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1、超高層抗浮錨桿施工工藝創新 發布單位：中國建筑第八工程局有限公司青島公司綠城青島深藍廣場Q C小組一、工程概況綠城青島深藍中心項目位于市南區香港路商圈黃金地段，是青島市重點工程，中建八局標準化管理示范工程，綠城集團精細化管理示范工程。工程質量目標為確保“泰山杯”，爭創“魯班獎”，一次性質量驗收合格，確保綠城集團精品工程銀獎。本工程特色商業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。單根錨桿設計：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，最大實驗加載取值為920KN。圖1 抗浮錨桿圖紙2、二、QC小組簡介 表一 綠城青島深藍廣場QC小組簡介小組名稱中建八局青島分公司綠城青島深藍廣場QC小組課題類型創新型成立時間2015年5月4日注冊號CSCEC8b-QDLC-1課題超高層抗浮錨桿施工工藝創新本次課題活動時間：2015.52015.10，活動次數：20次；出勤率：98%QC小組概況一覽表序號姓名年齡性別文化程度職稱（職務）組內分工TQM教育1梁斌36男本科高級工程師組長、全面負責60小時2李樹山38男本科高級工程師顧問、全面指導60小時3李維強32男本科工程師副組長、技術負責60小時4趙瑞志28男本科工程師副組長、組織協調60小時5藍正釵28男本科工程師組員、質量管理60小時6李3、寶泉26男本科助理工程師組員、成果總結60小時7趙同德24男本科工程師組員、計劃實施48小時8周唐29男本科工程師組員、計劃實施48小時9趙紅瑾26男本科助理工程師組員、計劃實施48小時10李鵬31男本科物資經理組員、物資采購40小時11李廣振29男專科助理工程師組員、班組長40小時三、選擇課題QC小組成立后收集現場施工技術資料，主要包括錨桿施工圖紙、項目部施工技術方案、錨桿成孔原始記錄、錨桿拉拔試驗報告、施工日志等資料；然后深入現場進行實質性調查，與現場一線工人深入溝通，掌握第一手資料。通過調查研究及數據分析對比，發現如下工序較為繁瑣，容易出現質量隱患，對錨桿施工影響較大： 1、原設計中錨桿4、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，錨桿調運至現場過程中，錨桿定位支架會出現偏位甚至脫落現象，返工現象比較頻繁。圖2 間距1000mm定位支架綁扎 2、每根錨桿須對三根鋼筋分別與止水鋼板進行焊接，焊縫需飽滿，操作難度系數大，加工費時。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，人力耗費較大，注漿管伸入孔底費時費力，且影響施工質量。圖4 灌孔后錨桿安裝難度大 4、本工程原設計錨桿采用直錨方式，錨體穿過底板或基礎后在板頂采用錨栓固定，然后再次進行植筋澆筑混凝土方墩進行隱蔽。 圖5 錨桿體穿過底板后錨固 圖65、 錨栓鋼板埋置示意圖1、傳統施工工藝，鋼筋定位綁扎定位、止水翼緣焊接，錨具二次澆筑隱蔽，以及防水節點處理等施工工序復雜，質量控制難度大，易出現質量問題。2、本工程質量總體目標為確保“泰山杯”、爭創“魯班獎”，一次性驗收合格是目前必須解決的難題。質量要求傳統抗浮錨桿加工工序復雜，按照以往正常施工效率，平均配置一臺鉆孔機及注漿機單根施工時間1.25小時，每天施工30根抗浮錨桿，無法完成施工任務。工期要求確定課題超高層抗浮錨桿施工工藝創新四、設定目標2015年3月10日，經QC小組全體成員召開會議，一致確定本次QC活動所達到的目標：優化一種抗浮錨桿的施工工藝，目標是：一次性驗收合格，工期由原計劃136、0天縮短為110天。 目標可行性分析： 1、本設計由浙江綠城建筑設計有限公司，設計達到國內同行最高水平，過程運用NX有限元分析，計算可靠，并且在施工中積累了豐富的創新經驗，提供了有力的技術支持。 2、業主為更好的按期完成施工，前期要求我們進行試驗分析對比，集思廣益，選擇最佳方案，提供經費5萬元，調動大家的積極性，給予很大幫助。 