深基坑桩锚支护体系钢绞线弯曲与锚头位移质量控制

深基坑桩锚支护体系

钢绞线弯曲与锚头位移质量控制发布人：揭卫锋中国华西中国华西企业有限公司希顿国际广场深基坑桩锚支护体系钢绞线弯曲与锚头位移质量控制QC小组中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC一、基坑坑工程概概况希顿国际际广场（（成都新新中心地地标性建建筑）基坑周长长约476..3m、开挖深深度塔楼楼区23.95m、裙楼区区22.35m。场地东侧侧为天府府大道，，其余三三面为规规划道路路，场地地周边无无建筑物物，开挖挖边线距距红线很很近，不不具备放放坡条件件。天府府大道一一侧有规规划的地地铁一号号线（二二期工程程），隧隧道埋深深10m左右、采采用明挖挖方案，，该区域域不允许许设置锚锚索。中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC针对基坑坑上述因因素和场场地条件件特点结结合公司司基坑工工程经验验确定：：基坑支护护方案为为东侧邻邻近天府府大道及及南北侧侧的东面面采用排排桩+内支撑；；其余区区域采用用桩锚支支护体系系；基坑使用用年限小小于2年，按临临时性锚锚索考虑虑。详见图一一：支护结构构平面图图中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC图一：支支护结构构平面图图北东南西中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC二、小组组简介表1、小组简简介表：：课题名称深基坑桩锚支护体系钢绞线弯曲与锚头位移质量控制课题类型攻关型小组名称质量控制QC小组小组成立时间2011年4月1日本课题活动时间2011年4月-年7月本课题注册编号HX-201103指导老师刘新玉名誉顾问张锐小组人数10人均TQC教育时间48小时小组活动次数17平均出勤率98%中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC二、小组组简介表2、小组成成员一览览表：姓名年龄性别组内职务文化程度技术职称组内分工TQC培训任鹏程37男组长大学工程师方案策划合格曾宪忠48男副组长中专助理工程师全面协调合格龙绍章32男副组长本科工程师技术指导合格陈天尧28男组员本科助理工程师过程控制合格赵翔29男组员大专助理工程师过程控制合格周基刚56男组员初中助理工程师质量检查合格唐作凤33女组员本科工程师协助实施合格揭卫锋24男组员本科助理工程师协助实施合格蒋林峰25男组员本科助理工程师协助实施合格李林波26男组员本科助理工程师协助实施合格中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC二、小组组简介表3、小组活活动进度度计划对对比表：：中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC三、选题题理由与与课题确确定3.1选题理由由：1、基坑支护护质量直直接影响响到工程程安全质质量，对对整个工工程有着着决定性的的影响；；2、为争优质质、创鲁鲁班等项项目目标标打下良良好基础础；3、地下施工工技术是是现在最最活跃，，发展最最迅速，，影响最最广泛，，渗透力力最强的的工程技技术领域域之一，，是衡量量一个工工程单位位技术实实力的标标志之一一；4、采用打分分表法对对本工程程须攻克克重、难难点进行行分析对对比，确确定本时时间段急急需攻关关课题。。打分情情况如下下表（注注：小组组成员共共10名，每人人每格最最高分为为5分）：中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC表4、2011年4月份项目目重、难难点综合合评估表表：表4、2011年4月份项目目重、难难点综合合评估表表：深基坑桩锚支护体系钢绞线弯曲与锚头位移质量控制型钢柱箍在希顿项目中的应用办公楼GBF现浇砼空心板质量控制希尔顿酒店型钢柱分叉定位控制力所能及43434545实效可量44473347需时适中5033817团队精神43414137综合收益47483733推广37