先锋QC小组-解决深基坑钢支撑轴力报警问题分解

1、解决深基坑钢支撑轴力报警问题组长:编写人:发表人:二o - o年十一月苏州轨道交通2号线先锋qc小组1工程概况 2 qc小组概况3选题理由24现状调查35设定目标55.5目标值确定55.2 li标可行性分析66分析原因67确定主要原因78制定对策89实施对策910检查效果1011巩固措施及标准化1112总结和下一步打算1212 . 1 总结1213 .2下一步打算13苏州轨道交通2号线先锋qc小组解决深基坑钢支撑轴力报警问题1工程概况* 土建工程包括齐门北大街站及阳澄湖中路站至齐门北大街站 区间明挖段。齐门北大街站为明挖地下二层岛式站台车站，总长464.35m； 阳澄湖中路站至齐门北大街站区间

2、明挖段分为暗埋段及敞开段两部分，区 间暗埋段总长749.4m,区间敞开段总长346米。车站标准段外包宽度19.1m,开挖深度约17.4m,西端头井段外包宽度 23m,开挖深度约18.4m。区间明挖段外包宽度10.4m19.lm,基坑开挖深 度016.8m。车站主体围护结构采用800mm厚地下连续墙，标准段竖向采用 四道支撑，西端头井段采用五道支撑，第一道均为碎支撑，其余为6609 钢支撑，钢支撑纵向间距一般为3m。区间暗埋段围护结构按里程范围分别 采用800mm厚地下连续墙及6 1000800、6 800600钻孔咬合桩，明挖敞 开段采用smw工法桩及网喷碎护坡两种围护结构形式。区间支撑系统第

3、一 道均为碎支拽，以下部分根据基坑开挖深度不同分别采用3道、2道6609 钢支撑，钢支撑纵向间距为34m。本标段车站及区间基坑安全等级为二级，地面最大沉降v0.2%h、围 护结构最大水平位移0.3%h （h为基坑开挖深度）。沿基坑线路纵向平均 每25m设有监测点如墙顶水平位移及沉降、墙体变形（土体侧向变形）、 支撑轴力、地面沉降、坑外水位观测等。2 qc小组概况表1 qc小组情况简介小组名称*课题类型攻关型本次课题解决深基坑钢支撑轴力报警问题成立时间2010.1.18本次活动时间2010年7月2010年10月小组成员序号姓名性别学历职称职务组内职务组内分工1*男本科工程师项目经理组长统筹指挥2

4、*男本科助理工程师技术负责人副组长方案审核3*男本科助理匚程师工程部长组员编制方案4*女本科工程师资料员组员收集资料5*男大专助理工程师试验员组员现场检查6*男大专助理工程师质检员组员现场检查7*男大专技术员领工员组员执行措施8*男大专技术员技术员组员执行措施9*男本科技术员技术员组员执行措施小组成员人均年龄为29岁，人均接受tqm教育时间为85h,小组每月活动2次以上，出 勤率为100%,发言率为100%。3选题理由1、创精品工程，树企业形象，提高市场占有率势在必行，立公司品牌。2、遵守合同、履行义务，确保本标段全部工程达到国家现行的工程质 量验收标准及苏州市轨道交通2号线工程设计文件的要求

5、，工程合格率 100%,争创国家市政工程金杯奖。3、木标段深基坑工程安全等级为二级，存有线路长、基坑深等特点， 若钢支撑轴力一旦超过警戒值，则代表深基坑工程存有重大安全隐患，甚 者将会引起围护结构失稳、土方开挖坍塌、钢支撑坠落、周边地下管线及 建筑物发生沉降等安全事故发生，危机施工人员的生命，造成国家财产损 失。根据上述理由，我组选定本次qc课题名称为解决深基坑钢支撑轴力报警问题。4现状调查本标段沿基坑线路纵向平均每25m设有监测点如墙顶水平位移及沉降、墙体变形、支撑轴力、坑外地表沉降、坑外地下水位观测等，其中除支撑轴力监测点外，其它测点均分布在垂直基坑线路方向的两侧，与支撑轴力监测点对应布置

