保障房QC小组

提高塔吊基础软弱地基承载力河南矿业建设（集团）有限责任公司保障房QC小组QC小组成果目录一、工程概况六、制定对策二、小组概况七、对策实施三、选题理由八、效果检查四、确定目标九、巩固措施五、方案比较十、总结及下一步打算一、工程概况工程名称开封市禹王台区火车站棚户区改造安置房A1A2、B1B2地块工程地址开封市禹王台区魏都路与五一路交叉口东南角建设单位开封宋都安居建设开发有限公司设计单位河南五方合创建筑设计有限公司监理单位河南建达工程建设监理公司承建单位河南矿业建设（集团）有限责任公司建筑面积20万m2造价2.4亿元结构形式本项目共19栋楼，其中有4栋多层砖混住宅楼，4栋11层框架剪力墙结构住宅楼，11栋17层框架剪力墙结构住宅楼。制表人：陈昭霖日期：2014.2.10根据河南省有色工程勘察有限公司《开封市禹王台区火车站棚户区改造安置房项目岩土工程勘察报告》，本工程土质以粉质砂土为主，各土层地基承载力各有不同，以6#北侧附近为例，地勘点平面布置位置图如下附图：•工程地质剖面图如下附图：•地质条件分析：整个项目所在场区地质条件和土层分布基本均匀。场区地下水位较高，约在绝对高程69.50m处。结合《岩土工程勘察报告》中的上述勘查附图，并经现场试挖，各土层分布、承载力及土层所在高程详见下表。各层土质特点承载力(KPa)土层所在高程①杂填土：主要以褐黄色粉土和粉砂为主。均匀性差，夹有建筑垃圾。层厚平均1.46m。67.5M以上②含砂粉土：褐黄色，稍湿稍密，摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，砂感强，局部夹薄层粉砂，含云母碎片。层厚0.50-4.00m，平均2.12m。14068.5M～67.5M③粉土：褐黄色，湿，稍密-中密，摇振反应中等，干强度低，韧性低，含云母碎片。偶见铁锈斑，层厚0.20-2.20m，平均1.17m。10067.5M～70.0M④含砂粉土：褐黄色，湿，稍密-中密，摇振反应中等，干强度低，韧性低，具有锈黄色铁质斑点，局部发育为粉砂。层厚0.70-3.00m，平均1.69m。15065.5～69.0M⑤粉土：褐黄色，湿，稍密，摇振反应中等，干强度低，韧性低，具灰色斑，锈黄色铁质斑。局部夹薄层粉质黏土。层厚2.50-5.20m，平均3.49m。8061.5M～66.5M⑥粉质黏土：黄褐色，可塑，稍有光泽，无振摇反应，干强度中等，韧性中等，具白色钙质斑纹及黑色铁锰质斑点。层厚0.60-3.00m，平均1.47m。14060.5M～63.0M⑦粉质黏土：黄褐色，软塑-可塑，稍有光泽，无振摇反应，干强度中等，韧性中等，具白色钙质斑纹及黑色铁锰质斑点。层厚1.60-5.70m，平均2.92m。13558.2M～61.5M⑧粉土：褐黄-褐灰色，湿，中密，摇摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，具灰色斑，锈黄色铁质斑，局部夹薄层粉砂。该层局部缺失。层厚0.50-2.50m,平均1.34m。15056.2M～58.5M各层土质条件如下表（以6#北侧附近为例，整个场区基本相同）•地质条件补充：经挖掘机现场多处试挖，在绝对高程约68.0m～69.0m之间（位于塔吊基底以下）存在一层地勘报告未显示的平均厚度0.3m～0.5m的淤泥土层，承载力极低。本工程地质条件较差，常年地下水位在绝对标高70.00m以下，以6#楼为例,6#楼相对标高±0.00相当于绝对高程73.00m，基底绝对高程为65.90m（相对标高为-7.10m），常年地下水位在相对标高-3.0m左右。基底标高以上各土层较薄，承载力低，且在标高-4.70m下有一层0.5m～1.0m厚的淤泥土层，为确保塔吊基础稳定，塔吊基底设在绝对高程65.90m处（与主楼基底标高一致）。基底持力层为第5层粉土，承载力为80kpa。