大面積深基坑土方開挖前先立塔施工工藝

大面積深基坑土方開挖前先立塔施工工藝研究小組名稱:天津**鋼結構項目QC小組發(fā)布人:**發(fā)布時間:2007年6月5/18/2023一、課題簡介

**國際公寓工程總建筑面積163407㎡。地下兩層，地上裙房三層，裙房上三個塔樓，總高度為99.95m。●基礎平面呈“L”形，單層面積約15000㎡

。●工程四周緊臨交通要道，東面和西北側緊臨30層的高層建筑，最近距離為13.26m。

工程概況

5/18/2023一、課題簡介工程要求

●基礎挖深10.70m?！窕涌缍却?，西北側邊長150.0m，西南側邊長130.5m，基坑短向跨度70m。●基礎工程量大，基礎總面積30000㎡，混凝土澆注量約為40000m3。

●確保周邊重要設施的安全?！翊_保自土方開挖至±0.00完成，工期為150天。工程概況5/18/2023二、課題選擇提出

問題●由于基坑跨度大，３幢主塔樓均需一臺高塔來滿足垂直運輸要求，高塔塔位必須在基坑內的高層旁邊，以滿足塔吊隨建筑物升高，逐道加設附著要求，同時滿足主塔樓位于塔臂回轉半徑范圍內。5/18/2023

二、課題選擇確定課題

大面積深基坑土方開挖前先立塔施工工藝研究●由于基礎工程量大，工程工期緊，因此地下工程在土方大面積開挖前立塔，保證地下工程施工工期是加速地下工程施工的必要條件。●超大面積深基坑在土方開挖前先立塔是目前高層建筑基坑施工面臨解決的一個課題。為提升我公司的施工技術水平，增強市場競爭力，必須在大面積深基坑土方開挖前先立塔施工技術上有進一步創(chuàng)新，以適應今后承接此類工程的需要。提出

問題5/18/2023三、小組概況小組名稱小組類型創(chuàng)新

型成立日期2005年5月本課題起止日期2005年5月至2006年12月注

冊

號TJJG-05-02組內職務姓

名行政職務職

稱年

齡學

歷責任范圍組

長分公司總工高級工程師48大專設計與實施技術指導副組長公司技術科長高級工程師42大專組織與設計顧

問公司副總工高級工程師70大?？傮w構思及規(guī)劃設計組

員公司技術科職員工程師29大專設計繪圖組

員公司技術副科長工程師32大本計算分析組

員項目經理助理工程師26大本工程實施組

員項目副經理工程師31大專工程實施組

員資料員工程師34大專資料收集整理活動方式1、每周活動兩次。2、堅持出勤，存記錄。接受TQC教育人均72小時平均年齡39歲小

組

人

數(shù)8人領證人數(shù)8人主要攻關項目大面積深基坑土方開挖前先立塔施工工藝研究天津**鋼結構項目QC小組**制表人：**審核人：**制表日期：2005年5月8日5/18/2023四、目標設定

工期目標：確保土方開挖前15天內完成立塔作業(yè)，以保證自土方開挖至±0.00在150天內完成。目標一目標二

經濟目標：最大限度地降低立塔措施費用成本，單臺塔基制作費用控制在10萬元以內。5/18/2023五、提出方案并確定最佳方案一、提出方案

小組全體成員圍繞實現(xiàn)小組目標，進行了全面分析，針對大面積深基坑在土方開挖前先立塔的設計，提出了三個方案：方案名稱主要施工方法方案1基礎主體施工二次立塔塔基施工方案先在基坑外立塔以滿足基礎施工要求，在基礎底板施工時做承臺預埋塔腳，待到零層板施工完畢后拆塔，并將其移入基坑內以滿足主體施工要求。方案2內支撐法塔基施工方案基坑土方開挖前在基坑內另設一套支護系統(tǒng)，將塔吊基礎表面立于低于基坑底部0.5m的標高處。方案3勁性鋼結構塔身逆施加固法塔基施工方案在基坑內立塔，將塔腳立于±0.00標高，塔腳與樁基之間采用鋼結構連接。5/18/2023五、提出方案并確定最佳方案（一）方案1：基礎主體施工二次立塔塔基施工方案在基坑外立塔完成基礎施工，再將塔拆除并移入基坑內完成主體施工。1、施工工藝（1）先在基坑外按常規(guī)方法施工混凝土塔吊基礎，并完成立塔，以滿足基礎施工要求。

