高层钢结构施工中安全行走通道的创新

1、汇报目录 1、工程概况 2、小组简介 3、选择课题 4、设定目标 5、提出方案 6、确定最佳方案 7 、制定对策 8、对策实施 9、效果检查 10、标 准 化 11、总结打算 沈阳市府恒隆广场工程由一号塔楼、二号塔楼、商场裙楼和 后续工程四部分组成，现阶段重点施工一号塔楼部分，一号塔 楼为劲性钢框架+劲性核心筒结构，地下4层，地上68层，68层 以上为皇冠造型结构，顶部标高为350.6m，钢结构用钢量约6 万吨，被誉为东北地区“两最”建筑，即单体最大、结构最高 建筑，建成后是沈阳市标志性建筑之一。 本工程属超高层建筑，钢结构工程运用塔吊安装，施工过程 均是高空操作，属重大危险源分项工程。QC小

2、组面临施工周期 23个月，任务重等居多压力，工程前期积极开展“高层钢结构 施工中安全行走通道创新”课题，以解决水平通道安全可靠、 施速度快等问题，满足现场施工功能需求。 1、工程概述 1号塔楼 高度350米 2号塔楼 高度380米 商场裙楼 后续塔楼工程 市府广场 “金廊” 青年大街 辽宁博物馆 大剧院 项目效果图 小组名称小组名称 （注册号）（注册号） 中建钢构有限公司（北京）沈阳市府恒隆广场工程钢结构中建钢构有限公司（北京）沈阳市府恒隆广场工程钢结构QC小组小组 （ ZJGG-HLXZ-01） 课题名称课题名称高层钢结构施工中安全行走通道的创新高层钢结构施工中安全行走通道的创新 注册时间注

3、册时间2011年年4月月9日日课题注册编号课题注册编号ZJGG-HL11-02 小组类型小组类型创新型创新型活动频率活动频率1次次/周周 活动时间活动时间2011年年4月至月至2011年年7月月小组人数小组人数10人人 制表人：陈晓冬 制表时间：2011年4月9日 2、小组简介 本本QCQC小组成立于小组成立于 20092009年年1010月，长期开展月，长期开展 QCQC小组活动，活动成果小组活动，活动成果 多次荣获各方奖励。多次荣获各方奖励。 QCQC小组成员概况小组成员概况 姓名姓名学历学历年龄年龄职务职务职称职称职责职责小组分工小组分工 受受QC教教 育时间育时间 出勤率出勤率 邵新宇

4、邵新宇本科本科32项目经理项目经理 工程师工程师 组长组长全面负责全面负责48h100% 段海段海本科本科32商务经理商务经理工程师工程师副组长副组长组织策划组织策划48h100% 何培洋何培洋专科专科31生产经理生产经理助理工程师助理工程师副组长副组长组织实施组织实施48h100% 陈晓冬陈晓冬专科专科30质量总监质量总监助理工程师助理工程师组员组员质量监督质量监督48h100% 李章军李章军中专中专36工程部经理工程部经理技师技师组员组员组织实施组织实施48h100% 汪晓阳汪晓阳专科专科26技术部经理技术部经理助理工程师助理工程师组员组员技术指导技术指导48h100% 孟祥君孟祥君本科本

5、科25质检员质检员助理工程师助理工程师组员组员资料记录资料记录48h100% 范叶卫范叶卫中专中专26安全总监安全总监助理工程师助理工程师组员组员现场指导现场指导48h100% 夏书夏书本科本科25安全工区长安全工区长技术员技术员组员组员现场实施现场实施48h100% 张希博张希博本科本科24安全员安全员技术员技术员组员组员现场实施现场实施48h100% 制表人：陈晓冬 制表时间：2011年4月11日 3、选择课题 安全目标高 目前全国建筑工程越来越重视安全，且大力推进安全生产， 沈阳市府恒隆钢结构工程安全目标为：死亡事故和重伤残事故为 “零”，争创沈阳市安全文明施工样板工地，实施安全、方便、

