深基坑桩锚支护体系钢绞线弯曲与锚头位移质量控制QC(20

1、1深基坑桩锚支护体系深基坑桩锚支护体系钢绞线弯曲与锚头位移质量控制钢绞线弯曲与锚头位移质量控制发布人：揭卫锋发布人：揭卫锋中国华西中国华西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QCQC小组小组2中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC一、基坑工程概况一、基坑工程概况 希顿国际广场（成都新中心地标性建筑）基坑周长约基坑周长约476.3m476.3m、开挖深度塔楼区、开挖深度塔楼区23.95m23.95m、裙楼区、裙楼区22.35m22

2、.35m。场地东侧为天府大道，其余三面为规划道路，场地周边无建筑物，开挖边线距红线很近，不具备放坡条件。天府大道一侧有规划的地铁一号线（二期工程），隧道埋深10m左右、采用明挖方案，该区域不允许设置锚索。3中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC 针对基坑上述因素和场地条件特点结合公司基坑工程经验确定： 基坑支护方案为东侧邻近天府大道及南北侧的东面采用排桩+内支撑；其余区域采用桩锚支护体系；基坑使用年限小于基坑使用年限小于2 2年，年，按临时性锚索考虑按临时性锚索考虑。 详见图一：支护

3、结构平面图支护结构平面图4中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC图一：支护结构平面图北东南西5中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC二、小组简介二、小组简介表1、小组简介表：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攻关型小组名称质量控制质量控制QCQC小组小组小组成立时间20112011年年4 4月月

4、1 1日日本课题活动时间20112011年年4 4月月- -年年7 7月月本课题注册编号HX-201103HX-201103指导老师刘新玉刘新玉名誉顾问张锐张锐小组人数1010人均TQC教育时间4848小时小时小组活动次数1717平均出勤率98%98%6中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC二、小组简介二、小组简介表2、小组成员一览表：姓名姓名年龄年龄性别性别组内职务组内职务文化程度文化程度技术职称技术职称组内分工组内分工TQCTQC培训培训任鹏程任鹏程3737男男组长组长大学大学工

5、程师工程师方案策划方案策划合格合格曾宪忠48男副组长中专助理工程师全面协调合格龙绍章龙绍章3232男男副组长副组长本科本科工程师工程师技术指导技术指导合格合格陈天尧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唐作凤3333女女组员组员本科本科工程师工程师协助实施协助实施合格合格揭卫锋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7中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limi

6、ted希顿国际广场深基坑桩锚支护QC二、小组简介二、小组简介表3、小组活动进度计划对比表：8中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC三、选题理由与课题确定三、选题理由与课题确定 3.1 3.1 选题理由：选题理由： 1、基坑支护质量直接影响到工程安全质量，对整个工程有着 决定性的影响； 2、为争优质、创鲁班等项目目标打下良好基础； 3、地下施工技术是现在最活跃，发展最迅速，影响最广泛，渗透力最强的工程技术领域之一，是衡量一个工程单位技术实力的标志之一； 4、采用打分表法对本工程须攻克重

7、、难点进行分析对比，确定本时间段急需攻关课题。打分情况如下表（注：小组成员共10名，每人每格最高分为5分）：9中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC表4、2011年4月份项目重、难点综合评估表：表4、2011年4月份项目重、难点综合评估表：攻关课题打分项目希顿国际广场希顿国际广场20112011年年4 4月项目重、难点打分表月项目重、难点打分表3.2 3.2 课题确定：课题确定： 通过上述分析确定本阶段课题：“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

8、与锚头位移质量控制”10中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC四、现状调查四、现状调查 QC小组成员于2011年4月3日至6日依据土层锚杆设计与施工规范CECS 22:89以及设计文件对基坑2-32-3月份已完成的预应力锚索抽取了抽取了557557根根进行自检验收，发现其中一次性通过验收合格合格468468根，一次性合格率平均值为一次性合格率平均值为84%84%，通过对首次自检不合格锚索进行处理后最终合格率100%。首次不合格锚索存在质量缺陷情况如下图表： 调查方式：现场观察、预应力

9、监测、预应力检测、 历史记录等 调查结果分析：见表5调查一：对已完成锚索进行自检验收调查一：对已完成锚索进行自检验收11中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC表5、存在质量缺陷锚索情况调查统计表：序号缺陷因素频数累计频数频率%累计频率%1 1钢绞线弯曲过大钢绞线弯曲过大3838383842.7%42.7%42.7%42.7%2 2锚头位移偏大锚头位移偏大3333717137.1%37.1%79.8%79.8%3腰梁变形偏大8798.98%88.78%4土体外钢绞线机械损伤5845.6

10、1%94.39%5其他5895.61%100%总计89100% 根据表根据表5 5：存在质量缺陷锚索情况调查统计表数据绘制锚索质量缺陷直观排列图，：存在质量缺陷锚索情况调查统计表数据绘制锚索质量缺陷直观排列图， 如下图如下图2 2：12中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC图2、锚索质量缺陷排列图图2、锚索质量缺陷排列图13中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC 小组成员通

