QC降低砂质地层超深超厚地连墙沉渣厚度

v 中国中铁二局股份有限公司v 中国中铁二局股份有限公司v 中国中铁二局股份有限公司课题名称降低砂质地层超深超厚地连墙沉渣厚度注册号EJCT-15-5小组名称中铁二局城通分公司武汉地铁7-9标项目经理部QC小组课题类型现场型成立日期2015.4.1活动时间2015.4.102015.9.1注册日期2015.4.52015.4.1活动时间小组成员姓 名性别年龄文化程度职务组内职务QC教育时间（课时）谢文俊男50本科常务副经理顾问50李志宏男32本科总工程师组 长60谭永彬男28本科工程部长副组长60简东明男35本科生产副经理组 员48胡吉宇男24本科技术员组 员60彭笑贤男24本科技术员组 员55罗梦豪男25大专技术员组 员60王大庆男25大专试验主管组 员 60李果男27大专测量主管组 员60v 中国中铁二局股份有限公司v 中国中铁二局股份有限公司本工程地下连续墙沉渣厚度应控制在10cm以内。降低砂质地层超深超厚地连墙沉渣厚度。现阶段部分地连墙沉渣厚度达20cm-30cm，控制情况不太理想，因而对浇筑过程中沉渣积淀的控制要求高。徐家棚车站基坑为超深基坑，深度达34m；且承压水头仅位于地表下2m处，因而地连墙的防水质量本工程的重点，而墙底沉渣控制则是重中之重。故公司提出控制地连墙底沉渣的要求，项目部寻求最佳控制方法。课 题 选 择质量要求设计规范要求 现场施工现状v 中国中铁二局股份有限公司滤失量：在规定的试验条件下，悬浮液滤出的滤液亳升数，被称为滤失量；其表示泥浆在槽内流失的程度。胶体率：表示泥浆中粘土颗粒分散和水化程度。CMC：CMC是一种大分子化学物质，学名为羧甲基纤维素。能够吸水膨胀，在水中溶胀时，可以形成透明的粘稠胶液，在酸碱度方面表现为中性。羧甲基纤维素其水溶液是碱性透明的粘稠性液体，其为水溶液增稠。重晶石：主要成分为BaSo4(硫酸钡）,在泥装配制中主要是调节泥浆比重，泥浆比重不够一定要适量加取重晶石，加多了很容易超过泥浆指标要求的比重。v 中国中铁二局股份有限公司墙号沉渣厚度（cm）是否超标墙号沉渣厚度（cm）是否超标合格率（%）合格标准10否合格标准10否WA02910否WA04215是WA03325是WA03910否WA0348否WA0435否WA03210否WA03728是WA0355否WA04410否WA03110否WA0388否WA04030是WA04520是WA0418否WA02810否WA0369否17幅地下连续墙中5幅地连墙不合格，不合格率达29.4%。70.6%v 中国中铁二局股份有限公司 项目序号膨润土含砂析出，沉入槽底泥浆性能差，护壁效果不好成槽时周围的泥沙落入槽内砂质地层条件差1234567891011121314151617v 中国中铁二局股份有限公司 序号 项目 频数累计频数频率累计频率/%A 泥浆性能差，护壁效果不好8880%80%B膨润土含砂析出，沉入槽底1 910%90%C 成槽时周围的泥沙落入槽内1 1010%100%累计1010100%100%v 中国中铁二局股份有限公司 制图人：彭笑贤 日期：2015年4月25日从左图可知，地下连续墙沉渣过厚主要问题来源为：泥浆性能差，护壁效果不好v 中国中铁二局股份有限公司图图2 沉渣厚度目标图沉渣厚度目标图（2）目标依据：根据设计及规范要求、公司相关技术要求及武汉地区检验批质量验收要求，地下连续墙沉渣厚度不得大于10cm。本单位一直从事地铁车站建设，武汉市宗关车站同样处于砂质地层中，其地下连续墙施工中沉渣厚度均控制在10cm内，有成功的经验。