提高地下連續(xù)墻與內襯墻“兩墻合一”的施工質量

1、提高地下連續(xù)墻與內襯墻“兩墻合一”的施工質量成果報告小組名稱：申誠監(jiān)理QC小組上海市隧道工程軌道交通設計研究院2008年3月目 錄一、 項目概況二、 小組概況三、 活動概況四、 選題理由五、 現(xiàn)狀調查六、 目標設定七、 分析原因八、 確定要因九、 制定對策十、 實施對策十一、 檢查效果十二、 鞏固措施與標準化十三、 總結回顧及今后打算一、 項目概況為了構筑國際化大都市現(xiàn)代化交通體系，上海從20世紀90年代開始大力發(fā)展軌道交通，以促進經濟社會的發(fā)展，提高市民生活質量，緩解交通擁擠。根據(jù)上海市城市軌道交通規(guī)劃及配合市博會召開的需要，未來幾年將是上海地鐵工程建設的高峰期，至2010年末上海軌道交通將

2、建成以遠景網(wǎng)絡確定的11條線路為依據(jù)的基本網(wǎng)絡，運行線路總長將達到約400公里，2012年之前，12號線、13號線也將建成通車，全市軌道交通運營總里程將達到510公里左右。上海軌道交通的建設規(guī)劃線路如下圖所示：上海市區(qū)內的地鐵車站多為地下車站，而地下車站的圍護結構大都采用地下連續(xù)墻施工。地下連續(xù)墻（diaphragm wall panel trench，slurry trench，slurry wall，continuous diaphragm wall，cut-off wall等）開挖技術起源于歐洲。它是根據(jù)打井和石油鉆井使用泥漿和水下澆注混凝土的方法而發(fā)展起來的，1950年在意大利米蘭首先

3、采用了護壁泥漿地下連續(xù)墻施工。一般地下連續(xù)墻可以定義為：利用各種挖槽機械，借助于泥漿的護壁作用，在地下挖出窄而深的溝槽，并在其內澆注適當?shù)牟牧隙纬梢坏谰哂蟹罎B（水）、擋土和承重功能的連續(xù)的地下墻體。下圖為地下連續(xù)墻的施工程序示意圖：地下連續(xù)墻一方面起到圍護結構的作用，另一方面與車站結構的側墻，即主體結構內襯墻進行連接，形成“兩墻合一”的整體結構。目前常用的連接方式為“預埋鋼筋連接器法”，即先加工一個連接器，我們稱之為接駁器，內表面車有反向的螺紋，而被連接的地下連續(xù)墻中的鋼筋端部及地下工程內部構件的鋼筋端部也車有螺紋，當接駁器按某方向擰緊時，就可將兩者鋼筋連接起來。下圖為“預埋鋼筋連接器法”的

4、示意圖：1123451、接駁器 2、地下連續(xù)墻砼保護層 3、地下連續(xù)墻 4、后澆結構（內襯墻、底板、砼支撐等） 5、后澆結構中受力鋼筋“兩墻合一”的連接質量可以說是整個車站結構的一個關鍵，如果“兩墻合一”的施工質量不佳，就很有可能造成周邊建筑物沉降超標、車站內部滲漏水、結構尺寸異變、結構力學性能下降，抗震強度的下降等后果。二、 小組概況小組基本情況表表21小組名稱申誠監(jiān)理QC小組成立日期2006年9月1日課題名稱提高地下連續(xù)墻與內襯墻“兩墻合一”的施工質量注冊編號2006-監(jiān)（01）注冊日期2006年9月1日活動次數(shù)9完成日期2007年2月28日小組類型現(xiàn)場型本QC小組共有成員5人，涵蓋老中青

5、三代工程技術人員，平均年齡45歲，小組成員都具有豐富的現(xiàn)場施工或者監(jiān)理的經驗，根據(jù)各人的具體情況和工作特點，小組成員分工如下：小組成員及分工表表22序號姓名年齡性別職稱學歷組內分工1韓銀華51男高工大學組長：全面負責、組織活動2王育南69男工程師大學組員：方案研討、技術顧問3金奚28男工程師大學組員：方案研討、分項負責4季長城44男技術員高中組員：方案研討、組織實施5孫志鵬24男技術員大專組員：方案研討、質量檢查三、 活動概況本課題通過一次PDCA循環(huán)，小組共進行了9次有記錄的全員活動，累計活動30小時。小組成員人均接受全面質量管理教育時間為27小時以上?；顒佑媱澃才旁斠姳?1。QC小組活動計

