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深基坑降水难题

精品文档

2012年QC成果资料

攻克复杂条件下的深基坑降水难题

小 组 名 称 ：玉树州地震遗址纪念馆QC小组
小组所在单位：中国中铁二局集团建筑有限公司

目 录

一、工程概况 2
二、小组简介 3
三、选题理由 5
四、现状调查 6
五、目标确定 7
六、可行性分析 7
七、原因分析 7
八、制定对策 10
九、对策实施 14
十、效果检查 21
十一、制定巩固措施 21
十二、总结 21

攻 克 复 杂 条 件 下 的 深 基 坑 降 水 难 题

一、 工程概况

玉树州地震遗址纪念馆位于青海省玉树州结古镇，建筑面积2998.99平方米，地下结构二层，地上结构一层，建筑高度4.25米，结构体系为剪力墙-密柱筒-悬挂结构，基础采用天然筏形基础。
本工程基坑地下水位高，地下水位-2.0米，基坑深度深，局部达到-13.1米，降水深度达11.6米。
本基坑降水施工条件复杂，具体为：
1、 基坑紧临巴曲河，土质为卵石层，渗透系数大，且该地区没有深基坑降水施工的前例，渗透系数为经验值。
2、 基坑紧临桥墩及纪念遗址，距桥墩外边3.5米，距遗址最近处仅3米，降低地下水易引起地面沉降及周边建筑物倾斜开裂，因此需确保降水期间桥梁及遗址安全。
3、 玉树地区市电供应不足，电压不稳且经常停电。
4、 地下室施工期间需要度过雨季，河道丰水期，基坑降水难度大。

二、小组简介
1、 小组概况 表一
小组名称
玉树州地震遗址纪念馆QC小组
注册日期
2012年4月
注册号

小组人数
11
课题名称
攻克复杂条件下的深基坑降水难题
活动时间
2012年4月-2012年11月
小组类型
攻关型
活动次数
30
获奖情况

接受TQC教育情况
TQC培训平均达76小时

2、 基坑降水工程QC小组成员登记表 表二
3、 QC小组活动计划汇总表
表三
阶段
项目
活动形式
出勤
人数

日期（月份）
4
5
6
7
8
9
10
11
P
选择课题
现场调查，
小组讨论。
11

现状调查
11

确定目标
11

确定要因
11

制定对策
11

D
依据对策
组织实施
现场实施，
小组讨论。
11

C
效果检查
数据监测，
现场调查，
小组讨论。
11

A
总结经验
小组讨论
11

自2012年4月1日QC小组成立后，我们QC小组灵活地运用“P-D-C-A”循环展开质量控制活动，并取得了良好的效果。在4月15日进入井点管施工后，QC小组定期、不定期到工地施工现场展开活动，在讨论会议上，小组人员均能广泛地发表意见，发言率达到95%以上。
三、选题理由

选题理由
玉树高原地区第一个深基坑降水，没有借鉴的经验。
地震遗址纪念馆施工区域紧邻巴曲河，土层为卵石层，渗透系数大，增加了降水难度。

地下水位高，地下水位-2.0米，基坑深度深，降水深度达11.6米。
基坑南面紧邻桥墩，北侧紧邻纪念遗址，降低地下水易引起地面沉降及周边建筑物倾斜开裂，降水期间需确保桥梁及遗址的安全。
玉树冬季停工时间长，若不能按计划完成地下部分施工，将增加冬季降水施工费用。
课题：
攻克复杂条件下的深基坑降水难题
目 标
提高项目管理水平和技术水平
节约降水资金
满足施工要求，确保桥梁及遗址安全平

