大面积深基坑机械配水力泵送开挖方法

发布单位：中国建筑第八工程局有限公司总承包公司小组名称：杭州奥体中心项目QC小组

发布人：杨鸿玉发布时间：2019年7月超大面积深基坑土方机械配合水力机械开挖方法研究2019QC成果发布汇报内容CONTENTS目录一工程概况二QC小组简介三选题理由四选题理由设定目标五方案比选六制定对策七对策实施八效果检查九选题理由巩固措施十体会与打算工程建成后将成为世界上最大的非线性造型两馆连接体。一、工程概况基础形式：桩笩基础主体结构：框剪结构屋盖：双层网壳结构结构体系总建筑面积：39.69万m2建筑最高点：45m工程规模制图人：张林制图时间：2018年3月3日

基坑开挖面积约15万m2，土方量约200万m3，基坑东西长560m，南北宽320m，开挖深度9～14m。基坑两面环河，围护大部分采用放坡+土钉支护，与其他项目临近处采用SMW工法桩+混凝土角撑。一、工程概况

现场航拍图

基坑周边环境图制图人：杨鸿玉制图时间：2018年3月5日二、小组简介课题名称超大面积深基坑土方机械配合水力机械开挖方法研究单位中国建筑第八工程局有限公司总承包公司小组名称杭州奥体中心项目QC小组课题类型创新型成立时间2018年3月小组成员人数10人活动时间2018.3—2018.10活动频次4次/月QC教育时间人均60小时小组注册号2018XZ-ZCB-021课题注册号2018QC-ZCB-008小组成员序号类别姓名职务职称组内分工1组长柴干飞项目经理高级工程师总体协调、指挥2副组长青长江项目副经理高级工程师全面负责、牵头实施3副组长危鼎项目总工高级工程师技术负责、牵头实施4副组长王国君地块经理高级工程师现场负责、牵头实施5组员闫涛地块经理中级工程师方案编制、现场实施6组员张林技术经理中级工程师方案编制、现场实施7组员王崴技术经理中级工程师方案编制、现场实施8组员顾卫设计经理高级工程师设计指导9组员杨鸿玉技术员助理工程师活动实施10组员王庚庚技术员助理工程师活动实施制表人：张林制表时间：2018年3月10日二、小组简介制图人：杨鸿玉制图时间：2019年5月5日本小组有一定的QC活动经验、质量管理和创新能力，曾荣获“2019年上海市工程建设优秀QC成果一等奖”称号。二、小组简介制表人：王崴制表时间：2018年3月10日通过QC活动前期策划，确定活动进度计划。绿色施工要求工程为亚运项目，对场地扬尘、周边道路保洁要求高，传统土方开挖方法难以满足绿色施工要求。工期要求（1）工期紧，日出土量需≥1万m3

；（2）车辆运载量、出行道路及时间受限，出土速度慢；

（3）现场只有一个出土口，出土组织难度大。0102成本要求土方为亏损项，且为总价包干。03三、选题理由因此采用传统方法无法满足绿色施工、工期、成本要求，必需采用新的出土工艺。制图人：杨鸿玉制图时间：2018年3月15日基坑开挖深度范围内均为粉土或砂质粉土，易于冲成泥浆。ABCD可行性分析三、选题理由周边河道密集具备铺设输运管道、进行远程泵送运输的条件。与政府各部门沟通良好，各项手续办理畅通。QC小组成员具有类似工程经验。因此项目决定对“超大面积深基坑土方机械配合水力机械开挖方法”进行研究。制图人：杨鸿玉制图时间：2018年3月15日四、设定目标节约成本15%节约工期15%本次活动的目标设定为：研制“超大面积深基坑土方机械配合水力机械开挖方法”，比传统方法节约成本15%，节约工期约15%，降低场地与道路扬尘，有效提高绿色施工水平，实现更大的社会效益。制表人：王庚庚制表时间：2018年3月18日五、提出方案确定最佳方案5.1提出预选方案方案一：传统土方机械开挖方法采用“环岛式”开挖，配备20台挖机，161辆土方车，总工期11个月。制图人：顾卫制图时间：2018年3月25日土方开挖施工部署传统土方机械开挖方法示意图五、提出方案确定最佳方案5.1提出预选方案方案二：单一水力机械开挖方法使用清水泵、高压水枪将土体冲成泥浆，再用泥浆泵泵送至场外。单一水力机械开挖方法示意图制图人：杨鸿玉制图时间：2018年3月25日五、提出方案确定最佳方案5.1提出预选方案方案三：土方机械配合水力机械开挖方法使用土方机械配合水力机械进行基坑开挖。土方机械配合水力机械开挖方法示意图制图人：杨鸿玉制图时间：2018年3月25日五、提出方案确定最佳方案5.2选定最优方案

