攻克袋裝砂井堆載預(yù)壓地基施工技術(shù)難題

攻克袋裝砂井堆載預(yù)壓地基施工技術(shù)難題組長：XXX發(fā)表人：XXXX中鐵XX鐵路工程處黃萬工程部一、QC小組情況小組名稱袋裝砂井堆載預(yù)壓地基小組類型攻關(guān)型課題名稱攻克袋裝砂井堆載預(yù)壓地基施工難題注冊號鐵路處-05-01成立日期2005年2月20日活動日期2.25—7.15活動次數(shù)6小組成員平均接受TQC教育48小時序號

姓名年齡性別

職稱組內(nèi)職務(wù)接受QC教育時間活動分工1陳海軍35男工程師組長50小時以上組織實施2許慶君45男助理工程師副組長50小時以上質(zhì)量監(jiān)督檢查3肖進(jìn)49男工程師組員50小時以上負(fù)責(zé)具體組織實施4劉貴申45男助理工程師組員50小時以上監(jiān)督布置測量復(fù)核5蔣明海40男工程師組員50小時以上技術(shù)指導(dǎo)6董瑜英55男工程師組員50小時以上數(shù)據(jù)收集整理7徐彬25男技術(shù)員組員50小時以上數(shù)據(jù)收集整理二、工程概況黃萬鐵路位于河北省滄州市東部至天津市南部。線路全長67.8km，為新建Ⅰ級地方鐵路，我工程部承擔(dān)施工的A-11標(biāo)段全長為4.3km。

該標(biāo)段路基多為軟土、濕地等不良地質(zhì)，因此設(shè)計采用袋裝砂井排水固結(jié)法施工，袋裝砂井長平均12m，袋裝砂井約10萬根。按照工期要求，2005年4月30日前完成全部軟基處理工程，為路基預(yù)壓沉降創(chuàng)造條件。

該線的建成將開辟神華集團(tuán)煤炭運(yùn)輸?shù)男峦ǖ溃纳骗h(huán)渤海地區(qū)鐵路網(wǎng)的布局。對緩解華東及沿海地區(qū)能源緊張狀況具有重要意義。袋裝砂井示意圖選題理由三、選題理由技術(shù)難點(diǎn)質(zhì)量要求效益要求社會影響展示我公司的施工能力和較高的人員技術(shù)素質(zhì)。為今后承接朔黃公司的工程，拓寬市場，實現(xiàn)滾動式開展，打下堅實根底。我們是首次濕地軟土地基施工，沒有成熟經(jīng)驗，如何保證4.3Km路基沉降控制在300mm以內(nèi)，有一定難度。

砂井灌砂率要控制在±5%以內(nèi)，砂井垂直度要控制在1.5%以內(nèi)，間距控制在100mm以內(nèi)。

我公司第一次進(jìn)入黃萬鐵路施工，要保證合同工期，人工費(fèi)和各種機(jī)械費(fèi)要嚴(yán)格控制，力爭提前工期。攻克袋裝砂井堆載預(yù)壓地基施工技術(shù)難題確定課題

四、現(xiàn)狀調(diào)查

為了確保10萬根袋裝砂井施工質(zhì)量，使每根砂井的灌砂率、垂直度、井間距、井長度等技術(shù)指標(biāo)控制在允許范圍內(nèi)，小組的成員到溝海線類似工程工地考察，并利用科技網(wǎng)絡(luò)查詢等方式，進(jìn)行調(diào)查、分析，為黃萬線A-11標(biāo)段軟土地基袋裝砂井施工積累經(jīng)驗。影響軟土地基袋裝砂井施工質(zhì)量情況調(diào)查表序號

調(diào)查項目

問題

1袋裝砂井間距誤差大2袋裝砂井長度小于設(shè)計深度3袋裝砂井直徑超標(biāo)4袋裝砂井垂直度大于1.5%5袋裝砂井灌砂率大于±5%可以看出表中的5個工程的技術(shù)指標(biāo)決定著袋裝砂井的施工質(zhì)量五、小組活動目標(biāo)路基沉落量控制在300mm以內(nèi)目標(biāo)值小組活動總目標(biāo)

