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四、冠梁、角撑施工：

1.冠梁、角撑砼标号C30，钢筋保护层厚度为25mm。冠梁支撑系统放样及尺寸偏差要求同永久性结构构件。2.护坡段及竖向段喷射50MM、60MM混凝土，随挖随喷。并在竖向段绑扎双向Ф6@250钢筋网。

基坑支护喷射混凝土面板施工实施五、土方开挖与基坑回填：地下室大面积开挖：土方开挖采用分层分段跳跃式开挖且分层分段跳跃开挖间距约10米。平整场地（-1.9m标高）→第一层土方开挖深度2米(开挖至-3.9m标高)→第二层土方开挖至-5.4米（地下室底板垫层）→第三层人工开挖承台、地梁、电梯基坑、基槽→人工开挖和修整→土方验收。应用支护和支撑加锚杆等措施，对边坡薄落环节进行重点加固处理；即7#、12#楼塔吊基础顶面标高降低1.2米，并在塔吊基础外侧基坑边增打10根长6米双排φ48mm钢管锚杆，并加压力注浆。

土方开挖过程中存在电梯井深基坑处前方预留后挖反压土带，带宽10米左右，待周边基底封底后集中力量快速施工，减小基坑变形值。局部电梯井按分层面放坡开挖，即时挖土及时采用加厚480mm砌砖地模施工，内部加钢管水平支撑。

分层开挖实施六、排水施工：

1、地表排水：