某工程复杂地质条件下大面积基坑支护方案QC

创新永南佳园复杂地质条件下大面积基坑支护方案闽清一建永南佳园项目部QC小组

二0一0年三月目录一、工程概况 二、QC小组简介 三、PDCA循环 P阶段（Plan）1、课题选择 2、课题确定 3、确定目标 4、可行性论证 5、提出方案，确定方案

6、制定对策

D阶段（DO）对策实施 C阶段(Check)检查效果 A阶段（Action）巩固措施 四、合理化建议

一、工程概况（ProjectOverview）

永南佳园工程位于福州市仓山区福峡路东侧、胪雷路北侧，由16幢高层拆迁安置房与1幢3层幼儿园组成，局部设一层地下室。工程造价2.545亿元，总建筑面积为18.29万平方米，其中地下室建筑面积为2.37万平方米。基坑开挖深度为3.7m、4.2m、5.2m。开挖土方量共约13万立方米。基础底板均落在淤泥层中。本基坑属于复杂地质条件下大面积地下室基坑工程。二、小组概况（GroupOverview）

小组名称福建省闽清第一建筑工程公司永南佳园项目部QC小组课题名称创新永南佳园复杂地质条件下大面积基坑支护方案成立时间2009年5月25日小组成员8人注册登记号MQYJ-2009-002-001活动时间2009.05.25~2009.11.出勤率97%小组类型创新型QC教育情况平均32小时以上

制表人：陈可漳制表日期：2009年5月25日

QC小组简介

表1QC小组成员简介

表2序号姓名性别年龄职称组内职务1男42高级工程师组长2男50工程师组员3男24助理工程师组员4男41助理工程师组员5男33助理工程师组员6男45助理工程师组员7男50助理工程师组员8男34助理工程师组员

制表人：陈可漳制表日期：2009年5月25日三、PDCA循环

1、课题选择问题提出

1、支护工程施工需要45天工期，无法满足基础总工期要求。

2、土方开挖将严重影响周围建筑物桩基工程的质量，严格控制基坑变形限，该方案预计基坑变形偏大。3、地下室开挖范围内土体的为粉质粘土和杂填土，有可能出现坍塌现象，坑底淤泥会产生流沙、流泥现象。该高大深基坑属重大危险源。P阶段（Plan）由于地下室周边1#、2#、3#、7#、8#、12#、13#各栋号工程的建筑边线与地下室基坑边线距离仅在500mm～4500mm之间，在深厚淤泥层长时间进行地下室结构的施工，由于地表水和雨水的作用必将使基坑内淤泥土层发生一定的变形，如果基坑变形超过周边各栋号工程预应力管桩所承受的水平剪应力必将使周边各栋号工程桩基的质量受到影响。所以为了确保工程质量安全，务必严格限制基坑变形限值，即支护结构水平、垂直位移报警值控制在40mm；同时支护结构出现裂缝或钢筋应力超过钢材设计强度的70%均设为警界值。

基坑影响范围内主要土层及参数取值为：调查分析土层平均厚度（m）重度（KN/m3）C（Kpa）φ（º）杂填土1.3518.05.010粉质粘土1.5617.815.396.26淤泥13.7115.28.06粉质粘土9.2218.015.012制表人：陈可漳日期：2009年5月28日2、课题确定如果没有有效处理好基坑支护问题，因土方工程量大支护使用时间长坑内於泥遇水软化，基坑周围变形大，基坑开挖将严重影响周围建筑物桩基工程的质量及支护结构安全，必将影响工程进度。最终确定本次QC活动课题为:“复杂地质条件下大面积基坑支护方案”。3、确定目标

目标

1.缩短工期30日历天

2.支护安全

3.基坑变形控制在限值内4、可行性论证业主的大力支持及公司的重视，在人员、资金、材料物资等方面给予很大的协助。原设计方案没有考虑工期短等因素，拟选择合理方案，降低工程成本投入，可缩短工期，提高安全性能。对于边坡不稳定，专项讨论研究，并制定相关方案，可实现目标。可行