v 中国中铁二局股份有限公司图图4 原因分析鱼刺图原因分析鱼刺图制图人：彭笑贤 日期：2015年5月5日v 中国中铁二局股份有限公司序号末端因素确认内容确认方法确认标准负责人日期1技术交底不清技术交底能否正确指导操作调查分析1、所有施工人员均接受了交底2、交底内容简明清晰谭永彬2015.05.07前2制浆班组操作不当查看工人是否严格按照交底施工现场调查严格按照交底要求进行施工罗梦豪2015.5.102015.5.203滤砂机、空压机及泥浆泵保养维修不及时查看设备的保养、维修是否正常运转调查分析设备检查、维修保养记录是否齐全 罗梦豪2015.5.102015.5.204膨润土基土选择不当以钙基土为基土的泥浆性能指标调查分析确认钙基土与纯碱制得的泥浆PH在8-9范围内、泥皮厚度1-3mm、粘度22-30s且滤失量30ml/30min王大庆、彭笑贤2015.5.102015.5.205制浆外加剂选择不当确认添加CMC外加剂，测试泥浆的性能指标调查分析测试制得泥浆的粘度22-30s、胶体率95%-98%且比重1.06-1.1王大庆、彭笑贤2015.5.102015.5.206制浆原材料未做保护防护措施是否满足施工要求现场调查所有拌浆材料均堆放在防雨棚内李果2015.5.102015.5.207泥浆配比不合适配置的泥浆性能符合规范要求调查分析新制泥浆指标为比重1.061.1，粘度：2230，含砂率4%，PH：89王大庆、彭笑贤2015.5.102015.5.20 制表人：谭永彬 日期：2015年5月20日经过小组各成员多次充分地分析和讨论后，形成了一致意见，确认了主要末端因素，对各个因素分别指定了确认人。要因确认表如下：表表5 要因确认表要因确认表v 中国中铁二局股份有限公司要因确认一：要因确认一：末端因素：技术交底不清确认标准：所有施工人员均接受了交底且交底内容简明清晰确 认：查阅工程部交底档案，交底内容清晰，交底签字齐全。图图5 泥浆制备技术交底泥浆制备技术交底v 中国中铁二局股份有限公司 要因确认二：要因确认二：末端因素：制浆班组操作不当确认标准：技术交底，并100%执行确 认：在现场对操作人员进行观察，均按照交底要求拌制泥浆。v 中国中铁二局股份有限公司 要因确认三要因确认三：末端因素：设备保养维修不及时。确认标准：设备检查、维修保养记录。确 认：设备均按要求进行了检查、保养，并形成了记录。图图6 设备维修保养记录表设备维修保养记录表 v 中国中铁二局股份有限公司 膨润土类型PH泥皮厚度（mm）粘度（s）滤失量（ml/30min）结果钙基土811932不合格钙基土812030不合格钙基土8119.528不合格钙基土812130不合格钙基土8120.531不合格钙基土811929不合格要因确认四：要因确认四：末端因素：膨润土选择不当确认标准：泥浆PH在8-9、泥皮厚度1-3mm、粘度22-30s且，滤失量30ml/30min。确 认：抽测泥浆6次，确认钙基土与纯碱制得的泥浆不合格。制表人：胡吉宇 日期：2015年5月16日图图7 泥浆泥浆PH、粘度性能试验、粘度性能试验 表表6v 中国中铁二局股份有限公司 外加剂类型泥浆比重粘度（s）胶体率结果仅CMC1.062695%合格仅CMC1.042293%不合格仅CMC1.062194%不合格仅CMC1.062596%合格仅CMC1.0725.597%合格仅CMC1.052093%不合格要因确认五：要因确认五：末端因素：外加剂选择不当确认标准：新制泥浆比重1.061.08，粘度：2230，含砂率4%，PH值：89。确 认：确认外加剂类型为CMC，抽测泥浆6次，测试仅添加CMC制得的泥浆3次合格，3次不合格，不合格率50%。制表人：罗梦豪 日期：2015年5月18日图图8 泥浆比重性能试验泥浆比重性能试验表表7v 中国中铁二局股份有限公司 要因确认六：要因确认六：末端因素：材料未做保护确认标准：所有拌浆材料均堆放在防雨棚内确 认：现场拌浆材料均做好了防雨防潮措施。