qc成果報告-研創(chuàng)地下建筑泄水減壓抗浮施工新技術(shù)

1、研創(chuàng)地下建筑泄水減壓抗浮施工新技術(shù),中啟膠建集團(tuán)有限公司建筑七公司QC小組,目錄,一、工程概況,二、小組概況,三、課題選擇,四、設(shè)定目標(biāo),五、提出方案并確定最佳方案,六、問題設(shè)想及預(yù)測,八、對策實施,九、總體效果驗證,十、標(biāo)準(zhǔn)化,十一、總結(jié)及打算,七、制定對策,一、工程概況,中國科學(xué)院聲學(xué)研究所青島研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化基地（研發(fā)基地一期）項目位于青島市高新區(qū)，為中國科學(xué)院聲學(xué)研究所北海研究站科研辦公用房，總建筑面積25206.3㎡。其中2#樓為

2、水聲實驗室，建筑面積1862.67㎡，框架結(jié)構(gòu)；地下一層為300㎡試驗水池，深8米，地上二層；工程整體為獨立基礎(chǔ)，試驗水池下設(shè)抗浮錨桿，錨桿抗拔承載力特征值為270KN，端承于安山巖中風(fēng)化帶，錨入長度3米。 結(jié)合以往地下室抗浮施工經(jīng)驗，為保證本工程施工質(zhì)量及使用功能，我們小組決定對地下室抗浮施工工藝進(jìn)行創(chuàng)新研究。,二、小組概況,我公司在以往的施工過程中，通過開展全面質(zhì)量管理活動，取得了良好的質(zhì)量效果。為了進(jìn)一步在本工程中激發(fā)員工

3、的積極性及創(chuàng)造性，為建設(shè)優(yōu)質(zhì)工程提供保證獻(xiàn)計獻(xiàn)策，我建筑七公司于2000年3月在集團(tuán)公司登記注冊了本QC小組，致力于研究施工現(xiàn)場地基基礎(chǔ)處理、建筑結(jié)構(gòu)施工及標(biāo)準(zhǔn)化管理等課題，我們小組的活動宗旨是“加強管理，提高質(zhì)量，降低成本，創(chuàng)建精品”。針對本工程施工地質(zhì)情況復(fù)雜、工程使用功能要求等實際施工情況，我QC小組于2015年2月注冊本研究課題，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新及改進(jìn)。,二、小組概況,QC小組基本情況表 表2-1,制表人：徐通田

4、 制表時間：2015年2月2日,二、小組概況,QC小組成員簡介表 表2-2,制表人：徐通田 制表時間：2015年2月2日,二、小組概況,小組近年來活動獲獎情況 表2-4,制表人：徐通田 制表時間：2015年3月10日,二、小組概況,小組近年來活動獲獎情況 表2-4,制表人：徐通田

5、 制表時間：2015年3月10日,二、小組概況,小組活動過程 表2-3,,,,,,,,,,制表人：徐通田 制表時間：2015年12月6日,,,,,,,,,三、課題選擇,,,,,甲方要求,本工程為科研用水聲實驗室，對于建筑的抗浮、防滲等使用功能要求極為嚴(yán)格。建設(shè)單位要求必須高效、高質(zhì)量完成該試驗水池，且必須保證該水池的使用功

6、能良好。,工程處于特殊的濱海淺灘地貌，場區(qū)大部分部為回填土，地質(zhì)情況復(fù)雜。為確保本工程施工質(zhì)量，工程地下水池施工必須高度重視，采取有效的抗浮措施。,,公司質(zhì)量方針是質(zhì)量第一、信譽第一，建滿意工程、創(chuàng)名牌產(chǎn)品；工程是我公司在青島高新區(qū)的承建的重點工程，質(zhì)量管理目標(biāo)是一次驗收合格，確?！疤┥奖惫こ酞劇?,針對該工程的實際情況，我QC小組成員多次會議進(jìn)行研究分析，得出以下結(jié)論： 首先，常規(guī)建筑抗浮是依據(jù)地質(zhì)勘查報告設(shè)計使用抗

7、浮錨桿或抗浮筏板，而地質(zhì)勘查報告通常為理想狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，對于特殊情況如強降雨導(dǎo)致地下水位超高、回填土不均衡施工或施工時間不合理、抗浮措施施工不當(dāng)?shù)染赡茉斐墒┕み^程中抗浮失效情況的發(fā)生。 其次，本工程為科研用實驗水池，水池在未注水前自身重量小，構(gòu)成“船”型構(gòu)造；施工階段為青島當(dāng)?shù)赜昙?，地下水豐富、浮力大，這要求必須采取有效措施確保工程抗浮效果。對于抗浮失效，傳統(tǒng)做法通常采取預(yù)加荷載、排水泄壓、填充加固或換填夯實等措施處理