11、过排列图分析后得出：钢绞线弯曲过大、锚头位移偏大占缺陷锚索比重的钢绞线弯曲过大、锚头位移偏大占缺陷锚索比重的79.8%79.8%，因此确定二者是影响锚索质量的关键因素，腰梁变形偏大、土体外钢绞线机械损，因此确定二者是影响锚索质量的关键因素，腰梁变形偏大、土体外钢绞线机械损伤等则是次要因素。伤等则是次要因素。 为进一步了解2011年2-3月份深基坑预应力锚索施工质量状况及更科学合理的制定QC小组活动目标值，小组成员继续深入调查分析，具体内容如下：调查二：横向对比分析调查二：横向对比分析表6、希顿项目与兄弟项目锚索自检合格率对比表：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

12、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%14中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC调查调查三三：纵纵向对比分析向对比分析表7、历史水平调查统计表：通过表7绘制抽检一次性合格率直观图，如下：通过表7绘制抽检一次性合格率直观图，如下：现状调查结论：现状调查结论：1、桩锚支护体系预应力

13、锚索一次性通过验收合格率偏低；2、钢绞线弯曲与锚头位移偏大占缺陷锚索比重约80%，确定为主要因素。现状调查结论：现状调查结论： 1、桩锚支护体系预应力锚索一次性通过验收合格率偏低； 2、钢绞线弯曲与锚头位移偏大占缺陷锚索比重约80%，确定为主要因素。图3：历史水平统计图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%15中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC五、目标设定和可行性分析五、目标设定和可行性分析5.15.1、

14、目标设定：、目标设定： 根据现状调查结论与预应力锚索施工质量要求，小组成员通过研究讨论确定目标值如下：预应力锚索一次性合格率不小于95%，最终合格率100%。即经过钻孔、杆体的组装与安放、注浆、张拉与锁定后的锚索质量满足规范和设计要求。表8、目标设定表：目标类型目标类型目标标准目标值目标值一次性一次性合格率合格率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CECS 22:89验收标准。95%95%最终合格率最终合格率张拉（包括补偿张拉）后预应力达到设计要求。100%100% 通过表8绘制目标确定直观柱形图确定直观柱形图，

15、如下：16中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC图4：目标确定直观柱形图5.25.2、目标可行性分析：、目标可行性分析：计算目标值计算目标值= =现状值+（100%-现状值）重点改善比例可控度 =84%+（100%-84%）79.8%90% =95.5% 95%（一次性合格率设定目标值）注：注：a.重点改善比例为钢绞线弯曲偏大与锚头移位偏大占缺陷锚 索比重 b.可控度为假设解决问题的百分比结论：目标设定值合理结论：目标设定值合理17中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China

16、Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC六、原因分析六、原因分析1、针对造成锚索质量问题主要原因，小组成员从人、机、料、环、法、测量等方面分析并绘制如右关联图：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18中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC七、要

17、因确认七、要因确认通过质量影响因素关联图，我们共确定了五个末端因素，并制定要因确认计划表如下：表9、要因确认（一）要因确认计划表（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19中国华西企业有限公司 希顿国

18、际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC七、要因确认七、要因确认续表9、要因确认（一）要因确认计划表（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

19、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20中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC 根据要因确认计划表，小组成员对五个末端原因进行具体调查、分析、验证并逐一进行要因确认如下：表10、要因确认（二）要因确认表（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

20、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21中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC续表10、要因确认（二）要因确认表（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

21、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

22、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22中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC23 经过上述逐一的调查、分析和验证，确认造经过上述逐一的调查、分析和验证，确认造成钢绞线弯曲与锚头位移偏大的主要原因如下：成钢绞线弯曲与锚头位移偏大的主要原因如下：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423中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Hua

23、shi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC八、制定对策八、制定对策表11、对策表 针对上述主要原因，小组成员通过讨论并根据5w1H原则制定了如下对策表：序号要因对策目标措施执行人地点完成时间1质量教育质量教育培训不够培训不够提高质量管理意思提高质量管理意思与技术水平与技术水平确保成员综合确保成员综合能力满足工作能力满足工作需要；教育考需要；教育考核达核达8080分以上。分以上。进行再教育培训进行再教育培训唐作风会议室2011年4月22日2现场水量现场水量大，施工大，施工难度高难度高制定临时性降排水制定临时性降排水方案并严格施工方案并严格施工确保

24、现场环境确保现场环境满足正常施工，满足正常施工，水 位 控 制 在水 位 控 制 在10mm10mm以内。以内。增设明沟排水并增设明沟排水并对降排水进行监对降排水进行监控控蒋林峰施工现场 2011年4月22日3局部桩位局部桩位移偏差大移偏差大结合桩位偏差情况结合桩位偏差情况选择找平、补救措选择找平、补救措施施确保腰梁与桩确保腰梁与桩或坡面贴实，或坡面贴实，确保腰梁平整确保腰梁平整度偏差度偏差5mm5mm1.1.增设横向钢筋增设横向钢筋定位；定位；2.2.增加钢垫块找增加钢垫块找平平赵翔施工现场 2011年4月22日4锁定瞬间锁定瞬间钢绞线弹钢绞线弹性位移回性位移回缩量偏大缩量偏大降低预应力损失

