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1、降低水泥攪拌樁斷樁的措施山東水利工程總公司機械施工公司QC小組我國于上世紀七十年代后期致力于深層攪拌技術的研究和應用，隨著這項技術的發(fā)展，此法不僅應用于地基加固和邊坡支護而且廣泛應用于防滲工程項目中。特別是近幾年來，在長江重要堤防隱蔽工程的大規(guī)模建設中，攪拌樁防滲墻施工技術正在蓬勃發(fā)展，施工工法也通過不斷改進，日臻成熟。攪拌樁防滲墻的基本工作原理是運用深層攪拌樁機在地基一定深度范圍內把水泥漿噴入土體，使水泥和土體產生一系列的物理化學反應凝結形成具有整體性、水穩(wěn)性、一定強度和防滲能力的水泥土樁體防滲墻。攪拌樁防滲墻施工工期短、無公害、施工過程無振動、無躁音、不排污，造價低廉、實用可靠，在我國江河2、堤防垂直防滲工程中得到了廣泛應用并取得良好的效果，值得大力推廣。慶云縣南侯水庫水泥攪拌樁防滲墻工程由德州市水利勘察設計研究院設計，山東水利工程總公司組織施工的防滲墻項目。通過對該水庫攪拌樁防滲墻的實際應用，論述了水泥攪拌樁施工技術、施工工藝和控制斷樁的方法，從而在滿足設計要求，確保工程質量的基礎上，有效降低施工成本，是解決該工藝能否持續(xù)應用和發(fā)展并得以不斷改進的關鍵環(huán)節(jié)，并為同類工程作借鑒。 在公司中標承建了慶云縣南侯水庫水泥攪拌樁防滲墻工程后，我QC小組立即組織項目部相關管理及施工人員，就如何“降低水泥攪拌樁斷樁的措施”這一課題廣泛開展了QC活動。一 、小組概況 1.小組簡介 表1 小組簡介3、表小組名稱山東水利工程總公司機械施工公司QC小組注冊號課題名稱降低水泥攪拌樁斷樁的措施小組類型攻關型成立時間2015年6月小組人數6人活動時間2015年6月2015年8月QC課程時間40小時以上小組成員小組職務姓 名年 齡學 歷職 稱組 內 分 工組 長張仰保31本科工程師構思策劃副組長吳 昊31專科助理工程師質量目標控制組 員李 偉40專科助理工程師技術組織組 員鹿穎超28專科助理工程師數據統計組 員張 陸31本科助理工程師現場實施顧 問姚洪林37本科高級工程師技術支持制表：張仰保 制表日期：2015年6月10日2.QC小組活動日程安排表2 QC小組活動日程安排序號內容活動時間2015年6月4、10日至2015年8月15日1選題2015年6月10日2現狀調查及施工試驗2015年6月10日-2015年7月10日3設定目標2015年7月11日-2015年7月24日4要因確認、對策制定及實施2015年7月24日-2015年8月10日5效果檢驗2015年8月10日6活動總結2015年8月11日-2015年8月15日制表：張仰保 制表日期：2015年6月10日二、工程概況1、基本情況：南侯水庫位于德州市慶云縣尚堂鎮(zhèn)南侯村西南，德惠河右岸，距縣城10km 處。水庫規(guī)模為小（1）型，設計蓄水位13.03m，總庫容990 萬m3；水庫死水位5.03m，死庫容47.5 萬m3；水庫占地2492.03畝5、，水庫年入庫水量2464 萬m3，年供水量2270 萬m3。水庫攪拌樁防滲墻于 2015年5月開工建設，9月份完工。 水庫圍壩設計斷面圖2、主要設計施工內容：樁號0+0004+536段水泥攪拌樁防滲墻工程工程，清單工程量為30105.00m。設計樁長為13.53m14.59m，墻體深入壩體2.5米，設計樁徑為500mm，樁與樁中心距400mm，最薄處墻厚300mm，設計水泥摻入比15%，設計滲透系數為110-6cm/s，采用不低于雙軸水泥攪拌樁機施工。3、資源配置：水泥攪拌樁機及附屬制漿設備共計8臺套，其中三軸攪拌樁機4臺套，雙軸攪拌樁機4臺套。現場項目部管理人員13人，施工人員96人。投入攪6、拌樁機8臺套，每臺機的主要設備見下表。