深基坑施工中塔吊基础的创新与应用课件.pptx

1、一、工程概况一、工程概况 好望大厦工程，地下2层，地上两幢27层，裙房3层，框剪结构，建筑总高度100m，地下建筑面积20711，地下室采用半逆作法施工。 二、二、QCQC小组概况小组概况小 组 名 称小 组 名 称浙江中成建工集团有限公司好望大厦项目部QC小组小组登记日期小组登记日期2009.2.17课 题 类 型课 题 类 型创新型小 组 人 数小 组 人 数10人次数次数12次浙江中成建工集团有限公司 QCQC成果报告成果报告三、选择课题三、选择课题 （一）深基坑中塔吊基础施工情况的调查分析（一）深基坑中塔吊基础施工情况的调查分析 目前普遍采用的钢构柱塔吊基础，是新打四根独立桩，在桩内插

2、入钢格构柱，其架体的横截面和塔吊塔身的横截面相同，通过焊接封板和高强螺栓连接把钢格构基础和塔吊连接起来。 我们对采用钢构柱塔吊基础的4个项目进行走访发现，其大多存在格构柱平面不标准，使焊接在格构柱上面的钢封板中心位置有偏差，导致塔吊标准节与格构柱封板的预留孔难以对准，且钢格构件数量多，接触面边焊接量较大，接触面边的焊缝质量难以保证，施工成本较高。各项目部在施工中虽有质量控制措施，但仍存在质量隐患、技术缺陷。 （二）本工程特点（二）本工程特点 好望大厦地下2层，开挖深度近10m，采用半逆作法施工，工程桩有471根，工程桩内置格构柱作为内支撑的竖向立柱桩，以支撑地下一层楼面的荷载。为满足地下一层楼

3、面施工需要，塔吊须在地下一层土方开挖前安装完毕并投入使用，施工组织设计决定采用3台塔吊。 如果每台塔吊均新打4根塔吊支撑桩，每台塔吊仅塔吊支撑桩成本就需12万元，项目成本大大增加；且新打12根塔吊支撑桩会给采用半逆作法施工的深基坑，特别是地下二层的土方开挖等工作带来更多、更大的困难。通过查看图纸、研究分析，1#、2#、3#塔吊所处位置的工程桩间距分别为3.3m、2.7m、2.4m，且均为多桩承台中的工程桩，可完全避开结构柱，其承载力远大于结构荷载和塔吊附加荷载之和 。 基坑内塔吊布置平面图 制图人：王云 2009.6.22 27F主楼3F27F附楼裙房昌 安 环 岛水泥路施工围墙污水泵站煤气减

4、压站N104 国 道 北 复 线中 兴 北 路简 易 房 屋地下室轮廓线-2FQTZ63QTZ63施工围墙QTZ6319800051500319001#塔吊2#塔吊3#塔吊主入口次入口 （三）课题的确定（三）课题的确定 由此可见，能不能创新一种新型的塔吊基础，其既实用又能降低项目施工成本，给我们QC小组带来了机遇和挑战。我们QC小组决定此次活动的课题为 “深基坑施工中塔吊基础的创新与应用深基坑施工中塔吊基础的创新与应用 ”。四、设定目标 “安全是一个永恒的主题”，塔吊基础安全不容忽视；施工中，项目施工成本须做到该省不花，该花不省。我们设定目标：定性目标：定性目标：创新应用一种新型的塔吊基础，塔

5、吊基础安全可靠。目目 标标定量目标：定量目标：经济合理，单台塔吊基础节约施工成本3万元。五、提出各种方案并确定最佳方案 09年6月24日，我们QC小组成员围绕课题，通过“头脑风暴法” ，大家通过对施工成本分析发现，塔吊基础施工成本的增加主要在于塔吊支撑桩的成本，要想节约施工成本，应着重在塔吊支撑桩上下功夫，进而对塔基设计方案进行讨论，提出了3种设计方案。方案一：钢格构柱支承钢结构桁架组合式塔吊基础 不专设塔吊基础支撑桩，借助工程桩和逆作法钢支撑承载塔吊基础：将塔吊基础设计成钢结构立面相交的桁架空间系统，通过钢格柱将塔吊荷载传到作为工程桩的钻孔灌注桩上。 方案二：钢格构柱支承板式基础组合式塔吊基

6、础 利用2根工程桩，新打2根塔吊桩，采用承板连接的组合形式。 A-A剖面B-B剖面C-C剖面方案三：钢格构柱支承“十”字交叉梁组合式塔吊基础 利用2根工程桩，新打2根塔吊桩，采用“十”字交叉梁连接的组合形式。 A-A剖面B-B剖面C-C剖面 针对以上提出的针对以上提出的3 3种设计方案，结合工程特点，我们种设计方案，结合工程特点，我们QCQC小组对提出的方案设计计算分析比较，判定其小组对提出的方案设计计算分析比较，判定其安全合理性。安全合理性。 塔吊基础方案设计验算 方案构造形式结构承载验算格构柱桩承载验算验算综合结论钢格构柱支承钢结构桁架组合式塔吊基础结构的连接：塔身与钢梁之间采用塔身高强螺