玉树地区市电供应不足，电压不稳且经常停电。
。

选题理由图（图一）

四、现状调查
深基坑降水工程在玉树地区是首例，基坑深度深，局部达到-13.1米，地下水位高，地下水位-2.0米，降水深度达11.6米。基坑紧临巴曲河，土质为卵石层，渗透系数大且没有深基坑降水施工的前例，渗透系数为经验值。基坑紧临桥墩及纪念遗址，距桥墩外边3.5米，距遗址最近处仅3米，降低地下水易引起地面沉降及周边建筑物倾斜开裂，基坑降水期间需确保桥梁及遗址安全。玉树地区市电供应不足，电压不稳且经常停电，不能满足降水施工用电，需采用发电机发电供应电力。地下室施工期间需要度过雨季和河道丰水期。因此对降水工程必须进行系统管理，以确保施工要求、桥梁及纪念遗址的安全。
QC小组成立后，采用“PDCA循环法”对玉树州地震遗址纪念馆降水工程做了专门调查分析后，针对设计情况、现场施工环境和状况、典型案例分析，结果如下：
现场调查结果统计表（表三）
序号
名称
调查结果
1
设计情况
该基坑降水设计有四大特点：
1.深度深，局部达到-13.1米，降水深度达11.6米。
2.水位高，地下水位-2.0米。
3.渗透系数大，且无经验数据。
4.深基坑降水工程为玉树首例。
2
现场施工环境和状况
1．紧临桥墩及纪念遗址，距桥墩外边3.5米，距遗址最近处仅3米。
2．施工场地狭窄。
3．市电供应不足，电压不稳且经常停电，水泵经常损坏。
4．基坑靠近巴曲河，且河流在基坑上游。
3
典型案例分析
通过分析，要保证临河基坑降水满足施工要求和对桥梁及纪念遗址的保护，主要控制以下三个方面：
1.确保降水施工用电。
2.确保基坑变形满足要求。
3.降水深度满足施工要求。

五、目标确定
目 标
将地下水位降低到-13.6米以下，满足地下室施工要求。
确保紧临基坑的桥梁及纪念遗址在降水施工期间的安全。

目标图（图二）
六、可行性分析
1、小组成员具有较高的理论及技术水平，技能素质有保障，同时本小组成员曾多次参与QC小组活动，攻关能力较强 。
2、编制了切实可行的基坑降、排水施工专项方案。
3、项目及公司领导的高度重视，各方面给予了充分的支持。
七、原因分析
我们认真分析了人员、机具、材料、施工环境、施工方法、测量六个方面对基坑降水工程的影响。针对因果分析图中的15项末端因素，QC小组进行了论证分析，分析结果如下：
料
机
人
法

本课题不涉及
材料因素

工人操作凭经验
基 不
坑 能
降 确
水 保
深 桥
度 梁
不 及
能 遗
满 址
足 的
施 安
工 全
要
求
环
测
地下水位高
渗透系数小
水泵故障率高高
管理不到位职责不明确不明
工作态度不端正
砂粒流失
基坑变形
已有建筑变形
紧临桥墩和遗址位高粘性土，
渗透系数小
距巴曲河近高粘性土，
渗透系数小
市电供应不足位高粘性土，
渗透系数小
降水方案不妥
操作人员技术水平不够确职责不明确不明
技术交底不具体职责不明确不明
降水井深度不够
水泵原因，影响降水高
降水方案未经专家论证
岗位职责不明确职责不明确不明
鱼刺图（图三）
要因确认分析表（表四）
序号
因素
末端原因
确认方法
论证分析
要因
1
人
技术交底不具体
现场确认
部分技术交底存在流于形式，未交底到操作工人层面上。交底内容无针对性，无重点。

是
2
操作人员技术水平不够
现场确认
基坑降水工人均有特种作业证，且经验丰富。
否
3
岗位职责不明确
现场确认
对现场存在的问题设专人跟踪解决，明确岗位职责，安排值班表，责任落实到人，同时进行奖罚。
否
4
工作态度不端正
现场确认
认真阅读图纸和地堪报告，对地下水位、基坑最低面标高没有进行正确的比较，全身心的投入到工作中，工作态度端正，责任心强。
否
5
机械
水泵故障率高
现场确认
现场经常停电，且电压不稳定，水泵经常损坏，需加强水泵管理。
是
6

环境

市电供应不足
现场确认
玉树地区市电供应不能满足施工需要，经常停电且电压不稳定。
是
7
距巴曲河近
现场确认
距巴曲河近，且土层为卵石层，渗透系数大，合理的降水施工方案可以解决此问题。

