号——清除原地下独立基础施工技术研究

1、清除原地下独立基础施工技术研究清除原地下独立基础施工技术研究江西财经大学蛟桥园图文信息大楼江西财经大学蛟桥园图文信息大楼QCQC小组成果报告小组成果报告江西建工第三建筑有限责任公司江西建工第三建筑有限责任公司20152015年年4 4月月2 2日日江西财经大学蛟桥园图文信息大楼江西财经大学蛟桥园图文信息大楼发布人：姚刚发布人：姚刚一、工程概况一、工程概况江西财经大学蛟桥园图文信息大楼项目施工工程位于南昌市江西财经大学蛟桥江西财经大学蛟桥园图文信息大楼项目施工工程位于南昌市江西财经大学蛟桥园北校区内。总建筑面积为园北校区内。总建筑面积为4469244692，框架剪力墙结构，地上，框架剪力墙结构，

2、地上1313层、地下层、地下1 1层，层，基础采用混凝土钻孔灌注桩。基础采用混凝土钻孔灌注桩。原建筑档案资料显示（如图原建筑档案资料显示（如图1 1），场地的南部附楼位置全场分布有钢筋混凝土独），场地的南部附楼位置全场分布有钢筋混凝土独立基础，且老基础之间的间距较小约立基础，且老基础之间的间距较小约6006001000mm1000mm，基础厚度约，基础厚度约1.21.2米，基础埋米，基础埋深约深约8 8米多，老独立基础有钢筋混凝土立柱至地面，混凝土强度为米多，老独立基础有钢筋混凝土立柱至地面，混凝土强度为C30C30以上。拟以上。拟建图文信息大楼的附楼区域设计有桩基约建图文信息大楼的附楼区域设

3、计有桩基约140140根，对于各种现有回旋钻进工艺，根，对于各种现有回旋钻进工艺，都无法穿透该层障碍，因此必须进行清除。该工程体量大，技术含量高，是我都无法穿透该层障碍，因此必须进行清除。该工程体量大，技术含量高，是我公司创公司创“鲁班奖鲁班奖”的重点工程。的重点工程。图图1 1：原建筑独立基础平面图：原建筑独立基础平面图二、小组简介二、小组简介小组名称小组名称江西财经大学蛟桥园江西财经大学蛟桥园图文信息大楼图文信息大楼QCQC小组小组小组成立时间小组成立时间20142014年年8 8月月课题名称课题名称清除原地下独立基础清除原地下独立基础施工技术研究施工技术研究注册日期注册日期2014201

4、4年年8 8月月课题类型课题类型创新型创新型注册号注册号JXSJ-QC01-2014JXSJ-QC01-2014小组成员小组成员1010人人活动频数活动频数每周每周2 2次次活动时间活动时间20142014年年8 8月月2 2日日 20142014年年1010月月3131日日QCQC教育时间教育时间人均人均6060小时以上小时以上序号序号姓名姓名组内分工组内分工学历学历职称职称承担工作承担工作1 1邹菲岗邹菲岗组长组长本科本科工程师工程师组织策划组织策划2 2扈志明扈志明副组长副组长本科本科高工高工现场指导现场指导3 3许洛琳许洛琳副组长副组长本科本科高工高工现场技术负责现场技术负责4 4姚刚

5、姚刚组员组员本科本科助理工程师助理工程师技术指导技术指导5 5张越张越组员组员本科本科助理工程师助理工程师 资料收集资料收集6 6张颖红张颖红组员组员本科本科工程师工程师质量控制质量控制7 7衷晶晶衷晶晶组员组员本科本科助理工程师助理工程师 数据统计数据统计8 8孙紫翔孙紫翔组员组员本科本科助理工程师助理工程师现场测量现场测量9 9张小中张小中组员组员本科本科工程师工程师质量检查质量检查1010吴祥红吴祥红顾问顾问本科本科高级工程师高级工程师技术顾问技术顾问三、选题理由三、选题理由（一）课题的提出（一）课题的提出选选题题理理由由1、工期要求：依据工程总体工期要求，本工程清除老独立基础施工开、工

