袖阀管注浆基底隔渗实现深基坑封闭截水（23页）

1、袖阀管注浆基底隔渗实现深基坑封闭截水目 录一、工程概况二、小组概况三、选择课题四、现状调查五、设定目标六、原因分析七、要因确认八、制定对策九、对策实施十、效果检查十一、巩固措施、标准化十二、总结及今后打算工程概况工程名称1#楼地下车库基底面积2594m2建设单位建设地址结构形式框剪结构层 数地下1层开工日期竣工时间质量目标部优工程概况该工程地下车库基底深度为-10.50m，基坑地下水位位于地表下1.11.8m，在勘探深度范围内场地地基土自上而下可划分为6个大层，突水层主要为第（3）层粉质粘土层与第（4）层中砂层的承压水，开挖前基坑与止水帷幕、工程桩已施工完毕，由于该工程北面距警备区11层办公楼

2、3米、南面与正在施工的32层1#楼相连、西面距7层的警备区家属楼4米，东侧距仅有1000m，地下水资源充沛，有良好的补给水源。若采取强降水施工，会造成周围地层不均匀，排水固结，从而引起不均匀沉降，对周围建筑物造成较大影响；经计算，采用降水井降水日抽水量为723.456m，施工完成后将抽取掉91155.456m地下水，相当于2.51个迎泽湖内的水。为实现深基坑封闭截水，有效保护地下水资源，实现绿色施工，决定采用袖阀管注浆进行基底隔渗。注浆深度10m的孔为649个，有效加固深度6m，注浆深度4m的孔为84个，有效加固深度3.5m。二、小组概况2.1QC小组简介小组名称1#楼项目部QC小组注册时间课

3、题名称袖阀管注浆基底隔渗实现深基坑封闭截水活动时间注册号类型攻关型活动次数11次出勤率100%制表人： 制表时间：2010年4月16日2.2QC小组成员简介本QC小组共有成员11名，其中工程师9名，助理工程师2名，小组成员均接受过TQC教育，近两年人均受教育80学时以上，均获得TQC教育合格证。序 号姓 名小组职务年 龄职 称小组分工1组 长33工 程 师总负责2副组长35工 程 师技术协调3副组长27助 工成果整理4副组长34工 程 师方案策划5成 员34工 程 师现场协调6成 员37工 程 师资料收集7成 员34工 程 师核算工作8成 员33工 程 师材料验收9成 员32工 程 师质量检查

4、10成 员33工 程 师现场实施11成 员25助 工现场实施三、选择课题1、袖阀管注浆基底隔渗是一种新的施工方法，目前国内无成熟的施工经验可以借鉴，施工质量的控制是工程的重点和难点。2、袖阀管注浆基底隔渗是利用注浆技术对基底进行加固，通过加固土体来抵抗地下承压水作用，并封闭地下水路，与周围止水帷幕形成封闭截水，达到不降水同样可以正常施工的目的，这是深基坑施工中一个重大的突破，意义深远。也是建设部2010年起推广的建筑业10项新技术中的一项。3、有数据显示，目前华北地区地下水资源已经超采达2000亿立方米，在地下已经形成了一个巨大的漏斗。如果在施工过程中仍然采用井点抽水降水，将造成更大的水资源浪

5、费。袖阀管注浆隔渗能减少工程施工对水资源的无度开采和污染，大量减少地下水的消耗，实现封闭截水。有效保护了地下水资源，实现绿色施工。因此，我们选定课题为“袖阀管注浆基底隔渗实现深基坑封闭截水”。四、现状调查调查一：工程开工前，组织项目成员考察和调研多个同类型的在施项目，发现在施工深基坑工程和高地下水位的工程时仍采用传统的帷幕+轻型井点降水施工工艺的工程，施工进度一般比较缓慢，施工难度大，同时抽出大量的地下水资源白白排入下水管网浪费掉。调查二：采用袖阀管注浆隔渗封闭截水技术可以达到加固土体的目的。同时该技术与减压井降水相比较不需要抽取地下水，可以节约大量的水资源，保持生态平衡，符合我国节能、降耗的

