創(chuàng)新軟土區(qū)錨索施工工藝（17頁）

1、創(chuàng)新軟土區(qū)錨索施工工藝目 錄TOC o 1-1 h z u HYPERLINK l _Toc372698873 一、工程概況1 HYPERLINK l _Toc372698874 二、小組概況1 HYPERLINK l _Toc372698875 三、選擇課題2 HYPERLINK l _Toc372698876 四、設定目標2 HYPERLINK l _Toc372698877 五、提出方案并確定最佳方案3 HYPERLINK l _Toc372698878 六、制定對策4 HYPERLINK l _Toc372698879 七、對策實施5 HYPERLINK l _Toc372698880

2、 八、效果檢查6 HYPERLINK l _Toc372698881 九、標準化7 HYPERLINK l _Toc372698882 十、總結及下一步打算8一、工程概況本工程位于營口市站前區(qū)，東臨市府路，南鄰體育場南街，西臨體育館路，北鄰渤海大街?？偨ㄖ娣e為71.71萬平方米。營口地區(qū)地質條件復雜，場地主要為第四系海路交互沉降地層，分布特征表現(xiàn)為海陸相交互沉積，不均勻及變異性大。土質屬于淤泥質土，呈飽和流塑狀態(tài)，土體性能較差，基坑支護體系采用支護樁+錨，錨索采用無粘結預應力鋼絞線，錨索擴大頭端部為粉砂層，由地勘報告可知，C、值較低，開挖深度達到12.8米，為營口當地首個二層地下室。二、小組

3、概況表2.1 小組概況簡介表 小組名稱營口萬達廣場科技QC小組課題類型創(chuàng)新型小組注冊時間2015年3月1日課題注冊時間2015年3月15日小組注冊號2015-QCXZ-055課題注冊號2015-QCKT-055活動頻率每周活動一次，出勤率100%小組人數10人課題名稱創(chuàng)新軟土區(qū)錨索施工工藝課題起止時間2015年4月1日5月23日組員基本情況序號姓名性別年齡職稱職務組內職務組內分工1菅宏男35高級工程師項目經理組長全面負責小組活動2王志超男33工程師項目總工組員具體安排小組活動實施3李中元男30工程師技術員組員資料整理、協(xié)調組織4王志強男27工程師科技部經理組員負責技術交底、過程檢查5龔琦男29

4、工程師施工員組員負責實施和過程控制6巴鵬程男29工程師工程部長組員負責實施和過程控制7馬奎超男31工程師施工隊總工組員負責實施和過程控制8霍雷男26工程師預算員組員經濟效益分析及總結負責9侯志磊男27助理工程師施工員組員負責實施和過程控制10彭博男29助理工程師施工隊人員組員負責實施和過程控制制表人：李中元 制表日期：2015年4月3 日表2.2 小組活動計劃表 時間安排活動階段2015年4月2015年5月組織者1日7日13日19日25日1日7日13日19日選擇課題P菅宏設定目標菅宏提出方案王志超確定方案菅宏制定對策安源實施對策D安源實施效果檢查C王志超鞏固A王志超總結成果菅宏 制表人：李中元

5、 制表日期：2015年4月3日三、選擇課題 1.錨索抗拉承載力達到設計要求；2.工期按期完成。質量、工期要求 1. 本工程地處軟土地區(qū)，土層多為淤泥質軟弱地層，該土層為飽和流塑狀態(tài)，承載力和巖土力學參數都很低，錨索按常規(guī)方法施工很難達到設計強度。 2.本工程錨索共計 1985根，工期緊，任務重，常規(guī)錨索難以按工期要求完成任務；3. 常規(guī)錨索施工周期長，平均單根2.2小時，無法滿足工期要求。 現(xiàn)場情況創(chuàng)新軟土區(qū)錨索施工工藝 確定課題四、設定目標2015年4月6日，經QC小組全體成員召開會議，一致確定本次QC活動所達到的目標。優(yōu)化一種軟土區(qū)錨索的施工工藝，目標是：提高施工效率，提高錨索承載力。常規(guī)

