1、滩滩涂涂围垦围垦吹填地区超大深基坑吹填地区超大深基坑支支护护技技术创术创新新温州经开区海洋科技创新园一期工程QC小组一、工程概况工程位于温州经济技术开发区未来的行政中心区域（金海园区滨海十七路），为开发区省重点工程，是集商务、办公、金融、餐饮、产品展示、住宅等公共服务为一体的综合性建筑群。本工程总建筑面积242359.04，框剪结构，地下1层，地上5-20层，建筑高度20.10m-79.15m，工程总造价9.05亿元。工程质量目标为：确保本工程质量一次性验收合格，争创浙江省“钱江杯”优质工程。本工程地下建筑面积48434.12基坑南北向最长为223m，东西向最长约314m，近似呈矩形，基坑周长2、约为1180m，坑底面积约66103m2。该项目地块为滩涂围垦吹填区，地质情况复杂，不可预测情况较多。在该工程桩基施工阶段，对周边项目进行走访的过程中发现不少深基坑均出现过不同程度的坍塌事故，因此如何做好该地区的超大深基坑的支护直接关系到整个地下室工程的施工质量乃至整个项目的施工安全。二、小组简介（一）、小组情况小组名称温州经济技术开发区海洋科技创新园一期BT项目QC小组成立时间2016年4月2日活动时间2016年4月2016年9月课 题滩涂围垦吹填地区超大深基坑支护技术创新课题类型创新型课题注册号小组注册号姓 名性 别年 龄学 历职 称分工承担工作备注男60本科高工组长组织决策男45大专工程3、师副组长制定实施计划男36大专工程师组员方案实施男38本科工程师组员方案实施男48中专助工组员统计、记录男29大专助工组员统计、记录男27大专助工组员数据管理女38大专助工组员资料收集1、本QC小组成员参加TQC知识培训，平均学时达49.8h；2、本次QC活动出勤率：98.7%。制表：覃桂英 日期：2016年4月2日（二）、进度计划 制图：徐鹏 复核人：周水良 日期：2016年4月5日三、选题理由（一）选题理由1、滩涂围垦吹填地区的地质条件复杂，主要特征是上层细砂较多、含水量丰富，下层为厚层淤泥土，土性较差，这样的地质环境下的深基坑施工对本项目部来说尚属首次，从整个公司内部来讲，可借鉴的类似施4、工技术经验也较少，且周边类似基坑均呈现不同程度的坍塌破坏。2、传统的基坑支护设计与施工经验对滩涂围垦吹填地区的基坑参考性较少，特别是本工程基坑面积超大，坑底面积大，约66103m2，基坑施工工期较紧。在遵循“大基坑，小开挖”与“分区块开挖”的总体思路下，必须进行技术创新，找一种合理创新的支护方案来确保基础分部工程质量及缩短进度。3、在该工程桩基施工阶段，对周边项目进行走访的过程中发现不少深基坑均出现过不同程度的坍塌事故，本工程围护设计单位提供的支护方案中的南北向超长对撑缺少可靠的水平向约束且施工过程中整体平整度等质量控制较难，难以达到设计安全工况，无法确保本支护体系的安全、可靠。（二）确定课题5、综合上述事由，小组成员通过多次研讨，一致确定本次QC活动的课题为：滩涂围垦吹填地区超大深基坑支护技术创新。四、设定目标（一）确定目标1、确保创新后的基坑支护方案安全可行、先进可靠。2、节约基坑支撑体系混凝土使用量2400m、节约钢筋使用量200t，节约造价30万元。3、缩短施工工期20日历天。（二）目标可行性分析1、本工程基坑南北向最长为223m，东西向最长约314m，近似呈矩形，基坑周长约为1180m，坑底面积约66103m2。