6、国策，同时也能节约工程施工费用。调查三：2010年4月8日，小组成员对试成孔注浆的77根袖阀管注浆质量进行检查，检查发现，注浆质量合格的有59根，合格率为76.6%，不合格的主要项目有吃浆量过大、成孔垂直度偏差大、个别孔位位移导致渗透系数不满足要求（渗透系数降低到10-4-10-5cm/S以下），达不到加固软弱土体的目的。为了找到影响袖阀管注浆施工质量的主要问题，我们认真地对调查出的影响因素进行了频数统计。影响袖阀管注浆施工质量的因素统计表序号项目频数频率%累计频率%1注浆管破裂6381812套壳料灌注量偏大或偏小45.186.13成孔垂直度偏差大45.191.24下管深度偏大或偏小33.89

7、55个别孔位位移22.597.56注浆管堵塞22.5100合计N=78制表人： 审核： 制表时间：2010年4月9日累计频率（%）依据上表绘制影响袖阀管注浆施工质量的因素排列图如下：注浆管堵塞70102030405060806381%4286.1%97.5%累计频数10095%91.2%80604020342成孔垂直度偏差大下管深度偏大或偏小注浆管破裂套壳料灌注量偏大或偏小个别孔位位移制表人： 审核： 制表时间：2010年4月9日从排列图中可以看出：注浆管破裂是影响袖阀管注浆施工质量的主要问题。因此，项目部成立QC攻关小组，专门解决注浆管破裂的问题。2010年4月11日，修改袖阀管注浆施工方案

8、后经分公司主任工程师，业主代表和监理单位、及省内著名专家多方论证通过，小组成员以此为依据，对施工过程进行严格控制。确定目标：通过注浆过程中消除袖阀管破裂的现象，实现袖阀管注浆基底隔渗。制表人： 制表时间：2010年4月16日设定目标可行性分析：1、2010年4月15日，组织小组成员对试注浆的77根袖阀管注浆质量进行全面查看和分析，发现并不是所有注浆管都存在注浆管破裂的问题。小组成员认为只要采取有效措施，注浆管破裂的现象是可以全部消除的。2、根据岩土勘查报告，请省内地基处理方面的著名专家、公司、分公司技术专家及现场的施工人员进行多次计算分析，认为：针对不同土体确定不同的注浆压力，袖阀管破裂的现象

9、是可以全部消除的。3、监理、业主单位代表认为，只要采取适当措施，完全可以消除个别袖阀管破裂现象，达到永久性加固土体和封闭截水的目的。结论：通过业主、监理单位负责人、公司、分公司专家的帮助，小组成员的严格要求，工人的精心操作，小组确定的目标一定能够实现。六、原因分析2010年4月17日，小组成员邀请专家、业主、监理负责人、公司、分公司专家，工人代表对试注浆完成的袖阀管质量进行现场察看，再一次召开会议，对造成缺陷原因进行认真分析，并绘制因果图如下：高压注浆泵钻机安放不平稳机machine人man操作不熟练袖阀管破裂泥浆搅拌机执行工艺不严夜间施工袖阀管质量不合格套壳料的配制不准确袖阀管安装不到位注浆

10、压力选择不当注浆料的配比不准确场地狭小地质软弱注浆器每次提升高度控制不合理制图人： 审核： 制表时间：2010年4月17日法method环environment料meterial七、要因确认通过因果图分析，共收集末端因素19个，小组成员对因果图中的19个末端因素进行了现场调查分析，逐一进行确认，确认情况如下表：序号末端因素要因确认确认方法结论1技能培训不够对施工工人进行技术培训后掌握了袖阀管成孔及注浆技术现场调查分析非要因2岗位安排不当调整岗位，明确岗位职责现场调查分析非要因3未按交底操作交底后现场检查执行情况现场调查分析非要因4计量不准确工人责任心不强，未经计量进行配比现场调查非要因5地面不

11、平整由专职测量员和技术负责人对场地平整度进行复核，对不平整的部位进行平整现场调查分析非要因6支撑调节系统损坏修复支撑调节系统、损坏的配件及时更换现场调查分析非要因7注浆泵压力不足更换大功率注浆泵现场调查分析非要因8人工搅拌不均匀采用机械搅拌，搅拌时间不少于5分钟现场调查分析非要因9搅拌机设备陈旧更换为强制式搅拌机现场调查分析非要因10套壳料未掺入膨闰土经多次试验确定掺入膨闰土量，水泥：膨闰土：水=1:1.6:2，使粘度达到26s，稳定性达到0.007现场试验分析要因11注浆料配比不明确经多次试验确定需掺入一定量的XPM纳米灌注剂，最后确定注浆料配比参数为，水：水泥：XPM纳米灌注剂=0.8:1