6、施工工藝施工效率：表4.1-1 錨索施工工藝流程時間統(tǒng)計表序號鉆進成孔（分）退管（分）送鋼絞線（分）注漿（分）退管（分）備注1352027422023222264618328243050164382432452252926344722平均32.423.229.84619.6制表人：李中元 制表日期：2015年4月10日錨索施工網絡圖：退管注漿送鋼絞線退管鉆進成孔3124523.232.429.819.646 圖4.1-1 錨索施工網絡圖制圖人：楊紀闖 制圖日期：2015年4月9日說明：網絡圖中箭頭表示作業(yè)，上方文字表示作業(yè)內容，下方文字表示時間（分鐘），上圖表示施工5組錨索所用平均總工時為2.

7、51小時（151分鐘）。根據設定的目標，結合工程實際及規(guī)范要求，設定以下目標值：表4.1-2 QC活動目標值設定一覽表目標內容常規(guī)方法值目標值目標設定依據錨索承載力達到設計強度承載力只能達到設計承載力的80%達到極限抗拔承載力531KN1、增大錨固體直徑及增大端部承載力可以完成此項目標。2、整個錨索施工工藝，鉆進成孔，退管，注漿等方面，包括錨索核心組成均存在可以改進及完善的內容。提高施工效率2.51小時（單根錨索施工效率）縮短到2.0小時完成一根（鉆進成孔及退管效率提高30%）。1、錨索鉆頭的更改，錨索施工工藝的簡化，提高到2.0小時完成一根，完全可以實現(xiàn)。2、工期要求。制表人：李中元 制表日

8、期：2015年4月10日5.3 目標可行性分析有利因素： 1、本工程基坑支護由沈陽核工業(yè)設計，沈陽核工業(yè)施工，設計施工一家，設計過程采用邁達斯軟件進行設計，達到國內同行最高水平，過程中采用邁達斯NX軟件進行有限元分析，其中小組成員高慎偉等在遼寧省地區(qū)干過多個錨索支護的工程，在錨索施工中積累了豐富的創(chuàng)新經驗。2、八局總部為推進軟土區(qū)深基坑支護工程關鍵技術，本工程為科技研發(fā)工程，提供資助經費20萬元，經推算錨索施工大致需要3萬元，可以滿足錨索施工的基本經費。3、業(yè)主為了更好的完成錨索施工，前期要求我們進行試驗對比分析，選擇最佳方案，提供經費5萬元，并給我們介紹巖土大師顧國榮幫助我們。不利因素：員工

9、總體對錨索施工知識欠缺，總體水平低，缺少專業(yè)知識培訓。充分利用有利條件，加強培訓提升總體管理水平，目標一定能夠實現(xiàn)。五、提出方案并確定最佳方案5.1 錨索體系分析1、錨索蠕變機理根據錨索蠕變機理，減少錨索蠕變，首先要保證錨固段盡量在較為理想的地層內，并減少錨固對上部軟弱地層的不利影響。2、錨索抗拔承載力機理錨索的極限抗拔承載力主要跟錨固體與土層之間的接觸面積及極限粘結強度有關。見理論公式：極限抗拔承載力理論公式：RK=dqSiklid 錨桿的錨固體直徑(m)；li 錨桿的錨固段在第i土層中的長度(m)；錨固段長度（la）為錨桿在理論直線滑動面以外的長度； qsik錨固體與第i土層之間的極限粘結

10、強度標準值(kPa)。因此，提高錨索的承載力可以通過增加錨固體直徑或者增大錨固體與土層之間的粘結強度來實現(xiàn)。從錨索施工工藝考慮，我們采用注漿的方法進行增強粘結強度。5.2 方案的提出：1、蠕變的解決方案采用壓力型錨索，設置端部承壓板，受力條件由拉力型轉變?yōu)閴毫π?，使端部錨固段起主要作用。2、承載力的解決方案根據分析，提出兩種解決方案，高壓旋噴工藝增加錨固體直徑和注漿加固提高錨固體與土層之間的粘結強度。根據以上分析，對錨索施工工藝技術創(chuàng)新進行梳理，制作親和圖如下：錨索施工工藝組成注漿過程高壓旋噴注漿跟管內注漿跟管二次補漿送鋼絞線退管過程成孔過程成孔時即送鋼絞線退管二次送鋼絞線邊注漿邊退管高壓旋噴

