粉砂层地质条件下地连墙成槽控制[1].doc

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6-3 B-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 -