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(1.長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司， 武漢 430010； 2.湖北長江清淤疏浚工程有限公司， 武漢 430019)

提高水庫防滲墻有效厚度一次合格率的課題研究

尚欽1，周冬妮1，肖義2

(1.長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司， 武漢 430010； 2.湖北長江清淤疏浚工程有限公司， 武漢 430019)

常熟邊灘整治工程中的應(yīng)急水庫工程采用高壓旋噴灌漿防滲墻解決水庫防滲問題。高噴防滲墻有效厚度是評(píng)價(jià)防滲墻施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，防滲墻有效厚度一次合格率過低將直接影響施工進(jìn)度和工程投資。通過工程現(xiàn)場的QC小組活動(dòng)，研究了影響防滲墻有效厚度一次合格率的關(guān)鍵問題，并制定相應(yīng)對(duì)策。對(duì)策實(shí)施后，防滲墻有效厚度一次合格率得到顯著提高，保證了工程質(zhì)量和進(jìn)度，節(jié)約了工程投資，同時(shí)還帶來了顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

高噴防滲墻； 有效厚度； 一次合格率

1 小組簡介

長江設(shè)計(jì)公司攻堅(jiān)QC小組成立于2012年9月，課題類型為現(xiàn)場型，成員共9名。小組成員具有豐富的高噴墻設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，人均接受QC知識(shí)培訓(xùn)超過50h，共開展QC小組活動(dòng)10次。

2 選擇課題

常熟市福山水道南岸邊灘綜合整治工程位于常熟市港區(qū)開發(fā)新區(qū)，是常熟市重點(diǎn)工程。工程分為三個(gè)圍區(qū)，其中圍區(qū)Ⅲ為應(yīng)急水庫工程。為解決水庫運(yùn)行期的滲漏問題，設(shè)計(jì)在臨江側(cè)圍堤堤身修建高噴防滲墻。高噴防滲墻要求墻體有效厚度達(dá)到30cm，且墻體完整、密實(shí)、無松散夾層。施工前進(jìn)行了現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗(yàn)，結(jié)果顯示墻體有效厚度合格率大于70%，局部有空洞。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)于有效厚度不合格的部分墻體需要進(jìn)行補(bǔ)樁，直到達(dá)到有效厚度30cm的要求。按照現(xiàn)場試驗(yàn)的結(jié)果，一次施工完成后，將有30%的墻體需要補(bǔ)樁，這勢必會(huì)拖延工期并增加工程投資。因此，小組選擇“提高防滲墻有效厚度一次合格率”為此次活動(dòng)課題。

3 現(xiàn)狀調(diào)查

有效厚度合格包含兩個(gè)方面：一是墻體最小厚度必須滿足設(shè)計(jì)要求，該工程要求防滲墻最小厚度必須大于30cm，這一點(diǎn)主要通過現(xiàn)場開挖測量來檢查；二是墻體要完整、密實(shí)、無松散夾層，這主要通過現(xiàn)場開挖檢查和墻體取芯檢查。現(xiàn)狀一：現(xiàn)場開挖檢查10處墻體最小厚度，有3處厚度小于30cm，且局部還出現(xiàn)空洞?，F(xiàn)狀二：現(xiàn)場鉆孔取芯檢查，取芯破碎且取芯率低，說明墻體完整性差，局部不連續(xù)。

根據(jù)現(xiàn)場開挖和鉆孔取芯檢查成果，現(xiàn)狀情況墻體有效厚度一次合格率小于70%，見圖1。通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的進(jìn)一步研究分析發(fā)現(xiàn)，造成墻體有效厚度不合格的兩個(gè)癥結(jié)問題為：樁位不正和最小樁徑不足。

圖1 現(xiàn)場試驗(yàn)有效厚度檢查結(jié)果

4 設(shè)定目標(biāo)

為確保防滲墻施工質(zhì)量，節(jié)省工程投資和工期，結(jié)合相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮施工應(yīng)用性和經(jīng)濟(jì)合理性，最終確定活動(dòng)目標(biāo)為將防滲墻有效厚度一次合格率從現(xiàn)場試驗(yàn)的70%提高到98%。

5 原因分析

小組成員采用頭腦風(fēng)暴法對(duì)造成癥結(jié)問題的原因進(jìn)行了分析，并采用關(guān)聯(lián)圖的方法對(duì)分析過程進(jìn)行了整理。最后得出影響“樁位不正”和“最小樁徑不足”的末端原因有11個(gè)，分別為：放樣誤差、鉆機(jī)定位偏離、鉆機(jī)不平穩(wěn)、鉆進(jìn)參數(shù)不合理、人工校準(zhǔn)不足、施工中注漿管提升速度過快、注漿管提升速度設(shè)計(jì)不合理、控制壓力設(shè)備故障、水氣導(dǎo)管壓力參數(shù)不合理、噴射過程操作不當(dāng)、漿液質(zhì)量未達(dá)標(biāo)。原因分析關(guān)聯(lián)圖見圖2。

