大面积深基坑土方开挖前先立塔施工工艺

大面积深基坑土方开挖前先立塔施工工艺研究小组名称:天津**钢结构项目QC小组发布人:**发布时间:2007年6月7/6/2023一、课题简介

**国际公寓工程总建筑面积163407㎡。地下两层，地上裙房三层，裙房上三个塔楼，总高度为99.95m。●基础平面呈“L”形，单层面积约15000㎡

。●工程四周紧临交通要道，东面和西北侧紧临30层的高层建筑，最近距离为13.26m。

工程概况

7/6/2023一、课题简介工程要求

●基础挖深10.70m。●基坑跨度大，西北侧边长150.0m，西南侧边长130.5m，基坑短向跨度70m。●基础工程量大，基础总面积30000㎡，混凝土浇注量约为40000m3。

●确保周边重要设施的安全。●确保自土方开挖至±0.00完成，工期为150天。工程概况7/6/2023二、课题选择提出

问题●由于基坑跨度大，３幢主塔楼均需一台高塔来满足垂直运输要求，高塔塔位必须在基坑内的高层旁边，以满足塔吊随建筑物升高，逐道加设附着要求，同时满足主塔楼位于塔臂回转半径范围内。7/6/2023

二、课题选择确定课题

大面积深基坑土方开挖前先立塔施工工艺研究●由于基础工程量大，工程工期紧，因此地下工程在土方大面积开挖前立塔，保证地下工程施工工期是加速地下工程施工的必要条件。●超大面积深基坑在土方开挖前先立塔是目前高层建筑基坑施工面临解决的一个课题。为提升我公司的施工技术水平，增强市场竞争力，必须在大面积深基坑土方开挖前先立塔施工技术上有进一步创新，以适应今后承接此类工程的需要。提出

问题7/6/2023三、小组概况小组名称小组类型创新

型成立日期2005年5月本课题起止日期2005年5月至2006年12月注

册

号TJJG-05-02组内职务姓

名行政职务职

称年

龄学

历责任范围组

长分公司总工高级工程师48大专设计与实施技术指导副组长公司技术科长高级工程师42大专组织与设计顾

问公司副总工高级工程师70大专总体构思及规划设计组

员公司技术科职员工程师29大专设计绘图组

员公司技术副科长工程师32大本计算分析组

员项目经理助理工程师26大本工程实施组

员项目副经理工程师31大专工程实施组

员资料员工程师34大专资料收集整理活动方式1、每周活动两次。2、坚持出勤，存记录。接受TQC教育人均72小时平均年龄39岁小

组

人

数8人领证人数8人主要攻关项目大面积深基坑土方开挖前先立塔施工工艺研究天津**钢结构项目QC小组**制表人：**审核人：**制表日期：2005年5月8日7/6/2023四、目标设定

工期目标：确保土方开挖前15天内完成立塔作业，以保证自土方开挖至±0.00在150天内完成。目标一目标二

经济目标：最大限度地降低立塔措施费用成本，单台塔基制作费用控制在10万元以内。7/6/2023五、提出方案并确定最佳方案一、提出方案

小组全体成员围绕实现小组目标，进行了全面分析，针对大面积深基坑在土方开挖前先立塔的设计，提出了三个方案：方案名称主要施工方法方案1基础主体施工二次立塔塔基施工方案先在基坑外立塔以满足基础施工要求，在基础底板施工时做承台预埋塔脚，待到零层板施工完毕后拆塔，并将其移入基坑内以满足主体施工要求。方案2内支撑法塔基施工方案基坑土方开挖前在基坑内另设一套支护系统，将塔吊基础表面立于低于基坑底部0.5m的标高处。方案3劲性钢结构塔身逆施加固法塔基施工方案在基坑内立塔，将塔脚立于±0.00标高，塔脚与桩基之间采用钢结构连接。7/6/2023五、提出方案并确定最佳方案（一）方案1：基础主体施工二次立塔塔基施工方案在基坑外立塔完成基础施工，再将塔拆除并移入基坑内完成主体施工。1、施工工艺（1）先在基坑外按常规方法施工混凝土塔吊基础，并完成立塔，以满足基础施工要求。

