QC解决沉井下沉纠偏问题

解决沉井下沉纠偏问题
一、工程及小组概况：
1、工程概况
北运河北泵站工程占地面积2800平方米，设计流量Q=12.5m3/s，泵房建筑面积543.98㎡，办公室建筑面积242.48㎡，总建筑面积786.46㎡。

本工程范围包括泵站地下、地上部分的土建工程、附属用房、庭院道路绿化围墙，以及泵站的进、出水管道及出水口等。

本工程设计泵房为框架，其他为砖混结构，用于北运河以北天穆地区的排水，设计流量为12.5立方米/秒。

地质以粘土为主，采用沉井的施工工艺，沉井一次下沉，下沉高度为10.6米，沉井面积大，且沉井的形状为异形，这为施工增加了一定的难度。

为了防止隐患，在施工前需由现场技术人员对沉井的难度进行细致的分析，充分考虑工程的难点，及时制定相应的措施，确保工程的顺利进行，保证施工质量。

2、小组成员
二、课题选择
（一）选题理由
我公司承揽的北运河北泵站工程为本公司今年的重点工程，起步高，开工始就制定了创城建集团达标工地的质量目标，结构复杂，沉井面积大，且沉井的形状为异形，这为施工增加了一定的难度。

沉井施工是泵站施工的关键工序，也是整个工程的核心，沉井是否沉到位直接关系到后续工作能否顺利进行。

如果沉井发生倾斜或偏移，将使得进水管和出水管无法正常连接，这将成为重大的质量事故。

针对以上面临的主要任务、形式，和沉井工程的重要性，确立解决沉井下沉纠偏问题为本工程的QC 攻关课题。

（二）课题活动的目标
1、提高工程质量，克服质量通病，解决沉井下沉纠偏以及标高控制问题。

2、通过课题攻关活动，为今后施工总结经验，为企业创造一定的直接经济效益。

3、确保沉井下沉标高以及轴线偏移量符合设计和规范要求。

4、通过开展QC小组活动，培养一批懂技术、善管理、会操作的骨干人才。

三、计划阶段
（一）现状调查找出问题
1、我们查阅了大量的有关沉井施工工程的资料，包括：子牙河南雨水泵站，津浦地道雨水泵站等工程，总结出沉井下沉过程中将可能出现以下问题：下沉过快、下沉过慢、瞬间突沉、下沉搁置、沉井悬挂、筒体倾斜、偏移或扭位、下沉遇坚硬土层、下沉遇流砂、邻近建筑物下沉、下沉裂缝等。

2、根据地质报告以及施工前现场勘查，施工场地土层结构比较复杂，不同层厚度粘土、淤泥质粘土、粉质粘土将会为工程施工带来极大的困难。

3、本次沉井面积大旗为异形、高度达14.44米，沉井自重2663.49吨，这为地基的处理提出了很高的要求，而且吊车也很难将土吊出。

4、如此大面积的沉井对人员、机械的组织安排也有非常大的难度。

（二）产生问题的原因分析和相应对策
根据找出的主要问题，用因果图进行原因分析。

7.工序安排不合理
8.人员安排不合理
9.机械安排不合理
10.盲目抢进度
11.文明施工差
（三）确定影响沉井的主要因素
针对以上末端因素，我们小组经过讨论，认为对于人员因素以及安全文明施工因素可以通过对职工进行质量教育，让大家树立
“质量第一”的意识，通过制定生产责任制，以及制定合理的奖罚措施加以解决。

而本小组是攻关型QC小组，主要对施工技术进行攻关，确认主要因素有以下几点：
1. 装土斗不牢固
2. 工序安排不合理
3. 人员安排不合理
4. 机械安排不合理
5. 盲目抢进度
（四）对策措施
对策表
四、实施阶段
（一）本工程沉井下沉采用排水挖土下沉方法。

下沉前应进行结构外观检查；检查混凝土强度、抗渗等级并根据勘测报告计算极限承载力，计算沉井下沉的摩阻力及下沉系数，作为判断每个阶段可否下沉、是否会出现突沉，以及确定下沉方法及采取措施的依据。

每节制作高度的确定，应保证地基及其自身稳定性，并有适当重量使其顺利下沉。

控制沉井每天下沉0.8米。

沉井下沉系数安全验算
只验算第一步沉井
外墙及刃角总重：108.28×1×8.84×2.5=2393t
支撑梁及内墙重（沉井时需要浇筑的内墙）：
（0.4×0.7×25.8+0.4×23.7）×2.5=41.76t
1.3×0.7×49.5×
2.5=112.6t
7.84×0.25×23.7×2.5=116.13t
总重：2393+41.76+112.6+116.13=2663.49t
下沉部分总面积：9.3×7.6+15×23.7+（9.3+23.7）/2×13.2
=70.68+35535+217.8=543.98㎡
K=1.35G/S=1.35×2663.49/543.98=6.6＞1.15
满足安全系数要求。

