新型装配式桁架安全防护棚的研制（精品）

1、广西工程建设20_年QC成果发布资料 新型装配式桁架安全防护棚的研制广西建工集团第一建筑XX公司第四分公司广西建工大厦1#楼、2#楼工程QC小组二零一五年一月目 录一、 工程概况1二、 小组概况11、小组简介 12、小组活动计划 2三、 选题理由3四、 设定目标41、确定目标 42、目标可行性分析 5五、 提出方案,确定最佳方案51、方案提出 52、方案分析论证 73、方案成本分析 84、方案选定 9六、 制定对策10七、 对策实施111、实施一 112、实施二 123、实施三 144、实施四 16八、 效果检查 181、目标效益 182、经济效益193、社会效益19九、 标准化 20十、 总

2、结及今后打算201、活动总结202、今后打算22新型装配式桁架安全防护棚的研制广西建工大厦1#楼、2#楼工程QC小组一、 工程概况广西建工大厦1#楼、2#楼工程位于XX市平乐大道东侧,项目占地面积20014m,总建筑面积123785m,其中地上建筑面积80011m、地下建筑面积43774 m,工程结构形式为现浇钢筋混凝土框架-核心筒结构。地下室三层,其中地下二层及地下三层部分设置平战结合核六级人防。地上主要建筑为高23层的1#、2#办公楼,附属高4层的商业裙楼,建筑物平面整体形状呈矩形。本工程地下室按后浇带划分为六个施工区段,施工至正负零后,分为主体塔楼及裙楼两部分。随着施工作业的深入,涉及到

3、钢筋加工场、木工加工场的多次搬移,这给安全防护棚的可拆卸性、周转性带来了很高的要求。在保证安全防护的前提下,使用空间大、定型化、工具化、美观大方的安全防护棚是对外展示企业施工新形象的良好载体。二、 小组概况1. 小组简介 QC小组简介 表-1小组名称广西建工大厦1#楼、2#楼工程QC小组小组注册号GXYJTQM-20_-4成立时间20_年8月20日平均年龄31课题名称新型装配式桁架安全防护棚的研制课题注册号20_-4-4活动时间20_.8.2020_.12.30小组类型创新型小组制度1).小组活动不少于8次,每次活动时间不得小于2h2).提倡踊跃发言,坚持按PDCA循环程序工作3).小组全体成

4、员出勤率要达到95以上4).平均接受TQC教育时间要达到48小时以上5)严格按小组活动计划的时间节点实施制表:唐光暹 日期:20_年8月20日 小组成员简介 表-2 序号姓名年龄文化程度项目部职务技术职称小组职务小组分工1唐光暹36博 士分公司副经理高 工组 长总 策 划2郑 毅36本 科分公司经理工程师副组长技术支持3王治滨31本 科项目负责人工程师副组长全面负责4李开大35本 科项管科副科长工程师组 员技术支持5成翠艳32本 科项管科科员工程师组 员技术支持6苏新宾32本 科项目副经理助 工组 员策划组织7蔡达建30本 科项目总工长助 工组 员策划组织8邓焕昌28本 科施 工 员助 工组

5、员对策实施9葛智超29本 科安 全 员工程师组 员对策实施10甘伟明31大 专施 工 员助 工组 员对策实施11李婷婷24本 科施 工 员助 工组 员资料收集制表:唐光暹 日期:20_年8月21日2. 小组活动计划为了更好地开展本次QC活动,经小组成员讨论决定,编制活动计划横道图,使每一阶段的工作进度有据可依。小组活动计划横道图 图-1项目20_年8月20_年9月20_年10月20_年11月20_年12月25日30日15日30日15日30日15日30日15 日30日选择课题现状调查设定目标提出方案方案分析制定对策对策实施效果检查成果巩固总结制图:郑毅 日期:20_年8月21日三、 选题理由安全

6、防护棚在建筑施工现场是十分常见的施工设施,目前工地的安全防护棚普遍使用选用钢管(规格为48*3.5)作为搭建材料。而因为钢管本身材质物性的原因,防护棚跨度及样式受到限制,减小了防护棚的可用空间,甚至对操作施工造成一定阻碍。为了解传统样式安全防护棚的使用情况,QC 小组于 20_年 8月23日-25日走访了XX市部分在建项目,并对该项目的安全防护棚安装情况、防护效果及使用情况进行了客观查访,并做好认真记录。小组成员讨论决定,制定出了安全防护棚不满意点考评调查表,对工程项目的情况进行实地参观,摸底调查,力图以实际情况为基点,找出目前防护棚存在的一些不足。汇总得到数据如下:安全防护棚不满意点考评调查