（2）在基礎底板施工時做混凝土承臺，預埋塔腳。（3）待到零層板施工完畢后將塔吊拆除。（4）將塔吊二次移入基坑內立塔，以滿足主體施工要求。5/18/2023五、提出方案并確定最佳方案

2、分別對工期及經濟性進行定量分析

工期經濟基坑外立塔需工期14天，其中塔基樁施工１天，塔基支模綁筋、砼施工及養(yǎng)護12天，立塔1天。拆塔及二次立塔施工不影響主工期。塔基樁與砼塔吊基礎需投資6萬元，拆、立塔需投資3萬元，二次立塔塔吊基礎、預埋塔腳需投資4萬元，故采用該工藝需投資約13萬元。

√×

×不滿足目標要求√滿足目標要求5/18/2023五、提出方案并確定最佳方案1、施工工藝（二）方案2：內支撐法塔基施工方案將塔吊基礎表面立于低于基坑底部0.5m的標高處,即塔基上表面標高為-11.2m（1）在支護結構和工程樁施工完成后，基坑大面積土方開挖前，沿塔基周圍單獨設置一套臨時支護系統(tǒng)。（2）降水。將上述支護系統(tǒng)的圈中地下水位降到被開挖面下500～1000mm后，開始分布開挖土方，分布支設內支撐系統(tǒng),直到土方挖至-10.7m的基坑底部。（3）按常規(guī)方法施工混凝土塔吊基礎，并完成立塔。（4）基礎底板施工前，將塔吊基礎頂部到與基礎底板底500㎜范圍內回填土方并壓實，再整體澆注基礎底板。5/18/2023五、提出方案并確定最佳方案2、分別對工期及經濟性進行定量分析

×

不滿足目標要求

√

滿足目標要求工期經濟兩次支護、兩次挖土、兩次降水工藝難度大，占用工期長。其中支護樁施工1天，打井2天，提前降水10天，人工挖土和內支撐施工18天，塔基支模綁筋、砼施工及養(yǎng)護12天，坑內立塔2天，故采用該工藝需工期45天。基坑支護、降水及挖土按每延長米１萬元計算，需投資約16萬元；塔基樁與砼塔吊基礎需投資6萬元，故采用該工藝需投資約22萬元。

××5/18/2023五、提出方案并確定最佳方案（三）方案3：勁性鋼結構塔身逆施加固法塔基施工方案將塔腳立于±0.00標高,塔腳與樁基之間采用鋼結構連接

1、施工工藝（1）采用4根φ800㎜直徑鋼筋混凝土灌注樁做塔基樁，樁長28米，樁頂標高-10.7米。（2）在基礎底板到室外地坪±0.00處，采用樁頂插鋼管措施。在φ800㎜塔基樁頂將φ529×10㎜鋼管與鋼筋籠主筋焊牢，澆筑灌注樁混凝土的同時，將鋼管內灌滿混凝土，形成勁性混凝土結構。（3）焊接φ850㎜鋼管帽，按要求埋設塔腳，第二次澆筑混凝土到鋼管帽頂部。（4）混凝土充分養(yǎng)護后立塔。（5）隨基坑土方開挖隨加設垂直及水平支撐。待土方挖到坑底，與基礎墊層同時澆筑250㎜厚混凝土板以固定鋼管底部。5/18/2023五、提出方案并確定最佳方案

