超高層抗浮錨桿施工工藝創(chuàng)新

超高層抗浮錨桿施工工藝創(chuàng)新發(fā)布單位：中國建筑第八工程局有限公司青島公司綠城·青島深藍(lán)廣場(chǎng)QC小組一、工程概況綠城?青島深藍(lán)中心項(xiàng)目位于市南區(qū)香港路商圈黃金地段，是青島市重點(diǎn)工程，中建八局標(biāo)準(zhǔn)化管理示范工程，綠城集團(tuán)精細(xì)化管理示范工程。工程質(zhì)量目標(biāo)為確?！疤┥奖?，爭創(chuàng)“魯班獎(jiǎng)”，一次性質(zhì)量驗(yàn)收合格，確保綠城集團(tuán)精品工程銀獎(jiǎng)。本工程特色商業(yè)裙房部分及非主樓地下室部分采用抗浮錨桿施工工藝，一期抗浮錨桿共1853根，二期總共4226根，錨桿入巖深度為5m。單根錨桿設(shè)計(jì)：采用3根HRB400直徑25鋼筋，鉆孔直徑180mm，錨桿承載力特征值為620KN，最大實(shí)驗(yàn)加載取值為920KN。圖1抗浮錨桿圖紙二、QC小組簡介表一綠城·青島深藍(lán)廣場(chǎng)QC小組簡介小組名稱中建八局青島分公公司綠城·青青島深藍(lán)廣場(chǎng)場(chǎng)QC小組課題類型創(chuàng)新型成立時(shí)間2015年5月44日注冊(cè)號(hào)CSCEC8b--QDLC--1課題超高層抗浮錨桿施施工工藝創(chuàng)新新本次課題活動(dòng)時(shí)間間：20155.5~20155.10，活活動(dòng)次數(shù)：220次；出勤勤率：98%%QC小組概況一覽覽表序號(hào)姓名年齡性別文化程度職稱（職務(wù)）組內(nèi)分工TQM教育1梁斌36男本科高級(jí)工程師組長、全面負(fù)責(zé)60小時(shí)2李樹山38男本科高級(jí)工程師顧問、全面指導(dǎo)60小時(shí)3李維強(qiáng)32男本科工程師副組長、技術(shù)負(fù)責(zé)責(zé)60小時(shí)4趙瑞志28男本科工程師副組長、組織協(xié)調(diào)調(diào)60小時(shí)5藍(lán)正釵28男本科工程師組員、質(zhì)量管理60小時(shí)6李寶泉26男本科助理工程師組員、成果總結(jié)60小時(shí)7趙同德24男本科工程師組員、計(jì)劃實(shí)施48小時(shí)8周唐29男本科工程師組員、計(jì)劃實(shí)施48小時(shí)9趙紅瑾26男本科助理工程師組員、計(jì)劃實(shí)施48小時(shí)10李鵬31男本科物資經(jīng)理組員、物資采購40小時(shí)11李廣振29男?？浦砉こ處熃M員、班組長40小時(shí)三、選擇課題QC小組成立后收集現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)資料，主要包括錨桿施工圖紙、項(xiàng)目部施工技術(shù)方案、錨桿成孔原始記錄、錨桿拉拔試驗(yàn)報(bào)告、施工日志等資料；然后深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)質(zhì)性調(diào)查，與現(xiàn)場(chǎng)一線工人深入溝通，掌握第一手資料。通過調(diào)查研究及數(shù)據(jù)分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)如下工序較為繁瑣，容易出現(xiàn)質(zhì)量隱患，對(duì)錨桿施工影響較大：1、原設(shè)計(jì)中錨桿鋼筋定位采用定位支架，定位支架間距1000mm，定位支架與錨桿采用綁扎連接，不得采用焊接，錨桿調(diào)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)過程中，錨桿定位支架會(huì)出現(xiàn)偏位甚至脫落現(xiàn)象，返工現(xiàn)象比較頻繁。圖2間距1000mm定位支架綁扎2、每根錨桿須對(duì)三根鋼筋分別與止水鋼板進(jìn)行焊接，焊縫需飽滿，操作難度系數(shù)大，加工費(fèi)時(shí)。圖3止水鋼板焊接操作圖3、錨桿由三根直徑25鋼筋組成，加之錨桿較長，不易安裝，人力耗費(fèi)較大，注漿管伸入孔底費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且影響施工質(zhì)量。圖4灌孔后錨桿安裝難度大4、本工程原設(shè)計(jì)錨桿采用直錨方式，錨體穿過底板或基礎(chǔ)后在板頂采用錨栓固定，然后再次進(jìn)行植筋澆筑混凝土方墩進(jìn)行隱蔽。