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PHC管桩施工方案


中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目

目录
1、编制依据................................................................................... 1 2、工程概况 .................................................

................................... 1 3、施工总体安排 .............................................................................. 1 3.1 施工准备 ................................................ 1 3.2 管理组织机构 ............................................ 2 3.3 劳动力计划 .............................................. 3 3.4 主要材料计划 ............................................ 3 4、静压预应力管桩施工 .................................................................... 4 4.1 静压预应力管桩施工工艺流程图 ............................ 4 4.2 静压预应力管桩施工工序图................................ 5 4.3 施工要求 ................................................ 7 4.4 静压预应力管桩施工工艺 .................................. 8 5、桩检方式 .................................................................................. 14 5.1 小应变动测 ............................................. 14 5.2 静载试验 ............................................... 15 6、安全保护措施 ............................................................................ 16 7、质量保证措施 ............................................................................ 17 7.1 质量保证体系建立 ....................................... 17 7.2 质量管理工作程序 ....................................... 17 7.3 工序质量检验和质量控制 ................................. 17 7.4 确保工程质量的措施 ..................................... 17

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中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目

1、编制依据
类别 名 《工程测量规范》 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 国家 《建筑工程施工质量验收统一标准》 《建筑地基基础设计规范》 《建筑桩基技术规范》 行业 《建筑钢结构焊接技术规程》 《建筑基桩检测技术规范》 《预应力混凝土管桩》 其他 本工程施工组织设计 本工程设计图纸 称 编 号

GB50026-2007 GB50202-2002 GB50300-2001 GB50007-2011 JGJ94-2008 JGJ81 JGJ106-2014 10G409

2、工程概况
国家极地档案馆业务楼项目总承包工程位于上海市浦东新区曹路镇五号沟 地块,本工程用途为档案馆业务楼,基础拟采用桩+独立承台基础,采用 Ф 500 预制预应力管桩,桩长 36m,上部采用现浇混凝土框架结构,基础开挖深度约 1.1m,建筑高度为 31.8m。

3、施工总体安排
3.1 施工准备 3.1.1 工期要求 时间 部位 年 2015 开始时间 月 6 日 24 年 2015 结束时间 备注 月 7 日 13

主体

3.1.2 前期准备
1

中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 (1)处理施工场地内影响压桩的上空及地下障碍物。 (2)平整及处理施工场地,达到地面平整、排水通畅、坡度不大于 2%。对 于可能不适合压桩机正常运行的松软场地应作处理, 使场地的承压能力能满足压 桩机正常运行的要求。 (3)在不受施工影响的地方设置基桩轴线的控制点和水准基点,且标记明 显并作好保护。 (4)施工现场必要的工作人员到位、配套工种齐备。并向施工人员进行技 术安全交底。 3.2 管理组织机构

项目经理 郑志平

项目总工程师 郑迪

生产副经理 罗皇勋

物 资 设 备 部 杜 进 远

安 质 环 保 部 刘 远

工 程 技 术 部 赵 腾 飞

经 营 预 算 部 钟 菊

财 务 部

综 合 办 公 室 谢 林

土 建 技 术 员 郭 兆 伦

土 建 施 工 员 黄 润 仓

测 量 员 吕 武 林

水 电 负 责 人 刘 鹏 飞

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中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 3.3 劳动力计划 3.3.1 劳动力用量一览表 种类 工作岗位 焊工 施工作 业人员 测量员 桩机操作员 合 计 2 3 9 测量放线,桩基定位 PHC 管桩施工 配备人数 4 工 作 职 责 接桩焊接

3.4 主要材料计划 3.4.2 工程材料计划 用量 项目 种 名称 PHC 管桩 PHC 管桩 PHC500-AB-100-12,12,12a PHC500-AB-100-13,12,12a 根 根 248 3 类 单 位 数 量

3

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4、静压预应力管桩施工
4.1 静压预应力管桩施工工艺流程图

