超前斜撐體系斜支撐安裝質量控制研究

【摘要】超前斜撐體系作為一種新型支護形式，具有支護效果好、經濟效果佳、能縮短建設工期的特點，可應用于大面積深度不大的基坑工程。但超前斜撐體系作為一種新的支護形式，新技術的應用難免給施工質量的控制帶來了巨大的挑戰。對此，運用PDCA理論，對超前斜撐新型支護體系的質量控制展開研究，首先對既有斜撐施工質量存在問題進行分析，然后提出相關對策，最后通過對策實施，效果反饋好，斜撐安裝精度高、經濟效果佳，可在類似工程推廣應用。

【關鍵詞】超前斜撐體系； PDCA理論； 安裝精度控制

【中圖分類號】TU94+2【文獻標志碼】B

［定稿日期］2023-06-21

［作者簡介］鄧殿才（1979—），男，本科，高級工程師，從事市政工程研究工作。

1 超前斜撐體系的支護原理

超前斜撐由“支護樁腰梁+鋼管斜撐+楔形獨立承臺”組成（圖1），是自主研發并應用于實際項目的一種新型支護形式。該新型支護體系受力明確，土側壓力通過斜撐傳入楔形承臺，楔形承臺獨特的造型增加與土體的接觸面積，很好地將斜撐軸力分散到周邊土中。若承臺周邊土質較差，可采取水泥攪拌樁的方式進行周邊土體進行加固。

2 既有問題調查與目標確定

通過調查應用該超前斜撐體系的兩個項目，對既有斜撐體系質量進行抽查，共抽查120個點。抽查情況如表1所示。

從抽查表中可以看出，該新型支護體系在實際項目應用中存在的問題大部分是由于安裝造成的，即主要是支撐標高偏差控制、支撐水平位置偏差控制、各機械設備選型、鋼管撓曲度偏差控制等安裝過程中引起的問題。

為了將安裝問題分析透徹，成立專項組，深入兩個項目進行調研。專項小組依據JGJ120-2012《建筑基坑支護技術規程》、GB50205-2020《鋼結構工程施工質量驗收標準》［1-2］對鋼管斜支撐安裝質量進行現場實測，共抽測了50個點。實測統計如表2所示。

對上表安裝質量缺陷進行排列，按缺陷占比大小，繪制排列見表3。

從鋼管斜撐施工質量缺陷統計表得出調查結論可以看出支撐撓曲度大、支撐標高偏差是影響鋼管斜撐施工質量的主導因素，兩者的累計頻率達70%，其余缺陷占比相對小為非關鍵因素，因此，主要針對支撐撓曲度大、支撐標高偏差兩項進行分析。

鋼管斜支撐安裝質量的“支撐撓曲度大”“支撐標高偏差”合格率分別為80%、82%，如果能解決該問題的50%，那

么鋼管安裝后“支撐撓曲度大”的合格率將提高到80%+20%×50%=90%，“支撐標高偏差”的合格率將提高到82%+18%×50%=91%。

但考慮到一些不可預見的因素對解決問題造成的影響，確定目標合格率為90%。

3 既有問題原因分析

專項組通過開展魚刺圖分析進行要因確認，共找到了10條末端因素，其中4條為要因因素，分別為預埋鋼板加固措施不當、定位措施未合理設置、施工方案未能有效指導，斜撐安裝平臺不平整，其余6條則為非要因因素，4條要因因素具體調查如下。

3.1 預埋鋼板加固措施不當

通過調查，發現現場預埋鋼板與牛腿鋼筋僅采用焊接固定，混凝土澆筑過程中，振搗棒與鋼筋的碰觸，影響到預埋件澆筑完成后的安裝精度。

為了定性判斷預埋鋼板加固措施對超前斜撐安裝質量的影響程度，專項組決定以實測預埋鋼板與水平面夾角偏差來判斷。依據GB50205-2020《鋼結構工程施工質量驗收標準》表8.4.1中的偏差允許值對已安裝完成的預埋鋼板與水平面夾角偏差進行現場實測（設計要求不超過8°），實測結果如表4所示。

從統計表中可以得出，腰梁預埋鋼板與水平面夾角偏差合格率僅為80%，小于檢驗合格率的要求。

3.2 定位措施未合理設置

現場調查鋼管斜支撐安裝施工時發現，鋼絲繩首尾固定鋼管，待鋼管固定端就位后，工人就直接開始焊接固定端，另一頭的活動端沒有采取任何定位固定措施，在焊接過程中，鋼絲繩的滑動、風力的影響等因素會造成活動端標高的偏差。

同時，現場鋼管定位點為鋼管管面中心點，牛腿和腰梁預埋件上各以中心點為定位點，安裝鋼管時，鋼管覆蓋預埋件上的定位點，無法確定預埋件定位點的具體位置，導致無法精確定位鋼管，極大地影響到斜撐安裝質量。

