鋼樁土復(fù)合圍堰施工方案研究 QCPPT學(xué)習(xí)教案

1、鋼樁土復(fù)合圍堰施工方案研究 QC二、小組情況1、小組特點(diǎn)目標(biāo)明確，按QC方式開展活動(dòng)圍堰施工QC 小組組建及時(shí)，活動(dòng)時(shí)間滿足施工需要組員積極參與活動(dòng)，出勤率高平均年齡35歲，有充足精力開展活動(dòng)接受TQC教育均超過48小時(shí)小組為創(chuàng)新型，人員知識(shí)結(jié)構(gòu)合理第1頁/共24頁2. 小組簡(jiǎn)介小組名稱巢湖項(xiàng)目部圍堰施工QC 小組課題名稱鋼樁土復(fù)合圍堰施工工藝研究 成立時(shí)間2007.5.1活動(dòng)時(shí)間2007.6.8-2007.7.30（第一階段） 成員參加活動(dòng)率100%課題類型創(chuàng)新型 序號(hào)姓名性別年齡文化程度職務(wù)職稱組內(nèi) 教育 職務(wù)時(shí)間1裴蘇民男46本科項(xiàng)目經(jīng)理工程師活動(dòng)指導(dǎo)562周江男37碩士總工程師高工組長(zhǎng)

2、563胡躍兵男24本科工程部長(zhǎng)助工副組長(zhǎng)564張學(xué)彥男45初中施工隊(duì)長(zhǎng)技師組員485王正社男46初中物設(shè)部長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)員組員406鹿博男28大專安質(zhì)部長(zhǎng)技術(shù)員組員40第2頁/共24頁三、選題理由 1、根據(jù)合同要求，施工期間河道必須保持通航，并滿足三級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)，因此圍堰及主體結(jié)構(gòu)必須分兩期施工，一期施工東側(cè)防洪墻及閘室，預(yù)留西側(cè)河道通航。而結(jié)構(gòu)要求，閘室必須一次性施工，則一期圍堰長(zhǎng)度不得小于110m，采用投標(biāo)時(shí)業(yè)主提供的土石圍堰方案則西側(cè)預(yù)留河道不能滿足三級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)，除非挖除西側(cè)河堤，但水務(wù)部門不允許挖除河堤。故必須采用一種合理的圍堰結(jié)構(gòu)形式方能保證滿足三級(jí)通航要求。 2、此圍堰面積大，內(nèi)邊達(dá)110*

3、53.5m，如采用雙壁鋼圍堰一方面支撐難度大，另一方面工程成本太高。第3頁/共24頁四、活動(dòng)目標(biāo)及可行性分析1、活動(dòng)目標(biāo) 研究一種合理的圍堰結(jié)構(gòu)形式，保證臨時(shí)航道滿足三級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)，并保證圍堰上游砂場(chǎng)、下游米廠小碼頭正常作業(yè)及工程施工安全。2、可行性分析 （1）、本次活動(dòng)小組成員由公司獲得全國(guó)優(yōu)秀項(xiàng)目經(jīng)理的、施工經(jīng)驗(yàn)豐富的公司職業(yè)項(xiàng)目經(jīng)理擔(dān)任活動(dòng)指導(dǎo)，由分公司工程技術(shù)專家、工程碩士、高級(jí)工程師任小組長(zhǎng)，小組成員中有多名現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)豐富的工人技師，小組成員善于集思廣益，有較強(qiáng)的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)和能力，是實(shí)現(xiàn)活動(dòng)目標(biāo)的有力保證。第4頁/共24頁 （2）、本圍堰方案已通過局2007年度科研立項(xiàng)，項(xiàng)目部已與合肥工業(yè)

4、大學(xué)簽訂了合作協(xié)議，請(qǐng)合工大對(duì)圍堰方案進(jìn)行理論檢算。真正做到理論與實(shí)踐的完美結(jié)合。 （3）小組多數(shù)成員曾在巢湖施工多年，對(duì)巢湖地區(qū)的土質(zhì)、水文、氣候等比較了解，能從實(shí)際情況出發(fā)去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。第5頁/共24頁五、PDCA循環(huán)1、初步方案的提出 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，在公司領(lǐng)導(dǎo)的指導(dǎo)下，小組召開了一次圍堰方案研討會(huì)，集思廣益，利用頭腦風(fēng)暴法，分析了土石圍堰在此項(xiàng)目施工中存在的問題，并提出了新型圍堰-“鋼樁土復(fù)合圍堰”的初步方案：圍堰斷面設(shè)計(jì)寬為5m，在兩側(cè)打入長(zhǎng)18m的I20工字鋼樁，間距為0.5m，樁底標(biāo)高為-9.0m，在兩側(cè)安裝木擋土板，中間用粘土填芯并碾壓密實(shí)，堰頂標(biāo)高為9.14m（設(shè)計(jì)提供