图图9 拌浆池遮雨棚拌浆池遮雨棚v 中国中铁二局股份有限公司 要因确认七：要因确认七：末端因素：泥浆配比不合适确认标准：新制泥浆指标比重1.061.08，粘度：2230，含砂率4，PH：89。确认：项目抽取新拌制泥浆检验17次，4次不合格，13次合格，合格率 76.5%。序号泥浆比重粘度（s）含砂率PH胶体率泥皮厚度（mm）滤失量(ml/30min)结果11.0623.53%895%113合格21.04204%893%1.527不合格31.06234%897%1.518合格41.07223%896%1.819合格51.0723.51%896%112合格61.0523.53%996%1.523合格71.0520.54%995%128不合格81.0724.52%995%1.514合格表表8v 中国中铁二局股份有限公司 序号泥浆比重粘度（s）含砂率PH胶体率泥皮厚度（mm）滤失量(ml/30min)结果91.06217%893%131不合格101.0425.51.5%996%127合格111.06223%995%1.522合格121.05204%893%125不合格131.07233%896%1.520合格141.08232%897%1.528合格151.0626.51.5%895%211合格161.07262%897%1.518合格171.06253%996%1.528合格制表人：彭笑贤 日期：2015年5月19日表表8v 中国中铁二局股份有限公司 图图10 泥浆性能试验（泥浆性能试验（PH、比重、含砂率及粘度）、比重、含砂率及粘度）v 中国中铁二局股份有限公司 对于以上分析出来的具体要因，QC小组集体讨论，通过表决，确定责任人，责任人全权负责以后相关工作的开展，对开展后的工作实时监控，及时总结，全面掌握对策实施后的具体情况。具体对策见下表：制表人：彭笑贤 日期：2015年5月25日序号要因对策目标具体措施实施地点责任人完成时间1膨润土选择不当通过实验对比钙基土与钠基土的性能PH8-9、泥皮厚度1-3mm、粘度22-30s且滤失量加入一定量的纯碱，然后加入清水至1.8m3时加入一定量膨润土（钙基土）,搅拌8-l0min然后进行冲刷，静置发酵(10-12小时)。膨润土基土选用钠基土并重复以上操作，进行对比。泥浆制备实验室。王大庆、彭笑贤2015年6月20日前表表9 对策表对策表v 中国中铁二局股份有限公司制表人：彭笑贤 日期：2015年5月25日序号要因对策目标具体措施实施地点责任人完成时间2外加剂选择不当通过实验确认除添加CMC（羧甲基纤维素）外须添加适量的重晶石（BaSo4）新制泥浆比重1.061.08，粘度：2530，含砂率用空压机冲刷（或者泥浆泵抽泥浆池内的泥浆进行冲刷）让纯碱、纤维素充分溶解然后静置发酵(10-12小时)。在加入同量的水、纯碱、纤维素及钠基土的前提条件下增加少量重晶石到浆液中，并重复以上实验操作。泥浆制备实验室。王大庆、彭笑贤2015年6月25日前3泥浆配比不合适调整配合比，确认CMC、纯碱、重晶石及膨润土基土的最佳掺量。新制泥浆指标比重1.061.08，粘度：2530，含砂率加入一定量纯碱，然后加入清水至1.8m3时加入160kg钙基土，搅拌8-l0min然后进行冲刷，静置发酵(10-12小时)。膨润土基土选用等量的钠基土并重复以上试验操作。实验过后测试钙基土原浆与钠基土原浆各自的粘度、泥皮厚度、滤矢量及PH值。v 中国中铁二局股份有限公司性能指标钙基土钠基土砂质地层目标值1.8m水加基土量（kg）结果粘度（s）202322-30160试验结果表明，钠基土各方面性能指标均优于钙基土。