确保富水粉砂地层盾构端头加固区加固质量(定稿).ppt

1、,中铁七局三公司苏州地铁 项目部QC小组,发表人：田维霖 二0一五年五月,苏州市轨道交通4号线IV-TS-07标土建工程包括竹辉路站南门路站团结桥站宝带东路站三个盾构区间，盾构进出洞施工总共12次，盾构进出洞端头加固方案均采用“三轴搅拌桩止水帷幕+土体加固+旋喷桩+降水”的施工方法。 其中：盾构井端头加固体采用850600三轴搅拌桩止水帷幕+A区加固（距端头连续墙6m范围）+B区加固（自A区向外延伸3m范围）。端头加固范围长9m，宽27.3m（宽度为隧道两边外扩2.8m），加固深度为隧道上下各3m，。端头加固区与车站围护结构之间采用1排单管旋喷桩填充空隙，在端头加固区域内布置6口降水井及2口观

2、测井，止水帷幕深度为隧道底下6m。,一、工程概况,二、小组概况,苏州轨道交通IV-TS-07标项目部QC小组成立于2012年11月1日，小组现有成员11人，其中本科学历5人、大专6人，平均年龄29岁。 小组成绩： 2014年全国工程建设优秀质量管理小组二等奖。,制表：朱俊涛 时间：2014.01.05,1、苏州地区地质复杂，盾构掘进断面位于粉砂层，含水量丰富，具有微承压性；盾构进出洞风险更大，加固区质量更显重要。,三、选课理由,图3 盾构区间端头地质剖面示意图,2、在本工程首个区间南门路站至团结桥站左线区间盾构始发前，项目部在洞门上打水平探孔对端头加固质量进行检查时，探孔位呈“米”字形布设，共

3、布设9个孔，深度2m，均发现了不同程度的流水流砂现象。 3、盾构进出洞关键节点验收必备条件是，端头水位必须降至洞门中心线下1m。,三、选课理由,图4 洞门水平探孔布置图,盾构端头加固区质量发现的问题，影响盾构始发安全，不能满足盾构始发的需要，因此，我们决定将 确保富水粉砂地层盾构端头加固质量 作为为本次QC小组活动的课题。,三、选课理由,针对本工程首个区间左线盾构始发前质量检查发现的问题，大家经讨论，一致认为洞门水平探孔出现涌水、流砂现象与降水效果有关，所以我们确定的目标为：确保富水粉砂地层盾构端头加固区水位降至洞门中心线下1m。,四、确定目标,五、目标可行性分析,小组成员根据现状调查，咨询苏

4、州地区兄弟单位有过类似施工经验的专家，并外出观摩兄弟单位盾构进出洞施工现场，收集、掌握了一些关于苏州地区富水粉砂地层端头加固关键技术控制方面的资料，同时运用“头脑风暴法”，对端头加固施工质量缺陷从“人”、“机”、“料”、“法”“环”五个方面，进行原因分析并绘制因果分析鱼刺图如下：,六、原因分析,六、分析原因,图5 因果分析鱼刺图,制图：田维霖 时间2014.1,制表：朱俊涛 时间：2013.12,随即按照已制定的要因确定计划，小组成员对这14个末端原因逐一进行验证，确认所产生问题的主要原因。 确认一：施工经验少。2013年12月10日田维霖对作业人员持证上岗情况进行检查，所有操作人员均持证上岗

5、。经调查，所有作业人员均为长期从事本工种的熟练工。 结论：施工经验少不是主要因素。 确认二：培训不到位。2013年12月10日田维霖对作业人员的参加岗前培训、技术交底及考核情况进行检查，所有操作人员均已参加了培训和交底并经考核合格。 结论：培训不到位不是主要因素。,七、要因确认,确认三：认识不够。 2013年12月10日宁毅查阅对管理人员的技术培训及交底，相关管理人员均参加了施工前的技术培训和交底，现场值班技术人员和班组长对工序质量卡控要点均已掌控。 结论：认识不够不是主要因素。 确认四：搅拌桩机机型不适合。 2013年12月20日孙盼盼查阅端头施工方案及到相邻标段进行观摩。经调查，现场搅拌桩

6、机能够满足端头加固施工需要。 结论：搅拌桩机机型不适合不是主要因素。 确认五：降水钻机不满足要求。2013年12月20日范武绪查阅降水井施工方案及到相邻标段进行观摩。经调查，现场降水钻机能够满足降水井施工需要。 结论：降水钻机不满足要求不是主要原因。,七、要因确认,七、要因确认,七、要因确认,确认十二：搅拌桩止水帷幕施工质量控制不严格。2014年4月15日朱俊涛对用引孔机对搅拌桩止水帷幕施工质量进行检查，发现搅拌桩采用搭接方式容易产生开叉而引起止水帷幕漏水。 结论：搅拌桩止水帷幕施施工质量控制不严格是主要原因。 确认十三：施工冷缝未进行处理。2014年4月25日刘强查阅端头加固施工记录，施工记