在滩涂围垦吹填地区施工如此超大深基坑（最深9.05m），在公司内部尚属首次，也无类似工程经验可借鉴，因此，公司领导十分重视，委派公司技术部的相关专家全程参与、指导本Q6、C小组活动，从技术力量上保障本目标的实现。2、编制专项施工方案，组织专家论证，得到了专家们的悉心指导与帮助，根据论证意见对方案进行修改完善，提升了方案的科学性、严谨性，现场严格按方案实施。3、请本工程围护设计师对方案优化建议进行深入剖析探讨，取得一致意见后重新出图。4、切实做足做细技术交底工作，特别是进一步提高相关人员的安全意识；强化施工前的策划工作，加强施工中的变形与监测控制，发现异常立即启用应急措施，提前消除隐患，保证安全。五、提出方案与确定方案（一）提出多种方案针对本课题，QC小组全体成员运用创造性思维，借助“头脑风暴法”，互相启发、深入思考、畅所欲言，把可能解决本施工难题的各种方案都广7、泛、充分地提了出来，对如何解决本工程滩涂围垦吹填地区超大深基坑支护问题进行了充分的讨论，经过整理共形成以下三种解决方案：方案一：不改变原基坑支护方案的前提下在基坑南北两侧新增水泥搅拌桩进行加固其示意图如下所示：基坑支护平面示意图方案二：局部优化创新方案不改变围护桩及止水帷幕的桩型，取消原设计支撑体系中的大对撑，根据现场情况用双排桩体系取代。方案三:对原方案全面优化本基坑采用钻孔灌注桩+水泥搅拌桩止水帷幕+钢筋混凝土支撑的围护形式。取消原设计支撑体系中的大对撑，局部采用双排桩结合拉锚和混凝土斜抛撑结合拉锚的支护形式，同时将换撑带施工提前，先于地下室底板进行浇筑。基坑支护平面示意图基坑南侧斜抛撑结8、合拉锚剖面示意图（1-1）基坑北侧双排桩结合拉锚剖面示意图（2-2）（二）方案分析评价序号方案形式优点缺点分析结论1原设计方案加强a、采用单一灌注桩围护体系，施工工艺成熟，易于施工。b、围护体系统一有序，整体观感较好。a、中间大对撑自重荷载较大，且长度超过200m，缺少可靠的水平向约束，自身形变难以得到有效控制。b、中间对撑拆除工程量大，极大的影响了后续土方开挖的施工进度；对撑拆除预计产生建筑垃圾6913t，同时噪声及扬尘污染较为严重，不符合绿色施工理念。c、中间对撑预计使用混凝土2780m，使用钢筋241t，经济性较低。无法保证施工安全与质量、进度较慢、成本高不合理不选2局部优化创新方案a、9、在保证围护系统的可靠性的同时增强了围护系统自身稳定性。b、双排桩施工工艺较为简便。c、取消中间对撑，节省了施工场地，为下一步土方开挖提供便利。a、基坑南侧场地较小，双排桩施工难度较大，且场地外侧为在建道路，施工中极易相互干扰。b、取消对撑，采用单一形式的双排桩支护，难以有效保证南北两侧基坑支护稳定性。无法保证施工安全与质量、进度较快、成本低不合理不选3全面优化创新方案a、减少基坑支护施工工程量，有效缩短施工周期，降低施工难度。b、节省材料使用量，预计减少混凝土使用量2400m、减少钢筋使用量200t，有效节省造价，同时减少建筑垃圾产生量5960t，符合绿色施工理念。c、采用双排桩结合拉锚及混凝10、土斜抛撑结合拉锚的支护形式有效保证了基坑的稳定性。d、最大限度的节省了施工场地，为现场后续施工创造了有利条件。e、换撑带的提前浇筑可以加快换撑成形时间，使其在土方开挖阶段就起到支护的效果。a、双排桩结合拉锚及斜抛撑和锚索旋喷桩复合结构施工工序较多，对工人的专业技能要求较高。