自吸泵在深基坑中地下水大量積水的應(yīng)用

~PAGE4~自吸泵在深基坑中地下水大量積水的應(yīng)用中國建筑第四工程局有限公司中建四局連江萬星城QC小組課題類型:創(chuàng)新型發(fā)布人：張茂金日期：2016年03月目錄TOC\o"1-3"\h\u177541.工程概況 3272972.QC小組概況 484063.課題選擇 598004.目標(biāo)設(shè)定及目標(biāo)可行性分析 6156355.目標(biāo)提出各種方案并確定最佳方案 612916.制定對策 8159487.對策實(shí)施 8318698.檢查效果 10275769.標(biāo)準(zhǔn)化 131063810.總結(jié)與今后打算 14

自吸泵在深基坑中地下水大量積水的應(yīng)用中國建筑第四工程局有限公司中建四局連江萬星城QC小組工程概況本工程位于連江縣丹鳳東路與溫泉路交叉口，工程建設(shè)總面積129220.77m2,其中地下室面積48282.78m2，地上部分面積80737.99m2。地下設(shè)有2層大型連體地下室；地上3幢，其中1#樓為21F高層，總高度為99.9m（其中1-5層為商業(yè)部分），2#樓為商業(yè)多層，總高度為5F高度為26.3m，3#樓為多層商業(yè)，總高度為4F高度為21.1m。1#樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，2#、3#為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；地下室為框架結(jié)構(gòu)體系。1#樓框架剪力抗震等級(jí)為三級(jí)，1-5層商業(yè)部分抗震等級(jí)為二級(jí)；2#框架抗震等級(jí)為三級(jí)；3#樓框架抗震等級(jí)為四級(jí)；非主樓下地下室（獨(dú)立部分）結(jié)構(gòu)框架抗震等級(jí)為四級(jí)。表1—工程概況表序號(hào)內(nèi)容說明1工程名稱連江萬星商業(yè)廣場（A區(qū)）工程2建設(shè)單位萬星（連江）置業(yè)有限公司3設(shè)計(jì)單位福建工大建筑設(shè)計(jì)院4監(jiān)理單位福建工程建設(shè)監(jiān)理有限公司5勘察單位福建工大建筑設(shè)計(jì)院6施工單位中國建筑第四工程局有限公司圖1—項(xiàng)目效果圖圖2—項(xiàng)目地理位置圖QC小組概況表2—QC小組概況表小組名稱中建四局萬星城QC小組課題名稱自吸泵在深基坑中地下水大量積水的應(yīng)用QC小組注冊號(hào)QC(2015)12QC課題注冊號(hào)ZSXMYQC(2015)12成立時(shí)間2015年07月課題類型創(chuàng)新型小組人數(shù)10人活動(dòng)頻次每次1.5小時(shí)，共20次小組活動(dòng)時(shí)間2015年07月～2015年12月受教育時(shí)間30小時(shí)課題負(fù)責(zé)人序號(hào)姓名性別文化程度職務(wù)投入本課題的全部工作時(shí)間（人月）在本課題中承擔(dān)的具體任務(wù)出勤率1周學(xué)新男本科項(xiàng)目經(jīng)理5組長，全面負(fù)責(zé)課題科研工作100%主要研究人員2戴文泉男本科生產(chǎn)經(jīng)理5技術(shù)顧問，協(xié)助組長負(fù)責(zé)課題科研工作，為課題提供技術(shù)支持100%3張成梁男本科生產(chǎn)經(jīng)理5技術(shù)顧問，協(xié)調(diào)組長負(fù)責(zé)科研工作，對課題科研工作進(jìn)行日常管理100%4趙苗弟男本科項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人5方案編制100%5張茂金男本科項(xiàng)目技術(shù)員5信息收集、整理100%6孫明華女本科項(xiàng)目資料員5QC顧問100%7藍(lán)春艷女?？