無支護式深基坑開挖方案

攻關型QC小組活動成果推廣新工藝、采用新技術、提高管理水平無支護式深基坑開挖技術——便道出渣法深基坑開挖無支護式深基坑開挖技術——便道出渣法深基坑開挖1=xx高速九合同段便道出渣法深基坑開挖QC小組

二00五年十月深基坑無支護式便道出渣法開挖xx高速九合同段便道出渣法基坑開挖QC小組一、 工程概況xx大橋是xx省xx至xx高速公路中一座特大橋梁，位于xx省xx市xx區(qū)xxxx峽谷風景區(qū)，跨越xx。主橋采用跨徑為352m的中承式鋼管混凝土提籃拱橋。該橋橋型新穎，結構復雜，施工工藝先進，科技含量高，為xx高速公路關鍵的控制工程，其跨徑目前在中承式提籃鋼管拱橋同類型橋梁中位列“亞洲第一”。其中拱座基礎設計為分離式明挖擴大基礎。根據(jù)地質鉆探資料，拱座處基礎地質總體情況為：亞粘土f強風化粉砂巖f弱風化粉砂巖f微風化粉砂巖，各分層平均厚度為0?5.65米，5.25?20.15米，5.2?15.85米。其中xx岸拱座基坑平均挖深為24.5m，最大處放坡深度達60m。xx岸拱座基坑平均挖深為24m。兩岸挖方工程量共計為178000m3。二、 小組概況小組名稱：xx高速公路九合同段便道出渣法深基坑開挖QC小組成立時間：2004年9月10日課題名稱：深基坑無支護式便道出渣法開挖小組類型：現(xiàn)場型注冊號：二處2005-06小組人數(shù)：11人平均年齡：27歲活動次數(shù)：8次出勤率：100%活動時間：2004年12月25日?2005年5月5日