7、栓连接，钢构件采用焊接。结构用材：钢梁采用HK400型钢，桁架腹杆用2198型钢管，其它杆件为18#槽钢；结构节点板及钢牛腿均采用板厚10mm的钢板，焊接材料采用E43系列和E50系列焊条。钢结构桁架允许承载力：经整体构件压杆稳定计算得出其允许承载力为3016.6KN，小于桩基承载力设计值4100KN 。格构柱的承载验算：塔吊附加荷载Pmax=928.6KN，加结构荷载1543.5KN，共2472.1KN，远小于格构柱设计承载力3600KN，满足承载要求。 钢结构桁架、钢格构柱支撑桩均满足承载要求 钢格构柱支承板式基础组合式塔吊基础板式基础：采用440044001250mm矩形承台，配筋配筋为

8、上下双向18150；钢格构柱：采用4L14010，缀板采用-38020010500，钢格构柱锚入“十”字交叉梁800mm。板式基础的承载验算：塔吊在各种工况下产生的最大弯矩是895.6KNm，最大剪力为745.1KN，最大挠度为2.12mm。矩形承台能承受的最大弯矩为950.4KNm，最大剪力为1170KN，最大允许挠度为14.88mm，均大于塔吊产生的最大计算值，满足承载要求。格构柱的承载验算：设计格构柱为4L14014010的角钢，缀板为-38020010500，设计能承受的最大压力为2247KN，最大拔力为2354KN。塔吊在各种工况下产生的最大压力为928.6KN，最大拔力为556.8

9、KN，均小于格构柱设计承载能力，满足承载要求。板式承台、钢格构柱支撑桩均满足承载要求钢格构柱支承“十”字交叉梁组合式塔吊基础“十”字交叉梁：采用8001250mm截面的梁，配筋是上筋、下筋均为825，箍筋采用10150mm；钢格构柱：采用4L14010，缀板采用-38020010500，钢格构柱锚入“十”字交叉梁800mm。“十”字交叉梁的承载验算：塔吊在各种工况下产生的最大弯矩是895.6KNm，最大剪力为745.1KN，最大挠度为2.12mm。“十”字交叉梁能承受的最大弯矩为2770KNm，最大剪力为1055KN，最大允许挠度为18.68mm，均大于塔吊产生的最大计算值，满足承载要求。格构

10、柱的承载验算：设计格构柱为4L14014010的角钢，缀板为-38020010500，设计能承受的最大压力为2247KN，最大拔力为2354KN。塔吊在各种工况下产生的最大压力为928.6KN，最大拔力为556.8KN，均小于格构柱设计承载能力，满足承载要求。“十”字交叉梁、钢格构柱支撑桩均满足承载要求时 间：2009.6.23 地点：项目部会议室 参与人员：全体QC小组成员 通过对通过对3 3种方案的设计验算，确定其安全合理性后，统筹考虑施工操作简便、种方案的设计验算，确定其安全合理性后，统筹考虑施工操作简便、可行性等，我们可行性等，我们QCQC小组再对小组再对3 3种方案进行了进一步综合分

11、析、评价，特制定如下方种方案进行了进一步综合分析、评价，特制定如下方案对比表：案对比表：塔吊基础方案综合分析评价表塔吊基础方案综合分析评价表序号方案名称施工成本/单台（单位：元）优点缺点分析结论1钢格构柱支承钢结构桁架组合式塔吊基础 构架用钢量约为10t，焊条等材料及人工费，合计约80000元 1、不专设塔 吊支撑桩；2、操作简便；3、灵活性大。 1、用钢量大；2、焊接质量难保证；3、工作量大；4、成本较高。 用钢量大，焊接质量难保证，成本较高，不可选。 2钢格构柱支承板式基础组合式塔吊基础钢格构柱支撑桩：63515元板式基础：10000元合计：73515元1、整体承台；2、整体性好；3、安全

12、性高；4、连接可靠；5、操作简便。1、基础庞大；2、比较笨重；3、工作量大；4、成本偏高。基础庞大笨重，价格成本偏高，不可选。3钢格构柱支承“十”字交叉梁组合式塔吊基础钢格构柱支撑桩：63515元板式基础：4000元合计：67515元1、连接可靠；2、安全性高；3、操作简便；4、结构简单；5、成本较低。“十”字交叉梁钢筋密集，绑扎难度大，应协调施工。安全性高，结构简单，施工简便，方案可行，可选。时 间：2009.6.23 地点：项目部会议室 参与人员：全体QC小组成员 由此，我们确定最佳方案-深基坑钢格构柱支承深基坑钢格构柱支承“十十”字交叉梁字交叉梁组合式塔吊基础组合式塔吊基础。370012

