提高真空预压排水板插设质量

唐守金

十一冶建设集团有限责任公司 广西 柳州 545007

1 工程概况

防城港钢铁基地项目（一期）综合原料场地基处理工程，位于防城港市港口区企沙镇。本工程地基处理范围为1607.4km2，包含成品料场区、混匀料场区、矿石料场区、煤场区、生产辅助区。按照不同的地质条件分为吹淤区（A区）和吹砂区及填土区（B区），设计根据地基承载力要求分成普夯、强夯置换、堆载预压+碎石桩、真空预压+碎石桩、堆载联合真空预压等处理方法。真空预压和堆载联合真空预压面积约717km2，在真空预压（堆载联合真空预压）区域需打设排水板，正方形布置，间距900mm，深度约10m，累计施工排水板约8850km。塑料排水板采用履带式插板机、轨道式插板机或液压式插板机施工[1]。

2 原因分析

防城港钢铁基地项目是自治区重点项目，综合原料场系统工程承担着整个原料系统受卸、储存、混匀、转运的任务，是防城港钢铁基地的粮草重地，受各级领导关注，重要性显而易见，且该项目排水板数量巨大，工期紧任务繁重，给该工序质量控制带来很大困难。

真空预压排水板施工是我公司第一次使用该种施工工艺，无相关经验可循，且工程质量要求严格，本工程质量目标是：各工序质量优良率为90%以上，工程质量必须满足设计规范要求。

排水板施工是真空预压的关键工序，施工质量好坏关系到真空预压达到设计要求的固结度和预期沉降值的时间，若施工质量不好，将延误工期，且一旦抽正式将无法采取补救措施，保证排水板插设质量是本工程的重点之一。

3 现状调查

先进行真空预压的K-A7区进行现状调查，K-A7面积17600m2，排水板间距900mm，正方形布置，插板21728根。按照《水运工程质量检验评定标准》(JTS257-2008)和《水运工程塑料排水板应用技术规程》（JTS-206-1-2009）及设计要求对施工关键工序进行检查，共调查了500点；根据排水板质量验收记录及抽查结果，现场存在问题共计85处，合格率仅为83%。

表1 排水板插设质量问题分类统计表

从统计图表中可以看出，影响排水板插设质量的主要问题是“排水板插设深度小于设计值”、“排水板打穿透水砂层”，以上两个问题的累计频率达到了72.9%，是需要解决主要的问题[2]。

4 质量目标要求

4.1 确定目标

按公司要求及业主质量目标，各工序质量优良率必须达到90%以上。通过对“排水板插回带长度超标”和“排水板未打穿硬夹层，插设深度小于设计值”的调查及统计，此两项占质量问题的72.9%，而该工程的合格率仅为83%。若以上两个问题可全部解决，排水板插设质量可以提高到：[（500-85+62）

/500]×100%=95.4%。

图1 目标设定柱状图

4.2 可行性分析

4.2.1 管理上可行：公司领导高度重视，实行施工质量责任制，层层把关。攻关小组有较强的施工技术管理水平，能达到目标要求。

4.2.2 技术上可行：从排水板施工中容易出现的问题制定对策，严格控制施工过程，针对该问题制定严谨、可行的方案，并对施工重点、难点进行分解，严格按方案实施。

4.2.3 公司通过质量管理体系认证，质量管理程序健全，目标明确，责任到人[3]。

5 原因分析及确认

针对“排水板插回带长度超标”和“排水板未打穿硬夹层，插设深度小于设计值”两个主要问题，向各工序管理及操作人员征求意见，落实原因，并召开原因分析会，针对存在的问题进行了集中讨论，群策群力，头脑风暴法，从人、机、料、法、环、测六个方面对这两个关键问题进行了全面讨论与分析，分析影响排水板插设不合格的因素，并将影响这两大主要问题的末端因素进行了归纳整理。 并对以下要因进行了确认。

5.1 要因确认一：技术交底不到位

对施工班组进行调查，经检查发现项目技术负责人对施工员、质检员、施工作业人员做了详细专业的技术交底，交底率均达100%，同时查阅了考试试卷，工人的考核成绩均在95分以上。进场工人对排水板的施工流程都比较熟悉，能满足施工需要。此原因为非要因。

5.2 要因确认二：排水板未打穿中间硬夹层，插设深度小于设计值

确认是否对硬夹层的部位、深度和厚度有掌握，是否采取有效措施打穿中间硬夹层。经过调查，场地内存在碎石素填土，分布于层深1m～10.5m之间，实际地质均为石块、建筑垃圾、坚硬孤石层；现场插设过程中钻杆磨损较严重且造成损坏，DZ-30Y履带式插板机在加压到最大压力值185kN后，仍然无法穿透该地层。此原因为要因。