6、劃安排表表31一次PDCA循環(huán)時間內容參加人員P階段P12006年9月上旬選擇課題，明確分工小組全體成員P22006年9月中旬現(xiàn)狀調查，設定目標小組全體成員P32006年9月下旬分析原因，確定要因小組全體成員P42006年10月上旬制定對策小組全體成員D階段D2006年10月下旬11月上旬實施對策小組全體成員C階段C2007年1月上旬檢查效果小組全體成員A階段A12007年1月下旬鞏固措施及標準化小組全體成員A22007年2月上旬總結回顧及今后打算小組全體成員制表人：金奚 2006.9.1四、 選題理由2006年9月1日，在我QC小組制定了活動計劃后，我QC小組確定了研究課題提高地下連續(xù)墻與內

7、襯墻“兩墻合一”的施工質量，并進行了理由論證，具體選擇理由如下：圖41上海地鐵地下車站施工現(xiàn)狀上海地鐵地下車站的主體結構基本都采用地下連續(xù)墻與內襯墻“兩墻合一”的施工方法。業(yè)主要求施工中能在保證質量的情況下，優(yōu)化設計方案，改進施工工藝，一方面能加快施工進度，另一方面也能節(jié)省投資。設計方要求按設計和規(guī)范要求施工，控制好地下連續(xù)墻與結構內襯“兩墻合一”的質量。施工方要求地下連續(xù)墻鋼筋數(shù)量較多，分布較密，接駁器應分布合理，不與地墻主筋相沖突。監(jiān)理方要求提高地下連續(xù)墻與內襯墻“兩墻合一”的施工質量施工方按設計圖紙施工，在保證主筋布置的情況下，提高接駁器的連接率。保證“兩墻合一”的施工質量。社會要求車站

8、結構穩(wěn)定，無滲漏水等情況，對周邊環(huán)境影響較小。制圖人：金奚 2006.9.1五、 現(xiàn)狀調查為了研究目前“兩墻合一”的施工質量現(xiàn)狀，我QC小組對上海軌道交通7號線4北段中山北路站前地下連續(xù)墻抽樣調查，共抽取250個樣本進行研究,找出影響“兩墻合一”質量因素主要有以下幾點：地下連續(xù)墻的墻身傾斜度、地下連續(xù)墻的標高、接駁器的施工質量以及墻體砼澆筑的質量等。累計不合格頻數(shù)為53，不合格率為21.2%，合格率為78.8，在不合格頻數(shù)中，由接駁器施工質量引起的占了不合格頻數(shù)的81.2，主要情況如表5-1。影響“兩墻合一”施工質量的因素統(tǒng)計表表5-1序號項目不合格數(shù)（次）累計不合格數(shù)（次）百分比（）累計百分

9、比（）1接駁器施工質量434381.281.22地下連續(xù)墻傾斜度3465.686.83地下連續(xù)墻標高2483.890.64砼澆筑質量2503.894.45其它3535.6100.0制表人：金奚 2006.9.15圖5-1影響“兩墻合一”施工質量因素的排列圖制圖人：金奚 2006.9.15以上分析可見，接駁器的施工質量是影響“兩墻合一”施工質量的關鍵因素，以下2張照片是我QC小組成員于施工現(xiàn)場拍攝的，照片51說明接駁器銹蝕、絲牙破損、向下偏角、無法連接鋼筋。照片52為破損、銹蝕的接駁器放大圖。照片51 照片52拍攝人：季長城 2006.9.13因而要提高“兩墻合一”的施工質量，重點是提高接駁器的

10、施工質量。六、 目標設定1、 設定目標通過由數(shù)據(jù)質量分析的情況可知，在影響“兩墻合一”施工質量的因素中，接駁器的施工質量出現(xiàn)的頻數(shù)為43，占影響“兩墻合一”全部因素的81.2，如果能完全解決了接駁器的施工質量問題，理論上“兩墻合一”的合格率將達到78.8%+21.2%*81.2%=96.1%，考慮到施工過程中可能出現(xiàn)的不確定因素，因此小組討論擬定了本課題的活動目標，具體內容如下：優(yōu)化地下連續(xù)墻接駁器施工的方法，將“兩墻合一”的合格率控制在95.0，見下圖：制圖人：金奚 2006.9.182、 可行性分析為了確定目標實現(xiàn)的可行性，作如下分析：1） 人員方面：我QC小組里有從事地鐵車站施工監(jiān)理近2

