提高地下连续墙施工成槽垂直度

提高地下连续墙施工成槽垂直度

上海市**泵站及调蓄池土建工程

Q C成果

上海市**市政工程有限公司 第四分公司**泵站及调蓄池工程QC小组

2006年2月

一、前 言

在我项经部施工坑内加固时,发现位于基坑北侧的一根21孔电缆箱体未按照原先的规划管位施工,并侵占我泵站的规划红线内,影响地墙施工.因此时电缆箱体内已敷设了6根11万伏电缆,如对电缆进行搬迁,影响大,费用高。经区建委，自来水公司，电力公司等多次协调，最终确定将调蓄池整体向南平移1.8m。

移位后，北侧电缆箱体距地下墙外边线最近仅为15cm，同时将地下墙移入了已施工完毕的三轴搅拌机加固区，因加固范围较大，土体强度高，且距电缆箱体近，给地墙施工带来了很大的难度。

因类似在加固土体中的地下墙施工实例少，施工难度大。为确保地下墙施工质量，缩短工期，节约成本，我项经部结合本工程特点，成立QC小组进行攻关。

二、小组简介

小组名称 小组课题 小组类型 本次活动注册号 QC教育时间 活动次数 获奖情况 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 姓名 年龄 30 45 28 29 23 23 23 21 46 47 职称 工程师 助工 助工 助工 技术员 技术员 技术员 技术员 施工员 施工员 文化程度 大专 中专 大专 中专 本科 中专 本科 中专 高中 高中 组内分工 组长 付组长 付组长 组员 组员 组员 组员 组员 组员 组员 第四分公司**泵站及调蓄池土建工程QC小组 地墙施工质量控制 成立时间 攻关型 48小时/人 12 注册号 注册日期 活动时间 活动出勤率 2004年10月 2004年10月～2005年3月 100％ 10 小组成立时间：2004年10月 ， 小组总人数：10人 小组类型：攻关型。 制表人： 日期：2006年2月18日

三、选题理由

选择课题：地下连续墙施工质量控制。 1．因加固土体强度高，常规成槽工艺无法施工。 2．在加固土体中施工，地墙成槽垂直度很难控制。 3．施工工期延长，成本投入较大。

四、现状调查

工程位于长宁路以南，古北支路以西，西面为在建11万伏变电站，南面为新天地房产用地（目前正在动拆迁），本工程泵房部分地下结构外墙采用“两墙合一”结构，即地下连续墙（T型）开挖阶段为基坑围护结构，使用阶段为主体结构外墙。地下连续墙周长为133.2m，现状地面标高为3.60m，墙顶标高为2.80m，底部插入第⑧层灰色粉质粘土中，墙底标高-42.5m，长度为45.3m，地下墙插入比接近0.8。工程要求从2005年2月开工至2005年10月结束，在此之前已完成水泥掺量为10％（底板以上）和20％（底板以下4.5m范围）的坑

内加固以及为了防止地墙塌方的水泥掺量为15％的阳角加固。

小组成员查阅了施工现场地质勘察资料、施工图、地下连续墙施工规范等大量资料，并对周边进行了实地踏勘，掌握了第一手资料，还对地下连续墙施工的各道工序进行了认真梳理，通过收集公司及近年来在上海地区同类工程的施工情况，针对本工程地下墙施工中质量控制可能出现的问题，进行了广泛、深入的讨论和研究，特别是对工程难点、风险点进行了重点研究。

1、地下连续墙施工最大难点：

⑴、由于坑内外分别进行了坑内加固和阳角加固，而为了避让基坑北面的21孔电缆，因此基坑向南平移1.8m后，部分地下墙成槽需要在两边土质软硬不一的情况下进行，这样成槽垂直度很难达到设计要求。

⑵、施工现场使用面积约为1400m2，而地下连续墙钢筋笼需现场制作、整体吊装（长45.3m，宽4.5m，面积约为202.5m2），另外需现场需布置15个泥浆箱（面积约300m2）、废浆池、材料堆场、两台吊机等，因此可以说场地是非常狭窄的，这给施工带来许多不利影响。