建立控制网 混凝土预制桩 测放桩位 查合格证 桩机位移 复查桩位对点 下节桩插入 下节桩沉入 检查 桩的 垂直 度 循环 办理中间验收 送桩 检测桩顶标高 判定OK 挖土 桩基检测 实测桩位移、 桩顶标高 下节桩沉入 焊接 上节桩沉入 检查 桩的 垂直 度 提交竣工资料

外观检查

使 用 材 料

判定OK

判定OK

查合格证

焊条

测桩位移倾斜

4

中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 4.2 静压预应力管桩施工工序图 序 号 工序 工序图

1

桩 位 定 位

2

管 桩 起 吊


3

基 就 位

5

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序 号

工序

工序图

4

压 桩

5

接 桩


6

缝 检 查

6

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序 号

工序

工序图

7

继 续 压 桩

8

送 桩

4.3 施工要求 4.3.1 管桩进场 (1)桩出厂时厂方应提供产品质量合格证,其规格、批号、制作日期应符 合相应的验收批号内容。 (2)管桩混凝土抗渗等级不低于 P10,钢筋的混凝土保护层厚度不应小于 35mm,外露钢构件应涂刷防腐蚀耐磨涂层。 (3)单节管桩可用专用吊钩钩住管桩两端内壁直接进行水平起吊。 (4)当场地及供桩条件许可时,宜单层放置。若需叠层堆放时不宜超过 3 层。
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中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 (5)叠层堆放时,应在垂直于桩长方向的地面上设置 2 道垫木,贴地垫木 应有足够的宽度和高度,支点应分别位于离桩端头 0.21 倍桩长处。两支点间不 得有突出地面的石块等硬物。 底层最外缘的管桩应在垫木处用木楔塞紧。管桩叠 层堆放时,层与层之间可不设置小型垫木。方桩叠层堆放时,层与层之间应设置 小型垫木。上下层垫木应在同一垂线上。 4.3.2 压桩 (1)宜在正式开工前进行试打桩,通过试打桩取得正式施打所需要的有关 控制数据,尤其是需要送桩的贯入度控制值。 (2)第一节管桩起吊就位插入地面时的垂直度偏差不得大于 0.5%,并宜用 长条水准尺或其他测量仪器校正,必要时,宜拔出重插。 (3)管桩施打过程中,桩锤、桩帽和桩身的中心线应重合。当桩身倾斜超 过 0.8%时,应找出原因并设法纠正,当桩尖进入硬土层后,严禁用移动桩架强 行回扳的方法纠偏。 (4)在干湿交替状态下,对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性,干湿交 替范围内的管桩应采用不低于 C35 的微膨胀混凝土灌实,并在该范围内的管桩 外表面涂刷耐磨防腐蚀涂层。 (5)打桩时应由专职记录员及时准确地填定管桩施工记录表。 4.4 静压预应力管桩施工工艺 4.4.1 压桩施工工艺流程 测量定位→桩材验收→桩机就位→压桩(接桩)→送桩→检测。 4.4.2 测量定位 按照设计图纸的尺寸、 角度根据基准点由专业人员用方格网法准确地投放每 一根桩的中心点,并用钢筋头作样桩标识。桩位的投放允许误差为 2cm。所有投 放的桩位需经监理复查无误并办理签证手续后方可施工。 另外施工中样桩控制还 应注意: (1)必须按设计图并以轴线为基准对样桩逐根复核,做好测量记录,复核 无误后方可施工。 (2)对施工现场的轴线控制点及水准点作经常检查,避免发生误差。 (3)控制点和水准点应妥加保护。
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中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 (4)测量人员应对桩的就位、垂直度和压桩标高进行监测,确保施工精度。 (5)由专职测量人员测定并标出场地上的桩位,桩位偏差不得大于 20mm。 (6)沉桩至地面后,测量人员应根据轴线测出桩的平面偏位值,认真做好 记录,办理好中间验收工作。 4.4.3 桩材供应与验收 PHC 混凝土管桩选购信誉比较好、产品质量稳定的生产厂家作为供应商, 并报请业主、监理确认。根据桩基施工进度计划,编制各种桩型的进桩计划,并 按照进桩计划控制混凝土管桩的供应, 以满足施工进度需要。 对进入现场的 PHC 桩必须有产品合格证明书,按规定办理检查验收手续,并报监理审核。