5、的豐水期常水位）。在圍堰外側(cè)兩排工鋼樁側(cè)設(shè)三道水平橫梁，用300012鋼筋對(duì)拉，第一道橫設(shè)在河床底標(biāo)高約0.5m處，第二道橫梁設(shè)在施工時(shí)的枯水位標(biāo)高約6.0m處，第三道橫梁設(shè)在堰頂標(biāo)高約9.0m處。第6頁/共24頁土石圍堰圖第7頁/共24頁鋼樁-土復(fù)合圍堰斷面圖（初稿）第8頁/共24頁序號(hào)對(duì)策方案可行性分析評(píng) 估綜合得分是否采用 組員評(píng)價(jià)項(xiàng)目周江胡躍兵王正社張學(xué)彥鹿博方案一土石圍堰1、斷面面積大，不能滿足通航要求；2、影響上、下游碼頭正常作業(yè)；3、土石方量大，成本高；4、有較成熟的經(jīng)驗(yàn)，施工簡(jiǎn)單操作難易程度5455439不采用經(jīng)濟(jì)性33433實(shí)用性00000預(yù)計(jì)效果00000方案二鋼樁土復(fù)合圍

6、堰1、斷面面積小，能滿足通航要求，且不影響上、下游碼頭正常作業(yè)；2、土石方量小，鋼材可以回收利用，成本相對(duì)較低，且利于環(huán)保；3、無先例可循，難度較大操作難易程度4333385采用經(jīng)濟(jì)性44455實(shí)用性45554預(yù)計(jì)效果55554（說明：表中單項(xiàng)滿分為5分，綜合得分滿分為100分。）通過分析比選擬采用方案二，即鋼樁土復(fù)合圍堰方案。第9頁/共24頁2、對(duì)策制定 初步設(shè)計(jì)方案確定后，項(xiàng)目部編制了鋼樁土復(fù)合圍堰初步方案，2007年5月10日，QC小組召開了方案討論會(huì)，并向公司領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)后，與合工大簽訂了合作檢算合同，委托合工大土木學(xué)院對(duì)圍堰設(shè)計(jì)方案進(jìn)行檢算，主要檢算圍堰整體安全性、抗傾覆能力、抗滑移能力

7、以及變形。5月30日合工大做出了初步檢算，我們對(duì)檢算中存在的問題制定了相應(yīng)的對(duì)策。第10頁/共24頁序號(hào)存在問題對(duì) 策目標(biāo)措施責(zé)任人完成時(shí)間1堰底地基承載力不滿足要求尋求提高地基承載力的施工措施提高地基承載力清除堰內(nèi)底部淤泥至標(biāo)高-4.0m，在堰中心軸線方向上打設(shè)攪拌樁 周江6月10日2木擋土板強(qiáng)度不夠、安裝困難尋求能滿足擋土強(qiáng)度的擋土結(jié)構(gòu)擋土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足要求采用土工膜袋裝砂堆碼作為擋土墻王正社6月10日3橫向拉桿強(qiáng)度不能滿足要求增大拉桿直徑，增加水平梁道數(shù)確保圍堰自身強(qiáng)度滿足要求采用25拉桿、增加橫向水平梁一道胡躍兵6月10日4圍堰軸向撓度較大，達(dá)28cm增大圍堰斷面尺寸控制軸向撓度不超過2

8、0cm將圍堰斷面寬度增加至6.0m鹿博6月10日第11頁/共24頁3、實(shí)施 實(shí)施一： 6月5日周江帶領(lǐng)部分小組成員對(duì)圍堰處的地質(zhì)情況進(jìn)行了調(diào)查核實(shí)，通過查找相關(guān)提高地基承載力方面的施工資料，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況以及合工大的初步檢算情況，為保證圍堰地基承載力能滿足要求，將圍堰方案作了如下改動(dòng)： 1、清除堰內(nèi)底部淤泥至標(biāo)高-4.0m，2、在堰中心軸線方向上打設(shè)攪拌樁。 實(shí)施二：6月1-6日，王正社在到市場(chǎng)及相臨施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查走訪，尋求滿足擋土強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)形式，在一施工工地發(fā)現(xiàn)一施工企業(yè)采用土工膜袋作為圍堰擋土結(jié)構(gòu)代替草袋，經(jīng)過仔細(xì)的調(diào)查、了解，發(fā)現(xiàn)土工膜袋強(qiáng)度能滿足本工程圍堰所需強(qiáng)度，經(jīng)過小組成員討論將圍