泥皮厚度（mm）11.81-3滤失量(ml/30min)301730PH值898-9序号膨润土类型PH泥皮厚度（mm）粘度（s）滤失量（ml/30min）结果1钠基土81.52318合格2钠基土91.822.516合格3钠基土9223.517合格4钠基土822422合格5钠基土91.52314合格6钠基土91.32210合格结果显示，选择钠基土所配置的泥浆各方面性能指标良好，利于沉渣厚度控制。测试结果一测试结果一数据分析：数据分析：根据上表试验后的测试结果，现场制备泥浆的基土淘汰了钙基土，选用钠基土作为基土，并掺入适量的纯碱作为基浆成分。泥浆质量有一定程度的提升，对沉渣厚度控制及护壁起到了一定的效果。对制得的泥浆进行性能参数试验，效果如下表所示：表表11 实施效果检查实施效果检查制表人：王大庆 日期：2015年06月15日表表10 实施效果检查对比表实施效果检查对比表v 中国中铁二局股份有限公司责任人：责任人：王大庆、彭笑贤实施时段：实施时段：2015.05.212015.06.25措措 施：施：1、收集膨润土外加剂的相关资料进行学习对膨润土相关的外加剂：纯碱、CMC及重晶石等的主要成分、反应作用机理及在泥浆配制中各自的优缺点进行学习，为之后的膨润土配置实验奠定理论基础。图图13 制浆外加剂学习制浆外加剂学习v 中国中铁二局股份有限公司2、在制浆实验室进行外加剂选择试验在前17幅地下连续墙施工过程中，护壁泥浆的外加剂仅选用了纯碱及CMC，并未加入适量的重晶石。此次实验旨在探究重晶石对泥浆性能改良的重要性，通过实验进一步提升泥浆在比重和胶体率方面的性能指标。实验过程:在对策一的基础上加入一定量的纤维素(经8-10小时发酵后的纤维素)充分搅拌在加入同量的水、纯碱、纤维素及钠基土的前提条件下增加少量重晶石（10kg左右）到浆液中，并重复以上实验操作。实验过后测试未添加重晶石的泥浆与添加重晶石的泥浆各自的比重、及胶体率。图图14 制浆外加剂试验制浆外加剂试验v 中国中铁二局股份有限公司性能指标未添加重晶石添加重晶石砂质地层目标值重晶石加入量结果比重1.051.11.06-11510kg左右试验结果表明，添加重晶石后泥浆比重及胶体率的性能指标均提高。胶体率93%97%95%-98%序号外加剂类型泥浆比重粘度（s）胶体率结果1CMC、重晶石、纯碱1.062495%合格2CMC、重晶石、纯碱1.072296%合格3CMC、重晶石、纯碱1.0823.597%合格4CMC、重晶石、纯碱1.092496%合格5CMC、重晶石、纯碱1.122.597%合格6CMC、重晶石、纯碱1.072395%合格除添加CMC外，在增加少量重晶石粉及纯碱后，泥浆在比重和胶体率性能上有了明显提升，护壁及沉渣控制效果有了进一步的增强。取浆抽测泥浆性能6次，结果如下：测试结果二测试结果二表表12 添加重晶石实施效果检查表添加重晶石实施效果检查表制表人：王大庆 日期：2015年06月18日表表13 实施效果检查实施效果检查结果显示，添加了重晶石及纯碱等外加剂后所配置的泥浆各方面性能指标良好，利于护壁及沉渣厚度控制。v 中国中铁二局股份有限公司责任人：责任人：王大庆、彭笑贤实施时段：实施时段：2015.05.232015.06.30措措 施：施：1、分析制浆所需各成分但若过量的加入纯碱、CMC及重晶石会造成一定的危害，故三者的掺入量须通过实验确定。2、在制浆实验室进行泥浆配比试验进行泥浆配比试验，采用控制变量法控制除研究对象外的其他变量，重复对策二中的制浆的试验操作，确定CMC、纯碱、重晶石及膨润土基土的最佳掺量以确认制浆最优配比。