5、提出方案，确定最佳方案

原设计方案：悬臂式H型钢+桩顶护坡支护结构体系，局部挖深较大部位采用H型钢地锚支护不利因素：

①.泥土搅拌桩工作量大施工产生泥浆废液和拌水泥浆污染环境；②.H型钢市场供应紧张，拨出H型钢对室外地面破坏大；

③.施工工期长，基坑变形大；④.止水帷幕没作用，设计三排泥土搅拌桩不经济；⑤.造价较高。有利因素：

①.PHC管桩施工工艺简单，质量易控制。②.依靠φ（48mm）钢管锚固段与土体的摩阻力，来加固现场土体或限制PHC管桩顶部变形，减小基坑外地面沉降变形。③.施工速度快，工期短。④.PHC管桩+桩顶拉锚支护结构体系应用在复杂地质条件下大面积基坑支护实施具有在施工工期较长时，基坑变形相对较小。①.定点、测量放线②.PHC管桩施工③.开槽、清理表层障碍物至冠梁顶面标高④.锚管施工优化后方案：PHC管桩+桩顶拉锚支护结构体系，角部采用PHC管桩+钢筋混凝土内撑支护⑧.承台及地下室底板施工⑦.基坑封底、填槽垫层施工⑨.基坑回填⑥.土方开挖至坑底⑤.冠梁及支撑施工、养护施工程序：

优化后方案设计简图如下：综合评价结论序号方案经济投入工期环境实施难度原设计方案悬臂式H型钢+桩顶护坡支护结构体系6579不选优化后方案PHC管桩+桩顶拉锚支护结构体系78810选择说明：各项满分10分，最低分3分进行打分，3~4分为差，5~6分为合格，7~8为良好，9~10为优秀制表人：陈可漳日期：2009年6月1日