3、小組成員通過結合以往經驗和科技創新應用，設想通過簡化錨桿加工制作過程，提高施工效率，降低施工質量隱患，利用有利條件，目標一定能夠實現。五、提出方案并確定最佳方案 QC小組圍繞課題召開2次專題會議，打破傳統思想，相互啟發，提出初步方案。 方案一：將錨具錨固改為基礎底板7、內彎錨。 特點：將錨具替換為彎錨至底板當中減少了后期植筋、澆筑方墩隱蔽的工序，彎錨相比錨具有效的降低了成本，但鋼筋加工安裝復雜情況未得到改善，質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，減少抗浮錨桿設置數量。 特點：本方案雖然抗浮錨桿數量一定程度減少，但由于入巖深度增加導致鉆孔時間增加，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，由于施工工藝未發生變化，施工質量無提高。 方案三：采用單根高強預應力鋼筋代換三根25鋼筋，預應力鋼筋仍采用錨具錨固，將錨固端優化至底板砼內，同時采用橡膠止水環代替止水翼緣。 特點：采用高強預應力鋼筋代換3根25鋼筋，并用橡8、膠止水環代替焊接止水翼緣，鋼筋加工時間大為縮短，工藝簡單，施工質量有較大提高；同時錨具直接隱蔽，同樣減少了后植筋、二次方墩澆筑等施工內容；且錨具有原設計3個錨具減為一個錨具，成本得到節約。表二 “抗浮錨桿施工創新”最佳方案對比分析表方案技術特點質量工期成本一改為砼底板內彎錨減化了二次澆注砼方墩工序。鋼筋加工、翼緣焊接、綁扎等工藝未改進，施工質量無明顯提高。節約了二次方墩澆筑時間，但錨桿施工關鍵線路工期未縮短。原設計25鋼筋錨具及墊板均為12元，單個錨桿錨具成本48元，現改為彎錨增加鋼筋長度成本為22元，材料成本節約26元6079元/根=15.8萬元，減少植筋、二次澆筑費用16元6079元/根=9、9.72萬元，合計節約25.52萬元。二錨桿數量一定程度減少工藝無改變，質量與原方案相同鉆桿深度加長，施工難度加大，工期較難保證。施工難度增加，成本無明顯改善。三單根40錨桿重量輕，優化后加工簡便，施工速度快。1、單根高強鋼筋更易下管安裝，質量可靠性高；2、優化取消了鋼板翼緣，采用橡膠止水環；3、采用專用定位環定位，定位準確。1、減少了鋼筋焊接的施工時間，經現場統計，保證施工質量的前提下，平均單個錨桿焊接3根直徑25鋼筋節約0.1小時。2、單根鋼筋更加便于下管安裝。1、40鋼筋錨具單價30元，墊板12元，相比原設計單個錨具節約成本6元，單根減少植筋及二次澆注16元，合計每根節約22元。2、采用10、單根PSB1080直徑40預應力高強鋼筋，按照錨桿9m計算，單根鋼筋材料成本為9m9.87Kg/m3150元/t=279.8元，而3根植筋25鋼筋材料成本為39m3.85 Kg/m2600元/t=270.3元，合計單根節約-9.5元。合計節約成本（22-9.5）元6079元/根=7.6萬元。尚未考慮施工工期縮短節約的人工及機械費用。制表人：趙瑞志 時間：2015.5.8 通過最佳方案對比分析表可以看出，方案三在施工質量、節約工期、節省成本方面都切實可行，施工可靠性高，采用方案三施工。六、制定對策 2015年5月8日QC小組召開了綠城青島深藍廣場抗浮錨桿研制方案專題會，業主、監理、QC小組成員參11、加，首先研究了原有抗浮錨桿施工方法，研制方案，操作要求。與會人員詳細分析了國內外施工方法，結合本項目抗浮錨桿的特殊性，總結并確定了如下方案： 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，可對其直接進行安裝綁扎，減少抗浮錨桿現場焊接，縮短施工工期。 改變使用鋼筋和止水鋼板焊接防水的方法，將止水環替換止水鋼板。 改變抗浮錨桿錨體穿過底板或基礎后在板頂采用錨栓固定的方式,直接錨固在底板或基礎內部。 增加鋼筋直徑，看能否將現有的三個鋼筋組成的錨桿直接替換成一根鋼筋組成的錨桿。驗算采用單根錨桿錨固時，抗浮錨桿所能承受的拉力能否抵消地下水浮力產生的不利影響。