11、直接退管常壓鉆進跟管鉆進 圖5.2-1 錨索施工工藝組成親和圖 制圖人：李中元 制圖日期：2015年4月15日 擾動小蠕變小承載力高施工效率高工藝要求圖5.2-2 錨索施工工藝要求親和圖 制圖人：李中元 制圖日期：2015年4月16日通過上面親和圖，小組結合本工程實際展開討論，形成如下意見：1）、目前暫時沒有更好的辦法可以替代親和圖中的提出的方案。2）、根據實際情況從時間性、可行性、安全性、有效性等方面綜合考慮，認為符合本項目需要的錨索施工工藝技術創(chuàng)新的主要方法是：、送鋼絞線過程盡量簡化步驟，成孔過程就帶鋼絞線進入。、高壓旋噴注漿錨索盡量減少高壓旋噴次數，保護周邊環(huán)境；、跟管鉆進錨索施工要進行

12、二次劈裂注漿；、設計好錨索鉆頭裝置，旋噴錨索退管過程邊退管邊注漿；由上述4條評估條件，選擇備選方案如下：方案一：雙管變壓錨索施工工藝。方案二：跟管鉆進二次注漿施工工藝。方案一：雙管變壓錨索施工工藝。為了能有效實現(xiàn)成孔即送鋼絞線，不用退管二次送鋼絞線，引進投放封底鋼珠工藝，整個施工工藝過程：常壓鉆進成孔、成孔過程即送鋼絞線，鉆到設計深度退管，投放封底鋼珠，封底鋼珠封住前部注漿口，高壓注漿，沖破兩側注漿口進行高壓旋噴注漿，邊退管邊注漿。方案二：跟管鉆進二次注漿施工工藝。跟套管鉆進，鉆進到設計深度后，送鋼絞線及注漿管，從注漿管管內注漿，退桿，之后再對注漿管進行二次劈裂注漿到孔口返漿。 試驗對比：針對

13、兩種解決方案，在現(xiàn)場選取了幾個典型勘察鉆孔，并在對應位置設置4組共計24根試驗錨索（高壓旋噴錨索8根及跟管鉆進二次劈裂注漿錨索8根）。并進行了相應的錨索試驗。主要試驗數據如下：1、錨索抗拔基本試驗成果表5.3-1 錨索極限抗拔承載力標準值成果表 試驗編號錨固土層錨索類型試驗齡期（天）錨索長度（m）錨固體直徑（mm）錨索型號設計極限承載力標準值（kN）極限承載力標準值（kN）對應位移（mm）施工總時間ZK56-3-1第一層雜填土至第七層粉砂雙管變壓621.003004*7546947364.901.7 ZK56-3-2第一層雜填土至第七層粉砂雙管變壓621.003004*7546948255.8

14、01.62ZK56-3-3第一層雜填土至第七層粉砂雙管變壓721.003004*75469492(未繼續(xù))53.301.74ZK56-4-1第一層雜填土至第七層粉砂跟管鉆進621.001504*7540635663.001.9ZK56-4-2第一層雜填土至第七層粉砂跟管鉆進621.001504*7540636761.401.92ZK56-4-3第一層雜填土至第七層粉砂跟管鉆進721.001504*7540638473.701.99ZK69-7-1第一層雜填土至第七層粉砂雙管變壓521.003004*7546946563.301.73ZK69-7-2第一層雜填土至第七層粉砂雙管變壓621.003