8、，費時費力且效果往往不理想。,三、課題選擇,,最后，本工程雖建設(shè)規(guī)模較小，但所處位置的地質(zhì)情況在青島高新區(qū)范圍內(nèi)極具代表性，如何處理好類似工程的地下建筑抗浮問題意義重大。 最終，結(jié)合高新區(qū)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件及工程使用功能要求，小組成員就“如何從設(shè)計及施工階段保證抗浮效果，避免抗浮失效現(xiàn)象產(chǎn)生”展開討論，打破傳統(tǒng)思維，集思廣益，決定對抗浮設(shè)計及方法創(chuàng)新。 確定課題：地下建筑泄水減壓抗浮技術(shù)創(chuàng)新。,三、課題選擇,,四

9、、設(shè)定目標(biāo),1、課題目標(biāo)值的設(shè)定,四、目標(biāo)設(shè)定,,不利因素,2、可行性分析,,四、目標(biāo)設(shè)定,2、可行性分析,,有利因素,四、目標(biāo)設(shè)定,五、提出方案并確定最佳方案,1、方案提出,小組通過調(diào)查、學(xué)習(xí)圍繞課題召開會議，運用“頭腦風(fēng)暴法”打破傳統(tǒng)思維，集思廣益。針對本工程地下水池抗浮措施提出三種技術(shù)方案。,方案一：設(shè)置抗浮錨桿 傳統(tǒng)做法，依據(jù)設(shè)計方案加設(shè)抗浮錨桿，本工程試驗水池底板設(shè)850mm厚混凝土底板，水池底板下面做抗浮錨桿，錨桿抗拔承

10、載力特征值為270KN，端承于安山巖中風(fēng)化帶，錨入長度3米，設(shè)計施工圖如圖5-1所示。,圖5-1 抗浮錨桿設(shè)計圖,五、提出方案并確定最佳方案,1、方案提出,方案二：抗浮錨桿+換填黏土夯實 依據(jù)以往工程案例分析，場地的松散雜填土層經(jīng)基坑開挖的機械擾動，土層更加松軟，當(dāng)基坑形成后，大量的大氣降水入坑、造成坑內(nèi)、外的土層吸水后形成飽和。上層滯水在適宜的環(huán)境與地質(zhì)環(huán)境條件下轉(zhuǎn)化為孔隙潛水。而一般建筑基礎(chǔ)土層是經(jīng)過高強度夯實，屬不透水土層

11、，孔隙水只入不出、地下水量只加不減、地下水位只抬高不降低，將形成了孔隙潛水靜壓力、轉(zhuǎn)化形成了承壓水，造成基礎(chǔ)抗浮失效現(xiàn)象。,五、提出方案并確定最佳方案,1、方案提出,方案二：抗浮錨桿+換填黏土夯實 為防止地表水大量滲入基底，設(shè)計第二方案為在設(shè)置抗浮錨桿基礎(chǔ)上對地下室周邊進(jìn)行換填粘土夯實，減少地表水的滲入從而達(dá)到減壓減浮效果（施工原理如圖5-2所示）。針對本工程需對整個建筑四周土進(jìn)行換填。,圖5-2 室外換填示意圖,五、提出方案并

12、確定最佳方案,1、方案提出,方案三：抗浮錨桿+泄水減壓法 抗浮失效通常情況下是由于地下水對建筑基礎(chǔ)壓力過大造成的，方案三是通過在原有設(shè)計基礎(chǔ)上，將基坑開挖階段的降水井進(jìn)行創(chuàng)新性改善成為永久性泄水管措施來減小地下水壓力，保證抗浮效果，施工原理如圖5-3所示。,圖5-3 泄水減壓法示意圖,五、提出方案并確定最佳方案,1、方案提出,五、提出方案并確定最佳方案,2、確定最優(yōu)方案,針對本工程的以上三種抗浮技術(shù)方案，小組成員通過聘請五位相關(guān)

13、行業(yè)專家、教授，對方案的有效性、經(jīng)濟(jì)性、操作可行性、安全可靠性及工期合理性等四要素進(jìn)行論證分析并綜合評價，以確定最優(yōu)方案，以下為經(jīng)小組整理的評價分析表。,活動進(jìn)度計劃及實施,注：◎5分 ○3分 △1分 權(quán)重值：有效性0.3；經(jīng)濟(jì)性0.1；操作可行性0.2；安全可靠性0.3；工期合理性0.1。,五、提出方案并確定最佳方案,2、確定最優(yōu)方案,方案一評價表,五、提出方案并確定最佳方案,2、確定最優(yōu)方案,方案二評價表,五、提出

