地下室抗拔桩基础优化设计QC小组成果

原设 计方 案局 部平 面图： 三桩 承台、 抗压 兼抗 拔
要同时满足抗压 和抗浮设计，每 个独立柱下需布 置三根ø700钻孔 灌注桩，此时地 下水的浮力为控 制荷载。若按该 方案设计，总共 需要布置922根， 32m长，ø700钻 孔灌注桩，仅桩 基的建设成本达 1770.4万元
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成本目标可行性要因分析
房地产公司年度QC小组 成果报告
1
项目概况
项目地点 绿化率
中建•南湖壹号
洪山区雄楚大道与珞狮南路
35%
容积率
4.03
占地面积
74000平米 建筑面积 300000平米
B区地下室 建筑面积
44000平米
项目地质情 况
场地地下水位较高、淤泥土层较厚、地质条件
较复杂，B区为两层地下室
2
小组简介
小组名称
女
组员
设计
3
项目简介 选择课题 课题确定 设定目标
目录
可行性分析 目标实施过程
控制 效果检验
总结打算
4
1 PART
选择课题
5
选择课题
市 目前房地产市场环境竞争日益激烈，武汉土拍市场地王频现，土地成本节节高升，而
场
销售价格实行严格的政府备案机制，开发企业的利润空间一再被压缩，整个行业已由 “暴利”时代向平均利润回归，不断有开发企业被这个市场淘汰，这就迫使开发企业
为了充分利用较好的土层，通过设计优化基础改为天然的独立柱基，用来承受上部结构的压力， 整个底板均匀布置ø300长螺旋压灌桩，这样长螺旋抗拔桩和柱下独立基础能各自发挥其功能作用 ，同时满足抗压和抗浮设计，既经济又安全。且钻孔桩是集中受力抗浮，长螺旋桩是地下室底板 均匀受力抗浮，这样布置还同时减少了底板抗浮钢筋用量。
（设计优化）
922
2841
桩径（mm）
700
300
桩长（m）
32
15
承载力特征值（KN） 抗拔：750
抗拔：280
综合单价（元/m³） 1560
1450
施工成本（万） 1770.40
473.53（含88根ø500长 螺旋）
由上表可知，对地下室抗拔桩的设计方案进行优化后，其目标成本的实现具 有可行性。地下室抗拔桩的施工成本与抗拔桩的数量、桩径、桩长及综合单价有 关，运用因素分析法可知，桩径是影响抗拔桩施工成本的最主要因素。
三
大
目
每台机械打桩数量
标
增加，周期缩短
可 行
周期目标
优化设计，改 变抗拔桩桩型
性
分 析
长螺旋压灌桩施工工 艺不同，质量提高
桩数增加
桩径减小 桩长减小 桩数增加
质量目标
优化设计，改 变抗拔桩桩型
工艺不同，质量得到 提高
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成本目标可行性要因分析
根据《中建南湖壹号一期B区项目岩土工程勘察报告书》P7中桩基设计参数，设计所 需各地层各桩型的桩周土摩阻力特征值及桩端阻力特征值如下表：
参考桩型，分别是钻孔灌注桩和长螺旋压灌桩，这就为地下室抗拔桩桩基的选型和优
化提供了可能。
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成本目标可行性要因分析
原设计方案为ø700钻孔灌注桩，三桩承台，单桩抗压承载力特征值为3600KN，抗拔 承载力特征值为750KN，为对桩基的受力特征进一步分析，优化设计QC质量小组根据 设计院提供的荷载数据，截取其局部平面，如下图所示：
优化后的设计方案：天然独立基础局部平面图
优化后的设计方案：长螺旋抗拔桩局部平面图
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成本目标可行性要因分析
影响地下室抗拔设计成本的主要经济指标是单桩承载力、桩径、桩数和桩长。 两种不同的抗拔桩设计方案，其上述各项参数在数量上均有较大差别，如下表：
经济指标 数量（根）
ø700钻孔灌注桩（原方案） ø300长螺旋钻孔压灌桩
工期目标可行性要因分析
工期主要跟施工机械数量，及每天完成的工作量有关。由于ø300长螺旋压灌桩桩径不 大，桩长相对较短，正常情况下，每台机械每天可完成20根长螺旋压灌桩。而ø700 钻孔灌注桩由于桩径较大，桩长较长，每台机械每天能完成5根桩，见下表：
设计优化
成立时间
2014年1月
课题名称
地下室抗拔桩的优化设计
课题类型
创新型
小组人数
7
活动日期
2014年1月-2016年12月
小组成员
序号
姓名
性别
职务
小组分工
1
李根胜
男
组长
总体负责
2
李文军
男
副组长
全面负责设计
3
卢祖丰
男
副组长
全面负责工程
4
莫焰驹
男
组员
设计经理
5
吴达明
女
组员
设计经理
6
余冰清
男
组员
设计
7
邓娟
1600
1400
1200
1000
800
600
473.53
400
200
0 活动前
活动目标
B区地下室抗拔桩成本
12
设定目标
工期活动目标
工期活动目标（天）
80
70
61.5
60
50
40
Βιβλιοθήκη Baidu
30
20
10
0 活动前
47.5
活动目标
13
设定目标
质量活动目标
抗拔桩低应变合格率
100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 活动前
地下室抗拔桩的优化设计
9
3 PART
设定目标
10
设定目标
结合现场实际情况，开展专家交流会，经过QC小组的集体研究决定，优化 地下室抗拔桩的结构设计，努力实现节约成本1300万元，缩短工期14天， 桩身质量合格率提高2%以上的三大目标。
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设定目标
成本活动目标
成本活动目标（万元）
1770.4
1800
活动目标
抗拔桩低应变合格率
注：本样表统计率为随机抽取100根桩，查看其桩身低应变检测报告，来检查其 桩身质量完整性，活动前参照A区单层地下室抗拔桩（柱下单桩承台，ø700钻 孔灌注桩）
14
4 PART
可行性分析
15
钢筋混凝土总方量 减小，成本降低
成本目标
优化设计，改 变抗拔桩桩型
桩径减小 桩长减小
层号及名称 （1-2）淤泥质粘土
钻孔灌注桩
q（kpa） sia
12
q （kpa） sia
长螺旋压灌桩
q （kpa） pa 13
q （kpa） pa
（2）粉质粘土
30
31
（3）粘土
40
42
（4）粘土
38
39
（5-1）粘土
42
700
42
700
（5-2）粘土夹碎石
44
900
45
900
地勘报告中以（5-1）粘土层或（5-2）粘土夹碎石作为桩端持力层，地勘提供了两种
要 去更多关注成本，实现可持续发展。
求
6
选择课题
公 严格控制成本，实现管理模式向集约型方向转变，向管理要效益，是公司实现快进快 司 出、两轮驱动投资目标的根本保障。 要 求
7
2 PART
课题确定
8
课题确定
近年来，随着我国高层建筑的不断发展，基础的埋置越来越深，地下结构抗浮问题 日益突出，基础埋置越深，地下部分造价越高，而桩基基础型式的选择对地下室的 建造成本有较大影响，因此对地下室抗拔桩的优化设计就显得尤为必要，故我们将 本次课题确定为：