7、表 表-3 检查项目项目名称钢管搭设竹串板防护操作受限制装拆不方便未定型化大量焊接广告宣传效果差农科院(2)1222211光明大学(3)2333312民印厂(2)2222220高新产业园(2)0222020亭洪苑(2)1212111双安小区(3)1323121区党校(2)0202220甘蔗研究所(3)0313330注:农科院(2),表示该项目有两个防护棚。制表:王治滨 日期:20_年8月25日通过对取得的数据进行分析,发现如下现象:1、 部分项目已经摒弃纯钢管防护棚而采用工字钢、方管作为主材进行搭设。2、 所有安全防护棚还停留在使用竹串板或类似竹制构件进行双层防护。3、 采用工字钢、方管等制作

8、的防护棚操作空间已经宣传效果等基本满足要求,但是因为需要焊接固定,所以导致装拆不方便,降低了其周转利用率。上述形制的防护棚的防护效果基本达到要求,但是从标准化、定型化、操作空间大、周转性强、整齐美观等方面来评价的话,还不是很令人满意,难以满足本工程创优、标化施工的需要对新型安全防护棚的要求。所以，本小组选择新型装配式桁架安全防护棚研制作为研究课题。本工程制定的目标是创“鲁班奖”工程，全国AAA工程、观摩活动多，需要着力展现施工新形象。创优要求本工程目前正处于主体塔楼赶进度施工阶段，钢筋加工防护棚处在塔吊旋转半径以内，且地下室回填完毕后，也需要设置安全通道进入主楼，对防护棚的要求也随之提高。另一

9、方面，作为在“十二五”期间致力打造千亿企业集团的广西建工集团总部新办公大楼，且位于五象新区总部基地核心地块，对外展示建工集团工程建设新形象，对内于集团内部树立样板标杆，对防护棚样式的创新有了更高要求。安全要求社会趋势现在工程建设领域，在市场化的大环境下，各施工企业除了在工程质量、施工安全、成本管控等方面下力气之外，也在施工现场逐步推行标准化管理，这是对外展示企业形象的好方法。在各种临设及现场的标准化构件当中，除了实用性的要求外，还新增加了美观大方的要求。防护设施的工具化、定型化也是新的要求和趋势。四、 设定目标1. 确定目标经过本QC小组成员讨论分析,一致确定活动目标为:研制一种定型化的新型装

10、配式桁架安全防护棚,在防护达标的前提下,达到实用美观,安装拆卸便捷,经济适用的效果,展示建工集团标准化施工新形象。目标分解:1)安全目标: 提高稳定性,彻底消除防护棚的安全隐患；2)工期目标: 提高工地效益,尽量减少焊接, 直接安装,节约工期；3)效益目标: 使用相同的材料量可以获得更大的使用空间,提高节材率,不破坏任何架体材料,安拆方便,能多次周转使用,周转率达到99%,并使其标准化、工具化；4)文明施工目标: 结构简单、外形美观,成为施工现场文明施工形象展示的窗口；2. 目标可行性分析 经过小组分析,实现本目标的有利条件如下:1)本XX公司的创优项目,受XX公司对施工措施的改进和创新给予有

11、力的技术支持,为本课题的具体实施创造了良好的外部条件。2)小组本工程建设过程中一直坚持开展 QC 活动,曾获得20_年度全国QC一等奖,积累了较为丰富的质量、技术管理经验和技术创新、攻关经验,是本次活动开展的有力保障。3)QC小组成员都有着丰富的施工管理经验和较高的专业技术水平,项目部组成人员年轻、文化程度高、学习钻研氛围XX公司在设备、物资、资金上给予鼎力支持,为活动实施提供了后勤保障。不利条件: 本此活动属于施工技术创新,具有一定的不可预见风险因素存在。虽然活动实施过程中存在一定的风险,但 QC 小组成员一致认为,只要大家的齐心协力,严谨精细地策划施工方案,合理、科学地组织实施,活动目标一