6、。根据该点2墙顶水平位移3mm/日 17 mm外地下水位观测等，其中除支撑轴力监测点外，其它测点均分布在垂直基坑特征，齐门北大街站基坑监测点主要可统计为23组，其报警值详见表 2o表2ii-ts-04标齐门北大街站主要基坑监测点报警值序号监测内容日报警值累计报警值1墙顶沉降3mm/日20mm2墙顶水平位移3mm/日 17 mm3墙体变形3mm/日3%h4支撑轴力/2设计值80%5坑外地下水位观测士 500mmz 日 1000mm6坑外地表沉降3mm/日20mm (2%oh)注：h表示基坑开挖深度。我部自2010年4月22日开始从车站端头井段进行基坑土方开挖，于 2010年6月22日进行了车站第

7、一块底板混凝土的浇筑，土方开挖及主体 结构回筑两个施工项目均在本标段上演大战高潮。2010年7月15日，我组成员对齐门北大街站已经投入使用的20组基 坑监测点反馈的监测报表历史数据进行深入调查、统计，以监测项目累计 报警值的80%作为“预警值”，统计数据见表3。13苏州轨道交通2号线先锋qc小组领 率 注：图中a、b、c、d、e分别表示:a-钢支撩儡力b-坑外地下水位观测c-堵陵水平位移及沉降a坑外地表沉降e-堵体变形图1齐门北大街站监测项目报警情况排列图5设定目标5.1 目标值确定根据以上统计结果可以了解，ii-ts-04标齐门北大街站基坑监测点报 警情况最普遍的是钢支撑轴力报警，第112监

8、测周的钢支撑轴力合格率仅 为93.3% (1-16/ (12*20)。因此通过小组成员商议，决定以“解决深基坑 钢支撑轴力报警问题”为qc课题，小组目标为：减少钢支撑轴力报警次 数，钢支撑轴力合格率(经参考其它兄弟单位相类似工程的统计数据后， 以超过预警值的支撑为不合格项)必须达到98%。利市 fmjft图2 钢支撑轴力目标图5.2 目标可行性分析(1)、项目经理部管理基础较好，小组成员有很强的质量意识，有完善 的质量保证体系，为目标完成提供了组织保证；(2)、工程目标明确，公司领导十分重视本工程进展、质量情况，多次 组织公司各部门及相关人员来现场检查交流指导工作，业主和监理单位高 标准严要求

9、也给我们增加压力；(3)、小组内有部分成员曾参与过*、*等地区的地铁深基坑施工，对 于软土地基的深基坑施工有成功的施工经验和技术保证，通过这次活动更 能进一步解决问题；(4)、项目部所选的监测分包队伍为上海同济大学质量监督检测站，其 对地铁深基坑施工可以给予我们更多的理论知识及施工经验，且能第一时 间提供监测数据给我们以进行信息化施工。6分析原因我们小组针对钢支撑轴力报警问题召开讨论会，会上小组成员采用头 脑风暴法对轴力偏大原因进行分析，具体分析情况见图3。13监测报表数据出错千斤顶出故障钢支撑壁厚不够钢支撑法兰盘不平整,求支撑架设人员施工进度缓慢忍之掘机操作人员基坑安全意识不足钢支撑轴力报警

10、7确定主要原因根据上述因果图,我们小组成员积极寻找产生问题的原因，同时对主要因素进行确认，具体情况见表5。表5主要因素确认表序号末端因素确认内容确认方法负责人完成时间结论1监测报表数 据出错监测仪器均配备出厂证书及 检测报告，监测原始记录经复 核后并未有任何错误调查分析徐光辉 舒永鸣2010.7.22非要因2支撑架设人 员施工进度 缓慢支撑架设人员劳动力不足， 夜间无人员加班，架设支撑 进度缓慢，造成土方开挖后 无支撑暴露时间较长(8h), 以致暴露面上部支撑轴力增大现场验证*2010724要因3挖掘机操作 人员基坑安 全意识不足挖掘机司机未严格按照开挖 方案执行，土方开挖随意性 大，开挖作业