453735总分264257201214攻关课题题打分项目目希顿国际际广场2011年4月项目重重、难点点打分表表3.2课题确定定：通过上述述分析确确定本阶阶段课题题：“深基坑坑桩锚支支护体系系钢绞线线弯曲与与锚头位位移质量量控制””中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC四、现状状调查QC小组成员员于2011年4月3日至6日依据《土土层锚杆杆设计与与施工规规范》CECS22:89以及设计计文件对对基坑2-3月份已完完成的预预应力锚锚索抽取了557根进行自检检验收，，发现其其中一次次性通过过验收合格468根，一次性合合格率平平均值为为84%，通过对对首次自自检不合合格锚索索进行处处理后最终合格率100%%。首次不不合格锚锚索存在在质量缺缺陷情况况如下图图表：调查方式式：现场场观察、、预应力力监测、、预应力力检测、、历史记录录等调查结果果分析：：见表5调查一：：对已完完成锚索索进行自自检验收收中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC表5、存在质质量缺陷陷锚索情情况调查查统计表表：序号缺陷因素频数累计频数频率%累计频率%1钢绞线弯曲过大383842.7%42.7%2锚头位移偏大337137.1%79.8%3腰梁变形偏大8798.98%88.78%4土体外钢绞线机械损伤5845.61%94.39%5其他5895.61%100%总计89——100%——根据表5：存在质质量缺陷陷锚索情情况调查查统计表表数据绘绘制锚索索质量缺缺陷直观观排列图图，如下图2：中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC图2、锚索质质量缺陷陷排列图图图2、锚索质质量缺陷陷排列图图中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC小组成员员通过排排列图分分析后得得出：钢绞线弯弯曲过大大、锚头头位移偏偏大占缺缺陷锚索索比重的的79.8%，因此确确定二者者是影响响锚索质质量的关关键因素素，腰梁梁变形偏偏大、土土体外钢钢绞线机机械损伤伤等则是是次要因因素。为进一步步了解2011年2-3月份深基基坑预应应力锚索索施工质质量状况况及更科科学合理理的制定定QC小组活动动目标值值，小组组成员继继续深入入调查分分析，具具体内容容如下：：调查二：：横向对对比分析析表6、希顿项项目与兄兄弟项目目锚索自自检合格格率对比比表：项目希顿国际广场预应力锚索施工兄弟项目预应力锚索施工

数量月份抽检锚索数量一次性合格数一次性合格率平均合格率项目名称完成锚索数量(2011年2-3月份)一次性合格率平均合格率2011年2月27023085.2%84%中航城市广场49892.1%92%2011年3月28723882.8%长虹科技大厦51891.9%中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC调查三：纵向对比分分析表7、历史水水平调查查统计表表：通过表7绘制抽检检一次性性合格率率直观图图，如下下：通过表7绘制抽检检一次性性合格率率直观图图，如下下：现状调查查结论：：1、桩锚支支护体系系预应力力锚索一一次性通通过验收收合格率率偏低；；2、钢绞线线弯曲与与锚头位位移偏大大占缺陷陷锚索比比重约80%，确定为为主要因因素。现状调查查结论：：1、桩锚支支护体系系预应力力锚索一一次性通通过验收收合格率率偏低；；2、钢绞线线弯曲与与锚头位位移偏大大占缺陷陷锚索比比重约80%，确定为为主要因因素。图3：历史水水平统计计图通过调查查一、二二、三得得出结论论：月份抽检锚索数量一次性合格数一次性合格率2011年1月25622989.5%2010年12月27323987.5%中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC五、目标标设定和和可行性性分析5.1、目标设设定：根据现状状调查结结论与预预应力锚锚索施工工质量要要求，小小组成员员通过研研究讨论论确定目目标值如如下：预预应力锚锚索一次次性合格格率不小小于95%，最终合合格率100%%。