5.3 要因确认三：排水板回带超标

确定是否对软弱层排水板回带长度采取措施。通过对工程施工调查发现，排水板端头在软弱层时，由于与淤泥的阻力较小，不能很好地卡住排水板，脱扣困难造成回带长度超出规范要求的50cm。检查发现回带率为30%，远大于允许值5%。此原因为要因。

5.4 塑料排水板强度不够

检查材料是否有合格证，进场后是否进行复检。项目部对进场的塑料排水板进行了检查验收，并经监理确认，材料进场后进行了复检，各项指标均合格。此原因为非要因。

5.5 套筒内径小于排水板宽

检查套筒内径是否略微大于排水板宽，查看排水板在套筒中的阻力情况，检查是否达到深度，是否不易脱离。经现场测量，套筒外径134mm，套筒钢板壁厚12mm，内径为110mm，实测发现套筒内径均略大于排水板宽度。此原因为非要因。

5.6 插板机有效工作深度达不到设计要求

检查插板机钻杆套筒有效长度是否大于设计最大插设深度。经现场架设全站仪从不同距离进行垂线测量3次，检查结果为合格。

6 对策实施

6.1 实施一：插板前翻松硬夹层或在排水板点位引孔

6.1.1 实施措施。查阅地质资料和现场试打，确定硬夹层所在区域和不同部位的深度；对上层2m以内的硬层采用挖掘机把表层硬土松动及清除石块后插板机插板施工。先采用振动锤打桩机（Φ15cm钻杆，钻杆长度10～12m）引孔后插板机插板施工。本方法具有成孔速度快、对各类地质情况适应性广、地层结构影响小、效果较好、孔位定位准确等特点，并能一次性快速完成引孔。即在铺设好砂垫层的排水板点位上，垂直引孔。引孔目的为了穿透碎石土层，然后插板机及时插设，完成作业。

6.1.2 实施效果。通过对策实施，并经过项目管理人员分别抽取K-A1～A6六个部位，对不同硬夹层范围进行作业效果进行复核，可有效打穿硬夹层，从而控制了排水板插设深度在合格范围以内，所以得出结论：该对策实施有效。

6.2 实施二：采用小钢板代替桩靴

6.2.1 实施措施。制作小铁板200mm×100mm×2mm，然后小铁板中心位置往两边40～50mm各钻一个孔（5mm），穿入长度300mm规格3mm的细铁丝并缠绕捆扎好，当插打排水板时圈套在排水板端头，拉紧排水板使小铁板 紧贴套管端头防止淤泥进入套管出现堵管学习，同时小铁板留在软弱层中增大与淤泥的摩擦力，减少排水板回带。

6.2.2 实施效果。QC小组管理成员对软弱层采用小钢板代替桩靴施工的排水板回带长度进行测量，共检查50处，合格48处，回带率仅为4%，满足规范和设计要求的不大于5%的规定，达到了预期效果。

7 效果检查

施工时对存在硬夹层的区域采用挖掘机翻松或用液压振动锤引孔，有效保证了排水板的打设深度；在软弱层设置小钢板固定排水板端头减少回带长度，保证施工质量。且在其他部位的排水板施工中，工程质量大大提高。对实施效果进行验证，排水板回带长度超标及因存在硬夹层，使排水板打设深度小于设计值的问题得到有效的控制。

8 经济效益和社会效益

通过在该项目针对真空预压排水板插设开展质量提升QC活动，大大提高了真空预压排水板插设验收合格率，不仅直接减少了返工返修产生的经济费用，更重要的是有效地提高了塑料排水板的施工质量，通过采用现场资源利用、改进施工工艺等措施提高了项目的经济效益，经公司工程技术部门及计划经营部门测算，为项目节约成本815856元。

在质量提升活动中，采取有力的控制措施，保证了工程质量，进一步加快了施工进度，提高生产效率，降低施工成本。塑料排水板施工质量优良，达到了设计意图，受到了业主和监理的一致好评，很好地树立了公司的企业形象，这也为公司后续占领建筑市场打下了良好的基础。且该活动获得2020年广西工程建设质量管理小组活动成果三类成果荣誉。

9 结束语

在获得质量成果经验后，将施工作业过程中的数据、操作工艺方法进行了总结，制定了相应的作业指导书和标准化措施，并编制了《真空预压排水板施工作业指导书》在公司项目进行推广，为今后的相同甚至类似的施工提供了很好的施工方法。同时，充分认识到只有依靠先进科学的管理方法，才能更好地提高工程质量，提高现场质量管理效率，创建精品工程。