6、期要求：依据工程总体工期要求，本工程清除老独立基础施工开工时间为工时间为2014年年9月月14日，计划完工时间为日，计划完工时间为2014年年11月月12日，计划工期日，计划工期为为60天内清除影响桩施工的老独立基础（不包括影响地下室施工的老独天内清除影响桩施工的老独立基础（不包括影响地下室施工的老独立基础柱清除工期）。业主要求立基础柱清除工期）。业主要求19个月即个月即2015年年12月月31日完成图文信日完成图文信息大楼施工。息大楼施工。2、安全要求：图文信息大楼位于江西财经大学蛟桥校区内，人流量大、安全要求：图文信息大楼位于江西财经大学蛟桥校区内，人流量大，业主要求，业主要求“以人为本、

7、安全治理以人为本、安全治理”的安全方针的安全方针 3、质量要求：本工程为争创、质量要求：本工程为争创“鲁班奖鲁班奖”工程，必须工程，必须“创新工艺、高质创新工艺、高质量施工量施工”。（二）确定课题（二）确定课题场地临设搭设完成，场地的南部附楼位置全场分布有钢筋混凝土独立基础，基场地临设搭设完成，场地的南部附楼位置全场分布有钢筋混凝土独立基础，基础厚度约础厚度约1.21.2米，埋深约米，埋深约8 8米多，如此深度的大体积的混凝土障碍清除工艺，在米多，如此深度的大体积的混凝土障碍清除工艺，在国内都很少遇到。因此我们想通过一种好的施工方法达到安全、快捷、高质量国内都很少遇到。因此我们想通过一种好的施

8、工方法达到安全、快捷、高质量且节约成本的目的。且节约成本的目的。为满足工程进度、质量、安全等要求，我司成立了江西财经大学蛟桥园图文信为满足工程进度、质量、安全等要求，我司成立了江西财经大学蛟桥园图文信息大楼息大楼QCQC小组，选定课题为小组，选定课题为“清除原地下独立基础施工技术研究清除原地下独立基础施工技术研究”。四、确定目标四、确定目标1 1、目标值的确定、目标值的确定创新清除原地下独立创新清除原地下独立基础施工工艺，提基础施工工艺，提前完成清障任务。前完成清障任务。2 2、目标可行性分析、目标可行性分析五、提出方案并确定最佳方案五、提出方案并确定最佳方案（一）方案提出（一）方案提出小组成

9、员围绕小组成员围绕“清除原地下独立基础施工清除原地下独立基础施工”研制方案，采用头脑风暴法，共提出了三种方案，并进研制方案，采用头脑风暴法，共提出了三种方案，并进行归纳整理。行归纳整理。清除原地下独立基础施工清除原地下独立基础施工 可选方案可选方案方案内容方案内容方案一方案一开挖土方后人工清障开挖土方后人工清障 方案二方案二原孔位清除，施工与清除障碍同时进行原孔位清除，施工与清除障碍同时进行方案三方案三开挖土方后机械清障开挖土方后机械清障 方案一：开挖土方后人工清障方案一：开挖土方后人工清障采用先挖掉一层土方找到老基础上的柱及老基础平面大致的位置。定位桩孔位采用先挖掉一层土方找到老基础上的柱及

10、老基础平面大致的位置。定位桩孔位置，桩基障碍采取人工引孔开挖孔洞至基础面采用风镐击碎障碍物，即达到桩置，桩基障碍采取人工引孔开挖孔洞至基础面采用风镐击碎障碍物，即达到桩基成孔的目标，地下室顶板及承台障碍采用机械开挖进行炮击清除。该处理方基成孔的目标，地下室顶板及承台障碍采用机械开挖进行炮击清除。该处理方案可以比较彻底的清除老基础。案可以比较彻底的清除老基础。方案二：原孔位清除，施工与清除障碍同时进行方案二：原孔位清除，施工与清除障碍同时进行即在从地面至障碍物的深度内，采用人工引孔挖孔洞的方式，挖至障碍深度后，即在从地面至障碍物的深度内，采用人工引孔挖孔洞的方式，挖至障碍深度后，再用风镐破碎凿除