10萬根袋裝砂井合格率95%六、可行性研究1、小組成員有較強(qiáng)的技術(shù)攻關(guān)能力，曾在2001年、2002年、2004年、2005年4次榮獲全國優(yōu)秀質(zhì)量管理小組稱號。2、小組成員通過對類似工程的考察和科技網(wǎng)絡(luò)上的獲得取得了相關(guān)的施工技術(shù)資料，為軟土地基施工打下了堅實根底。我們實現(xiàn)目標(biāo)是可行的。

七、小組活動步驟參加教育明確任務(wù)借鑒材料調(diào)查研究研究經(jīng)濟(jì)效益確定攻關(guān)課題現(xiàn)場實際考察制定計劃具體實施分析原因控制關(guān)鍵檢查效果總結(jié)經(jīng)驗整理內(nèi)業(yè)形成技術(shù)檔案推廣應(yīng)用核算效益成果交流八、小組活動

袋裝砂井堆載預(yù)壓地基的特點(diǎn)是：可加速飽和軟粘土的排水固結(jié)，使沉降及早完成和穩(wěn)定，同時可大大提高地基的抗剪強(qiáng)度和承載力。而且施工中可就地取材，可縮短施工期限，降低施工造價。工藝原理：充滿水的軟粘土，在受到重力作用時，孔隙水排出非常緩慢，僅采用堆載預(yù)壓而不改變粘土層的排水條件是不行的。由于砂子的透水性好，當(dāng)軟土地基內(nèi)設(shè)置袋裝砂井這一豎向排水系統(tǒng)時，那么可縮短排水距離，有效地加速軟土的固結(jié)。從而保證地基的穩(wěn)定和縮短預(yù)壓的時間。現(xiàn)狀調(diào)查PDCA循環(huán)開始袋裝砂井質(zhì)量檢查表序號調(diào)查項目調(diào)查點(diǎn)數(shù)合格點(diǎn)數(shù)合格率%平均值%1灌砂率20015477922袋裝砂井長度200182913袋裝砂井直徑200194974袋裝砂井垂直度20019597.55袋裝砂井間距20019597.5檢查：許慶君制表人：蔣明海2005年3月12日我們對局部已完的砂井進(jìn)行抽查袋裝砂井統(tǒng)計表序號調(diào)查項目頻數(shù)累計頻數(shù)頻率（%）累計頻率（%）1袋裝砂井灌砂率464658.258.22袋裝砂井長度186425.383.53袋裝砂井直徑6706.389.84袋裝砂井垂直度5755.194.65袋裝砂井間距5805.1100檢查：許慶君制表人：蔣明海2005年3月15日

我們對檢查表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析B83.5%040801002030405060708090100頻數(shù)N=80頻率%345A58.2%C89.9%

602070503010⊙⊙⊙12D94.9%結(jié)論：從排列圖可以看出影響袋裝砂井施工質(zhì)量的主要問題是灌砂率和井長。灌砂率袋裝砂井長度袋裝砂井直徑袋裝砂井垂直度袋裝砂井間距制表：劉貴申復(fù)核：許慶君2005年3月15日

⊙依據(jù)統(tǒng)計分析的數(shù)據(jù)我們繪制了排列圖局部人員未經(jīng)培訓(xùn)機(jī)具打井深度不準(zhǔn)班前教育，班后總結(jié)會堅持不好砂袋扭結(jié)縮頸砂袋入井方法不好設(shè)備、材料運(yùn)輸不便濕地道路泥濘