有效保证施工安全与质量、有效加快进度、节约成本合理选用制图人：潘孝松 校对人：周水良 制图日期：2016年4月18日（三）确定最佳方案 考虑到安全性、经济性、施工进度、质量、成本等因素，通过对上述三种不同方案的多角度分析、比较可知，方案三各方面均具有较大优势，故确定方案三为本QC课题的最佳方案，此方案经温州地区专家论证后通过11、。（四）确定施工工艺流程 第阶段场地平整测量放样设备进场调试安装材料进场检测报验资料报验桩机就位第阶段搅拌桩施工立柱桩施工围护桩施工第阶段土方分层开挖冠梁与支撑施工锚索及抛撑施工第阶段土方分层开挖垫层浇筑人工修土制图人：潘孝松 校对人：周水良 制图日期：2016年4月20日（五）、方案实施后可能出现的问题方案预测出现的问题解决方案分析结论1、滩涂围垦吹填地区灌注桩施工质量无法有效保证根据现场实际，有针对性的优化传统灌注桩施工工艺灌注桩的施工质量直接关系基坑围护体系的安全可靠，影响重大关键技术节点基坑总体采用钻孔灌注桩+水泥搅拌桩止水帷幕+钢筋混凝土支撑围护形式2、水泥搅拌桩总数达18431根，12、工程量大，工期较紧制定搅拌桩施工进度计划，人员、机械配置到位合理的施工进度计划安排及人员、机械配置可以有效保证搅拌桩保质、保量、保时完成施工非关键技术节点1、锚索旋喷桩施工经验较少，施工质量无法有效保证向管理人员明确旋喷锚索施工工艺，聘请专业技术人员进行指导、管理旋喷锚索成形质量将直接影响基坑南北两侧支撑的安全性，影响重大关键技术节点基坑北侧采用双排桩与锚索旋喷桩复合结构取代原支护方案水平对撑2、双排桩冠梁、连系梁与上盖板需一次浇筑到位，木模板支模难度较大采用砖胎膜取代木模板进行支模施工砖胎膜在简化支模施工的同时可以有效保证混凝土成形质量非关键技术节点1、基坑南侧斜抛撑区块地下室底板未设置后浇13、带，导致留置土体较多后期施工难度加大合理设置施工缝，减少留置土体施工缝设置后，斜抛撑与底板连接部位的底板可以先行施工，降低斜抛撑施工难度非关键技术节点2、锚索旋喷桩锚入场地外在建道路下部土层，对在建道路施工存在一定影响，易引起纠纷。提前同市政主管部门及在建道路施工单位相关负责人说明情况，征得同意后方可施工经公司专家验证锚索旋喷桩不会对在建道路安全造成影响，在征得相关各方同意后，可进行施工非关键技术节点基坑南侧采用斜抛撑与锚索旋喷桩复合结构取代原支护方案中的水平对撑3、土方开挖先于斜抛撑施工，斜抛撑三角土留置区域易出现土体坍塌、流失等问题制定斜抛撑开挖前三角土留置区域土体保护方案留置土坍塌、流失14、将直接导致围护桩内侧土压力减小，在斜抛撑未成形前风险较大关键技术节点制表人：覃桂英 复核人：潘孝松 制表日期：2016年4月25日六、对策制订针对上述关键技术节点，制定相应对策，见下表：序号关键技术节点对策目标措施地点时间负责人1滩涂围垦地区灌注桩施工质量结合滩涂围垦地区现在实际制订灌注桩施工优化方案确保围护桩成形质量明确优化后的灌注桩施工流程及工艺，加强现场管理施工现场2016.4.25潘孝松何建华2锚索旋喷桩施工质量制订锚索旋喷桩专项施工方案确保锚索旋喷桩施工质量明确锚索旋喷桩工艺流程，聘请专业技术人员现场指导施工施工现场2016.6.15余永志徐鹏3斜抛撑三角土留置区域土体保护制订三角土15、土体保护方案确保留置三角土不出现坍塌、流失等问题在被动区增加水泥搅拌桩数量，土体表面硬化，在靠近底板一侧施打松木桩施工现场2016.7.25周水良潘孝松邵亮 制表人：覃桂英 复核人：潘孝松 制表日期：2016年4月30日七、对策实施实施一：滩涂围垦吹填地区灌注桩施工1 优化后滩涂围垦吹填地区钻孔灌注桩施工工艺流程如下：安放导管一次清孔施工准备桩机地基处理测量放线设置护筒钻机就位钻进成孔泥浆护壁终 孔钢筋笼制作预埋声波检测管预埋后注浆管二次清孔混凝土浇筑检 孔钢筋笼安放后注浆（工程桩）桩基检测2、优化后滩涂围垦吹填地区钻孔灌注桩施工工艺主要由桩机地基的处理、钻孔灌注桩的成桩、桩端和桩侧复合式后注16、浆（工程桩）、预埋声波检测管等工艺组成。