祈?xiàng)目商務(wù)經(jīng)理5QC顧問100%8張業(yè)強(qiáng)男本科項(xiàng)目施工員5QC顧問100%9魏建南男本科項(xiàng)目施工員5現(xiàn)場落實(shí)100%10陳文華男本科項(xiàng)目施工員5現(xiàn)場落實(shí)100%制表人：張茂金制表時(shí)間：2015.07.25審核人：趙苗弟審核時(shí)間：2015.07.25表3—QC小組活動(dòng)計(jì)劃表活動(dòng)項(xiàng)目活動(dòng)時(shí)間（2015年7月-2015年12月）789101112課題選擇目標(biāo)確定方案選擇、分析制定對策對策實(shí)施效果檢查標(biāo)準(zhǔn)化總結(jié)和后續(xù)計(jì)劃圖例計(jì)劃完成實(shí)際完成制表人：張茂金制表時(shí)間：2015.07.26審核人：趙苗弟審核時(shí)間：2015.07.26課題選擇課題選擇理由①本工程地下室工程量大，施工難度大，工期緊張本工程地下室為連江縣首個(gè)二層地下室項(xiàng)目，局部設(shè)有夾層，地下室長約172米，寬約151米，長度遠(yuǎn)超《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）的有關(guān)規(guī)定，屬超長結(jié)構(gòu)，地下室工程量大，施工難度大，根據(jù)合同，本工程開工時(shí)間為2015年6月20日，根據(jù)業(yè)主要求，本工程地下室結(jié)構(gòu)及主體一層完成節(jié)點(diǎn)為：3#樓2015-9-30；2#樓2015-10-30；1#樓2015-10-30，施工時(shí)間緊張，且考慮福州地區(qū)臺(tái)風(fēng)季節(jié)等不可抗力因素影響，形勢嚴(yán)峻。課題選擇理由②地下水出水量大，持續(xù)不間斷深基坑冒水量大，傳統(tǒng)潛水泵抽水難以降低水位，如果無法及時(shí)的降低地下室水位，勢必會(huì)使后續(xù)施工無法進(jìn)行，影響工程進(jìn)度的正常進(jìn)展，延誤工期。課題選擇理由③提高經(jīng)濟(jì)效益、減少人力、物力為解決深基坑積水問題，使用傳統(tǒng)方法需要加大水泵使用量，提高臺(tái)班數(shù)，增加工人數(shù)量和人工工日，而且效率低下，成果不明顯，大幅度的提高了人力，物力和成本。目標(biāo)設(shè)定及目標(biāo)可行性分析4.1.總目標(biāo)：改變深基坑地下積水的抽水方式，提高效率、降低成本由于地下室面積大，深基坑中積水量多，冒水迅速，使用傳統(tǒng)的水泵排水方式應(yīng)對這種情況無法見成效，加大水泵的使用臺(tái)班數(shù)和增加人工數(shù)雖有效，但又造成成本的上升，現(xiàn)在需要用一種全新的抽水方式，在一定的機(jī)械臺(tái)班數(shù)下達(dá)到基坑水位降低的效果，使施工進(jìn)度能夠及時(shí)的進(jìn)行，不會(huì)造成工期延誤。排水效率的提高，相應(yīng)的人工和機(jī)械投入量也會(huì)下降，可以節(jié)約成本。4.2.目標(biāo)量化經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：減少人工、設(shè)備投入量，降低成本，節(jié)約成本8萬元。工期指標(biāo)：因本工程工期緊，通過使用自吸泵抽水，提高抽水效率，節(jié)約工期15天。4.3.目標(biāo)可行性分析4.3.1.排水效率改善排水降水的方式，達(dá)到提高排水效率，加快進(jìn)度的目的。