即经过过钻孔、、杆体的的组装与与安放、、注浆、、张拉与与锁定后后的锚索索质量满满足规范范和设计计要求。。表8、目标设设定表：：目标类型目标标准目标值一次性合格率1、第一次张拉后预应力达到设计要求；2、张拉后48小时内预应力损失小于设计锁定力的5%；3、满足《土层锚杆设计与施工规范》CECS22:89验收标准。95%最终合格率张拉（包括补偿张拉）后预应力达到设计要求。100%通过表8绘制目标标确定直观观柱形图图，如下：：中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC图4：目标确确定直观观柱形图图5.2、目标可可行性分分析：计算目标标值=现状值+（100%%-现状值））×重点点改善比比例×可可控度=84%%+（100%%-84%）×79.8%×90%=95..5%＞95%（一次性性合格率率设定目目标值））注：a.重点改善善比例为为钢绞线线弯曲偏偏大与锚锚头移位位偏大占占缺陷锚锚索比重b.可控度为为假设解解决问题题的百分分比结论：目目标设定定值合理理中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC六、原因因分析1、针对造成成锚索质质量问题题主要原原因，小小组成员员从人、、机、料料、环、、法、测量等方面分析析并绘制制如右关联图：局部桩位移偏差大网喷面找平困难腰梁后不平整钢绞线弯曲偏大挖土机碰到锚头质量教育培训不够张拉程序不当锁定瞬间钢绞线回缩量大张拉顺序不当锚头位移偏大现场水量大，施工难度高图5：质量影响因素关联图主要因素末端因素技术交底脱离现场中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC七、要因因确认通过质量量影响因因素关联联图，我我们共确确定了五个末端因素素，并制制定要因因确认计计划表如如下：表9、要因确确认（一一）要因因确认计划表（a）序号末端因素确定方法确定内容确定标准确定地点确定人确定时间1技术交底脱离现场现场调查对比分析调查现场实际情况并与技术交底内容进行对比分析确保交底内容与现场实际情况偏差不超过10%施工现场揭卫锋2011年4月14日-15日2质量教育培训不够查看培训记录及考核文件小组成员参加教育培训时间是否均达48小时以上及是否通过培训考核每位小组成员参加教育培训达48小时以上，且技术水平和管理能力满足工作需要施工现场唐作凤2011年4月14日中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC七、要因因确认续表9、要因确确认（一一）要因因确认计划表（b）序号末端因素确定方法确定内容确定标准确定地点确定人确定时间3现场水量大，施工难度高查看工程地质报告与基坑降排水方案并进行现场调查现场环境是否能保证预应力锚索的正常施工现场降排水措施保证预应力锚索正常施工；现场水位不得超过10mm。施工现场曾宪忠、龙绍章2011年4月14日-16日4局部桩位移偏差大现场调查现场桩位偏差是否超允许偏差桩位偏差轴线和垂直轴线方向均不超过50mm,垂直度偏差不大于0.5%施工现场周基刚、陈天尧、赵翔2011年4月14日-17日5锁定瞬间钢绞线弹性位移回缩量偏大现场调查是否因张拉锁定而导致预应力损失严重锚索张拉锁定后48小时内预应力损失值不超过5%施工现场蒋林峰、李林波2011年4月14日-17日中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC根据要因因确认计计划表，，小组成成员对五个末端原因因进行具具体调查查、分析析、验证证并逐一一进行要要因确认认如下：：表10、要因确确认（二二）要因因确认表（a）序号末端因素确定方法确认情况是否达标结论1技术交底脱离现场现场调查分析对比1、技术交底内容本为项目团队经验总结，贴近现场；2、通过对现场实际情况的调查对比分析，再次确定技术交底针对性强。达标非要因2质量教育培训不够查看培训记录及考核文件个别组员参加教育培训时间虽达48小时，但现场施工经验缺乏，质量意识和基本专业技术水平有待提高。