做好检查 记录及标识工作。桩应本着就近堆放、减少驳运次数的原则,进场桩材堆放在施 工临时道路边靠近压桩施工区域处。桩材吊卸过程中,应轻吊轻放,注意保护好 成品桩的质量。堆桩层数不应大于三层。 4.4.4 喂桩 当桩端距离桩机 5m 以内时,将钢丝绳套在桩端 0.293L(L 为桩长)处单点起 吊,待桩基垂直后插入压桩机的夹箱内,然后扶正对点、就位,准备施压。桩入 土前,在桩身上划出以米为单位的长度标记,并沿桩身从下而上表明桩的长度, 以控制桩身入土深度。 4.4.5 压桩及送桩 (1)本工程桩机采用抱压式桩机,夹具应避开桩身两侧合缝位置。插桩时 一定要让桩头对准地面桩位标志物,然后用两台经纬仪交叉成 90 度,架在能看 清桩的全长的地方。用经纬仪观测桩的垂直度,保证垂直度在 0.5%以内,并指 挥桩机进行反复多次调整, 尤其是第一节桩要严格保证其垂直度,确保其垂直导 向作用,当桩尖进入较硬土层后,后严禁用桩机调整其垂直度。然后通过压桩机 施压,使桩身垂直沉入土体中。送桩时一定要用水准仪严格控制送桩标高,其误 差应符合规范要求。 (2)当机上吊机在进行吊桩喂桩过程中,压桩机严禁行走和调整。 (3)喂桩时,管桩桩身两侧合缝位置应放在相邻夹具的空隙处。 (4)带有桩尖的第一节桩插入地面 0.5~1.0m 时,应严格调整桩的垂直度, 偏差不得大于 0.3%。
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中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 (5)压桩过程中应经常观测桩身的垂直度,垂直度偏差不宜大于 0.5%。当 桩身垂直度偏差大于 0.8%时,应找出原因并设法纠正。当桩尖进入较硬土层后, 严禁用移动机架等方法强行纠偏。 (6)压桩过程中应经常注意观察桩身混凝土的完整性,一旦发现桩身裂缝 或掉角,应立即停机,找出原因,采取改进措施后再施压。 (7)压桩时的压入速度不宜大于 1m/min。 (8)整个压桩过程中,严禁浮机。 (9)每一根桩应一次连续压到底,中间不得无故停歇。 (10) 压桩时应由专职记录员及时准确地填写压桩施工记录表,并经当班监 理人员和建设单位代表验证签名后才可作为有效施工记录。 4.4.6 接桩焊接 (1)当桩需要接长时,入土桩段的桩头宜高出地表 0.5~1.0m。接桩时上下 节桩应保持顺直,接驳处上下节桩的端面应紧密接触,错位偏差不得大于 2mm。 (2)对接前,管桩端板表面应用铁刷子清刷干净,坡口处应刷至露出金属 光泽。 (3)当风雨天作业时,应作好遮风挡雨的防护措施。 (4)接桩焊接采用交流手工焊接。每台机组配备 2 台电焊机,由 2 名焊工 同时施焊。对接前,管桩端板表面应用铁刷子清刷干净,坡口处应刷至露出金属 光泽。桩找正之后如果桩节之间间隙较大,可用铁片填实焊牢,结合面之间的间 隙不得大于 2mm。 (5)手工电弧焊时,施焊由两个焊工对称进行。焊条宜采用 E43,其质量 应满足国标《碳钢焊条》GB/T5117-2012 的规定。焊接应逐层进行,层数不得少 于 2 层,φ 500 管桩宜为 2 层 3 道。第 1 层焊缝应采用不大于φ 4 的焊条施焊, 且根部必须焊透, 内层焊渣必须清理干净后方能施焊外一层。焊接时间不宜过短 也不宜过长,两个焊工对焊时,φ 500 管桩宜为 15~22min,焊缝应连续饱满。 焊缝外观质量应连续、 饱满。 焊缝焊好后, 焊工要敲掉焊缝表面的焊渣进行自检, 并经质检人员会同监理检查合格并确认。 (6)手工电弧焊的焊缝自然冷却时间不宜少于 8min。严禁用水冷却或焊好 后立即施压,防止焊缝骤冷,发生裂缝。
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中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 (7) 焊接接头的质量检验,对于同一工程探伤抽样检测不得少于 3 个接头。 4.4.7 送桩 根据桩顶标高,用钢制送桩器,将桩送至设计标高。 4.4.8 施工纪录 施工记录是桩基施工全过程的真实写照。 压桩或送桩时应按有关标准详细记 载每根桩的桩号、操作时间、入土深度、桩的平面位移和倾斜、压桩压力、焊接 隐蔽记录等原始记录。同时还应记录压桩过程中发生的异常情况。 4.4.9 静压桩对周围环境的影响及防范措施 预制桩的沉桩挤土效应较为明显,对于采用预制桩的区域,为减弱对周边环 境的影响,可根据实际情况选用如下措施:
(1)在桩位区与建筑物间挖一条宽 1m、深 2.0m 的防挤沟,以减轻对周边环境造