以前用傳統(tǒng)的潛水泵在冒水點(diǎn)降水，很難達(dá)到預(yù)期的排水效果，往往一些冒水點(diǎn)位置都有冒水量大和冒水速度快的的特點(diǎn)，使用傳統(tǒng)的排水方式有時(shí)就會(huì)出現(xiàn)排水量沒有出水量大，這樣嚴(yán)重的影響了施工的進(jìn)度，尤其在趕工期間，這樣的問題非常明顯，結(jié)合本工程的實(shí)際情況，整個(gè)工期非常的緊張。新的排水的方式，可以提高降水的效率，也就解決了這類問題，從而加快施工進(jìn)度。4.3.2.排水成本設(shè)備臺(tái)班傳統(tǒng)的降水方式一般在冒水點(diǎn)位置需要安排兩臺(tái)潛水泵，根據(jù)現(xiàn)場的情況有六處這樣的冒水點(diǎn)需要處理（還有三處小區(qū)域冒水，不予考慮），所以就需要12臺(tái)，每臺(tái)每天3臺(tái)班，共12×3=36臺(tái)班/天，但是采用新型的排水方式每處只需一臺(tái)設(shè)備，總共要6臺(tái)，每臺(tái)每天3臺(tái)班，共6×3=18臺(tái)班/天。人工工日數(shù)量采用傳統(tǒng)潛水泵降水，12臺(tái)水泵，白天安排6個(gè)工人，晚上4個(gè)工人，共6×3+4×4=34工日/天，而用新型降水法只需白天和晚上各安排一人即可，共1×3+1×4=7工日/天。從設(shè)備投入的臺(tái)班數(shù)量和每日需要的人工數(shù)量相比，采用新型的降水方式明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的排水方法，臺(tái)班和人工的投入量降低，可以大大的節(jié)約工程成本。目標(biāo)提出各種方案并確定最佳方案方案提出在工程施工過程中遇到深基坑積水問題，采取傳統(tǒng)的方式發(fā)現(xiàn)無法達(dá)到預(yù)期的效果，因地下水的影響，造成施工的諸多不便，使施工進(jìn)展緩慢。針對上訴問題和已確定的總目標(biāo)，依據(jù)目標(biāo)可行性的分析，小組成員認(rèn)真收集有關(guān)資料、利用“頭腦風(fēng)暴”法，通過無限制的聯(lián)想和討論，相互的啟發(fā)，最終提出了幾種解決的方式。方案說明方案一：增設(shè)井位布置點(diǎn)，增加降水井?dāng)?shù)量井點(diǎn)法排水適用于粉、細(xì)砂或地下水位較高、挖基較深、坑壁不易穩(wěn)定和普通排水方法難以解決的基坑，本工程地下室擬采用的井點(diǎn)降水法為管井井點(diǎn)法（其土層滲透系數(shù)為20~200m/d,降低水位深度≤5m）,本場地主要巖土層為⑴粉質(zhì)粘土、⑵淤泥、⑶中砂、⑷淤泥質(zhì)土、⑸中砂、⑹卵石、⑹1粉質(zhì)粘土、⑹2中砂、巖盤⑺土狀強(qiáng)風(fēng)化中?；◢弾r、巖盤⑻碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化中粒花崗巖和巖盤⑼中風(fēng)化花崗巖。方案二：采用自吸泵抽水方式在一些地下水主要冒水點(diǎn)和集水點(diǎn)處安裝自吸泵設(shè)備，自吸泵屬自吸式離心泵，水泵啟動(dòng)前需先在泵殼內(nèi)灌滿水（或泵殼內(nèi)自身存有水），自吸泵的自吸高度，與葉輪前密封間隙、泵的轉(zhuǎn)數(shù)、分離室液面高度等因素有關(guān)。葉輪前密封間隙越小，自吸高度越大，一般取為0.3~0.5毫米；在間隙增大時(shí)，除自吸高度下降外，泵的揚(yáng)程、效率均降低。