袖閥管注漿基底隔滲實現(xiàn)深基坑封閉截水小組名稱1樓項目部QC小組組長發(fā)表人集團有限公司二O一一年四月二0一一年度QC成果資料目錄一、工程概況二、小組概況三、選擇課題四、現(xiàn)狀調(diào)查五、設(shè)定目標六、原因分析七、要因確認八、制定對策九、對策實施十、效果檢查十一、鞏固措施、標準化十二、總結(jié)及今后打算一、工程概況工程名稱1樓地下車庫基底面積2594M2建設(shè)單位建設(shè)地址結(jié)構(gòu)形式框剪結(jié)構(gòu)層數(shù)地下1層開工日期2010年3月22日竣工時間2010年6月15日質(zhì)量目標部優(yōu)工程概況該工程地下車庫基底深度為1050M，基坑地下水位位于地表下1118M，在勘探深度范圍內(nèi)場地地基土自上而下可劃分為6個大層，突水層主要為第（3）層粉質(zhì)粘土層與第（4）層中砂層的承壓水，開挖前基坑與止水帷幕、工程樁已施工完畢，由于該工程北面距警備區(qū)11層辦公樓3米、南面與正在施工的32層1樓相連、西面距7層的警備區(qū)家屬樓4米，東側(cè)距僅有1000M，地下水資源充沛，有良好的補給水源。若采取強降水施工，會造成周圍地層不均勻，排水固結(jié)，從而引起不均勻沉降，對周圍建筑物造成較大影響；經(jīng)計算，采用降水井降水日抽水量為723456M，施工完成后將抽取掉91155456M地下水，相當于251個迎澤湖內(nèi)的水。為實現(xiàn)深基坑封閉截水，有效保護地下水資源，實現(xiàn)綠色施工，決定采用袖閥管注漿進行基底隔滲。注漿深度10M的孔為649個，有效加固深度6M，注漿深度4M的孔為84個，有效加固深度35M。制表人制表時間2010年4月2日二、小組概況21QC小組簡介小組名稱1樓項目部QC小組注冊時間201042課題名稱袖閥管注漿基底隔滲實現(xiàn)深基坑封閉截水活動時間2010482010615注冊號類型攻關(guān)型活動次數(shù)11次出勤率100制表人制表時間2010年4月16日22QC小組成員簡介本QC小組共有成員11名，其中工程師9名，助理工程師2名，小組成員均接受過TQC教育，近兩年人均受教育80學時以上，均獲得TQC教育合格證。序號姓名小組職務(wù)年齡職稱小組分工1組長33工程師總負責2副組長35工程師技術(shù)協(xié)調(diào)3副組長27助工成果整理4副組長34工程師方案策劃5成員34工程師現(xiàn)場協(xié)調(diào)6成員37工程師資料收集7成員34工程師核算工作8成員33工程師材料驗收9成員32工程師質(zhì)量檢查10成員33工程師現(xiàn)場實施11成員25助工現(xiàn)場實施制表人制表時間2010年4月2日三、選擇課題1、袖閥管注漿基底隔滲是一種新的施工方法，目前國內(nèi)無成熟的施工經(jīng)驗可以借鑒，施工質(zhì)量的控制是工程的重點和難點。2、袖閥管注漿基底隔滲是利用注漿技術(shù)對基底進行加固，通過加固土體來抵抗地下承壓水作用，并封閉地下水路，與周圍止水帷幕形成封閉截水，達到不降水同樣可以正常施工的目的，這是深基坑施工中一個重大的突破，意義深遠。也是建設(shè)部2010年起推廣的建筑業(yè)10項新技術(shù)中的一項。3、有數(shù)據(jù)顯示，目前華北地區(qū)地下水資源已經(jīng)超采達2000億立方米，在地下已經(jīng)形成了一個巨大的漏斗。如果在施工過程中仍然采用井點抽水降水，將造成更大的水資源浪費。袖閥管注漿隔滲能減少工程施工對水資源的無度開采和污染，大量減少地下水的消耗，實現(xiàn)封閉截水。有效保護了地下水資源，實現(xiàn)綠色施工。因此，我們選定課題為“袖閥管注漿基底隔滲實現(xiàn)深基坑封閉截水”。