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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 一 O 年十一月 苏州轨道交通2号线先锋QC小组 I 目录 1 工程概况 1 2 QC小组概况 1 3 选题理由 2 4 现状调查 3 5 设定目标 5 5.1 目标值确定 . 5 5.2 目标可行性分析 . 6 6 分析原因 6 7 确定主要原因 7 8 制定对策 8 9 实施对策 9 10 检查效果 10 11 巩固措施及标准化 . 12 12 总结和下一步打算 . 12 12.1 总结 . 12 12.2 下一步打算 . 13 苏州轨道交通2号线先锋QC小组 1 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
2、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 10.4m19.1m，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，第一道均为砼支撑，其余为609 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
3、程范围分别 采用800mm厚地下连续墙及 1000800、800600钻孔咬合桩，明挖敞 开段采用 SMW工法桩及网喷砼护坡两种围护结构形式。区间支撑系统第一 道均为砼支撑，以下部分根据基坑开挖深度不同分别采用3道、2道609 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0.2%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 苏州轨道交通2号线先锋QC小组 2 表 1 QC 小组情况简介 小组
4、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 * 男本科助理工程师技术负责人副组长方案审核 3 * 男本科助理工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
5、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，工程合格率 100%，争创国家市政工程金杯奖。 3、本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
6、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 苏州轨道交通2号线先锋QC小组 3 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。根据该点2 墙顶水平位移 3mm/日 17mm 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 2。 表 2 -TS-04 标齐门北大街站
7、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20mm 2 墙顶水平位移3mm/日17mm 3 墙体变形3mm/日3H 4 支撑轴力/ 设计值 80% 5 坑外地下水位观测500mm/日1000mm 6 坑外地表沉降3mm/日20mm（2H） 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
8、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。 苏州轨道交通2号线先锋QC小组 4 表 3 -TS-04 标齐门北大街站基坑主要监测点“预警”统计表 监 测 周 监测项目 墙顶水平位移及 沉降 墙体变 形 钢支撑轴力 坑外地下水位 观测 坑外地表沉降 1 / / / / / 2 / / / / / 3 / / 3 # 3 # / 4 3 # / 3 #、7# / 3 # 5 / 4 # 4 #、7# 4 # / 6 5 # / 5 #、7#、12#（报警） / 5 # 7 / / 10 #、12#（报警） / / 8 / / 11 #、12
9、#（报警） 4 #、10#（报警） / 9 9 # 7 # 7 #、12#（报警） 10 #（报警） 12 # 10 / / 12 #（报警） / / 11 / / / / / 12 11 # / 11 #（报警） / / 合计4 2 16 5 3 备注： 1、基坑监测预警值为报警值的80%； 2、以 2010 年 4 月 22 日齐门北大街站端头井段土方开挖开工日算作第一周； 3、 “/”表示未出现报警值或预警值； 4、监测点编号以齐门北大街站基坑监测点自西向东顺序排列； 5、括号内标明“报警”者代表监测数据确实达到报警值。 经分类汇总后得出表4 中结论。 表 4 -TS-04 标齐门北大街
10、站基坑主要监测项目预警统计表 序号项目频数（项）频率（）累计频率（） 1 钢支撑轴力16 5353 2 坑外地下水位观测5 1770 3 墙顶水平位移及沉降4 1383 4 坑外地表沉降3 1093 5 墙体变形2 7100 合计30 100 根据表 4 统计结果绘出排列图（图1） ： 苏州轨道交通2号线先锋QC小组 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 频 数 （项） 频 率 （% ） ABCDE 注：图中 A、B、C 、D 、E分别表示： A-钢支撑轴力 B-坑外地下水位观测 C- 墙顶水平位移及沉降 D- 坑外地表沉降 E-墙体变形 16 5 4 3 2 53
11、% 70% 83% 93% 5 10 15 20 25 30 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，-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%。 93.3% 98% 苏州轨道交通2号线先锋QC
12、小组 6 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
13、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。 苏州轨道交通2号线先锋QC小组 7 人 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 机 千斤顶出故障 料 钢支撑壁厚不够 钢支撑法兰盘不平整 法 方案制定不当 环 材料堆放过于靠近基坑 施工机械活载较大 钢 支 撑 轴 力 报 警 测 支撑端头位置存在偏差 监测报表数据出错 围护结构渗漏水 强降雨天气致使水位上涨 图 3 钢支撑轴力报警因果图 7 确定主要原因 根据上述因果图，我们小组成员积极
14、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* 2010.7.24 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
15、作业面多且开挖宽 度较大（ 6m） ，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 苏州轨道交通2号线先锋QC小组 8 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20KPa） 现场验证* 2010.7.23 要因 10 施工机械活 载较大 为方便挖运土及吊装材料，紧 邻基坑外侧设置施工便道，便 道宽
16、度 6m，内设 10200 钢筋网片， 采用 25cm 厚 C25 砼浇筑而成，机械产生的活载 通过该便道可均匀分散 （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） 。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） 。 苏州轨道交通2号线先锋QC小组 12 3、
17、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考。 11 巩固措施及标准化 通过 QC 小组本次的务实、规范PDCA 循环，使我们小组全体成员提 高了质量意识和个人能力，本次活动的成功大大增强了各成员对质量管理 的信心和决心。 我们将此次活动进行了总结，将“深基坑土方开挖”、 “深基坑钢管支 撑安装及拆除”、 “软土地基降水与排水”等等技术方案及施工操作方法纳 入作业指导书中。 为
18、了使地铁深基坑施工质量稳步提高，安全事故发生率降到最低，我 们将本次 QC 活动的成功经验加以整理归纳，并准备在公司范围内推广， 为其他类似工程施工提供实践依据。 12 总结和下一步打算 12.1 总结 经过本次活动的开展，我们小组成员在组织、协调和分析等能力上得 到了明显的飙升，以下表7 为本组活动前后的自评情况： 表 7 QC 活动开展前后自我评价表 项目活动前活动后 质量管理知识 3 4.5 问题分析能力3 4 团队精神 2.5 4.5 组织能力 3 4.5 苏州轨道交通2号线先锋QC小组 13 项目活动前活动后 协调能力 3.5 5 业主、监理满意度3 4.5 1 2 3 4 5 质量
19、管理知识 问题分析能力 团队精神 组织能力 协调能力 业主、监理满意度 活动之前 活动之后 图 5 QC 活动开展前后自我评价雷达图 12.2 下一步打算 通过本次 QC 活动，* 标混凝土结构工程目前达到了设定的课题目 标，解决了施工现场的实际技术难题。我们深深地体会到，PDCA 循环是 一种科研探讨活动， 我们要在已有的实践基础上， 不断地总结和升华认识， 这样才利于我们促进现场施工技术进步和创新，同时指导我们现场管理人 员结合施工实际，灵活运用全面质量管理原则，实现公司的质量方针和质 量目标。 我们将继续自己的任务，为本标段剩余结构施工打好良好的思想基础 与技术基础，全力攻克施工中遇到的疑难问题。 我们小组经过集中讨论，确定下一个活动课题为：提高地下车站高大 模板支架稳定性。