圖5錨桿體穿過底板后錨固圖6錨栓鋼板埋置示意圖1、傳統(tǒng)施工工藝，鋼筋定位綁扎定位、止水翼緣焊接，錨具二次澆筑隱蔽，以及防水節(jié)點(diǎn)處理等施工工序復(fù)雜，質(zhì)量控制難度大，易出現(xiàn)質(zhì)量問題。1、傳統(tǒng)施工工藝，鋼筋定位綁扎定位、止水翼緣焊接，錨具二次澆筑隱蔽，以及防水節(jié)點(diǎn)處理等施工工序復(fù)雜，質(zhì)量控制難度大，易出現(xiàn)質(zhì)量問題。2、本工程質(zhì)量總體目標(biāo)為確?！疤┥奖?、爭創(chuàng)“魯班獎(jiǎng)”，一次性驗(yàn)收合格是目前必須解決的難題。質(zhì)量要求質(zhì)量要求傳統(tǒng)抗浮錨桿加工工序復(fù)雜，按照以往正常施工效率，平均傳統(tǒng)抗浮錨桿加工工序復(fù)雜，按照以往正常施工效率，平均配置一臺(tái)鉆孔機(jī)及注漿機(jī)單根施工時(shí)間1.25小時(shí)，每天施工30根抗浮錨桿，無法完成施工任務(wù)。工期要求工期要求確定課題超高層抗浮錨桿施工工藝創(chuàng)新確定課題超高層抗浮錨桿施工工藝創(chuàng)新四、設(shè)定目標(biāo)2015年3月10日，經(jīng)QC小組全體成員召開會(huì)議，一致確定本次QC活動(dòng)所達(dá)到的目標(biāo)：優(yōu)化一種抗浮錨桿的施工工藝，目標(biāo)是：一次性驗(yàn)收合格，工期由原計(jì)劃130天縮短為110天。目標(biāo)可行性分析：1、本設(shè)計(jì)由浙江綠城建筑設(shè)計(jì)有限公司，設(shè)計(jì)達(dá)到國內(nèi)同行最高水平，過程運(yùn)用NX有限元分析，計(jì)算可靠，并且在施工中積累了豐富的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，提供了有力的技術(shù)支持。2、業(yè)主為更好的按期完成施工，前期要求我們進(jìn)行試驗(yàn)分析對(duì)比，集思廣益，選擇最佳方案，提供經(jīng)費(fèi)5萬元，調(diào)動(dòng)大家的積極性，給予很大幫助。3、小組成員通過結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)和科技創(chuàng)新應(yīng)用，設(shè)想通過簡化錨桿加工制作過程，提高施工效率，降低施工質(zhì)量隱患，利用有利條件，目標(biāo)一定能夠?qū)崿F(xiàn)。五、提出方案并確定最佳方案QC小組圍繞課題召開2次專題會(huì)議，打破傳統(tǒng)思想，相互啟發(fā)，提出初步方案。方案一：將錨具錨固改為基礎(chǔ)底板內(nèi)彎錨。特點(diǎn)：將錨具替換為彎錨至底板當(dāng)中減少了后期植筋、澆筑方墩隱蔽的工序，彎錨相比錨具有效的降低了成本，但鋼筋加工安裝復(fù)雜情況未得到改善，質(zhì)量隱患控制未得到提高。方案二：通過提高入巖深度和鋼筋承載力，減少抗浮錨桿設(shè)置數(shù)量。特點(diǎn)：本方案雖然抗浮錨桿數(shù)量一定程度減少，但由于入巖深度增加導(dǎo)致鉆孔時(shí)間增加，錨桿長度增加后，單根錨桿施工難度加大，整體最終施工效率和成本較難控制，由于施工工藝未發(fā)生變化，施工質(zhì)量無提高。方案三：采用單根高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋代換三根25鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋仍采用錨具錨固，將錨固端優(yōu)化至底板砼內(nèi)，同時(shí)采用橡膠止水環(huán)代替止水翼緣。特點(diǎn)：采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋代換3根25鋼筋，并用橡膠止水環(huán)代替焊接止水翼緣，鋼筋加工時(shí)間大為縮短，工藝簡單，施工質(zhì)量有較大提高；同時(shí)錨具直接隱蔽，同樣減少了后植筋、二次方墩澆筑等施工內(nèi)容；且錨具有原設(shè)計(jì)3個(gè)錨具減為一個(gè)錨具，成本得到節(jié)約。表二“抗浮錨桿施工創(chuàng)新”最佳方案對(duì)比分析表方案技術(shù)特點(diǎn)質(zhì)量工期成本一改為砼底板內(nèi)彎錨錨減化了二次次澆注砼方墩工序。鋼筋加工、翼緣焊焊接、綁扎等等工藝未改進(jìn)進(jìn)，施工質(zhì)量量無明顯提高高。