成浅层振动和挤土作用,并对相邻的道路及管道进行变形监测。

(2)沉桩顺序背离现有建筑物,严格控制沉桩速率。 (3)设置竖向排水沙井、释放超空隙水压力。
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中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 (4)沉桩过程中对周围环境进行严格的监测。 (5)加强施工影响范围内地表水和深层土体的水平、竖向位移和空隙水压 力变化情况的监测。 4.4.10 桩施工质量控制方法 (1)定位放线的控制方法:根据现场的测量控制网(基准点) ,用 J2 经纬仪及 卷尺准确地投放桩位的位置,其偏差控制在 2cm 之内,并画成测量成果图,交 给监理单位进行桩位的复测检查,经检查合格后方可施压。 (2)送桩标高的控制方法:根据设计标高和±0.000,计算桩的入土深度, 在送桩杆上用红油漆画上标线进行标识,当送桩接近设计标高时,通过水准仪的 观测来控制桩顶的标高。 (3)桩位偏差的控制方法:插桩时,以定桩位的钢筋为中心点,通过两台 交叉的经纬仪校正桩身垂直度在允许偏差之内,另外安排合理的打桩流程,防止 打桩的过程中对已打完的桩挤偏。 (4)桩身垂直度的控制方法:用两台经纬仪交叉成 90o,架在能看清桩的全 长的地方。用经纬仪观测桩的垂直度,先看桩尖,再看桩顶,仪器里的十字丝与 桩顶之间的偏差应小于 1.5 厘米,以保证垂直度控制在 5‰以内,并指挥桩机进 行反复多次调整,尤其是第一节桩要严格保证其垂直度,确保其垂直导向作用, 桩入土三米后严禁用桩机调整其垂直度。 4.4.11 打桩精度控制方法 (1)严格按照规范、标准要求,控制施工的过程,特别是严格把关关键过 程,从桩的验收开始、桩位投放、插桩、垂直度、焊接、打桩、送桩标高控制等, 每一道工序, 必须有专职质量员验收签字并经过监理认可,方可进行下一道工序 施工。 (2)由于桩位布置较密,打桩前应根据桩位布置及地质情况,综合各种因 素,本着群桩范围内,先内后外的原则进行打桩施工。 (3)为防止先打的桩对已打的桩产生挤土影响,造成偏位,在群桩范围之 内设置塑料排水板,以消散超孔隙水压力。 (4)当一根桩施工完毕之后,会产生送桩坑,对后打的桩产生导向作用, 使后打的桩容易插偏,还会影响桩的垂直度,为避免这种情况的发生,对同一个
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中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 承台的桩,我们采取打完之后一起送桩的方法。