（2）在基础底板施工时做混凝土承台，预埋塔脚。（3）待到零层板施工完毕后将塔吊拆除。（4）将塔吊二次移入基坑内立塔，以满足主体施工要求。7/6/2023五、提出方案并确定最佳方案

2、分别对工期及经济性进行定量分析

工期经济基坑外立塔需工期14天，其中塔基桩施工１天，塔基支模绑筋、砼施工及养护12天，立塔1天。拆塔及二次立塔施工不影响主工期。塔基桩与砼塔吊基础需投资6万元，拆、立塔需投资3万元，二次立塔塔吊基础、预埋塔脚需投资4万元，故采用该工艺需投资约13万元。

√×

×不满足目标要求√满足目标要求7/6/2023五、提出方案并确定最佳方案1、施工工艺（二）方案2：内支撑法塔基施工方案将塔吊基础表面立于低于基坑底部0.5m的标高处,即塔基上表面标高为-11.2m（1）在支护结构和工程桩施工完成后，基坑大面积土方开挖前，沿塔基周围单独设置一套临时支护系统。（2）降水。将上述支护系统的圈中地下水位降到被开挖面下500～1000mm后，开始分布开挖土方，分布支设内支撑系统,直到土方挖至-10.7m的基坑底部。（3）按常规方法施工混凝土塔吊基础，并完成立塔。（4）基础底板施工前，将塔吊基础顶部到与基础底板底500㎜范围内回填土方并压实，再整体浇注基础底板。7/6/2023五、提出方案并确定最佳方案2、分别对工期及经济性进行定量分析

×

不满足目标要求

√

满足目标要求工期经济两次支护、两次挖土、两次降水工艺难度大，占用工期长。其中支护桩施工1天，打井2天，提前降水10天，人工挖土和内支撑施工18天，塔基支模绑筋、砼施工及养护12天，坑内立塔2天，故采用该工艺需工期45天。基坑支护、降水及挖土按每延长米１万元计算，需投资约16万元；塔基桩与砼塔吊基础需投资6万元，故采用该工艺需投资约22万元。

××7/6/2023五、葬提出阿方案并确睡定最具佳方华案（三熔）方唉案3羞：劲性摆钢结谣构塔演身逆玻施加事固法时塔基凑施工悼方案将塔购脚立锅于±锯0.朵00联标高戴,塔乎脚与超桩基顷之间戒采用打钢结以构连堡接1、轮施工释工艺（1野）采询用4踢根φ装80铺0㎜直径天钢筋窑混凝站土灌民注桩俯做塔任基桩搬，桩原长2购8米箭，桩吐顶标酒高-拼10揪.7脚米。（2料）在缩慧基础宇底板其到室贵外地顿坪±拣0.限00孟处，闯采用六桩顶全插钢裂管措曲施。妻在φ石80换0㎜塔基禁桩顶柜将φ痰52好9×台10㎜钢管泊与钢闸筋笼狐主筋袜焊牢务，浇悄筑灌讽注桩柏混凝怖土的扔同时件，将有钢管旗内灌霞满混策凝土炮，形贪成劲眠性混业凝土晴结构糕。（3阶）焊匀接φ误85鼓0㎜钢管虏帽，桥按要迁求埋促设塔倡脚，救第二普次浇醒筑混应凝土尽到钢伞管帽帖顶部括。（4虏）混凝职土充宏分养宜护后工立塔曲。（5炭）随基苦坑土物方开弹挖随遇加设坏垂直社及水掀平支终撑。待土看方挖芳到坑肉底，漂与基堵础垫姐层同宣时浇纵筑2论50㎜厚混戚凝土顾板以染固定迷钢管云底部灰。6/谜30腔/2跌02肌3五、倒提出因方案并确即定最织佳方耳案2、披分别熟对工岩期及罢经济铜性进水行定姿量分勺析×不满胁足目偿标要离求√满足恨目标棚要求工期经济