節(jié)約了二次方墩澆澆筑時(shí)間，但但錨桿施工關(guān)關(guān)鍵線路工期期未縮短。原設(shè)計(jì)25鋼筋錨錨具及墊板均均為12元，單個(gè)個(gè)錨桿錨具成成本48元，現(xiàn)改改為彎錨增加鋼筋長度成本為22元，材料成本本節(jié)約26元×6079元//根=15..8萬元，減減少植筋、二二次澆筑費(fèi)用用16元×6079元元/根=9..72萬元，合合計(jì)節(jié)約255.52萬元元。二錨桿數(shù)量一定程度度減少工藝無改變，質(zhì)量量與原方案相相同鉆桿深度加長，施施工難度加大大，工期較難難保證。施工難度增加，成成本無明顯改改善。三單根40錨桿重量量輕，優(yōu)化后后加工簡便，施施工速度快。1、單根高強(qiáng)鋼筋更更易下管安裝裝，質(zhì)量可靠靠性高；2、優(yōu)化取消了鋼板板翼緣，采用用橡膠止水環(huán)環(huán)；3、采用專用定位環(huán)環(huán)定位，定位位準(zhǔn)確。1、減少了鋼筋焊接接的施工時(shí)間間，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，保證施施工質(zhì)量的前前提下，平均均單個(gè)錨桿焊焊接3根直徑25鋼筋節(jié)約0.1小時(shí)。2、單根鋼筋更加便便于下管安裝裝。1、40鋼筋錨具單價(jià)價(jià)30元，墊板板12元，相比比原設(shè)計(jì)單個(gè)個(gè)錨具節(jié)約成成本6元，單根減少植筋筋及二次澆注注16元，合計(jì)計(jì)每根節(jié)約22元。2、采用單根PSSB10800直徑40預(yù)預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼鋼筋，按照錨錨桿9m計(jì)算算，單根鋼筋筋材料成本為為9m×9.87KKg/m×3150元/tt=279.8元，而3根根植筋25鋼筋材材料成本為33×9m×3.85Kg/m××2600元元/t=2770.3元，合合計(jì)單根節(jié)約約-9.5元元。合計(jì)節(jié)約成本（222-9.55）元×6079元元/根=7..6萬元。尚未考慮施工工期期縮短節(jié)約的的人工及機(jī)械械費(fèi)用。制表人：趙瑞志時(shí)間：2015.5.8通過最佳方案對(duì)比分析表可以看出，方案三在施工質(zhì)量、節(jié)約工期、節(jié)省成本方面都切實(shí)可行，施工可靠性高，采用方案三施工。六、制定對(duì)策2015年5月8日QC小組召開了綠城·青島深藍(lán)廣場(chǎng)抗浮錨桿研制方案專題會(huì)，業(yè)主、監(jiān)理、QC小組成員參加，首先研究了原有抗浮錨桿施工方法，研制方案，操作要求。與會(huì)人員詳細(xì)分析了國內(nèi)外施工方法，結(jié)合本項(xiàng)目抗浮錨桿的特殊性，總結(jié)并確定了如下方案：將原有抗浮錨桿定位器加工成為定型化抗浮錨桿鋼筋定位器，可對(duì)其直接進(jìn)行安裝綁扎，減少抗浮錨桿現(xiàn)場(chǎng)焊接，縮短施工工期。改變使用鋼筋和止水鋼板焊接防水的方法，將止水環(huán)替換止水鋼板。改變抗浮錨桿錨體穿過底板或基礎(chǔ)后在板頂采用錨栓固定的方式,直接錨固在底板或基礎(chǔ)內(nèi)部。增加鋼筋直徑，看能否將現(xiàn)有的三個(gè)鋼筋組成的錨桿直接替換成一根鋼筋組成的錨桿。驗(yàn)算采用單根錨桿錨固時(shí)，抗浮錨桿所能承受的拉力能否抵消地下水浮力產(chǎn)生的不利影響。表三對(duì)策表施工工藝對(duì)策目標(biāo)時(shí)間負(fù)責(zé)人抗浮錨桿施工工藝藝錨桿采用大直徑鋼鋼筋與設(shè)計(jì)商討，改變變錨桿相關(guān)做做法2015.4.115李維強(qiáng)、李鵬改用其他止水材料料盡量避免焊接，施施工方便且防水效果好2015.4.115李鵬、趙同德創(chuàng)新設(shè)計(jì)新型鋼筋筋固定支架研制定型化鋼筋固固定支架，便便于安裝，不不易脫落2015.4.115藍(lán)正釵、李寶泉抗浮錨桿不穿過底底板，直接錨錨固于底板內(nèi)內(nèi)部在不增加成本的基基礎(chǔ)上，減少少施工工序，縮縮短施工工期期2015.4.115李維強(qiáng)、趙紅瑾制表人：李寶泉時(shí)間2015.5.10七、對(duì)策實(shí)施經(jīng)小組研究創(chuàng)新，確定新錨桿大樣圖如下圖所示。