1、超高层项目双优化典型案例分析目 录/CONTENTS 一一二二四四内内支支撑撑设设计计优优化化三三五五二二次次结结构构设设计计优优化化总总平平面面布布置置方方案案优优化化钢钢结结构构深深化化设设计计技技术术混混凝凝土土设设计计优优化化六六大大型型机机械械安安拆拆关关键键技技术术施施工工方方案案七七模模板板体体系系关关键键技技术术方方案案八八混混凝凝土土施施工工关关键键技技术术方方案案u案例背景：为解决碰撞点对主体结构施工的制约，通过设计计算及比选，选用型钢对内支撑格构柱进行节点托换，具有安全可靠、经济性良好、操作性强的特点，解决了主体结构施工的阻碍工况，确保了基坑安全可控。优化前后做法一、内支2、撑设计优化内支撑与结构碰撞处理措施优化u 优化过程：聘请同济大学赖老师作为深基坑支护专业咨询顾问，针对碰撞节点指定处理加固方案，联合各参建单位进行审批。u 沟通结果：同意按照内支撑与结构碰撞处理措施优化实施，节约110.07万元。内支撑与结构碰撞处理措施优化二、钢结构深化设计技术u 效益测算：内支撑与结构碰撞处理措施优化序序号号经经济济效效益益金金额额1若按照甩项方案施工，则在后续插入施工时，需要额外增加224.2万元。（1）二次措施施工：重新搭设操作架以及人工费用投入，1.25万*76=95万（2）支撑拆除空间狭小，拆撑点效率降低2倍，单点拆除费用增加0.85*2*76=129.2万元。223、4.2万2本工法工艺费用：（1）根据BIM碰撞检测，格构柱与主梁碰撞节点共有76个。单个托换所需钢材2.47t，材料单价为5230元/吨，6人每天完成一个节点托换，焊工人工费350元/天。则施工成本为：76*（2.47*5230+350*6）=114.13万元。（2）托换作业完成后，托换构件可随原格构柱一同切割，拆除后可在本工程场内周转回收再利用。114.13万3通过本工法与甩项方案进行对比分析得出：成本节约110.07万元110.07万通过本工法应用，易于保证施工安全，节省工期，降低施工成本，采用型钢托换体系相较于结构梁范围甩项施工节约60天工期，成本节约110.07万元，具体经济效益分析如4、下：二、钢结构深化设计技术u案例背景：钢结构深化设计是以设计院的施工图、计算书及其它相关资料为依据。深化钢板剪力墙、外框钢管柱、桁架楼承板等钢结构连接方式和焊接节点。优化前后做法钢结构节点设计优化优化前优化后二、钢结构深化设计技术u 优化过程：根据施工图纸，进行钢结构深化设计出图，报设计单位签章。u沟通结果：采用钢结构深化设计优化，节约784.5万元。钢结构节点设计优化u 效益测算：深化前损耗0.05，深化后损耗0.02，一期工程钢结构用钢量5万吨，因此节约钢材50000t*0.03=1500t，综合节约：1500吨*5230元/吨=784.5万万元元。二、钢结构深化设计技术u案例背景：春之眼5、商业中心项目主塔使用的大型截面多腔体多边形钢管柱，最大外截面边长约 5 米，最大单层单根柱达 100 吨，最大使用板厚 100mm。钢结构焊缝留设直接影响项目的施工成本、施工质量。优化前后做法多腔体钢管柱深化设计优化优化前优化后二、钢结构深化设计技术u 优化过程：通过合理分段分片，优化安装和焊接工艺，减小受限空间作业内容，降低安全风险，提高安全质量，提高施工效率，节约了工期和成本。u 沟通结果：采用多腔体钢管柱深化设计优化，节约69.32万元。多腔体钢管柱深化设计优化二、钢结构深化设计技术u 效益测算：多腔体钢管柱深化设计优化 包括人工，材料，运营成本等费用在内，相比较整体安装校正完成后再焊接6、的工艺，优化后的施工工艺减少了受限空间焊接量，提高了焊接效率的同时也提高了焊接一次验收合格率。