海峽國際會展中心QC成果資料中國建筑股份有限公司

中國建筑，質量重于泰山過程精品，服務跨越五洲發布單位:中建股份福州海峽國際會展中心創新海峽國際會展中心復雜地質條件下降排水方案小組名稱:海峽國際會展中心降排水QC小組發布人:許寶和目錄

一、工程概況二、小組概況三、P階段四、D階段五、C階段六、A階段七、合理化建議八、QC小組活動一覽表一、工程概況

福州海峽國際會展中心工程位于閩江右岸的福州市東部新城。總建筑面積為38萬m2,地下室建筑面積約15萬m2，合同造價約25億。海峽工程由H1區、H2區兩個展廳及C區會議中心構成，建成后將是海峽西岸經濟區一座具有國際標準的超大型展覽建筑(亞洲第二大)，是舉行福建省政治協商會議，省人大會議，國際大型招商引資及學術會議，綜合性大型展覽的場所，同時也是福建省新的標志性建筑之一，其社會影響大。本工程地質復雜，地處閩江口，表層為吹填砂。處于徑流和潮流的過渡段，受徑流和潮流影響。汛期洪水對流量、流速、水位的影響特別顯著，非汛期則以潮汐性流水出現，水位隨江水漲潮落潮波動而變化，水位高度為-4.7～-8m。圖一：海峽會展中心建筑效果圖二、小組概況制表人：肖彬

制表時間：2008年8月25日小組成員簡介制表人：肖彬制表時間：2008年8月25日三、P階段（Plan）3.1、課題選擇3.1.1問題提出基坑降排水是土方開挖施工的前提條件，其降水的效果與速度直接影響后序工程施工。2008年8月25日，小組在組長劉勝利組織下，召開了一次專題討論會，對整個工程的降排水情況進行認真分析，發現影響本工程基坑降水的主要問題有以下幾個方面：1、本工程工期緊，合同工期578天，地下室結構工期120天，且土方開挖工期只有20天。由于海峽會展中心是福州市重點工程，本來工期相當緊，為迎接泛珠三角洲論壇2009年10月在福州召開。總工期由578天調整為460天。短期降水任務艱巨；2、本工程體量大，基坑面積大，降水總量大。整個總建筑面積38萬平方，地下室15萬平米；3、施工場地位于河道和漫灘地上，表層為吹砂造地，地下水位高（地下水位-4.7～-8m）基坑開挖至中砂層，含水量高，滲透系數大（20m/d）；4、本工程處于閩江口，處于徑流和潮流的過渡段，既受徑流影響，又受潮流影響，水位情況復雜，降水難度大。3.1.2調查分析場地原始地貌場地吹砂造地

可以看出施工區域正處于河道交叉，含水含泥量豐富，土質情況復雜的漫灘地性質，對于工程建筑來說極為不利，該區域地質地貌情況在整個東南沿海區域具有一定的普遍存在性。河道工地現場實際拍攝（遠景與近景）基坑開挖深度大，本工程地下室底板標高-6.3m，板厚400mm，大部分承臺厚1.2m，因此板的挖深標高為-6.8m,大部分承臺開挖標高-7.6m,局部承臺挖深達到-7.9m。工程地質剖面圖地下水位情況復雜，工程地處徑流和潮流的過渡段，汛期洪水對流量、流速、水位的影響特別顯著，非汛期水位隨江水漲潮落潮波動而變化，水位高度為-4.7～-8m。降水主要涉及土層為細中砂層。此層主要受江水的橫向及垂直補給，富水性較好，土層滲透系數20m/d。地下水位高程示意圖臺風對降排水有影響，每年的8-9月份是福州市受臺風影響比較嚴重的時間段。臺風來臨期間，地下水位波動比較大，很不穩定，并且雨水特別多，降水難度會加大。以下為從福州氣象部門統計的2005至2007年各季度影響福州地區的臺風次數：2005年～2007年季度臺風統計表

制表人：郭培漢制表時間：2008年8月25日3.2、課題確認根據以上分析，小組確定本次活動課題為：3.3、確定目標8月28日，小組第二次召開會議，統一確認了課題目標：

創新海峽國際會展中心復雜地質條件下降排水方案10天形成基坑降排水系統，15天降水至-9.00m（9月10日到9月25日）目標必須也一定能實現本工程屬于市重點項目，屬于福建省推行海峽西岸兩個先行區政策的重點工程。同時也是中建總公司2008年10大重點工程之一，得到了福州市各級行政部門的大力支持及中建總公司的足夠重視，在人員，資金、材料物資等方面給予很大的協助選擇有實力的、成建制的、規范操作的、人員充足的勞務隊伍搶先入場，并堅守崗位

目標可行性分析項目部組織福州市及公司總部降水方面相關專家、福州市勘測院技術人員、建設單位、監理單位等對降排水方案進行深入討論并提出了不少的建議，反復論證如何在不同實施方案中找到工期與費用的平衡點

