沉井施工质量控制

沉井下沉质量控制

单 位 名 称：中国能源建设集团安徽电力建设第一工程有限公司 QC小组名称：安徽电建一公司海南项目部循环水泵房QC小组

2014年 10月 01日

目 录

一、课题概况................................................................ 3 二、小组概况................................................................ 3 三、 选题理由 .............................................................. 4 四、 现状调查 .............................................................. 4 五、 目标设定 .............................................................. 5 六、 原因分析 .............................................................. 6 七、 要因确认 .............................................................. 7 八、 制定对策 .............................................................. 7 九、 对策实施 .............................................................. 8 十、 效果检查 ............................................................. 12 十一、 巩固措施 ........................................................... 13 十二、 总结和下一步打算 .................................................... 13

一、课题概况

海南国电西南部电厂机组新建工程，供水系统设计循环水泵房1座。泵房下部结构采用沉井法施工，沉井结构尺寸长35.4m，宽25.5m，高度20.1m，沉井分三次制作、一次下沉，三次制作共计浇筑砼方量6200m3，总重量达15500t。沉井采取不排水下沉，借助水力机械抽砂下沉的方案。由于沉井下沉难度大，容易产生偏移，为保证沉井下沉任务顺利完成，展现公司品牌形象，要求QC小组全体成员齐心尽力、共同研究，确保循环水泵房沉井就位。

沉井剖面图

二、小组概况

中国能源建设集团安徽电力建设第一工程有限公司 小组名称 海南项目部循环水泵房QC小组 课题名称 课题类型 成立时间 注册日期 活动次数 问题解决型 2014年10月01日 2014年10月01日 8次 沉井下沉质量控制 小组人数 活动时间 注册号 培训时间 8人 2014年10月～12月 AEPC1-2014-31 24课时 制表人：刘钊 2014.10.01

序号 姓名 性别 文化职称 行政职务 组内分工 1 2 3 4 5 6 7 8 胡兵 韦小超 刘钊 毛克松 刘春生 谢牧原 黄国君 施丰华 男 男 男 男 男 男 男 男 本科/高级工程师 本科/助理工程师 本科/助理工程师 本科/助理工程师 本科/助理工程师 本科/技工 大专/技工 大专/技工 总工 专业科长 技术员 主任工程师 技术员 技术员 施工员 资料员 （组员）技术指导 （副组长）技术指导 （组长）方案制定组织协调 （组员）现场实施 （组员）现场实施 （组员）现场实施 （组员）现场实施 （组员）资料整理 制表人：刘钊 2014.10.01

三、选题理由

小组选题理由分为以下4点：

1、小组成员对目前已建成的多个沉井项目进行调研发现，下沉质量普遍不甚理想，有很大改进空间。 2、海南国电西南部电厂工程循环水泵房下部结构，采用沉井法施工工艺，根据地质勘探结果显示，沉井下方土质主要为砂性土，并且泵房地处海边，西邻北部湾，地下水丰富，给沉井下沉带来一定困难，下沉过程中极易造成偏差。

3、就以往沉井施工行业信息中均没有此类海边砂性土质环境沉井下沉施工技术经验可供参考和借鉴。 4、公司要求：海西项目循环水泵房沉井顺利下沉就位。

综合所述，海南循环水泵房沉井QC小组确定本次活动的课题为：

四、现状调查

为了了解沉井下沉纠偏措施情况，项目部组织小组成员对已建成的华朔定远电厂雨水泵房、皖能马鞍山一电厂循环水泵房进行调查，并查阅其他相关沉井施工记录。小组成员随机抽取30个沉井项目，根据施工记录，对造成沉井偏移的因素进行统计，其中因沉井刃脚正面阻力不均造成的11次，因沉井井壁侧压力不均2次，因沉井突沉造成的10次，因沉井纠偏不及时造成的7次。针对调查出的问题，小组进行了统计分析，得出如下调查表。

项目 沉井刃脚正面阻力不均 沉井突沉 沉井纠偏不及时 沉井井壁侧压力不均 频数 11 10 7 2 累计频数 11 21 28 30 累积频率 37% 70% 93% 100% 制表人：施丰华 2014.10.05