圖2 原因分析關(guān)聯(lián)圖

6 要因確認(rèn)

小組成員對(duì)圖2中的11項(xiàng)末端因素制定了要因確定計(jì)劃表，并按計(jì)劃逐一進(jìn)行確認(rèn)，見表1。通過對(duì)末端因素逐一分析，確定兩個(gè)要因：“鉆機(jī)不平穩(wěn)”和“注漿管提升速度設(shè)計(jì)不合理”。

7 制定對(duì)策

通過現(xiàn)狀調(diào)查及要因分析，小組成員針對(duì)兩個(gè)要因分別進(jìn)行了對(duì)策研究，從有效性、可實(shí)施性及經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面對(duì)對(duì)策方案進(jìn)行了比選，對(duì)策方案比選評(píng)價(jià)見表2。

表1 要因確認(rèn)計(jì)劃

表2 對(duì)策方案評(píng)估

續(xù)表

確定了對(duì)策方案之后，小組成員根據(jù)“5W1H”的方法進(jìn)行分析討論，制定具體的對(duì)策措施并對(duì)實(shí)施的時(shí)間和人員進(jìn)行了計(jì)劃安排，見表3。

a.針對(duì)“鉆機(jī)不平穩(wěn)”的問題，提出“不更換鉆機(jī)，采取一定措施將鉆機(jī)安放平穩(wěn)”的對(duì)策(對(duì)策實(shí)施目標(biāo)：鉆機(jī)位置偏離小于50mm,鉆桿偏斜率小于1%)。

b.針對(duì)“注漿管提升速度設(shè)計(jì)不合理”的問題，提出“根據(jù)不同土層選取不同注漿管提升速度”的對(duì)策(對(duì)策實(shí)施目標(biāo)：成樁最小樁徑大于1.3m)。

表3 對(duì) 策

8 對(duì)策實(shí)施

8.1 對(duì)策一

針對(duì)“鉆機(jī)不平穩(wěn)”，采取相應(yīng)措施將鉆機(jī)安放平穩(wěn)。

措施一：墊平基座、加重設(shè)備

a.鉆機(jī)安裝時(shí)，對(duì)基座底部進(jìn)行夯實(shí)整平處理，同時(shí)對(duì)基座加墊提高其穩(wěn)定性。

圖3 墊平設(shè)備、壓重鉆機(jī)

b.將砂袋或水泥袋等重物置于基座或支架上以壓重設(shè)備，增加穩(wěn)定性。見左圖3。

措施二：增設(shè)重錘。

給每臺(tái)鉆機(jī)設(shè)備增設(shè)重錘，便于隨時(shí)檢查鉆桿垂直度，發(fā)現(xiàn)偏斜及時(shí)進(jìn)行調(diào)整糾偏。見圖4。

圖4 增設(shè)重錘

措施三：開機(jī)前必須進(jìn)行水平測量和傾斜度校準(zhǔn)并認(rèn)真填寫開機(jī)許可證，同時(shí)，必須按照措施一和措施二的要求對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行墊平加重處理，檢查是否安放重錘，最后，經(jīng)監(jiān)理單位復(fù)檢合格簽字后方可開機(jī)施工。

對(duì)策一實(shí)施效果確認(rèn)：

小組在對(duì)策實(shí)施后對(duì)鉆機(jī)的平穩(wěn)狀態(tài)進(jìn)行了跟蹤。對(duì)策實(shí)施后，鉆機(jī)在定位和安放過程中其偏離均小于30cm，偏斜率均小于1%，在施工過程中，其偏離和偏斜合格率也均達(dá)到100%，驗(yàn)證結(jié)果見表4。

表4 對(duì)策一實(shí)施前后目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況對(duì)比

8.2 對(duì)策二

針對(duì)“注漿管提升速度設(shè)計(jì)不合理”。

措施一：針對(duì)不同土層進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。

根據(jù)《水利水電工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范》對(duì)提升速度的建議值，結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)，研究不同土層合適的注漿管提升速度。見圖5。

措施二：制定不同土層提升速度表。

根據(jù)試驗(yàn)成果，召集多方開會(huì)討論，制定不同土層提升速度標(biāo)準(zhǔn)。見表5。

圖5 現(xiàn)場試驗(yàn)研究注漿管提升速度

表5 提升速度表(部分)