12、定能够实现。五、 提出方案,确定最佳方案1. 方案提出20134年 8月 25 日上午,小组成员在项目部召开新型防护棚方案讨论会,运用头脑风暴法针对施工现场安全防护棚的存在问题及改进方向进行讨论,以制作安装简单、安全可靠、经济性较好作为评判依据,并用亲和图归纳整理 :新型安全防护棚研制方案工字钢-钢管组合式钢管作为屋盖龙骨工字钢-方通组合式方通作为屋盖龙骨工字钢作为立柱及悬挑梁工字钢作为立柱及悬挑梁采用焊接法和扣件组装全部采用焊接安装竹串板作为水平防护竹串板作为水平防护方柱-方通桁架组合式5cm方通焊接桁架作为龙骨边长150方通作为立柱各构件全部采用螺栓连接竹编板作为水平防护圆柱-角钢桁架组合

13、式角钢焊接桁架作为龙骨160圆管作为立柱各构件全部采用螺栓连接钢筋网片作为水平防护研制方案亲和图 图-2制图:成翠艳 日期:20_年8月27日小组成员将提出的方案进行归纳整理,拟定出以下四种方案:新型临边防护栏杆研制方案方案一：工字钢-钢管组合式防护棚方案二：工字钢-方通组合式防护棚方案三：方柱-方通桁架组合式防护棚方案四：圆柱-角钢桁架组合式防护棚 拟定方案图 图-3制图:成翠艳 日期:20_年8月27日方案一:工字钢-钢管组合式方案二:工字钢-方通组合式方案三:方柱-方通桁架组合式方案四:圆柱-角钢桁架组合式 方案示例图 图-4制图:成翠艳 日期:20_年8月30日2. 方案分析论证 小组

14、从技术特点、安全性、经济性、工效等方面进行分析评估,详见下表: 方案分析、评估表 表-4名称技术特点安全性评估经济性评估工效评估方案11、采用18#工字钢焊接成T型支撑架。间距3米布置。2、48钢管500与扣件搭设成屋架龙骨。3、竹串板双层防护,屋顶盖彩钢瓦。1、两边悬挑,立柱必须焊接或是锚固进基础。稳定性一般。2、钢管屋架搭设危险性高,与T型立柱连接的可靠性一般。1、钢管扣件用量较大,产生较多租金。2、T型立柱需要高质量的焊接作业,钢管屋架搭设费用较低。1、立柱的固定点需要预埋。2、单个T型柱重量大,需要塔吊配合安装,用时长。方案21、采用18#工字钢焊接成T型支撑架。间距3米布置。2、5c

15、m方通焊接成屋架龙骨。3、竹串板双层防护,屋顶盖彩钢瓦。1、两边悬挑,立柱必须焊接或是锚固进基础。稳定性一般。2、钢管屋架搭设危险性高,与T型立柱连接的可靠性一般。1、工字钢、方通用量较大,成本高。 2、T型立柱需要高质量的焊接作业。上部防护搭设费用较低。1、立柱的固定点需要预埋。2、单个T型柱重量大,需要塔吊配合安装,用时长。3、焊接作业时间长。方案31、采用15cm方通作为立柱。2、5cm方通制作屋架龙骨。3、竹编板双层防护,屋顶盖彩钢瓦。1、四个立柱固定,稳定性好。2、竹编板固定不方便1、方通一次性采购成本高。2、需要喷漆防锈1、方通焊接桁架,焊缝多,较费时。2、竹编板安装麻烦方案41、

16、160钢管作为立柱,角钢、钢筋焊接制作成桁架。2、采用钢筋网片作为防护构件,屋面盖彩钢瓦。1、桁架地面拼装再吊装,减少高空作业。2、钢筋网片防护性好1、角钢可焊性好。钢筋网片材料费贵。2、需要喷漆1、工具化、定型化。2、一次安装成型,后期拆装方便。制表:邓焕昌 日期:20_年8月31日3. 方案成本分析为了更深入地了解四个方案的成本情况,QXX公司技术、财务、预算部门对各方案的成本情况进行了预测、分析。 方案成本分析表 表-5项目主材成本及安装费用(以66m防护棚计算,不考虑彩钢瓦对比) 方案一(64)1、 租金:234m钢管0.014元/天+108扣件0.012元/天=4.572元/天, 4