表3 施工主要設備類別設備名稱規(guī)格型號單位數量配套功率（KW）用 途主機攪拌驅動裝置3軸電動套1324為挖掘提供動力源掘削攪拌軸根5傳遞動力挖掘頭480mm件5挖掘基土之用保持架件2保持鉆桿穩(wěn)定止擺套件1限制葉片位移及垂直導向支撐機履帶式移動車臺1118裝載主機輔助設備水泥輸送機200mm臺13制、供漿制漿機桶1300mm臺13儲漿桶1300mm臺223注漿泵HBW140/3臺337.5送漿泵65mm臺111.0水箱1.5m3臺1送水泵80mm臺17.5空氣壓縮機3m3/min臺122輔助挖掘、升揚置換灰土其它電源250KW臺1驅動裝置、制漿、供氣系統、照7、明、維修動力高壓清洗機1/2英寸噴嘴臺12.2清洗鉆桿表4 單機勞動組合工種崗位內容人數技術要求領班全面負責施工質量、安全、進度、貫徹崗位責任制，協調各崗位有序施工1持有上崗證書施工員負責工程技術、現場記錄、資料整理1持有助工以上證書主操作員按規(guī)程操作主機，視工況調節(jié)好供漿量和氣量，對運行中的非常情況能作出應急處置1持有上崗證書制漿員按規(guī)程操作制漿機，根據要求配制好漿液2持有上崗證書機電維護員負責機械發(fā)電、供電、機器和電氣系統的維護和保養(yǎng)2持有上崗證書普工負責開挖儲留溝、回漿儲存、回注混合物和修復場地5經崗位培訓合計12三、施工工藝流程 a. 制漿站（第一攪）通過設定的水灰比例 0.911.38、1 配料然后將其攪拌成水泥漿，水泥漿要一邊配料一邊使用。b. 通過泵將配制好的水泥漿傳輸至儲漿罐（第二攪），同時就位調節(jié)好樁機。c. 在地面通過放線定位開挖的槽溝攪拌使得其下沉，以此同時啟動輸漿泵，傳輸漿液送到設樁底高程，定位攪噴 3s，隨后提升到設計樁頂高程，這個過程中的最好效果就是地面微微泛漿，不然的話就得調配漿液水灰比例或改變下沉和提升的速度。d. 將攪拌機械關閉，一個單元墻體的施工就算完成。e. 水平向前移動，移動底盤對樁位，連接前一單元墻體和后一單元墻體的最后一個樁100mm，調平后重復做以上幾個步驟。工藝流程圖現場施工照片施工立面圖四、選題理由在初期攪拌樁防滲墻生產性試驗過程中出現9、了斷樁的情況，嚴重影響了防滲墻的整體性以及防滲效果，經過補樁雖能彌補質量缺陷，但由此造成施工直接成本的大幅增加。因此采取措施控制斷樁現象的發(fā)生，使其盡量一次成型從而降低施工成本，是后續(xù)施工過程中亟待解決的問題。近幾年隨著水泥土攪拌樁應用以及機械化作業(yè)的普及，行業(yè)單價不升反降，出現了利潤空間越來越小的局面公司結合投標文件向項目部下達了成本控制目標責任書實際施工過程中攪拌樁斷樁現象較常見降低水泥土攪拌樁斷樁的措施行業(yè)需求公司要求現 狀選定課題制圖：張仰保 制圖日期：2015年6月10日五、現狀調查水泥攪拌樁防滲墻施工應首先進行生產性試驗，試驗段長度為100m，共250顆攪拌樁。本QC小組對已完成的10、100m試驗段進行了檢測，分別采用了探地雷達法和超高密度電法。1、探地雷達檢測方法探地雷達檢測時，利用發(fā)射天線發(fā)射高頻寬帶電磁波，當電磁波遇到電性不同的分界面時，就會產生反射，為接收天線所接收。然后通過雷達轉換卡將脈沖信號轉換成數字信號，并傳送給雷達主機；最后經過一系列的濾波、去噪等處理，得到連續(xù)的雷達剖面，供人們分析和處理。天線時間x探地雷達使用高頻電磁波對地下介質進行檢測。探地雷達工作原理圖對防滲墻進行檢測時，將雷達天線緊貼著樁頂檢測面拖動，高頻電磁波由天線進入水泥攪拌樁防滲墻中；當電磁波遇到防滲墻孔洞、裂隙或混凝土與空氣的分界面等時，產生反射，并被接收天線所接收。探測目標的位置可以由天線11、的定位系統給出，深度可以由以下公式得出：d=1/2vt式中：d為目標物的深度；v是電磁波在混凝土中的傳播速度；t為電磁波的雙程傳播時間。因為電磁波的傳播時間可以直接在雷達圖上讀出，所以只要知道波速，就可以準確的得到目標物的深度。2、超高密度電法超高密度電法是以墻體的電性差異為基礎的一種電探方法，根據在施加電場作用下墻體傳導電流的分布規(guī)律，推斷地下墻體具有不同電阻率的賦存情況。