二、小组概况小组名称保障房QC小组小组人数10人成立时间2014年2月10日注册号YKJQC-201411课题名称提高塔吊基础软弱地基承载力课题类型攻关型课题注册号YKJQCKT-201411活动时间2014年2月-2014年5月活动频次平均每6天一次活动出勤率100％累计活动频次20次姓名组内分工性别年龄学历职称岗位QC培训（h）贾六亿组长男52本科高级工程师项目经理72张小亮副组长男42本科高级工程师项目副经理72刘安朗副组长男39本科工程师项目副经理72岳菊红副组长女41本科高级工程师技术负责人72靳振宇组员男37大专工程师技术负责人56张俊民组员男38大专工程师项目总工56张朝峰组员男29本科助工技术员56陈昭霖组员男28本科助工技术员56朱钦组员男27本科助工施工员56苏涛组员男26本科技术员施工员56制表：陈昭霖时间：2014年2月10日小组活动照片三、选题理由•塔吊是高层建筑施工时的必备设备,塔吊能否顺利安装，对工期进度影响很大，同时塔吊的安全也与施工安全息息相关,所以塔吊安装前准备工作的重要性可想而知。•本工程使用的塔吊型号为QTZ5010，设计要求塔吊基底持力层的承载力为200kpa，而实际基底持力层的承载力为80kpa，与要求相差甚远，并且塔吊基础持力层在地下水位以下。鉴于塔吊对于施工安全与进度的重要性，公司要求我项目部必须采取可靠地基处理措施，提高塔吊基础软弱地基承载力，确保塔吊及时安装并安全使用。四、确定目标•提高塔吊基础软弱地基承载力，确保塔吊及时安装，并安全使用。五、方案比较•针对软弱地基条件下塔吊基础的地基处理，我们对如何攻克此难题进行了讨论，共总结出5种地基处理方案，并一一进行了可行性分析。静压预应力桩加大塔吊基础面积钢筋混凝土灌注桩如何提高塔吊地基承载力？CFG桩换填法塔吊地基处理方案1：换填法•从地质勘查报告中看出，软弱土层深度较大，采用换填法换填深度大，并且需要大量降排水，不但工程量大，不经济，另外施工工期较长，对塔吊的及时安装不利。塔吊地基处理方案2：加大塔吊基础面积•除面临第一个方案的问题外，通过地基勘查报告看出，现场地基承载力过低，基础增大面积较大，工程量增大较多，不利于现场平面布置。如果加大塔吊基础面积，必须将塔吊基础向外移动、加大塔吊附臂长度，塔吊附臂加长后要重新计算，除增加费用外，安全性也会受到影响。塔吊地基处理方案3：静压预应力桩•小组成员经过现场查看，发现现场由于部分土方已开挖，现场道路不便，再加上现场开挖部分出现淤泥，地基承载力较低，静压桩机本身重量比较大，静压设备以及预应力桩运入现场难度很大；另外打桩数量较少，静压设备利用率低，不经济。塔吊地基处理方案4：钢筋混凝土灌注桩•如果采用钢筋混凝土灌注桩，通过初步分析计算,需要4根18m长Ø400的桩，混凝土标号为C30，钢筋为1016，螺旋箍8@200，经承载力计算，满足承载力要求，计算过程如下：•⑴桩基竖向抗压承载力计算桩身周长：u=πd=3.14×0.4=1.257m桩端面积：Ap=πd2/4=3.14×0.42/4=0.126m2Ra=uΣqsia·li+qpa·Ap=1.257×(2.8×16+1.5×1.5+2.5×22+2.5×24+1.4×20+1.4×28+0.7×23+0.8×30+1.2×25+1.4×32)+0×0.126=432.472kNQk=305.825kN≤Ra=432.472kNQkmax=518.45kN≤1.2Ra=1.2×432.472=518.966kN满足要求！•⑵桩身承载力计算纵向普通钢筋截面面积：As=nπd2/4=10×3.142×162/4=2011mm2•A、轴心受压桩桩身承载力荷载效应基本组合下的桩顶轴向压力设计值：Q=Qmax=661.162kNψcfcAp+0.9fy'As'=(0.7×14×0.126×106+0.9×(360×2010.619))×10-3=1981.717kNQ=661.162kN≤ψcfcAp+0.9fy'As'=1981.717kN满足要求！•B、轴心受拔桩桩身承载力Qkmin=93.2kN≥0不需要进行轴心受拔桩桩身承载力计算！