创新海峡国际会展中心复杂地质条件下降排水方案d(最终版)

海峡国际会展中心QC成果资料中国建筑股份有限公司

中国建筑，质量重于泰山过程精品，服务跨越五洲发布单位:中建股份福州海峡国际会展中心创新海峡国际会展中心复杂地质条件下降排水方案小组名称:海峡国际会展中心降排水QC小组发布人:许宝和目录

一、工程概况二、小组概况三、P阶段四、D阶段五、C阶段六、A阶段七、合理化建议八、QC小组活动一览表一、工程概况

福州海峡国际会展中心工程位于闽江右岸的福州市东部新城。总建筑面积为38万m2,地下室建筑面积约15万m2，合同造价约25亿。海峡工程由H1区、H2区两个展厅及C区会议中心构成，建成后将是海峡西岸经济区一座具有国际标准的超大型展览建筑(亚洲第二大)，是举行福建省政治协商会议，省人大会议，国际大型招商引资及学术会议，综合性大型展览的场所，同时也是福建省新的标志性建筑之一，其社会影响大。本工程地质复杂，地处闽江口，表层为吹填砂。处于径流和潮流的过渡段，受径流和潮流影响。汛期洪水对流量、流速、水位的影响特别显著，非汛期则以潮汐性流水出现，水位随江水涨潮落潮波动而变化，水位高度为-4.7～-8m。图一：海峡会展中心建筑效果图二、小组概况制表人：肖彬

制表时间：2008年8月25日小组成员简介制表人：肖彬制表时间：2008年8月25日三、P阶段（Plan）3.1、课题选择3.1.1问题提出基坑降排水是土方开挖施工的前提条件，其降水的效果与速度直接影响后序工程施工。2008年8月25日，小组在组长刘胜利组织下，召开了一次专题讨论会，对整个工程的降排水情况进行认真分析，发现影响本工程基坑降水的主要问题有以下几个方面：1、本工程工期紧，合同工期578天，地下室结构工期120天，且土方开挖工期只有20天。由于海峡会展中心是福州市重点工程，本来工期相当紧，为迎接泛珠三角洲论坛2009年10月在福州召开。总工期由578天调整为460天。短期降水任务艰巨；2、本工程体量大，基坑面积大，降水总量大。整个总建筑面积38万平方，地下室15万平米；3、施工场地位于河道和漫滩地上，表层为吹砂造地，地下水位高（地下水位-4.7～-8m）基坑开挖至中砂层，含水量高，渗透系数大（20m/d）；4、本工程处于闽江口，处于径流和潮流的过渡段，既受径流影响，又受潮流影响，水位情况复杂，降水难度大。3.1.2调查分析场地原始地貌场地吹砂造地

可以看出施工区域正处于河道交叉，含水含泥量丰富，土质情况复杂的漫滩地性质，对于工程建筑来说极为不利，该区域地质地貌情况在整个东南沿海区域具有一定的普遍存在性。河道工地现场实际拍摄（远景与近景）基坑开挖深度大，本工程地下室底板标高-6.3m，板厚400mm，大部分承台厚1.2m，因此板的挖深标高为-6.8m,大部分承台开挖标高-7.6m,局部承台挖深达到-7.9m。工程地质剖面图地下水位情况复杂，工程地处径流和潮流的过渡段，汛期洪水对流量、流速、水位的影响特别显著，非汛期水位随江水涨潮落潮波动而变化，水位高度为-4.7～-8m。降水主要涉及土层为细中砂层。此层主要受江水的横向及垂直补给，富水性较好，土层渗透系数20m/d。地下水位高程示意图台风对降排水有影响，每年的8-9月份是福州市受台风影响比较严重的时间段。台风来临期间，地下水位波动比较大，很不稳定，并且雨水特别多，降水难度会加大。以下为从福州气象部门统计的2005至2007年各季度影响福州地区的台风次数：2005年～2007年季度台风统计表

制表人：郭培汉制表时间：2008年8月25日3.2、课题确认根据以上分析，小组确定本次活动课题为：3.3、确定目标8月28日，小组第二次召开会议，统一确认了课题目标：

创新海峡国际会展中心复杂地质条件下降排水方案10天形成基坑降排水系统，15天降水至-9.00m（9月10日到9月25日）目标必须也一定能实现本工程属于市重点项目，属于福建省推行海峡西岸两个先行区政策的重点工程。同时也是中建总公司2008年10大重点工程之一，得到了福州市各级行政部门的大力支持及中建总公司的足够重视，在人员，资金、材料物资等方面给予很大的协助选择有实力的、成建制的、规范操作的、人员充足的劳务队伍抢先入场，并坚守岗位

目标可行性分析项目部组织福州市及公司总部降水方面相关专家、福州市勘测院技术人员、建设单位、监理单位等对降排水方案进行深入讨论并提出了不少的建议，反复论证如何在不同实施方案中找到工期与费用的平衡点