经项目部测算，焊工正常工作效率为30Kg/d，受限空间工作效率为 20Kg/d，受限空间焊接总量约 18t，经过优化后受限空间焊接量为 5.6t，节约12.4t焊接量，减少焊接用工210 个（备注：12400（Kg）/20（Kg/d）-12400（Kg）/30（Kg/d）=207，取210个），根据云南省建筑工地焊工薪酬 350 元/d 计算，减少用工费用总计 73500元。正常焊缝焊接一次验收合格率为 97%，受限空间焊缝一次验收合格率仅为78%，共计减少返修直接成本119700元（备注：18吨焊丝7、优化完成后是5.6吨，有12.4吨焊接量从合格率78%提升到97%，少用了焊丝2.4吨，共计节约焊丝14.8t，一吨焊丝7750元，配合气体辅材大概需5000元）。本工法的施工加快了施工速度，经项目部测算，共计节约工期 23 天，节约项目运营成本：塔吊租赁费用及管理人员工资福利费约500000元。合计取得经济效益=500000+73500+119700=693200元。二、钢结构深化设计技术u案例背景：为减少钢结构吊装次数及焊接量，通常情况由一层一节，优化至两层一节或三层一节。优化前后做法钢管柱分节设计优化优化前优化后二、钢结构深化设计技术u 优化过程：二期副塔通过优化钢柱分节，将一柱两层分节8、调整为一柱三层，减少焊接和吊装次数，达到节省工期目的。u 沟通结果：采用三层一节方式，节约焊工、材料、工期，共计48.87万元钢管柱分节设计优化u 效益测算：通过钢柱分节设计优化，一层节约工期7天，节约措施费用=7天*6万/天=42万元，节约人工=7天*（30人*500元/天+12人*350/天）=3.99万元，节约焊丝=240盘*120元/盘=2.88万元，综合节约：48.87万元。二、钢结构深化设计技术u案例背景：在超高层结构中，通常采用核心筒+外框钢梁形式，则楼板意味着采用桁架楼层板铺设，当桁架楼层板板厚较薄，浇混凝土时会出现抗挠度不足情况，因此通过设计优化，增大桁架楼层板选型，增强楼层9、板承载能力，减少回顶架体的投入。优化前后做法桁架楼承板设计优化优化后二、钢结构深化设计技术u 优化过程：通过对桁架楼层板型号进行跨度优化，减少跨度过大搭设脚手架回顶投入。u 沟通结果：经与各单位沟通，决定采用12mm楼层板，减少架体回顶的投入，节约57.42万元。桁架楼承板设计优化二、钢结构深化设计技术u案例背景：当普通混凝土浇筑过程中，下落高度超过6m时，没有采取有效浇筑措施的情况下，会出现混凝土离析现象，无法保证浇筑质量优化前后做法自密实混凝土优化优化前优化后三、混凝土设计优化u 优化过程：通过普通混凝土优化为自密实混凝土，提高混凝土浇筑质量，同时也减少人工投入。在业主合同中，自密实混凝土10、比普通混凝土的价差较高，增加混凝土收入。u 沟通结果：在优化过程中，通过1:1样板试验，给业主提出采用自密实混凝土的方案，节约成本76.4万元自密实混凝土优化u 效益测算：圆柱灌浆采用C60自密实混凝土进行浇筑，下游成本C60普通混凝土与C60自密实混凝土单价差为180元。收入C60普通混凝土与C60自密实混凝土单价差=(8467.95*740.32-8467.95*650)=76.4万元。三、混凝土设计优化u案例背景：在大体积混凝土浇筑过程中，易出现混凝土水化热过大，导致里表温差和表气温差过大情况发生，容易出现混凝土贯通裂缝。优化前后做法大体积混凝土配合比优化优化前优化后三、混凝土设计优化u11、 优化过程：由60d龄期调整为90d龄期，降低抗裂纤维和水泥用量；u 沟通结果：通过混凝土配合比优化和龄期优化，达到施工与业主共赢思想，减少材料费投入，此项节约20.2万元。