四、現(xiàn)狀調(diào)查調(diào)查一工程開工前，組織項目成員考察和調(diào)研多個同類型的在施項目，發(fā)現(xiàn)在施工深基坑工程和高地下水位的工程時仍采用傳統(tǒng)的帷幕輕型井點降水施工工藝的工程，施工進度一般比較緩慢，施工難度大，同時抽出大量的地下水資源白白排入下水管網(wǎng)浪費掉。調(diào)查二采用袖閥管注漿隔滲封閉截水技術(shù)可以達到加固土體的目的。同時該技術(shù)與減壓井降水相比較不需要抽取地下水，可以節(jié)約大量的水資源，保持生態(tài)平衡，符合我國節(jié)能、降耗的國策，同時也能節(jié)約工程施工費用。調(diào)查三2010年4月8日，小組成員對試成孔注漿的77根袖閥管注漿質(zhì)量進行檢查，檢查發(fā)現(xiàn)，注漿質(zhì)量合格的有59根，合格率為766，不合格的主要項目有吃漿量過大、成孔垂直度偏差大、個別孔位位移導致滲透系數(shù)不滿足要求（滲透系數(shù)降低到104105CM/S以下），達不到加固軟弱土體的目的。為了找到影響袖閥管注漿施工質(zhì)量的主要問題，我們認真地對調(diào)查出的影響因素進行了頻數(shù)統(tǒng)計。影響袖閥管注漿施工質(zhì)量的因素統(tǒng)計表序號項目頻數(shù)頻率累計頻率1注漿管破裂6381812套殼料灌注量偏大或偏小4518613成孔垂直度偏差大4519124下管深度偏大或偏小338955個別孔位位移2259756注漿管堵塞225100合計N78制表人審核制表時間2010年4月9日依據(jù)上表繪制影響袖閥管注漿施工質(zhì)量的因素排列圖如下注漿管堵塞701020304050608063814286197549129510080604020累計頻率（）32累計頻數(shù)制表人審核制表時間2010年4月9日從排列圖中可以看出注漿管破裂是影響袖閥管注漿施工質(zhì)量的主要問題。因此，項目部成立QC攻關(guān)小組，專門解決注漿管破裂的問題。2010年4月11日，修改袖閥管注漿施工方案后經(jīng)分公司主任工程師，業(yè)主代表和監(jiān)理單位、及省內(nèi)著名專家多方論證通過，小組成員以此為依據(jù)，對施工過程進行嚴格控制。五、確定目標通過注漿過程中消除袖閥管破裂的現(xiàn)象，實現(xiàn)袖閥管注漿基底隔滲。766010000000200040006000800010000合格率活動前目標值合格率制表人制表時間2010年4月16日設(shè)定目標可行性分析1、2010年4月15日，組織小組成員對試注漿的77根袖閥管注漿質(zhì)量進行全面查看和分析，發(fā)現(xiàn)并不是所有注漿管都存在注漿管破裂的問題。小組成員認為只要采取有效措施，注漿管破裂的現(xiàn)象是可以全部消除的。2、根據(jù)巖土勘查報告，請省內(nèi)地基處理方面的著名專家、公司、個別孔位位移下管深度偏大或偏小成孔垂直度偏差大套殼料灌注量偏大或偏小注漿管破裂分公司技術(shù)專家及現(xiàn)場的施工人員進行多次計算分析，認為針對不同土體確定不同的注漿壓力，袖閥管破裂的現(xiàn)象是可以全部消除的。3、監(jiān)理、業(yè)主單位代表認為，只要采取適當措施，完全可以消除個別袖閥管破裂現(xiàn)象，達到永久性加固土體和封閉截水的目的。結(jié)論通過業(yè)主、監(jiān)理單位負責人、公司、分公司專家的幫助，小組成員的嚴格要求，工人的精心操作，小組確定的目標一定能夠?qū)崿F(xiàn)。