14、方案并確定最佳方案,2、確定最優(yōu)方案,方案三評價表,評估結(jié)論：經(jīng)過五位專家的綜合分析，我們最終確定方案三為最優(yōu)方案，即采用“泄水減壓法”來保證地下室抗浮效果。,六、問題設(shè)想與預(yù)測,1、操作流程,圖6-1 操作流程圖,制表人：王鵬 制表時間：2015年4月10日,六、問題設(shè)想與預(yù)測,2、問題設(shè)想原因預(yù)測,制表人：王鵬 制表時間：

15、2015年4月15日,我們小組成員收集了歷史案例資料、網(wǎng)絡(luò)、雜志等，對施工工藝、裝置制作安裝過程中級使用后可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了假設(shè)猜想，問題主要歸納如下。,可能存在的問題表 表 6-1,六、問題設(shè)想與預(yù)測,3、存在問題確認(rèn)計劃,制表人：王鵬 制表時間：2015年4月15日,我們針對5條可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了問題確認(rèn)計劃。,要因確認(rèn)表 表

16、 6-2,六、問題設(shè)想與預(yù)測,確認(rèn)結(jié)果,我QC小組成員通過對可能出現(xiàn)的五個問題的分析、確認(rèn)，找出了對地下建筑抗浮效果影響較大的主要問題有以下3條：,1、泄水井設(shè)置位置及數(shù)量是否合理，應(yīng)如何布設(shè)；2、泄水井改造后直接穿透混凝土底板，如何保證不滲水或?qū)Φ装逶斐善茐模?、主體結(jié)構(gòu)完工后，泄水井如何處理。,七、制定對策,通過上述問題假想預(yù)測所歸納的幾種問題，結(jié)合系統(tǒng)流程圖，從可行性、有效性、經(jīng)濟(jì)性三方面綜合考慮根據(jù)“5W1H”的原則制定實施

17、對策如表7-1所示。,,what,,why,,where,,wen,,who,,how,5W1H,制表人：徐通田 制表時間：2013年4月22日,七、制定對策,七、制定對策,制表人：徐通田 制表時間：2013年4月22日,七、制定對策,制表人：徐通田 制表時間：2013年4月2

18、2日,八、對策實施,實施一：通過論證布設(shè)泄水井位置及數(shù)量,針對本工程試驗水池底板抗浮設(shè)計，小組成員在圖紙會審階段便提出優(yōu)化設(shè)計方案，加設(shè)永久性泄水管以滿足該工程使用功能。小組成員于2015年6月3日召開會議專題討論，邀請勘察、設(shè)計、施工、建設(shè)、監(jiān)理等單位主要技術(shù)負(fù)責(zé)人及相關(guān)專業(yè)專家進(jìn)行分析論證，通過計算驗證泄水井位置及數(shù)量，最終選擇最優(yōu)布置方案。,八、對策實施,實施一：通過論證布設(shè)泄水井位置及數(shù)量,圖8-1 專題論證會,八、對策實施

19、,實施一：通過論證布設(shè)泄水井位置及數(shù)量,經(jīng)過各單位主要負(fù)責(zé)人及相關(guān)專家的共同分析研究，確定利用基坑階段的降水井改造為減壓泄水井。降水井按照均衡原則布置在水池底板四周及中間部位，泄水井排布如圖8-2所示。,八、對策實施,實施一：通過論證布設(shè)泄水井位置及數(shù)量,圖8-2 泄水井布置圖,圖8-3 彎頭法蘭管泄水示意圖,實施效果,1.選用新型碳化硅遠(yuǎn)紅外電加熱板.2.選用XKTRN-500/10型耐高溫導(dǎo)線.3.制作加熱板防護(hù)支架及蓋

20、板.,通過以上措施的實施，試驗水池的抗浮設(shè)計方案得到了進(jìn)一步的優(yōu)化，該方案中泄水井排出的地下室均可通過排水溝排放到地下室四周的集水井里，然后通過泵機抽出；同時，可以通過控制泄水井法蘭開關(guān)閥控制泄水位置，保證建筑泄水過程中受力均衡。方案合理，可實施性強。,八、對策實施,1.選用新型碳化硅遠(yuǎn)紅外電加熱板.2.選用XKTRN-500/10型耐高溫導(dǎo)線.3.制作加熱板防護(hù)支架及蓋板.,1.為保證泄水管在長時間地下水中不受侵蝕，泄水井管道采用

21、4mm厚DN150高強鍍鋅鋼管，有效避免銹蝕或受力損壞。2.為保證泄水管封閉防水性能，在泄水管穿砼底板的下表面與墊層之間做3+4mmSBS防水卷材與水泥基防水涂料；泄水管在砼底板中間與下表面各焊一道6厚止水鋼板板，加強砼底板防滲作用及對泄水管的錨固作用。,八、對策實施,實施二：確保泄水井材料強度并進(jìn)行有效的封閉防水措施,八、對策實施,實施二：確保泄水井材料強度并進(jìn)行有效的封閉防水措施,圖8-3 泄水井布置圖,實施效果,通過以上措施