大体积混凝土配合比优化u 效益测算：抗裂纤维有设计1.5Kg/m优化为1.1Kg/m，节约0.4kg/m，筏板基础攻击7.8万立方混凝土，则节约抗裂纤维0.4kg/m*78000m=31200kg，抗裂纤维单价为6.5元/kg，则节约成本31200*6.5=20.2万元。三、混凝土设计优化u案例背景：在超高层结构中，钢结构柱安装占关键线路，正常工况过程中，钢柱安装完成后，再浇筑混凝土，再安装下一节钢柱，施工间歇期较长.。优12、化前后做法钢管柱侧壁浇筑方式优化优化前优化后三、混凝土设计优化u 优化过程：通过开孔补强措施，钢管柱侧壁开孔，达到混凝土浇筑不占用关键线路，加快施工效率；组织建设单位、监理单位、设计单位相关负责人讨论，最终以钢结构深化图（设计签章）方式施工。u 沟通结果：有关节约关键线路的优化，不增加成本，建设单位都会同意，此方式节约费用270万元。钢管柱侧壁浇筑方式优化u 效益测算：钢柱为1柱三层，一期工程共有9层。如不采用侧壁灌芯工艺，则单次浇筑占用主线时间为15d，则整个浇筑需占用9/3*15*6万（1天措施费）=270万元。三、混凝土设计优化u案例背景：华东设计院钢板墙设计节点不利于现场安装，现根据以13、往施工经验对相关钢板墙节点进行优化经过与设计院反复沟通后基本同意下述3类连接形式。优化前后做法复杂钢混节点三、混凝土设计优化u 优化过程：连梁采用直螺纹套筒与搭筋板共同使用，优化钢筋安装节点；节约高强钢筋搭接或焊接的使用量，节约钢筋使用量u 沟通结果：在图纸会审过程中，采用三维模型演示碰撞节点问题及解决措施，结合规范的要求，是设计同意此方法。此项节约48.1万元。复杂钢混节点三、混凝土设计优化u 效益测算：复杂钢混节点本工程复杂连梁钢混节点采用直螺纹套筒+搭筋板共同使用，设计1840套筒共计283540个，套筒均价在5.5元/个，共计155.9万 元，若采用搭接或焊接钢筋浪费约为390吨，本地14、高强钢筋均价为5230元/吨，共计204万元.综合上述对比，节约工期20天，用直螺纹+搭筋板综合连接技术节约204-155.9=48.1万元。三、混凝土设计优化u案例背景：在超厚筏板施工过程中，为避免混凝土开裂，设计院正常是每个1m设置一道抗裂钢筋，抗裂钢筋的道数越多，项目的措施成本越高。优化前后做法筏板基础抗裂钢筋优化前优化后三、混凝土设计优化u 优化过程：优化提高主塔筏板抗裂钢筋截面，减少抗裂钢筋安装层数两层；保证筏板混凝土不开裂的同时，减少抗裂钢筋的布置数量。u 沟通结果：结合相关超高层经验，提供数据支撑给设计同意，采用抗裂钢筋优化，减少54.7万元。筏板基础抗裂钢筋通过筏板基础抗裂钢筋15、优化，减少抗裂钢筋的投入量56吨、角钢支撑投入量48.6吨，获得经济效益（56*5230+48.6*5230）=54.7万元，节约施工工期3天。u 效益测算：三、混凝土设计优化u案例背景：现施工过程中，人工及材料成本较贵，以往的小型砌块砖较少，导致人工消耗量增加，因此采用大块板材安装，减少人工投入。优化前后做法采用ALC板替代加气混凝土砌块优化前优化后四、二次结构设计优化u 优化过程：1、减少隔墙构造柱、圈梁设置，从而减少植筋及钢筋用量。2、ALC板平整度高，可达到免抹灰要求。3、ALC板施工效率高，可加快施工进度。u 沟通结果：在节约进度的思想上保持统一，组织建设单位、监理单位、设计单位会审16、，同意采用ALC板施工，此项节约144万元。采用ALC板替代加气混凝土砌块u 效益测算：采用ALC板替代加气混凝土砌块，免去抹灰工艺。下游抹灰成本单价为29元/m2。免抹灰工艺节约成本投入=29*47512=137.8万元。