12、:0.0600.065现场试验分析要因12进场原材没有检验原材料进场后会同甲方监理共同验收后方可用于工程现场调查非要因13供货方选择不当对材料供货市场进行考察后，选择合格的供货方市场调查非要因14袖阀管安装不到位袖阀管安装时花管与实管的分配长度出现误差，有胶圈破损、或破损的袖阀管下入孔内现场调查要因15注浆压力选择不当不同的土层注浆压力不同，插入注浆管时要检查双塞碗的完好，分析土质。现场调查分析要因16注浆器每次提升高度控制不合理相邻两排孔应交错提升，确保每一层段都有饱和的浆液渗入现场调查要因17夜间施工将施工作业安排在白天，夜间施工时保证充足的照明，22点后停止施工现场调查非要因18场地狭小

13、进场后由现场技术负责人根据场地条件和加固的先后顺序，合理分配场地，同时进行技术安全交底，保证场地的合理利用现场调查非要因19地质软弱采取铺垫木脚手板的方式加强地面整体的承载力现场调查非要因制表人： 审核： 制表时间：2010年4月17日1、套壳料未掺入膨闰土2、注浆料配比不明确3、袖阀管安装不到位4、注浆压力选择不当5、注浆器每次提升高度控制不合理经过以上分析，我们得出影响袖阀管注浆质量的主要原因为：制表人： 制表时间：2010年4月17日制定对策序号要 因目标对 策 和 措 施执行人检查人完成时间1套壳料未掺入膨闰土确定套壳料的配比参数经多次试验确定套壳料的配比参数，决定掺入一定量的膨闰土，

14、水泥：膨闰土：水=1:1.6:2，使粘度达到26s，稳定性达到0.007，析水率9%，劈裂压力不得大于1MPa6月13日2注浆料配比不明确明确注浆料配比浆液的配比为 水：水泥：XPM灌注剂=0.8：1：0.06-0.065现场试注后进一步确定。6月13日3袖阀管安装不到位安装准确牢固、无破损袖阀管安装时必须严格按照成孔深度与有效加固段确定花管与实管的分配长度、把花管下至孔底，确定注浆段，检查胶圈，杜绝破损不牢固的管下入孔内，同时下管时尽量确保袖阀管位于钻孔的中间。6月13日4注浆压力选择不当明确不同土层的注浆压力本次成孔及有效加固深度范围主要为第（3）层粉质粘土与第（4）层中砂层杂填土，试验确

15、定粉质粘土层中0.5-0.8Mpa,中砂层为0.1-0.3Mpa。6月13日5注浆器每次提升高度控制不合理明确合理的提升高度袖阀管安装时必须严格按照成孔深度与有效加固段确定花管与实管的分配长度、把花管下至孔底，结合试验数据明确每次提升的合理高度。6月13日制表人： 审核： 时间：2010年4月19日九、对策实施实施一 ：确定套壳料中掺入膨闰土的配比参数为防止袖阀管在注浆过程中变形、变位或破损，保证注浆料通过，在注浆段范围内先浇注套壳料，套壳料的配比严格按参数控制。套壳料的配制及用料：水泥:膨润土:水=1:1.6:2,其性能为：粘度26s，稳定性0.007，析水率9%，7d龄期抗压强度0.3-0

16、.5Mpa。实施效果：套壳料的配比按照确定的参数施工后，袖阀管注浆质量得到了有效保障。未发现注浆料不通过现象。实施二 ：配制的浆液具有可调性，浆液本身的防渗性和耐久性满足设计要求。 注浆主剂为水泥（42.5普通硅酸盐水泥），为防止浆液离析、沉淀、收缩和增加固结体的强度、浆液的可灌性，可适量加入辅剂XPM纳米灌注剂，水为可饮用的井水、河水及其他清洁水，不得采用PH值小于4的酸性水、工业废水。浆液的配比按照现场试注后进一步确定为水：水泥：XPM灌注剂=0.8：1：0.06-0.065。浆液的搅拌采用立式强制正向搅拌机，容量为0.75m3,叶片旋转速度150r/min-180r/min，功率4kw。

