1、提高防渗帷幕高压旋喷桩一次验收合格率 （现 场 型）,发布人：李长六,湖北中南勘察基础工程有限公司五公司,小组名称：温州杨府山垃圾填埋场地基处理工程QC小组,温州市城市道路桥梁建设处拟建温州市杨府山垃圾填埋终场处置和生态恢复项目。杨府山垃圾填埋场原为地形低洼的海涂，填埋场属于简易的垃圾堆放场，该场于1994年投入使用，垃圾占地约130亩。垃圾堆放的平均堆高20m，总堆放量至2006年底垃圾方量估算116.7万方。为了阻止封场区内的渗沥液侧向渗漏，场区四周设置垂直防渗系统，并与下部天然隔水层形成封闭空间。防止封场后再次渗漏，污染周边环境。 该场地地质条件复杂，整个场区有自北向南老河道存在，西侧另
2、有一条断头河通过场地，局部地段存在较厚垃圾层。其主要分部工程垃圾填埋场四周防渗帷幕高压旋喷桩，设计帷幕周长1209.8m，单桩成桩直径为600mm，咬合桩心距510 mm；设计桩长1820米，进入层淤泥质粘土1米。高压旋转喷射注浆法经试桩确定工法及参数。,一、工程简介,温州杨府山垃圾填埋场地基处理工程QC小组,二、小组概况,成立时间：2009年1月25日 登记注册时间：2009年3月10日,小组 名称,本次课题活动情况,小组成员概况,三、选题理由,提高防渗帷幕高压旋喷桩一次验收合格率,项目质量目标,本工程存在问题,选定课题,垃圾填埋场防渗帷幕高压旋喷桩一次验收合格率80%。,四、目标值设定,根
3、据项目质量目标的要求将高压旋喷桩一次验收合格率达到80%作为本次QC小组活动的目标值。,活动目标柱状图,五、目标可行性分析,1、现状分析(1) 小组成员首先对一次验收不合格的试桩按质量缺陷在每根试桩中出现的次数进行了分类调查分析，调查结果见下表：,根据调查表质量缺陷的各个项目进行统计，得出下列试桩质量缺陷频数统计表：,结论 : 由上图可以看出,桩体完整性差是一次验收合格率低的主要症结。,试1-3#芯样图,填土层5.606.10m基本不成桩。,10.0013.65m段为细砂，基本不成桩。,试3-2#芯样图,6.287.4m段，水泥土胶结程度较差，芯样呈土夹水泥块。,13.715m段为细砂夹淤泥，
4、不均匀的见少量水泥硬块。,试5-2#咬合部位芯样图,13.715m段为细砂夹淤泥，不均匀的见少量水泥硬块，该段为防渗最差部位。,(2)、桩体到底是哪部分完整性差呢？小组成员根据芯样对照地层情况进行了查看。,场地填土层分布范围为010米，粉砂层分布范围为1017米，从芯样图中可以看出填土层及粉砂层中桩体完整性差。,结论,地层剖面图,粉砂层,填土层,3、工程经验,我们对相同地质条件下同行业历史水平进行了调查，结果如下：,根据现状分析结论,一次验收合格率低的主要症结在于桩体完整性差,占全部问题的71.43%,只要解决这个关键问题的85%,就可以超出目标值。,2、可行性分析,50%+(1-50%)71
5、.43%85%=80.3680%,从上表数据可以看出，江苏宜兴抽水蓄能电站下水库工程，一次验收合格率 达到了85%，为本工程提供了可借鉴的经验，所以我们有信心有能力达到这个 目标。,六、原因分析,对高压旋喷桩桩体完整性差的原因，小组成员采取头脑风暴法进行认真分析：,原因分析关联图,七、要因确认,要因确认计划表,设计水泥用量过少，在提升速度一定的条件下势必会造成水灰比过大，水灰比过大会造成浆液的稳定性差；设计水泥用量过多，会造成水灰比过小，水灰比过小会造成浆液可喷性差，造成喷嘴及管道堵塞，同时易磨损高压泵。现用水泥用量为240kg/m，水灰比为1：1，增加水泥用量至260kg/m后，水灰比为0.
