粉砂层地质条件下地连墙成槽控制[1].doc

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粉砂层地质条件下地连墙成槽质量控制

中铁十三局集团有限公司第二工程公司

2008年度QC小组成果发表会材料

粉砂层地质条件下

地连墙成槽质量控制

小组名称：

粉砂层地质条件下地连墙成槽质量控制QC小组

发表人：

梁峰

发表时间：

二○○八年十月

中铁十三局集团有限公司第二工程公司苏州地铁项目部

目录

一、工程概况 -1-

二、小组概况 -1-

三、选题理由 -2-

四、现状调查 -3-

五、目标设定 -4-

六、第一次PDCA循环 -4-

（一）要因确认 -5-

（二）制定对策 -6-

（三）对策实施 -6-

（四）检查效果 -8-

七、第二次PDCA循环 -9-

（一）要因确认 -9-

（二）制定对策 -10-

（三）对策实施 -10-

（四）检查效果 -12-

八、活动总效果 -12-

九、巩固措施及标准化程序 -13-

十、遗留问题及今后打算 -13-

中铁十三局集团有限公司第二工程公司苏州地铁项目部

粉砂层地质条件下

地连墙成槽质量控制

一、工程概况

苏州轨道交通1号线I-TS-05标段塔园路车站位于塔园路与邓蔚路交叉路口下，车站外包总长度为122.65m，外包总宽20.3m。

本站主体围护结构采用地下连续墙方案，与主体形成复合式侧墙。

地下连续墙深31m、33m，属于超深地下连续墙，施工难度较大；站区内自上而下主要分布地层为：

①素填土、③1粘土、③2粉质粘土、④1b粉土、④2粉砂、⑤粉质粘土、⑥2粉质粘土、⑥3粉质粘土及⑦1粉质粘土层。

其中④2粉砂层厚度达到8.5-9.5米，而且都分布在基坑开挖面以上，粉砂层中成槽质量控制属于地墙施工的重难点。

地质情况如图1-1所示

塔园路站地质图1-1

二、小组概况

小组成立于2008年6月25日，主要由单位领导、技术人员和施工人员组成。

小组活动坚持学习TQC和有关地下连续墙专业知识提高自身的技术水平，在现场针对一些问题进行了探讨研究，使粉砂层中地下连续墙成槽质量大为改观，

活动期间，我们组织TQC教育，成员平均学习时间超过80小时，小组概况见：

QC小组成员概况表。

QC小组成员概况表

小组名称

粉砂层地质条件下地连墙成槽质量控制QC小组

课题名称

粉砂层地质条件下地连墙成槽质量控制

小组类型

现场型

注册号

成立时间

2008年6月

活动时间

2008.6～2008.8

活动次数

8次

组员平均接受TQC教育

80小时

序号

姓名

年龄

性别

职称

组内职务

行政职务

活动分工

1

李海

38

男

高级工程师

组长

项目总工

全面负责

2

梁峰

29

男

工程师

副组长

工程部长

组织策划

3

张泽波

32

男

助理工程师

副组长

试验室主任

方案实施

4

董瑞

25

男

助理工程师

组员

主管工程师

组织实施

5

于泽

22

男

见习学员

组员

技术员

组织实施

6

徐五嗣

23

男

见习学员

组员

技术员

组织实施

7

陈衡

30

男

助理工程师

组员

施工队长

组织实施

8

刘占勇

34

男

高级技师

组员

成槽机司机

组织实施

制表：

梁峰时间：

2008年6月25日

三、选题理由

1、因单元槽段开挖形状基本上就是地连下续墙墙体形状，该道工序的施工质量直接关系到地下连续墙的整体质量。

2、影响地下连续墙成槽质量的因素很多，必须综合考虑，进行工序控制。

其中主要影响因素包括：

槽段开挖的地质条件及不同地质泥浆的指标控制；单元槽段形状及开挖顺序；成槽设备的选择及机械操作人员熟练程度等。

3、塔园路站站区内④2粉砂层厚度达到8.5-9.5米，而且都分布在基坑开挖面以上，粉砂层中成槽质量控制属于地墙施工的重难点。

四、现状调查

2008年7月8日针对已浇筑完成的7幅地下连续墙成槽质量进行了调查统计。

根据现场的检测数据，我们统计出7幅地墙成槽质量问题统计表4.-1

成槽质量问题统计表4-1

序号

项目

检查点数

频数

频率%

累积%

1

槽段偏斜

20

10

50

50

2

局部塌方

20

6

30

80

3

槽段缩径

20

3

15

95

4

相邻槽段开叉

20

1

5

100

5

合计

80

20

100

综合检查合格率：