3.5、提出方案，確定最佳方案小組確定活動目標以后，第三次召開會議，通過“頭腦風暴法”，廣泛提出意見，并整理出4個不同的降排水方案。方案一：深井降水依據地質報告提供的水力參數計算單井涌水量和單井出水量，依據影響半徑及降水深度計算水力坡度，依據降水有效半徑確定井間距，本計算方法未考慮群井效應，計算結果會偏于保守，在計算參數選擇上，k值按勘察結果選取k=20m/d。結合工程平面布置圖確定降水井的布置，使其有利于排水、土方開挖、結構施工，盡量減少不利干擾和影響。降水井井深為18m，井內降深（水位埋深）3m。所有水井成孔直徑為Ф800㎜，濾水管內徑Ф400㎜。整個工程安排6臺鉆機全面從北向南施工。總體上單井各設一臺潛水泵，用膠管連接后各自排至就近排水溝內，經匯集后流向沉淀池進行沉淀。而后排至閩江。降水井共布置184口，具體位置見下圖：降水井平面布置圖有利因素：

工序少，技術成熟，只需大范圍平行進行鉆井施工，保證工地臨時電力供應及水泵正常運轉、排水溝的暢通，基本可以成功降水。不利因素：1、井點多，施工同時投入鉆井機械量大，降水期間需要工人晝夜值班。2、耗費大，成本高，同時長時間不間斷抽水對于施工用電壓力也比較大。3、從井點抽水直接排入基坑外圍排水溝，距離遠，所需水管多，基坑內水管布置難度大，不利于為后續工序土方大開挖提供工作面。4、后續底板混凝土施工時，基坑內深井過多，封井工作量大，間接增加后續工序工期。

方案二：輕型井點降水本工程基坑面積較大，采用環形井點布置，間距4m。井點管距坑壁為1.0m，間距1.2m，埋深-12m。井點管埋設采用水沖成孔，孔徑約為100mm，井深比井點設計深0.5m；井點管頂端露出地面約800mm，然后在井孔內倒入粒徑20mm石子約500mm高，再沿井點管四周均勻投放2-4mm粒徑粗砂，上部1.0m深度內，用淤泥土填實以防漏氣。井點管濾水管部分必須埋入含水層內。有利因素：設備結構緊湊，體積小，狹窄工地進入方便，可以有效防止流砂，提高邊坡穩定性，技術也比較成熟。不利因素：1、采用真空泵抽水，存在耗電量大，出水率低，故障多等缺點。2、施工麻煩，占用空間大，主要機具設備必須放置在基坑四周，占用現場施工場地，嚴重制約后續工序土方開挖大范圍平行施工。3、基坑范圍過大，輕型井點配套設備需要數量多，實施有一定難度。方案三：明溝、集水坑降排水在基坑的四周設置排水明溝，隔斷基坑外水滲入基坑；基坑內橫向后澆帶上設置臨時明溝，四周明溝每隔40m設置集水坑，使基坑滲出的地下水通過排水明溝匯集于集水坑內，然后用水泵將其排出基坑外。明溝、集水坑排水方法有利因素：1、工藝簡單，施工速度快，方案經濟，適用最為廣泛。2、基坑周邊支護比較方便。不利因素：1、降水效率不高，比較適用于降排水量比較小的基坑。2、安全性不高，護坡難度大，有流沙層。3、降水完成所需工期長。4、局部深基坑所需集水坑開挖深度大方案四：外截內排深井聯合降水在基坑四周離底板1.2m設置明溝與集水坑組成的截水系統，截斷基坑外水與基坑內的聯系；基坑內部設置盲溝、集水井形成內部的排水系統，再輔以適當數量的深井，從而形成一個完整體系的降排水系統，經濟高效達到快速降水的目的。有利因素：1、降水效率高，節約工期。2、投入相對少，節約成本。3、降水井設置在后澆帶上對后期底板施工影響小。4、縱橫向盲溝系統可以動態控制地下水位。

不利因素：1、需形成一個完整的降排水系統才能有效降低水位。2、各工序銜接需要非常緊密，現場施工組織有一定難度。四種降排水方案的分析、評估：方案評估表說明：各單項按滿分10分，最低分3分進行打分，3～4分為差，5～6分為合格，7～8分為良好，9～10分為優秀制表人：許寶和制表日期：2008年8月30日最終選擇方案的確定：

經過綜合對比分析，小組決定采用方案四（外截內排深井聯合降水）施工。雖然需形成一個完整的降排水系統才能有效降低水位，并且施工組織難度比較大，但能充分滿足整體進度需要，經濟合理，且方案實施降水效果好。因此從工期、安全、經濟的角度出發，小組成員一致認為方案四為最佳方案。3.6、制定對策

9月5日，小組在項目部會議室召開會議，針對選定降排水方案進行了初步方案設計，并確定了整個工藝流程如下:方案優化設計降水井施工盲溝施工降水明溝、集水坑施工對策表

制表：許寶和日期：2008年9月5日對策表（續）

制表：許寶和日期：2008年9月5日

四、D階段（Do）實施一、優化降水方案通過計算，得出所需降水井的數量。考慮到H1、H2及C區相互降水的有利影響，降水井H1區36個，H2區36個，C區20個，合計92個。井深18米。

