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多边工程深基坑支护技术创新QC小组名称：xxxxxxxxxxxxxx支护QC小组施工单位：xxxxxxxxxxxxxxxxxxx二OO八年三月目录一、工程概况二、小组简介三、选题理由四、目标确定及可行性认证五、方案研究与选择六、制定对策七、组织实施八、效果检查九、巩固措施十、体会及今后打算十一、有关证明材料一、工程概况抚顺市金融街壹号单位工程建筑面积为128000m2，由xxxx开发，xxx承建，地下室一层（后调整为两层），地上最高为29层。基坑开挖深度为-6.000m（后调整-10.5m、局部-11.5m)电梯井底板标高-8.000m(后调整-12.5m)，地下室东、北两侧各收缩了一跨6.0m。自然地面标高为-0.300m。此前已形成南部9000m2的水坑，坑深-8.600~-9.500m,局部基岩爆破至-11.200m,北部5000m2为旧房（1~3层砖混、框架）拆迁地。东、南两侧已挖基坑紧临城市主要干道1.500~6.000m,西、北两侧拟挖基坑相距新建小区(6、16层)5.000~12.000m。为确保基坑周边建筑物安全稳定、周边道路的正常使用及满足建筑场地施工作业条件，进行基坑支护。为了加快建设进程,各方要求于工程方案论证及设计阶段即进行基坑支护准备和施工（边设计边施工的工程称为多边工程）。附基坑平面示意图（图1）及地质情况剖面图（图2，节选自地质勘察报告）。基坑平面示意图（图1）制图人：潘华制图日期：2007.07.25基坑平面示意图（图1）制图人：潘华制图日期：2007.07.25基坑平面示意图（图1）制图人：潘华制图日期：2007.07.25基坑平面示意图（图1）制图人：制图日期：2007.07.25基坑平面示意图（图1）制图人：制图日期：2007.07.25地质情况剖面图（图2）二、小组简介QC小组成员基本情况表表1注册日期2007．07．20小组名称xxxxx工程基坑支护QC小组注册号2007-03年检注册日期2008.1.10课题名称多边工程深基坑支护技术创新年检注册号2007-03活动日期2007.07.21～2007.11.10课题类型创新型培训学习小组成员均受过TQC学习培训学习课时60学时序号姓名年龄性别组内职务岗位/技术职称文化程度143男组长总工程师/高工硕士245男副组长项目经理/高工本科332男组员总工办主任/工程师本科443男组员项目副经理/工程师本科543男组员项目总工/高工本科626男组员施工员/助工本科725男组员质检员/助工本科830女组员资料员/工程师本科930女组员预算员/工程师本科制表人：制表日期：2007.7.20三、选题理由选题理由1：选题理由2：选题理由3：多边工程深基坑支护技术创新1、设计变更使得基坑支护工作难度加大：由于在工程红线图已经确定，施工图设计过程中因地质情况（排水后进行了地质补勘）遇原有深坑加固复杂，将地下室一层改成地下室二层，此时一层地下室要求的基坑支护基本结束。需要对支护方案进行了设计调整，满足二层地下室施工的要求，给基坑支护工作带来了难度。2、基坑周边情况复杂，安全及环境要求高：基坑北部为5000m2为旧房（1~3层砖混、框架），东、南两侧已挖基坑紧临城市主要干道1.500~6.000m,西、北两侧拟挖基坑相距新建小区(6、16层)5.000~12.000m。。3、工期非常紧，常规基坑支护方法不能满足工期要求：基坑支护工程必须在80日历天内完成。课题四、目标确定及可行性认证4.1课题目标表2序号项目目标1安全目标安全无事故项目施工验收规范允许值目标值合格率％成桩桩位偏差≤0.5d≤70mm90桩垂直度偏差≤1.5%≤100mm90锚杆方位的允许角偏差≤30≤20902质量目标锚杆注浆密实度＞75％＞85%903工期目标确保75日历天内基坑支护完工4经济目标基坑支护工程造价控制在500万元以内制表人：制表日期：2007.7.254.2可行性论证难点基坑周边情况复杂，安全及环境要求高，且工期紧：基坑北部为5000m2为旧房（1~3层砖混、框架），东、南两侧已挖基坑紧临城市主要干道1.500~6.000m,西、北两侧拟挖基坑相距新建小区(6、16层)5.000~12.000m。