否
8
地下水位高，水量大
现场确认
地下水位高（开挖-3.0米见地下水），只要合理布置降水井和设置水泵即可解决。

否
序号
因素
末端原因
确认方法
论证分析
要因
9
环境
紧临桥墩和遗址
现场调查
本基坑紧临桥墩及遗址，距桥墩外边3.5米，距遗址最近处仅3米，确保桥梁及遗址的安全是本次基坑降水的重难点。
是
10
方法
工人操作凭经验
现场调查
项目部召开专题会议，严格技术交底，并强调玉树地区降水的特殊性。
否
11
降水井深度不够
现场调查
降水井深度关系到基坑坑底降水是否能成功的关键，需重点检查。
是
12
施工方案未经专家论证
现场调查
施工方案已经初步完善，但还未进行专家论证，而这直接决定了方案的可行性和现场降水工程施工的安全、质量。
是
13
监测
沙粒流失
现场调查
卵石层中的砂粒流失可使卵石架空、地面沉陷，从而对已有建筑物造成破坏。
是
14
基坑变形监测
现场调查
地下水位下降会引起地基土自重应力增加，使建筑物产生附加沉降，但这种变形应具备的条件是基底下有较厚的常处于地下水位以下的可压缩性土，但本场地粉质粘土、粉土等均在地下水位以上。 降水期间所引起的沉降将主要发生在卵石层中。但由于本工程抽水时间很短，加之卵石层结构紧密，降水时间短，降水所引起的沉降将不会影响相临建筑物安全。

否
15
已有建筑监测
现场调查
严格按照规范要求做好已有建筑监测，并做好记录，如有异常，及按方案要求采取相应的措施，此问题可以解决。
否
我们QC小组对分析出来的15项末端原因进行了分析，最终确定技术交底不具体、水泵故障率高、市电供应不足、靠近桥墩和遗址、降水井深度不够、施工方案未经专家论证及砂粒流失是影响基坑降水工程的主要原因。
八、制定对策
QC小组成员根据要因分析确认表，从实际出发，针对7个主要因素制定了具体可行的对策措施。

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要因分析确认表（表五）
序号
要因
对策
目标
措施
地点
完成时间
责任人
1
技术交底不具体
严格执行三级技术交底制度，交底内容全面、针对性强。
让所有参与人员清楚掌握基坑降水技术要求。
1.严格执行技术负责人对管理人员、管理人员对工班长、工班长对操作工人三级技术交底制度，确保将技术要求交底到所有参与人员，特别是第一线的操作工人。
2.技术交底内容要全面、细致，对不同的对象要有针对性的交底内容。比如对工人内容要简洁，更多的以图表形式进行交底。
3.对重点部位要进行多次交底。
项目部会议室和施工现场
2012.4.15
徐智
2
水泵故障率高
备足水泵，并加强降水人员责任意识。
确保施工降排水用水泵正常运转。
1.现场采用新购置的水泵，储备现场井数一般的备用泵，加强对水泵的维护。
2.降水人员24小时在岗，如遇停电或者电压不够，及时关闭开关，待发电稳定后立即恢复降水。
3.水泵损坏后，及时更换水泵，同时对损坏的水泵进行维修，如不能修好，及时采购，保证所需备用泵。