QC小组成员从多角度、多方位考虑，对以上3种方案进行对比分析，具体见下表：项目技术特点与工程适应性优点缺点方案一传统土方机械开挖方法工艺成熟，简单；1.运输距离远，需要大量的运输车辆；2.扬尘不受控制，不绿色、污染环境；3.受天气、周边交通影响大，雨季、早晚交通高峰及管制时间无法运输。不符合项目工期、成本、绿色施工要求方案二单一水力机械开挖方法1.不受天气、周边交通运输影响，可24小时连续施工；2.绿色环保、节能；1.泥浆比重小，出土效率低；2.无法保证基坑周边土开挖安全及基底土开挖质量。不符合项目工期要求，局部冲土有安全及质量隐患。方案三土方机械配合水力机械开挖方法1.具有方案二的优点；2.大幅提高泥浆比重，保证出土效率；3.施工组织灵活，可保证整个基坑开挖的质量与安全；4.适用于超大面积深基坑工程；需加强现场组织管理力度。符合工期、成本、绿色施工要求，可实现超大面积深基坑开挖目标。制表人：杨鸿玉制表时间：2018年4月8日最优方案方案三在技术可行性、操作难易程度、经济合理性等方面具有优势，可以充分实现既定目标。五、提出方案确定最佳方案

5.3方案实施的关键问题编辑标题编辑标题编辑标题编辑标题编辑标题texttexttext2开挖方式研究场地外水力机械配置研究其它工序流水施工4点击文本框即可进行编辑输入相关内容点击文本框即可进行编辑输入相关内容场地内水力机械配置研究开挖方法研究135制图人：杨鸿玉制图时间：2018年4月15日六、制定对策序号关键问题采取措施负责人完成地点完成时间1开挖方法研究根据土方机械与水力机械的特点，研究基坑各区域土体的开挖方法、开挖次序。杨鸿玉施工现场2018年4月2开挖方式研究研究土方机械与水力机械的配合方式，实现最大出土效率。张林王崴施工现场2018年4月3场地内水力机械配置研究根据工期与设备功效，确定场地内水力机械的最优配置。王庚庚施工现场2018年5月4场地外水力机械配置研究根据运输量与运输距离，确定场地外水力机械的最优配置。顾卫施工现场2018年5月5其他工序流水施工根据水力机械出土特点，研究各道工序的施工组织方法。杨鸿玉施工现场2018年5月制表人：杨鸿玉制表时间：2018年4月18日7.1开挖方法研究七、对策实施创新性的提出了“一点到底，一线到端，以线带面”的土方机械配合水力机械“汇流式”开挖施工方法。1、“一点到底”是指基坑开挖时在开挖起始点就直接挖到基坑底标高，而不是传统的分层开挖；2、“一线到端”是指在基坑开挖过程中以最大开挖深度，沿着一条直线开挖槽，从基坑的一端直接开挖到另一端，而不是传统的分块开挖；3、“汇流式”开挖是指在基坑开挖的过程中，以若干条直线开挖槽为主干，直线开挖槽周边土，以土方车短驳的形式汇入直线主干槽中，形成“以线带面”的总体开挖布局。“一点到底，一线到端，以线带面”现场照片制图人：王崴制图时间：2018年4月22日

7.2开挖方式研究深基坑土体一般为没有挠动过的固结土，若只单纯使用高压水枪冲土则效果差，往往一冲一个孔，泥浆很稀，出土效率低。制图人：张林制图时间：2018年4月24日水力机械冲土方式提出了在场地不同位置、开挖深度上布置推土机、挖机与水力机械，在整个现场形成土方短驳、待冲土区翻土、冲土区冲土等工序立体组合工作面，加快整个现场出土效率。制图人：张林制图时间：2018年4月24日土方机械配合水力机械冲土方式

7.2开挖方式研究预留土体规定：1）距离边坡20m的范围及槽底标高以上0.5m的土为预留土；2）预留土采用常规挖机配合土方车短驳形式开挖，短驳至冲土主干槽内，边出土边修理成为设计的边坡。基坑边预留土体现场照片制图人：王崴制图时间：2018年4月24日