钢结构塔基构件制作在加工厂进行，不影响主工期。塔基桩施工及劲性钢结构塔吊基础安装施工需工期12天，立塔1天。塔身逆施加固随土方开挖随时进行，不影响主工期。塔基桩与劲性钢结构塔吊基础需投资约8万元，不发生其它施工措施费用。√√6/拦30泥/2喉02馋3五、致提出雁方案并确烂定最群佳方薪案二、哄方案抚优选根据攀以上纪分析湿，对牧三个设方案农在工渴期及驶经济絮性方影面进坦行综泥合比博较如纺下：方案名称工期经济优选方案1基础主体施工二次立塔塔基施工方案√×○方案2内支撑法塔基施工方案××○方案3劲性钢结构塔身逆施加固法塔基施工方案√√●○孙不选辛用●成选用×不满煤足目易标要待求√满足拜目标困要求6/加30条/2换02营3六、脏制定亲对策针对挥方案处三，群我小决组成缝员进罚一步盼分析桃从提窜出到真设计伸实施夸成功尾的过乎程中春，应盲该有筑四个石控制铺点，涉据此等我们松制定烫对策论表如漠下：序号目标对策措施实施地点负责人完成时间1桩位相对水平偏差≤30mm采用4根砼桩做塔吊基础桩，桩顶标高位于基坑底。以塔中为中心，在室外地坪打一块3500×3500mm的方形混凝土板，板厚150㎜，在板上塔基桩位置留置4个孔洞，其直径为φ800mm，作为控制桩位的依据。**国际公寓工地05年5月8日～5月12日2基础底板穿筋及防水处理满足施工规范要求在砼灌注桩内插入1根钢管，代替部分塔身。在φ800mm塔基桩顶将φ529×10mm钢管与桩直径为φ25mm的钢筋焊牢，浇筑灌注桩混凝土的同时，将钢管内灌满混凝土，形成劲性混凝土结构。**国际公寓工地05年5月13日～5月20日3塔脚抗拔力满足塔基设计要求在钢管顶设置大直径管帽，埋设塔脚。对塔脚进行改造，并将塔脚加大的肋板焊接于钢管帽侧壁，以达到其抗拔效果。**国际公寓工地05年5月21日～5月22日4地下塔身刚度大于塔自身刚度管帽间及塔身增加钢结构系杆连成整体，代替塔吊基础。在钢管柱帽间用I30a工字钢设置水平支撑及斜支撑。随挖土方随加设侧向斜支撑及水平支撑。**国际公寓工地05年5月23日～10月25日6/安30辨/2竖02吉3七、买方案笑实施实施赛一（一吐）设妇计1、伙依据急塔吊霸生产御厂家坟提供枣的塔陕脚支梨座反翁力，表根据员立塔只处地必基土悉质情结况和缘瑞工程乒桩基灰情况蚀，选似择塔伏基桩债直径稍为φ墙80罗0m双m,菜桩长域为2端8m苍。2、佳根据前塔吊冲生产燃厂家从所提描供的仓塔脚立受力算特性臣和塔赔脚距串离,馒选择虫塔基番桩相扇互间毯距离超为2渗m。塔基晓桩设题计与鹿定位灿施工6/蠢30弹/2梨02祸3七、弟方案灵实施（二众）定么位施厦工常规托的工忍程桩津或支庭护桩烫允许裳偏差唤可达垃30鲁0～亲40辩0㎜矛，由沃于这谱4根冠塔基刷桩上吩插塔煮脚，缓因此口受塔伍身牌2米租间距衫限制鼻，这辜4根障桩的僻水平拴位置革允许滋偏差鸽仅仅斥为3掩0㎜祥，单殊桩垂格直度判要求描达到掠L/历30背0,汁这对兼于打众桩工挨程难酒度很圆大。夜为了瓦解决栏这一道难题挪，我左们以各塔中阿为中菠心，考在室翅外地暗坪打己一块疲35罪00质×3掉50秀0m艺m的唉方形冻混凝鞋土板滋，板膝厚1他50似㎜，雕在板著上塔笨基桩艘位置吩留置虎4个协孔洞陆，其赶直径泼为φ糟80小0m库m夫，作勉为控购制桩源位的牵依据菠，用铸测试恳仪控周制桩索身垂悉直度僻、桩截长及姨沉渣月厚度茂及其垫它指导标。科经测粘试，闷本工乎程桩位阳相对济水平池偏差走为1蓝2m笑m，垂老直度约及其愉它指某标均趋满足困设计肚及规攻范要肯求。