施工现场
降水期间
张勇
序号
要因
对策
目标
措施
地点
完成时间
责任人
3
市电供应不足
召开专题会议，增强责任意识。
确保降水施工用电
1. 配备两台300WK的汽油发电机（其中一台为备用），对发电机操作员就发电机操作要点及日常保养进行技术交底。
2.加强发电值班人员责任心，市电电压不够或者停电时及时恢复降水用电。
3.进行定时不定时的查岗，确保降水发电24小时有人在岗。
4.配备专门发电机油料人员，确保发电用油充沛。
项目部会议室和施工现场
2012.4.5
吴家彬
4
靠近桥墩和遗址
采取相应的技术措施加固，同时加强变形的监测。
确保桥梁和遗址的安全
1. 制定相应的桥墩及遗址加固措施，在施工过程注意对桥梁及遗址的保护，减少施工对桥梁及遗址的影响。
2. 制定详细的监测计划，并将行成监测记录。
项目部会议室和施工现场
2012.4.1
徐智
5
降水井深度不够
加强降水井施工的过程控制及降水监控。
满足施工要求
1.降水井施工前，对工人进行技术交底，明确降水井的深度。
2.加强施工过程控制，在每口井成型后，及时进行孔深检查，检查合格后方可进行井管施工和沙砾回填。
施工现场
2012.5.1
羊波
序号
要因
对策
目标
措施
地点
完成时间
责任人
6
施工方案未经专家论证
编制完善专项施工方案，并报专家组审核通过。
方案可行、合理。
1.QC小组全员参与，依据《建筑与市政降水工程技术规范》、《地基与基础工程新技术实用手册》和《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的规定，编制初步施工方案。
2.QC小组集体对初步方案进行讨论，特别是其中重难点部位的技术措施，要确保其可行性。
3.方案报公司审核通过。
4.方案报专家组论证。
5.根据专家组审核意见进行修改和完善，并最终通过专家组审核通过。
公司会议室
2012.4.10
徐智
7
沙粒流失
增加降水井措施，加强含砂率监测。
控制出水口含砂率小于1：10000，防止降水过程中沙粒流失对建筑物的不利影响。
1．成井过程中认真记录地质情况，在卵石层分布地段增设滤水管，同时控制该部分填砾直径，以≤0.5cm为宜。
2．在砂粒含量高的卵石层中，采用0.5～1cm填砾作为滤水层，滤水管丝距采用1.5mm，同时采用细砂窗网布包缠滤水管，以起到防止砂粒流失。
3．在成井过程中，保证足够的洗井时间。
施工现场
2012.4.20
羊波

九、对策实施
2012年4月14日，QC小组组长徐智组织召开会议，对下一步实施工作做了具体安排，要求小组全体成员立即行动起来，按照制定的对策、目标和措施分头负责实施。
对策实施（一）：严格执行三级技术交底制度，交底内容全面、针对性强

1、技术负责人对管理人员技术交底。
技术交底由李银结合施工方案，内容针对管理人员这个交底对象负责编制完成，并经技术负责人徐智审核、QC小组全体成员讨论通过。4月14日在项目部会议室举行交底会议，由徐智主持。交底对象包括项目部工程部、安质部、物资部、QC小组全体成员、作业队技术负责人。
本次交底内容包括技术措施、物资准备、工期安排、应急预案、安全管理、验收程序等，目的在于让接受交底的管理人员对整个施工过程了然于胸，以便于现场指导、监管。同时，明确责任，要求各位管理人员引起重视，各司其职，加强配合，以高度的责任心确保工程顺利实施。
2、管理人员对工班长技术交底。
李银根据上一级技术交底的内容，针对工班长这个交底对象再次编制了技术交底。交底内容主要是技术措施、安全管理、验收程序等方面，并配合大量的图表，文字通俗易懂，技术交底编制完成后经QC小组全体成员讨论通过。
4月15日，李银再次主持召开技术交底会，交底对象为工班长，现场管理人员参加。本次交底的重点是强调各道工序的施工工艺以及重难点部位、关键工序的技术措施，特别是配合图表详细讲解了降水井施工的每一个细节，并要求工班长下来要将所有技术要求交底到每一位操作工人。
3、工班长对操作工人技术交底。
4月15日晚，工班长召集操作工人进行技术交底，QC小组成员羊波参加。交底结合上一级交底内容，以大量图表的形式详细讲解了细节要求，目的在于以简洁、明了的方式让第一线操作工人掌握施工工艺和施工中的重点和难点。
4、QC小组现场技术交底，对重点部位多次交底。
由于该工程的重要性和特殊性，QC小组决定在前三次技术交底的基础上，在施工前，在现场对全体施工人员就其中的重难点再次交底，并做总动员。本次交底由常务副经理徐坊主持，结合场地情况和实际施工状况直观地对重点、难点部位进行了逐一分析和讲解，要求大家要严格按照方案和技术交底执行，施工过程加强控制，发现问题及时整改，严格验收程序，确保降水井的施工质量。
对策实施（二）： 备足水泵，并加强降水人员责任意识。
实施一结果确认：通过三级和多次技术交底，让所有施工人员清楚掌握了基坑降水的技术要求，达到对策实施目标。