6、9，高压注浆泵压力陡增至高限值，流量为零，停机后压力仍不变，小组成员通过检查发现，喷嘴堵塞，可喷性差。,结论：设计水泥用量过少非要因,要因确认二：设计水泥用量过少,小组成员对试桩施工中的材料进行调查发现，三组试桩使用材料全部仅为水泥，水灰比为1：1，水泥浆液中未添加任何速凝剂。由于砂层中的水为流动水，单纯水泥浆或水灰比过大的水泥浆不能及时凝结，可能会被流动的水带走。水灰比及速凝剂对高喷桩水泥浆液凝结到底有何影响呢？小组成员对三种不同水灰比及不加速凝剂和加速凝剂后返出浆液凝结时间进行了实验对比。,要因确认三：砂层中注浆浆液设计配比不合理,不同水灰比返出浆液凝结时间调查表,从调查表看出不同水灰比返
7、出浆液凝结时间差大于10min。,水灰比1：1，未加入速凝剂的水泥浆液返出凝结情况见图：,返出浆液66min凝结,水灰比1：1，在浆液中按水泥浆体积比1：0.2加入水玻璃，试验室理论凝结时间为36min.水泥浆液返出凝结情况见图：,从以上实验结果对比:不加速凝剂和加速凝剂后返出浆液凝结时间差大于30min。,结论：砂层中注浆浆液设计配比不合理是要因,1、调查发现，项目部前期共有班组操作人员9人，岗前培训记录、技术交底内容详细且具有针对性，所有施工人员都是经过培训合格后上岗，岗前培训合格率100%。桩机施工人员中大多数人曾参加过多项大型防渗帷幕施工工程，大多经验丰富，技术熟练，熟悉各种不同地质条
8、件下的桩基施工。2、2009年4月25日小组成员对施工班组全体成员进行岗位应知应会，操作能力考核，结果如下：,要因确认四：人员培训不到位,培训考核情况调查表,结论：人员培训不到位非要因,要因确认五：成孔护壁效果差,场地地层均为易塌孔或缩径地层，不护壁易造成填土层及砂层塌孔，淤泥质粘土层缩径，在注浆时易造成桩体浆量不够，从而影响桩体的完整性。通过现场查看，成孔时采用的是高压膨润土浆成孔工艺，边送浆边旋转直至下入孔底，小组成员4月28日分不同时段对泥浆比重进行了测量，测量结果见下表：,泥浆比重调查表,泥浆制备图,经现场检测，膨润土泥浆比重范围为1.041.08，满足设计要求；在注浆过程中冒浆正常，
9、不塌孔。,结论：成孔护壁效果差非要因,要因确认六：冒浆未及时回灌,喷射注浆作业完毕8小时，由于浆液的析水作用，有收缩现象，不回灌易引起桩体及桩头疏松，胶结程度差，小组成员现场查看了施工班组在每根桩注浆完成后的补浆情况，现场查看发现每根桩注浆作业完毕后8-11小时都采用水灰比0.6的水泥浆液进行了补浆。并作出了补浆统计表，统计见右表:,补浆统计表,随着补浆时间的增加，补浆量逐渐减少，浆液面下沉量逐渐减小，不存在较严重的收缩现象。对桩头进行开挖查看发现桩头并无凹穴。,结论：冒浆未及时回灌非要因,2-20桩芯样图,2-26桩芯样图,要因确认七：填土层中注浆管提升速度与旋转速度配合不当,现用注浆管提升
10、速度为18cm/min，旋转速度为18r/min，为了验证填土层中提升速度与旋转速度配合问题，小组成员选择相同地质条件的两个部位在现有提升速度的基础上，将旋转速度降低至15r/min，看固结体完整性有无变化。,提升速度18cm/min；旋转速度18r/min,提升速度18cm/min；旋转速度15r/min,根据以上分析，所确认的要因为,1、砂层中注浆浆液设计配比不合理； 2、填土层中注浆管提升速度与旋转速度配合不当。,要因找到了!,结论：填土层中注浆管提升速度与旋转速度配合不当是要因,小组成员同样选择相同地质条件的两个部位在现有旋转速度的基础上，将提升速度降低至15cm/min，看固结体完整
11、性有无变化，通过查看岩芯，固结体完整性变化较大。,旋转速度18r/min ；提升速度18cm/min,旋转速度 18r/min；提升速度15cm/min,八、制定对策,1、对策提出小组成员利用头脑风暴法，对确定的两条要因分别提出对策方案，以下是经小组整理后的对策方案。,小组成员确定了评价准则，5月2日小组全体成员对对策进行综合评价，以选择最佳方案。,评价准则表,2、对策评价,对策评价表,小组成员针对选出的最佳对策制定了详细的对策表，见表。 对策实施计划表,九、对策实施 实施一、确定合理的浆液配比：应用正交实验，确定最佳的水灰比，氯化钙与水泥重量的比例，亚甲基二萘磺酸钠与水泥重量的比例。 (1)