6、高 效行走通道是安全生产基本保障。 施工难度大 沈阳市府恒隆广场一号塔楼东西长65.0米，南北宽36.0米，每层安 全通道需铺设约200.0米，部分相邻两根钢梁间距大于3.0米，达到4.4米 ，市面上销售常规建筑安全通道使用跳板小于3.0米，需要加入大量辅助 措施才能使用于本工程，施工过程中投入大量人力和物力，铺设时间长 ，安全系数低，阻碍后续工序施工，不能满足施工要求。 红色点位显示为相邻红色点位显示为相邻 两根钢梁间距大于两根钢梁间距大于 3.03.0米部位米部位 公司安全决策 2011年正值公司大力发展安全防护标准化关键之年，安全、 高效、快捷安拆行走通道是公司推进安全防护标准化重要内容

7、之 一，研制新型高层钢结构施工中安全行走通道是响应公司决策的 有力支撑，势在必行。 课题确认 综上所述，QC小组选定“高层钢结构施工中安全行走通道的 创新”作为本小组活动课题。 4、设定目标 设定目标 按照建筑施工高处作业安全技术规范(JGJ80-91)规定、同步 执行公司高空安全行走通道要求，结合本工程结构特点，QC小组 确定的课题目标为：研制一种快速安拆标准式高空行走通道，保 证架设过程安全、安拆快捷、且重复利用率高。 确定目标值 1、方便高空垂直运输，单片长度不超过3.0m；组装后跨度大于 3米时能承受4人同时通过。 2、满足两人同时平行行走，通道宽度不小于800mm； 3、高空铺设、拆

8、除方便，一人能够挪移，单片质量不超过40kg； 目标值分析 1、本QC小组成员经验丰富，理论水平高，能够提出预控措 施，并多次获得全国优秀QC小组称号。 2、该高层钢结构施工中安全行走通道的研制得到公司领导 大力支持，派出公司技术中心专家、博士等技术骨干给与协作 ，予以理论设计及力学计算，有利于目标值实现。 3、采用3DMAX软件进行三维流程虚拟，采用MIDAS/GEN软件 建立有限元分析模拟，进行仿真模拟实验，有效保证QC目标的 实施性。 5、提出方案 提出方案 QC小组结合以往建筑工程安全通道施工方法，围绕课题召开 3次专题会议，运用“头脑风暴法”打破传统思想，相互启发， 提出各种方案，并

9、运用亲和图进行整理后，提出四条选择方案。 制图人：陈晓冬 制表时间：2011年5月14日 制图人：陈晓冬 制表时间：2011年5月15日 方案一：木跳板铺设搭接法 第一步：钢梁表面搭设钢管脚手架； 第二步：木跳板铺设钢管架上； 第三步：拉设通道两边安全绳。 节点采用搭接，具体施工示意图如下。 木跳板铺设安全行走通道示意图 制图人：陈晓冬 制表时间：2011年5月15日 方案二：钢跳板铺设捆绑法 第一步：相邻钢梁间距大于3.0米部位搭设钢管脚手架； 第二步：钢梁间距小于3.0米时钢梁直接铺设钢跳板； 第三步：钢梁间距大于3.0米时钢跳板铺设钢管架上； 第四步：拉设通道两边安全绳。 连接点采用4m

10、m铁丝捆绑， 具体施工示意图如下。 钢跳板铺设安全行走通道示意图 方案三： 型钢制作多节通道，地面组装，高空拼装法 第一步：型钢制作成长3.0米单节通道（单节控制在40kg内）； 第二步：地面组装成9.0米后，采用塔吊直接铺设在钢梁表面； 第三步：拉设通道两边安全绳。 连接点采用螺栓连接， 具体施工示意图如下。 制图人：汪晓阳 制表时间：2011年5月15日 地面组装，高空拼装安全行走通道示意图 制图人：汪晓阳 制表时间：2011年5月15日 方案四：型钢制作多节通道，高空散接拼装法 第一步：型钢制作成长3.0米单节通道（单节控制在40kg内）； 第二步：选择钢梁间距小于3.0米一跨先铺设单节