圖7錨桿大樣圖（D為錨孔直徑）實(shí)施一：錨桿采用PSB1080直徑40大直徑精軋螺紋鋼，屈服強(qiáng)度不小于1080Mpa，抗拉強(qiáng)度不小于1230Mpa，根據(jù)青島市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心提供的錨桿檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告，錨桿承載力特征值取620KN,驗(yàn)收試驗(yàn)荷載取值930KN，經(jīng)試驗(yàn)及驗(yàn)算滿足抗承載力浮要求。圖8PSB1080鋼筋實(shí)施二：取消止水鋼板焊接工藝，改用新型膨脹止水環(huán)，并將錨具錨固在底板內(nèi)，減少二次澆筑施工。圖9錨栓鋼板、止水環(huán)埋置示意圖圖10錨桿端部實(shí)體圖實(shí)施三：現(xiàn)場(chǎng)自制新型鋼筋定位器，將直徑為60mm、壁厚3mm的長鋼管切割為若干段20mm高的小圓環(huán)，將定位鋼筋與圓環(huán)電焊，制作新型鋼筋定位器。圖11錨桿鋼筋固定支架示意圖圖12錨桿鋼筋固定支架實(shí)例圖圖13錨桿固定支架批量加工八、效果確認(rèn)（1）工期效益此種施工方法勞動(dòng)強(qiáng)度低，施工安全，操作簡便有效地減少了機(jī)械設(shè)備的投入，有效的提高了施工進(jìn)度，縮短了施工周期。經(jīng)過項(xiàng)目部各方的共同努力，綠城青島深藍(lán)廣場(chǎng)二期地下室裙房部分抗浮錨桿從2015年6月05日開始，至2015年9月21日全部完成，共108天，比業(yè)主要求工期130天，提前22天完成。制圖人：趙瑞志時(shí)間：2015.5.20圖14效果對(duì)比柱狀圖（2）經(jīng)濟(jì)效益此種施工方法施工抗浮錨桿，采用定型化錨桿鋼筋固定支架便于安裝操作，減少止水鋼板焊接施工工序，減少錨桿錨固于底板后錨具的隱蔽工序，節(jié)省了資源，降低了成本。初步測(cè)算，采用此種施工方法節(jié)約的人工費(fèi)和材料費(fèi)、機(jī)械使用費(fèi)等費(fèi)用，以及縮短工期帶來效益合計(jì)45萬元。（3）社會(huì)效益通過本QC活動(dòng)，成功解決現(xiàn)有的傳統(tǒng)抗浮錨桿工序操作復(fù)雜、適應(yīng)性差、施工周期長的問題，本施工工法勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工安全、操作簡便、有效的提高施工效率，縮短施工周期，具有較好的應(yīng)用情景。該技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)有抗浮錨桿施工工藝的工程，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值，為以后工程中類似問題的解決積累了大量的寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。九、鞏固措施及標(biāo)準(zhǔn)化制定新型錨桿優(yōu)化施工方案，并成功申報(bào)公司級(jí)“雙優(yōu)化”立項(xiàng)，編制傳統(tǒng)抗浮錨桿優(yōu)化指導(dǎo)書，下一步將申請(qǐng)局級(jí)施工標(biāo)準(zhǔn)，并納入到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化施工當(dāng)中。十、體會(huì)與打算此次QC小組的成果，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間，已經(jīng)取得了滿意的效果，受到各關(guān)注方的好評(píng)，鼓舞了所有職工的士氣，使我們小組成員的質(zhì)量意識(shí)、團(tuán)隊(duì)意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)、協(xié)作精神和工作的自覺性、主動(dòng)性得到了增強(qiáng)，綜合素質(zhì)得到很大的提高，我們進(jìn)行了自我評(píng)價(jià)，見綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)表及雷達(dá)圖。小組成員將繼續(xù)發(fā)揮攻堅(jiān)克難的本領(lǐng)，發(fā)揚(yáng)不怕苦累的精神，以科學(xué)的方法、實(shí)踐的能力，開啟知識(shí)的大門。將繼續(xù)用辛勤的汗水，聰明的智慧，破解工程中的一道道難關(guān)，為企業(yè)創(chuàng)造更高的效益，為行業(yè)留下寶貴的經(jīng)驗(yàn)。表四