1、现场采用新购置的水泵，储备现场井数一般的备用泵，加强对水泵的维护。项目上派人核查，确保备用泵数量充足。
2、降水人员24小时在岗，如遇电压不够或者停电，及时关闭开关，待发电稳定后立即恢复降水，项目部对降水人员到位情况进行检查，确保基坑降水的正常。
3、水泵损坏后，及时更换水泵，同时对损坏的水泵进行维修，如不能修好，及时采购，保证所需备用泵。
实施二结果确认：达到对策实施目标
对策实施（三）：召开专题会议，增强责任意识。

1、地震遗址纪念馆深基坑降、排水采用市电和自发电，玉树县供电量远远不能满足现场施工用电负荷要求，且电压偏低、经常停电，如停电后不及时倒换电源，将可能造成安全事故，在降、排水过程中必须明确责任分工，加强临电及降、排水管理。
2、加强对地震遗址纪念馆深基坑降、排水用电管理并安排责任心强的电工进行24小时值班，电工值班实行3班倒，晚上必须安排2人一起值班，严禁睡觉，如果停电，必须在6分钟之内倒换自发电源。
3、四川宇通地基基础工程有限公司负责地震遗址纪念馆深基坑降、排水管理，抽水设备备用7台，进行24小时值班，实行3班倒，发现停电及时与值班电工、项目部管理人员联系，做好设备保养，6分钟之内必须恢复降、排水设备运转，确保降、排水设备正常运转。
4、项目部配备两台发电机（其中一台为备用），设备管理由吴家彬负责。
5、徐坊、张勇，姚传建、蒋文波、羊波、周向阳、王旗轮流对地震遗址深基坑降、排水情况进行巡查，并做好记录。
6、门卫室作为值班室，值班制度、交接班记录、检查记录、值班人员及管理人员联系电话上墙，具体由姚传建负责。
7、周向阳负责地震遗址纪念馆临电管理，做好临电技术交底，制定值班制度，必须确保深基坑降、排水用电正常；张勇负责地震遗址纪念馆深基坑降、排水降、排水总体协调；吴家彬负责机械设备的保养、维护、油料供应，协助周向阳进行临电管理；姚传建负责，蒋文波协助，做好地震遗址纪念馆安全管理工作，尤其是地震遗址纪念馆深基坑降、排水过程中临电管理。

地震遗址纪念馆深基坑降排水专题会议及值班人员职责（图四）

实施三结果确认：达到对策实施目标
对策实施（四）：采取相应的技术措施加固，同时加强变形的监测
1、玉树州地震遗址纪念馆的基坑上口开挖线紧临桥墩及遗址近，距桥墩边最近的仅3.5米， 距遗址最近的3.0米， 针对这一难题，最终处理结论是：在桥墩处设置锚索进行加固，沿桥墩从上往下每隔3米设置一道，共三道，桥墩及遗址靠近基坑一侧设置排桩，排桩施工采用震动较小的高压旋喷施工方法，桩头设置冠梁连接，对基坑边坡土体进行加固。

桥墩加固（图五）

遗址高压旋喷桩加固（图六）
2、在基坑开挖前，编制详细的基坑变形监测方案，并报监理、甲方审核。在基坑开挖过程中及开挖完成后，加强对基坑、桥梁及遗址的变形监测，并形成监测记录。

现场监测（图七）
3、在施工过程中，注意对桥墩及遗址的保护，减少施工对桥梁及遗址的影响。
实施四结果确认：达到对策实施目标。
对策实施（五）：加强降水井施工的过程管理

1、降水井施工前，由工程部部长李银对现场管理人员、班组、工人进行技术交底，明确降水井的深度。
2、 在降水井施工加强过程控制，每口井成型后，由项目现场技术管理人员羊波对降水井孔深进行检查，并督促作业队自检，检查合格后方可进行吊装井管施工和沙砾回填。
实施五结果确认：达到对策实施目标。
对策实施（六）：编制完善专项施工方案，并报专家组审核通过