未达标是要因中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC续表10、要因确确认（二二）要因因确认表（b）序号末端因素确定方法确认情况是否达标结论3现场水量大，施工难度高查看工程地质报告与基坑降排水方案并进行现场调查在此阶段进行预应力锚索施工时，因现场降水技术仅能将地下室降至基岩顶板以上2m左右，且抽、排水系统暂未完善，导致现场作业条件恶劣影响正常施工，水位达100mm。未达标是要因4局部桩位移偏差大现场调查现场桩位偏差超允许偏差情况严重，致使网喷面不平整，张拉时腰梁因没有与桩身或坡面贴实而造成腰梁整体位移不相等以及锚头偏移，从而导致预应力损失严重，预应力损失达20%以上。未达标是要因5锁定瞬间钢绞线弹性位移回缩量偏大现场调查张拉程序完成以后，当张拉千斤顶卸载时，是靠工作锚板来锁定的。由于预应力锚索的外锚固采用夹片自锚体系，在千斤顶回油的瞬间，钢绞线不可避免地回缩，并带动夹片回缩，最终使得锚具、夹片和钢绞线之间互相卡牢而达到锁定目的，钢绞线回缩过程也使锚索的有效预应力降低，预应力损失达20%以上。未达标是要因中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC23经过上述述逐一的的调查、、分析和和验证，，确认造造成钢绞绞线弯曲曲与锚头头位移偏偏大的主主要原因因如下：：质量教育培训不够1现场水量大，施工难度高2局部桩位移偏大3锁定瞬间钢绞线弹性位移回缩量偏大4中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC八、制定定对策表11、对策表表针对上述述主要原原因，小小组成员员通过讨讨论并根根据5w1H原则制定定了如下下对策表表：序号要因对策目标措施执行人地点完成时间1质量教育培训不够提高质量管理意思与技术水平确保成员综合能力满足工作需要；教育考核达80分以上。进行再教育培训唐作风会议室2011年4月22日2现场水量大，施工难度高制定临时性降排水方案并严格施工确保现场环境满足正常施工，水位控制在10mm以内。增设明沟排水并对降排水进行监控蒋林峰施工现场2011年4月22日3局部桩位移偏差大结合桩位偏差情况选择找平、补救措施确保腰梁与桩或坡面贴实，确保腰梁平整度偏差≤5mm1.增设横向钢筋定位；2.增加钢垫块找平赵翔施工现场2011年4月22日4锁定瞬间钢绞线弹性位移回缩量偏大降低预应力损失值确保预应力损失值48小时内不超过5%1.采用补偿张拉法；2.采用压力灌浆后进行超张拉方法陈天尧施工现场2011年4月22日中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC实施一：：解决质质量教育育培训不不够因素素1、由项目目经理和和技术负负责人对对部分小小组成员员进行质质量管理理培训；；2、邀请专专家针对对预应力力锚索施施工技术术教育培培训，并并组织考考核。九、对策策实施图6、培训教教育图实施小结结一：小组成员员综合考考核水平平均达80分以上，，质量管管理意识识与专业业技术水水平均得得到很大大提高，，满足现现场工作作需要。。中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC实施二：：解决现现场水量量大，施施工难度度高问题题根据现场场基坑施施工实际际情况，，增设明沟沟排水并并派专人人对现场场降排水水情况做做好记录录。实施小结结二：增设明沟沟排水使使现场施施工环境境得到很很大改善善，满足足正常施施工；专专人对现现场降排排水情况况的跟踪踪监控，，确保了了现场良良好施工工环境的的可持续续发展。。图7：活动前前后现场场施工环环境及明明沟排水水图中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC实施三：：解决局局部桩位位及坡面面平整度度偏大问问题A、利用横横向钢筋筋定位加加强对网网喷面平平整度的的控制；；B、由于桩桩位偏差差过大导导致网喷喷难找平平的问题题，在桩与腰腰梁间用用钢垫块块垫实。。示意图图见下图图：图8、横向钢钢筋布置置图9、钢垫块块找平实施小结结三：横向钢筋筋的定位位与钢垫垫块的增设初步解决了因局部部桩位移移偏差大大而导致预应力损损失严重重的问题题。