11、0年的經驗豐富的老工程師，也有中層技術骨干和青年積極分子，小組成員各有所長，綜合能力較強，同時小組成員具有刻苦鉆研的精神，攻克難關的決心和解決實際問題的能力。2） 配合方面在成立QC小組以后，我小組有幸得到了施工單位隧道股份公司軌道交通7號線4北段中山北路站項經部的大力支持和積極配合，院在技術上也能為我們提供很多寶貴的意見和建議。3） 技術方面我小組成員有多位成員在上海軌道交通1、2、4、8、9號線的車站施工監(jiān)理中擔任重要的角色，對地下連續(xù)墻接駁器設計和施工有較深的了解和認識，在開展本次QC小組活動前，認真聽取了設計、施工、業(yè)主等各方面對接駁器施工的一些經驗和想法，進行了認真的分析和調查，同時

12、小組成員內部也經常進行技術方面的培訓和學習，掌握國家和地方對接駁器施工的規(guī)范、標準要求，將之為小組所制定的目標提供技術保障。七、 分析原因我QC小組在現(xiàn)狀調查的基礎上，針對目前的影響接駁器施工質量的各種因素進行了認真的分析，繪制了導致接駁器施工質量不合格的因果分析系統(tǒng)圖，見圖71：導致接駁器施工質量不合格因果分析系統(tǒng)圖相關培訓和交底工作未落實到位對接駁器施工工藝不熟悉圖71規(guī)章制度不健全責任心不強操作不當人員總包管理沒有完全到位地墻施工分包隊伍不參與后續(xù)施工，不對下道工序負責組織管理欠缺接駁器與鋼筋焊點點接觸接駁器施工質量不合格僅用螺紋鋼進行定位設備無高差控制標尺塑料接駁器保護蓋的限制材料塑料

13、保護蓋硬度差，易損壞設計考慮強度需要，地下連續(xù)墻鋼筋較密接駁器布置困難方法鑿毛過程中易鑿壞接駁器開挖后鑿毛雨中焊接無防護措施焊接環(huán)境不佳環(huán)境光線不足夜間施工制圖人：金奚 2006.9.25八、 確定要因針對導致接駁器施工質量不合格的末端因素，我QC小組深入施工現(xiàn)場第一線，逐條進行認真調查、分析、研究，并通過和施工、設計、業(yè)主等有關專家的溝通，確定了要因，見不合格要因確認表：導致接駁器施工質量不合格要因確認表表81末端因素分 析 論 證 依 據(jù)結 論相關培訓和交底工作未落實到位我QC小組監(jiān)理人員要求總包管理人員對施工人員進行培訓，經過對施工人員詳細交底后可以解決。非要因規(guī)章制度不健全我QC小組監(jiān)

14、理人員匯同總包管理人員指導施工方有針對性地制定相關規(guī)定，可以確保接駁器規(guī)范安裝。非要因總包管理沒有完全到位經過我QC小組監(jiān)理人員的督促，總包加強了對分包單位的施工管理和監(jiān)督檢查。非要因接駁器與鋼筋焊點點接觸根據(jù)我QC小組監(jiān)理人員多年的地下連續(xù)墻施工監(jiān)理經驗和對施工現(xiàn)場的觀察和研究發(fā)現(xiàn)，接駁器鋼筋套筒為圓形，而施工方通常用直螺紋鋼筋進行定位，兩者為點接觸，很難控制接駁器套筒水下左右的偏斜。要因無高差控制標尺接駁器應控制在同一水平面上，然而我QC小組監(jiān)理人員在施工現(xiàn)場研究發(fā)現(xiàn)用直螺紋鋼筋作定位同樣很難控制接駁器之間的高差。要因塑料保護蓋硬度差，易損壞將保護蓋材料換成硬度高的材料可解決。非要因設計考