表三 對策表施工工藝對策目標時間負責人12、抗浮錨桿施工工藝錨桿采用大直徑鋼筋與設計商討，改變錨桿相關做法2015.4.15李維強、李鵬改用其他止水材料盡量避免焊接，施工方便且防水效果好2015.4.15李鵬、趙同德創新設計新型鋼筋固定支架研制定型化鋼筋固定支架，便于安裝，不易脫落2015.4.15藍正釵、李寶泉抗浮錨桿不穿過底板，直接錨固于底板內部在不增加成本的基礎上，減少施工工序，縮短施工工期2015.4.15李維強、趙紅瑾制表人：李寶泉 時間2015.5.10七、對策實施 經小組研究創新，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） 實施一：錨桿采用PSB1080直徑40大直徑精軋螺紋鋼，屈服強度不小于1080Mp13、a，抗拉強度不小于1230Mpa，根據青島市建筑工程質量檢測中心提供的錨桿檢測試驗報告，錨桿承載力特征值取620KN,驗收試驗荷載取值930KN，經試驗及驗算滿足抗承載力浮要求。圖8 PSB1080鋼筋 實施二：取消止水鋼板焊接工藝，改用新型膨脹止水環，并將錨具錨固在底板內，減少二次澆筑施工。圖9 錨栓鋼板、止水環埋置示意圖圖10 錨桿端部實體圖 實施三：現場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，將定位鋼筋與圓環電焊，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例圖 圖13錨桿固定支架批量加工八、效果確認 （1）14、工期效益此種施工方法勞動強度低，施工安全，操作簡便有效地減少了機械設備的投入，有效的提高了施工進度，縮短了施工周期。經過項目部各方的共同努力，綠城青島深藍廣場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，比業主要求工期130天，提前22天完成。制圖人：趙瑞志 時間：2015.5.20 圖14 效果對比柱狀圖 （2）經濟效益 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，節省了資源，降低了成本。初步測算，采用此種施工方法節約的人工費和材料費、機械使用費等費用，以及15、縮短工期帶來效益合計45萬元。 （3）社會效益 通過本QC活動，成功解決現有的傳統抗浮錨桿工序操作復雜、適應性差、施工周期長的問題，本施工工法勞動強度低、施工安全、操作簡便、有效的提高施工效率，縮短施工周期，具有較好的應用情景。該技術對設計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用價值，為以后工程中類似問題的解決積累了大量的寶貴的實踐經驗。九、鞏固措施及標準化制定新型錨桿優化施工方案，并成功申報公司級“雙優化”立項，編制傳統抗浮錨桿優化指導書，下一步將申請局級施工標準，并納入到企業標準化施工當中。 十、體會與打算此次QC小組的成果，經過現場施工時間，已經取得了滿意的效果，受到各關注16、方的好評，鼓舞了所有職工的士氣，使我們小組成員的質量意識、團隊意識、創新意識、協作精神和工作的自覺性、主動性得到了增強，綜合素質得到很大的提高，我們進行了自我評價，見綜合素質評價表及雷達圖。小組成員將繼續發揮攻堅克難的本領，發揚不怕苦累的精神，以科學的方法、實踐的能力，開啟知識的大門。將繼續用辛勤的汗水，聰明的智慧，破解工程中的一道道難關，為企業創造更高的效益，為行業留下寶貴的經驗。表四 綜合素質評價表序號 自我評價項目活動前（分）活動后（分）1質量意識792個人能力79.53QC知識694解決問題能力695團隊精神69制圖人：李寶泉 時間2015.11.2 圖15 自我評價雷達圖本項目當前正處于施工的高峰期，越來越多的技術難題將會不斷出現，我們將以此次QC活動為契機，繼續發揚“創新型”QC小組活動的宗旨，運用“PDCA”的方法探索和攻克新技術以解決施工難題，提高企業的市場競爭力，并不斷滿足科技日新月異的變化，提高企業的經營業績，創建更多更好的精品工程！