高密度電阻率法的原理是地下介質間的導電性差異。和常規(guī)電阻率法一樣它通過A、B電極向地下供電流i，然后在M,N極間測量電位差V，從而可求得該點（M、N之間）的視電阻率值。根據實測的視電阻率剖面進行計算、分析，便可獲得地層中的12、電阻率分布情況，從而可以確定異常部位等。超高密度電法數據采集系統由主機、多路電極轉換器、電極系統3部分組成。多路電極轉換器通過電纜控制電極系統各電極的供電與測量狀態(tài)。主機通過通訊電纜、供電電纜向多路電極轉換器發(fā)出工作指令，向電極供電并接收、存貯測量數據。數據采集結果自動存入主機，主機通過通訊軟件把原始數據傳輸給計算機。計算機將數據轉換成處理軟件要求的數據格式，經相應的處理模塊進行畸變點剔除、地形校正等預處理后，做視電阻率等值線圖。在等值線圖上根據視電阻率的變化特征結合鉆探、地質調查資料進行地質解釋，并繪制出物探成果解釋圖。本QC小組對已完成的100m試驗段250顆樁的數據進行了調查統計，通過以13、上幾種方法檢測,得出以下結論:防滲墻墻體結構符合標準,整體性很好,樁型達到要求;個別墻體水泥漿不均勻,但對墻體的截滲效果影響不大;墻體抗壓情況、滲透能力、彈性模的滲透能力和墻體薄厚都達到防滲標準。但出現5處斷樁現象，不合格率2%。根據軟土地基深層攪拌樁加固法技術規(guī)范（YBJ225-91）的相關質量標準，對于斷樁數量沒有給出標準范圍，但經過我公司多年來的實踐經驗，認為本工程的斷樁率應控制在0.8%以內是比較經濟合理的。選定課題：降低水泥攪拌樁斷樁的措施六、目標確定 采用降低水泥攪拌樁斷樁的措施，使成樁率控制在99.2%以上。七、可行性分析1、斷樁因素調查分析小組成員召開了專題討論會，對造成斷樁的14、各項影響因素進行了調查分析，得出如下匯總表：表 5 斷樁影響因素匯總表序號項 目頻數頻率（%）累計頻率（%）1機械故障或其他原因停止時間過長3966%66%2提升速度1119%85%3注漿壓力、注漿量58%93%4漿液配制35%98%5鉆進速度12%100%合 計59100%制表： 吳昊 制表日期：2015年7月15日由調查表可以看出，斷樁主要影響因素是機械故障或其他原因停止時間過長，鉆機提升速度控制不理想也是一個不可忽視的影響因素，而鉆進速度和漿液配置影響較小。目標可行性分析 目標可行性分析目標可行鉆機提升速度是影響成樁的主要因素，只要對鉆機提升速度進行嚴格控制，同時加強作業(yè)過程管理，就能將15、影響斷樁的原因控制在目標范圍內。單位領導對QC小組活動的一貫重視和支持，給予技術指導，各部門群策群力，不斷優(yōu)化技術方案。組成，具有豐富的現場生產管理經驗經過查閱文獻及我公司的實踐經驗，對本工程斷樁率控制在1%以內是比較經濟合理的。小組成員由項目負責人及骨干技術人員組成，具有豐富的現場生產管理經驗。進基本都能控制在1.20以下制圖：吳昊 制圖日期：2015年7月20日 目標可行性分析圖八、原因分析針對影響因素調查表及餅分圖中列出的主要影響因素，活動小組成員采用“頭腦風暴法”，集思廣益，從各方面進行考慮，并繪制了因果分析表。質檢人員旁站檢查不及時施工管理人員交底不到位機械操作人員操作不熟練（%）人16、整平后地段變形較大個別部位有石塊不良地質壩段未處理環(huán)鋼筋籠變形 測測量儀器精度不夠制漿機性能差鉆機性能差 機現場無測量設備 魚骨分析圖九、要因確認表6 要因確認表序號末端因素確認方法要因判斷確認人確認時間1機械操作人員操作不熟練現場確認要因姚洪林2015.7.252施工管理人員交底不到位分析討論要因張仰保2015.7.283質檢人員旁站檢查不及時現場確認要因張仰保2015.8.14不良地質壩段未處理分析確認非要因吳昊2015.8.25個別部位有石塊現場確認非要因李偉2015.8.56整平后地段變形較大現場確認非要因李偉2015.8.107鉆機機性能差分析確認非要因吳昊2015.8.108制漿機17、性能差現場確認非要因李偉2015.8.109現場無測量設備現場確認非要因鹿穎超2015.8.5制表：張仰保 制表日期：2015年8月10日十、制定對策 表7 對策表序號要 因措 施地點負責人時間1機械操作人員操作不熟練選派操作熟練的操作手操作，必要時更換施工班組。