15、慮強度需要，地下連續(xù)墻鋼筋較密我QC小組監(jiān)理人員牽頭設計、施工、業(yè)主和監(jiān)理四方召開專題會議，以設計圖紙為依據(jù)，根據(jù)要求對接駁器進行調整，可以更合理布置趕緊主筋和接駁器。非要因鑿毛過程中易鑿壞接駁器我QC小組監(jiān)理人員現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，在開挖后地下連續(xù)墻砼表面鑿毛的過程中，接駁器套筒因緊貼砼表面，很容易被風鎬鑿壞。要因雨中焊接無防護措施我QC小組監(jiān)理人員要求施工人員在焊接時加強防護，特別是雨天的防護，可以提高焊接質量。非要因光線不足我QC小組監(jiān)理人員要求施工方增加夜間照明光源，確保夜間施工的可視度。非要因制表人：金奚 2006.9.30九、 制定對策通過對導致接駁器施工質量不合格要因的分析，我QC小組

16、人員結合實際情況，按5W1H的要求，制定了對策表。對策表表91序號要 因對 策目 標措 施地 點時 間完成人1接駁器與鋼筋焊點點接觸點接觸焊接改為面接觸焊接。接駁器與鋼筋籠焊接牢固，無上下左右偏差。分析、比選材料，選用接觸面積較大、剛度大、價格適宜的材料。軌道交通7號線4北段中山北路車站2006年10月11月韓銀華王育南2接駁器焊接定位無高差控制標尺使用有控制高差標尺的定位裝置。接駁器之間無明顯高差。選用能控制高差的接駁器定位裝置。軌道交通7號線4北段中山北路車站2006年10月11月韓銀華王育南3鑿毛過程中易鑿壞接駁器加強接駁器的保護。接駁器在鑿毛時不被鑿壞，內部絲牙保護完好。設計接駁器保護

17、裝置。軌道交通7號線4北段中山北路車站2006年10月11月金 奚季長城孫志鵬制表人：金奚 2006.10.5十、 對策實施對策制定后，我QC小組成員根據(jù)項目實際情況，對不同環(huán)節(jié)具體分工，明確工作目標和責任，理清工作步驟和措施。著重對實施中的疑難問題進行了專題討論，并選擇在上海市軌道交通7號線4標段中山北路車站的地下連續(xù)墻中實施應用。實施一 定位材料的選擇小組人員針對“接駁器與鋼筋焊點點接觸”情況進行了詳細的分析，認為原定位材料采用的是螺紋鋼筋，本身剛度不足，還有一定的弧度，且鋼筋上有螺旋紋，同為圓形的螺紋鋼筋和接駁器套筒焊接時為點接觸，所以不能保證焊接的牢度，必須選擇一種性能合適的材料作為定

18、位。小組成員通過查找材料，從焊接面積、剛度、價格幾方面對比，最終確定選用角鋼材料。接駁器定位材料選用對比如下：接駁器定位材料選用對比表表101材料名稱焊接面積剛度價格螺紋鋼小，點接觸中低工字鋼大，面接觸高較貴角鋼大，面接觸高中制表人：金奚 2006.10.10實施二 “定位卡”的選取和使用針對接駁器焊接定位“無高差控制標尺”的問題，我QC小組成員在確定角鋼作為定位材料之后，根據(jù)接駁器的尺寸、地墻保護層厚度、主筋間隔距離等各種因素考慮，本著作業(yè)簡單、施工方便的理念，選用尺寸為L40×3角鋼為接駁器“定位卡”。因為角鋼兩邊平整，互相垂直，自身剛度較高，且角鋼邊有一定寬度，可以將此作為接駁

19、器之間高差控制的參照物。角鋼一條邊與地下連續(xù)墻縱向主筋焊接，一邊與接駁器焊接，可以采用單面焊接，焊接牢度也比較高?！岸ㄎ豢ā痹趯嶋H操作時先在鋼筋籠控制接駁器標高處，水平點焊角鋼，替代傳統(tǒng)的拉線方法。接駁器的高低控制以角鋼的邊線為標準。接駁器搭靠在角鋼的一個平面上，這樣既控制了接駁器上下左右的偏斜情況，又使得接駁器之間的高差得到了很好的控制。而且定位后焊接牢固。作業(yè)簡單、施工方便。在“定位卡”施工過程中應注意以下幾點：l 鋼筋籠的主筋按設計要求間隔均勻布置；l 確定鋼筋籠開挖面的接駁器兩端的標高位置，固定角鋼；l 接駁器按設計要求等間距布置，以角鋼的邊緣線控制接駁的高低，以角鋼的平面控制接駁器的