方案评估表

表4

工期安全施工难度经济最终方案PHC管桩+桩顶拉锚支护结构体系

6、制定对策6月1日，小组在项目部会议室召开会议，针对选定初步设计图及主要节点草图经过业主同意报请设计院设计出施工图。确定了整个工艺流程并制定对策表。

对策表

表5序号实施步骤对策（what）目标(why)措施(how)地点(where)完成时间(when)负责人(who)1方案优化设计根据力学原理及设计规范质量、安全经过业主同意报请设计院设计出图项目会议室6月1日张延斌郑振新2PHC管桩施工由专业打桩队伍负责施工保证桩的完整性及桩位偏差≤50mm静压法施工工艺专人负责施工施工现场6月18日刘宜友张是凤许文泉3锚管施工应随打随注抗拔力≥60KN锚管采用直接击入法并随打随注，采用2次注浆工艺施工现场7月1日张延斌陈梅秋许文泉制表：陈可漳日期：2009年9月2日4冠梁角撑施工技术指标应符合《混凝土结构设计规范》沉降与水平位移在允许范围内且无结构裂缝严禁超挖，机械不得在冠梁后方及支撑结构上施工施工现场7月1日张是凤许文泉5土方开挖与基坑回填分层分段开挖，随挖随砌。无工程桩推移或出现坑内滑坡。施工员现场测量开挖深度及回填高度。施工现场7月28日吴崇永张是凤陈可漳6排水施工现场实施防止地表水流入或渗入基坑、及时排水便于施工。采用三道明沟浅井集水法进行抽排。施工现场7月8日刘宜友陈梅秋7监测对水平、垂直位移监测关键部位基坑边坡稳定，水平、垂直位移<40mm。基坑坡顶沉降监测、深层土体位移监测、冠梁水平位移监测。施工现场7月8日郑振新吴崇永陈可漳D阶段（DO）实施一、方案优化设计：PHC管桩+桩顶拉锚支护结构体系，角部采用PHC管桩+钢筋混凝土内撑支护实施二、PHC管桩：1.材料：采用PHC500-125-AB型管桩，管桩砼强度为C80。2.放样：先放出建筑物地下室结构外轮廓线，然后进行桩位放样。3.PHC管桩采用静压法施工工艺。桩间距为1.2M，桩长15M。终止压桩标准均以设计桩长和桩顶标高控制，支护桩施工严格按照工艺标准，减少沉桩的挤土效应。桩顶标高误差±15mm以内，桩位偏差≤50mm,经检查全部合格。4.管桩采用低应变动测法检测桩身质量，检测数量为122根，Ⅰ、Ⅱ类桩为100%。实施三、锚管施工：1.材料选用Q235,壁厚t=2.5mm,48mm钢管;锚管注浆采用32.5复合水泥,浆体为水泥浆，水灰比0.45，水泥浆体28d无侧限抗压强度20Mpa。2.锚管采用直接击入法施工，间距为1.2M，总长为15M锚管。锚管连接采用对接焊接，并在接头处拼焊不少于3根直径14mm的加强筋，锚管前端管靴直径不小于100mm锚管管靴、倒刺均经过验收后隐蔽，锚管注浆随打随注，采用二次注浆工艺，二次注浆间隔时间不超过12h。第一次注浆压力取1.0~1.5Mpa，第二次注浆压力取1.5~2.0Mpa，孔口设置浆塞。锚管二次注浆施工实施仁四合、冠识梁、厉角撑眉施工翻：1.洽冠梁搞、角牲撑砼剧标号臣C3镰0，舌钢筋躲保护底层厚煌度为瞎25敢mm歼。冠梁列支撑异系统利放样花及尺太寸偏窗差要涨求同缸永久康性结勉构构毯件。2.厚护坡徒段及捆竖向胆段喷捷射5捎0M卡M、孙60酷MM盲混凝跳土，烂随挖传随喷尾。并在咸竖向叙段绑高扎双防向Ф岭6@拖25与0钢穷筋网刊。基坑樱支护冬喷射有混凝兄土面梨板施甘工实施漏五惯、土警方开顺挖与设基坑弹回填：地下按室大础面积窜开挖倚：土环方开消挖采旨用分叉层分丸段跳垄跃式邪开挖根且分施层分纷段跳您跃开托挖间夺距约妹10成米。烤平整男场地老（-俱1.纷9四m标帖高）食→第铸一层酿土方岔开挖诱深度腊2米己(开荷挖至纸-3堵.9侵m标懒高)皆→第替二层宵土方奏开挖灵至-委5.象4米驾（地犬下室沫底板洁垫层乓）→浓第三董层人瓦工开港挖承制台、幸地梁薪、电浇梯基浇坑、槽基槽吊→人垂工开务挖和兽修整景→土青方验捎收。应用家支护哪和支霞撑加乡丰锚杆耻等措慈施，逝对边买坡薄于落环语节进觉行重腾点加背固处忠理；狐即7件#、鼠12授#楼的塔吊叠基础竹顶面帅标高束降低介1.椅2米右，并刮在塔顷吊基鸡础外司侧基诸坑边只增打饰10斗根长扒6米洪双排态φ4胸8m圾m钢祖管锚刘杆，看并加贵压力衔注浆轨。土方挥开挖毯过程叶中存饥在电粗梯井怎深基度坑处激前方商预留见后挖彩反压塔土带六，带宇宽1址0米动左右跪，待撒周边若基底室封底锋后集挨中力怖量快概速施骡工，筒减小辜基坑术变形己值。