15、004*7546947649.201.58ZK69-7-3第一層雜填土至第七層粉砂雙管變壓621.003004*7546948458.601.64ZK69-8-1第一層雜填土至第四層粉砂跟管鉆進514.001504*7540635852.701.90ZK69-8-2第一層雜填土至第七層粉砂跟管鉆進621.001504*7540636561.602.03ZK69-8-3第一層雜填土至第七層粉砂跟管鉆進721.001504*7540637849.772.07制表人：李中元 制表日期：2015年4月16日2、錨索抗拔蠕變試驗成本表5.3-2 錨索極限抗拔承載力標準值成果表 試驗編號錨固土層錨索類型試

16、驗齡期（天）錨索長度 （m）錨固體直徑（mm）錨索型號設計極限承載力標準值（kN）試驗數值（kN）對應位移（mm）蠕變率Kc（mm）施工總時間（h）ZK55-1-1第一層雜填土至第七層粉砂雙管變壓821.003004*75469450（未繼續(xù)）80.501.331.62ZK55-1-3第一層雜填土至第七層粉砂雙管變壓821.003004*75469450（未繼續(xù)）90.000.861.60ZK55-2-1第一層雜填土至第七層粉砂跟管鉆進821.001504*75406350（未繼續(xù)）41.800.591.85ZK55-2-2第一層雜填土至第七層粉砂跟管鉆進721.001504*75406350

17、（未繼續(xù)）41.801.671.88ZK70-5-1第一層雜填土至第七層粉砂雙管變壓721.003004*75469450（未繼續(xù)）91.451.541.60ZK70-5-2第一層雜填土至第七層粉砂雙管變壓721.003004*75469450（未繼續(xù)）78.001.671.55ZK70-6-1第一層雜填土至第七層粉砂跟管鉆進721.001504*75406350（未繼續(xù)）70.340.781.90ZK70-6-2#第一層雜填土至第四層粉砂跟管鉆進721.001504*75406350（未繼續(xù)）24.601.471.95制表人：李中元 制表日期：2015年4月16日5.3 確定最佳方案我們對2

18、種方案的可實施性、成本、質量、工期進行了綜合評估：表5.3-1 方案評估表序號方案可實施性成本質量工期方案選定1雙管變壓錨索容易實施，操作方便單根錨索造價7500元蠕變率較跟管鉆進錨索低，但在規(guī)范要求內，同等長度條件下，承載力能達到強度更高單根效率約1.5小時，工期40天是2跟管鉆進二次劈裂注漿錨索容易實施，操作方便單根錨索造價8500元在規(guī)范要求之內，蠕變率較雙管變壓錨索高，同等長度條件下，承載力能達到強度較低單根效率在1.8小時，工期50天否 制表人：李中元 制表日期：2015年4月14日3、錨索試驗結論 經過對基本試驗和蠕變試驗的分析，兩種錨索工藝均能滿足設計要求。跟管鉆進錨索蠕變率相對

19、較低，但是同等長度條件下，高壓旋噴錨索的極限抗拔承載力更高，綜合考慮最終選定以雙管變壓旋噴工藝（高壓旋噴擴大頭工藝）為錨索的主要施工工藝。實施流程：旋噴錨索施工工藝投放封底鋼珠及注漿成孔過程測量放線場地平整錨索制作水灰比旋噴壓力給進與提升速度孔內沖洗角度常壓鉆進錨索孔位標高場地平面作業(yè)面標高原材料鉆頭及承壓板 圖5.3-1 方案實施質量控制展開系統(tǒng)圖制圖人：李中元 制圖日期：2015年4月13日圖5.3-2 雙管變壓選噴錨索裝置示意圖六、制定對策表表6.1 制定對策表序號要素對策目標措施地點負責人完成日期1錨索制 作鉆頭及承壓板制作承壓板1.2cm2,鉆頭尖形，與鋼絞線緊密相連鉆頭采用三翼聯(lián)動