11、； 第三部：依次连接已铺好通道向外扩展； 第四步：拉设通道两边安全绳。 连接点采用螺栓连接， 具体施工示意图如下。 高空散接拼装安全行走通道示意图 选定方案 QCQC小组成员按照本工程钢梁分部，采用十根宽度为小组成员按照本工程钢梁分部，采用十根宽度为300mm300mm的的H H 型钢在地面排布成型钢在地面排布成1:11:1模型，长度模型，长度30m30m，相邻钢梁间距分布为，相邻钢梁间距分布为 2.8m2.8m、 2.4m 2.4m、 4.2m4.2m、 2.4m2.4m、 2.8m 2.8m、 3.2m3.2m、 2.8m2.8m、 3.6m3.6m、 2.4m2.4m，现场模拟高空施工，

12、按照三种方案分别铺设安全行走通，现场模拟高空施工，按照三种方案分别铺设安全行走通 道，从施工安全性、使用周期、人员数量、吊机台班、铺设时道，从施工安全性、使用周期、人员数量、吊机台班、铺设时 间、经济合理性六方面进行分析，具体见下表。间、经济合理性六方面进行分析，具体见下表。 方案方案施工安全性施工安全性 使用使用 周期周期 人员人员 数量数量 使用吊机使用吊机 时间时间 （8h=1台班）台班） 铺设时间铺设时间 （8h=1天）天） 经济合理性经济合理性 方案一： 木跳板铺 设搭接法 1、铺设难度一般， 易搬运，拆除复 杂 2、操作人员高空 坠落隐患较高； 3、铺设材料、工 具使用较多，易 发

13、生坠落； 4、承重性能较差， 易受损折断。 6 个月 4人0h4h 木跳板： 36块单价100元/ 块=3600.00元 钢管： 72米单价20元/ 米=1440.00元 人工： 4人4h200元/ 天=400.00元 合计：5440.00元 方案二： 钢跳板铺 设捆绑法 1、铺设难度一般， 易搬运，拆除复 杂 2、操作人员高空 坠落隐患较高； 3、铺设材料、工 具使用较多，易 发生坠落； 4、承重性能一般， 不易损坏。 18 个月 4人0h3.5h 钢跳板： 30块单价180元/ 块=5400.00元 钢管： 64米单价20元/ 米=1280.00元 人工： 4人3.5h200元 /天=35

14、2.00元 合计：7032.00元 接下表 方案方案施工安全性施工安全性 使用使用 周期周期 人员人员 数量数量 使用吊机使用吊机 时间时间 （8h=1台班） 铺设时间铺设时间 （8h=1天） 经济合理性经济合理性 方案三： 型钢制作 多节通道， 地面组装， 高空拼装 法 1、铺设难度小， 需吊机安装，拆 除方便 2、操作人员高 空坠落隐患很小； 3、铺设使用工 具少，不易发生 坠落。 4、承重性能好， 不易损坏。 24 个月 2人0.75h1.5h 钢材： 360kg单价5100元 /t=1836.00元 螺栓： 54颗单价1.8元/颗 =97.20元 吊机台班： 0.75h单价5000元/

15、 台班=468.75元 人工： 2人1.5h200元/ 天=76.00元 合计：2477.95元 方案四： 型钢制作 多节通道， 高空散接 拼装法 1、铺设难度较 大，易搬运，拆 除方便 2、操作人员高 空坠落隐患较高； 3、铺设使用工 具少，不易发生 坠落。 4、承重性能好， 不易损坏。 24 个月 2人0h2.5h 钢材： 360kg单价5100元 /t=1836元 螺栓： 54颗单价1.8元/颗 =97.2元 人工： 2人2.5h200元/ 天=125元 合计：2058.00元 制表人：范叶卫 制表时间：2011年5月20日 确定方案 QC小组广泛的拓宽思路，运用统计技术，从多角度分析和