11、面多且开挖宽 度较大造成无支撑 暴露面多，以致暴露面上部 支撑轴力增大现场验证*2010.7.24要因4千斤顶出故 障千斤顶在进场使用前经苏州 市检测中心复检后合格，并出 示了标定报告，在现场施加预 应力时亦并未呈现不良现象调查分析*2010.7.22非要因序号末端因素确认内容确认方法负责人完成时间结论5钢支撑壁厚 不够经检测中心对进场钢管支撑 抽检后显示钢管壁厚合格，误 差 0.5mm现场验证*2010.7.25非要因6钢支撑法兰 盘不平整现场随机对进场钢管支撑进 行抽检，法兰盘平整度较好，误差20kpa)现场验证*2010723要因10施工机械活 载较大为方便挖运土及吊装材料，紧 邻基坑外

12、侧设置施工便道，便 道宽度6m,内设410200 钢筋网片，采用25cm厚c25 磴浇筑而成，机械产生的活载 通过该便道可均匀分散 (20kpa)调查分析*2010.7.24非要因11围护结构渗 漏水根据坑内外水位观测值显示， 围护结构渗漏点较少，渗水量 较小，由此引起围护结构变形 较小(4mm)调查分析*2010.7.24非要因12强降雨天气 致使水位上 涨苏州属江南，虽降雨天气较 多，但本场区基坑外设有完善 的地下水排设系统，根据坑外 水位观测值显示，遇强降雨天 气时坑外水位变化值较小 (500mm),其对围护结构 变形及内支撑轴力影响较小调查分析*2010.7.23非要因从表5中我们得出

13、造成钢支撑轴力报警的主要原因有三点：支撑架设 人员施工进度缓慢、挖掘机操作人员基坑安全意识不足及材料堆放过于靠 近基坑。8制定对策针对上诉三点主要因素，小组成员运用“头脑风暴”法对它们进行分 析并制定了相应对策，详见表6。表6钢支撑轴力报警对策表序 号主要原因对策目标措施负责 人地 点完成时间1支撑架设 人员施工 进度缓慢增加钢支 撑作业人 员满足支撑架设进 度需要经理部严加督促*现场2010.7.282挖掘机操 作人员基 坑安全意 识不足进行技术 再交底及 安全培训加强管理，使每 个作业人员都培 养团队精神，明 确基坑施工隐藏 的安全风险2010年7月28日对挖 掘机操作手、经理部 现场管理

14、人员进行有 针对性的技术再交 底，并进行安全培训项 目 部2010.7.283材料堆放 过于靠近 基坑重新部署 材料堆放 场确保基坑周边（h）无重大堆 我视场地条件，将离基 坑较近的材料堆放场 尽量移至远离基坑的 场地现场2010.8.39实施对策实施一、针对支撑架设人员施工进度缓慢：针对该问题，总工程师徐光辉于2010年7月24日联系钢支撑作业组 负责人，要求其必须于2010年7月29日前另组织一支钢支撑作业班组进 驻我部施工现场，与前期进驻我场的支撑作业班组形成两班倒，以保证本 标段深基坑的支撑架设需要。且考虑到多个土方开挖作业面有可能同时需 要架设钢支撑，徐光辉另要求支撑施工组再安排一台