6/苗30电/2垃02晕3七、马方案馋实施实施漆二基础质底板闷穿筋造及防卡水施迷工处透理1、捆根据俯塔吊沙生产玩厂家赚所提绞供的盆塔脚抬最大允支座信反力涂和塔绪身最固大自佣由高傅度选执择代兼替部循分塔滤身的平钢管夹直径尿以及亡壁厚特。经居计算洗，塔椅身钢兄管的受直径拉为φ德52刃9m厅m，钞壁厚犬为1恢0m叹m。6/爽30标/2寇02膊3七、左方案惧实施2、谊为了弯解决纸基础表底板牛穿筋衫问题哗，在叔基础航底板撤到室医外地猴坪±饶0.辜00姐处，桂采用晃桩顶子插钢牲管措贤施。晒在φ纪80尝0m牌m党塔基枯桩顶静将φ嘴52尚9×阀10楚mm落钢奥管与强桩直内径为φ25船mm吃的钢射筋焊昂牢，豆浇筑枕灌注霉桩混谢凝土船的同载时，狭将钢旅管内伟灌满笛混凝宴土，辽形成敢劲性卖混凝笨土结笨构。愈铺设巧基础女底板蚁钢筋屋时，绒将钢锅筋沿律钢管呈桩弯床曲，野并与货钢管屡桩焊己牢。3、慨为了边解决淡结构鞠防水销问题窗，在值打结宅构底怀板时届，在慕底板纤中间妇位置村与钢盖管桩道上焊寻宽5均0m丹m、柔厚6贷mm责的圆杜形止万水钢经板。通过诸以上哈措施抗的实扮施,奇很好毒地解好决了考基础容底板察穿筋蛇和结揪构防侵水问竿题,赵满足盐了施来工规着范的疮要求扩。6/晃30服/2棕02贩3七、胡方案罗实施实施名三塔脚播改造抓与埋予设1、易根据辈塔吊坟生产御厂家煎提供杆的塔观脚型欺式，谎选择床塔帽绑直径爬为φ奋85掠0m暴m，兆壁厚泪为1右2m呈m。2、阿为了柄解决锋塔基每说明园书中拥6丑00炎×6贫00慈mm追塔脚发尺寸辰太大匪，影征响混战凝土办浇筑浇，同异时提纺高塔尽脚抗岩拔力芽问题削，在蚁征得锈生产范厂家滥同意肥的情劝况下然，对征塔脚蛇进行液改造油。在悉塔帽半上开车孔，璃将塔挎脚插践入塔锐帽焊拨牢。幼增加围4块坡74节0×5扣30弊mm莲塔泽脚肋村板，阶并将贩此加旺大的供肋板压焊接迅于钢辟管帽巩侧壁边，以途满足检抗拔杠设计迈要求农。3、递第二舱次浇敬筑混坟凝土很到钢哨管帽顷顶部装。经验贤证，艳塔脚昆抗拔做力满蹲足塔炊基设轮计要夹求，椅施工橡简便迁易行钓。6/述30年/2升02鞭3七、脾方案吸实施实施削四为提胆高塔味身刚推度，石随基故坑土膏方开耳挖随街加固茎劲性剑混凝停土钢花管塔掩身。1、或在钢挡管柱津帽间门用I以30管a工晌字钢巴设置葵水平脸支撑秘及斜支愧撑。2、吩随挖盒土方编随加执设直薪径为设φ1摇14呜mm举，壁堤厚为沸4.目5m析m的痕侧向赌斜支胖撑及奔水平越支撑续。3、养待土阳方挖绳到坑还底，泉与基摇础垫语层同强时浇馅筑2陪50㎜厚混每凝土费板以旋固定勺钢管乞底部绩。经上烧述措焰施，奇地下蜡部分吵塔身郑刚度叠大大拜高于裳塔自剪身设被计刚膏度，愁满足话塔吊闯设计剑要求臣。塔身占侧向厉刚度浴的解寒决6/熔30邀/2他02夜3七、窗方案霞实施工喉程记实星景末照刷片6/尽30链/2右02尾3八、振效果羡检查工期冈目标刃。仅粉用1柄3天婆完成将了塔言基施秘工及减立塔纷作业铁，确保润基础膀施工那按期欠完成谜，比招目标贞工期鸽缩短壤2天痒。效果题1采用堡方案掀三，羞应用惑在*盐*国准际公拳寓深距基坑彻塔吊智基础覆施工岛中，腰实现赤了预醒期目呈标。15咽天13灵天目标饭工期实际猛工期缩短存工期份2天6/屑30善/2害02缴3八、碌效果息检查效果霉2经济吗目标君。单财台塔柳基施幅工费屡用为炸8万柔元，浸比计忆划投迎资节怪省2加万元增。10缝万元8万渐元目标窑值实际忆值单台塔创效2万元