2、分別對工期及經濟性進行定量分析

×

不滿足目標要求

√

滿足目標要求工期經濟

鋼結構塔基構件制作在加工廠進行，不影響主工期。塔基樁施工及勁性鋼結構塔吊基礎安裝施工需工期12天，立塔1天。塔身逆施加固隨土方開挖隨時進行，不影響主工期。塔基樁與勁性鋼結構塔吊基礎需投資約8萬元，不發(fā)生其它施工措施費用?！獭?/18/2023五、提出方案并確定最佳方案

二、方案優(yōu)選

根據(jù)以上分析，對三個方案在工期及經濟性方面進行綜合比較如下：方案名稱工期經濟優(yōu)選方案1基礎主體施工二次立塔塔基施工方案√×○方案2內支撐法塔基施工方案××○方案3勁性鋼結構塔身逆施加固法塔基施工方案√√●○不選用●選用

×不滿足目標要求

√滿足目標要求5/18/2023六、制定對策

針對方案三，我小組成員進一步分析從提出到設計實施成功的過程中，應該有四個控制點，據(jù)此我們制定對策表如下：序號目標對策措施實施地點負責人完成時間1樁位相對水平偏差≤30mm采用4根砼樁做塔吊基礎樁，樁頂標高位于基坑底。以塔中為中心，在室外地坪打一塊3500×3500mm的方形混凝土板，板厚150㎜，在板上塔基樁位置留置4個孔洞，其直徑為φ800mm，作為控制樁位的依據(jù)。**國際公寓工地05年5月8日～5月12日2基礎底板穿筋及防水處理滿足施工規(guī)范要求在砼灌注樁內插入1根鋼管，代替部分塔身。在φ800mm塔基樁頂將φ529×10mm鋼管與樁直徑為φ25mm的鋼筋焊牢，澆筑灌注樁混凝土的同時，將鋼管內灌滿混凝土，形成勁性混凝土結構。**國際公寓工地05年5月13日～5月20日3塔腳抗拔力滿足塔基設計要求在鋼管頂設置大直徑管帽，埋設塔腳。對塔腳進行改造，并將塔腳加大的肋板焊接于鋼管帽側壁，以達到其抗拔效果。**國際公寓工地05年5月21日～5月22日4地下塔身剛度大于塔自身剛度管帽間及塔身增加鋼結構系桿連成整體，代替塔吊基礎。在鋼管柱帽間用I30a工字鋼設置水平支撐及斜支撐。隨挖土方隨加設側向斜支撐及水平支撐。**國際公寓工地05年5月23日～10月25日5/18/2023七、方案實施

實施一

（一）設計1、依據(jù)塔吊生產廠家提供的塔腳支座反力，根據(jù)立塔處地基土質情況和工程樁基情況，選擇塔基樁直徑為φ800mm,樁長為28m。2、根據(jù)塔吊生產廠家所提供的塔腳受力特性和塔腳距離,選擇塔基樁相互間距離為2m。塔基樁設計與定位施工

5/18/2023七、方案實施

（二）定位施工

常規(guī)的工程樁或支護樁允許偏差可達300～400㎜，由于這4根塔基樁上插塔腳，因此受塔身2米間距限制，這4根樁的水平位置允許偏差僅僅為30㎜，單樁垂直度要求達到L/300,這對于打樁工程難度很大。為了解決這一難題，我們以塔中為中心，在室外地坪打一塊3500×3500mm的方形混凝土板，板厚150㎜，在板上塔基樁位置留置4個孔洞，其直徑為φ800mm，作為控制樁位的依據(jù)，用測試儀控制樁身垂直度、樁長及沉渣厚度及其它指標。經測試，本工程樁位相對水平偏差為12mm，垂直度及其它指標均滿足設計及規(guī)范要求。5/18/2023七、方案實施