QC小組成員表姓名性別年齡文化程度小組職務行政職務職稱TQC學習本科組長項目總工工程師45本科副組長處總工程師工程師58本科副組長項目經(jīng)理工程師44本科組員計量工程師助理工程師39本科組員現(xiàn)場施工員助理工程師36本科組員質檢工程師技術員38?？平M員安全工程師技術員38?？平M員測量工程師技術員40本科組員質檢員技術員32專科組員工區(qū)長技術員35?？平M員質檢工程師助理工程師40三、選題理由。xx大橋是xx至xx高速公路的控制工程，其工程量大、工期短、質量要求高。主橋拱座基礎的施工是xx高速公路第九合同段具有控制性的關鍵工程之一，而基坑開挖直接影響了基礎施工進度和質量。為了保證基坑開挖的施工質量、安全和進度要求，需要采用最佳的方案施工。本QC小組目的就是通過分析現(xiàn)場情況，調(diào)查常用的基坑開挖施工工藝，通過經(jīng)濟、技術、安全等指標的對比，選擇最適合的深基坑開挖施工方法，并通過合理的過程控制措施，保證xx大橋拱座基坑開挖安全、快捷、經(jīng)濟、環(huán)保、按時、保質完成。四、活動目標制圖:五、活動計劃小組活動計劃表活動階段活動時間活動次數(shù)活動內(nèi)容P2004.12.25-2005.1.27不少于2次分析現(xiàn)狀、找出原因、制定對策D2005.1.28-2005.3.4不少于3次根據(jù)找出的原因，制定的對策定出具體實施方案及措施并予以實施。C2005.3.5-2005.5.1不少于2次檢查方案、措施的實施效果，并解決出現(xiàn)的問題A2005.5.2-2005.5.51次總結活動的效果，提出下步活動目標。六、計劃實施情況（一） 、現(xiàn)狀分析xx大橋拱座基礎設計為分離式明挖擴大基礎。xx岸拱座基坑平均挖深為24.5m，右側由于山體坡度過陡，放坡后，最大處放坡深度達61m。xx岸拱座基坑平均挖深為24m。經(jīng)鉆孔中地下水位標高與湖水標高相比較，鉆孔中地下水位與湖水有密切的水力聯(lián)系。根據(jù)墩臺處各鉆孔孔內(nèi)穩(wěn)定地下水位及墩臺附近節(jié)理裂縫發(fā)育、連通性較好等特征，墩臺開挖至98米標高以下，湖水易滲漏至基坑內(nèi)，多為破碎巖層，但場地內(nèi)主要為裂縫水。xx岸巖體節(jié)理傾角為15°N75°，向山體內(nèi)傾，對邊坡開挖穩(wěn)定有利。但受風化程度及水的影響等因素，也有潛在崩塌的可能。xx岸巖層走向為山體外傾，對拱座開挖不利。經(jīng)水文調(diào)查xx湖面常水位標高為115m，xx岸基坑底面標高為101m，xx岸基坑底面標高為92m，水位與基坑底高差達到14?23米，湖水易通過巖層裂隙滲漏。我項目基坑開始施工時為9月份，旱季施工時水位105?109m，因此必須要利用旱季抓緊施工，并選擇正確的施工方法才能保證施工安全、進度和質量要求。（二） 施工方法選擇為選擇最合適本項目的施工方法，QC小組對基坑開挖常用的方法進行了技術、安全、經(jīng)濟的對比分析：現(xiàn)基坑開挖的方式采用人工爆破和機械挖掘互相配合。而如何將深基坑內(nèi)的棄方運走成為了基坑開挖是否成功的關鍵。參照公司以往深基坑的開挖經(jīng)驗，基坑的開挖棄方處理有如下方法。方法一：采用機械和人工互相配合挖掘，大量使用人工挖運。深度較大的用爬坡車、絞車等設備出渣。使用該方法施工進度慢，不適合深基坑大方量的開挖。方法二：利用傳送帶運土，將傳送帶設置在基坑下。將棄土從坑底傳送出來。該方法無法使用機械化集群作業(yè)，與爆破作業(yè)交叉影響大，有安全隱患，進度慢，不適合深基坑大方量的開挖。方法三：利用吊升機以及各種動臂吊機、搖頭扒桿、井上龍門吊、抓斗等設備出渣棄土。此方法速度一般，機械工作效率較低，成本高，在空中吊運作業(yè)存在安全隱患。以上的方法都難以滿足施工進度，不同程度上存在安全隱患，而且機械工效低，成本較高?？紤]到xx大橋拱座基礎平面尺寸大，基坑內(nèi)有較大的作業(yè)場地，基坑外圍也有足夠的場地供車輛行使，適合機械化作業(yè)，所以應以機械作業(yè)為主。另外，基礎地層結構為強風化或弱風化粉砂巖，如果不受雨水泡浸，穩(wěn)定性比較好。當前施工季節(jié)為旱季，雨水極少，施工時水位為109m，基坑外邊緣距離湖邊有10?30米，基坑滲水不會很大，若有滲水或雨天施工，通過集水坑抽排應可滿足施工。若采用直接開挖，適當放坡，并在基坑周邊設置一些碎落臺、安全網(wǎng)，可以明顯降低破碎巖石滾落的安全隱患?；痈哌吰路雷o工程可提前施工，以保證基坑作業(yè)時無高處落石危險。若從基坑邊開挖一便道直接至基坑底部，挖掘機械和運輸車輛開入基坑內(nèi)協(xié)同作業(yè)，這將發(fā)揮機械最大效能，加快施工進度，并在大幅度減少人工作業(yè)的情況下保證施工安全。雖然從基坑邊開挖便道會增加一些工程量，但加快施工速度、減少人工作業(yè)、減少安全隱患所獲得的經(jīng)濟效益遠高于增加工程量的成本。經(jīng)初步分析后決定采用無支護式便道出渣法的開挖方式施工。基坑施工前在靠湖一側合理選擇便道線路方便機械進出，開挖施工時，先采用小型預裂松動爆破后，xx岸用推土機直接往外推土成堆，裝載機裝車，自卸汽車運土。xx岸采用挖掘機直接裝車，自卸汽車運走。（三）、原因分析經(jīng)過對現(xiàn)狀的分析，找出影響拱座基坑開挖施工的因素（見下圖）:

（四）、制定對策質量、安全、進度是三個相互制約但又相互促進的方面。單方面地強調(diào)某個方面必然會對另外兩個方面產(chǎn)生不利的影響，。因此必須對三個方面都進行均衡的控制。通過多次開會研究討論，我們制定出了相應實施對策對策表序號主要原因解決原因的措施目標負責人實施時間地點1指揮調(diào)度混亂落實相關責任人，加大獎罰制度，優(yōu)化施工方案現(xiàn)場施工調(diào)度合理楊東海全過程施」現(xiàn)場匚2爆破尺寸控制不好嚴格監(jiān)督民工按爆破技術交底要求進行爆破爆破尺寸正確，不傷坡面黃金文全過程施」現(xiàn)場匚3機械設備配置不合理合理安排機械的使用率充分利用機械搭配提高利用率韋志翔尹建明全過程施工現(xiàn)場匚4測量放樣精度嚴格按照放樣位置就位放樣準確刷坡準確陳勇全過程施」現(xiàn)場匚5拱座便道的不在開挖前選定準確的拱座便道開辟加快黃金文全過程施工匚

合理便道，便于機械的進出施工進度韋志翔尹建明現(xiàn)場6不良天氣、雨天施工制定雨天施工匚方案雨天施工不影響進度安全快捷黃金文全過程施工現(xiàn)場匚7雨水沖刷邊坡基坑滲水在拱座四周挖設截水溝，在基坑內(nèi)設置集水溝基坑滲水不施工進程何華吳鸞鋒全過程施工現(xiàn)場匚8工人安全意識不強張貼安全標語、警示牌；經(jīng)常性到施工場地對作業(yè)人員進行安全教育；與民工對簽訂安全責任狀無安全事故羅建華全過程施工現(xiàn)場匚9安全保障設施在平臺邊安裝護欄和平臺底部及兩側安裝防落網(wǎng)；在施工平臺顯眼位置放置救生圈掛設鋼絲網(wǎng)防護落石無安全事故羅建華覃曉鳳全過程施工現(xiàn)場匚10高空作業(yè)水邊作業(yè)所有進入施工場地的人員必須戴安全帽；高空作業(yè)、水邊作業(yè)人員必須戴安全帶，穿救生衣無安全事故何升鋒全過程施工現(xiàn)場匚6制表:（四）、實施過程拱座基坑開挖的施工成立以項目經(jīng)理為總負責的施工組織機構，具體如下：項目經(jīng)理楊東海為總負責，項目總工黃金文為技術負責人，尹建明、韋志翔為現(xiàn)場質量、生產(chǎn)進度控制人（工區(qū)長），覃曉鳳、何升鋒為質檢工程師，羅建華為安全工程師。根據(jù)制定的對策，在實施過程中對出渣便道的選定、爆破施工、配置機械、基坑邊坡精心組織、嚴格管理。1、出渣便道的選定XX岸：xx岸地形比較陡峭，施工場地狹窄。為防止水位漲落對便道影響，從標高為115.00米處修筑一施工便道，便道寬6米，該便道沿著路線左側河溝走直至貫通主線路基范圍。便道繞過拱座左側從拱座前沿挖入拱座范圍。便道修通后，挖掘機即按路基高邊坡施工方法開辟上山便道，然后即可按放樣的尺寸進行放坡開挖，并用推土機往外推土。由于左幅拱座前墻一部分落入xx水中，所以需用開挖出的土石方對