技术效益。本次QC小组活动，使我公司在大面积深基坑土方开挖前先立塔施工技术上又向前迈进了一步，是塔基施工技术上的一个创新，使现代化施工有了进一步的发展。效果36/春30规/2阔02现3序号项目自我评价活动前(分数)活动后(分数)1质量意识75952问题意识70873改进意识65834参与意识75855个人能力75906QC知识80937解决问题信心7892自我誉评价顷对比观表八、丛效果闸检查效果朋4无形典效益环。通民过本颤次Q王C小推组活页动，框全体呼成员赔对活读动前提后进则行了把自我强评价毁。小院组成腾员在俘质量佩意识熊、问介题意椅识、杨改进蔑意识斗、参那与意晨识、欧个人窜能力尺、Q已C知饥识以失及解替决问仍题信际心等过方面鸡都有必了很钉大提弄高。6/咸30衡/2幸02芳3九、鼠巩固咸措施1、根据仍对经链验的翼总结荣，并伍参考盈国家嫁和各恭地方由的相涝关规蚁范，拒制定副出《挤天津屈**泊建筑凭工程龄有限隆公司贡劲性凉钢结狗构塔培吊基谷础施偷工工夸法窗》，轻并在犬企业窄内部欧推行筹，取者得了喉良好吧效果具。受控禁号：社YJ荷/T喂D-舅10天津扑**凑建筑棵工程半有限刷公司劲性该钢结剩构塔康吊基浮础施毙工工滑法天津敢**祖建筑冬工程遣有限智公司20拣06品年8组月受控循文件6/增30恐/2披02熟3九、亲巩固锻措施2、衡该工叛艺已政获国负家级驴技术听创新鸡成果纵二等猴奖，圾同时磁获天牢津市姿科委宋科技默成果举一等报奖，岛并获门区专曾利局恭科技碍专利挡专项袋奖励船。6/玻30佩/2叶02累3九、牺巩固艰措施3、裁该工阿艺已俩向国构家知植识产哥权局来申请船发明灵专利税，申灯请（最专利互）号忙为：号20腿05窗10鬼01浴32萝80难.0荐，并娇于2舒00怠6年槽10辨月1享1日青得到毛公示际，公捷开（缸公告鲁）号穷为：止CN绩18收44馋59富1。6/毅30弟/2丘02衫3九、绵巩固疾措施4、箩该工绿艺在父**克国际绣公寓莲的成蕉功应辫用，茄为该凤工程决基础网施工齐赢得固了工复期，浅创下你了3兰.1逐万平政方米携二层沫地下兄车库后8个慌月完拿成（转包括差地连闻墙和科工程缓桩施尿工）随