（80-20）÷80×100%=75%

制表：

梁峰时间：

2008年7月8日

根据质量问题调查表做排列图如下：

图4-1制图：

梁峰2008年7月8日图4-2现场采用超声波测壁仪检测成槽质量

图4-3超声波测壁仪数据显示槽段偏斜图4-4超声波测壁仪数据显示槽段缩径

五、目标设定

1、目标值

通过活动总结地连墙在粉砂层中成槽施工经验，提到施工水平。

经过小组讨论，本小组将采用两次PDCA循环对成槽质量进行控制，目标是合格点数达到90％以上，以满足地连墙基坑围护的施工要求，确保深基坑开挖有序开展。

2、目标论证

（1）必要性：

单元槽段开挖形状基本上就是地连下续墙墙体形状，该道工序的施工质量直接关系到地下连续墙的整体质量，包括连接紧密程度、是否渗漏、漏筋以及鼓包增加后期施工难度等。

（2）可行性：

①.项目部及施工队从管理者到施工者都十分重视，成槽质量与经济效益直接挂钩。

②.人员机具准备充分，人员组织合理。

③.小组成员有积极探索的精神，并有相关经验可供借鉴。

④.我们制定了有利于开展活动的措施，建立了质量保证体系。

六、第一次PDCA循环

2008年7月9日我们小组对已完成的7幅地下连续墙成槽检测数据进行分析，影响地连墙成槽质量的主要因素是：

单元槽段偏斜（垂直度差）。

见如下因果图：

图6-1制图：

梁峰时间：

2008年7月9日

（一）要因确认

槽段偏斜要因分析表6-1

序号

末端要因

验证方式

验证内容

负责人

验证时间

验证结果

1

对粉砂层地质不重视

调查分析

通过超声波测壁数据分析，槽段发生偏斜位置主要分布在粉砂层中

梁峰

7月11日

要因

2

成槽机械操作不熟练

现场验证

成槽过程中抓斗摆动幅度很大，抓斗的提升及下降速度不均（时快时慢）

董瑞

7月10日

要因

3

成槽过程中未及时纠偏

现场验证

成槽过程中出现槽段偏斜量较小时，未及时进行纠偏，致使后期达不到有效的纠偏效果

董瑞

7月10日

要因

4

单元槽段成槽顺序混乱

调查分析

通过超声波测壁数据分析，地墙偏斜大部分发生于幅长小于5米的槽段，由于抓斗尺寸为2.9米，采用两抓成槽时，致使第二抓吃力不均，造成槽段偏斜

梁峰

7月11日

要因

5

不同地质条件泥浆指标调整不及时

调查分析

由于泥浆指标检测时，指标值按施工规范的下限控制，致使泥浆在粉砂层中达不到良好的护壁作用，造成槽壁失稳

张泽波

7月11日

要因

6

场地狭小

现场验证

通过现场验证由于场地狭小，对成槽机械的操作影响很小

董瑞

7月10日

非要因

7

抓斗张开后左右不平衡

现场验证

首先在抓斗两侧焊接使其平衡的钢板，然后经过现场验证对槽段偏斜影响很小

董瑞

7月10日

非要因

制表:

：

董瑞复核：

梁峰2008年7月11日

经论证，造成地连墙槽段偏斜的主要原因即：

1、粉砂层中成槽施工

2、成槽机械操作不熟练

3、工人责任心不强（出现偏斜不能及时纠偏）

4、单元槽段开挖顺序混乱

5、不同地质条件泥浆指标调整不及时

（二）制定对策

（2008年7月12日-2008年7月14日）针对各项要因，制定了对策表。

槽段偏斜对策措施表6-2

序号

要因

现状

目标

实施对策

负责人

完成时间

1

粉砂层中成槽施工

粉砂层深度达到8.5~9.5米，而且主要分布在基坑开挖面以上，该地层成槽垂直度很难控制

采取相应措施，预防槽段偏斜，满足施工及规范要求

通过查找相关资料及有经验的施工人员请教，制定有针对性的预控措施

梁峰

2008.7.13

2

机械操作不熟练

抓斗入槽时速度时快时慢

匀速下放，防止泥浆掀起波浪

经常现场指导并进行成槽机械操作要领交底

董瑞

2008.7.12

3

工人责任心不强

成槽过程中出现偏斜后，不能及时采取纠偏措施

提高工人的责任心

加强教育，提高工人责任心，加大现场监控力度

李海

2008.7.12

4

单元槽段开挖顺序混乱

抓斗宽度为2.9米，采用两抓施工时，造成第二抓不能吃力均衡

抓斗在挖单元槽段时吃力均衡，可以有效纠偏

根据每幅单元槽段的长度及形状制定合理开挖顺序，保证成槽垂直度

梁峰

2008.7.13

5

不同地质条件下泥浆指标调整不及时

没有结合实际地质条件制定泥浆配比

通过合理的泥浆配比，使泥浆具有良好的护壁作用，确保成槽垂直度

根据不同地质条件制定出相应的泥浆配比，并结合现场及时调整泥浆各项指标

张泽波

2008.7.12~

2008.7.14

制表:

：

董瑞复核：

梁峰2008年7月12日

（三）对策实施

【实施1】粉砂层中成槽施工

针对粉砂层成槽施工制定出相应的应对措施，具体措施如下：

⑴、制定合理的泥浆配比，保证泥浆具有良好的护壁作用。

⑵、提高泥浆液面和地下水头的压力差，增加了槽段的稳定。

⑶、施工过程中确保工序的连续性，缩短在该地层中槽段的空槽放置时间。

【实施2】成槽机械操作不熟练

寻找问题根源，及时交底，并结合现场通过讲解提高机械操作人员自身水平。

具体操作要领交底如下：

⑴、抓斗出入导墙口时要轻放慢提，防止泥浆掀起波浪。

⑵、成槽机悬吊机具的钢索不能松驰，一定要使钢索呈垂直张紧状态，这是保证挖槽垂直精度必需做好的关键动作。

⑶、挖槽作业中，要时刻关注测斜仪器的动向，及时纠正垂直偏差。

⑷、单元槽段成槽完毕或暂停作业时，即令挖槽机离开作业槽段。

【实施3】工人责任心不强

组织全体施工人员进行思想教育和进行业务知识教育，贯彻质量管理制度，明确职责，提高工作质量。

【实施4】单元槽段开挖顺序混乱

根据每幅单元槽段的长度及形状（直线、L、Z形）制定相应的开挖顺序，使抓斗在开挖每一单元槽段时吃力均衡，可以有效的纠偏，保证成槽垂直度。

【实施5】不同地质条件泥浆指标调整不及时

首先充分掌握地质条件及施工条件，再制定能适合这些条件的泥浆配制方案。

并结合现场及时调整泥浆各项指标，同时增加泥浆指标的检测频率。

通过实践总结出砂性土层中新鲜泥浆各项指标控制标准如下：

①.比重：

1.08～1.10；②.粘度23″~25″；③.PH：

8~10；④.含砂率：

<4％；⑤失水率：

<10ml；⑥.泥皮厚度：

1mm。

施工过程中按上限控制。

现场检测泥浆失水率及泥皮厚度图6-2成槽机内的仪表盘6-3

（四）检查效果

以上对措施施落实后，质量问题有了明显改观。

成槽质量问题统计表6-3

序号

项目

检查点数

频数

频率%

累积%

1

局部塌方

30

10

50

50

2

槽段缩径

30

5

25

75

3

槽段偏斜

30

4

20

95

4

相邻槽段开叉

30

1

5

100

5

合计

120

20

100

综合检查合格率：

（120-20）÷120×100%=83.3%

制表：

梁峰时间：

2008年8月8日

图6-2制图：

梁峰2008年8月8日图6-3B-26幅地墙成槽质量

根据第一次PDCA循环，已基本解决单元槽段偏斜问题，但槽段局部出现塌方及缩径的现象较多，经小组开会讨论，进行第二次PDCA循环，解决以上问题。

七、第二次PDCA循环

2008年8月10日，小组开会讨论造成槽段局部塌方的主要因素。

（一）要因确认

图7-1制图：

梁峰时间：

2008年8月10日

槽段偏斜要因分析表7-1

序号

末端因素

验证方式

验证内容

负责人

验证时间

验证结果

1

机械操作人员水平还需提高

现场验证

机械操作人员能够做到操作要领交底相关要求

董瑞

8月11日

非要因

2

异形槽段施工

调查分析

通过超声波测壁数据核对，异形槽段极易出现坍塌

梁峰

8月11日

要因

3

循环再生泥浆劣化

现场验证

泥浆含沙率、比重等指标超标

张泽波

8月11日

要因

4

施工阶段处于雨季

调查分析

通过核对泥浆及超声波检测数据，雨天施工的成槽质量不是很理想

董瑞

8月11日

要因

5

没有制定全面异形槽段施工的预控措施，施工过程中落实不到位

调查分析

针对异形槽段施工预控措施内容不具体，而且工人不重视

张泽波

8月11日

要因

制表:

：

董瑞复核：

梁峰2008年8月11日

经论证，造成地连墙槽段局部塌方的主要原因即：

1、异形槽段施工

2、循环再生泥浆劣化

3、施工阶段处于雨季

（二）制定对策

槽段局部塌方对策措施表7-2

序号

要因

现状

目标

实施对策

负责人

完成时间

1

异形槽段施工

异形槽段施工过程中极易出现塌方

通过制定具有针对性的措施，提高施工质量

结合施工现场制定针对性强的预控措施；同时加强管理力度

梁峰

2008.8.13

2

循环再生泥浆劣化

随着施工的进展，循环再生泥浆劣化现场严重

使泥浆达到良好的护壁效果

加强对泥浆箱中泥浆检测频率，其比重≥1.25、粘度≥60”、含沙量≥10%，不再作为循环再生浆，及时予以废弃

张泽波

徐五嗣

2008.8.13

3

施工阶段处于雨季

施工阶段正处于南方的多雨季节

提高槽段在雨天施工的整体质量

确保工序的连续性，尽可能缩短雨天成槽施工的时间；适当调整泥浆指标；必要时降低地下水位

梁峰

于泽

2008.8.13

制表:

：

董瑞复核：

梁峰2008年8月13日

（三）对策实施

【实施1】异形槽段施工

针对极易出现槽壁塌方的异形槽段，在施工前制定相应的预控措施加以控制。

具体措施如下：

⑴施工前做好施工方案和应急预案，储备应急技术措施和应急物资。

⑵成槽过程严格控制地面荷重，减少土体因承受较大外载而塌方的可能性。

⑶成槽中按标准允许范围适当增加泥浆粘度和比重，增加泥浆的护壁能力。

⑷挖槽时，注意抓斗升降下放速度不能过快，宜慢抓慢提慢下。

以避免强烈冲击而引起的角侧土体坍塌。

⑸成槽后及时进行换浆，下笼、下导管等后序工作，并及时做好验收工作，尽量缩短槽壁暴露时间。

【实施2】循环再生泥浆劣化

⑴.施工过程中严格控制回收泥浆的质量，避免劣质泥浆流入泥浆回收池中；

⑵.检测回收、循环泥浆的各项指标，并重新加料调整回收泥浆的各项指标；

⑶.做好槽内泥浆保护工作，避免混凝土流入槽段，破坏槽内泥浆；

⑷.同时加强对泥浆箱中泥浆检测频率，其比重≥1.25、粘度≥60”、含沙量≥10%，不再作为循环再生浆，及时予以废弃；

⑸.现场安装泥浆振动筛，从槽内回收的带有土渣的循环泥浆首先经过振动筛，以提高循环泥浆泥水分离的效率。

图7-2泥浆振动筛图7-3现场测试泥浆比重

【实施3】施工阶段处于雨季

针对因雨天施工时地下水位上升，地面积水渗入槽内稀释了护壁泥浆，以及因雨天地下水的流速大护壁泥浆不能在槽壁表面形成泥土皮，起不到稳定槽壁作用，造成的槽段塌方。

在施工前制定相应的预控措施加以控制。

具体措施如下：

⑴、及时做好验收工作，尽量缩短槽壁暴露时间；

⑵、增加泥浆的检测频率，并结合现场及时调整泥浆配比；

⑶、提前了解天气情况，相应调整工序的作业时间；

⑷、必要时降低地下水位。

（四）检查效果

以上对措施施落实后，质量问题有了明显改观。

成槽质量问题统计表7-3

项目

槽段偏斜

局部塌方

槽段缩径

相邻槽段开叉

检查点数

30

30

30

30

问题数目

3

3

1

1

综合检查合格率（120－8）÷120×100%=93.3%

由于我们针对具体问题做出了有利于改进的措施和彻底的落实，各相关人员严格把关，各尽其职，使地下连续墙成槽施工质量大为提高，完全达到了设计及施工规范要求，合格率为93.3%。

八、活动总效果

我们小组通过两次PDCA循环，取得了以下效果

1、通过此次活动，建立健全了质量管理制度，使工人的质量意识得到了提高。

2、通过此次活动，使现场技术员将实际工作与理论知识联系在一起，理论得到升华，以利于日后指导施工和组织管理。

3、通过此次活动，使工序标准化、程序化，有利于在保证质量前提下，提高施工进度。

九、巩固措施及标准化程序

1、将活动中发现的影响地下连续墙成槽质量的各种因素，采用分析方法及制定的有效改进措施进行总结，升华成体系理论，指导以后的地下连续墙施工，并形成标准化作业。

2、编制《粉砂层成槽施工指导书》及《异形槽段成槽施工指导书》

十、遗留问题及今后打算

1、遗留问题

在成槽后，单元槽段混凝土灌注过程中，混凝土的实际灌注数量与理论灌注量差值较大，证明在地下连续墙成槽后某个环节还存在问题（环节包括清孔、钢筋笼下放等），致使槽段局部塌方或缩径，所以，还要制定有效的措施进行处理。

2、今后打算

⑴、进一步普及TQC教育，提高对QC活动重要性的认识。

⑵、通过PDCA循环，利用总结的经验严格控制施工质量。

⑶、通过开展QC课题，努力争取实现工程创优的目标。

图10-1地连墙成槽施工标准化程序

中铁十三局集团有限公司第二工程公司苏州地铁项目部-14-