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1、1办公楼基坑围护设计优化办公楼基坑围护设计优化（二墙合一（二墙合一 QC 小组）小组）一、一、 小组概况小组概况1、小组简介表 1-1 小组概况表小组名称二墙合一 QC 小组注册日期课题名称办公楼基坑围护设计优化课题注册号活动时间小组类型攻关型活动次数8 次 出勤率 100%QC 教育时间36 小时以上序号姓名性别年龄文化程度职称、职务组内分工1男大学本科高级工程师组长2男大学本科工程师组员3男大学本科工程师组员4女大学本科工程师组员平均年龄：35 岁 开展一个 PDCA 循环2、小组宗旨团结、创新、求实二、小组活动计划二、小组活动计划2007 年 12 月 19 日，本小组制定了“办公楼基坑
2、围护设计”的活动计划，见下表 2-1。2表 2-12007.12.152008.7 时间 内容12 月1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月选题、现状调查制定目标原因分析要因确认制定对策对策实施效果检查与巩固三、选题理由三、选题理由理由一理由二城市地下围护建设的趋势和需要建造高水平的二墙合一地下围护结构，以适应我国城市发展的需要3四、现四、现状调查状调查1、与以往项目的比较2007 年 12 月到 2008 年 1 月间，本小组对我院近几年来同类深基坑设计项目的情况进行调查，各类深基坑虽然都采取了一定的加强措施，但仍然出现围护结构裂缝和渗漏等问题，且经济效益也不甚理想，调查情况见表 4-1
3、。表 4-1 调查表调查项目调查内容现状现状分析围护结构形式设计中采用各设一道 地下连续墙和地下室 外墙防裂抗渗效果较好但 经济效果较差，施工 周期较长支撑系统材料采用钢支撑施工方便，可重复利 用，经济效果好，但 刚度较弱土体加固措施未采用加固措施基坑开挖过程中围护 体变形较大*大剧院基 坑围护施工个别施工和安装人员 的专业知识和责任心 不强施工质量较差，影响 了设计的预期效果围护结构形式设计中采用地下连续 墙作为永久地下室外 墙的二墙合一的形式可降低造价，缩短施 工周期，但防裂抗渗 效果较差*一期基坑 支护工程支撑系统材料采用钢筋混凝土支撑支撑刚度较大，但经 济效果差，不方便施 工业主经济性
4、要求二墙合一地下围护结构设计可有效缩短工期和降低造价4土体加固措施基坑内采用水泥搅拌 桩加固土体有效控制基坑开挖过 程中围护体变形施工个别施工和安装人员 的专业知识和责任心 不强施工质量较差，影响 了设计的预期效果2、本工程概况及现状本工程占地面积为 10376m2。该建筑地面以下为地下二层车库，地下室拟采用地下连续墙围护形式，基坑开挖深度为 8.7m，地墙深至地面以下 18m；基坑平面呈不规则长方形，长约 82m，宽约54m，基坑面积为 4565m2，基坑围护结构周长为 290m。本工程基坑开挖深度内多为粉性土、砂性土，渗透系数较大。3、结论从对以往工程的比较及对本工程现状的分析可以看出，既
5、要提高经济效益又要保证地下连续墙的设计质量，需综合考虑多方面的因素。五、设定目标五、设定目标2008 年 2 月，本小组制定了“办公楼基坑围护设计”的活动目标。1、目标设置依据1）本院有同类工程基坑围护结构的设计经验； 2）QC 小组成员协调配合，发扬团队精神，提高基坑围护设计的经济效益和设计质量。2、预期目标值5在保证设计质量的前提下：a、将工程相对造价降低 10%b、将工程相对周期缩短 6%c、基坑无裂缝、无渗漏现象a8486889092949698100*目标相对造价b919293949596979899100*目标相对工期3、目标可行性通过比较本院同类型深基坑围护工程在基坑围护设计中的
6、优劣，分析本工程现状，综合考虑各种因素，总结经验、吸取教训，本小组能够达到上述目标。六、原因分析六、原因分析为了达上述的预期目标，2008 年 3 月，本小组成员对提高经济设计人员专业技术不过硬6效应这一因素从人员、材料、结构、环境等方面进行原因分析，画出因果分析图：用“黑框”者表示要因七、要因确认七、要因确认2008 年 4 月，本小组召开 QC 小组会，进行要因确认。1、要因论证（1） 、小组直接参加设计的专业人员设计经验尚不足，但专业基础理论知识丰富，为了在办公楼基坑围护设计中达到预期目标，还须经 济 效 益 不 高环境对周边管线、建筑物影响较大场地狭小施工运输难度大方法结构形式二墙分开
7、造价高 不经济土体未加固开挖过程中围护体变形大未设内衬墙地墙有裂缝、渗漏现象材料混凝土支撑不可重复利用机械设备陈旧老化影响施工质量人员施工人员业务水平不高、责任心不强7向有丰富实践经验的专业人员讨教。非要因。（2） 、在以往的基坑围护设计施工中，由于施工人员技术水平及责任心不强，使施工质量达不到设计的要求，造成裂缝等质量问题。故因选择具有相当资质的专业队伍进行施工和监理，才能在技术上进行把关。非要因。（3） 、在以往的基坑围护设计施工中，由于机械设备陈旧老化而影响了施工质量，甚至延误工期，因此必须更新或加强设备的维护，保证硬件设施完善。非要因。（4） 、在*一期基坑设计中，支撑体系采用钢筋混凝