17、注浆水泥为42.5MPa普通硅酸盐水泥。注浆段每米提升一次，注浆水泥用量预估为82/m。 单孔注浆量计算公式： Qd=V115% 式中 Qd-单孔注浆量；V1-单孔注浆对象土体积；单孔注浆对象土体积计算公式： V1=SH式中 S-钻孔断面积；H-钻孔深度。实施效果：注浆完后经检查全部满足要求。改进前注浆料配制设施 改进后注浆料配制设施实施三、袖阀管管底采用专用管冒封闭，检查胶圈，杜绝破损不牢固的管下入孔内， 下管后封闭孔口，防止异物掉入和移机时损坏。实施效果：通过对袖阀管安装时严格要求，未出现胶圈破损、及不牢固的管下入孔内，未发生注浆段开裂现象。实施四：详细了解地勘报告，按照试注时注浆结果符合

18、质量要求的参数，明确不同土层的注浆压力，并严格控制。本次成孔及有效加固深度范围主要为第（3）层粉质粘土与第（4）层中砂层杂填土，经多次试验，粉质粘土层中注浆压力为0.5-0.8Mpa,杂填土与砂层中为0.1-0.3Mpa，套壳料劈裂压力不得大于1.0MPa。当有浆液从袖阀管内大量泛出时说明双塞有破裂，必须停止注浆并拔出更换。每次提升高度应控制在1.0m，相邻两孔应交错提升，确保每一层位都能均匀注入。为达到反复注浆可将注浆段隔0.5-1.0m提升一次，二次注浆时可交错隔米施注。注浆压力的控制实施效果：通过对不同土体注浆压力的控制，土方开挖过程中，未发现涌水现象。对周围建筑物进行密切观测，未发现有

19、异常现象。实施五：结合试验数据明确每次提升的合理高度为0.5m，相邻两孔交错提升。注浆时遵循注浆范围与注浆量双控制的原则，次序为由下至上，先外排后内排，隔孔隔排进行，外排为定量注浆，内排为饱和注浆，注浆器每隔0.5m提升一次，严格控制注浆器每次的提升高度，保证每段范围内都能得到充分的浆液注入。实施效果：通过以上方法，保证了每一层位内都有浆液充分注入。注浆完成后的袖阀管效果图效果检查10.1成果评价袖阀管注浆历时56天。在施工期间，有关专家多次亲临现场指导，对施工中出现的技术问题及时进行解决，使工程进展较为顺利，本工程共完成注浆孔735个，测定静水位孔1个，检测孔2个，累计6979.6延米。整体

20、注浆施工结束后，6月22日分别在基坑四侧进行钻孔取芯，孔深现自然地面以下7米，其中东侧钻孔为泥浆护壁回转钻进，西侧为干钻。所取土样装箱留存。选完整原样做渗透试验，平均渗透系数为10-5-10-8之间，满足设计要求。 注浆前 场地状况注浆后场地效果 本QC成果于2011年3月被（集团）总公司评为2011年度QC成果一等奖；2011年4月被评为山西省工程建设施工企业优秀QC小组一等奖。10.2效益评价：10.2.1直接效益：从根本上改善了土质，达到了止水（防止突涌）并加固土体的目的，与灌注桩+帷幕+减压井相比较。节约水泥58.7吨，58.7吨395元=23186.5元。节约混凝土267.1m3，

21、267.1m3365元=97491.5元。节约钢材4.1吨，4.1吨4700元=19270元。人工费：32（人）80（元）8（天）=20480元共节约费用：23186.5+97491.5+19270+20480=160428元。10.2.2间接效益：通过该工法的应用，积累了经验，培养了一批人才，锻炼了一支队伍，为企业的持续发展提供了保障，为今后类似工程施工提供了经验。10.2.3社会效益：施工方便，节约工期，有效减少对相邻建筑物的影响。应用建筑业推广的十项新技术之一，避免了地下水的抽取浪费，为企业在社会上赢得了一致的好评。10.2.4技术效益：通过该工艺的改进与创新，发布了袖阀管注浆基底隔渗封闭截水施工企业标准，编制了袖阀管注浆施工工法，为企业今后类似工程的施工提供依据，填补了省内空白。10.2.5节能效益：一次性的解决了施工中的难题，为之后的施工降低了难度并大幅的提高工程进度和质量，有效保护和节约了地下水资源，节约水资源量计算结果如下：采用井点降水出水量：q=120rsl 3k20%3式中： K（系数）=1rs（管半径）=0.2l（滤水管直径）=16cm一天出水量计算结果：q=1203.140.216 3120%3=723.456m3/d如果采用井点降水，抽水周期将达到126天。126天出水量计算结果：q=1203.140.216 3120%3126=91155.45