7、录中无施工冷缝的相关记录，无法对施工冷缝处进行处理，导致止水帷幕漏水。 结论：施工冷缝未进行处理是主要原因。 确认十四：降水井施工质量不满足要求。2014年5月10日梁聪对端头降水井降水情况进行检查发现，降水井透水效果差，降水效果不理想，不能满足盾构始发及接收的要求。 结论：降水井施工质量不满足要求是主要原因。,七、要因确认,通过对以上十四条末端原因进行逐一分析，最后确定以下三个末端原因为主要原因： 1、搅拌桩止水帷幕施工工艺不合理。 2、施工冷缝未进行处理。 3、降水井施工工艺不满足要求。,七、要因确认,制表：朱俊涛 时间：2014.1,【实施一】：搅拌桩止水帷幕施工过程质量控制不严格,1、

8、设计图要求三轴止水帷幕施工时每幅桩搭接长度为400mm，在实际施工时调整为每幅桩套打一根桩，这样可提高止水帷幕的止水效果，并有效防止止水帷幕未有效搭接（开叉）而影响整个止水帷幕的施工质量。,图6 三轴搅拌桩止水帷幕原设计图,图7 三轴搅拌桩止水帷幕调整后施工图,【实施一】：搅拌桩止水帷幕施工工艺不合理,2、在机头的护筒前端焊接定位钢筋并挂线，沟槽前方引护桩并挂铁丝，铁丝上按1.8m横向距离缠好胶带，准确定出每根桩的桩位。用全站仪检查钻杆垂直度，以校准桩基自带的垂直度控制仪，确保每根桩的垂直度满足规范要求。保证停机位地基牢靠。,图8 桩位定位,图9 全站仪校核桩机垂直度自检系统,【实施一】：搅拌

9、桩止水帷幕施工工艺不合理,3、合理规划后盘位置，在不影响移机及施工的情况下尽量靠近桩机，避免因压浆管道过长造成浆压不足、不稳定，从而影响成桩质量。 4、施工过程中技术人员全程值班盯控，遇到问题及时纠正。,图8 桩位定位,图9 全站仪校核桩机垂直度自检系统,【实施二】：施工冷缝未进行处理,1、止水帷幕施工过程中必须加强技术监控，并做好详细的施工记录，如施工过程因不连续而出现冷缝，应在开始降水前在冷缝处打设根旋喷桩止水，以保证止水帷幕的完整、有效；若止水帷幕因管线或场地条件限制有所调整，必须做好详细的记录。1.预防措施。2、做好记录 2、在施工冷缝处、止水帷幕与围护结构处旋喷桩及降水井时，必须将实

10、际施工的止水帷幕及区在现场放样，以保证旋喷桩及降水井的位置准确、无误。,图10 止水帷幕施工冷缝处理,3、止水帷幕外增设水位观测井，在端头降水过程中，加强帷幕外水位监测，以确认端头止水帷幕止水效果。,【实施三】：降水井施工工艺不满足要求,根据苏州地铁盾构施工经验，端头加固区止水帷幕内共设置8口疏干井（其中2口为观测井），井管采用直径为300mm的混凝土无砂管，滤水管外均包一层80目的尼龙网，全孔滤料，井管深度为端头加固体下56m。 （1）降水井施工采用回旋钻机成孔，成孔直径为600mm，砂层采用泥浆护壁，泥浆密度控制在1.101.15。 （2）钻进达到设计深度后，并超钻0.51m，作下管前沉淀

11、沉渣，然后用大泵置换孔内的泥浆，减小孔内泥浆比重，当泥浆比重接近1.05后，立即下管，下管前在底下平铺300mm厚细石滤水层。 （3）在下管前，再次逐根检查透水管的质量确保每根管垂直误差小于1%，内外径误差小于0.5mm，透水管与接头处用固定物固定结实。井管的规格为直径300mm的无砂管，透水管采用双层80目尼龙滤网布作为过滤器，外用镀锌铁丝箍紧。,【实施三】：降水井施工工艺不满足要求,（4）透水管下入孔内后，开始回填滤料，滤料采用中粗砂，填料量应不少于理论计算量的95%，在地表以下回填2.00m厚粘性土。 （5）在滤料和粘土填完后，立即开始洗井，洗井方法用清水电泵长时间抽排，直至水清砂净。洗

12、完井后并再次测量井深，孔内砂子沉淀超过沉淀管，则重新捞清洗净。,【实施三】：降水井施工工艺不满足要求,图12 无砂井管,图11 降水井钻机,图14 滤料级配检测,图13 降水井滤料,1、质量方面 （1）降水情况 盾构区间各进出洞端头水位均达到了业主节点验收必备条件：洞门水位降至洞门中心下1m的要求（详见下表）。,制表：梁聪 时间：2014.12,（2）洞门水平探孔情况 盾构进出洞每个洞门各取9个水平探孔，探孔深度达到2m，探孔均无漏水漏砂情况。,图16 改进后洞门水平探孔均无漏水漏砂,图15 改进前洞门水平探孔冒水、涌砂情况,2、安全方面 盾构进出洞时洞门无漏水涌砂情况，均安全顺利，未发生任何事故。,图17 盾构机安全始发,2、安全方面 盾构进出洞时洞门无漏水涌砂情况，均安全顺利，未发生任何事故。,图18 盾构机顺利接收,3、经济效益 通过开展本QC课题攻关活动，盾构端头加固施工降水效果均达到要求，后续盾构进出洞均安全顺利，未发生工期延误或者其他增大成本的情况发生。,根据本工程盾构区间进出洞端头加固的实施效果，编写盾构端头加固作业指导书、富水砂层盾构进出洞加固