 排水板打设速度活动前及巩固期间比较

10 总结及下一步计划

10.1 总结

本次活动中组员的QC意识、质量意识、团队意识均得到提高，详见图14。但业务能力和安全意识还有提升空间。活动总结的《软基处理工程桩机作业指导书》为同类作业提供了有益的参考，提高了标准化管理水平，有推广应用价值。

图14 自我评价雷达图

本次活动累计缩短工期12d，达到了预期目的。

10.2 下一步计划

通过图12对“症结“解决程度的分析，小组将《提高塑料排水打设折板头施工速度》作为下一次活动的课题。