2、地下连续墙最大风险点：

⑴、地下连续墙施工中钢筋笼由于超长（45.3m）超重（约为46t）又需一次性吊装，因此起吊过程中存在很大的风险性。

⑵、地下连续墙的风险点并不是直接反应出来的。由于它是基坑的围护墙，因此它的质量好坏将直接影响到基坑开挖的稳定性，同时由于周围有众多管线（21孔电缆、上水、煤气等）和变电站等重要构筑物，因此如果地下连续墙质量不过关的话，基坑周围土体发生较大位移后会带来一系列的严重后果。

针对以上二大难点和二大风险点，根据本工程技术要求，小组成员一致认为成槽精度将对地墙的质量和基坑开挖的安全产生极大的影响。同时我们又对分公司以往做过的深基坑工程，尤其是复兴东路越江隧道工程，对发生过的地下连续墙施工质量问题进行调查，调查结果如下：

地下连续墙质量问题调查表

序号 1 2 3 4 5 6 7 当时问题 成槽精度未达到设计要求 换浆清淤不到位 锁口管起拔过早 钢筋笼偏移、下放不到位 锁口管下放偏移、偏斜 导墙变形 混凝土灌注时发生堵管 合计 问题量 102 32 13 10 5 2 1 165 占问题量的百分比 62% 19% 8% 6% 3% 1% 1% 100% 累计百分比 62% 81% 89% 95% 98% 99% 100% 制表人： 日期：2006年2月18日

地下连续墙质量排列图

＝165累计百分比A类因素问 题 成槽精度未换浆清淤达到设计要求 不到位 锁口管起拔过早钢筋笼偏移、锁口管下放下放不到位偏移、偏斜导墙变形混凝土灌注时发生堵管

从排列图可以看出：地下墙质量的A类因素是：成槽垂直度。

五、设定目标值

目标值：地下连续墙成槽垂直度达到1/300。

本工程执行《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）按规范要求，地下连续墙作为永久结构的垂直度要求为1/300以内。本工程有其特殊性，即地下连续墙施工前已局部进行了深层搅拌桩加固，成槽时两边土质软硬不一，根据实际情况1/300的垂直度很难保证，但为保证基坑开挖后万无一失，小组对作为永久性结构墙的地下连续墙垂直度要求仍然以1/300的标准来控制。

六、目标值可行性分析

小组成员对能否控制地下连续墙的垂直度进行了客观分析：

1、对于设备进行了比选，对于施工中可能碰到的问题进行了预测并制定了应急预案。

2、项目部已对总体施工方案进行了可行性论证，使总体方案更加完善。 3、施工队伍是一支对地下连续墙施工有着丰富经验的队伍。

4、公司领导对该项目十分重视，提供了大量的人力和物力支持，并组成专家组，提供技术支持。

5、我们在以往地墙施工中，垂直度已经控制在1/250以内。

经过分析大家认为，只要设计合理，精心施工，严格按施工方案管理，小组目标完全有可能达到。

七、原因分析

为了寻找成槽精度达不到要求的原因，我们QC小组邀请了分公司、项经部及有关专家，将影响地墙垂直度的各种原因列出，大家踊跃发表自己的意见，经过集思广议，分析讨论，最后将大家的意见汇总后，绘制了因果图。

测 量工 艺人 员驾驶员责任心不够超声波测斜仪未配置成槽方案不成熟 成槽过程中，钢丝绳未拉直以及未做到随挖随纠测量方法不正确部分技术人员施工经验不足成槽机垂直度无法满足设计要求 地下水的升降使槽段发生塌方成槽机损坏各工序之间协调不够施工前未进行检修新鲜泥浆配置不够现场土方车数量不足膨润土未及时进场成槽垂直度控制环 境设 备材 料 制表： 日期：2006年2月18日