16、比 较。评价结论如下： 序号 操作 安全性 工作 性能 安装人工时间周期费用结论 方案一隐患多易损坏工序繁琐,难度小多多短高不选用 方案二隐患多不易损坏工序繁琐,难度小多多一般高不选用 方案三隐患少不易损坏工序简便,难度小少少长一般选用 方案四隐患较少不易损坏工序简便,难度大一般一般长低不选用 QC小组成员此最终选取型钢制作多节通道，地面组装， 高空拼装法为总体方案。方案虽经济投入不是最低，但操作 方便，安全性高，重复利用率高，充分利用了现有资源，大大 减低人员投入，能够满足工期和质量要求。 制表人：陈晓冬 制表时间：2011年5月20日 六、确定最佳方案 确 定 方 案 施 工 流 程 型钢

17、制作多节通道，地面组装，高空拼装法示意图 制表人：陈晓冬 制表时间：2011年5月20日 方案实施中需解决的问题 制图人：范叶卫 制图时间：2011年5月20日 通过上述论证，实施方案三还需解决型钢多节标准式组装 安全行走通道设计、制作两个方面的工作，经QC小组讨论，提 出控制方案见下图： 解决问题方案选定优点缺点结论 单节通道低 于40kg C型钢制作单节通道 轻巧、便捷、易采购、 易搬运 受压易变形，焊 接节点牢固性差 不选用 型钢制作单节通道 轻巧、便捷、易采购、 易搬运，稳定性强。 钢板薄，焊接易 变形。 选用 通道受力 验算 实验室进行力学实验准确、直观、说服力强 费用高、 过程复杂

18、 不选用 建立有限元进行分析 模拟 方便、简洁、具有对比 性，费用低 技术含量高选用 连接节点受 力变形控制 加长节点受力连接板 操作简单，容易实现目 标。 成本、重量增加、 安装难度增大 不选用 连接节点钢板补强 操作简单、施工速度快， 焊接牢固，受力状态好 成本、重量增加选用 拼装方法 胎架模板标准化拼装规格统一，定位容易 增加工序、时间 加长 选用 传统流水化拼装运用工具简单 定位不准备，易 变形 不选用 螺栓孔加工 磁力钻打孔易操作、孔距易控制时间较长选用 等离子切割打孔易操作、费用低孔眼直径误差大不选用 制表人：汪晓阳 制表时间：2011年6月2日 方案选定 确定最佳方案 制图人：汪

19、晓阳 制图时间：2011年6月2日 七、制定对策 序 号 项目对策目标措施 地 点 完成 时间 负责人 1 单节通道 低于40kg 80402mm 型钢制作 单人能 够搬运 1、绘制单节通道设计 图； 2、计算使用型钢长度 及重量。 3、采购合格厂家材料 办 公 室 2011 6. 5 邵新宇 2 通道受力 验算 建立有限元进 行分析模拟 同时承 载4人 1、采用MIDAS/GEN 软件进行仿真模拟实 验； 2、现场承载试验。 技 术 中 心 2011 6. 8 汪晓阳 3 连接节点 受力变形 控制 连接节点 6mm钢板补强 承载4 人不变 形 1、钢板采用电焊围焊 2、现场承载试验。 现 场

20、 2011 6.15 孟祥君 4拼装方法 胎架模板标准 化拼装 规格统 一、快 速安拆 1、制作统一型钢磨具 2、采用CO2焊接； 3、焊接成品后才搬移 现 场 2011 6.15 李章军 5 螺栓孔 加工 磁力钻打孔 眼孔直 径、孔 距统一 1、冲钉标识定位； 2、采用定位夹具； 3、磁力钻统一打孔。 现 场 2011 6.15 陈晓冬 制表人：陈晓冬 制表时间：2011年6月2日 40202mm 口型钢管 80202mm 口型钢管 钢网片 80202mm 口型钢管 L303mm 角钢 钢网片 3000mm 800mm 3000mm 800mm 口型钢制作单节通道示意图 通道规格受力验算重量