减少圈梁、构造柱167m3，约节约成本167.3*372=6.2万元。综合节约144万元。四、二次结构设计优化u案例背景：总平面布置方案优化主要对整个总平进行施工部署、场地精细化管理，开拓场内可利用空间，达到提高场地堆场利用率的效果。优化前后做法场地精细化管理优化前优化后五、总平面布置方案优化u 优化过程：通过总平面布置图优化，在前期策划中考虑材料尺寸大小，1:1把材料放置17、在场地内部，提高场地利用率u 沟通结果：通过总平精细化管理，提高场地利用率，减少场外加工场的租金，此项节约43万元场地精细化管理 通过场地精细化管理，场地利用率由70%提升至90%，深基坑阶段材料堆场面积仅有8960，等同于增加了1792，如在外部租赁同等场地租金28万/年，减少二次搬运费15万元，综合节约28+15=43万元。u 效益测算：五、总平面布置方案优化u案例背景：利用基坑内支撑作为型钢平台基础，提高施工场地利用面积。优化前后做法钢筋加工型钢平台优化前优化后五、总平面布置方案优化u 优化过程：提前利用后续方案所需的H型，铺设于内支撑上，作为钢筋加工场，减少场外加工场的压力u 沟通结果18、：通过总平精细化管理，提高场地利用率，减少场外加工场的租金，此项节约134.37万元钢筋加工型钢平台u 效益测算：钢筋加工型钢平台共有5600，如在外部租赁同等场地租金87.5万/年，减少二次搬运费46.87万元，综合节约87.5+46.87=134.37万元。五、总平面布置方案优化u案例背景：塔吊选型只接关系到施工措施费的投入，通过不同的组合方式，可提高施工效率，降低成本。优化前后做法塔吊选型1#ZSL27002#ZSL7503#ZSL12504#-M760DX5#-M440D6#ZSC6007#TC60138#TC601310#TC6013六、大型机械安拆关键技术施工方案u 优化过程：1、19、地下室阶段使用3台塔吊代替原计划使用3台100t汽车吊替代7/8/9#塔吊；2、10#TC6018塔吊在筏板施工完成后即拆除，然后安装3#动臂塔吊。u沟通结果：地下室阶段使用3台塔吊代替原计划使用3台100t汽车吊替代7/8/9#塔吊，节省45.9万元。10#TC6018塔吊在筏板施工完成后即拆除，然后安装3#动臂塔吊，节省64.5万元。综合节约45.9+64.5=110.4万元。塔吊选型六、大型机械安拆关键技术施工方案u 效益测算：塔吊选型 副塔筏板先小塔后动臂经济对比分析序号塔吊型号使用时间(月)塔吊基础制作费用(万元)预埋节费用(万元）汽车吊安装费用（万元）塔吊进出场、安、拆费用(万元)20、塔吊租赁费用(万元)费用合计(万元）备注1TC6018371.52131235.5平臂塔机考虑了在筏板施工阶段安装、使用及拆除的整个过程费用2ZSL125031510/75100动臂塔机只取筏板施工阶段产生的租金、特殊预埋节（筏板内）及混凝土基础（筏板下）费用，其余费用属于正常安装均需产生的费用，无需计入。正负零转换后，拆除7/8/9#塔吊（QTZ6013）与100t汽车吊经济对比分析序号设备类型使用数量使用时间(月)单台塔吊基础制作费用(万元)单台塔吊进出场、安、拆费用(万元)单台塔吊（汽车吊）租赁费用司机、指挥人员费用(万元/月/人)费用合计(万元）备注1QTZ6013塔吊312613.521、2万/月0.7128.7按一塔司两指挥配置250t汽车吊312004.5万/月3500元/月174.6/10#TC6018塔吊在筏板施工完成后即拆除，然后安装3#动臂塔吊，节省64.5万元。地下室阶段使用3台塔吊代替原计划使用3台100t汽车吊替代7/8/9#塔吊，节省45.9万元。