實施二

基礎底板穿筋及防水施工處理

1、根據(jù)塔吊生產廠家所提供的塔腳最大支座反力和塔身最大自由高度選擇代替部分塔身的鋼管直徑以及壁厚。經計算，塔身鋼管的直徑為φ529mm，壁厚為10mm。

5/18/2023七、掉方案鑄實施2、顏為了臨解決侄基礎聯(lián)底板迷穿筋園問題助，在賺基礎懷底板岔到室炒外地聚坪±連0.鏟00法處，錦采用毛樁頂周插鋼畏管措少施。筋在φ饒80粱0m謎m文塔基填樁頂悄將φ看52寺9×密10糧mm井鋼井管與潔樁直夠徑為φ25津mm暑的鋼氧筋焊胖牢，沿澆筑落灌注沾樁混央凝土輸?shù)耐詴r，剩將鋼耽管內退灌滿濱混凝芝土，慨形成砌勁性幕混凝似土結橫構。溉鋪設鐵基礎蜂底板緣瑞鋼筋嗽時，框將鋼陸筋沿編鋼管貸樁彎加曲，柜并與如鋼管訪樁焊淺牢。3、雜為了餓解決等結構垂防水飽問題壩，在意打結尤構底業(yè)板時躁，在偷底板弊中間弄位置暖與鋼肺管樁崇上焊局寬5發(fā)0m詳m、報厚6葉mm越的圓圓形止船水鋼厲板。通過嗚以上摔措施蹦的實永施,除很好乖地解把決了殘基礎分底板再穿筋低和結演構防竄水問尤題,目滿足活了施叔工規(guī)粱范的糠要求隊。5/岔12雨/2信02氣3七、體方案驗實施實施櫻三塔腳語改造愁與埋秀設1、菜根據(jù)箱塔吊柿生產儲廠家姐提供帶的塔趟腳型訊式，賊選擇稼塔帽太直徑陳為φ惱85慘0m著m，營壁厚欄為1吸2m樸m。2、弄為了貴解決敵塔基弄說明爆書中的6影00妄×6趴00瘦mm弓塔腳轟尺寸物太大黨，影耐響混迷凝土汁澆筑皆，同編時提頭高塔扣腳抗臟拔力疲問題嶺，在跪征得分生產漿廠家牢同意幼的情尺況下浴，對維塔腳價進行燦改造休。在嘆塔帽后上開杠孔，懷將塔饒腳插戀入塔伏帽焊幣牢。院增加框4塊駛74閑0×5蘋30噸mm如塔墻腳肋刮板，餓并將酷此加貢大的糖肋板尤焊接齡于鋼蹈管帽懼側壁戰(zhàn)，以鑼滿足污抗拔欄設計托要求慢。3、甚第二鄉(xiāng)豐次澆舌筑混環(huán)凝土疏到鋼丟管帽省頂部告。經驗騾證，茫塔腳鎖抗拔顛力滿奔足塔傻基設憶計要希求，腦施工耀簡便蕉易行掏。5/劫12滾/2雪02容3七、迫方案儀實施實施本四為提屋高塔財身剛磨度，愁隨基鳳坑土止方開儀挖隨恢加固途勁性脹混凝濃土鋼夸管塔圾身。1、荷在鋼遲管柱蒸帽間轎用I標30墊a工暫字鋼響設置么水平挑支撐慣及斜支浩撐。2、跨隨挖浮土方垮隨加劉設直詞徑為噴φ1蘆14韻mm砍，壁妻厚為離4.踩5m或m的站側向乳斜支瓜撐及秧水平才支撐邪。3、遷待土鳥方挖霧到坑正底，棉與基滲礎墊罵層同慈時澆脫筑2鴉50㎜厚混額凝土搶板以虎固定厚鋼管成底部襯。經上紗述措表施，愉地下繡部分補塔身惱剛度慨大大臺高于管塔自皆身設捆計剛稀度，性滿足順塔吊征設計息要求柴。塔身召側向腹剛度灑的解唐決5/松12療/2擺02乓3七、倚方案流實施工揀程拋實藍景味照突片5/得12獄/2顏02脊3八、橡效果危檢查工期單目標蘿。僅擦用1蜻3天情完成扭了塔喘基施查工及以立塔悉作業(yè)沃，確?？刍A鋤施工驢按期量完成畢，比坡目標爭工期聰縮短辛2天引。效果肅1采用棒方案同三，購應用件在*晝*國勵際公備寓深漠基坑資塔吊散基礎吵施工柔中，受實現(xiàn)思了預講期目或標。15懶天13藥天目標親工期實際普工期縮短威工期粒2天5/山12隊/2輸02趙3八、疼效果杏檢查效果擁2經濟穿目標篇。單伸臺塔滲基施施工費罵用為日8萬與元，框比計巾劃投祥資節(jié)題省2抱萬元某。10礎萬元8萬衫元目標獨值實際孟值單臺塔創(chuàng)效2萬元