制图人：刘钊 2014.10.05

从上表可以看出，造成沉井下沉偏差的主要原因有3点： 1、沉井刃脚正面阻力不均； 2、沉井突沉；

3、沉井纠偏不及时。 五、目标设定

针对造成沉井下沉偏差的原因调查分析，以及海南循环水泵房沉井施工图纸，要求沉井平面中心线的水平位移不得超过±100mm、沉井四角任何两角的刃脚踏面高差不得超过100mm，小组成员希望通过QC活动将：沉井平面中心线的水平位移不得超过±80mm、沉井四角任何两角的刃脚踏面高差不得超过80mm。

六、原因分析

小组对造成沉井沉井刃脚正面阻力不均、沉井突沉、沉井纠偏不及时3大因素，展开了全面讨论，最终找出末端原因，关联图如下：

七、要因确认

序号 末端因素 确认方法 末端因素分析 是否要因 1 刃脚下土体土质不同 土体中有石根据地质勘测报告及施工图纸显示，井体下沉依次经过现场调查 中粗砂层、粉细砂层、粉土层及粉质粘土层，土层过渡分明，同一土层承载力特征值大小相同，可解决 沉井地处海边，土质以砂性土为主，且地下土质为原始土层，未经扰动，没有石块或其他杂物存在，可解决 小组成员通过对比以往工程，发现沉井下沉设备未对称布设，造成提高沉井下沉偏差 技术员可以很好的做好方案技术交底工作，并且交底内容详细有针对性，可解决 小组成员通过对比以往工程，认为通过取土设备同步施工，来提高沉井下沉质量 沉井砖胎膜、垫层凿除前，已根据沉井结构画出砖胎膜及垫层对称凿除先后顺序，对称凿除，可解决 小组成员通过对比以往工程，发现掏挖刃脚下土体，造成刃脚悬空，导致沉井下沉系数突然增大而突沉 小组成员通过对比以往工程，认为通过缩短测量间隔时间可及时发现沉井偏差，利于尽早纠偏 仓内锅底直径控制在2.5m，锅底深度控制在1m以内，可有效控制土方坍塌对沉井质量影响 沉井下沉采取排水下沉法与不排水下沉法相结合，随着现场调查 沉井下沉深度增加，根据井内涌水量大小及时变更下沉方法，可解决 现场调查 沉井为规则的井室结构，重量均匀，对沉井下沉不会造成影响 非要因 非要因 非要因 2 块或其他物体 现场调查 非要因 3 取土不对称 现场调查 要因 4 交底不彻底 现场调查 非要因 5 取土不同步 未对称凿除现场调查 要因 6 砖胎膜、垫层 现场调查 非要因 7 掏挖刃脚下土体 测量时间间隔过长 沉井锅底深度过大 井内外水压过大 井体为不规则结构 现场调查 要因 8 现场调查 要因 9 现场调查 非要因 10 11

八、制定对策

小组成员根据影响沉井下沉偏差的4个主要末端因素进行全面分析，制定对策指定表。

序号 主要 原因 对策 实施措施 最终目标 完成时间 责任人 1 取土不对称 对称取土 在井内对称布设取土设备，沉井共计20仓，首先从中间6仓开始取土，待沉井中间锅底形成后，再以锅底为中心向四周层层扩散 布设于各仓内的取土设备，取土要同步，同时根据现场实际情况，适当调整每套设备的出土速率，保证各仓每套设备出土量相当 在冲刷刃脚边的土体时，应注意离刃脚边保持宽度1.0m左右的土堤，确保刃脚下土体稳定 初沉阶段需加强观测，每30分钟做一次水保证沉井均匀稳定下沉 保证沉井均匀稳定下沉 沉井靠自重挤土下沉 2014.11.30 2014.11.30 2014.11.30 刘钊 刘春生谢牧原 刘钊 刘春生黄国君 刘钊 毛克松 谢牧原 2 取土不同步 各仓同步取土 掏挖刃3 脚下土体 明确取土部位 测量时4 间间隔过长 加强观测 准测量，中沉和终沉阶段每2小时做一次水准测量，沉井整个下沉过程每8h做一次中轴线测量，应根据实际情况加强观测，缩短测量时间 及时掌握沉井下沉动态信息，为沉井纠偏提供数据支持 2014.11.30 刘钊 毛克松 黄国君