六、原因分析2010年4月17日，小組成員邀請專家、業(yè)主、監(jiān)理負責人、公司、分公司專家，工人代表對試注漿完成的袖閥管質(zhì)量進行現(xiàn)場察看，再一次召開會議，對造成缺陷原因進行認真分析，并繪制因果圖如下袖閥管破裂注漿料的配比不準確料METERIAL套殼料的配制不準確環(huán)ENVIRONMENT法METHOD注漿壓力選擇不當操作不熟練人MAN執(zhí)行工藝不嚴機MACHINE鉆機安放不平穩(wěn)泥漿攪拌機高壓注漿泵制圖人審核制表時間2010年4月17日注漿器每次提升高度控制不合理夜間施工場地狹小袖閥管安裝不到位袖閥管質(zhì)量不合格地質(zhì)軟弱七、要因確認通過因果圖分析，共收集末端因素19個，小組成員對因果圖中的19個末端因素進行了現(xiàn)場調(diào)查分析，逐一進行確認，確認情況如下表序號末端因素要因確認確認方法結(jié)論1技能培訓不夠?qū)κ┕すと诉M行技術(shù)培訓后掌握了袖閥管成孔及注漿技術(shù)現(xiàn)場調(diào)查分析非要因2崗位安排不當調(diào)整崗位，明確崗位職責現(xiàn)場調(diào)查分析非要因3未按交底操作交底后現(xiàn)場檢查執(zhí)行情況現(xiàn)場調(diào)查分析非要因4計量不準確工人責任心不強，未經(jīng)計量進行配比現(xiàn)場調(diào)查非要因5地面不平整由專職測量員和技術(shù)負責人對場地平整度進行復核，對不平整的部位進行平整現(xiàn)場調(diào)查分析非要因6支撐調(diào)節(jié)系統(tǒng)損壞修復支撐調(diào)節(jié)系統(tǒng)、損壞的配件及時更換現(xiàn)場調(diào)查分析非要因7注漿泵壓力不足更換大功率注漿泵現(xiàn)場調(diào)查分析非要因8人工攪拌不均勻采用機械攪拌，攪拌時間不少于5分鐘現(xiàn)場調(diào)查分析非要因9攪拌機設(shè)備陳舊更換為強制式攪拌機現(xiàn)場調(diào)查分析非要因10套殼料未摻入膨閏土經(jīng)多次試驗確定摻入膨閏土量，水泥膨閏土水1162，使粘度達到26S，穩(wěn)定性達到0007現(xiàn)場試驗分析要因11注漿料配比不明確經(jīng)多次試驗確定需摻入一定量的XPM納米灌注劑，最后確定注漿料配比參數(shù)為，水水泥XPM納米灌注劑08100600065現(xiàn)場試驗分析要因12進場原材沒有檢驗原材料進場后會同甲方監(jiān)理共同驗收后方可用于工程現(xiàn)場調(diào)查非要因13供貨方選擇不當對材料供貨市場進行考察后，選擇合格的供貨方市場調(diào)查非要因14袖閥管安裝不到位袖閥管安裝時花管與實管的分配長度出現(xiàn)誤差，有膠圈破損、或破損的袖閥管下入孔內(nèi)現(xiàn)場調(diào)查要因15注漿壓力選擇不當不同的土層注漿壓力不同，插入注漿管時要檢查雙塞碗的完好，分析土質(zhì)?，F(xiàn)場調(diào)查分析要因16注漿器每次提升高度控制不合理相鄰兩排孔應(yīng)交錯提升，確保每一層段都有飽和的漿液滲入現(xiàn)場調(diào)查要因17夜間施工將施工作業(yè)安排在白天，夜間施工時保證充足的照明，22點后停止施工現(xiàn)場調(diào)查非要因18場地狹小進場后由現(xiàn)場技術(shù)負責人根據(jù)場地條件和加固的先后順序，合理分配場地，同時進行技術(shù)安全交底，保證場地的合理利用現(xiàn)場調(diào)查非要因19地質(zhì)軟弱采取鋪墊木腳手板的方式加強地面整體的承載力現(xiàn)場調(diào)查非要因制表人審核制表時間2010年4月17日經(jīng)過以上分析，我們得出影響袖閥管注漿質(zhì)量的主要原因為制表人制表時間2010年4月17日1、套殼料未摻入膨閏土2、注漿料配比不明確3、袖閥管安裝不到位4、注漿壓力選擇不當5、注漿器每次提升高度控制不合理八、制定對策序號要因目標對策和措施執(zhí)行人檢查人完成時間1套殼料未摻入膨閏土確定套殼料的配比參數(shù)經(jīng)多次試驗確定套殼料的配比參數(shù)，決定摻入一定量的膨閏土，水泥膨閏土水1162，使粘度達到26S，穩(wěn)定性達到0007，析水率9，劈裂壓力不得大于1MPA6月13日2注漿料配比不明確明確注漿料配比漿液的配比為水水泥XPM灌注劑0810060065現(xiàn)場試注后進一步確定。