20、鉆頭，鉆頭后設置鋼絞線連接在承壓板上現(xiàn)場張晏培、楊紀闖2015年4月24日原材料控制水泥及鋼絞線符合設計要求，出廠合格及復試合格，1、設質量員對水泥及鋼絞線合格證及復試報告進行管理現(xiàn)場張晏培、楊紀闖2015年4月25日2場地平 整作業(yè)面標高控制整體作業(yè)面標高應高于錨索設計標高不超過400mm1、派專人跟隨鉤機配合錨索測量標高；2、總包設專人管理錨索標高現(xiàn)場高慎偉、馮照欽2015年4月25日場地平面控制場地平整，達到干燥狀態(tài)，作業(yè)面開挖不小于10m寬1、開挖前先進行持續(xù)降水；2、設置排水溝進行排水；3、專人跟蹤保證開挖寬度。4、選用7鋼板墊起；現(xiàn)場高慎偉、馮照欽2015年4月25日3測量放 線標

21、高控制偏差1001、派專人跟隨鉤機配合錨索測量標高；2、專人標高點放點，總包設專人復核點位標高現(xiàn)場馮照欽、張晏培2015年4月25日錨索孔位控制偏差501、派專人跟隨鉤機配合錨索測量標高；2、專人標高點放點，總包設專人復核孔位。現(xiàn)場馮照欽、張晏培2015年4月25日4成孔過 程常壓鉆進控制鉆進壓力12MPa專人控制錨索空壓機，保證成孔過程壓力現(xiàn)場李中元、楊紀闖2015年4月25日角度控制25，偏差3設置定位卡槽控制錨索角度現(xiàn)場李中元、楊紀闖2015年4月25日5投放封底鋼珠及注漿孔內清洗孔內注水清理至少一遍1、現(xiàn)場設置集水坑，保證水量充足；2、專人清理現(xiàn)場巴鵬程、彭博2015年4月28日水灰比

22、控制水灰比（質量比）1:11、對工人進行現(xiàn)場交底，確定攪拌罐里水泥重量與水的體積2、分包設專人管理水灰比；3、增加巡檢抽查?，F(xiàn)場王志超、巴鵬程2015年4月28日旋噴壓力控制擴大頭部分壓力不小于25MPa，非擴大頭部分不小于15MPa。旋噴注漿壓力設專人管理，保證錨索旋噴壓力現(xiàn)場高慎偉、彭博2015年4月28日給進與提升速度控制不小于15r/min購置一種新機器，機器本身能控制速度現(xiàn)場王志超、巴鵬程2015年4月28日 制表人：李中元 制表日期：2015年4月29日對策實施QC小組成員根據雙管變壓旋噴錨索施工工藝流程圖以及對策表相關內容，對雙管變壓旋噴錨索實施過程采用“PDPC法”進行過程控制

23、，并指明了解決方案，有利于對策在實施過程中的順利實施。完成投放鋼珠并注漿場地平整成孔過程測量放線錨索制作旋噴注漿加不上壓力成孔過程遇障礙采用合金鉆頭清除障礙后重新鉆孔或通過設計更改位置更換有問題的管重新鉆進旋噴 圖7-1 PDPC法雙管變壓旋噴錨索施工工藝控制圖實施一：鉆頭及承壓板制作1、采用三翼聯(lián)動鉆頭，連動桿與鉆頭一體，通過卡槽連接與鉆桿。當鉆機轉動鉆桿時，鉆頭隨之轉動并隨鉆桿向前推進，直至鉆至設計深度。承壓板與連動桿之間有一定空隙，并在承壓板后部設置活絡環(huán)，使其與鉆頭及鉆桿脫離，不隨鉆進過程而同步轉動，避免鋼絞線纏繞在鉆桿上。待施工至設計深度時常壓注漿后，便可退桿旋噴，形成錨固體。 圖7

24、.1-1 錨頭大樣圖 圖7.2-2 錨頭現(xiàn)場成型圖實施二：原材料控制1、鋼絞線采用74無粘結鋼絞線，鋼絞線直徑12.3mm，抗拉強度設計值1320MPa。水泥采用PO.A42.5，進場由質量員楊紀闖組織驗收，收集合格證，并及時把水泥及鋼絞線送試驗室復檢，達到合格后方可用在施工現(xiàn)場。實施三：作業(yè)面標高控制1、在開挖過程派高慎偉、測量人員與鉤機進行配合，保證了開挖面比設計標高高400；2、總包單位派馮照欽管理，過程監(jiān)控并開挖完組織驗收。實施四：場地平面控制1、馮照欽負責開挖前持續(xù)對開挖段周圍進行降水，回灌井及時回灌，開挖后設置排水溝做好雨季應急處理，下雨天放置塑料布對表面進行保護，如果表面仍然滿足

