结合实例浅析精益六西格玛方法在旋挖桩基施工监理质量控制措施中的应用论文_卢志超

卢志超

(上海建科工程咨询有限公司,上海,200032)

【摘 要】随着工程建设的发展,越来越多的先进施工工艺在工程施工中广泛应用,而目前工程监理通常的管理方法已不能完全适应施工工艺的发展。所以,本文将结合工程实例探讨精益六西格玛管理方法在旋挖桩施工监理质量控制措施中的应用。

【关键词】精益管理;六西格玛;流程;施工监理;应用

随着我国建筑业的发展,各种不同的先进施工工艺在工程建设施工中被不断采用。旋挖桩施工工艺在一定条件下凭借其他传统的桩基施工工艺无法比拟的技术优势在近年的桩基工程中被不断应用。而相对应的,传统的监理工程质量管理措施已远不能适应先进的施工工艺,而目前融合了世界制造业较为成熟和成功的两套管理方法所形成的精益六西格玛质量管理体系也已逐步在建筑工程项目质量管理中采用。本文将结合南京禄口国际机场T2航站楼工程桩基工程实例,探析精益六西格玛管理方法在改进监理质量管理措施中的应用。

1.旋挖桩施工工艺及监理控制流程

在查阅和研究大量的旋挖桩施工工艺及桩基工程监理管控文献资料后,基本确定了旋挖施工从场地平整至成桩的整个施工工艺流程,同时梳理总结出了该施工工艺实施过程中监理一般的质量控制流程,具体施工工艺及监理控制流程见图1。

2.精益六西格玛管理方法

精益六西格玛生产管理方法由精益生产及六西格玛这两种目前世界上使用较为成功的管理方法整合而成。前者的核心思想概括为“价值流”,主要特点是消除浪费、优化流程(改进措施)、缩短生产周期;而后者主要通过DMAIC持续循环改进方法对产品质量追求目标进行定义,通过测量、分析、改进和控制等流程持续完善和优化生产流程及措施,达到质量目标。

由于这两种管理方式均注重产品工艺流程管理措施的改进,且目标一致:确保产品质量,而工程项目建设本身就按照一定的施工工艺流程实施,且目标也是确保工程质量。由此可见,该相似性为精益六西格玛管理方式在建筑工程中的应用提供了必要基础,也令其在工程项目中实施提供了可行性和操作性。

3.精益六西格玛管理方法在监理管理措施中的应用

南京禄口国际机场T2航站楼桩基工程设计采用灌注桩基础,分为嵌岩桩和摩擦桩,总桩数1263根,桩径分别为:φ600mm、φ800mm、φ1000mm、φ1200mm四种。其中桩基主要以嵌岩桩为主,持力层岩层为5-3中风化安山(角砾)岩,根据勘察报告,5-3中风化安山(角砾)岩岩石单轴抗压强度特征值为29.5MPa,为较硬岩,根据岩石试验成果表,局部岩石单轴抗压强度达60~80MPa。通过各综合各种因素分析决定,桩基施工采用旋挖施工工艺。

本工程桩基施工监理管控过程中,将采用精益六西格玛管理方法对监理管理措施进行优化和改善,以达到监理能够有效的管控整个桩基施工过程的目的,确保工程质量。为此需先制订出一套适用本工程桩基施工过程监理质量控制管理实施的基本框架:在实施精益六西格玛质量管理前,首先必须有一套高效合理的组织结构来保证其顺利实施,而在工程项目中,早已形成了项目部管理模式,通过工程例会等形式作为业主、设计、勘察、施工方等参建单位各方沟通和协调的纽带,推进工程;然后通过精益六西格玛管理方法中的DMAIC流程和管理方法对桩基施工过程中监理管控上存在的问题进行分析,制订出适合监理的科学高效的管控措施,确保桩基工程质量合格。

通过精益六西格玛管理方法中的DMAIC五步循环改进法对桩基施工中监理管控措施进行改进和完善,具体步骤如下:

3.1第一阶段:问题定义阶段

对于本工程而言,业主对桩基工程质量要求很明确,工程质量合格,满足设计及规范的要求。所以监理在质量控制上的优劣将直接影响整个桩基工程的工程质量。

3.2第二阶段:分析问题阶段

为了保证桩基工程质量能够达到预期的目标,监理的质量管理必须贯穿整个桩基施工过程,从事前、事中、事后三个方面进行全方位的控制,而其中监理管控主要侧重于事前和事中控制阶段,因事后控制主要是对已完成的桩基工程施工质量进行检查和评定,是对过程监理管控效果的间接反映。所以接下来将集中针对监理预先控制、过程控制两个阶段的管控情况进行分析。

3.2.1预先控制阶段

由于本工程监理项目部为首次监管旋挖桩施工工艺,所以监理在预控时,除了采用常规的预控措施外,还需从整体考虑,提前分析施工过程中可能出现的问题:

⑴本工程桩基施工采用旋挖桩施工工艺,现场共采用5台旋挖桩机同时施工。所以监如何在熟悉掌握该施工工艺特点的基础上,合理配置现场监理人员是首先需考虑的问题。

⑵施工期间当遇到急需解决的问题时采取何种方式协调解决。

⑶由于现场桩型较多,材料规格不同(工程桩钢筋笼主筋规格不同),若管理不当将出现材料混用现象,且现场多台旋挖桩机同时施工,成孔速率快,采取何种措施可以确保监理能够高效直观管理现场,使现场情况实时处于收受控状态。

3.2.2过程控制阶段

为了使桩基工程质量达到合格的目标,必须对旋挖桩施工监理管控措施进行分析,找出其薄弱环节进行改进和完善。通过对其他相关项目桩基工程监理管控的经验和相关文献的研究,发现本工程监理管控措施中存在以下的薄弱环节。具体薄弱环节及产生原因如下:

⑴一般工程桩基施工前,测量监理工程师对施工方的桩位放样成果只进行抽检,而非百分百复核,所以将存在部分桩位未复核,出现小样桩位偏差过大的情况,若未及时发现纠偏,后期必将进行桩基处理,浪费人力物力,且对桩基质量产生一定的影响。

⑵若施工方在未通知监理情况下便进行开钻,监理将无法知悉钻机就位是否正确等情况,亦无法把握现场。

⑶在桩孔成孔后,通常采用吊筋控制桩顶标高,而吊筋长度一般由施工方依据设计桩顶标高进行计算,再由监理核算确认。但由于桩基工程正常情况下24小时均处于施工状态,有时会出现同一时段内成孔率较高,现场急于下放钢筋笼,此时施工人员计算吊筋长度时,人为计算失误率将增高,若监理核算不准或者疏忽,都将造成后期桩基开挖完成后出现工程桩桩顶标高偏高或偏低的问题。

⑷在吊放钢筋笼期间,正常情况下整个工程钢筋笼由底笼、中笼、顶笼三个部分组成,且各部分的做法不同,放在一起易出现混淆使用和漏放注浆管或声测管的情况。

⑸因本工程摩擦桩与嵌岩桩设计所要求浇筑的混凝土强度不同,且周边还有其他工程同时施工,若把控不严,极易出现不同混凝土混浇、其他项目混凝土在本工程使用的情况,若浇筑混凝土强度不同,将直接影响工程桩质量。

3.3第三阶段:价值分析

通过对以上旋挖桩施工过程监理事前及事中质量控制的价值分析可知,造成监理在桩基工程质量管理中薄弱环节的具体因素各异,而从根本上最主要的因素集中于三个方面:

3.3.1针对旋挖桩施工工艺监理无相应的管理经验

正如问题分析阶段提出的,由于旋挖桩施工工艺是较先进的施工工艺,很多工程均是首次采用,所以对旋挖桩施工工艺不熟悉。因此,通常的监理管理措施将难以适应,收效不显著。

3.3.2如何建立及时解决问题的沟通机制

工程项目参建各方正常情况下,通过工程例会对每周现场桩基施工情况进行沟通交流。而现场往往会出现较多特殊情况急需处理,例如摩擦桩钻孔期间,遇到较硬岩层无法继续钻进;嵌岩桩钻孔期间,钻至设计桩长仍未遇到持力层等情况。所以,在遇到此类问题时若未及时处理解决将对整个桩基施工质量及进度造成很大的影响。

3.3.3监理管理流程中没无细化的科学管控措施

通过对事中控制阶段旋挖桩施工监理管控措施的价值分析可知,很多监理管控措施存在普遍适用性,而不具有针对性,其中很多监理管控措施未细化,更无科学的管控措施。

3.4第四阶段:设计与改进阶段

通过对以上问题的分析和推断,并经过监理项目部的共同商讨,将从以下几个方面对监理管控流程进行设计与改进,从而得到更科学高效的监理管控方法。具体如下表1:

表1

3.4.1熟悉掌握旋挖桩施工工艺特点,根据施工部署合理安排监理人员

本工程旋挖机采用的是德国宝峨BG系列的旋挖机,监理项目部通过研究文献和资料,熟悉了其机械构造、工作原理和其施工特点,编制了相应的技术文件,在监理内部进行技术交底。

本工程旋挖机采用干作业法。根据现场正常施工情况,一台旋挖机平均成桩为1.5根/天,现场共有五台旋挖机不间断作业,一天可成7~8根桩。所以根据上述情况,监理项目部决定现场安排3个监理组,每组2名监理人员,在现场进行三班倒轮流巡视旁站。

3.4.2监理实施“专题会议”制度,及时组织参建各方处理问题

当产品出现质量问题,需及时进行工序改进时,六西格玛管理中经常采用项目小组管理方式,主要是企业采取及时召集设计、研发、生产等部门进行跨部门合作的方式及时交流沟通,快速改进生产方式,消除隐患。

而工程施工过程中,监理实施的“专题会议”制度与其方式相同,在遇到现场急需解决问题时,监理项目部将及时组织业主、设计、施工方等单位召开专题会议解决问题,将达成的处理意见形成会议纪要。