方案分析、確定表4—方案分析表類型操作性經(jīng)濟(jì)性適用性成效結(jié)論方案一增加降水井人工投入少、簡單、便捷、定點(diǎn)布置成本投入量較少適用于土方開挖之前降水、對土質(zhì)有選擇較好不選用方案二自吸泵降水不需投入大量的人工、操作便捷、定點(diǎn)布置成本較低適用時(shí)間跨度長，運(yùn)行平穩(wěn)、維護(hù)容易、效率高、壽命長，并有較強(qiáng)的自吸能力對基坑水位的控制有明顯效果選用制表人：張茂金制表時(shí)間：2015.09.15審核人：趙苗弟審核時(shí)間：2015.09.15制定對策表5—制定對策表序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施負(fù)責(zé)人地點(diǎn)完成時(shí)間①自吸泵數(shù)量的確定根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況明確自吸泵使用量通過使用自吸泵抽基坑水控制地下水位，使施工正常進(jìn)展以地下水冒水嚴(yán)重點(diǎn)和地下水集水點(diǎn)做為自吸泵的安裝位置周學(xué)新施工現(xiàn)場2015.07②自吸泵安裝和管道鋪設(shè)切合現(xiàn)場、雇專業(yè)人員自吸泵安裝完好，可以正常運(yùn)行，管道鋪設(shè)不會(huì)影響現(xiàn)場施工雇用專業(yè)人員安裝自吸泵裝置，排水管道凌空架設(shè)趙苗弟施工現(xiàn)場2015.07③自吸泵現(xiàn)場管理和維護(hù)安排現(xiàn)場管理人員周期檢查和維護(hù)自吸泵裝置，使其能夠正常運(yùn)行由區(qū)域負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)管理本區(qū)域裝置，及時(shí)解決自吸泵未正常排水情況，當(dāng)水位偏低時(shí)，也應(yīng)及時(shí)關(guān)閉裝置張業(yè)強(qiáng)施工現(xiàn)場2015.10制表人：張茂金制表時(shí)間：2015.10.08審核人：趙苗弟審核時(shí)間：2015.10.08對策實(shí)施自吸泵數(shù)量的確定根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，以每個(gè)地下水冒水嚴(yán)重的基坑內(nèi)作為自吸泵安裝設(shè)置點(diǎn)，并且在每個(gè)現(xiàn)場區(qū)域內(nèi)適當(dāng)?shù)脑O(shè)置排水集水點(diǎn)，集中各區(qū)域內(nèi)的基坑地下水，這些集水點(diǎn)位置處也安裝自吸泵，從而達(dá)到排水目的。集水點(diǎn)和地下水冒水點(diǎn)可以是重合點(diǎn)，當(dāng)區(qū)域過大，或者設(shè)置一個(gè)設(shè)置點(diǎn)不足以達(dá)到排水效果時(shí)，合理得進(jìn)行加設(shè)處理，本工程地下基坑排水自吸泵安裝數(shù)共6個(gè)。圖3—區(qū)域集水點(diǎn)示意圖圖圖4—使用傳統(tǒng)潛水泵圖圖5—使用傳統(tǒng)潛水泵圖圖6—使用自吸泵圖圖7—使用自吸泵圖自吸泵安裝和管道鋪設(shè)自吸泵通過專業(yè)的人員進(jìn)行安裝，為了不影響現(xiàn)場施工，自吸泵排水管道采取凌空架設(shè)，可以不占用通道和場地，可以不受鋼筋布設(shè)的影響。圖8—使用自吸泵圖圖9—使用自吸泵圖圖10—自吸泵安裝圖圖11—排水管道架設(shè)圖自吸泵現(xiàn)場管理和維護(hù)自吸泵管理由現(xiàn)場區(qū)域負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)管理，組織管理人員進(jìn)行日常的維護(hù)和監(jiān)查。在日常維護(hù)中，防止現(xiàn)場工人在施工過程中對自吸泵的人為破壞，發(fā)現(xiàn)自吸泵沒有正常運(yùn)作，要及時(shí)處理，當(dāng)出現(xiàn)自身無法處理的情況則應(yīng)交給專業(yè)人員維修。排水管道和架設(shè)架子也應(yīng)進(jìn)行保護(hù)，對施工過程中損壞的管道需馬上更換，倒塌的架子要安好。