11、，地下室顶板及承台障碍采用机械开挖进行炮击清除。达到再用风镐破碎凿除，地下室顶板及承台障碍采用机械开挖进行炮击清除。达到桩基成孔的目标，又清除了地下障碍。桩基成孔的目标，又清除了地下障碍。方案三：开挖土方后机械清障方案三：开挖土方后机械清障采用先挖掉一层土方找到老基础上的柱及老基础平面大致的位置。定位桩孔位采用先挖掉一层土方找到老基础上的柱及老基础平面大致的位置。定位桩孔位置，开挖障碍独立基础，采用炮击清除，即达到障碍清除的目标。置，开挖障碍独立基础，采用炮击清除，即达到障碍清除的目标。（二）选定方案（二）选定方案表四：方案比选表表四：方案比选表可选可选方案方案工艺特点工艺特点缺点缺点施工人数

12、施工人数经济合理性（地下室土方费用不计在内）经济合理性（地下室土方费用不计在内）结结论论方案一方案一：开挖：开挖土方后土方后人工清人工清障障 清障与桩清障与桩基钻孔同基钻孔同时操作，时操作，先开挖减先开挖减少了土堆少了土堆带来的施带来的施工不便，工不便，同时完成同时完成了地下室了地下室部分土方部分土方开挖。开挖。 会增加的工程造价；会增加的工程造价；（人工挖孔清障及基（人工挖孔清障及基坑铺路、排水沟、积坑铺路、排水沟、积水坑）；因挖土、清水坑）；因挖土、清障需要时间，工期需障需要时间，工期需适当延长，人工挖孔适当延长，人工挖孔和接下来的机械钻孔和接下来的机械钻孔在一定距离范围不能在一定距离范围

13、不能同时施工，并且两种同时施工，并且两种工艺作业区应设置有工艺作业区应设置有效隔离，所以将增加效隔离，所以将增加现场调度和监管难度现场调度和监管难度。 土方清理人员：土方清理人员：1515风镐操作人员：风镐操作人员：1515挖机、炮击操挖机、炮击操作人员：作人员：3 3其它作业人员：其它作业人员：2020 土方清理人工费用：土方清理人工费用：1515240=3600240=3600元元/ /天天风镐操作费：风镐操作费：1515280=4200280=4200元元/ /天天挖机、炮击操作费：挖机、炮击操作费：1500+2500=40001500+2500=4000元元/ /天天其它作业费：其它作

14、业费：2020260=5200260=5200元元/ /天天所有费用：所有费用：1700017000元元/ /天天工期：工期：6060天天合计费用：合计费用：102102万万 可可行行方案二方案二：原孔：原孔位清除位清除，施工，施工与清除与清除障碍同障碍同时进行时进行。 桩基钻孔与桩基钻孔与清障存在同清障存在同时操作。时操作。 会增加时间及增加工程会增加时间及增加工程造价（人工引孔挖孔洞造价（人工引孔挖孔洞费用更多），工期亦需费用更多），工期亦需延长，人工挖孔和接下延长，人工挖孔和接下来的机械钻孔在一定距来的机械钻孔在一定距离范围不能同时施工，离范围不能同时施工，并且两种工艺作业区应并且两种工

15、艺作业区应设置有效隔离，所以将设置有效隔离，所以将增加现场调度和监管难增加现场调度和监管难度。度。 土方清理人土方清理人员：员：2020风镐操作人风镐操作人员：员：1515挖机、炮击操挖机、炮击操作人员：作人员：3 3其它作业人其它作业人员：员：30 30 土方清理人工费用：土方清理人工费用：2020240=4800元元/天天风镐操作费：风镐操作费：15280=4200元元/天天挖机、炮击操作费：挖机、炮击操作费：1500+2500=40001500+2500=4000元元/天天其它作业费：其它作业费：3030260=7800元元/天天所有费用：所有费用：20800元元/天天工期：工期：70天

16、天合计费用：合计费用：145.6万万不不可可行行方案三方案三：开挖：开挖土方后土方后机械清机械清障障可以完整可以完整的清除障的清除障碍，机械碍，机械化施工，化施工，节省时间节省时间。 挖土清障完成需回填，挖土清障完成需回填，土方挖填量增大，造价土方挖填量增大，造价高。高。 土方清理人员土方清理人员： 5 5风镐操作人员风镐操作人员： 5 5挖机、炮击操挖机、炮击操作人员：作人员：5 5其它作业人员其它作业人员：1010土方清理人工费用：土方清理人工费用：5 5240=1200元元/天天风镐操作费：风镐操作费： 5280=1400元元/天天挖机、炮击操作费：（挖机、炮击操作费：（1500+250