本QC小组成员目前尚无类似多边工程的基坑支护工程施工经验。优势结论：本QC小组成员，在组长的带领下，通过可行性论证，充满信心，一致认为，有强力的领导支持，有一支优秀的技术队伍，良好的团队奋进精神，采用科学管理方法，公司和项目部给予物质保证，本QC小组能够克服一切困难，制定的目标完全可以实现。业主、设计单位、监理单位一致表示对本QC小组确定的创优目标表示积极支持和大力配合，因此，营造了良好的外部环境。本公司执行质量、环境、职业健康安全一体化管理体系多年、体系运行良好，质量管理正常，公司领导非常重视本QC小组活动，并派总工程师担任本QC小组组长，同时本公司与多家科研院所有着良好的协作关系，有着较为雄厚的技术支撑。本项目部全体人员同心协力，创优创新意识很强，项目部技术力量雄厚，实践经验丰富，专门编制切实可行施工方案和作业指导书，并请知名专家论证审核。本公司资金实力雄厚，能给活动提供充分的物质保障。五、方案研究与选择5.1方案的提出目标确定后，本QC小组成员在组长的带领下，先后参观了抚顺、沈阳、天津等地的十几个工地的基坑支护工程，经过小组讨论等方式，最终提出了三种基坑支护方案。方案一：钢筋混凝土灌注桩方案二：地下钢筋混凝土连续墙方案三：钢管桩-自钻式预应力锚杆-喷射混凝土深基坑支护5.2方案的选择对以上三种方案，我们从成本、质量安全保证、对环境的影响以及工期等方面进行了对比和选择，见表3所示。表3序号方案名称优点缺点综合意见1钢筋混凝土灌注桩无挤土,对周围环境及邻近建筑物影响小,能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力，技术较为成熟，安全性较高工期较长造价较高不采用2地下钢筋混凝土连续墙全盘机械化、精度高、振动小、噪声低、适用于城市密集,适用范围广，技术较为成熟，安全性较高工期较长造价较高不采用3钢管桩-自钻式预应力锚杆-喷射混凝土深基坑支护选择支护桩径小强度高，沉桩对周边影响小，需要的施工空间较易。钢管桩、锚杆腰梁回收利用率高达90%。耗材少，能耗低，结构受力明晰，计算方便，安全可靠，工期较短，造价较低此技术为新技术，本QC小组成员第一次接触。采用制表：日期：2007年8月10日8015016075020406080100120140160计划工期(天)业主指定工期钻孔灌注桩计划工期地下连续墙计划工期钢管桩-自钻式预应力锚杆-喷射混凝土深基坑支护计划工期图3基坑支护方案的计划工期对比柱状图制图：日期：2007年8月10日6808284000100200300400500600700800900预算费用（万元）钻孔灌注桩预算费用地下连续墙预算费用钢管桩-自钻式预应力锚杆-喷射混凝土深基坑支护预算费用图4基坑支护方案的预算对比柱状图制图：日期：2007年8月10日经过以上计划工期与预算对比，综合考虑后，我们拟采用第三套方案开展攻关。5.3问题预测确定方案后，本QC小组成员召开会议，根据现场实际情况，对采用此种方案可能产生的问题进行了分析和讨论，制定了以下主要问题分析表，见表4。主要问题分析表表4序号主要问题难易程度对整个方案的影响程度结论（是否主要难题）1方案的安全可靠性难以计算计算复杂，以前无类似计算经验计算不精确容易出现安全问题是主要难题2原基坑坍塌严重，局部已经紧靠坑外马路，无放坡空间，钢管桩打桩机无法行走处理难度大如无法解决，方案难以实施是主要难题3钢管间有可能产生砂土流失采用喷射砼维护即可影响小容易解决4喷射砼喷水灰比控制不好，喷射混凝土表面出现干斑或滑移流淌现象控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，经常性的采取养护措施即可解决影响小容易解决5锚杆标准节仅为3米，而计算总长为10～13米，接长后强度及刚度难易保证难以处理处理不好，安全难以保证是主要难题制表：潘华日期：2007年8月12日六、制定对策对策表表5序号主要难题对策目标措施地点时间负责人1方案的安全可靠性难以计算将方案简化后采用《理正深基坑支护F-SPW5.2版软件》进行计算确保计算的安全性基坑深度-11.5m,钢管桩外侧3m范围内地面荷载按照无荷载考虑,3~8m范围内地面荷载按照10KN/m2。