現場姚洪林2015.8.102管理人員技術交底不到位管理人員及時做好技術交底，定期進行作業(yè)培訓。項目部張仰保2015.8.103質檢人員旁站檢查不及時對質檢人員加強管理和考核，加強成本控制意識。現場張仰保2015.8.10制表：張仰保 制表日期：2015年8月10日十一、實施對策實施一：依據相關規(guī)程規(guī)定，鉆機停噴時間不能超過水泥初凝時18、間。對老舊鉆機進行了更換，并在現場配置了備用發(fā)電機組。機械維修人員在現場巡查，發(fā)現機械故障及時處理。實施二：對鉆機駕駛員、制漿機操作員、質檢員等分別進行嚴格的專業(yè)培訓，提高作業(yè)人員的技能水平、質量意識和成本意識。此外項目部制定了合理的獎懲制度，并層層分解，落實到人，施工過程中人員不得隨意更換。實施三：在鉆機施工過程中測量人員全程跟蹤，如發(fā)現超出允許值及時進行調整。實施四：現場技術人員做好跟蹤記錄，以備QC小組成員根據現場數據進行分析。十二、檢查效果1、目標值：QC活動期間共完成水泥攪拌樁7650顆，斷樁率由剛開始的2%降低到QC實施后的0.8%，實現了我QC小組先期制定的活動目標。2、經濟效益19、：實施QC期間，鉆打7650顆樁，節(jié)省資金=7650*（2%-0.8%）*498= 45716.4（元），其中單樁費用為498元。后期按照QC活動指導，剩余的1440米防滲墻，預計節(jié)省資金=14400.4*0.012*498 = 21513.6（元）。累計可節(jié)省資金67230（元）3、無形效益：根據本次QC成果，重點解決了水泥攪拌樁易斷樁的問題，探索出了一套較為科學有效的施工方法，對公司下一步類似工程項目的施工起到了一定的指導作用，積累了寶貴的施工經驗。同時，也鍛煉了隊伍，豐富了管理技術人員的施工經驗，提高了施工質量、安全生產管理水平。從本次QC活動效果來看，在水泥攪拌樁防滲墻施工過程中，通過20、對影響成樁的原因進行分析、控制，并制定出合理的控制措施，從而取得或達到預期制定的控制目標，實現良好的社會效益和經濟效益，QC小組活動取得了圓滿成功。十三、鞏固措施1、我們QC小組將在下一步施工中，按照QC的成果繼續(xù)跟蹤記錄，做到精益求精。2、將此QC活動成果上報公司備案，為以后類似工程施工時起到借鑒作用。3、加強質量、安全意識教育，不斷加強專業(yè)化、規(guī)范化的培訓，進一步提高所有參建人員的執(zhí)行力。十四、活動總結通過實施本次QC活動，水泥攪拌樁斷樁問題得到了有效控制，實現了此次小組活動目的。豐富了QC小組的活動經驗，進一步提高了工程施工管理水平。小組成員增強了問題意識和改進意識，提高了解決施工難題的21、信心和能力，增強了團隊精神。本次QC小組活動能夠取得預期效果，離不開公司領導的大力支持、項目部的通力協作和QC小組全體成員的共同努力。 制圖：張仰保 制圖日期：2015年8月15日 圖10 小組自我評價雷達圖十四、下一步打算1、繼續(xù)堅持開展QC小組活動，對工程實施過程中遇到的問題按照PDCA循環(huán)過程進行分析并逐步改進，開展“實施優(yōu)質培訓，進行優(yōu)質管理，爭創(chuàng)優(yōu)質工程”的“三優(yōu)”工作，嚴格按照規(guī)范施工，建立健全質量保證體系，使QC方法更好的應用于行業(yè)生產。2、將本次QC小組活動成果上報至公司生產管理部，充實公司在水泥攪拌樁防滲墻施工中合理控制斷樁現象因素分析庫。3、下一步我們將利用本次QC小組的活動成果，針對水泥攪拌樁防滲墻，形成“水泥攪拌樁防滲墻施工工法”，以便今后類似工程借鑒。