9、堰擋土結(jié)構(gòu)改為土工膜袋形式。 實(shí)施三：胡躍兵根據(jù)合工大對(duì)圍堰拉桿的初步檢算情況，將圍堰對(duì)拉桿直徑加大到25mm并增加1道水平梁以滿足檢算要求。 實(shí)施四：鹿博根據(jù)對(duì)圍堰撓度的初步檢算情況，將圍堰斷面尺寸加大到6m就能滿足撓度要求。第12頁/共24頁修改后圍堰斷面設(shè)計(jì)見下圖：第13頁/共24頁4、效果檢查 方案修改后，合工大對(duì)修改后的方案重新進(jìn)行了檢算，圍堰的整體穩(wěn)定性、抗傾覆、抗滑移等指標(biāo)均能滿足安全要求。2007年8月2日，集團(tuán)公司技術(shù)中心組織有關(guān)專家對(duì)圍堰方案進(jìn)行了第一次評(píng)審。對(duì)圍堰方案提出了進(jìn)一步完善的意見。根據(jù)集團(tuán)公司評(píng)審會(huì)的結(jié)果，小組對(duì)圍堰設(shè)計(jì)方案（第二稿）中存的問題進(jìn)行了分類總結(jié)。序

10、號(hào)存在的問題可能導(dǎo)致的后果備注1堰底標(biāo)高設(shè)計(jì)不合理堰高達(dá)9m，風(fēng)險(xiǎn)大2堰底標(biāo)高設(shè)在-4.0m存在隱患清除難度大，且存在薄弱面3土工膜袋如何安裝安裝難度大，且存在不確定性，可能出現(xiàn)質(zhì)量問題4堰底管涌未檢算如出現(xiàn)管涌，圍堰將失敗5檢算模型不盡合理檢算結(jié)果可能有誤差第14頁/共24頁六、第二次PDCA循環(huán)1、制定對(duì)策 根據(jù)集團(tuán)公司評(píng)審意見，針對(duì)上述存在的問題，小組成員開會(huì)進(jìn)行了分析，制定的相應(yīng)的對(duì)策。序號(hào)存在問題對(duì)策目標(biāo)措施責(zé)任人完成時(shí)間1堰頂標(biāo)高設(shè)計(jì)不合理 調(diào)查當(dāng)?shù)厮馁Y料，并進(jìn)行分析確定合理可行的堰頂標(biāo)高將圍堰設(shè)計(jì)水位定為6.0m，堰頂標(biāo)高定為7.0m鹿 博8月10日2堰底標(biāo)高設(shè)計(jì)不合理 進(jìn)行補(bǔ)

11、勘，根據(jù)補(bǔ)勘報(bào)告開會(huì)研究確定合理的堰底標(biāo)高將堰底標(biāo)高定為0.5m.周 江9月16日3土工膜袋如何安裝召開研討會(huì)，制定安裝方案或采用其它擋土方式確定安全可靠、便于操作擋土結(jié)構(gòu)采用鋼板代替土工膜袋擋土裴蘇民8月28日4堰底管涌未檢算請(qǐng)有關(guān)專家進(jìn)行檢算檢算堰底是否會(huì)發(fā)生管涌經(jīng)河海大學(xué)專家計(jì)算，不會(huì)發(fā)生管涌現(xiàn)象周 江9月12日5檢算模型不完全符合實(shí)際情況 請(qǐng)技術(shù)中心專家與合工大研究，完善檢算模型完善檢算模型，確保檢算結(jié)果合理根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況優(yōu)化了檢算模型，并進(jìn)行了圍堰模擬試驗(yàn)，取得成功。周 江9月18日第15頁/共24頁2、實(shí)施 實(shí)施一：2007年8月5日至8日，鹿博到巢湖市水務(wù)局、水文站等單位調(diào)查了天河