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5、桩检方式
5.1 小应变动测 桩基的检测由具备资质的检测单位完成,在检测过程中我方将尽全力配合, 将检测工作按期推进,保证检测结果的真实性、科学性,确保工程质量。 (1)须随机抽不少于 30%的桩做小应变动测,且三桩及三桩以下的承台, 每个承台上至少动测 1 根, 单桩及 2 桩承台均须动测,打桩过程中若有桩出现损 坏,小应变动测比例由设计调整提高。所有进行经荷载试验的试桩,在静载试验 前和试验后均须进行桩身动测。 (2)低应变法的有效检测桩长范围应通过现场试验确定。 (3)桩身完整性类别应按低应变法桩身完整性类别判定表 5-1 判定。 表 5-1 类 别 Ⅰ类桩 低应变法桩身完整性类别判定表 分 类 原 则 桩身完整 时 域 信 号 特 征 2L/c 时刻前无缺陷反 射波,有桩底反射波 幅频信号特征 桩底谐振峰排列基本等间 距,其相邻频差△f≈c/2L 桩底谐振峰排列基本等间 2L/c 时刻前出现轻微 距,其相邻频差△f≈c/2L, 轻微缺陷产生的谐振峰与桩底 谐振峰之间的频差△f’>c/ 2L

桩身有轻微缺 Ⅱ类桩 陷,不会影响桩

身结构承载力的 缺陷反射波,有桩底反射波 正常发挥 桩身有明显缺

Ⅲ类桩

陷,对桩身结构 有明显缺陷反射波,其他特征介于Ⅱ类桩和Ⅳ类桩 承载力有影响 2L/c 时刻前出现严重缺陷 反射波,或周期性反射波, 缺陷谐振峰排列基本等间距,相邻

Ⅳ类桩

桩身存在严重缺 无桩底反射波。 陷

频差△f’ >c/2L, 无桩底谐振峰;

或因桩身浅部严重缺陷使波 或因桩身浅部严重缺陷只出现 形呈现低频大振幅衰减振 动,无桩底反射波
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单一谐振峰无桩底谐振峰

中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 5.2 静载试验 5.2.1 .试桩采用堆载法,单桩竖向静荷载试验的加载方式,应按慢速维持荷载 法,数量为 3 根(试桩桩位在图中标出) 。 (1) 桩在沉桩后到进行静载荷试验的间歇时间不应小于 28 天,且周围无沉 桩时间间歇不少于 14 天(且必须保证对试桩测试数据无影响)。 (2)试桩的桩顶须结合试桩加载设备采取必要的技术措施,保证试桩的准 确性和试压的顺利进行。 (3)在试桩期间,试桩设备及测量仪表等应有遮挡设施,试桩区域应不受 冲击、振动等影响。 (4)试桩最终加载:2400KN。 (5)当出现下列情况之一时,即可终止加载: 1)试桩在某级荷载作用下的沉降量,大于前一级荷载沉降量的 5 倍。 2)达到设计要求最大加载量且沉降达到稳定、或已达到桩身材料的极限强 度以及试桩桩顶出现明显的破损现象。 3)试桩在某级荷载作用下的沉降量,大于前一级荷载沉降量的 2 倍,且经 24 小时尚未稳定。 (6)试桩报告应包括桩身质量、单桩极限承载力及位移量。