續(xù)表

措施三：制表公布，嚴(yán)管操作。

根據(jù)不同標(biāo)段的土層分布，分別制定注漿管提升速度參數(shù)表格，并對(duì)工作人員進(jìn)行公布和培訓(xùn)，嚴(yán)格控制操作過程。

對(duì)策二實(shí)施效果確認(rèn)：

小組在對(duì)策實(shí)施前后都對(duì)成樁樁徑進(jìn)行了抽樣檢查。檢查對(duì)比結(jié)果見表6。對(duì)策實(shí)施前最小樁徑105cm，小于設(shè)計(jì)要求最小樁徑130cm，對(duì)策實(shí)施后，最小樁徑達(dá)到136cm。

表6 策二實(shí)施前后目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況對(duì)比

9 效果檢查

QC小組活動(dòng)后期對(duì)防滲墻有效厚度現(xiàn)場開挖檢查和取芯檢查情況重新進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和匯總。在對(duì)策實(shí)施后，墻體最小樁徑達(dá)到136cm，且樁體均勻連續(xù)，搭接密實(shí)，取芯完整、取芯率高，最終防滲墻有效厚度一次合格率達(dá)到了100%。

活動(dòng)前后，有效厚度合格情況對(duì)比見表7，開挖檢查和取芯檢查情況見圖6、圖7。

表7 活動(dòng)前后有效厚度合格情況對(duì)比

圖6 活動(dòng)前后開挖檢查和取芯檢查結(jié)果對(duì)比

圖7 活動(dòng)后期現(xiàn)場檢查結(jié)果

由于水庫防滲墻有效厚度一次合格率得到顯著提高，從而節(jié)省了工程投資約300萬元。由于該水庫防滲工程質(zhì)量優(yōu)良、防滲效果顯著，根據(jù)工程附近類似水庫的滲漏資料，該水庫每年將減少滲水約300萬m3，相當(dāng)于每年節(jié)約了約400萬元。同時(shí)，通過此次QC活動(dòng)，小組活動(dòng)能力得到顯著提高，增加了業(yè)主滿意度，為簽訂后續(xù)項(xiàng)目奠定了基礎(chǔ)。

10 鞏固措施

QC小組在活動(dòng)效果得到確認(rèn)之后將活動(dòng)成果編入《高噴防滲墻施工指導(dǎo)手冊(cè)》，將施工質(zhì)量控制措施形成固定的制度，將質(zhì)量管理落實(shí)到施工工序中，定期組織人員培訓(xùn)并進(jìn)行測試。后續(xù)的高噴防滲墻工程，采用相同的質(zhì)量控制措施也取得了令人滿意的施工質(zhì)量。

11 總結(jié)及進(jìn)一步打算

該QC小組活動(dòng)，緊緊圍繞提高防滲墻有效厚度一次合格率這一主旨，通過一個(gè)完整的PDCA活動(dòng)，綜合運(yùn)用各種質(zhì)量管理工具與方法，顯著提高了防滲墻有效厚度一次合格率，節(jié)約了工程投資，獲得了業(yè)主的認(rèn)可與信任，為今后繼續(xù)承接該地區(qū)其他項(xiàng)目奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，該高噴防滲墻施工質(zhì)量控制的處理方案在其他類似工程中具有推廣價(jià)值。

Subject Research of Improving Effective Thickness One-time Passing Rate of Reservoir Cutoff Wall

SHANG Qin1, ZHOU Dong-ni1, XIAO Yi2

(1. Changjiang Survey Planning Design and Research Co., Ltd., Wuhan 430010, China;2. Hubei Yangtze River Dredging Project Co., Ltd., Wuhan 430019, China)

High pressure rotary jet grouting anti-seepage wall is adopted in emergency reservoir work of Changshu marginal bank restoration project for solving reservoir anti-seepage problems. Effective thickness of high pressure rotary jet grouting anti-seepage cutoff wall is a key indicator to evaluate cutoff wall construction quality. Too low effective thickness one-time passing rate of cutoff wall will directly affect construction progress and project investment. Key problems affecting effective thickness one-time passing rate of cutoff wall are studied through project site QC group activities, and appropriate countermeasures are developed. Effective thickness one-time passing rate of cut-off wall is prominently improved after implementation of the measures, thereby ensuring project quality and progress, saving project investment, and leading to significant social and economic benefits at the same time.

high pressure rotary jet cutoff wall; effective thickness; one-time passing rate

TV543

A

1005-4774(2014)12-0071-06