檢查效果工期效益自吸泵從承臺(tái)基坑開挖到地下室底板砼澆筑這整個(gè)施工過程中都可以及時(shí)的控制水位，避免了因地下水導(dǎo)致施工進(jìn)度的停滯，消除了對施工工期的影響，相對于傳統(tǒng)的抽水方式，既便捷又高效。自吸泵投入使用后，本工程地下室底板澆筑于2015年8月30日完成，原計(jì)劃定于2015年9月16日完成，比進(jìn)度節(jié)點(diǎn)工期提前17天，使用自吸泵后達(dá)到了工期節(jié)約15天的目標(biāo)，為后期地下室結(jié)構(gòu)施工及主體結(jié)構(gòu)提前封頂了可支配工期，能滿足主體結(jié)構(gòu)封頂?shù)暮贤?jié)點(diǎn)工期要求。表6—目標(biāo)成效表1表6—目標(biāo)成效表2制表人：張茂金制表時(shí)間：2015.11.25審核人：趙苗弟審核時(shí)間：2015.11.25圖12—節(jié)約工期對比圖制圖人：張茂金制圖時(shí)間：2015.11.25審核人：趙苗弟審核時(shí)間：2015.11.25經(jīng)濟(jì)效益本次QC活動(dòng)，大幅提高了地下室抽水的效率，減少了的人工費(fèi)，節(jié)省了工期，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。通過QC活動(dòng)大大降低了施工成本，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益：9.408萬元，實(shí)現(xiàn)原計(jì)劃節(jié)約8.000萬元的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。表7—成本對比表使用傳統(tǒng)潛水泵抽水經(jīng)濟(jì)計(jì)算水泵管徑（mm）元/臺(tái)班臺(tái)數(shù)臺(tái)班數(shù)總計(jì)（萬元）501205704．2007015689511．8561001925504．800合計(jì)20．856使用自吸泵抽水經(jīng)濟(jì)計(jì)算6（臺(tái)）×3（臺(tái)班/天）×60（天）×106（元/臺(tái)班）=11.448（萬元）二者對比，共節(jié)約：20.8560（萬元）-11.4480（萬元）=9.4080（萬元）制表人：張茂金制表時(shí)間：2015.11.26審核人：趙苗弟審核時(shí)間：2015.11.26表8—經(jīng)濟(jì)效益分析表項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)實(shí)際效益節(jié)約成本（萬元）89.408制表人：張茂金制表時(shí)間：2015.11.26審核人：趙苗弟審核時(shí)間：2015.11.26圖13—經(jīng)濟(jì)效益對比圖制圖人：張茂金制圖時(shí)間：2015.11.26審核人：趙苗弟審核時(shí)間：2015.11.26圖14—經(jīng)濟(jì)效益證明技術(shù)效益本工程自吸泵技術(shù)的使用是福建省深基坑工程一個(gè)新的施工技術(shù)，為福建省超深基坑地下水的降水施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，對福建省深基坑工程的降水施工發(fā)展起到了不可替代的作用。社會(huì)效益明顯優(yōu)于按部就班的常規(guī)深基坑地下水降水的施工，施工周期大大縮短，對周邊環(huán)境影響減弱，得到了工程所在地建設(shè)主管部門、業(yè)主及監(jiān)理的一致好評，社會(huì)效益明顯。標(biāo)準(zhǔn)化將本次QC實(shí)施情況編制成PPT演示稿和Word文檔格式用于內(nèi)部組織的技術(shù)交流和學(xué)習(xí)。小組成員已編制完《自吸泵在深基坑中地下水大量積水