中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC实施四：：解决张张拉锁定定瞬间钢钢绞线弹弹性位移移回缩量量偏大造造成预应应力损失失问题。。方案1、对预应力力锚索进进行补偿偿张拉，下面取取部分锚锚索补偿偿张拉前前后情况况进行对对比：表12、锚索补补偿张拉拉前后对对比表：：锚索编号锁定值（KN）补偿张拉前损失值（KN）补偿张拉前损失率（%）补偿张拉后损失值（KN）补偿张拉后损失率（%）93#-234537.9511%5.521.6%94#234531.059%4.141.2%152#-236823.926.5%4.781.3%155#-236842.3211.5%9.932.7%167#-236819.875.4%5.521.5%从上表可可以看出出，预应应力锚索索进行补补偿张拉拉后，锚锚索预应应力损失失大大减减小，达到设计计要求48小时内预预应力损损失不超超过5%。另外，小组成成员还对具有代代表性的的锚索预预应力进进行跟踪踪监控，，得出预预应力初初期变化化的时间间关系曲曲线如下下：中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC从上图看看出，锚锚索锁定定在15天左右预预应力呈呈下降状状态，之后趋趋于稳定定，所以以对预应应力损失失较大的的锚索进进行补偿偿张拉，，最好的的时间为为锁定后后15天左右。。图10：预应力力初期变变化应力力值与时时间关系系图中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC方案2、通过压力灌浆浆扩孔提提高锚索索的锚固固力，对锚索索采用超超张拉方方法使锚锚索锚固固力满满足设设计要求求。现场场对压力力灌浆扩扩孔提高高极限抗抗拔强度度进行试试验，数数据如下下表：表13、试验数数据分析析表：锚索编号设计应力值KN压浆扩孔后极限抗拔强度KN92#-2703915154#-2711938133#-2702934114#-2499663中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC图11、压浆扩扩孔后极极限抗拔拔强度与与设计值值比较图图通过对上上表数据据分析得得出：压压力灌浆浆扩孔后后，锚索索极限抗抗拔力比比设计应应力值提提高33%左右，因因此，锚锚索锁定定值提高高10%时，锚索索安全系系数仍然然能够保保证1.8。施工图见见下图：：小组成员员通过极极限抗拔拔强度试试验数据据绘制直直观柱形形图如下下：中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC实施小结结四：上述方案案的实施施均能解解决张拉拉锁定瞬瞬间钢绞绞线弹性性位移回回缩量偏偏大造成成预应力力损失问问题，但但从施工工进度方方面考虑虑，压浆浆扩孔更更高效，，因此在在此后锚锚索施工工阶段，，我们都都采用此此方法；；此外为为减小顺顺序张拉拉预应力力锚索产产生群锚锚效应特特增加一一套张拉拉系统，，两套张张拉系统统同时张张拉，张张拉效率率是以前前的两倍倍以上，，这样既既保证了了锚索质质量，也也提高工工作效率率。图12、超张拉拉施工图图图13、压浆扩扩孔施工工图中国华西企业有限公司希顿国际广场项目部ChinaHuashiEnterprisesCompanyLimited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC十、效果果检查1、目标检检查QC小组在活活动过程程中实行行“全程程动态追追踪法””控制质质量，2011年7月2日至2011年7月6日对对策实施施期间（即消除锚头位移移偏大、、钢绞线线弯曲2大质量缺缺陷因素素）576根锚索中抽抽取了460根进行了自自检调查查，验收收标准为为满足设设计要求求和验收收规范对对锚头位位移以及及锚索总总弹性位位移的要要求，其其中一次次合格442根，一次性合合格率96%左右，最最终合格格率100%%，达到设设定目标标。对策实施施前后，，质量自自检合格格率对比比：图14：攻关前前后质量量合格率率柱形图图中国华西企业有限公司