13、50底板或承台50018a柱间支撑600最佳方案全景图及立面详图 制图人：王云 2009.6.22 六、制定对策 最佳方案确定后，我们对其施工，制定了详细的施工工艺流程，具体如下： 施工工艺流程图塔吊在基坑内的平面位置确定钢格构柱制作塔吊支撑桩钢筋笼制作塔吊支撑桩成孔钢格构柱与钢筋笼焊接并安放就位塔吊支撑桩砼浇筑塔吊安装就位，并投入使用基坑第一层土方开挖基坑第一层土层高度范围内钢格构柱间型钢斜杆、水平杆焊接塔吊在基坑土方工程和地下室结构施工过程中正常运行基坑底板施工塔吊使用至工程结束(使用过程中的垂直度、沉降观测)各层土间如此循环至最后层土的高度区间预埋塔吊地下节并浇筑 “十”字交叉梁砼，养护

14、及拆模焊接角钢顶托并绑扎“十”字交叉梁钢筋 根据施工工艺流程，我们对该新型塔吊基础施工制定相应对策如下： 对 策 表制表人：王云 2009.6.24序号项目对策目标措施地点时间责任人1设计理论合理性的验算复核组织专家论证，进行理论计算分析组合式塔吊基础设计安全、承载合理。1、设计方案实施前，邀请专家进行专项技术方案的讨论论证；2、按规范要求对最佳方案进行验算复核。项目部会议室2009.6.26裘洪明陈尧火邢国然吉洪波2钢格构柱塔吊支撑桩施工打设钻孔灌注桩，内插钢格构柱作为塔吊支撑桩。塔吊支撑桩成桩安全可靠，质量符合要求混凝土强度达到C35设计强度等级要求。1、依据施工组织设计选定的塔吊基础平面

15、位置进行测量放线，定出塔吊支撑桩位置；2、按规范要求进行钻孔灌注桩及钢格构柱施工；3、制作标准养护试块。现场2009.7.92009.7.30孟志庆王 云郑国兴钟张林3“十”字交叉（混凝土）梁施工 “十”字交叉梁的钢筋、支模和混凝土工程施工钢格构柱与“十”字交叉梁和塔吊地下节有效连接成整体，各项施工质量符合设计要求1、清理四根钢格构柱顶端部分在“十”字交叉梁底部的钢格构柱上焊接角钢顶托。2、进行“十”字交叉梁的钢筋绑扎，及时将塔吊地下节预埋入“十”字交叉梁内的中心位置。3、做好“十”字交叉梁的模板、混凝土工程施工工作，同步做好养护工作。现场2009.8.212009.9.5孟志庆王 云郑国兴钟

16、张林吴 斌4塔吊安装工作运行交底培训塔吊安装监测塔吊安全正常有序工作运行1、塔吊安装前，召开塔吊专项技术交底会议，由塔吊专业公司负责安装；2、塔吊安装完成，验收合格后，做好塔吊施工过程中的垂直度、沉降监测。项目部会议室现场2009.9.62009.12.27王 云郑国兴金彩仙吴 斌七、对策实施实施一：设计理论合理性的验算复核实施一：设计理论合理性的验算复核 09年6月26日上午，组织邀请专家对塔基施工方案进行论证，专家组在听取塔基方案介绍后，进行认真讨论、审查，并对设计理论合理性进行了验算复核。 效果：效果：经专家组论证，钢格构柱支承“十”字交叉梁的组合式塔吊基础结构形式设计合理、安全、承载合

17、理，桩间距符合规范要求，通过专家论证。 实施二：钢格构柱塔吊支撑桩施工实施二：钢格构柱塔吊支撑桩施工 1、09年7月9日，施工员郑国兴做好测量放线。 2、09年7月9日，桩基负责施小开负责做好钻孔灌注桩的成孔、清孔和制作好钢筋笼工作。 3、施工中，及时进行测量校对复核，严格控制钢格构柱和钻孔灌注桩的施工精度。 4、格构柱固定后，桩基负责施小开负责二次清孔，质检员把好混凝土施工质量关。 效果效果：塔吊支撑桩成桩质量符合要求，混凝土强度达到C35设计强度等级要求。 实施三：实施三：“十十”字交叉（混凝土）梁施工字交叉（混凝土）梁施工 1、09年8月21日，清理四根钢格构柱顶端，使其干净，在“十”字