3.5、提出方案，确定最佳方案小组确定活动目标以后，第三次召开会议，通过“头脑风暴法”，广泛提出意见，并整理出4个不同的降排水方案。方案一：深井降水依据地质报告提供的水力参数计算单井涌水量和单井出水量，依据影响半径及降水深度计算水力坡度，依据降水有效半径确定井间距，本计算方法未考虑群井效应，计算结果会偏于保守，在计算参数选择上，k值按勘察结果选取k=20m/d。结合工程平面布置图确定降水井的布置，使其有利于排水、土方开挖、结构施工，尽量减少不利干扰和影响。降水井井深为18m，井内降深（水位埋深）3m。所有水井成孔直径为Ф800㎜，滤水管内径Ф400㎜。整个工程安排6台钻机全面从北向南施工。总体上单井各设一台潜水泵，用胶管连接后各自排至就近排水沟内，经汇集后流向沉淀池进行沉淀。而后排至闽江。降水井共布置184口，具体位置见下图：降水井平面布置图有利因素：

工序少，技术成熟，只需大范围平行进行钻井施工，保证工地临时电力供应及水泵正常运转、排水沟的畅通，基本可以成功降水。不利因素：1、井点多，施工同时投入钻井机械量大，降水期间需要工人昼夜值班。2、耗费大，成本高，同时长时间不间断抽水对于施工用电压力也比较大。3、从井点抽水直接排入基坑外围排水沟，距离远，所需水管多，基坑内水管布置难度大，不利于为后续工序土方大开挖提供工作面。4、后续底板混凝土施工时，基坑内深井过多，封井工作量大，间接增加后续工序工期。

方案二：轻型井点降水本工程基坑面积较大，采用环形井点布置，间距4m。井点管距坑壁为1.0m，间距1.2m，埋深-12m。井点管埋设采用水冲成孔，孔径约为100mm，井深比井点设计深0.5m；井点管顶端露出地面约800mm，然后在井孔内倒入粒径20mm石子约500mm高，再沿井点管四周均匀投放2-4mm粒径粗砂，上部1.0m深度内，用淤泥土填实以防漏气。井点管滤水管部分必须埋入含水层内。有利因素：设备结构紧凑，体积小，狭窄工地进入方便，可以有效防止流砂，提高边坡稳定性，技术也比较成熟。不利因素：1、采用真空泵抽水，存在耗电量大，出水率低，故障多等缺点。2、施工麻烦，占用空间大，主要机具设备必须放置在基坑四周，占用现场施工场地，严重制约后续工序土方开挖大范围平行施工。3、基坑范围过大，轻型井点配套设备需要数量多，实施有一定难度。方案三：明沟、集水坑降排水在基坑的四周设置排水明沟，隔断基坑外水渗入基坑；基坑内横向后浇带上设置临时明沟，四周明沟每隔40m设置集水坑，使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水坑内，然后用水泵将其排出基坑外。明沟、集水坑排水方法有利因素：1、工艺简单，施工速度快，方案经济，适用最为广泛。2、基坑周边支护比较方便。不利因素：1、降水效率不高，比较适用于降排水量比较小的基坑。2、安全性不高，护坡难度大，有流沙层。3、降水完成所需工期长。4、局部深基坑所需集水坑开挖深度大方案四：外截内排深井联合降水在基坑四周离底板1.2m设置明沟与集水坑组成的截水系统，截断基坑外水与基坑内的联系；基坑内部设置盲沟、集水井形成内部的排水系统，再辅以适当数量的深井，从而形成一个完整体系的降排水系统，经济高效达到快速降水的目的。有利因素：1、降水效率高，节约工期。2、投入相对少，节约成本。3、降水井设置在后浇带上对后期底板施工影响小。4、纵横向盲沟系统可以动态控制地下水位。

不利因素：1、需形成一个完整的降排水系统才能有效降低水位。2、各工序衔接需要非常紧密，现场施工组织有一定难度。四种降排水方案的分析、评估：方案评估表说明：各单项按满分10分，最低分3分进行打分，3～4分为差，5～6分为合格，7～8分为良好，9～10分为优秀制表人：许宝和制表日期：2008年8月30日最终选择方案的确定：

经过综合对比分析，小组决定采用方案四（外截内排深井联合降水）施工。虽然需形成一个完整的降排水系统才能有效降低水位，并且施工组织难度比较大，但能充分满足整体进度需要，经济合理，且方案实施降水效果好。因此从工期、安全、经济的角度出发，小组成员一致认为方案四为最佳方案。3.6、制定对策

9月5日，小组在项目部会议室召开会议，针对选定降排水方案进行了初步方案设计，并确定了整个工艺流程如下:方案优化设计降水井施工盲沟施工降水明沟、集水坑施工对策表

制表：许宝和日期：2008年9月5日对策表（续）

制表：许宝和日期：2008年9月5日

四、D阶段（Do）实施一、优化降水方案通过计算，得出所需降水井的数量。考虑到H1、H2及C区相互降水的有利影响，降水井H1区36个，H2区36个，C区20个，合计92个。井深18米。