12、试验目的：缩短浆液的凝固时间 (2)试验考核指标： t30min (3)挑因素，选位级，制定水平因素表,正交试验水平因素表,(4)选用正交试验表 本次试验有三个因素，三个水平，我们选择L9（3 ）的正交表进行试验。 (5)按选用的正交表将因素位级中的因素顺序上列，位级对号入座，进行试验，结果如下：,4,（6）结果分析：1、各因素对结果影响的重要程度根据极差R的大小（越大越重要），因素重要程度的次序是BCA。2、直接看，第2号试验结果最好，凝胶时间为20min,其参数组合为A1B2C2。3、算一算从位级之和（越小越好），可以看出，最好的参数组合是A2B2C2。,4、作趋势分析，见下图：,从趋势图
13、上来看，水灰比还有潜力可挖，但若继续降低水灰比，会造成浆液可喷性差，易导致喷嘴及管道堵塞，会造成施工成本增加，因此我们不继续做对比试验。 5、综合评定 “直接看”跟“算一算”结果有差异，考虑到浆液的浓度增加，成本会增加，同时有可能会造成浆液输送困难，因此我们选取A1B2C2，考虑各因素的重要程度，其最佳组合为B2C2A2。 （7）跟踪试验 为了验证此对策的实施效果，我们在砂层中做了跟踪试验，共统计了100根桩在砂层中的凝固时间，结果如下：,凝固时间调查表 单位：min,从直方图中可以看出,凝固时间都在目标值以内，本次对策实施达到了预期目标。,本次对策实施达到了预期目的,提升速度与旋转速度试验调
14、查表,按照此范围继续施工了100根桩，桩体在填土层中的完整性都较好。,本次对策实施达到了预期目的,十、效果检查,试桩质量缺陷调查表,对本次开挖检测的桩进行计算，活动后高压旋喷桩一次验收合格率为（220-40）220=81.8%，达到了本次活动预期的目的。,目标实现了!,活动前后一次验收合格率与目标值对比柱状图,2、帷幕区渗透系数检查： 为了检测帷幕区的防渗效果，小组成员在原场地薄弱地段随机选取了6根桩进行钻孔注水试验，结果如下：,注水试验渗透系数统计表,桩体渗透系数折线图,防渗防渗帷幕高压旋喷桩工程技术指标要求主要为：防渗帷幕渗透系数小于310-6cm/s。从上图中可以看出已经施工完毕的高压旋
15、喷桩桩体渗透系数达到了设计指标要求。确保了垃圾填埋场防渗帷幕质量。,（1）本次活动所带来的经济效益主要是节约了防渗帷幕高压旋喷桩再次复喷的费用，全部防渗帷幕高压旋喷桩合同总价为980万元，一次验收合格率为50%时，需要复喷处理的成本为980万元（1-50%）=490万元，而对策实施后一次验收合格率达到了81.8%，需要复喷处理的成本为980万元（1-81.8%）=178.36万元，在本次工程桩施工完成后，小组成员通过计算，共节约项目成本215.14万元。（2）活动中投入的费用使用的氯化钙费用：52万元使用的亚甲基二萘磺酸钠费用：13万元使用膨润土的费用：30万元活动费用：1.5万元本次活动节约
16、项目成本为490-178.36-52-13-30-1.5=215.14万元,4、社会效益 由于本次活动措施及时、得当，我们在合同工期内保质保量地完成了施工任务，节约了施工成本，获得了相关单位的肯定。,3、经济效益,十一、巩固措施,1、标准化,为了进一步巩固活动效果，小组采取了以下措施：向公司技术质量部提出申请，在帷幕注浆施工作业指导书（ZNKJ-ZW-0506）新增以下规定，并在公司范围内推广应用。,2、巩固期效果检查小组成员于9月2025日对8月26日至9月10日三个统计周期施工的高压旋喷桩在填土层进行了大面积的开挖，开挖深度为4米，每个统计周期开挖20根桩，共开挖60根桩，且全部进行了抽芯，对三个统计周期施工的桩体一次验收合格率进行了统计，分别为83.5%、83.6%、83.7%，高于目标值80%，巩固期效果明显。,十二、总结及下步打算,1、总结：,通过本次活动，小组成员在客观事实面前充分发挥了各自的主观能动性，增强了团结协作能力，强化了质量意识，提高了市场竞争意识，并普遍提高了认识问题、分析问题和解决问题的能力。,2、下一步打算：,本次活动有效地解决了防渗帷幕高压旋喷桩一次验收合格率低的问题，节约了施工成本，但在施工过程中冒浆量过多事故时有发生，造成施工成本增加，因此，如何有效降低高压旋喷桩冒浆量将成为我们下一次活动的内容。,