7.2开挖方式研究土方短驳现场照片冲土三标高三控制三：1）在三桩身用三红油三漆涂三刷控三制线；2）涂三刷完三油漆三后，用反光三带缠三绕并三固定；3）每三间隔20三m，设三置标识三牌，三注明三区域三位置三、轴三线、三标高。冲土三标高三控制三现场三照片制图人：王三崴三制图三时间：20三18年4月24日7.三2开挖三方式研究测定三在本三工程三地质三条件三及开三挖工三况下三的泥三浆比三重为1.三25～1.三35，即三每立三方米三泥浆三中含三有0.三3～0.三45三m3的土三。根据三日出三土1万m3的要三求，三选择三流量三为48三6m3/h的泥三浆大三泵3台，三理论三出土三量为10三49三7m3/d；根三据水三与土三的比三例选三择清三水泵三流量三。泥浆三的比三重确三定泥浆三泵泵三房现场三泥浆三泵管三道制图三人：杨鸿三玉三制三图时间三：20三18年5月5日7.三3场地三内水三力机械三配置三研究1）泥三浆比重三测定三及泥三浆泵三功率三选择1台清三水泵三可接6～9个水三枪，3个水三枪为三一组三在一三个冲三土地三点进三行冲三土施三工；三每个三冲土三点配1台泥三浆小三泵，三再抽三至与三泥浆三大泵三相连三的泵三管中三，1台泥三浆大三泵配3台泥三浆小三泵。清水三泵管三上接出高三压水枪三（带三阀门三）泥浆三小泵三接入三泥浆三大泵三泵管三接头三（不三带阀三门）三个三水枪三现场三冲土制图三人：杨鸿三玉三制三图时间三：20三18年5月5日7.三3场地三内水三力机械三配置三研究2）水三枪与三水泵三配置泵管三采用三聚乙三烯压三力管三，经三检测三在20℃时14三Mp三a静液三压强三作用10三0h可不三裂不三渗；法兰三采用10个φ1三6m三m高强三螺丝三相连三，可三保证三接头三不漏三不渗三。泵管三材料三与接三头泵管三材料三检测制图三人：顾卫三制三图时间三：20三18年5月12日7.三4场地三外水三力机械三配置三研究1）泵三管防三渗防三爆根据现场三周边三河道三密集三的特三点，三把运三输管三道全三部布三置在三河道中，选定56三m扬程三的增三压泵，10三Km的运三输管道三需要三设两次三增加三泵。河道三中的三运输三管沿途三增加三泵制图三人：顾卫三制三图时间三：20三18年5月18日7.三4场地三外水三力机械三配置三研究2）泵三管线三路布三置泥浆运到三指定地点三围堰三进行三处理，让三泥浆三沉淀三，沉三淀后三的粉砂三与清三水做其它三相关用途三。河道三中的三运输三管泥浆三运至三围堰制图三人：顾卫三制三图时间三：20三18年5月18日7.三4场地三外水三力机械三配置三研究3）围三堰布三置冲土三范围三向前三推进三约40三m后即三可进三行降三水施三工，三随后三进行三桩头三破除三施工三，一三般5天左三右即三可进三行承三台基三底清三理施三工，三其他三工序三亦可依次三推进三，形三成流三水施工三。各工三序流三水施三工制图三人：杨鸿三玉三制三图时间三：20三18年5月20日7.三5其它工序三流水三施工八、三效果三检查8.三1目标三完成三情况1）QC小组三严格三执行三对策三措施三表中三的各三项措三施，实三现了“超三大面三积深三基坑三土方三机械三配合三水力三机械三开挖三方法三”研究三，达到三了小三组活三动目三标。2）受理发明三专利2项，三实用三新型三专利1项，三录用论文1篇。3）研三究意三义巨三大，三提高三了绿三色施三工水三平，三节约三工期三，节三约成三本，三受到三业主三的一三致好三评。8.三2技术三质量三效益成功研制“超大面三积深三基坑三土方三机械三配合水力机械三开挖方法”，比传统三方法节约三成本三约35三.7三%，节约三工期三约20三%，取得三经济三效益27三12万元。降低场地三与道三路扬三尘，有效三提高三基坑三施工三的文三明安三全性。技术三成果三表项目（状态）名称申请号发明专利（受理）土方机械与水力机械全断面立体组合开挖施工方法及系统2018115417171发明专利（受理）超大面积深基坑开挖施工方法2018115417186实用新型专利（受理）土方机械与水力机械全断面立体组合开挖系统2018221148996制表人：杨鸿三玉三制三表时三间：20三19年1月15日八、三效果三检查8.三3社会三效益国家住建部、浙江省建设厅领导携韩国建筑业考察团莅临参观亚奥理事会主席艾哈迈德亲王一行莅临参观项目执行经理柴干飞接受电视台采访中央电视台采访制图三人：三杨鸿三玉时间20三18年9月2日制图三人：三杨鸿三玉时间20三18年8月30日制图三人：三杨鸿三玉时间20三18年11月22日制图三人：三王庚三庚时间20三18年11月16日九、三巩固三措施01今后三的施三工中三将进三一步三加强三人员三质量三意识三教育三，确三保全三员参三与，三强化三过程三控制理论。本工三程QC小组通过三对“超大三面积三深基坑三土方三机械三配合水力机械三开挖方法”三进行三研究三，节三约工三期、三成本三，提三高了三绿色三施工三水平。0203进行技术三总结三，使三本项三目QC小组三取得三的成三果更三加完三善，为公司三今后三类似三工程三的施三工，三积累三了施三工管三理和三技术三经验三。十、三体会三与打三算总结本次QC活动三中，三充分三发挥三了小三组成三员的三主观三能动三性，三在大三家的三共同三努力三下，三小组