6月13日3袖閥管安裝不到位安裝準確牢固、無破損袖閥管安裝時必須嚴格按照成孔深度與有效加固段確定花管與實管的分配長度、把花管下至孔底，確定注漿段，檢查膠圈，杜絕破損不牢固的管下入孔內(nèi)，同時下管時盡量確保袖閥管位于鉆孔的中間。6月13日4注漿壓力選擇不當明確不同土層的注漿壓力本次成孔及有效加固深度范圍主要為第（3）層粉質(zhì)粘土與第（4）層中砂層雜填土，試驗確定粉質(zhì)粘土層中0508MPA,中砂層為0103MPA。6月13日5注漿器每次提升高度控制不合理明確合理的提升高度袖閥管安裝時必須嚴格按照成孔深度與有效加固段確定花管與實管的分配長度、把花管下至孔底，結(jié)合試驗數(shù)據(jù)明確每次提升的合理高度。6月13日制表人審核時間2010年4月19日九、對策實施實施一確定套殼料中摻入膨閏土的配比參數(shù)為防止袖閥管在注漿過程中變形、變位或破損，保證注漿料通過，在注漿段范圍內(nèi)先澆注套殼料，套殼料的配比嚴格按參數(shù)控制。套殼料的配制及用料水泥膨潤土水1162,其性能為粘度26S，穩(wěn)定性0007，析水率9，7D齡期抗壓強度0305MPA。實施效果套殼料的配比按照確定的參數(shù)施工后，袖閥管注漿質(zhì)量得到了有效保障。未發(fā)現(xiàn)注漿料不通過現(xiàn)象。實施二配制的漿液具有可調(diào)性，漿液本身的防滲性和耐久性滿足設(shè)計要求。注漿主劑為水泥（425普通硅酸鹽水泥），為防止?jié){液離析、沉淀、收縮和增加固結(jié)體的強度、漿液的可灌性，可適量加入輔劑XPM納米灌注劑，水為可飲用的井水、河水及其他清潔水，不得采用PH值小于4的酸性水、工業(yè)廢水。漿液的配比按照現(xiàn)場試注后進一步確定為水水泥XPM灌注劑0810060065。漿液的攪拌采用立式強制正向攪拌機，容量為075M3,葉片旋轉(zhuǎn)速度150R/MIN180R/MIN，功率4KW。注漿水泥為425MPA普通硅酸鹽水泥。注漿段每米提升一次，注漿水泥用量預估為82/M。單孔注漿量計算公式QDV115式中QD單孔注漿量；V1單孔注漿對象土體積；單孔注漿對象土體積計算公式V1SH式中S鉆孔斷面積；H鉆孔深度。實施效果注漿完后經(jīng)檢查全部滿足要求。改進前注漿料配制設(shè)施改進后注漿料配制設(shè)施實施三、袖閥管管底采用專用管冒封閉，檢查膠圈，杜絕破損不牢固的管下入孔內(nèi)，下管后封閉孔口，防止異物掉入和移機時損壞。實施效果通過對袖閥管安裝時嚴格要求，未出現(xiàn)膠圈破損、及不牢固的管下入孔內(nèi)，未發(fā)生注漿段開裂現(xiàn)象。實施四詳細了解地勘報告，按照試注時注漿結(jié)果符合質(zhì)量要求的參數(shù)，明確不同土層的注漿壓力，并嚴格控制。本次成孔及有效加固深度范圍主要為第（3）層粉質(zhì)粘土與第（4）層中砂層雜填土，經(jīng)多次試驗，粉質(zhì)粘土層中注漿壓力為0508MPA,雜填土與砂層中為0103MPA，套殼料劈裂壓力不得大于10MPA。當有漿液從袖閥管內(nèi)大量泛出時說明雙塞有破裂，必須停止注漿并拔出更換。每次提升高度應(yīng)控制在10M，相鄰兩孔應(yīng)交錯提升，確保每一層位都能均勻注入。為達到反復注漿可將注漿段隔0510M提升一次，二次注漿時可交錯隔米施注。