15、履带式起重机进场， 以保障机械充足。钢支撑施工组顾全大局、遵守承诺，于2010年7月28 日派出10人的作业班组及1台50t履带式起重机进驻我场。实施二、针对挖掘机操作人员基坑安全意识不足：由工程部长*负责于2010年7月28日组织经理部现场管理人员及 支架模板的搭设技术再交底，以作业指导书的形式向被交底人进行深入的 贯彻，确保操作人员作到理解无误、操作无误，并要求被交底人签名，形 成书面记录。会上舒永鸣针对本工程所在地区工程地质软弱土流变特点， 详细介绍了 “时空效应”理论，以严格控制基坑变形、保持稳定为首要目 的，以严格控制土体开挖和支撑安装时间为主要施工参数，明确要求每层 土方开挖底面不

16、能低于相应支撑中心以下500mm,基坑开挖时纵横向的安 全坡度要求不得陡于1： 3,每步开挖所暴露的部分地下墙体宽度宜控制在 3m6m,每层开挖深度不大于3m,严禁在一个工况条件下一次开挖到底。 另外，舒永鸣举例几起国内地铁深基坑因土方开挖违规而造成的安全事故, 以此加强现场操作人员的安全意识。同时，舒永鸣制订了一系列的奖罚条 例，以此严格督促作业人员。实施三、针对材料堆放过于靠近基坑：小组成员对本标段临近基坑的材料堆放场进行重新策划、部署，将以 12#钢支撑为代表的“报警”支撑附近的材料堆放场进行转移至本场区内其 它空地处，远离基坑边尽量保证1倍基坑开挖深度之外，以此减轻由于材 料堆放荷载而

17、造成的基坑内支撑“压力”。该任务由现场领工员*于2010 年8月3日落实完成。10检查效果2010年10月21日，全体小组成员针对本次活动开展以来的第15周 第26周*站深基坑钢支撑轴力监测数据进行了全面检查，该期间内支 撑轴力监测点增加到21组，以（周*组）为统计单项、轴力报警值的80% 为预警值，共检查了 252项，其中报警支撑无，达到预警值的支撑有3根*次，合格率为98.8% (1-3/252),比目标值提高了 0.8%。图4活动开展后钢支撑轴力监测数据效果图*钢支撑工程已经迈出了一个扎实的起点，取得各项效益如 下：1、技术效益：我们针对本标段深基坑钢支撑工程出现的钢支撑轴力报 警原因开

18、展了全面质量管理活动，目前基本解决了钢支撑轴力报警问题；2、经济效益：从本次qc活动开展起，目前我部基坑钢支撑轴力监测 情况较好，报警点较少，满足基坑安全需要。按单根钢管支撑安设、拆除及租赁费为1220元/吨计算(150天使用期 内包干价)，基坑标准段宽度为19.1m,钢管单重为330kg/m,则平均单根 支撑费用为7700元(19.1*330*1220)。齐门北大街站钢支撑轴力监测点为 23组，明挖区间段(暗埋段及敞开段)钢支撑轴力监测点为40组，共计 63组，平均单组进行轴力监测的支撑含2.5道钢支撑(车站竖向为3道钢 支撑，区间竖向为23道)，即需进行轴力监测的钢支撑总计有158根。当

19、钢支撑轴力报警严重时(轴力260t),为在第一时间内有效降低支撑轴力, 一般需在报警支撑及其左、右各12根钢支撑的上部增加钢支撑，以分解 来自围护结构的侧压力，确保支撑无坠落风险。本次活动开展之前齐门北 大街站11#及12#监测点支撑轴力报警，我部当即在该组测点报警支撑及其 临近钢支撑的上部增设了有12根钢支撑,共花费9.2万元(12*7700)0按 照该频率，本次qc活动的成功开展共为我公司节约了近20万元 (43/20*9.2)。3、社会效益：该工程赢得*轨道交通有限公司及*地方政府的高度认 可，树立了我公司的良好形象，为我公司在华东片区的发展奠定了坚实基 础；4、其它效益：在施工中培养了一批熟悉地铁深基坑施工工艺的技术人 员，为我公司在今后施工同类型工程提供了技术保证和经验参