3.3 施工方案未能有效指導

為了對比交底的效果，交底前進行考試，再書面交底后再一次考核，考核結果如表5所示。

從考核結果來看，現場管理人員文化水平較高，質量管控意識也是很強的，所以書面交底的效果很好；但現場實際施工操作人員對斜撐質量交底要點的掌握程度稍有欠佳，說明書面交底對現場安裝人員提升效果并不是最佳。經過與現場施工人員的交流得知主要是因為交底內容過于字面化使得理解困難，施工方案過于片面，施工方法過于陳舊且無針對性。

3.4 斜撐安裝平臺不平整

現場調查發現鋼管拼接中工人們直接在鋼板上進行操作，且鋼墊板下為未壓實的泥地。直接在鋼墊板上作業，無法保證斜撐拼接平臺的平整性，嚴重影響了鋼管拼接質量和拼接后鋼管支撐撓曲度，也就造成了斜撐安裝質量的偏差。

4 對策的實施

4.1 完善、優化超前斜支撐施工方案

原施工方案采取一次澆搗成型，導致振搗棒在振搗過程中造成焊接的預埋件碰撞移位。為此，提出新的施工方案。

現采取二次澆搗，首先施工埋入土體部分楔形承臺，待埋入土體部分施工澆筑完成后，再焊接預埋鋼板，最后澆筑上部混凝土。在項目部辦公室，由技術人員對圖紙進行深化，繪制具體施工如圖2所示。

同時，在專項組成員記錄施工過程，保留影像資料。

4.2 增加纜風繩，改良定位措施

在鋼管活動端位置設置纜風繩，待鋼管固定端就位后，通過纜風繩來調整鋼管活動端的位置，從而保證鋼管活動端的精確就位。

鋼管活動端就位后，立即用錘子在預埋鋼板和鋼管活動端之間打入鋼制楔塊，初步固定鋼管活動端后，再焊接固定端鋼管，以防止鋼管固定端施工時對活動端產生的影響。

并決定根據中心定位點在預埋鋼板上放出4個鋼管管邊緣定位點，用紅油漆（紅膠帶）標出，在鋼管上管面軸線用白色粉筆標出。采取這種措施之后，工人在現場比較容易將定位點與軸線一一對應，不僅減小了定位難度，而且提高了定位準確率（圖3）。

4.3 采用三維動畫與視頻結合形式進行技術交底

建立本項目的BIM模型，在項目部會議室播放超前斜撐節點施工動畫，進行三維可視化技術交底。同時，通過BIM模型，現場人員各抒己見，對不合理的地方進行改進（圖4）。

4.4 要求規定場地安裝

現場主要場地硬化處理方式通常有混凝土硬化、鋪設鋼板、碎石等。而該項目為了加快進度，采取在鋼板上安裝斜撐已經影響到斜撐安裝后撓曲度，該做法是不可取的。

對此，為了斜支撐鋼管轉移的方便和焊接時操作平臺的堅實，項目部決定將基坑邊外路面先進行硬化，作為堆積鋼管的場地和鋼管焊接的操作平臺，斜撐在混凝土硬化后的場地上進行螺栓連接，質量得以控制，同時安裝后由質量員及監理驗收合格后方可運至指定位置施工。

5 實施效果

通過改進的新措施有效地解決了鋼管斜支撐安裝質量的問題，新措施實施前后效果對比如圖5所示，“支撐撓曲度大”“支撐標高偏差”這兩項主導施工問題的因素在整體中占比大幅下降。安裝后鋼管支撐撓曲度合格率達到了100%，支撐標高偏差合格率達到了96%，主要質量缺陷發生概率明顯下降，質量提高效果顯著。

成本方面，關鍵線路工期提前20天，吊車臺班費2 000元/d，25個工人平均工日價為300元，扣除掉管理費日開銷1萬元，活動經費5萬元，初步計算帶來的經濟效益達到了34萬元。

安全方面，通過采用振弦式表面應變計，每日測讀并記錄數值，從數據趨勢圖中可以看出，斜撐受力最大值在設計范圍內。同時，每日對深層水平位移數據進行監測，并繪制了趨勢圖，圖中可以看出，位移值在規范要求內，現場也未造成基坑周邊地表、建筑物和地下管線的沉降圖（6）～圖（7）。

5 結束語

質量管理一直是項目管理的難點與重點，特別是針對新技術的應用，沒有可借鑒的經驗，可參考的案例，往往造成質量管理人員遇到問題時束手無策?；诖?，本文結合實際案例，遵循質量管理PDCA的程序，從現狀調查、數據收集、既有問題的分析，目標確定、對策實施、效果檢查多方面展開探討，為廣大從事質量管理的技術人員，提供一種面對新技術應用該如何開展質量管理的思路。

參考文獻

［1］ 建筑基坑支護技術規程： JGJ120-2012［S］.北京：中國標準出版社，2012.

［2］ 鋼結構工程施工質量驗收標準： GB50205-2020［S］.北京：中國標準出版社，2012.