17、.572元/天365天=1668.78元 2、 工字钢3m 3+4m3=21m,2160=1260元3、 安全网12张及竹串板60张费用,840元。4、 焊接、油漆、安装人工:1600元 合计5368.78元,223.7元/方案二(64)1、 工字钢3m 3+4m3=21m,2160=1260元2、 4cm方通156m6元/m=936元3、 焊接、油漆、安装人工:1400元 合计3596.00元,150元/方案三(66)1、 15cm方通12m,合1000元,4cm方通45根(6m/根)36=1620元2、 竹编板25元/36=900元3、 焊接、油漆、安装人工:2000元 合计4520.00

18、元,125.5元/方案四(66)1、 160圆柱管12m,合800元,角钢35根*33=1155元,12钢筋短料15m100.8883.2=426.24元2、 钢筋网片56张,568.5制作+13.43kg563.2钢筋单价=2406.6元。3、 焊接、喷漆、安装费用 1800元。 合计:5787.84元,160.77元/制表:邓焕昌 日期:20_年9月2日4. 方案选定 根据提出的四种方案,由小组成员从:安全指标、实用指标、施工工效三个方面对方案进行评分,并根据价值工程理论评选最佳实施方案。 价值工程分析表 表-6方案评价内容小组成员功能评分F功能指数F1唐光暹郑毅王治滨李开大成翠艳苏新宾蔡

19、达建邓焕昌甘伟明李婷婷方案一安全3333333333800.186实用2222222222工效3333333333方案二安全3333333333900.209实用3333333333工效3333333333方案三安全33333333331100.256实用4444444444工效4444444444方案四安全55555555551500.349实用5555555555工效5555555555合计- - -4301.00方案选择成本C(元)成本指数C1=C/SUM价值指数V1=F1/CI方案一223.700.3390.55方案二150.000.2270.92方案三125.500.1901.34方

20、案四160.770.2441.43合计SUM659.971.000/备注:QC 小组确定的功能评分标准为:5优秀,4 良好,3 一般,2 较差,1 差 制表:李开大 日期:20_年 9月 4 日 根据小组成员的综合评估、计算,由于方案四的价值指数 V1 最高,故选定方案四为最佳实施方案。六、 制定对策在确定最佳方案后,小组成员采用PDPC法对方案进行细化:新型安全防护棚立柱与地面采用螺栓连接梁柱间采用螺栓连接梁采用桁架结构，采用螺栓连接双层防护构件采用钢筋网片新型装配式桁架安全防护棚立柱底部焊接开孔厚钢板柱顶部焊接开孔厚钢板采用角钢作为桁架上下骨架网片规格0.81.7m，8间距4.2cm立柱与

21、地面实现螺栓连接梁端开孔，与柱顶板采用螺栓连接角钢节点处开孔，实现螺栓连接网片可以在外架水平防护实现通用方案实施细化图 图-5制图:邓焕昌 日期:2014 年 9月 5 日确定了最优方案后,QC 小组全体成员召开方案实施讨论会,围绕最佳方案实施过程中需要重点控制的内容制订了对策措施,见下表:对策表 表-7序号控制内容对策目标措施地点时间责任人1立柱加工圆管上下焊接开孔钢板确保立柱制作质量及稳固采用160钢管作为立柱,上下焊接300300已开孔的10厚钢板,控制焊接质量现场加工全过程王治滨成翠艳2桁架制作桁架与钢筋短料相结合制作保证桁架制作的精准采用L403角钢、12钢筋焊接制作桁架,确保桁架竖

22、直不变形现场加工全过程蔡达建邓焕昌3网片制作采用8钢筋制作网片网片达到较好的防护要求选择二氧化碳焊接,加快焊接制作,提高成品质量现场使用全过程苏新宾葛智超4现场安装地面拼装与吊装固定相结合加快安装效率,降低风险在地面把桁架部分采用螺栓进行连接固定,然后塔吊配合吊装至柱顶安装。现场施工全过程李婷婷甘伟明制表:苏新宾 日期:20_年9月7日七、 对策实施根据对策表中制定的各项措施,我QC小组成员及时进行讨论研究,通过认真分析,制定了详细的实施方案。开会讨论并确定构件的详细尺寸及材料规格要求,绘制“制作示意图”。打印传阅,使小组成员防护棚形制、加工工艺有更为直观的认识和了解,也便于进行质量控制。实施