該部分水域進行筑島圍堰。筑島從岸邊往湖中寬8米，標高至112米。剩余的廢渣，用自卸汽車運至廢土場傾倒。xx岸：xx岸地勢比較平坦，拱座處標高在116米左右。從拱座右幅右側修筑一施工便道，便道寬6米，便道繞過右幅拱座右側從拱座放坡開挖。進入拱座后，隨著開挖深度加深，沿左、右拱座中間隔墻分別修筑施工便道直至98米標高，該便道寬5米。98米以下至基底標高4米的范圍內(nèi)，直接采用挖掘機進行裝棄土石方，自卸汽車運走。左幅拱座在109米水位時，有一部分落于水中，另外拱座前沿離水域較近，所以需進行圍堰施工，圍堰采用開挖出的土石方填筑。2、 爆破施工為保證爆破施工安全，該工作雇傭有專業(yè)資質的爆破隊伍負責施工。項目部派專職安全人員全過程控制，測量人員協(xié)助爆破過程中對基坑尺寸進行控制。針對巖性為裂隙和節(jié)理都十分發(fā)育的地質層，爆破方式采用多排孔毫秒微差壓渣爆破，使爆炸應力波的破碎效果充分作用在巖體內(nèi)。減少爆破碎石飛濺范圍，并增強爆破效果。3、 合理配置機械：xx岸：PC200現(xiàn)代挖掘機2臺，T160推土機1臺，ZL50裝載機1臺，10T自卸汽車4臺。xx岸：PC200大宇挖掘機2臺，T120推土機1臺，ZL50裝載機1臺，10T自卸汽車4臺。由于施工場地有限，機械作業(yè)時設立專人統(tǒng)一指揮調(diào)度，規(guī)定好機車作業(yè)秩序和行走路線，避免作業(yè)混亂。4、 基坑邊坡防護措施為使開挖邊坡穩(wěn)定，開挖擬按路基高邊坡施工方法進行。在開挖前，在離開開挖線1米外沿拱座四周設置截水溝，截水溝尺寸為30X30cm。xx岸高邊坡防護工作在開挖山體后立即全面施工，減少對基坑開挖的影響。拱座基坑左右側在117米以上標高采用1：0.5坡比開挖，117米以下采用1：0.25坡比。后側邊坡在113米標高以上采用1：0.5坡比，為減少開挖量，在113米標高以下結合

拱座坡比采用1：0.25。前沿由于地勢比較低，106米標高以上將全部挖掉，106米標高以下的5米，采用與拱座一致的1：0.36坡比往下挖，每10米左右設一平臺，平臺寬1米。xx岸沿路線前進方向左右側在標高108米以上按1：0.75坡比開挖基坑，以下按1：0.25坡比開挖。但考慮到基坑前沿距離湖邊較近，放坡長度不足，因此基坑前沿標高106米以上1：0.5放坡，106米以下按照1：0.2的放坡開挖?；雍髠仍?06米標高以上采用1：0.75坡比，106米以下邊坡采用與拱座一致1：0.25的坡比。每挖深10米左右設一平臺，平臺寬1米?；娱_挖施工過程中，每天設專人檢查坑壁的穩(wěn)定情況，并作好記錄。必須每天檢查一次基坑頂四周的情況，主要檢查是否出現(xiàn)裂縫等邊坡失穩(wěn)前的征兆，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。（五）、效果檢查分析通過采取上述的各種措施，拱座基坑開挖施工的QC活動取得了明顯的效果，具體可見下圖：制圖:口目標口制圖:口目標口實際達到效果拱座基坑開挖自2004年9月20日開始，xx岸拱座于2004年11月25日開挖完成，歷時65天。xx岸于2005年1月10日開挖完成，歷時110天，基坑開挖尺寸控制完全達到設計要求。xx大橋拱座基坑開挖方量大，開挖深度深，施工難度大。施工中因地制宜地選擇了施工方案，方案科學合理，僅用了4臺挖掘機，2臺推土機，2臺裝載機及8臺自卸汽車在計劃時間內(nèi)安全、高效完成了施工任務，加快了xx大橋總體施工進度及并節(jié)約了成本。（六） 、鞏固措施便道出渣法深基坑開挖使我們從中學到了許多知識，取得了深基坑開挖施工的經(jīng)驗。便道出渣法開挖深基坑取得的效果主要是通過經(jīng)濟、技術調(diào)查和對比，選擇了合適的施工方法。采用了專業(yè)化爆破隊伍施工、合理配置機械設備、重視安全工作。xx大橋拱座基坑的順利完成為加快xx大橋總體施工進度提供了有利的條件，但大橋尚未完成，優(yōu)質、安全地在合同工期內(nèi)完成全部工程才是