六、大型机械安拆关键技术施工方案u案例背景：超高层，当楼层越高情况下，采用独立基础附着方式施工，关系着标准节的投入，造成成本增加，因此采用内爬升方式，节约成本。优化前后做法塔吊附着优化优化前优化后六、大型机械安拆关键技术施工方案u 优化过程：优化塔吊附着方式，节省附着顶升费用，通过对比分析，选择方案一（详见下页），22、除4#塔吊采用自爬升外，其余5台大型塔吊为附着+外顶升套架。沟通结果：较投标方案节约成本34万元。塔吊附着优化六、大型机械安拆关键技术施工方案u 效益测算：塔吊附着优化 春之眼动臂塔机顶升加节、爬升经济对比分析现场编号设备型号具备的顶升方式顶升次数加节数量预计使用时间（月）套架费用含租赁、运输费用（万元）标准节费用含租赁、运输费用（万元）支撑梁费用含设计、制作、运输费用（万元）附着装置费用含制作、租赁运输费用（万元）人工费用（万元）费用合计（万元）备注1#ZSL2700外爬升213535.227.20 014.63.580.5安装时已使用一次，顶升时再使用一次2#ZSL750外爬升21152423、.818.80 08.53.555.6ZSL750建议外用外爬升1#辅助2115018.80 08.54471.33#ZSL1250内爬升2000070.501282.5外爬升17514.424.80 05.83.548.54#M760DX内爬升2000070.501282.53#辅助185039.80 013.82477.6工期耽搁较长5#M440D外爬升16516.425.60 05.6350.6国内无爬升套4#辅助165025.60 05.62354.26#ZSC600外爬升155014.60 06.4223方案一1#、2#、3#、6#塔机使用外爬升套顶升加节；4#采用内爬方式顶升；5#24、采用其他塔机辅助顶升344.3根据施工工期选择方案二1#、2#、3#、5#、6#塔机使用外爬升套顶升加节；4#采用其它塔机辅助顶升335.85#塔机无法租用爬升套方案三1#、2#、6#塔机使用外爬升套顶升加节；3#、4#采用内爬方式顶升；5#采用其他塔机辅助顶升378.3工期耽搁较长 通过对比分析，选择方案一，除4#塔吊采用自爬升外，其余5台大型塔吊为附着+外顶升套架。较投标方案节约成本34万元。六、大型机械安拆关键技术施工方案u案例背景：装配式模板加固体系具有节能环保的特点，模板加固是施工中不可缺少的一道施工工序，具有施工效率高、材料使用率高等特点，大幅减少对钢管的依赖，同时扼制柱因尺寸偏差25、割钢管的行为，达到可调紧固件替代钢管的目的，从而缓解建筑市场对钢管的依赖。优化前后做法内置-钢板剪力墙新型背楞应用优化前优化后七、模板体系关键技术方案u 优化过程：根据模板开孔位置，在钢结构加工厂预先焊接套筒，随钢板剪力墙安装至核心筒结构。根据墙体不同厚度，深化出不同长短的螺杆，钢筋绑扎完成后，螺杆穿出预先配置完成的模板孔，为模板提供拉结力。沟通结果：采用内置-钢板剪力墙新型背楞应用，节约27.87万元内置-钢板剪力墙新型背楞应用套筒提供反拉力节点新型背楞体系上墙节点七、模板体系关键技术方案u 效益测算：内置-钢板剪力墙新型背楞应用序号对比项装配式模板体系传统模板体系1人工费采用该工法单层消耗26、78个工日，工施工16层，模板工320元/日，那么成本为78个工日*320元/工日*16=399360元采用传统模板体系单层消耗89个工日，工施工16层，模板工320元/日，那么成本为78个工日*320元/工日*16=455680元2主楞1.剪力墙支撑材料成本90元/(包含主次龙骨及连接件、阴阳角、锁口、十字垫片等配件)，剪力墙所用主次龙骨支撑备一层材料：3250*90元/=292500元1.