23、一:圆管上下焊接开孔钢板1、采用160钢管作为立柱,长3米。上下焊接3030cm,10厚镀锌钢板。钢板开四个14椭圆 孔。 圆管立柱制作示意图 图-6制图:成翠艳 日期:20_年9月10日示意图详解如下:1) 采用160,5厚钢管作为立柱,柱高3m。2)钢板采用10厚,边长300的预开孔的成品镀锌钢板,孔为矩形圆孔。3)采用电弧焊焊接,焊缝必须饱满均匀。为加强稳定性,立管与钢板四周增加4个三角型钢板进行焊接固定,因焊缝多,需要保证钢板不发生翘曲变形。4)组装时用16#膨胀螺丝与基础固定,立杆刷蓝色油漆。2、现场交底,要求工人严格按示意图尺寸及规格进行制作。小组成员也经常深入加工现场,监督查看制

24、作加工进度,检查质量是否满足要求。 圆管立柱制作现场图 图-7制图:成翠艳 日期:20_年9月10日实施小结:通过加工质量要求的明确、对施工工艺的认真执行,所有的立柱制作质量均达到了小组的要求。实施二:桁架与钢筋短料相结合制作考虑到防护构件必须需要支撑面,所以采用角钢作为桁架的上下龙骨；施工现场有不少钢筋短料,充分利用这些短料,焊接至角钢上作为桁架的竖向杆件及斜向杆件,竖向杆件间距60cm。设计对比了两种节点方式,一种是采用5厚,100100钢板贴在角钢原材背面焊接作为钢筋焊接板,一种是截取10cm长的角钢进行贴焊(如下图)。现场进行试焊,发现钢板焊的话,桁架龙骨或发生较大弯曲变形,而采用角钢

25、焊的话,桁架变形小,故采用角钢贴焊。钢筋-角钢连接节点示意图 图-8制图:蔡达建 日期:20_年9月12日中间桁架制作示意图 图-9制图:蔡达建 日期:20_年9月12日边缘桁架制作示意图 图-10制图:蔡达建 日期:20_年9月12日示意图详解如下:1) 竖向杆件高60cm,间距60cm,斜向杆件为45。三根钢筋均焊至角钢节点处,确保焊接牢固,及时清理焊渣。2) 因为钢筋网片需要角钢的一面作为支撑,所以角钢需要按图中示意,统一方向朝上。在连接节点的角钢一面使用手电钻预先打孔,方便螺栓连接用。3)焊接完成后,喷刷蓝色油漆,以达到防锈、美观的效果。桁架焊接成品1桁架焊接成品2角钢-钢筋桁架图 图

26、-11制图:邓焕昌 日期:20_年9月13日实施小结:通过现场严格控制制作质量,桁架总体达到竖直,焊缝饱满,稳定性好的效果。 实施三:采用8钢筋制作网片钢筋网片采用HRB400,8钢筋焊接制作。短方向钢筋净空间距4.2cm。钢筋网片还用于外架施工层脚手板,代替传统竹串板,所以尺寸选定为0.81.7米。绘制“网片制作示意图”,选择合适的施焊方法XX市场上对于小直径钢筋焊接一般有普通电弧焊,氩弧焊,二氧化碳焊等几种。经分析:电弧焊焊接速度慢,且容易焊伤钢筋本身,故不选；氩弧焊主要用于铝型材焊接,成本较高,焊接速度一般,故不选；二氧化碳焊施工速度快,成本较低,所以选该方案。网片制作示意图 图-12制

27、图:葛智超 日期:20_年9月13日网片泡漆网片成品网片实例图 图-13制图:葛智超 日期:20_年9月18日由于网片也作为外架施工层脚手板,为验证其防护性能,所以本小组在现场进行了一些小的试验。1、承载力试验。将网片长方向两侧支撑在物体上,通过对比:不上人,上一人,上两人等三种情况下网片中心位置的挠度来验证其承载能力。试验结果表明:单张网片承载两个成年人的情况下,其下弯挠度只有3cm左右,效果极佳。2、坠落试验。将扣减、顶托、钢管等从1.5m高处丢落,看是否有贯穿网片的可能。试验结果表明:4.2cm的净距使得上述物体无法贯穿网片,且网片本身的钢筋强度性能使得整体抗冲击性能得到提高,对于超重物