注漿壓力的控制實施效果通過對不同土體注漿壓力的控制，土方開挖過程中，未發(fā)現(xiàn)涌水現(xiàn)象。對周圍建筑物進行密切觀測，未發(fā)現(xiàn)有異?，F(xiàn)象。實施五結(jié)合試驗數(shù)據(jù)明確每次提升的合理高度為05M，相鄰兩孔交錯提升。注漿時遵循注漿范圍與注漿量雙控制的原則，次序為由下至上，先外排后內(nèi)排，隔孔隔排進行，外排為定量注漿，內(nèi)排為飽和注漿，注漿器每隔05M提升一次，嚴格控制注漿器每次的提升高度，保證每段范圍內(nèi)都能得到充分的漿液注入。實施效果通過以上方法，保證了每一層位內(nèi)都有漿液充分注入。注漿完成后的袖閥管效果圖十、效果檢查101成果評價袖閥管注漿歷時56天。在施工期間，有關(guān)專家多次親臨現(xiàn)場指導，對施工中出現(xiàn)的技術(shù)問題及時進行解決，使工程進展較為順利，本工程共完成注漿孔735個，測定靜水位孔1個，檢測孔2個，累計69796延米。整體注漿施工結(jié)束后，6月22日分別在基坑四側(cè)進行鉆孔取芯，孔深現(xiàn)自然地面以下7米，其中東側(cè)鉆孔為泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆進，西側(cè)為干鉆。所取土樣裝箱留存。選完整原樣做滲透試驗，平均滲透系數(shù)為105108之間，滿足設(shè)計要求。注漿前場地狀況注漿后場地效果7660100100000200040006000800010000合格率活動前目標值活動后合格率本QC成果于2011年3月被（集團）總公司評為2011年度QC成果一等獎；2011年4月被評為山西省工程建設(shè)施工企業(yè)優(yōu)秀QC小組一等獎。102效益評價1021直接效益從根本上改善了土質(zhì)，達到了止水（防止突涌）并加固土體的目的，與灌注樁帷幕減壓井相比較。節(jié)約水泥587噸，587噸395元231865元。節(jié)約混凝土2671M3，2671M3365元974915元。節(jié)約鋼材41噸，41噸4700元19270元。人工費32（人）80（元）8（天）20480元共節(jié)約費用2318659749151927020480160428元。1022間接效益通過該工法的應(yīng)用，積累了經(jīng)驗，培養(yǎng)了一批人才，鍛煉了一支隊伍，為企業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了保障，為今后類似工程施工提供了經(jīng)驗。1023社會效益施工方便，節(jié)約工期，有效減少對相鄰建筑物的影響。應(yīng)用建筑業(yè)推廣的十項新技術(shù)之一，避免了地下水的抽取浪費，為企業(yè)在社會上贏得了一致的好評。1024技術(shù)效益通過該工藝的改進與創(chuàng)新，發(fā)布了袖閥管注漿基底隔滲封閉截水施工企業(yè)標準，編制了袖閥管注漿施工工法，為企業(yè)今后類似工程的施工提供依據(jù)，填補了省內(nèi)空白。1025節(jié)能效益一次性的解決了施工中的難題，為之后的施工降低了難度并大幅的提高工程進度和質(zhì)量，有效保護和節(jié)約了地下水資源，節(jié)約水資源量計算結(jié)果如下采用井點降水出水量Q120RSL3K203式中K（系數(shù)）1RS（管半徑）02L（濾水管直徑）16CM一天出水量計算結(jié)果Q120314021631203723456M3/D如果采用井點降水，抽水周期將達到126天。126天出水量計算結(jié)果Q12031402163120312691155456M3節(jié)約的水資源