17、01500+2500）2=8000=8000元元/天天其它作业费：其它作业费：1010260=2600元元/天天土方挖、填费用：土方挖、填费用：2000020000元元/天天所有费用：所有费用：33200元元/天天工期：工期：5050天天合计费用：合计费用：166万万不不可可行行结论结论通过以上三种方案的对比分析，确定选择方案一作为可行方案。通过以上三种方案的对比分析，确定选择方案一作为可行方案。（三）方案细化：（三）方案细化：先挖土方先挖土方破柱破柱桩定位桩定位破柱破独基破柱破独基再挖土方再挖土方清障施工清障施工先挖土方先挖土方桩定位桩定位破柱破独基破柱破独基再挖土方再挖土方破柱破柱中型挖机

18、施工中型挖机施工小型挖机施工小型挖机施工全站仪测量全站仪测量经纬仪测量经纬仪测量炮击和风镐破柱、破独基炮击和风镐破柱、破独基风镐破柱、破独立基础风镐破柱、破独立基础炮击破柱炮击破柱风镐破柱风镐破柱小型挖机施工小型挖机施工中型挖机施工中型挖机施工图四：方案流程图图四：方案流程图 图五：方案开展系统图图五：方案开展系统图 （四）方案对比（四）方案对比表五：最佳方案对比表表五：最佳方案对比表工序工序方案名称方案名称经济性经济性特点特点结论分析结论分析先挖土方先挖土方方案方案一一小型挖机小型挖机313D系列系列2液压挖掘机（液压挖掘机（0.65m3）土方开挖费用：土方开挖费用：28万万运输费用：运输费

19、用：50万万优点：现场施工灵活优点：现场施工灵活缺点：施工速度慢，消耗时间缺点：施工速度慢，消耗时间不可行不可行方案方案二二中型挖机中型挖机320D系列系列2液压挖掘机（液压挖掘机（1.0-1.2 m3）土方开挖费用：土方开挖费用：20万万运输费用：运输费用：50万万优点：施工快捷，节省工期优点：施工快捷，节省工期缺点：角落施工不便缺点：角落施工不便可行可行桩定位桩定位方案方案一一全站仪全站仪20000元元优点：操作便捷缺点：仪器贵优点：操作便捷缺点：仪器贵可行可行方案方案二二经纬仪经纬仪5000元元优点：便宜优点：便宜缺点：操作繁琐、浪费时间缺点：操作繁琐、浪费时间不可行不可行破柱破独破柱破

20、独立基础立基础 方案方案一一炮击和风炮击和风镐镐4 4万万优点：速度快优点：速度快缺点：操作管理复杂、造价高缺点：操作管理复杂、造价高不可行不可行方案方案二二风镐风镐3元元优点：造价低、操作简单优点：造价低、操作简单缺点：速度慢缺点：速度慢可行可行再挖土方再挖土方方方案案一一小型小型挖机挖机313D系列系列2液压挖掘机液压挖掘机土方开挖费用：土方开挖费用：38万万运输费用：运输费用：60万万优点：现场施工灵优点：现场施工灵活活缺点：施工速度慢缺点：施工速度慢，消耗时间，消耗时间不可行不可行方方案案二二中型中型挖机挖机320D系列系列2液压挖掘机液压挖掘机土方开挖费用：土方开挖费用：25万万运输

21、费用：运输费用：60万万优点：施工快捷，优点：施工快捷，节省工期节省工期缺点：角落施工不缺点：角落施工不便便可行可行破柱破柱方方案案一一炮击炮击1.2万万优点：速度快优点：速度快缺点：造价高缺点：造价高可行可行方方案案二二风镐风镐1.0万万优点：造价低、优点：造价低、缺点：速度慢缺点：速度慢不可行不可行（五）确定最佳方案（五）确定最佳方案通过以上对比分析，我们确定最佳实施方案通过以上对比分析，我们确定最佳实施方案清障施工清障施工先挖土方先挖土方桩定位桩定位破柱破独基破柱破独基再挖土方再挖土方破柱破柱中型挖机施工中型挖机施工全站仪测量全站仪测量风镐破柱、破独基风镐破柱、破独基炮击破基础柱炮击破基