25、值降低预应力损失值确保预应力损确保预应力损失值失值4848小时内小时内不超过不超过5%5%1.1.采用补偿张拉采用补偿张拉法；法；2.2.采用压力灌浆采用压力灌浆后进行超张拉方后进行超张拉方法法陈天尧施工现场 2011年4月22日24中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC实施一：解决质量教育培训不够因素实施一：解决质量教育培训不够因素1、由项目经理和技术负责人对部分小组成员进行质量管理培训；2、邀请专家针对预应力锚索施工技术教育培训，并组织考核。九、对策实施九、对策实施图6、培训教育

26、图实施小结一：实施小结一： 小组成员综合考核水平均达80分以上，质量管理意识与专业技术水平均得到很大提高，满足现场工作需要。25中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC实施二：解决现场水量大，施工难度高问题实施二：解决现场水量大，施工难度高问题 根据现场基坑施工实际情况，增设明沟排水并派专人对现场降排水情况做好记录增设明沟排水并派专人对现场降排水情况做好记录。实施小结二：实施小结二： 增设明沟排水使现场施工环境得到很大改善，满足正常施工；专人对现场降排水情况的跟踪监控，确保了现场良好施

27、工环境的可持续发展。图7：活动前后现场施工环境及明沟排水图26中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC实施三：解决局部桩位及坡面平整度偏大问题A A、利用横向钢筋定位加强对网喷面平整度的控制；、利用横向钢筋定位加强对网喷面平整度的控制；B B、由于桩位偏差过大导致网喷难找平的问题，、由于桩位偏差过大导致网喷难找平的问题， 在桩与腰梁间用钢垫块垫实。示意图见下图：在桩与腰梁间用钢垫块垫实。示意图见下图： 图8、横向钢筋布置图9、钢垫块找平实施小结三：实施小结三： 横向钢筋的定位与钢垫块的

28、增设初步解决了因局部桩位移偏差大而导致预应力损失严重的问题。27中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC 实施四：解决张拉锁定瞬间钢绞线弹性位移回缩量偏大造成预应力损失问题。实施四：解决张拉锁定瞬间钢绞线弹性位移回缩量偏大造成预应力损失问题。 方案1、对预应力锚索进行补偿张拉对预应力锚索进行补偿张拉，下面取部分锚索补偿张拉前后情况进行对比：表12、锚索补偿张拉前后对比表：锚索编号锚索编号锁定值（锁定值（KNKN）补偿张拉前补偿张拉前损失值（损失值（KNKN）补偿张拉前补偿张拉前损失率（

29、损失率（% %）补偿张拉后补偿张拉后损失值（损失值（KNKN）补偿张拉后补偿张拉后损失率（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% 从上表可以看出，预应力锚索进行补偿张拉后，锚索预应力损失大大减小，达到设计达到设计要求要求4848小时内预应力损失不超过小时内预应力损失不超过5%5%。另外，小组成员还对具有代表性的锚索预应力进行跟踪监控，得出预应力初期变化的时间关系曲线如下

30、：28中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC从上图看出，锚索锁定在1515天左右预应力呈下降状态天左右预应力呈下降状态，之后趋于稳定，所以对预应力损失较大的锚索进行补偿张拉，最好的时间为锁定后15天左右。图10：预应力初期变化应力值与时间关系图29中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC 方案2、通过压力灌浆扩孔提高锚索的锚固力压力灌浆扩孔提高锚索的锚固力，对锚索采用超张拉方

31、法使锚索锚固力 满足设计要求。现场对压力灌浆扩孔提高极限抗拔强度进行试验，数据如下表：表13、试验数据分析表：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#-249966330中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC图11、压浆扩孔后极限抗拔强度与设计值比较图 通过对上表数据分析得出：压力灌浆扩孔后，锚索极限抗拔力比设计应力值提高33%33%左右，因此，锚索锁定值提高10%10%时，锚索安全系数仍然能够保证

32、1.81.8。施工图见下图：小组成员通过极限抗拔强度试验数据绘制直观柱形图如下：31中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC实施小结四：实施小结四： 上述方案的实施均能解决张拉锁定瞬间钢绞线弹性位移回缩量偏大造成预应力损失问题，但从施工进度方面考虑，压浆扩孔更高效，因此在此后锚索施工阶段，我们都采用此方法；此外为减小顺序张拉预应力锚索产生群锚效应特增加一套张拉系统，两套张拉系统同时张拉，张拉效率是以前的两倍以上，这样既保证了锚索质量，也提高工作效率。图12、超张拉施工图图13、压浆扩孔施工图32中国华西企业有限公司 希顿国际广场项目部China Huashi Enterprises Company Limited希顿国际广场深基坑桩锚支护QC十、效果检查十、效果检查1 1、目标检查、目标检查 QC小组在活动过程中实行“全程动态追踪法”控制质量，2011年7月2日至2011年7月6日对对策实施期间（即消除锚头位移偏大、钢绞线弯曲2大质量缺陷因素）576根锚索中抽取了460根进行了自检调查，验收标准为满足设计要求和验收