钢管总用量59358m；扣件总用量为45233套。钢管租费用为0.013m/天；扣件：0.011套/天持续天数为365天，共需463264元。3模板2.采用精细化模板配置，模板损耗可以控制在1.2以内，模27、板59.2元/，模板成本为59.2元/*3250*1.2=228.75880元2.无配模图，模板损耗可以控制在1.4以内，模板59.2元/，模板成本为59.2元/*3250*1.4=269360元4螺杆3.采用循环反拉丝杆仅需单次投入单层的量为6229个/m*0.03m*4.7元/m=878元3.采用循环反拉丝杆需投入16层的量为6229个/m*0.03m*4.7元/m*16=14052元5成本合计4.总成本=人工费+主楞成本+模板成本+螺杆成本=399360+292500+228.75880+878=923618元 4.总成本=人工费+主楞成本+模板成本+螺杆成本=455680+46326428、+269360+14052=1202356元6效益分析综合上述情况，采用装配式模板体系节约成本1202356元-923618元=278738元27.87万元七、模板体系关键技术方案u案例背景：在分期开发过程中，后浇带大量架体滞留较久，造成材料租赁成本增加。在此节点采用后浇带“PVC柱”临时支撑免支模技术，最终彻底解决在分期开发间隔时间较长时钢管扣件租赁费用高昂问题。优化前后做法后浇带“PVC柱”临时支撑免支模技术优化前优化后八、混凝土施工关键技术方案u 优化过程：当沉降后浇带封闭间隔时间较久时，可通过PVC管柱极限承载受力计算，提供可行性基础，保证结构稳定性，施工中与正式结构同步安装成形。u 29、沟通结果：采用后浇带“PVC柱”临时支撑免支模技术代替后浇带架体回顶，节约承办199.03万元。后浇带“PVC柱”临时支撑免支模技术八、混凝土施工关键技术方案u 效益测算：后浇带“PVC柱”临时支撑免支模技术经济效益对比分析PCV管柱传统支模架体系工程量计算：1、钢筋总需求量：13022kg；2、混凝土总需求量：61m；3、DN200 PVC管：1947m。费用计算：1、材料费用：148743元；2、人工费：11510元；3、后续搭设后浇带支撑架封闭后浇带人工费用：590400元；总投资费用：750653元。工程量计算：1、钢管总需求量：149216m；2、模板总需求量：6560；3、搭设面积30、：6560。费用计算：1、钢管买断费用：1939813元；2、模板积压费用：176297元；3、扣件买断费用：34468元；4、人工费：590400元；总投资费用：2740978元。根据对比后浇带位置“PVC管柱”与“脚手架”临时支撑体系，采用新型的“PVC管柱”临时支撑体系，能加快施工效率，同时节约成本199.03万元，经过专家计算满足结构安全性。八、混凝土施工关键技术方案u案例背景：一期工程主塔、副塔筏板混凝土方量共有3.8万立方米，采用溜管、溜槽代替地泵浇筑大体积混凝土，浇筑速率是地泵浇筑速率的3倍。且利用自重力浇筑至筏板，节约泵送费用，刷新西南地区浇筑速度新纪录。优化前后做法溜管、溜槽浇筑大体积混凝土技术优化前优化后八、混凝土施工关键技术方案u 优化过程：一期工程中，主塔、副塔筏板采用溜管、溜槽代替地泵浇筑大体积混凝土u沟通结果：采用溜管、溜槽浇筑大体积混凝土技术，共创造效益70.03万元。溜管、溜槽浇筑大体积混凝土技术 考虑采用溜槽、溜管浇筑方式进行大体积混凝土浇筑，地泵泵送费用为18.5元/m，主副塔筏板混凝土方量为3.8万立方米，项目节约泵送18.5*3.8=70.30万元。u 效益测算：八、混凝土施工关键技术方案