22、础柱中型挖机施工中型挖机施工图图6：最佳方案开展系统图：最佳方案开展系统图 六、制定对策六、制定对策序序号号方案方案对策对策目标目标措施措施地点地点完成时段完成时段负责人负责人1中型挖中型挖机施工机施工根据工艺编制土方方案根据工艺编制土方方案按开挖路线施工按开挖路线施工，达到要求深度，达到要求深度施工员指导，技施工员指导，技术负责人监督术负责人监督施工现场施工现场2014.9.12014.9.8邹菲岗邹菲岗姚刚姚刚2全站仪全站仪测量测量配备专业测量员，使用状况配备专业测量员，使用状况良好的仪器良好的仪器测量快速、准确测量快速、准确1、选择有经验、选择有经验、有资格的测量人有资格的测量人员员2、

23、准备备用电池、准备备用电池可随时更换可随时更换现场办公室现场办公室2014.9.12014.9.9姚刚姚刚孙紫翔孙紫翔3风镐破风镐破柱、破柱、破独立基独立基础础选用优质选用优质风镐钎风镐钎，保证电缆，保证电缆长度足够长度足够减少破独基时间减少破独基时间由总工计算电缆由总工计算电缆长度、风镐钎规长度、风镐钎规格，由材料员购格，由材料员购买买现场办公室现场办公室2014.9.12014.9.7张越张越衷晶晶衷晶晶4中型挖中型挖机施工机施工同第同第1项项2014.9.12014.9.8扈志明扈志明许洛琳许洛琳5炮击破炮击破柱柱根据工艺编制清障方案（要根据工艺编制清障方案（要求标明炮击独立基础柱标高求

24、标明炮击独立基础柱标高）障碍柱标高低于障碍柱标高低于地下室底板垫层地下室底板垫层底部底部510cm510cm，施工员指导，技施工员指导，技术负责人监督，术负责人监督，测量员配合测量员配合施工现场施工现场2014.9.12014.9.9张颖红张颖红邹菲岗邹菲岗七、对策实施七、对策实施实施一、中型挖机施工实施一、中型挖机施工序序号号方案方案对策对策目标目标措施措施地点地点完成时段完成时段负责人负责人1中型挖机中型挖机施工施工根据工艺编制土方方案根据工艺编制土方方案按开挖路线施按开挖路线施工，达到要求工，达到要求深度深度施工员指导，技施工员指导，技术负责人监督术负责人监督施工施工现场现场2014.9

25、.12014.9.8邹菲岗邹菲岗姚刚姚刚 1、由专业技术人员编制土方施工方、由专业技术人员编制土方施工方案，按案，按土方与爆破工程施工及验收土方与爆破工程施工及验收规范规范（GB50201-2012）等规范要）等规范要求编制，做好边坡支护施工。求编制，做好边坡支护施工。 开挖路线、要求深度应根据现场开挖路线、要求深度应根据现场施工要求，现场扬尘及时洒水，土堆施工要求，现场扬尘及时洒水，土堆覆盖等。覆盖等。 实施效果：公司针对现场施工情实施效果：公司针对现场施工情况，按标准编制土方施工方案，并安况，按标准编制土方施工方案，并安排施工员现场指挥作业，符合目标要排施工员现场指挥作业，符合目标要求。求

26、。实施二、全站仪测量实施二、全站仪测量序序号号方案方案对策对策目标目标措施措施地点地点完成时完成时段段负责人负责人2全站全站仪测仪测量量配备专业测量员，配备专业测量员，使用状况良好的仪使用状况良好的仪器器测量快速测量快速、准确、准确1 1、选择有经验、选择有经验、有资格的测量人员、有资格的测量人员2 2、准备备用电池可随时更换、准备备用电池可随时更换现场现场办公室办公室2014.9.12014.9.9姚刚姚刚孙紫翔孙紫翔现场由孙紫翔负责测量工作，人证合一，现场由孙紫翔负责测量工作，人证合一，从事测量工作从事测量工作3年。全站仪选用科力达年。全站仪选用科力达KTS 442Ll全站仪，经检测，状况