技術效益。本次QC小組活動，使我公司在大面積深基坑土方開挖前先立塔施工技術上又向前邁進了一步，是塔基施工技術上的一個創(chuàng)新，使現(xiàn)代化施工有了進一步的發(fā)展。效果35/排12焰/2蹈02宇3序號項目自我評價活動前(分數(shù))活動后(分數(shù))1質量意識75952問題意識70873改進意識65834參與意識75855個人能力75906QC知識80937解決問題信心7892自我否評價吼對比捏表八、檢效果怨檢查效果嗓4無形甩效益牙。通旦過本孤次Q集C小蹈組活撞動，證全體雖成員娃對活程動前次后進廟行了丟自我蓮評價銅。小位組成擺員在甘質量峰意識碑、問設題意紹識、宰改進理意識歸、參曉與意飛識、甩個人便能力非、Q倡C知科識以辜及解下決問稼題信廈心等牢方面怠都有尚了很疑大提制高。5/栽12塔/2街02財3九、羊鞏固厭措施1、根據(jù)克對經鉆驗的客總結戀，并渣參考贏國家固和各癥地方行的相商關規(guī)箱范，蛾制定曲出《蘆天津蘆**公建筑毅工程今有限慣公司固勁性安鋼結赴構塔辣吊基饒礎施爛工工世法哲》，婦并在到企業(yè)甚內部提推行拍，取壓得了運良好扎效果翠。受控釣號：集YJ策/T伴D-鬼10天津廳**燃建筑丈工程冊有限乖公司勁性皆鋼結恨構塔竹吊基征礎施潮工工廣法天津據(jù)**優(yōu)建筑輪工程配有限沙公司20載06獨年8避月受控摟文件5/餅12室/2睜02銅3九、辨鞏固榆措施2、掃該工搏藝已賠獲國適家級慌技術非創(chuàng)新牙成果祝二等沈獎，懇同時丸獲天形津市朵科委跟科技凡成果旺一等消獎，落并獲良區(qū)專險利局劑科技應專利腹專項竿獎勵昌。5/扣12歸/2磨02網3九、英鞏固摘措施3、開該工掛藝已擇向國蘋家知異識產俊權局員申請歲發(fā)明殺專利茂，申方請（路專利租）號都為：脂20跳05夏10蝕01月32廣80膀.0序，并伏于2批00父6年滅10香月1補1日歌得到逮公示勺，公定開（欺公告醒）號傾為：事CN歌18株44達59澤1。5/跪12予/2喉02即3九、扣鞏固百措施4、旦該工蘆藝在傳**躍國際敗公寓束的成碰功應風用，壟為該君工程隸基礎據(jù)施工惡贏得膠了工灑期，殘創(chuàng)下水了3忽.1彎萬平保方米行二層淋地下軟車庫江8個痛月完濾成（畏包括泳地連勁墻和園工程威樁施禾工）問的記該錄，僑同時脈為同仔類工烘程立逮塔開塑拓了雁一條房誠技術廚道路學。目孫前該葵工藝濁在天社津人竹才科六技大激廈、話金融星街三甚期、竄誠基杯中心嗓、小