20、方位偏斜；l 布置加密鋼筋籠開挖面的加密鋼筋；l 布置分布鋼筋，并按設計要求和主筋焊接；實施三 確定“條形封蓋板”的使用針對“在鑿毛過程中易鑿壞接駁器”的問題，經我QC小組成員研究發(fā)現(xiàn)，接駁器的塑料保護蓋與接駁器連接固定原來采用螺旋擰緊的方式，但由于是塑料保護蓋強度不夠，易造成脫落。小組成員認為原有塑料保護蓋雖然不牢固，但是可以有效的防止地下連續(xù)墻在澆筑砼的過程中，接駁器絲牙內部被砼漿液浸入，因此我小組建議保留原塑料保護蓋的施工工藝，但為了保護接駁器在施工過程中不被損壞，在接駁器外口再設置一道保護裝置-即設計“條形封蓋板”，保護接駁器在吊籠入槽、砼澆筑以及最后鑿毛的過程中能安然無恙。“條形封蓋

21、板”與地墻鋼筋可有2種固定方式，一是焊接，二是綁扎，這兩種方式都可以較牢固地固定條形封蓋板與地下連續(xù)墻的連接?？紤]到今后便于取下該裝置，以使得接駁器能順利露出，所以采用綁扎的方式，而不用焊接的方式加以固定。為了尋找一種制造方便、使用簡單、效果明顯的接駁器保護裝置，小組成員查閱了大量相關的資料，收集有關的數(shù)據(jù)，主要包括地下連續(xù)墻的施工規(guī)范、接駁器的技術規(guī)范、鋼筋原材料的相關指標以及地下連續(xù)墻澆筑時砼對接駁器的影響等內容；并加以匯總，找出有用的數(shù)據(jù)和方法。我QC小組采用鋼材質的條形封蓋插槽板對接駁器進行保護，條形接駁器封蓋板如圖所示：接駁器封蓋插槽板示意圖BABB h H C D E L制圖人：孫

22、志鵬 2006.10.20當然不同直徑的接駁器套筒對應的“封蓋板”的尺寸也是不同的，因此我QC小組根據(jù)不同直徑的接駁器參數(shù)，設計了不同大小的“封蓋板”，主要尺寸見下圖：接駁器封蓋插槽板截面尺寸對絲表表101單位（mm）32接駁器外徑48mm28接駁器外徑42mm25接駁器外徑38mmH645854A666B666C666D666E666L201818h524642制表人：金奚 2006.10.20（此項設計成果已申請上海市專利并獲受理。）由于在焊接接駁器的時候采用了“定位卡”的方法控制上下左右的偏差以及接駁器之間的高差，我小組成員實測定位在鋼筋籠上接駁器的控制偏差2mm，整個地下連續(xù)墻的接駁器

23、基本呈一直線形布置，因此先用原先的塑料保護蓋封蓋好每一個接駁器，再將“條形封蓋板”沿接駁器的布置直線方向插入后用幾根粗鋼絲與地下連續(xù)墻固定即可。在實際操作條形接駁器封蓋板的時候要注意以下幾點：l 接駁器的沿線方向插上封蓋板，如需要在封蓋板上加上2個保護層鋼板墊塊。（防止鋼筋籠入槽碰壞接駁器的封蓋板）l 接駁器和結構主筋的連接要求l 地墻開挖鑿毛，接駁器保護層砼鑿除時，保留封蓋板；l 在施工結構需要連接主筋時，打開封蓋板連接主筋。特別注意：防止封蓋板打開時間長，造成接駁器絲牙的銹蝕。十一、 檢查效果（一） 質量檢驗我QC小組成員在活動期間積極、主動、各負其責，認真努力的完成了各自的任務，在重點對