水文、地質(zhì)條件差含泥超標(biāo)大于3%砂質(zhì)量不符合要求粒徑不好小于0.5mm法料環(huán)我們用魚刺圖從人、機(jī)、料、法、環(huán)五方面查找影響灌砂率和井長的末稍原因共9個未嚴(yán)格按施工方案執(zhí)行機(jī)人經(jīng)驗缺乏責(zé)任心不強(qiáng)獎懲制度不完善機(jī)具維修、保養(yǎng)不好打拔套管垂直度不好導(dǎo)向架在錘打過程中受振動影響灌砂率和井長主要原因根據(jù)因果分析圖進(jìn)行要因確認(rèn)序號末端原因驗證方式驗證內(nèi)容負(fù)責(zé)人驗證時間結(jié)果部分人員經(jīng)驗不足現(xiàn)場調(diào)查培訓(xùn)時間短陳海軍2005年3月10日要因2獎懲制度不完善現(xiàn)場調(diào)查分析客觀存在許慶君2005年3月10日非要因3未嚴(yán)格按施工方案執(zhí)行現(xiàn)場調(diào)查屬個別現(xiàn)象劉貴申2005年3月12日非要因4機(jī)具打井深度不準(zhǔn)現(xiàn)場調(diào)查測試觀察蔣明海2005年3月12日非要因5打拔套管垂直度不好現(xiàn)場驗證測試觀察董瑜英2005年3月13日非要因6濕地道路泥濘現(xiàn)場驗證客觀存在楊洪鈺2005年2月20日非要因7水文、地質(zhì)條件差現(xiàn)場驗證客觀存在陳海軍2005年2月20日非要因8砂袋扭結(jié)、縮頸現(xiàn)場驗證屬個別現(xiàn)象許慶君2005年3月10日要因9砂礫含泥超標(biāo)粒徑不好現(xiàn)場驗證實驗測試劉貴申2005年3月01日要因110制表：蔣明海

復(fù)核：許慶君

2005年03月15日針對要因，小組成員制定切實可行的措施，詳見對策表序號要因現(xiàn)狀目標(biāo)實施對策負(fù)責(zé)人完成時間1部分人員經(jīng)驗不足責(zé)任心不強(qiáng)分工不明確明確責(zé)、權(quán)、利關(guān)系，熟練掌握各工序內(nèi)容，積極地完成相應(yīng)的工作。組織培訓(xùn)，由有經(jīng)驗的工程師和施工員講課，達(dá)到人人清楚施工方案內(nèi)容，清楚施工工藝流程。建立健全的質(zhì)量保證體系和質(zhì)量責(zé)任制度，質(zhì)量、工期與效益掛勾。許慶君2005.03.1~2005.03.52砂礫含泥超標(biāo)粒徑不好認(rèn)識不夠含泥量不大于3%粒徑大于0.5mm砂子要嚴(yán)格篩分晾曬，將風(fēng)干后的中、粗砂灌入砂袋。粒徑大于0.5mm的砂的含量占總重的50%以上，含泥量不大于3%，陳海軍2005.3.10~2005.4.303砂袋扭結(jié)、縮頸追求進(jìn)度砂袋吊起下沉過快砂袋入井時要用樁架吊起穩(wěn)定后垂直下井砂袋入井前要吊起礅實，裝好的砂袋不得長時間暴曬，砂袋運(yùn)輸要用專門的運(yùn)輸工具，嚴(yán)禁在地上拖拉。劉貴申2005.3.10~2005.4.30制表：徐彬

復(fù)核：許慶君

2005年3月15日

鋪0.3m厚砂礫墊層并平整碾壓實施階段我們根據(jù)對策表中的具體內(nèi)容，逐步進(jìn)行了實施。施工工藝流程如下：袋裝砂井軟土路基施工工藝流程圖地表處理測設(shè)井位樁機(jī)就位將砂袋放入導(dǎo)管拔管袋裝砂井形成移動樁機(jī)裝砂袋沉入導(dǎo)管樁機(jī)安裝并調(diào)整實施一針對局部人員經(jīng)驗缺乏：我們對人員加強(qiáng)了路基專業(yè)技能的培訓(xùn)，人員經(jīng)考核合格前方可上崗工作。并建立質(zhì)量責(zé)任制度，將質(zhì)量與效益掛勾。實施二

1、砂袋不得有破損，砂子裝袋要密實：加強(qiáng)砂袋和砂子的質(zhì)量檢查，裝好的砂袋不得長時間暴曬，砂袋運(yùn)輸要用專門的運(yùn)輸工具，嚴(yán)禁在地上拖拉。砂袋吊起、下沉?xí)r派專人負(fù)責(zé)。防止砂袋扭結(jié)、縮頸的措施