27、良好，并配备了全站仪，经检测，状况良好，并配备了一块满电的电池备用。一块满电的电池备用。实施效果：选用了一台状况良好的全站仪并准实施效果：选用了一台状况良好的全站仪并准备了备用电池，现场测量员为有经验、有资格备了备用电池，现场测量员为有经验、有资格的测量人员，符合目标要求。的测量人员，符合目标要求。 实施三、风镐破柱、破独基实施三、风镐破柱、破独基序序号号方案方案对策对策目标目标措施措施地点地点完成时段完成时段负责人负责人3风镐破风镐破柱、破柱、破独立基独立基础础选用优质选用优质风镐风镐钎钎，保证电缆，保证电缆长度足够长度足够减少破独减少破独基时间基时间 由现场技术负责人计由现场技术负责人计算

28、电缆长度、风镐钎规格算电缆长度、风镐钎规格，由材料员购买，由材料员购买现场现场办公室办公室2014.9.12014.9.7张越张越衷晶晶衷晶晶 风镐选用德格索兰风镐选用德格索兰G20型风型风镐，选用兴旺牌镐，选用兴旺牌G20风镐钎，购风镐钎，购买买150米电缆满足风镐施工。米电缆满足风镐施工。 实施效果：选用了优质风镐实施效果：选用了优质风镐钎，电缆长度足够，符合目标要钎，电缆长度足够，符合目标要求。求。 实施四、中型挖机施工实施四、中型挖机施工序序号号方案方案对策对策目标目标措施措施地点地点完成时段完成时段负责人负责人4中型挖中型挖机施工机施工（同（同“实施一实施一”）2014.9.1201

29、4.9.8扈志明扈志明许洛琳许洛琳（同实施一）（同实施一）实施五、炮击破柱实施五、炮击破柱序序号号方案方案对策对策目标目标措施措施地点地点完成时段完成时段负责人负责人5炮击炮击破柱破柱根据工艺编制清障方案根据工艺编制清障方案（要求标明炮击基础柱（要求标明炮击基础柱标高）标高）障碍柱标高低于地下障碍柱标高低于地下室底板垫层底部室底板垫层底部510cm510cm，施工员指导，技施工员指导，技术负责人监督，术负责人监督，测量员配合测量员配合施工施工现场现场2014.9.12014.9.9张颖红张颖红邹菲岗邹菲岗由专业技术人员编制了清由专业技术人员编制了清障方案，明确说明了破基障方案，明确说明了破基础

30、柱标高约础柱标高约-5m，安排了施，安排了施工指导施工。工指导施工。实施效果：编制了清障方案实施效果：编制了清障方案，标高等数据明确，管理到，标高等数据明确，管理到位，符合目标要求。位，符合目标要求。八、确认效果八、确认效果（一）质量效果确认（一）质量效果确认 项目部按规范及现场要求编制清障施工方案，破基础柱标高符合方案要求，项目部按规范及现场要求编制清障施工方案，破基础柱标高符合方案要求，破独基范围满足桩孔径要求。破独基范围满足桩孔径要求。图图14：桩孔图桩孔图图图15：清障施工验收表：清障施工验收表 （二）目标完成的确认（二）目标完成的确认 创新了破除独立基础创新了破除独立基础工艺，成功完

31、成现场清障工艺，成功完成现场清障任务。任务。 清障工程计划完工日清障工程计划完工日期为期为20142014年年1111月月1212日，工日，工期为期为6060天；现场实际完工天；现场实际完工日期为日期为20142014年年1010月月2020日，日，现场实际工期为现场实际工期为3737天，提天，提前前2323天完成清障任务。天完成清障任务。（三）经济效益确认（三）经济效益确认表八：经济效益对比表表八：经济效益对比表序号序号方案方案合计费用合计费用方案一方案一开挖土方后人工清障开挖土方后人工清障102万万方案二方案二原孔位清除，施工与清除障碍同时进行原孔位清除，施工与清除障碍同时进行145.6万万方案三方案三开挖土方后机械清障开挖土方后机械清障166万万采用方案一施工与其它方案相比，可节省成本约为采用方案一施工与其它方案相比，可节省成本约为4364万元万元（四）社会效益确认（四）社会效益确认 通过本次通过本次QCQC活动，培养了一批富有经验、懂管理的管理人员，为争创活动，培养了一批富有经验、懂管理的管理人员，为争创“鲁鲁班奖班奖”打下坚实的基础，也取得了良好的社会效益。打下坚实的基础，也取得了良好的社会效益。 本工程清障施工技术解决了施工中的难题，圆满