24、接駁器定位和絲牙質量控制的同時，我QC小組也對其它影響“兩墻合一”的因素進行了有效的控制，達到了比較理想的效果，實現(xiàn)了預定的目標。上海軌道交通7號線4標中山北路站基坑于2006年11月20號開始開挖，我QC小組在開挖后檢查地下連續(xù)墻的情況，抽查樣本數(shù)為135個，不合格頻數(shù)為5，其中沒有發(fā)生接駁器施工質量不合格的情況，活動后的合格率為（1355）/135×10096.3%，由此得出小組活動前后成果質量對照表：小組活動前后成果質量對照表表111序號錯誤類型頻數(shù)合格率活動前活動后活動前活動后1接駁器施工質量43078.896.33地下連續(xù)墻傾斜度324地下連續(xù)墻標高215砼澆筑質量216其

25、它31制表人：金奚 2007.1.10小組活動前后成果質量對比圖制圖人：金奚 2007.1.10（二） 技術效益1、 鋼筋籠上接駁器定位效果：接駁器在鋼筋籠平面上的高低，控制情況和入槽前基本一致，整體效果平、齊、直、偏差控制理想。2、 接駁器沿線封蓋效果：l 基坑開挖后鑿毛地墻，在沿接駁器的連線方向，砼保護層基本上是成條片狀被鑿掉（見照片111）。照片111拍攝人：季長城 2007.1.3l 鑿開地墻的保護層，沒有出現(xiàn)接駁器絲牙被鑿壞和銹蝕等情況。l 鑿開后的接駁器的安裝，面平線直。鑿墻和擰鋼筋的工效又快又好，接駁器安裝連接的質量有了質的提高。l 接駁器連接鋼筋時，即擰的快，絲牙又擰到位（見照

26、片112）。照片112l 拍攝人：季長城 2007.1.5（三） 經濟效益地墻接駁器節(jié)省經濟效益對比：經我QC人員計算，計算過程見“地墻接駁器節(jié)省經濟效益對比表”。1幅地墻節(jié)省882元；上海軌道交通7號線中山北路車站共77幅地墻，節(jié)省67914元；上海市軌道交通2012年將達510公里，十二條線路，近400個車站，可節(jié)省約2800萬元的費用?。ㄋ模?社會效益本次QC小組活動研究課題本著使地鐵車站施工質量進一步提高的宗旨，積極相應國家建設節(jié)約型社會的號召，改善了接駁器定位和絲牙保護的質量，一方面有利于 “兩墻合一”效果的提高，另一方面也節(jié)約了施工成本，對地下車站的結構穩(wěn)定性、防滲漏水、抗震性能等

27、方面都有積極的影響，使其在今后能更穩(wěn)定、更安全、更長久的服務于社會。表111 地 墻 接 駁 器 節(jié) 省 經 濟 效 益 對 比 表（以中山北路站1幅6m寬34m深地下連續(xù)墻鋼筋籠為例）設計預埋接駁器數(shù)量和費用實際要求的接駁器數(shù)量和費用部位項目數(shù)量單位單價合價（元）部位項目數(shù)量單位單價合價（元）底板32接駁器65.0 個12元/個780 底板32接駁器60.0 個12元/個720 錨固鋼筋23.2/65kg/根3500/T5250 錨固鋼筋23.2/60kg/根3500/T4872 設備板25接駁器43.0 個10430 設備板25接駁器40.0 個10400 錨固鋼筋5.1/43kg/根35

28、00/T768 錨固鋼筋5.1/40kg/根3500/T715 站廳板22接駁器43.0 個9387 站廳板22接駁器40.0 個9360 錨固鋼筋4.0/43kg/根3500/T602 錨固鋼筋4.0/40kg/根3500/T560 頂板28接駁器64.0 個10640 頂板28接駁器60.0 個10600 錨固鋼筋12.6/64kg/根3500/T2822 錨固鋼筋12.6/60kg/根3500/T2583 合計11689 合計10807 節(jié)省接駁器：15個，鋼筋：194kg。每幅地墻可節(jié)省：882元。 中山北路車站地墻77幅。節(jié)省費用：77×882=67914元制表人：金奚 2007.1.4十二、 鞏固措施及標準化通過此次QC小組活動的開展，改進了接駁器安裝的方法，并取得了一定的效果，我QC小組在次基礎上采取了一系列鞏固措施：1） 認真總結，對活動開展過程中遇到的問題做了詳細的記錄并進行了討論；2） 組織施工方采用該改進方案進行地墻接駁器施工的試驗，都取得了不錯的效果；3） 2007年4月19日，申通集團技術部申通研