桩机地基通过塘渣回填或木桩处理等方式提高地基承载力，确保桩机定位精准、方便施工；桩基采用桩端和桩侧复式后注浆，提高基桩的竖向承载力；通过对护壁泥浆性能的检测、改良和优化，保证钻孔侧壁土体的稳定，确保成桩质量；通过预埋声波检测管，采用声波透射法检测桩身完整性，解决低应变检测法无法检测超长钻孔灌注桩桩身完整性的难点。钻孔 预埋声波检测管 实施效果检查：围护桩施工完成后本小组成员、公司质量部人员会同第三方检测机构对包含围护桩、工程桩在内的灌注桩进行了抽查，共抽查了71根，对其进行了基桩声波透射法的检测，完整桩68根，为类桩，占声测桩数的95.8%；基本完整桩317、根，为类桩，占声测桩数的4.2%。本小组成员在对策实施前对周边工地的成桩质量进行了前期调查，并在对策实施后与本项目进行了对比并绘制了对比图。灌注桩检测报告 实施前后成桩质量对比图实施二：锚索旋喷桩施工聘请锚索旋喷桩专业技术人员在现场进行管理指导，制订锚索旋喷桩施工方案，具体内容如下：锚索旋喷桩成孔采用专用钻机，成孔直径根据设计图纸，锚筋施工应与开挖紧密配合，正式施工前应先开挖宽度为小于46米的沟槽工作面。施工示意图如下图。图示 加筋水泥土锚桩钻机沟槽内施工示意图 1钢绞线、2钻杆(旋喷杆)、3钻机施工锚索旋喷桩采用一次性成桩的方法，即：钻进、搅拌、插筋一次完成。锚桩直径为500mm，水平倾角218、0度、长度以设计图纸为准。由钻杆中空孔，向内旋喷水泥浆液，水灰比0.50.7，泵压力值为2030Mpa，水泥用量为每立方米25%。通过上述钻杆的中空通道,边钻进边搅拌注浆，钻进同时将钢绞线及锚头结构件带入设计深度。锚筋采用2*15.2预应力钢绞线制作，强度标准值为1720MPa，每根钢绞线由7根钢丝铰合而成，桩外留700mm以便张拉。在施工浇捣压顶梁前应先绑扎好套在钢绞线上的PVC软管，PVC软管的下部应插入水泥土桩体内200mm；钢铰线露于模板外长度不小于700mm，钢绞线要穿过围檩的侧面模板与其成90度角。要求在侧面模板的相应位置开2、3个16mm的圆孔，将钢铰线从圆孔中引出。在压顶梁及锚19、桩强度达设计强度75%后再用锚具锁定钢绞线。在开槽挖土方过程中要防止碰撞钢绞线。锚索旋喷桩施工 锚索旋喷桩成形效果实施效果检查：对策实施前项目部管理人员相对缺乏锚索旋喷桩的施工经验，对旋喷桩成桩质量信心不足，在严格按对策实施后，锚索旋喷桩一次成形效果良好。施工期间，本小组成员每层抽取了三根锚桩进行施工质量抽查，抽查结果如下表所示：序号抽查项目平均偏差最大偏差允许偏差结论1定位偏差29mm40mm50mm符合要求2孔斜偏差233符合要求3桩径偏差11mm16mm20mm符合要求制表：覃桂英 日期：2016年8月2日旋喷桩筋体待浆体养护达到设计强度的75%后，在钢绞线上施加预应力后锁定，锚索锁定值20、均超过80KN，筋体与冠梁、锚具连接牢固。锚索旋喷桩施工完成后经锚桩抗拉拔承载力检测均达到300KN以上，符合设计要求。通过本次锚索旋喷桩的施工，项目部技术人员增强了施工信心，也积累了锚索旋喷桩的时候经验。