本基坑支护计算运用软件《理正深基坑支护F-SPW5.2版软件》。工地现场8.202原基坑坍塌严重，局部已经紧靠坑外马路，无放坡空间，钢管桩打桩机无法行走在钢管桩底部焊接接长，采用挖掘机改造成新型打桩设备，边修整土方边打桩成桩桩位偏差小于0.5d，桩垂直度小于1.5%。确保安全无事故先截去先打桩部分原有桩头，在底部进行加固，加固先打下部桩，下部桩打好后再与上部桩进行焊接。日本KOMATSUPC-220挖掘机，通过专利发明对其破碎部件进行了改装，成为新型打桩设备，行走灵活，可边修整土方边打桩工地现场8.30～9.303锚杆标准节仅为3米，而计算总长为10～13米，接长后强度及刚度难以保证接手锥螺纹连接符合《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001标准钻杆采用中间接锥螺纹连接。锚杆采用专用锚杆机打入后进行压力灌浆，设置连续腰梁，腰梁采用工字钢。工地现场9.10～10.20制表人：制表日期：2007.8.15七、组织实施实施一：科学实施安全计算（由陈艳军负责实施，潘华检查，傅明复查）基坑深度-11.5m,钢管桩外侧3m范围内地面荷载按照0.00KN/m2考虑,3~8m范围内地面荷载按照10KN/m2。本基坑支护计算运用软件《理正深基坑支护F-SPW5.2版软件》。节选部分计算结果如下。计算方法土压力模式坑内侧弯矩位置坑外侧弯矩位置剪力位置(kN.m)(m)(kN.m)(m)(kN)(m)经典法规程土压力17.424.2925.075.0020.262.50m法矩形模式11.033.9311.723.9118.285.18位移(mm)桩顶:-10.8坑底:-3.4.最大:-10.8位置(m):0.00支锚道号锚杆面积锚杆选型自由段长锚固段长验算刚度锚杆内力值(kN)(mm^2)(m)(m)(MN/m)弹性法经典法1计算:227Ⅳ-1φ50578.18100.0074.28实用:254Ⅳ-1φ50578.18125.00抗倾覆安全系数:1.584整体稳定计算方法:瑞典条分法整体稳定安全系数:2.754滑移面圆心座标(m):x=1.421y=-0.673半径(m):R=8.448经验算支护设计符合要求，安全可靠。评价：由于合理的简化，同时运用先进的基坑支护计算软件，其计算过程严密无漏洞，经过专家评审，获得了专家的一致肯定。评价：由于合理的简化，同时运用先进的基坑支护计算软件，其计算过程严密无漏洞，经过专家评审，获得了专家的一致肯定。实施二：采用挖掘机改造成新型打桩设备，边修整土方边打桩（由实施，检查，复查）一层地下室开挖深度在-6m左右，改成二层地下室深度为-11.5m左右。由于先前开挖形成的坑最深达-9m多，原基坑坍塌严重，局部已经紧靠坑外马路，四面全部采用垂直打设钢管支护再打一~二层锚杆及桩间喷射砼支护体系。底根部位采用底角放坡开挖并进行土钉墙加固方案，西侧无放坡空间的钢管桩可以进行底部焊接接长,砼浇筑锚固于嵌入端。钢管间喷射砼维护防止砂土流失。支护设计设计平面图见图4。打桩设备采用日本KOMATSUPC-220挖掘机，通过专利发明对其破碎部件进行了改装，成为新型打桩设备，行走灵活。除IJKLA段外，挖掘桩机在自然地面行走施打。挖掘桩机自行对IJKLA部位的开挖土方进行了修整，在第一道锚杆处留桩机及锚杆施工台阶。部分无放坡空间的钢管桩可以进行底部焊接接长,砼浇筑锚固于嵌入端。附基坑剖面示意图（图5）工地围墙修整后基坑局部界面（黑色线）原基坑局部界面（红色线）打钢管桩（6）预放位置原基坑局部存在爆破区-6.000城市干道钢管桩打入强风化岩500±0.000基坑剖面示意图（图5）制图人