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6、安全保护措施
(1)各种桩机操作人员应经培训考试合格取得特种作业人员操作证后,凭 操作证操作,严禁无证操作。 (2)桩架应垂直,桩架前倾不得超过 5°,后仰不得超过 18°。 (3)吊桩钢丝绳与导杆的夹角不得大于 30°。吊桩应按起重工操作规程操 作。吊预制桩时,严禁斜位、斜吊。 (4)插桩后应将吊锤的钢丝绳稍许放松,以防锤头打下时,猛拉钢丝绳, 吊锤钩头应锁住。 (5)吊锤、吊桩必须使用卷扬机的棘轮保险。桩锤起动打桩前应拉开机械 锁,使吊锤齿爪缩回,起动钩伸出后方可起动,防止将锤体吊离桩顶发生倒桩事 故。 (6)用调整供油量控制落锤高度,见到上活塞第二道活塞环时,必须停止 锤击。 (7)打桩作业结束时,汽缸应放在活塞座上。桩锤应用方木垫实或用销子 锁住。 (8)施工场地应平整夯实,坡度不大于 2%,无积水,确认无地下埋藏物。 (9)电源电缆必须架空,电箱和电动机接地接零保护线牢固可靠,触电保 护器动作灵敏有效, 不得在高低压电线下压桩,移动桩机时必须保持与高压线安 全距离不小于 6m。 (10)作业前,应检查液压系统连接部位是否牢靠,进行空载运转,检查有 无漏油、压力表、安全阀是否正常,确认安全可靠后,方可作业。 (11)打桩作业中,应设置警戒区域,禁止行人通过或站立停留。 (12)桩机发生故障时,应断电、停机,报告机修组检修,不得擅自检修, 禁止未停机时检修或接桩。 (13)遇大雨、大雾或六级及其以上大风时,应立即停止打桩作业,并加固 桩机。

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7、质量保证措施
7.1 质量保证体系建立 在项目经理、技术总负责的领导下,由质量保证组、施工技术组、物资供应 组各专业工长组成质量保证机构。负责监督指导规程规范标准的执行,参加编制 和审批质保措施计划、 施工方案和技术措施, 参加图纸会审, 重大事故调查分析. 处理,质量培训教育和特殊工种考核,做好交工后服务工作。 (1) 按照质保工作程序落实各级管理人员和操作者的工作范围和质量职能。 (2)施工管理人员和操作者,要掌握负责的工程项目概况、施工机具、检 测设备、测量设备、计量仪器均经提前保证,质量保证措施落实,为施工现场创 良好的施工条件。 (3)树立坚强的质量意识,严肃工艺纪律,把好工序质量关,克服质量通 病,消除质量隐患。 (4)对质量全面跟踪,对工序质量不漏检、不误检。 7.2 质量管理工作程序 运用系统工程的观点和方法,以保证质量为目的,将有关部门、各个环节的 管理和施工生产活动严密地组织起来,使全体成员形成保证质量的有机整体,落 实施工准备, 施工中和系统试运行, 交工后服务三个阶段的工作内容、 工程程序、 权限和方法,使质量在形成过程处于受控状态管理程序。 7.3 工序质量检验和质量控制 实行质量岗位责任制, 现场项目经理对工程质量负全面责任,班组保证分项 工程质量, 个人保证操作面和工序质量, 严格执行工序间质量自检、 交换检制度。 每道工序开工严格执行自检、 互检及专检的“三检”制度同时填写相应质量检 验资料报监理工程师审批,监理工程师审批后方能进行下道工序的施工。 在每道施工工序结束后, 由该工序的施工班组和施工员进行自检后,填写分 项工程质量自检记录。 7.4 确保工程质量的措施 7.4.1 组织保证 (1)质量管理体系分为三级管理:第一级为各施工队质检员自检,第二级 质检科组织测量队和管理材料人员联检,第三级项目经理、总工程师组织定期抽
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中铁建工集团有限公司 国家极地档案馆业务楼项目 检。该运作程序适用于原材料验收和单位工程验收评定及单项工程施工质量控 制, 以工序交接验收作为主要控制手段。凡在工序交接验收中不详细哪一级出现 不合格,均做返工或返修,复检合格后才可进行下道工序。同时建立各级创优领 导组织, 明确各级领导的责任。 项目经理部成立以项目任组长的全面质量管理领 导小组,负责对创优活动的宏观控制,对创优目标自上而下地进行分解,层层保 证质量目标的实现。 (2)坚持技术交底制度,以“技术交底”的形式把质量标准、技术措施及 施工方法交给施工人员,凡不按技术交底作业,出现质量事故,一律严肃处理。 使施工人员明确每道工序的工作标准和操作规程及成品(半成品)质量指标,然 后进行试验段施工,如有问题及时整改。

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