21、结论 图a通道最大承重3.5KN，可以承载4人同时通过45.38kg不满足要求 图b通道最大承重3.8KN，可以承载4人同时通过37.5kg满足要求 八、对策实施 图a图b 效果检查：图b规格的通道受力及重量满足设定目标要求。 对策实施一：采用80402mm型钢制作通道 QC小组分别采用型钢设计两种水平通道，通道重量要求低于40kg，如 图a和图b： 对策实施二：建立有限元进行分析模拟 QC小组利用MIDAS7.8对单节安全通道建模，恒荷载为结构自重由程序 (MIDAS7.8)自动计算，考虑水平通道可以同时通过4人，体重75Kg，最不利 工况下：活荷载取为3kN/m2。 安全通道在标准荷载组合

22、（1.2恒+1.4活）作用下的变形如下图所示 安全通道在荷载组合作用下的变形最大变形4.8mm。 制表人：汪晓阳 制表时间：2011年6月5日 应力及应力比如下图所示： 由结果看出，最大的应力比为0.5左右，故整体结构的各个构件 均满足承载力设计要求。 制表人：汪晓阳 制表时间： 2011年6月5日 对策实施三：胎架模板标准化拼装 快捷安拆水平通道均采用现场制作的方法进行加工，水平通道的制作 流程如下：胎模加工通道材料下料通道组装焊接铺设钢网片涂 刷油漆。 整体焊接 油漆涂刷成品外观 通道组装 对策实施四：螺栓孔采用磁力钻开孔 快捷安拆水平通道两端采用12mm螺栓连接，螺栓孔间距及孔径必须 严

23、格控制，现场连接螺栓孔采用冲钉定位后，使用磁力钻开孔。 效果检查：螺栓孔直径控制为 14mm，孔距最大误差1.5mm，符合 钢结构设计规程要求。 对策实施五：连接节点6mm钢板补强 快捷安拆水平通道口型钢厚度2mm，为保证通道在受力过程中不产生变 形，通道两端连接部位采用6mm钢板贴敷，围焊加固。 效果检查：连接点在受力状态下不产生变形。 九、效果检查 单节安全通道实际重量为 38.5kg,一人轻松搬运 经过项目部各方的共同努力，快速安拆标准式高空行走通道与2011年9 月1日全部结束，QC小组通过现场检查及实验，单节安全通道实际重量为 38.5kg，满足一人轻松搬运要求，整体安全通道能满足4

24、人同时通行，活动 前后对比表如下: 通道承载力满 足4人同时通过 地面拼装 安全快捷 目标检查 活动前与活动后对比表 序号实测项目活动前目标活动后实测值结论 1单节长度3.0m3.0m达到目标 2单节宽度0.8m0.8m达到目标 3单节重量40kg38.5kg达到目标 4承载力满足4人同时通过4人同时通过达到目标 5实用效果安全、快捷安拆 地面组装，整体 铺设，安全高效 达到目标 制表人：陈晓冬 制表时间：2011年7月2日 1 1、减少安全隐患、减少安全隐患 快速安拆标准式高空行走通道快速安拆标准式高空行走通道在地面制作，与传统的在高空在地面制作，与传统的在高空 搭设水平通道，减少了高空作业

25、带的安全隐患。搭设水平通道，减少了高空作业带的安全隐患。 2 2、缩短搭设时间、缩短搭设时间 快速安拆标准式高空行走通道快速安拆标准式高空行走通道为统一标准，制作后可直接吊为统一标准，制作后可直接吊 装至楼层，大大缩短了采用脚手管搭设水平的时间，对于保证工装至楼层，大大缩短了采用脚手管搭设水平的时间，对于保证工 期十分有利。期十分有利。 3 3、可周转使用、可周转使用 高层钢结构施工一般设置两层水平通道，制作两层的标准式高层钢结构施工一般设置两层水平通道，制作两层的标准式 高空行走通道高空行走通道可以重复周转使用，不像传统用脚手管搭设的通道，可以重复周转使用，不像传统用脚手管搭设的通道， 需对