25、不了作業(yè)條件，鋪設7厚鋼板對施工現(xiàn)場進行鋪墊以滿足現(xiàn)場條件。事先放好開挖寬度線，按照施工寬度進行開挖。實施五：測量放線標高控制，實施六：錨索孔位控制；1、在開挖過程要求分包單位測量人員與鉤機進行配合，保證開挖標高及孔位在規(guī)范范圍；2、總包單位派馮照欽管理，過程監(jiān)控并開挖完組織驗收，不合格立即重新定位放線。實施七：常壓鉆進控制1、注漿泵壓力控制在12MPa，責任人楊紀闖，組織驗收及對工人進行交底。實施八：角度控制1、定位卡槽對角度進行控制，楊紀闖組織驗收。定位卡槽實施九：孔內清洗1、現(xiàn)場施工錨索20m范圍內增加集水坑，保證水量充足，由巴鵬程做好集水坑預留工作；實施十：水灰比控制1、現(xiàn)場所用水泥攪

26、拌罐為圓形0.80.81.5m，計算得每罐所用水泥500kg，水500kg，為留出攪拌空間每罐放400kg水泥(8袋)，500kg水（6筒水）。由巴鵬程對工人進行了交底，每日巡檢，查看水泥及水用量。分包由高慎偉管理水灰比配置工人。實施十一：旋噴壓力控制旋噴注漿壓力設專人管理，對注漿泵操作人員進行技術交底，保證注漿壓力。實施十二：給進與提升速度控制購置新機器135d，操作工人可以通過機器控制給進與提升速度，操作更靈活方便。八、效果檢查8.1 目標值檢查表8.1-1 雙管變壓錨索施工工藝數據匯總表試驗編號錨索類型試驗齡期（天）錨索長度 （m）極限抗拔承載力標準值Rk（1.80NK)（kN）試驗結果

27、（抽查8組）基本試驗數據（KN）對應位移（mm）蠕變率Kc（mm）施工總時間（h）MS2-272雙管變壓721.00531kN531（未繼續(xù)）58.271.181.62MS2-273雙管變壓721.00531kN 540（未繼續(xù)）45.050.861.60MS2-274雙管變壓721.00531kN53167.500.841.65MS2-196雙管變壓721.00531kN550（未繼續(xù)）57.301.321.48MS2-198雙管變壓721.00531kN53172.101.221.60MS2-200雙管變壓721.00531kN53148.241.081.55MS2-272雙管變壓721.

28、00531kN53147.320.871.54MS2-262雙管變壓721.00531kN53150.270.881.50 制表人：高慎偉 制表日期：2015年5月2日 圖8.1-1 MS2-272#基本試驗曲線圖 圖8.1-2 MS2-273#基本試驗曲線圖 圖8.1-3 MS2-274#基本試驗曲線圖1、承載力達到設計要求；通過表8.1-1試驗數據基本試驗合格，達到設計要求。 2、施工效率提高到2.0小時/根。通過表8.1-1試驗數據顯示達到目標。8.2 經濟效益應用該實施方案，通過對經濟效益進行了分析，采用變壓錨索，三翼鉆頭旋噴注漿，施工速度快，較普通型錨索施工提前工期20天，工期效益2010萬元 = 200萬元，人工費節(jié)省19850.7110300 = 4.23萬元。新工藝對業(yè)主重新報價（254-117.37） 61490 = 840.14萬。共計創(chuàng)造效益1044.37萬元。8.3 社會效益應用該實施方案對于旋噴錨索施工在施工中的實踐提供了依據，提高了八局的知名度，進一步提升了企業(yè)的知名度和社會影響力。8.4 無形效益通過采用雙管變壓旋噴錨索施工工藝，提高了錨索的承載力，減小