降排水布置圖

效果檢查：通過計算和繪制井點布置圖，編制降排水施工方案，該方案經專家討論通過，并經總公司、監理及業主審批獲得一致好評。以下為專家論證表實施二、降水井施工降水井施工采用100型鉆機施工，泥漿護壁成孔，開孔口徑450mm（一徑到底），在基坑內的井口標高為-6.0米，高出底板300mm，基坑外的井口標高為-4.0米，井深18m，局部孔深21米，成井后進行洗井和試抽水。用φ219無縫鋼管成井，鋼管上開孔φ16@30×30呈梅花型布置，管外包40目尼龍濾網1層，外側填3～5mm礫石或碎石，管底從下往上依次填300mm的碎石料和砂料。抽水設備采用150QJ30-30/4型潛水電泵，泵頭在孔內13米處。深井具體做法圖

效果檢查：小組對降水井試抽水進行抽查：合格率100%。并繪制檢查表如下：現場后澆帶上降水井抽水深井鋼管原材料

實施三、明溝、集水坑施工為截斷坑外水進入基坑，方便基坑中部降水井的排水，在深井抽水三天后，就沿建筑物周邊設置集水坑和明溝，集水坑和明溝邊線距底板邊線為1200mm，砂包擋土墻寬1000mm。因場地為回填砂層，建筑物底板外側邊坡擬采用大放坡，坡度為1:1.5。為方便土層滯水流出，防止沙子流失，在砂層表面鋪設防沙網。明溝寬500mm，底部防砂網上堆碼砂包一層，外側為1500mm砂包擋土墻，堆砂袋時必須每層反向疊碼，并且每四層用φ30竹竿或φ16鋼筋打入串好，以增加其整體性，在明溝與后澆帶相交處設集水坑，集水坑的邊坡做法同明溝。效果檢查：通過實施對策，基坑邊坡穩定，邊坡水平、垂直位移均控制在目標值內，同時也截斷基坑外部水滲入基坑，為基坑降水系統形成創造了良好的條件。實施四、盲溝施工橫向后澆帶下埋PVC管，PVC管從各區縱向中軸線斷開，分別坡向基坑周邊的明溝，在PVC管與明溝相交處設集水坑，起始管底標高為-8.0米，與集水坑相交處管底標高為-8.5米。管外側及上部填0.5米厚卵石或碎石，再在上部回填砂后澆帶PVC排水管盲溝集水井、盲溝的做法在底板混凝土施工時，通過導管直接把降水井抽出的水導入后澆帶的PVC管，通過后澆帶下PVC管排到基坑兩邊明溝與集水坑再排出基坑。這是一個合理優化盲溝的措施，并取得很好效果。如右圖所示：后澆帶上深井與盲溝聯合排水效果檢查：通過實施對策，盲溝系統施工在5天內全部完成，整個基坑內排系統形成。為保證盲溝施工的質量，在施工的同時專門安排測量人員對盲溝坡度進行控制，具體記錄數據如下：實施五、降水先采取深井進行降水，以便完成強制性排水系統（明溝、盲溝、PVC埋管）的施工。強排系統形成后，基坑周邊的明溝可以截斷基坑內外水的水平聯系，內部的PVC管、盲溝相互連通引流地下水至基坑周邊的集水坑，達到降低水位的目的，形成一個以強排降水為主，深井降水輔，兩者相互配合共同作用的降排水系統。深井中的水或基坑內集水井中的水抽出后排至基坑周邊的明溝或集水坑內，再抽至基坑上部的檢查井，經沉淀由排水管統一排至場地南側河道內、北側閩江內。效果檢查：地下水位低于承臺底0.5米，形成一個以強排降水為主，深井降水為輔，兩者相互配合共同作用的降排水系統。五、C階段（Check）5.1、實施效果總檢查：1、以下五張照片從系統局部、整體兩個方面反映了整個基坑降水后的狀況：

2、通過現場設置的觀測井的實際觀測數據顯示：9月23日以后地下水位已經穩定在-9.0m以下。對于我們的目標：15天降水至-9.00m（9月10日到9月25日），最終提前2天完成。以下為觀測井實際測量的地下水位的詳細數據：5.2、進度效益：通過創新地使用外截內排深井聯合降水，有效的解決了高水位吹填砂地質條件下的降排水問題，為后續土方開挖提供了良好的條件。降水工作于2009年9月10日開始，于2009年9月23日成功降水，比原定目標縮短了2天。5.3、經濟效益：通過與未進行QC活動進行對比，計算出節約的直接經濟效益達759.54萬元。通過QC活動，創造了經濟效益，也造成了一定得影響力，《東南快報》對海峽國際會展中心項目通過優化降排水方案節約成本作專題報道。經濟效益分析表制表人：曹智制表日期：2008年9月25日5.4、社會效益：

通過技術創新，在如此短的工期內非常經濟的達到了降排水的要求，提前完成了工期目標，為公司及項目部贏得了良好的聲譽，也向外界展示了公司強大