26、每根钢管进行拆除。需对每根钢管进行拆除。 4 4、费用较低、费用较低 对于高层、超高层项目只需制作对于高层、超高层项目只需制作2323层标准式层标准式高空行走通道高空行走通道 就通满足整个工程施工要求，相当传统的水平通道可以节省大量就通满足整个工程施工要求，相当传统的水平通道可以节省大量 的人工费。的人工费。 效益检查 5、方便冬季施工 冬季时雨雪可直接从钢丝片穿，道道不会大量积雪，保证了作业 人员的行走安全。 6、推广价值高 快速安拆标准式高空行走通道的创新，大大减少了高空作业安全 隐患，为项目安全施工起到关键性作用，除在本工程运用外，还被推 广应用在重庆国际博览中心、天津余家堡等多个工程，

27、得到公司及外 界一致好评。 应用于沈阳市府恒隆广场 应用于天津于家堡应用于重庆国际博览中心 十、标准化 通过本次QC活动，项目部总结形成“水平通道设备及其安装方法” 并 申 请 2 0 1 1 年 发 明 专 利 。 已 在 网 上 公 示 ， 公 示 网 站 ： http:/ d55e7a128c4d6_0.html，申请号/专利号为：201110007268，为建筑施 工安全保障工作提供便捷。 QCQC活动总结：活动总结： 在解决问题的全过程中，在解决问题的全过程中，QCQC小组活动按照小组活动按照PDCAPDCA程序进行，依照逻程序进行，依照逻 辑性思维分析和诊断问题，进行科学的决策。最

28、后选用最佳控制措施辑性思维分析和诊断问题，进行科学的决策。最后选用最佳控制措施 来解决问题，全面提高了小组成员分析问题和解决问题的能力。来解决问题，全面提高了小组成员分析问题和解决问题的能力。 通过本次通过本次QCQC活动，使小组成员创新意识、团队精神、活动，使小组成员创新意识、团队精神、QCQC工具运用工具运用 、质量意识、进取精神、个人能力得到了很大提高，我们进行了自我、质量意识、进取精神、个人能力得到了很大提高，我们进行了自我 评价。综合素质评价表、综合素质评价雷达图。评价。综合素质评价表、综合素质评价雷达图。 序号评价内容活动前活动后 1团队精神7891 2质量意识7595 3进取精神

29、9092 4创新思想7095 5工作热情干劲8290 6QC工具运用技巧6485 制表人：陈晓冬 制表时间：2011年7月5日 十一、总结及打算十一、总结及打算 从雷达图可以看出： 1）QC活动前进取精神较强，在QC活动后得到进一步加强 2）在团队精神、质量意识、创新思想、工作热情干劲上有非常大的提高 3）在QC工具运用技巧上需进一步提高。 下一步打算： 下一个课题计划开展“高空作业操作平台改用与应用”，QC小组成员需 更加开拓思路，提高综合能力和创新能力。 制图人：陈晓冬 制表时间：2011年7月5日 小组名称小组名称 （注册号）（注册号） 中建钢构有限公司（北京）沈阳市府恒隆广场工程钢结构

30、中建钢构有限公司（北京）沈阳市府恒隆广场工程钢结构QC小组小组 （ ZJGG-HLXZ-01） 课题名称课题名称高层钢结构施工中安全行走通道的创新高层钢结构施工中安全行走通道的创新 注册时间注册时间2011年年4月月9日日课题注册编号课题注册编号ZJGG-HL11-02 小组类型小组类型创新型创新型活动频率活动频率1次次/周周 活动时间活动时间2011年年4月至月至2011年年7月月小组人数小组人数10人人 制表人：陈晓冬 制表时间：2011年4月9日 2、小组简介 本本QCQC小组成立于小组成立于 20092009年年1010月，长期开展月，长期开展 QCQC小组活动，活动成果小组活动，活动成果 多次荣获各方奖励。多次荣获各方奖励。 安全目标高 目前全国建筑工程越来越重视安全，且大力推进安全生产， 沈阳市府恒隆钢结构工程安全目标为：死亡事故和重伤残事故为 “零”，争创沈阳市