局部名电梯顿井按卖分层妹面放器坡开冰挖，烛即时污挖土驱及时日采用凶加厚阴48句0m肆m砌马砖地职模施诵工，辆内部适加钢灾管水垮平支仗撑。分层况开挖实施膏六、促排围水施贼工：1、花地表矛排水蔑：在蛇基坑系外侧禁地面贷设置想环状久排水渡沟，记排水摧沟截烫面为肤30妇0×返40蚂0，戴并在深坑外钟设置恢若干给个集剂水井朴，防悄止地药表水帐流入觉坑内铸。2、唱坑内预排水傅：坑歉内采框用明例沟浅拜井集施水法铲进行跑抽排蔬。基生坑底柄四周小设置育明沟婚排水描，明而沟采串用人户工挖锈土沟停，沟仍宽为窄30恨0m属m，暂沟深烤30亿0~塔50司0m杀m，泼流水晨方向族每隔冰15篇m设忙置集旁水坑熔，坑遮尺寸兄为6怨00概~1超00虚0顿mm筛，深扰度1阵m，欣，每庭个集牙水坑损备一著台潜繁水泵桨（或伟污水净泵）鹿，坑晋内集寒水抽饶水之撒用。3、荐防渗怕措施逃：为统了稳定定，肢在放风坡的坡面产上喷拼射5超0厚弦C2剩0的死混凝标土，尚并在基坑灶坡面皱设置稳两排盐φ5俯0@尿36育00当、L=竟10肃00哈泄水距管。边坡灿随挖斜随喷实施盛七、陷监肥测：1.跌基坑嗽开挖层采用豆信息吉法施帝工，串对冠薄梁，提支撑率和边做坡在啄土方轻开挖骡全过蚂程进然行严童格的此监测拣。施困工过源程除蓝对支迫护结员构及汁坡顶根进行食变形乘观测章外，爸尚应碰对周愤边的烧建筑乱物桩腊基、掩塔吊单设备垮基础含进行嫩变形衰观测殿。2.廊现场僚备有魔一定剧的的绪砂土腊和土封方机搬械，竹预防广紧急蚊情况要时实奶施反丘压或偷削坡卸卸土谊。沉降呢及偏特移监饲测C阶快段(乱Ch幕ec际k)效果秤检查吨：1、售支护犁安全：实践亦证明上支护隐方案尾安全哀可靠移，现军场土煎方开焰挖施那工正神常顺扁利。2、慰缩短恒工期丢：对于邮我们创的目扫标：牵基坑驳支护笔按流拔水节疮拍组挎织施装工每皱节拍匙缩短螺10治日历纱天，仅支读护工宝程施家工就富缩短负工期药30耀日历炉天，圈实现丢了支匆护工旗期1谊5日晴历天谁的目股标。活动眼前活动庸目标活动它结果45孩天15惕天15彼天1530453、凳经济慕效益哈：通过乳活动屈前后峡进行缎对比极，经嫂统计绍计算早节约扯的直竞接经料济效厘益是祥21朗.7挡6万急元。永南赵佳园耻地下励室基缸坑支畏护工倍程费桃对比烘汇总工表表6序号项目名称原设计方案（元）优化后方案（元）节约成本（元）1分部分项工程量清单计价合计380344435494772539672措施项目清单计价合计124245201863-776183其他项目清单计价合计4规费198349174293240565税金142142124903172396合计42681804050536217644制表疼人：虽陈可章漳泻日期蓝20撒09戏年1掩0月楼18雾日4、悔基坑刷变形聪控制去在限递制范光围内控：根据棉监测康报告荷可知息：塔廉吊基菜础处旷、周弄边建挥筑的惨管桩猴工程藏及危汽险性剖较大床的部易位实居现了纳支护酸结构厉及坡滴顶的烧变形伴限值嘴的规输定，斤同时睛也保搭证了旧周围四建筑纳物桩柱基的秘质量雕。经过跟QC侧小组缘瑞的攻危关，赞以及趋项目递部人密员的替不懈不努力跑，深仔基坑畅的施歪工保前证了她进度否、安客全、宽实现亿了严宝格控我制基秘坑变迎形的构要求材，并丹且创粮造了秧可观另的经收济和宵社会住效益洪，实慢现了汉预设况的目字标。鸦为公晓司及您项目娃部赢蹄的了惨良好肉的声钞誉，渠也向交外界室展示波了公筑司“减团结弟、开响拓、福务实徒、创隆新”壶的精湿神。A阶昆段（衣Ac顶ti巷on霜）1、呀巩固佳措施厘：为了忠巩固瞎已取态得的殖深基菜坑支桨护施伤工经声验，慎项目怠部已牺将在砌本工倡程中杆有效胳的措衡施整抱理上腿报到团公司惨技术默部门闪加以贪系统墓化利样用。本次裕QC路活动篇小组搁成员尝遵循乌QC待小组渗活动皱程序笋，圆划满完帅成了清活动圾目标液，综厕合素鸽质得托到了念提高坟，体挡现了惭良好浇的团逼队协仿作精教神，冬活动戒积极烈性高乖。小易组成遭员熟宗练掌迫握了稳QC帝工具拼的应贵用，狭提高撤了分死析问府题、残解决氧问题狂的能坛力及万创新汽的精先神。自我孟评价悔表表7责任意识QC知识解决问题的能力个人能力团队精神活动后活动前项目自我评价（分）活动前活动后责任