1、QC小组全体成员认真学习了基坑降水相关的规范和《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中相关规定，分析了大量类似的案例，广泛收集资料，为细化方案做足准备。
2、经过QC小组成员多次讨论，意见汇总后，由专人负责编制完成《地震遗址纪念馆深基坑降水方案》。《地震遗址纪念馆深基坑降水方案》编制完成后，QC小组成员再次集体对其中基坑涌水量、水泵排水量和关键部位措施进行复核和商讨。根据大家提出的合理意见，对《地震遗址纪念馆深基坑降水方案》进行了进一步的完善，并报公司审核通过。
3、专家组成员详细听取《地震遗址纪念馆深基坑降水方案》的介绍，并进行了认真审查，认为《地震遗址纪念馆深基坑降水方案》所阐述的构造措施得当、计算准确严谨且依据充分，经论证《地震遗址纪念馆深基坑降水方案》合理、可行。

实施六结果确认：达到对策实施目标。
对策实施（七）：增加降水井措施，加强含砂率监测。

为防止抽水过程中卵石层的砂粒流失致使卵石架空、地面沉陷，从而对已有建筑物造成破坏。故采取以下措施防止砂流失：
1、成井过程中认真记录地质情况，在卵石层分布地段增设滤水管，同时控制该部分填砾直径，以≤0.5cm为宜；
2、在砂粒含量高的卵石层中，采用0.5～1cm填砾作为滤水层，滤水管丝距采用1.5mm，同时采用细砂窗网布包缠滤水管，以起到防止砂粒流失；
3、在成井过程中，保证足够的洗井时间；
同时，在降水过程中加强对降水井出水含砂率的监测，如若含砂率超过规范规定要求，及时采取相应的措施。
实施七结果确认：达到对策实施目标。
十、效果检查
1、目标效果：QC小组运用“PDCA循环法”展开技术攻关，成功攻克了复杂条件下深基坑降水中距河流近、渗透系数大、水位高、基坑深、紧临已有建筑物近五大难点。针对施工现场实际施工状况和环境，制定切实可行的对策，并经过小组成员全力配合实施既定对策，确保了施工安全和质量，实现了预定目标。
2、管理效益：通过QC小组活动，我们总结出一套临河基坑降水及基坑边原建筑物保护的施工方法，攻克了一个个技术难关，积累了大量宝贵的经验。同时，为建筑公司及项目部培养了一批敢于创新的技术骨干。
3、经济效益：通过本次QC小组活动，成功的解决了高原地区临河基坑降水及基坑紧临已有建筑物保护的问题，提高了工程的整体施工进度，为今年主体封顶赢得了时间。减少了冬休期间降水费用。通过全面核算，我们取得了很好的经济效益。
4、社会效益：本工程为玉树灾后重建工程的地方标志性建筑，是玉树地区第一个深基坑降水工程，也是玉树地区施工难度最大的项目之一，受到了青海省、玉树州、玉树县领导及业主的高度重视，并多次亲临现场观察并指导工作，对工程现场的施工质量给予了高度评价。

十一、制定巩固措施
1、为了更好的总结这次活动的经验，巩固活动的成果，由小组成员羊波负责结合施工方案，在广泛采纳QC小组其他成员的意见后，编写了《复杂条件下深基坑降水工程施工作业指导书》。
2、项目部对检查的结果及时地对各班组进行通报，在工程例会中进行总结，对问题认真地进行剖析，提出改进措施，通报奖罚结果，做好各班组的政治思想工作。确保质量管理全面有效长期地开展，从而推动质量的不断提高。
十二、总结
通过本次QC活动的实施，不仅积累了玉树地区深基坑降水的特点和地下水位高的基坑降排水的施工经验，同时也深刻体会到开展QC活动的重要意义，在今后的施工过程中，将对施工过程中的重难点继续开展QC活动，提高项目部的质量管理水平。
在QC活动过程中，每位成员积极参与其中，齐心协力，定对策、抓落实，提高了自身的责任意识和管理水平。QC活动中建立了较为完善的规章制度，成员职责明确、程序清楚、过程操作规范，提高了项目管理水平。

我们对小组的综合素质进行了自我评价，并与活动前做了对比，见下图：

小组自我评价雷达图（图八）

附图：

基坑边上的纪念遗址

降水井施工