本工程桩机钻孔时常出现异常情况,对此监理项目部及时召开了专题会议,商定了解决方案。为便于现场监理人员遇此类问题时能更直观简洁的迅速处理,提高效率,监理项目部将该流程绘制成树状图发至现场使用(见图2)。

图1旋挖桩施工监理控制流程 图2异常桩成孔处理流程

3.4.3施工现场采用“看板管理”管理方式,保证现场实时处于监控状态

看板是精益生产核心管理方法之一,可对现场施工进行可视化管理。监理项目部与施工方商议后,决定使用“看板管理”方式,“看板管理”方式具体分两个区域执行:第一个区域是材料堆放区,考虑到现场不同类型的钢筋笼无序堆放,为避免混用情况发生,现场要求不同类型的钢筋笼分开堆放,且在堆放位置前竖立看板注明(图3);第二个区域是施工作业区,由于现场桩机同时钻孔作业较多,为了方便现场监理直观有效的把控现场施工情况,现场执行“看板管理”,具体操作流程:施工方对桩位进行编号→桩位前竖看板(图4)→桩基完成后收回看板,通过这种方式监理在现场检查时可以实时掌握现场每台旋挖机对应的桩孔施工情况,对桩基施工进行检查,提出整改要求并填写检查记录表。

图4看板样式

3.4.4细化旋挖桩施工监理控制总流程,采用计算机技术等科学手段提高监理管控效率,减少人为失误。

⑴“百分百”桩位复核

为了保证每根桩位准确,监理对每个小样桩都进行复核,及时纠偏。

⑵执行“开孔令”制度

为保证开孔时监理能够现场核查确认,现场实施“开孔令”制度。现场开孔前,施工方必须提交开孔令至现场监理,由现场监理核对开孔令内数据并至现场复核签认后,才可开钻。提交的开孔表格内需含以下内容:桩号、桩径、桩机号、护筒标高、地面标高、设计桩顶标高、设计桩长、备注(注明声测管及注浆管)等。

⑶计算机技术在桩基工程监理管控中的应用

为让现场监理方便查阅桩基参数,避免在查阅图纸、计算吊筋长度等环节浪费过多时间,减少人为计算失误。监理项目部需依据设计图纸,采用计算机技术中的EXCEL软件对桩基技术参数进行汇总,同时将已复核的桩位原地面标高数据输入已编制代码的EXEL中电算吊筋长度,形成旋挖桩桩基技术参数表(见表2)供现场监理检查核对。

表2旋挖桩桩基技术参数表

⑷钢筋笼监理确认制度

由于钢筋笼吊放阶段易出现钢筋笼、注浆管及声测管漏放,中笼、顶笼和底笼混用情况。为此监理制订了钢筋笼确认制度。具体执行方式如下:施工方在钢筋笼下方前将其按照底笼、中笼、顶笼下放顺序依次摆好、注浆管及声测管也依次放好→监理检查确认→钢筋笼下放每道工序(保护块设置、钢筋焊接等)通知监理检查同意后才可进入下道工序。

⑸查验砼出厂合格证和发货单

桩孔混凝土浇筑前,监理要求进场的第一车混凝土运输车必须携带混凝土出厂合格证及发货单并进行查验,否则不予浇筑,现场监理主要检查以下两个点:?检查出厂合格证及发货单上工程名称,确认是否是用于本工程的混凝土,以免其他项目的混凝土在本项目使用;?检查混凝土出厂合格证配合比是否符合设计及规范的要求,同时根据桩型(摩擦桩与嵌岩桩设计要求砼强度等级不同),确认砼强度等级是否为设计要求,避免混浇。

3.5控制与标准化

通过设计与改进阶段监理管理措施的优化和完善,目前本工程桩基施工阶段监理管控流程已基本形成,所以为保证这套监理管控流程在实施过程中能够顺利执行,必须对其进行控制与标准化,否则该套监理管控成果将失去意义,形同虚设,无法达到其应有效果。

要使该监理管控流程达到控制与标准化,需要各参建方采取积极的态度互相配合,而在实施中出现问题和矛盾时监理需对其不断进行优化及修订,使这该管控流程最终成为标准化的固定流程,确保桩基工程在该管控流程下能够达到其设定的目标。

4、结语

本文阐述了精益六西格玛管理方法在旋挖桩基施工过程监理质量控制中的应用,在桩基工程完工后,江苏省交通科学研究院进行了基桩质量检测(声波透射法、低应变法)和单桩竖向承载力检测。检测报告表明,工程桩承载力达到设计要求,所有桩桩身完整,符合设计及规范要求,桩基总体施工质量合格,其表明了采用六西格玛精益管理方式改进的监理质量控制措施在旋挖桩施工质量控制中产生了很好的效果,达到了本工程桩基施工质量的目标。

参考文献

[1]王礼凤.精益六西格玛应用实例[J].价值工程2013,32(5)

论文作者:卢志超

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年11月供稿

论文发表时间:2016/1/28

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