•⑶桩身构造配筋计算As/Ap×100%=(2010.619/(0.126×106))×100%=1.6%≥0.65%满足要求！•⑷裂缝控制计算Qkmin=93.2kN≥0不需要进行裂缝控制计算！灌注桩配筋图如下所示：经计算本方案可行，该方案需在现场设置泥浆池，不环保，另外由于桩数较少，施工机械利用率低，不经济。桩配筋图塔吊地基处理方案5：CFG桩地基处理•初步考虑每个塔吊基础下需要增设16根直径400mm长度14m的CFG桩，桩间距为1.4m。塔吊基础地基CFG桩复合地基处理如下附图：•可行性分析：CFG桩复合地基的承载力详细验算如下：采用QTZ5010塔吊，基础5m×5m，选用D=0.4mCFG桩处理地基，桩间距为1.4m，按塔吊基础要求fspk≥200KPa。根据JGJ79-2012第7.15条规定：de=1.13×1.4=1.582m=d2/de2=0.42/1.5822=0.064114，取fsk=80kpa，β=0.9、=0.9，假设单桩竖向承载力特征值按330KN计算，即Ra=330KN.fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk=0.9×0.064114×330/（π/4×0.42）+0.9×（1-0.064114）×80=218.9kpa＞200kpa则要求单据竖向承载力大于330kN。以6#楼塔吊基础下CFG桩为例，由地勘报告可知CFG桩设计参数，如图：6#楼塔吊设于北侧中间位置，对照《岩土工程勘察报告》中的勘探点平面布置图和工程地质剖面图（如下附图）：•CFG桩基进入各土层的厚度、计算参数列表和计算如下桩进入土层厚度桩侧摩擦特征值（kpa）5粉土3.4166粉质黏土1.0207粉质黏土3.6228粉土1.3249粉土1.22010粉砂2.12811粉土0.823•Ra=Upqsi+apqpAp=π/4×0.42×(3.4×16+1×20+3.6×22+1.3×24+1.2×20+2.1×28+0.8×23)+0=359.42kN330kN有效L=3.4+1.0+3.6+1.3+1.2+2.1+0.8=13.4m有效长度取L=14m所以按照选用D=0.4mCFG桩，桩间距为1.4m，每个塔吊基础布置16根CFG桩，能够满足设计承载力要求。上述CFG桩处理的复合地基能满足塔吊地基承载力，且CFG桩复合地基足以消除地下水位的不良影响，所以该方案可靠。此外地基勘查报告中也给出CFG桩设计参数，并且CFG桩复合地基施工技术成熟，主体结构地基处理设计采用CFG桩，能够利用主体结构地基处理现有的CFG桩施工设备。从以下方面对以上待选方案逐一评价，综合得分最高者为选定方案：序号评估内容结果表示5311可实施性本小组或部门能自行实施会借助其他部门协作难度大，需外单位合作2经济性费用低需要一定的费用费用很高，要特别申请3可靠性彻底改造较彻底改造临时措施，以后还会在发生4有效性预计很有效会有一定效果把握不大，要试着看5现场条件能够满足施工条件可以施工，但有一定施工难度施工难度很大制表人：岳菊红日期：2014.2.15处理方案可实施性经济性有效性可靠性现场条件综合评价换填法3121411加大基础面积2241312静压预应力桩4433115钢筋混凝土灌注桩3245418CFG桩5554423经过小组成员评价比较，CFG桩综合评价总分最高，决定采用CFG桩处理塔吊基础。制表人：岳菊红日期：2014.2.15本方案按监理的要求需要由有资质的设计单位进行确认，右图为经过有资质的设计单位复核确认的文件。六、制定对策序号对策目标措施地点责任人完成时间1确定场区各楼号塔吊平面布置，并定出位置坐标值确保塔吊无碰撞可安全作业结合规划图用CAD图模拟布置现场办公室陈昭霖2014.2.212各楼号塔吊基础现场测量定位确保定位准确使用全站仪重复校合现场苏涛、朱钦2014.2.223对CFG桩施工单位进行交底及制定技术标准确保施工质量做详细的、有针对性的交底现场靳振宇2014.2.214桩基施工质量控制确保桩基位置准确及成型质量合格现场指导、协调现场张朝