28、体坠落起到缓冲的作用。承载力试验1承载力试验2承载力试验3扣件掉落试验试验现场图 图-14制图:苏新宾 日期:20_年9月15日 实施小结:钢筋网片承载力满足要求,主材净距小,钢管、扣件、顶托、枋木等有一定体积的现场常见物体无法穿过网片。防护达到要求。 实施四:地面拼装与吊装固定相结合1、桁架安装示意图如下:桁架组合示意图 图-15制图:李婷婷 日期:20_年9月25日安装顺序如下:1)在地面进行拼装,先安装四周的边缘桁架,形成方框。2)使用手电钻在每榀桁架连接点处开10圆孔,使用10#螺栓进行固定。3)桁架为6m长,钢筋网片短边是0.8m,所以采取两侧各3跨0.82m间距,中间跨1.08m的

29、间距来固定中间桁架到至缘桁架上。4)每榀桁架间按1.5米间距采用3cm宽的镀锌扁铁进行拉结固定,同样采用10#螺栓进行紧固。5)放线定位立柱,采用14#膨胀螺栓将立柱固定至硬化地面6)使用施工现场的塔吊将桁架龙骨调运至立柱上进行安装。桁架与立柱顶部钢板采用14#落实进行连接。7)将钢筋网片双层布置到桁架上。8)在防护棚顶部采用彩钢铁皮瓦进行防护,达到防雨及密闭效果。9)布置广告标语,达到宣传警示效果。现场确定危险源现场设置危险源告知牌立柱安装实例图 图-16制图:李婷婷 日期:20_年9月27日在地面进行桁架拼装使用手钻开孔采用螺栓连接吊装桁架龙骨至立柱上固定安装钢筋防护网片 屋面桁架安装实例

30、图 图-17制图:甘伟明 日期:20_年9月28日 安全防护棚实例图 图-18制图:甘伟明 日期:20_年10月5日实施小结:安全防护棚使用空间大,顶部为彩钢铁皮,可以防雨及对一般小物体坠落进行防护；双层防护采用钢筋网片,大体积的物体着落很难贯穿,防护性能极佳。新型周转使用率高、安装拆卸简便、防护效果好、美观实用。八、 效果检查1、目标效益本工程有两个钢筋加工棚、一个木工加工棚及两个安全通道采用了采用“新型装配式桁架安全防护棚”这一成果进行搭设。并按集团VI及广西建工集团标准化图集进行宣传布置。搭XX公司负责人及项目部会同建工集团相关领导、工程项目监理部对新搭设的防护棚进行验收。一致认为,同以

31、往的防护棚相比,我们的成果安拆方便、周转使用率高,不仅节约了成本,而且便于现场施工XX省了人工,其美观的外形很好满足了现场文明施工的需要。 安全通道实例 图-19制图:唐光暹 日期:20_年12月18日2、经济效益随着QC活动的开展,小组成员制定对策措施并逐一贯彻落实到位。新式防护棚定型化,周转使用率高,取得了一定的经济效益。与方案一,工字钢-钢管组合式防护棚作对比,使用时间12个月即一个工程周期(检修费用、运输周转费都比较少,暂不考虑)。每平方米造价综合节约62.93元。本工程共搭设防护棚面积为324平方米,则节约62.93324=20389.32元。周转使用次数越多越能体现该新型防护棚的经

32、济合理性。综上所述,本次活动较好地完成了之前制定的“经济适用”的目标。3、社会效益通过开展QC小组活动,本工程大量采用新型装配式桁架安全防护棚,该防护棚在使用功能上有安全、耐久、可靠、防火性强、美观大方、周转使用率高、经济合理、制作安拆简易等特点。安装质量及防护效果也获得了监理单位、建设单位的一致好评。本工程作为致力于在“十二五”期末打造千亿企业集团的广西建工集团总部新办公大楼,起着对外展示建工集团工程建设新形象,对内于集团内部树立样板标杆的作用。九、 标准化本QC小组结合现场实际,开拓创新,成功地研制了“新型装配式桁架安全防护棚”,配合制作方案的实施,提出了一系列切实有效的质量安全控制方法。QC 小组已经将成