22、的實施，將泄水管與地下室底板形成了一個整體，不會因為泄水管穿砼底板而產(chǎn)生不良影響；截至工程整體施工完成，小組成員經(jīng)對地下室底板檢測驗證，未發(fā)現(xiàn)任何因泄水管造成的滲漏或破壞現(xiàn)象。,八、對策實施,1.選用新型碳化硅遠(yuǎn)紅外電加熱板.2.選用XKTRN-500/10型耐高溫導(dǎo)線.3.制作加熱板防護(hù)支架及蓋板.,經(jīng)過小組成員研究分析，對泄水管設(shè)計進(jìn)行了二次優(yōu)化，主要優(yōu)化措施為：1.拆除回收水池內(nèi)橫向泄水管；2.待泄水管內(nèi)無地下水上涌后，采

23、用防腐處理過的高強螺栓及法蘭板將泄水管封堵。,八、對策實施,實施三：對泄水管進(jìn)行二次優(yōu)化設(shè)計,八、對策實施,實施三：對泄水管進(jìn)行二次優(yōu)化設(shè)計,圖8-6 法蘭板封堵節(jié)點詳圖,圖8-5 法蘭封堵示意圖,實施效果,按照改進(jìn)后的泄水管施工后，可以直觀檢測出水池底部無地下水滲出，泄水管周邊無破損現(xiàn)場，結(jié)構(gòu)整體無上浮現(xiàn)象。,八、對策實施,九、總體效果驗證,,通過以上對策的實施，小組成員于2015年10月28日對施工完成后的地下室試驗水池從進(jìn)

24、度、質(zhì)量、安全三方面進(jìn)行階段性的檢查，檢查結(jié)果如下。調(diào)查結(jié)果如下：,九、總體效果驗證,,安全方面,質(zhì)量方面,進(jìn)度方面,水池底板施工時間在2015年5月26日開始6月20日結(jié)束，用時26天，比計劃時間提前5天完成；同時，減壓泄水井的施工過程未對水池底板的防水、鋼筋、模板、混凝土等關(guān)鍵線路工期造成影響。,試驗水池底板施工至基坑回填施工前所有基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)正常，水位變化數(shù)值在合理區(qū)間內(nèi)。日常巡視過程中未發(fā)現(xiàn)基坑邊坡存在安全隱患。,減壓泄水井施工

25、完成后，經(jīng)小組成員多次階段性檢查及后期回訪調(diào)查，均未發(fā)現(xiàn)泄水管周邊有任何滲漏及開裂破損現(xiàn)象，所對應(yīng)底板部位混凝土密實，觀感良好，建筑物沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)正常。水池各項使用功能良好，施工質(zhì)量得到了建設(shè)單位的肯定。,,,十、標(biāo)準(zhǔn)化,本方案技術(shù)核心是泄水減壓，通過有組織的排放地下水而達(dá)到均衡平穩(wěn)減壓的效果，杜絕抗浮失效現(xiàn)象的發(fā)生。經(jīng)過此次QC小組活動，開拓了一種新的在施工階段的地下基礎(chǔ)抗浮方法，獲得業(yè)主及主管部門的一致好評。為使本次活動成果有效地保

26、持和推廣應(yīng)用，本小組制定了一系列的鞏固措施：,,,十、標(biāo)準(zhǔn)化,,,十、標(biāo)準(zhǔn)化,,,圖10-1 企業(yè)級精品做法圖集,十、標(biāo)準(zhǔn)化,,,圖10-2 企業(yè)級、省級工法證書,十、標(biāo)準(zhǔn)化,,通過本次活動開展，使廣大技術(shù)人員和管理人員的質(zhì)量意識、個人能力、團(tuán)隊精神、責(zé)任心無形中得到了很大程度的提高，增強了攻克技術(shù)難題的信心，為今后施工總結(jié)了經(jīng)驗。同時也鍛煉出一個良好的QC隊伍，為以后解決其它質(zhì)量難題創(chuàng)造了良好的環(huán)境。,,,

27、活動前,活動后,圖11-1 小組自我評價雷達(dá)圖,制表人：徐通田 制表時間：2015年12月28日,十一、總結(jié)及打算,本次活動解決了地下室抗浮失效問題。在今后的施工過程中，我們將繼續(xù)利用QC活動方式尋求建筑施工過程中各種質(zhì)量問題的解決方法，提高工程施工質(zhì)量，創(chuàng)建精品工程。本著QC小組“小、實、活、新”的活動宗旨，我們準(zhǔn)備下一活動課題為：“大截面傾斜型鋼砼柱施工方法的研究與應(yīng)用”。,十一、總結(jié)及打算,請