12、2002年至2006年的水文資料，并整理分析，繪制了水位變化曲線。9日小組邀請(qǐng)了公司領(lǐng)導(dǎo)參加了討論會(huì)，根據(jù)調(diào)查資料，近5年來枯水期平均水位為5.94m，擬定圍堰設(shè)計(jì)水位為6.0m，堰頂標(biāo)高為7.0m。合理安排施工，保證在枯水期施工完堰內(nèi)主體工程。 實(shí)施二：2007年8月21至24日，項(xiàng)目部委托巢湖開源地質(zhì)勘探公司對(duì)河床進(jìn)行了補(bǔ)勘，9月16日，公司楊總組織在合肥分處召開了方案討論會(huì)，根據(jù)補(bǔ)勘報(bào)告，并請(qǐng)教了有關(guān)水利專家后，議定將堰底設(shè)在第一次清淤后的原狀標(biāo)高上，即標(biāo)高0.5m左右，同時(shí)將堰底攪拌樁樁徑增加至0.6m。第16頁/共24頁 實(shí)施三：8月28日，項(xiàng)目部在現(xiàn)場(chǎng)召開了土工膜袋安裝方案討論會(huì)，

13、參加的人員有公司分管領(lǐng)導(dǎo)、項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人、工程技術(shù)人員、一線工人，經(jīng)討論分析，認(rèn)為土工膜袋安裝困難且存在一些不確定因素，提出用鋼板代替土工膜袋作為擋土結(jié)構(gòu)。 實(shí)施四：9月2日，在項(xiàng)目總監(jiān)的協(xié)助下，項(xiàng)目部與河海大學(xué)的專家取得聯(lián)系，請(qǐng)他們對(duì)堰底管涌指標(biāo)進(jìn)行檢算。9月12日，河海大學(xué)提供了檢算結(jié)果，堰底不會(huì)出現(xiàn)管涌。第17頁/共24頁 實(shí)施五：8月12日至18日，集團(tuán)公司技術(shù)中心聶博士與合工大方教授在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況優(yōu)化檢算模型，于9月16日出具了補(bǔ)充檢算報(bào)告。根據(jù)補(bǔ)充檢算報(bào)告，將水平梁增加至6道，拉桿亦相應(yīng)增加。但鋼擋土板仍可能不能滿足要求。9月底活動(dòng)小組在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)圍堰設(shè)計(jì)方案做了模擬試驗(yàn)，在

14、岸邊制作了一段長(zhǎng)3.0m的圍堰模型，在模型內(nèi)填土并分層加載至相當(dāng)于實(shí)際圍堰高度，鋼擋土板僅有輕微變形，能滿足安全要求。 完成上述工作后，圍堰最終方案（第三稿）為：圍堰斷面寬度6.0m，兩側(cè)打設(shè)I20a工字鋼，間距50cm，單根工字鋼樁長(zhǎng)18m，樁底標(biāo)高-10.0m，圍堰兩側(cè)采用=6mm鋼板做擋土板，堰體中間在第一次清淤后的現(xiàn)狀標(biāo)高層上用粘土填筑。施工水位按6.0m考慮，堰頂標(biāo)高為7.0m。在樁側(cè)設(shè)6道【20a槽鋼橫梁，用25鋼筋焊接對(duì)拉加固，第一道設(shè)在河床淤泥層底（-2.0m）；第二、三、四、五、六道分別設(shè)在標(biāo)高-1.0m、0.0m、1.0m、2.5m、5.0m處。 第18頁/共24頁 在堰體中打設(shè)三排雙軸600水泥攪拌樁以加固地基土，根據(jù)地勘報(bào)告及現(xiàn)場(chǎng)取樣結(jié)果，擬將堰底攪拌樁頂標(biāo)高設(shè)在2.0m處，樁底按進(jìn)入粉土層1.5m考慮，圍堰斷面設(shè)計(jì)詳見圖1-1。第19頁/共24頁3、效果檢查 上述措施完成后，2007年11月21日，集團(tuán)公司技術(shù)中心在現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議室召開了圍堰方案第二次評(píng)審會(huì)，通過與會(huì)專家認(rèn)真的評(píng)審、論證，認(rèn)為該方案設(shè)計(jì)合理，安全可行。 （1）處理后堰底地基承載力達(dá)244.5kpa，大于堰體荷載226kpa，符合要求。 （2）整體穩(wěn)定性、抗傾覆、抗滑移、抗隆起等指標(biāo)符合安全要求。 （3）水力梯度為0.577，小于臨界水力梯度0.975，不