图图15 泥浆配比实验泥浆配比实验v 中国中铁二局股份有限公司成份水（m3）钠基土（kg）纯碱（kg）重晶石（kg）CMC（L）掺量1.81507.1215127.23、泥浆配比实验结果制表人：彭笑贤 日期：2015年06月28日表表14 泥浆配比实验结果泥浆配比实验结果以同样的方法确定纯碱、钠基土、水及重晶石相应的最佳掺量。配比确认后再次交底。v 中国中铁二局股份有限公司序号泥浆比重粘度（s）含砂率PH胶体率泥皮厚度（mm）滤失量(ml/30min)结果11.07233%895%1.515合格21.08222%995%220合格31.08241.5%995%118合格41.09251%896%1.819合格51.0622.52%895%1.212合格61.08241%897%1.515合格71.0923.50.5%995%110合格81.124.52%896%1.516合格为了检验对策实施后效果，实验员对泥浆池内的循环浆及槽内的护壁泥浆进行含砂率、比重、粘度、PH、胶体率、泥皮厚度及滤矢量指标的抽样测试，共抽样8次，抽样结果如下表所示：结果显示，根据实验配比配置的泥浆各方面性能指标良好，利于护壁及沉渣控制。表表15 实施效果检查表实施效果检查表v 中国中铁二局股份有限公司10cm7cm目标值实际值沉渣厚度1、目标效果在活动期间，小组各成员坚守自己的岗位，认真负责地完成了自己的工作，大家团结一致，共同努力，活动取得了良好的效果。在对策实施后，地下连续墙在沉渣厚度控制、混凝土浇筑充盈系数控制上有了显著的提升，混凝土浇筑时长、钢筋笼吊装时长及翻浆量明显下降。沉渣厚度变化如下表所示：图图16 活动效果图活动效果图制图人：彭笑贤 日期：2015年8月23日v 中国中铁二局股份有限公司2、经济效益(1)机械及人员投入：3.2万元其他材料摊销：1.78万元(2)活动收益：避免延期罚款：20天1万元/天=20万元节省员工工资：20天37人150元/天=11.1万元后续工序误工费：20天1.8万元/天=36万元3、社会效益 避免了可能因为沉渣引起的质量事故及质量隐患，同时加快了施工进度，为按期完成业主工期目标奠定了基础。4、技术效益 地连墙沉渣厚度控制并不是一个新鲜的课题，但护壁泥浆的配置研究却是一个新颖且重要的环节。在小组活动期间，充分发挥了各人长处，加强了大家的互动合作，使员工士气、互信、荣誉感大大提高。本次活动使小组成员进行了一场有效的学习锻炼，使大家总结了如何使实践知识上升到理论高度的方法，为今后的工作交流、总结提供良好的基础。v 中国中铁二局股份有限公司 图图18 沉渣厚度折线图沉渣厚度折线图制表人：彭笑贤 日期：2015年8月24日图图17 泥浆配制作业指导书泥浆配制作业指导书根据此次活动实验结果编制了泥浆配置作业指导书巩固期沉渣厚度降至7cm，无任何沉渣引起的质量问题和隐患v 中国中铁二局股份有限公司序号项目自我评价活动前（分数）活动后（分数）1协作精神75862参与意识72883质量意识76904改进意识75885QC知识62906技术水平7187此次QC活动成果的取得，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。通过本QC小组此次务实、规范的PDCA循环，各成员在如何开展QC活动，如何正确利用科学规范的质量控制方法等方面得到了进一步的锻炼，并且本次活动的成功大大增强了各成员对质量管理的信心和决心。制表人：谭永彬 日期：2015年8月24日表表16 活动自我评价表活动自我评价表图图19 评价雷达图评价雷达图制图人:谭永彬 日期：2015年8月24日v 中国中铁二局股份有限公司2、下步打算在今后工作中我们应把QC活动继续开展下去，与项目实际情况相结合，注重创新创效，体现专业技术与管理技术的结合，用数据说话，善于发现问题，学会用科学的方法指导施工，更加深入地开展全面质量管理活动。v 中国中铁二局股份有限公司