八、确定主要原因

针对因果分析图中所列出的10个末端原因，我们通过实地观察、数据计算、现场测量等方法进行调查分析，逐一进行验证，以判断是否为主要原因：

要因确认表

序号 末端原因 验证方法 实地检查 验证地点 施工现场 验证结果 验证人 要因确认 主要原因 1 驾驶员工作 责任心不够 已对驾驶员进行了动员，并制定了相关的奖惩措施。 技术人员有6名，其中有1人未参加过地下连续墙施工，项目部要求他通过学习和编写施工方案，目前已较熟悉工艺要求，分公司并指派一名有丰富经验工程师结成师徒关系 重新制定方案并经专家评审认可，对提出的问题已进行完善。 2 部分技术人员 施工经验不足 问答考试 公司本部 次要原因 3 成槽方案 不成熟 超声波测斜仪 未配置 地下水位 的升降 方案评审 实地观察 实地检查 测量方案评审 现场检查 现场检查 实地检查 实地检查 施工现场 施工现场 施工现场 公司本部 施工现场 施工现场 施工现场 施工现场 主要原因 次要原因 次要原因 次要原因 次要原因 次要原因 次要原因 次要原因 4 规定要求配备一台超声波测斜仪，现场已配齐 5 现场测定地下水位稳定，基本保持在地面以下5米处。 6 测量方法不正确 对于原先制定的测量方案进行评审和修改，目前已制定了适合本工程的测量方法。 在选择成槽设备上进行比选，最后选定具有纠偏功能的真砂成槽机。 7 成槽机垂直度 达不到要求 8 成槽机损坏 在设备进场前，成槽设备进行了系统、全面的检修。 9 各工序之间 协调组织不利 膨润土等材料 未及时进场 对于施工中各工序的负责人进行了交底并制定了相应的奖惩措施。 已按照现场情况和施工需要进行仔细测算，明确了施工时所需配备各种材料的数量并制定了详细的材料进场计划。 10

制表人： 日期：2006年2月18日

九、制定对策

我们通过因果分析图和要因确认表对影响地墙成垂直度的因素进行综合分析和比较，最后确认的主要原因是：

1、驾驶员工作责任心不够。

2、成槽方案不成熟（未考虑基坑平移后，地墙部分落入加固区的实际情况）。 小组针对工程实际情况，针对每一条主要原因，每个人都积极开动脑筋，充分运用各人的知识、经验，结合各种信息，互相启发，提出了多条对策，经过归纳集中后，形成了对策表。

地墙垂直度控制对策表

序号 主要 要因 对策 目标 措施 1.由项目经理组织开设沟通会，同时对于成槽工序设立明确的奖惩措施。 2.技术负责人进行详细的技术交底，同时加强现场管理和监督。 1.采用钻机引孔、二钻一抓的方法成槽。 2.对于成槽精度未达到要求的槽段进行纠偏钢板修槽处理。 负责人 实施 完成 地点 日期 1 驾驶员工作调动驾驶员责任心不够 的积极性 人员责任心达到100% 施工2005 现场 2.15 2 成槽方案 不成熟 优化方案 优化后的方案与实际施工适应性达到95% 施工2005 现场 3.18 制表人： 日期：2006年2月18日

十、对策实施

实施一：调动驾驶员的工作积极性

1.由项目经理组织开设动员会、设立奖惩制度。

由项目经理***负责，***、***等小组其他成员配合，2005年2月10日召开了地下连续墙施工队伍组成的生产协调会议。项目经理对于施工难度较大的成槽工序设立了明确的奖惩制度，积极地调动了施工队伍的工作积极性。会议明