3、加強(qiáng)樁機(jī)的穩(wěn)定性，樁機(jī)進(jìn)場安裝調(diào)試并試運(yùn)轉(zhuǎn)后就位，就位時保證樁管中心與地面樁位定在同一點(diǎn)上，用經(jīng)緯儀控制樁管導(dǎo)向架的垂直度。用卷揚(yáng)機(jī)固定打樁機(jī)的位置，樁機(jī)底部支墊物要平穩(wěn)牢固。

4、加強(qiáng)套管的垂直度，管的頂端設(shè)起吊的吊鉤或吊環(huán)，并在套管上畫出控制標(biāo)高的控制線。套管定位利用樁機(jī)上的起吊設(shè)備將其吊起，下端用人扶住，準(zhǔn)確安插在定位點(diǎn)上。當(dāng)套管吊起后開錘振打，開始時落錘輕緩，套管入土深度距設(shè)計深度2m時控制振擊頻率，以防超深。

2、

用專門的工具運(yùn)送砂袋，在管口設(shè)置滾輪或滑槽將砂袋緩慢順直地放入套管中，防止砂袋扭結(jié)，縮頸和斷裂。砂袋到位后，連續(xù)緩慢的垂直起拔套管，中途不得放松吊繩。套管拔出時，砂袋應(yīng)露出基底井口30cm，并將其豎直埋入砂墊層中。實施三

1、砂袋選用透水性、耐久性和韌性好的聚丙烯材料編制而成，每平方米砂袋不小于95克，經(jīng)緯密度40×40根/10cm，抗拉強(qiáng)度應(yīng)能保證承受砂袋自重，且不小于15KN/m袋裝砂井袋料的滲透系數(shù)應(yīng)大于5×10-3cm/s。怎樣保證袋裝砂井順利排水

2、采用滲透性好的中、粗砂、粒徑為1～0.5mm。每隔三天補(bǔ)完一次，一般補(bǔ)砂2-3次。含泥量不應(yīng)大于3%，滲透系數(shù)不應(yīng)小于5×10-3cm/s。已打完的袋裝砂井應(yīng)及時補(bǔ)砂。3、為保證軟土中的水能順利排出路基，在砂礫墊層中每隔5米橫向鋪設(shè)軟式透水管一道〔Ф50mm〕，鋪設(shè)透水管時，將砂層挖一小溝，橫向縱坡與砂墊層坡度一致，管口至砂墊層邊緣。

檢查階段

我們QC小組對路基進(jìn)行觀測，每200米設(shè)一個觀測樁，設(shè)計最大沉降量為300mm。實際觀測最大沉降量215mm，最小沉降量為145mm。我們重新對袋裝砂井的質(zhì)量進(jìn)行檢查。具體的情況見下表：袋裝砂井質(zhì)量檢查表序號調(diào)查項目調(diào)查點(diǎn)數(shù)合格點(diǎn)數(shù)合格率%平均值%1砂井灌砂率2001989999.52砂井長度20019999.53砂井直徑200198994砂井垂直度2002001005砂井間距200200100

檢查：許慶君制表人：蔣明海2005年4月22日總結(jié)階段通過袋裝砂井堆載預(yù)壓地基的施工，在一次次的施工難題考驗中，我們成熟了，在軟土路基的施工方面我們積累了珍貴的經(jīng)驗，為今后類似工程的施工，打下了堅實的根底。

設(shè)計與實測對照表我們QC小組通過一系列的活動到達(dá)了預(yù)期目的50100150200250300350路基沉降量設(shè)計值300mm實測最大215mm實測最小145mm九、活動效果

設(shè)計要求最大沉降量300mm。實際觀測最大沉降量215mm，最小沉降量為145mm，為今后類似工程施工提供可供借鑒的技術(shù)資料。質(zhì)量效果社會效果這次袋裝砂井堆載預(yù)