18、交叉梁底部的钢格构柱上焊接角钢顶托。 2、09年8月22日，组织召开塔基施工技术交底，分别对挖土、木工、钢筋、混凝土、塔吊等施工进行了一一的专项交底。 3、09年8月23日，进行“十”字交叉梁的钢筋绑扎，当天下午，塔吊地下节预埋入绑扎的“十”字交叉梁内。 4、09年8月25日，经验收合格后，“十”字交叉梁进行封模，支模牢靠且一次成型成功。 5、09年8月27日，经隐蔽验收合格后，做好混凝土施工质量控制。 效果：效果：钢格构柱与“十”字交叉梁和塔吊地下节有效连接成有机整体，各项施工质量符合设计要求。 实施四：塔吊安装、工作运行实施四：塔吊安装、工作运行 1、09年9月4日，召开塔吊安装前的技术交

19、底会议。 2、09年9月5日，1#塔吊安装操作工安装严格要求，正确操作，规范有序，顺利安装完成。 3、09年9月7日，1#塔吊经检验验收合格后投入使用。 4、施工中，做好监测，其塔吊的垂直度、沉降均在规范允许范围内。 效果：效果：塔吊安全正常有序工作运行。 （1）角钢托板焊接 （2）“十”字交叉梁钢筋制作 （3）塔吊地下节预埋（4）“十”字交叉梁支模 (5)“十”字交叉梁砼成型 （6）安装1#塔吊借用工程桩借用工程桩新打塔吊桩新打塔吊桩 在第一个实例（在第一个实例（1#1#塔基）完全施工完成。经现场检查确认，各项情况良好塔基）完全施工完成。经现场检查确认，各项情况良好后，按后，按1#1#塔基的

20、施工操作进行了后续的塔基施工，最后一台（塔基的施工操作进行了后续的塔基施工，最后一台（3#3#）塔吊于）塔吊于0909年年9 9月月1414日安装完成，于日安装完成，于0909年年9 9月月1616日验收合格后投入使用。日验收合格后投入使用。 局部放大图局部放大图好望大厦深基坑钢格构柱支承好望大厦深基坑钢格构柱支承“十十”字交叉梁组合式塔吊全景字交叉梁组合式塔吊全景 （半逆作法地下一层楼面施工）八、效果检查 （一）技术效果（一）技术效果 截止09年12月27日，3台塔吊已共成功吊运了3160t的物件。塔吊基础经受住了实际考验，其设计是成功的！实践证明，该组合式塔吊基础设计是实用、安全的；它充分

21、利用工程桩，减少了投资；其形状美观、牢固，结构简单，操作简便。 （二）经济效益（二）经济效益 好望大厦共布置了3台塔吊，各利用了2根工程桩，增加了2根桩、3根格构柱，减小了塔吊基础的尺寸及配筋。就单台塔吊，其施工成本对比分析： 每台塔吊基础节约成本3.2218万元，现场3台共可节约成本近10万元，经济效益相当明显；且操作简便、省力省工，其间接经济效益也十分显著。 目标节约成本与实际节约成本对比分析表 制图/表人：王云 2009.12.27 项目目标节约成本（万元）实际节约成本（万元）钢格构柱支承“十”字交叉梁组合式塔吊基础33.2218目标实现目标实现 （三）社会效果（三）社会效果 该深基坑钢

22、格构柱支承“十”字交叉梁组合式塔吊基础的技术创新在为好望大厦的地下室半逆作法施工和“浙江省建筑业新技术应用示范工程” 添加了一大特色亮点的同时，也为新的工法、专利以及新技术的推广应用发挥了积极的作用。 证明材料 九、标准化及巩固措施 1、该QC成果提升成为公司企业级工法，指导公司类似工程施工。 2、企业工法深基坑钢格构柱支承“十”字交叉梁的组合式塔吊基础施工工法已申报了2009年度浙江省省级工法（评审中）。 3、“深基坑钢格构柱支承“十”字交叉梁的组合式塔吊基础”已申请了国家实用新型专利，其专利申请号：200920294978.8。 十、总结与打算 在本次QC小组活动中，我们创新应用的塔吊基础，其结构形式达到了实用、安全、经济、美观。这对以后类似的工程中塔吊基础设计提供了一种新的思路，值得推广和借鉴。 本QC成果在好望大厦深基坑半逆作法施工中得到了成功应用，我们QC小组成员各方面的素质都得到了极大提高，获得了宝贵的精神财富。 我们QC小组下一个活动课题是地下室逆作法施工中企口形传力带的施工探索。 谢谢!Human Health Care Company谢谢 谢！谢！中国中国 绍兴绍兴浙江中成建工集团有限公司浙江中成建工集团有限公司