确：确保成槽精度达到1/300的槽段需占总量的90%以上。

2.技术负责人进行详细的技术交底，并加强现场管理和监督。

本工程地墙成槽施工难点多（地墙穿越粉细砂层、淤泥质粘土层、两边土质软硬不一等），由技术负责人崔宏波负责，赵明荣、张立等小组其他成员配合，对于驾驶员进行了详细的技术交底，同时与各驾驶员对于可能出现的问题进行了探讨，并确立了解决方案。为了加强现场管理，小组各成员轮班对于现场施工人员进行监督。

效果检查：在2月10日召开的生产协调会议统一了步调，取得了较好效果。成槽机操作人员工作兢兢业业，工作责任心达到了100%，而成槽垂直度达到1/300的槽段占总数的95%（另外5%是由于地下有不明障碍物的存在而影响了成槽垂直度），达到目标值。

实施二：优化方案

1.采用钻机引孔、二钻一抓的方式来成槽。

由***负责，***、***等小组其他成员配合。部分槽段在成槽之前先进行钻机引孔导向，再采取二钻一抓的方式来成槽，即以引导孔的垂直度来保证槽壁的垂直度。为了确保引孔的垂直度，小组成员对钻机引孔采取了一定的措施：

⑴、将尖头钻改用平钻，两者相比后者受力更加均匀，不宜偏斜。 ⑵、在钻进时为了减小偏斜量，在钻头尾部加设1m长的导向筒，以增加导向效果。

⑶、将钻速控制在Ⅰ档（13转/分），以减少钻杆的晃动，提高钻孔精度。 2.对于一次成槽后垂直度仍未达到要求的进行钢板纠偏。

由***负责，***、***等其他小组成员配合。虽然我们采取了以上几点措施来保证槽壁垂直度，但是事实上仍然有个别槽段遇到纠不回来的特殊情况，所以制作了特殊的纠偏钢板（两钢板内加H型钢）,由200t大吊车吊入槽内配合槽壁机进行强行纠偏，直至达到设计所要求的精度范围。

效果检查：方案优化后，施工时采取了各类对应措施（如二钻一抓、钢板纠偏等），而从超声波资料来看，垂直度达到1/300的占总槽段的95%，因此表明优化后的方案与实际施工的适应性达到了95%，达到目标值。

十一、效果检查

（一）目标完成情况 与目标值比较：

地下连续墙从2005年2月开工，到2005年10月结束。我们QC小组通过认真实施对策表措施内容，施工过程中有效地控制了地墙的成槽垂直度，保证了地下连续墙的质量。经超声波测斜仪测试，在QC小组实施措施以后有95%的槽壁垂直度达到了1/300，其余槽段没有达到要求的原因是坑内有不明障碍物，属于客观因素。而基坑开挖后围护变形量极小，经监测单位实测，开挖深度20m时，基坑最大变形量仅为1.6cm，比规范要求的3cm减小了1.4cm，这在以往工程中是不多见的，除了设计方面的原因外，同时也说明地下连续墙的质量是非常好的，使小组活动达到了预期目标。

（二）效益分析

1、在上海部分工地基坑施工接连发生重大坍方事故时期，项目部保证了本基坑开挖安全，对公司在社会上树立“城建雄鹰”品牌形象起了重大作用。

2、在小组活动期间，小组内充分发挥各人长处，加强互动合作，使员工士气、互信、荣誉感大大提高。得到了业主和监理的高度赞扬。

十二、制定巩固措施

公司和分公司对小组取得成果进行了技术交流，通过总结经验，并提出了本次活动中存在不足，指出了改进方向。该项成果为公司今后在地下连续墙施工领域控制成槽垂直度提供了完整的经验。该成果已上报公司技开部，列入公

司的标准化。《地下连续墙施工作业》指导书（QB/SZ.ZYZD 06-02）

十三、总结及今后打算

通过QC小组活动，我们成功地控制了地墙的成槽垂直度，确保了基坑开挖后的稳定性，圆满达到业主要求的质量目标。该项成果的取得，倾注了小组全体人员的智慧和心血，为今后类似工程的施工积累了丰富经验。

我们QC小组下一步攻克的课题是“深基坑降水”。

（完）