8、土支撑，虽然钢筋混凝土支撑刚度较大，但造价较高，且施工工期长，因此，在保证刚度的条件下，应采取有效措施降低造价、缩短工期。是要因。（5）在*大剧院基坑围护设计中，地下连续墙采用与地下室外墙分别设计的方法，这种方法虽然防裂抗渗效果较好，但经济效果较差，施工周期较长，因此必须选择更好的设计方法。是要因。（6）在*大剧院基坑围护设计施工中，开挖过程中围护体变形较大，只能在施工过程中采取相应的加强措施，既影响了施工质量又延误了工期，因此必须采取措施。是要因。（7） 、在以往的基坑围护设计施工中，地下室外墙出现裂缝和渗漏情况，严重影响了施工质量，因此在地墙设计中必须采取措施。是要因。（8）由于地处闹市，
9、周边管线、建筑物众多地质情况复杂，施工阶8段控制变形要求高，如控制不当，水管一旦发生断裂，将造成严重后果。由于是施工引起的质量问题，非要因。（9）施工场地狭小，给施工造成了一定的困难，影响了施工质量，故须采取措施。由于是施工引起的质量问题，非要因。2、确定要因四项序号末端因素分析内容分析结果1专业技术不过硬加强学习，向专业人员求 教非要因2施工人员业务水平及 责任心不强选择专业施工队伍，加强 监测非要因3机械设备陈旧老化更新或加强维护施工设备非要因4支撑系统材料不可重 复利用，施工工艺复 杂造成材料浪费要因5地墙设计造价高、施 工周期长直接影响工程的经济性要因6开挖过程中围护体变 形较大影响设
10、计施工质量要因7地下室外墙出现裂缝 和渗漏情况影响设计质量和使用效果要因8地质情况复杂，对周 边管线、建筑物影响 较大影响施工质量，对本院声 誉有影响非要因9场地狭小使施工质量 难以保证导致施工质量差，难以达 到设计效果非要因八、制定对策八、制定对策小组成员针对上述要因，确认分析中的四个要因，于 2008 年 4月5 月，共同制定了对策，见对策表 8-1。9表 8-1序号要因现状目标对策及措 施负责人地点时间1地墙设 计造价 高、施 工周期 长未采取 能降低 造价、 缩短工 期的有 效措施降低造价、 缩短工期采用地下 连续墙作 为永久地 下室外墙 的两墙合 一的形式本院2支撑系 统材料 不可重
11、 复利用， 施工工 艺复杂造成材 料的浪 费使用可重复 利用的材料， 降低造价采用钢支 撑本院3地下室 外墙出 现裂缝 和渗漏 情况裂缝和 渗漏严 重影响 了使用 效果提高地墙的 抗裂防渗效 果在地墙内 侧砌筑砖 内衬墙本院4开挖过 程中围 护体变 形较大施工中 需采取 加强措 施使基坑开挖 过程中围护 体的变形控 制在设计范 围内在地墙内 侧采用水 泥土搅拌 桩加固土 体本院九、对策实施九、对策实施1、根据在*一期基坑支护工程设计中，支撑体系采用不可重复利用的钢筋混凝土支撑的设计，造成了材料浪费的现象，在满足了支撑刚度的要求下，本次设计采用了直径为 690mm 的钢管支撑，既满足了结构要求，
12、钢管支撑还可拆卸后重复利用，并且施工方便。2、针对*大剧院基坑围护设计中，地下连续墙采用与地下室外墙分别设计造成工程造价高、施工工期长的现象， 本次基坑围护设10计进行了改进，地下室围护结构采用地下连续墙作为永久地下室外墙的两墙合一的形式，在满足强度和刚度的条件下，采用 600mm 厚（局部 800mm）的地下连续墙。3、为了控制基坑开挖过程中围护体的变形，在坑内（地下连续墙内侧）采用水泥土搅拌桩加固土体，加固宽度为 5.2m，格栅型布置，加固体与地下连续墙之间 0.2m 采用注浆法封闭；加固深度位于开挖面以下 4.5m。4、根据在*一期基坑支护工程设计中，地下连续墙即地下室外墙有潮湿渗漏及裂
13、缝的情况，为了提高地墙的抗裂防渗效果，又保证经济性，本次设计采取了在距地墙内侧 200mm 处砌筑 200mm 厚内衬砌体墙，有效阻隔潮气、控制裂缝。十、效果检查十、效果检查1、对策实施前后效果比较在保证地下连续墙结构的强度和刚度、满足抗渗防裂的效果下，由于采取了二墙合一的结构形式、采用可重复利用的钢管支撑、砌筑内衬砌体墙阻隔潮气、采用水泥土搅拌桩加固土体控制围护体变形，使本工程的造价降低了 11%（目标值为 10%） ，节省造价 90 万元，工期缩短了 8%（目标值为 6%） ，缩短工期 19 天，均达到并超过了预期目标；地下室外墙也未出现裂缝和渗漏现象。2、总效益检查分类效 益经济效益采用二墙合一及钢管支撑的设计方法，有效降低了工程造价，缩短 了施工工期。11技术效益新方法的使用提高了设计的质量，提高了设计人员的技术水平，丰 富了设计人员经验。社会效益为本院基坑围护设计起到了一定的指导作用十一、回顾及下一步打算十一、回顾及下一步打算通过这次活动，我们 QC 小组运用 QC 的理论知识和方法，处理了办公楼基坑围护设计中的质量和经济效益问题。以后的工作中，我们将把此理论和方法运用到处理其他问题中去。