实施三：斜抛撑三角土留置区域土体保护 在土方开挖前做好斜抛撑三角土留置区域的土体保护专项方案。在斜抛撑施工区域被动区施打水泥搅拌桩，搅拌桩标高-0.35-5.35,。土方开挖后，采用80厚C15素混凝土对留置三角土面层进行硬化，同时控制留置土体的放坡角度小于等于1:5.5，在三角土靠近地下室底板一侧施打直径12公分的松木桩，桩长4m，间距450mm。三角土土体保护措施示意图实施效果检查：由于21、本工程所在地区属于滩涂围垦吹填地区，土质条件差，土体中流砂含量较大，在前期走访中，周边项目中均或多或少发现了留置土体的流失、坍塌问题，造成了不同程度的经济损失。本工程基坑施工过程中严格按照制定的土体留置保护措施进行施工，在土方开挖至斜抛撑施工期间未发生任何土体坍塌、流失等问题，确保了在斜抛撑施工成形前，土方开挖工程的顺利进行。八、效果检查1、目标完成情况：经统计分析，本次QC创新活动圆满达成了本小组活动之初确立的三个目标，基坑支护体系做到了整体安全、可靠、先进、稳固的要求，混凝土使用量在目标值的基础上节约了137.14m，钢筋使用量在目标值的基础上节约了14.55t，产生的经济效益较目标值增加22、9.39万元，由于取消对撑，有效实施分块施工，最终缩短工期25日历天。各项指标均超额完成指标。2、社会效益：从土方开挖至整个地下室底板砼浇筑完毕，均未发生任何由于支护不当而引发的质量、安全事故，整个支撑结构体系稳固、安全可靠。在基坑施工过程中，温州经济技术开发区建筑主管部门领导高度认可了宝业建设集团及本项目部的施工技术及力量。公司领导对本QC小组取得的成果表示赞赏，并在公司内部进行了推广。3、环保效益：基坑支撑体系优化后减少建筑垃圾产生量6303.69t，有效控制了由于拆撑所产生的扬尘污染与噪声污染，符合绿色施工理念。4、经济效益：基坑支撑体系经优化后实际节约混凝土使用量2537.14m，减少23、钢筋使用量214.55t，同时新增水泥搅拌桩4162根，新增锚索旋喷桩344根，经核算共产生经济效益39.39万元，得到了甲方、监理单位的一致好评。九、标准化通过创新方案的实施，成功验证了锚索旋喷桩拉锚双排桩及斜抛撑和锚索旋喷桩复合支护结构在滩涂围垦地区深基坑围护中的可行性，为类似工程提供了一种全新的安全、可靠、高性价比的支护形式，同时也为公司及项目部积累了滩涂围垦地区深基坑支护施工的宝贵经验。项目部总结后上报公司技术部编制了滩涂围垦吹填地区超大深基坑支护技术作业指导书，同时，在本工程基坑施工中采用的锚索旋喷桩拉锚双排桩的支护结构、斜抛撑和锚索旋喷桩复合的支护结构成功申报国家级实用新型专利，优24、化后的滩涂围垦吹填地区钻孔灌注桩施工工艺成功申报企业级工法，施工专利证书及企业工法文件附下：十、总结及今后打算本次QC小组活动使小组成员得到了很好的锻炼，提高了分析问题的能力，增强了团队意识，同时也圆满的完成了制定的目标，达到了预期的效果。小组成员对活动前后，做出了自我评价表，并做了雷达图：自我评价表 自我评价雷达图制图表人：覃桂英 日期：2016年9月28日今后我们将积极开展QC小组活动，不断发展下去，严格执行TQC体系，实现PDCA循环，进一步提高产品质量，提高客户满意度，创造更多的精品工程，使公司成为同行业中的佼佼者。同时，我们计划下一个课题为“利用BIM技术提高安装综合管线布置准确率”。序号项 目活动前活动后1质量意识80902团队精神75853解决问题信心80904QC知识70855个人能力80906工作热情和干劲8090