高壓富水砂層中錨索施工新技術(shù)探索

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1、高壓富水砂層中錨索施工新技術(shù)的探索廣東水電二局股份有限公司五公司讓子彈飛QC小組一、工程概況廣州市軌道交通六號(hào)線【水蔭路站～天平架站盾構(gòu)區(qū)間】土建工程地處廣州市中心區(qū)東部，始發(fā)井地處禺東西路高架橋與廣州大道北在沙河涌交匯處的一片河岸綠化地上。始發(fā)井周邊重要建（構(gòu)）筑物較多且地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，交通繁忙的廣州大道北路，重要的鐵路設(shè)施，廣深鐵路橋和軍用鐵路橋，還有正在進(jìn)行高支模橋梁施工的禺東西高架橋擴(kuò)建工程都距離基坑20米以內(nèi)；同時(shí)距離始發(fā)井200米處為瘦狗嶺斷裂帶，據(jù)附近的居民反映，在始發(fā)井有一條南北走向的古河道，與瘦狗嶺斷裂帶相連，始發(fā)井周邊的地下水非常豐富。

2、始發(fā)井設(shè)計(jì)深度為31.23m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用1.2m樁徑的沖孔樁+巖臺(tái)放坡階梯型+四道鋼筋混凝土支撐梁組合支護(hù)結(jié)構(gòu)，由于始發(fā)井兼設(shè)軌排井，為滿足軌排吊裝凈空要求，始發(fā)井東西側(cè)采用5道錨索，南北兩側(cè)為鋼筋混凝土支撐。5道錨索水平間距為1350mm或2700mm，根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料顯示，始發(fā)井西側(cè)第三道、第四道錨索分別在地面以下7.4m及9.4m，地層均為<3-2>沖積-洪積中粗砂層處開孔鉆進(jìn)，常年地下水位為2.3m。二、QC小組概況（一）小組簡介本小組名稱為：廣東水電二局股份有限公司五公司讓子彈飛QC小組，小組類型為創(chuàng)新型，小組成立于2009年11月20日，2

3、009年11月25日注冊(cè)，注冊(cè)號(hào)為2010-5-K01。小組成員以技術(shù)人員為主，具體情況見QC小組成員簡介表。本小組共有12名成員，既有經(jīng)驗(yàn)豐富的一線技術(shù)人員，又有高學(xué)歷和專業(yè)技58%，是一支既年輕又富有創(chuàng)新和科研能力的高素質(zhì)團(tuán)隊(duì)術(shù)職稱的管理人員，為小組開展QC活動(dòng)奠定了扎實(shí)的人才基礎(chǔ)，其中平均年齡僅為34，本科以上人員為58%，是一支既年輕又富有創(chuàng)新和科研能力的高素質(zhì)團(tuán)隊(duì)。名稱廣東水電二局股份有限公司五公司讓子彈飛QC小組所在部門水天項(xiàng)目部成立日期2009年9月20日登記日期2009年9月25日課題名稱高壓富水砂層中錨索施工防新技術(shù)的探索課題類型創(chuàng)新型

4、登記注冊(cè)號(hào)2010-5-K01小組人數(shù)12小組平均年齡34活動(dòng)時(shí)間2009.9～2010.5平均接受教育時(shí)間120h出勤率100%小組成員序號(hào)姓名性別年齡職務(wù)或職稱文化程度組內(nèi)分工1林輝男49項(xiàng)目經(jīng)理/高級(jí)工程師本科組織策劃（組長）2丁仕輝男56高級(jí)工程師本科技術(shù)指導(dǎo)3蔡偉文男37項(xiàng)目總工/高級(jí)工程師本科組員4吳文彪男30項(xiàng)目副經(jīng)理/工程師本科組員5陳小靈男25助理工程師本科組員6余健男25助理工程師本科組員7賀佳女25助理工程師本科組員8汪清男43工程師大專組員9王建江男25技術(shù)員大專組員10楊孝嵩男25技術(shù)員大專組員11李詩詩女25助理工程師本科組員

5、12趙興辰男26技術(shù)員大專組員11（二）本次QC小組活動(dòng)計(jì)劃與實(shí)際進(jìn)度序號(hào)項(xiàng)目2009年2010年9101112123451選擇課題2設(shè)定目標(biāo)3提出各種方案并確定最佳方案4制定對(duì)策表5按對(duì)策表實(shí)施6效果確認(rèn)7標(biāo)準(zhǔn)化8總結(jié)和今后打算說明：計(jì)劃進(jìn)度實(shí)際進(jìn)度三、選擇課題（一）問題的提出水天盾構(gòu)區(qū)間始發(fā)井西側(cè)第三、四道錨索每道分別設(shè)置25根，均在高水頭的富水中砂層開孔鉆進(jìn)。采用傳統(tǒng)錨索工藝施工第一根錨索時(shí)，在開孔過程中，當(dāng)鉆桿穿過樁間加固體后，立即發(fā)生了涌水涌砂，短短三分鐘就涌出約3m3的砂，項(xiàng)目部立即組織人員對(duì)孔口進(jìn)行封堵，并采取地面注漿進(jìn)行加固。經(jīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)反

6、映，廣州大道北人行道（距離基坑2.5米）的地面沉降點(diǎn)下沉19mm，同時(shí)發(fā)現(xiàn)始發(fā)井西側(cè)圍墻（距離基坑1.5米）出現(xiàn)開裂。根據(jù)本項(xiàng)目前兩道錨索的施工，我們發(fā)現(xiàn)錨索鉆孔施工容易造成地層顆粒損失，這是發(fā)生路面塌陷，建筑物倒塌的主要原因！而土層顆粒的損失主要是因?yàn)殄^索開孔穿過加固體后，承壓水將攜帶土層顆粒在孔口處流失，即涌水涌砂。隨著第三、四道錨索開孔深度的增加，承壓水的壓力也越來越大，那么涌水涌砂的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)越來越大，這勢(shì)必給始發(fā)井周邊建（構(gòu)）筑物造成沉降、坍塌的危險(xiǎn)，施工風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)影響很大。因此，能否完全順利完成西側(cè)第三、四道砂層中錨索施工是關(guān)系到本工程節(jié)點(diǎn)工期

7、及是否周邊建筑物安全、交通以及居民生活的正常進(jìn)行，是本工程的重點(diǎn)與難點(diǎn)。原因分析：1、隨著錨索開孔深度的增加，承壓水壓力越來越大；2、涌水涌砂的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)越來越大；3、涌水涌砂攜帶土層顆粒的流失是是塌陷的主要原因；4、始發(fā)井周邊環(huán)境復(fù)雜，重要建（構(gòu)）筑物多；5、市區(qū)主干道廣州大道北距離基坑僅3.5m，廣深鐵路橋、軍用鐵路橋距離基坑17.5m；6、施工風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)影響極大，怎么施工？（二）確定課題為了使錨索施工能夠安全順利進(jìn)行，小組成員采用頭腦風(fēng)暴法對(duì)此問題進(jìn)行了激烈的討論，根據(jù)本項(xiàng)目始發(fā)井的功能（兼設(shè)軌排井），在排除采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)自穩(wěn)和鋼支撐的前提下，小組成員充

8、分發(fā)揮豐富的想象力，提出了多條意見和建議，共整理出5個(gè)可供選擇的課題，小組成員根