九、对策实施

实施1 对称取土

沉井抽砂时，按照1-4分布情况对称布设抽砂泵，保证沉井抽砂始终对称进行，保证沉井平稳下沉，具体见下图：

沉井抽沙泵布置示意图

抽砂泵布设与对称抽砂

效果检查一：通过采取对称取土控制措施，沉井下沉过程中刃脚高差基本控制在80mm以内，使沉井下沉顺利进行。

沉井下沉观测记录

实施2 各仓同步取土

布设于各仓内的取土设备，做到同步取土，同时根据现场实际情况，适当调整每套设备的出土速率，保证各仓每套设备出土量相当，同时严格控制各仓格之间土体高差，必须控制在1.0 m以内。

同步取土

3

效果检查二：沉井下沉至沉井就位，累计取土量18000m，通过采取同步取土控制措施，沉井下沉过程中刃脚高差基本控制在80mm以内，沉井下沉平稳，未产生倾斜、位移情况，效果控制良好。

实施3 明确取土部位

通过计算，在沉井整个下沉过程中，下沉系数均大于1.15，沉井能够靠自重挤土下沉，抽砂泵布设于沉井各仓中心，在冲刷刃脚边的土体时，刃脚周边保持宽度1.0m左右的土堤，确保刃脚下土体稳定。

沉井下沉系数计算表

保持刃脚周边土体稳定

效果检查三：通过明确取土部位，保持沉井刃脚四周土体稳定，沉井下沉未出现井体突沉，倾斜情况，沉井平面中心线的水平位移未超过80mm，四角任何两角的刃脚踏面高差均控制在80mm之内。

沉井稳定下沉中

实施4 加强观测

井壁四角固定水文尺，用来下沉过程中测量沉井下沉量和四角高差。于沉井外侧设置纵横轴线，便于下沉过程中随时检查沉井垂直。初沉阶段每30分钟做一次水准测量，中沉和终沉阶段每2小时做一次水准测量，沉井整个下沉过程每8h做一次中轴线测量，并记录数据，另外应根据实际情况加强观测，缩短测量时间。

沉井下沉测量仪器

沉井下沉测量及数据记录

效果检查四：通过加强测量，四角高差、垂直度和中轴线控制良好，沉井下沉平稳。

十、效果检查

检查一：目标检查

沉井最终高差、垂直度及位移记录表

沉井下沉就位全貌

检查二：社会效益和经济效益

海南循环水泵房沉井下沉质量控制的成功实施，标志着我公司在沉井施工方面实现了由点到面、由局部到整体质的飞跃，历练、培养了一支包括公司劳务队在内的沉井施工团队，尤其是一批年轻的专业技术人才。

本次活动同时推动了工程成本的降低，施工中对抽砂设备数量优化设计、沉淀池土体清理措施的实施等，累计节约成本达20万元以上。

同时，沉井的顺利、准确下沉就位得到了业主、监理、总包各方的一致认可。 十一、巩固措施

QC小组对这次活动进行总结，参照将QC活动成果，对施工方案进一步修改优化，编制《循环水泵房—结构施工作业指导书》（AEPC-A03-TJ-009)作为沉井法施工样板方案。同时编制《循环水泵房沉井法施工工序总结》，为以后同类型工程施工提供技术参考和经验借鉴。

十二、总结和下一步打算

通过本次QC活动，在小组成员共同努力下，完成了沉井下沉质量控制课题，并且达到了预期的效果。

通过开展QC活动，增强了小组成员的创新意识、解决实际问题的能力。

我们将进一步开展QC活动，为提高工程质量和管理水平而努力，下一步QC小组活动的课题为《提高金属彩板外墙围护质量》。