G—下沉段重量
S—下沉段平面面积。

地基承载力验算
沉井周长为108.28米，沉井内隔墙总长度为35.8+23.7=59.5米，刃角下铺2米长10×15的木方子，则地面承受的压力的面积为：（108.28+59.5）×2=335.56m2
第一步沉井自重为2663.49t
则地基承受的压强为2663.49/335.56=7.94t/ m2＜9.5t m2（根据地质勘查报告）
满足地基承载力要求。

反算2663.49/9.5=208.37 m2
木方子的数量为208.37/（0.1×2）=1402颗
（108.28+59.5）/1402=0.12m/颗
沉井下沉系数计算
K0=G/T f
T f为土层摩擦系数与沉井外表面积的乘积。

土的摩擦系数为12—25，取平均值。

G为沉井部分的总重量。

G=2663.49t=26634.9KN
T f=108.28×11.94×(12+25)/2=23917.96KN
K0=G/T f=26634.9/23917.96=1.11 满足要求。

1.05＜K0＜1.25
稳定性验算：
K= G/(T f+N)
N为沉井刃脚与地面接触部分产生的反力，根据地质勘查报告，粘土的地基承载力为9KN/m2
则：K=26634.9/[23917.96+（108.29+59.5）×9]=1.0。

（二）垫架的拆除
沉井混凝土强度达到70%可拆除，以同条件养护混凝土试块强度报告为准。

抽除刃脚下的砖垫座,拆除时分区、分组、依次、对称、同步地进行。

沉井支架拆除、抽除次序：延周长将垫架分为5个区按顺序依次抽除（详见下图）：
木方子拆除顺序图
先抽内隔墙下垫架，再分组对称地抽除外墙两短边下的垫架，然后抽除长边下一般垫架，最后同时抽除定位垫架。

拆除时加强观测，注意下沉是否均匀，隔墙木排架拆除后的空穴
部分用回填碎石，随拆除随填碎石。

（三）沉井下沉挖土
1、沉井下沉挖土总原则
沉井下沉挖土采用人工挖土，挖土时，先挖泵站内隔墙和框架梁下的土，然后挖空旷处中间的土，最后在刃角处留少部分土与其他部分土一起挖除，每层挖土深度控制在30cm，使沉井均匀沉降，沉井挖土的土方量为5440m3（具体挖土方法见下图）。

沉井下沉清土方法
2、沉井下沉挖土区域划分及劳动力安排
2.1挖土区域划分见下图
挖土区域划分图
2.2劳动力安排：挖土实行四班倒，每班劳动力安排为：1区10人，2区10人，3区8人，4区8人，5区6人，6区6人，7区4人，8区4人, 9区4人, 10区4人。

（四）沉井土方提运
本沉井所挖的土方采用在沉井旁设三台20T 吊车，土方装入1m 3
的吊斗内，用吊车吊至井外有自卸汽车运出。

根据吊车的参数20吨吊车最佳状态的工作半径为16.5米，起重量为0.7吨，三台吊车稳放位置及工作半径见下图。

吊车稳放位置及工作半径图
（五）测量控制与观测：
沉井位置标高的控制，是在沉井外部地面、井壁顶部及沉井外壁四面设置纵横十字中心控制线、水准基点，以控制位置和标高。

沉井垂直度的控制，是在井筒内按4等分标出垂直轴线，各吊线坠一个对准下部标板来控制.
挖土时，随时观测垂直度，当线坠离墨线较大时，或四面标高不一致时，立即纠正。

沉井下沉的控制，是在井筒壁周围弹水平线，用水平指针来观测沉降。

沉井下沉中应加强位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班至少测量两次（于班中及每次下沉后检查一次），在沉井初期的活泼期（开始下沉5米内）和接近设计标高时应加强观测，每2h 一次，预防超沉。

由专人负责并做好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知值班队长，指挥操作人员纠正，使偏差控制在允许范围以内。

沉井下沉测量控制点设置见下图。

沉井下沉测量控制点设置图
标高控制点示意图控制标高测量记录见下表
五、检查阶段
在北运河北泵站施工中，通过对每道工序、每个部位的精心施工，确保了沉井下沉质量。

工程施工效果良好，与设计标高最大差距为
2cm，最大偏移量为3cm。

六、总结经验巩固成绩
QC攻关课题
解决沉井下沉纠偏问题（北运河北泵站工程）
天津第四市政建筑工程有限公司
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。

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