降排水布置图

效果检查：通过计算和绘制井点布置图，编制降排水施工方案，该方案经专家讨论通过，并经总公司、监理及业主审批获得一致好评。以下为专家论证表实施二、降水井施工降水井施工采用100型钻机施工，泥浆护壁成孔，开孔口径450mm（一径到底），在基坑内的井口标高为-6.0米，高出底板300mm，基坑外的井口标高为-4.0米，井深18m，局部孔深21米，成井后进行洗井和试抽水。用φ219无缝钢管成井，钢管上开孔φ16@30×30呈梅花型布置，管外包40目尼龙滤网1层，外侧填3～5mm砾石或碎石，管底从下往上依次填300mm的碎石料和砂料。抽水设备采用150QJ30-30/4型潜水电泵，泵头在孔内13米处。深井具体做法图

效果检查：小组对降水井试抽水进行抽查：合格率100%。并绘制检查表如下：现场后浇带上降水井抽水深井钢管原材料

实施三、明沟、集水坑施工为截断坑外水进入基坑，方便基坑中部降水井的排水，在深井抽水三天后，就沿建筑物周边设置集水坑和明沟，集水坑和明沟边线距底板边线为1200mm，砂包挡土墙宽1000mm。因场地为回填砂层，建筑物底板外侧边坡拟采用大放坡，坡度为1:1.5。为方便土层滞水流出，防止沙子流失，在砂层表面铺设防沙网。明沟宽500mm，底部防砂网上堆码砂包一层，外侧为1500mm砂包挡土墙，堆砂袋时必须每层反向叠码，并且每四层用φ30竹竿或φ16钢筋打入串好，以增加其整体性，在明沟与后浇带相交处设集水坑，集水坑的边坡做法同明沟。效果检查：通过实施对策，基坑边坡稳定，边坡水平、垂直位移均控制在目标值内，同时也截断基坑外部水渗入基坑，为基坑降水系统形成创造了良好的条件。实施四、盲沟施工横向后浇带下埋PVC管，PVC管从各区纵向中轴线断开，分别坡向基坑周边的明沟，在PVC管与明沟相交处设集水坑，起始管底标高为-8.0米，与集水坑相交处管底标高为-8.5米。管外侧及上部填0.5米厚卵石或碎石，再在上部回填砂后浇带PVC排水管盲沟集水井、盲沟的做法在底板混凝土施工时，通过导管直接把降水井抽出的水导入后浇带的PVC管，通过后浇带下PVC管排到基坑两边明沟与集水坑再排出基坑。这是一个合理优化盲沟的措施，并取得很好效果。如右图所示：后浇带上深井与盲沟联合排水效果检查：通过实施对策，盲沟系统施工在5天内全部完成，整个基坑内排系统形成。为保证盲沟施工的质量，在施工的同时专门安排测量人员对盲沟坡度进行控制，具体记录数据如下：实施五、降水先采取深井进行降水，以便完成强制性排水系统（明沟、盲沟、PVC埋管）的施工。强排系统形成后，基坑周边的明沟可以截断基坑内外水的水平联系，内部的PVC管、盲沟相互连通引流地下水至基坑周边的集水坑，达到降低水位的目的，形成一个以强排降水为主，深井降水辅，两者相互配合共同作用的降排水系统。深井中的水或基坑内集水井中的水抽出后排至基坑周边的明沟或集水坑内，再抽至基坑上部的检查井，经沉淀由排水管统一排至场地南侧河道内、北侧闽江内。效果检查：地下水位低于承台底0.5米，形成一个以强排降水为主，深井降水为辅，两者相互配合共同作用的降排水系统。五、C阶段（Check）5.1、实施效果总检查：1、以下五张照片从系统局部、整体两个方面反映了整个基坑降水后的状况：

2、通过现场设置的观测井的实际观测数据显示：9月23日以后地下水位已经稳定在-9.0m以下。对于我们的目标：15天降水至-9.00m（9月10日到9月25日），最终提前2天完成。以下为观测井实际测量的地下水位的详细数据：5.2、进度效益：通过创新地使用外截内排深井联合降水，有效的解决了高水位吹填砂地质条件下的降排水问题，为后续土方开挖提供了良好的条件。降水工作于2009年9月10日开始，于2009年9月23日成功降水，比原定目标缩短了2天。5.3、经济效益：通过与未进行QC活动进行对比，计算出节约的直接经济效益达759.54万元。通过QC活动，创造了经济效益，也造成了一定得影响力，《东南快报》对海峡国际会展中心项目通过优化降排水方案节约成本作专题报道。经济效益分析表制表人：曹智制表日期：2008年9月25日5.4、社会效益：

通过技术创新，在如此短的工期内非常经济的达到了降排水的要求，提前完成了工期目标，为公司及项目部赢得了良好的声誉，也向外界展示了公司强大