QC创新应用环带钢板替代劲性结构梁柱节点区箍筋讲义

1、劲性结构梁柱节点区箍筋的创新做法报告人：苏宝 中建三局西北公司中建三局西北公司目 录/CONTENTS01工程概况02小组概况及活动计划03课题选择04设定目标05提出方案并确定最佳方案07对策实施08效果检查09标准化10总结与展望06制定对策01工程概况项目名称项目概况结构概况项目效果图中建三局西北公司工程概况中建三局西北公司项目名称永威时代中心建设单位西安瑞房投资有限公司设计单位华东建筑设计研究院有限公司监理单位陕西省工程监理有限责任公司施工单位中建三局集团有限公司西北分公司项目概况 本工程位于西安市高新开发区，在南三环辅道以北，丈八二路以东，锦业一路以南。项目总建筑面积约127982，

2、其中地下室共3层，裙楼地上5层，塔楼地上47层。塔楼结构高度199.9m，建筑高度212m；裙楼地上5层，建筑高度26.0m。主要由商业、餐饮、办公及地下车库组成，标准层层高4.1m，6层、21层及36层为环带桁架避难层。框架-核心筒结构，抗震设防烈度为8度，设计使用年限为50年。结构概况 主楼采用型钢混凝土框架+型钢混凝土核心筒结构，核心筒钢柱由H型钢柱组成，共20根，外框柱钢柱为“工”字型钢柱，共16根。地上部分楼板为钢筋桁架楼承板结构。 制表人：陈永慷 制表时间：2016.03.1502小组概况及活动计划小组成立成员简介活动计划中建三局西北公司QC小组成立中建三局西北公司小组名称“永”攀

3、高峰QC小组课题名称劲性结构梁柱节点区箍筋的创新做法小组成立时间2015.11课题类型创新型小组活动时间2016.03-2016.12小组人数9注册编号ZJSJXB-YB-005QC教育时间人均48h出勤率100% 制表人：陈永慷 制表时间：2016.03.20小组成员简介中建三局西北公司姓名职务职称学历组内职务组内分工出勤率张鑫项目经理高级工程师本科组长组织策划100%苏宝执行经理工程师本科副组长生产负责100%刘国桢总工程师工程师本科副组长策划实施100%张秀玲质量经理工程师本科诊断师顾问100%李刚质量总监助理工程师本科副组长质量负责100%陈永慷技术员助理工程师本科组员技术、资料100

4、%吕升伟现场责任工程师助理工程师本科组员现场实施100%李杰钢构工程师助理工程师本科组员现场实施100%韩庆钢构工程师助理工程师本科组员现场实施100% 制表人：陈永慷 制表时间：2016.03.20QC活动计划中建三局西北公司 制表人：陈永慷 制表时间：2016.04.0103课题选择选题背景课题选择中建三局西北公司选题背景中建三局西北公司 随着社会经济的快速发展，超高层建筑在各大城市中如雨后春笋般拔地而起，其中劲性结构在超高层建筑中的应用较为广泛，永威时代中心项目就是其中一个。 劲性结构具有强度高、构件截面尺寸小、增加使用空间等特点，但与此同时劲性结构在施工中也存在一些难点，尤其是梁柱节点

5、处的施工。由于梁柱节点区为箍筋加密，又有纵横向的牛腿，使得箍筋安装尤为困难，目前国内所使常用的安装方法有以下两种：方法二、两个开口箍穿腹板孔洞，焊接连接形成封闭箍筋。方法一、箍筋遇腹板时断开，并与腹板焊接形成封闭箍筋。课题选择中建三局西北公司 QC小组通过会议讨论，对上述两种方法进行了详细分析：操作难易程度质量控制工效管理难度方法一箍筋遇腹板时断开导致箍筋加工难度大，现场焊接量大。由于焊接量大、操作环境差，易出现焊缝质量通病，一次验收合格率在82%左右。由于操作难度大且需多次整改，相比普通砼结构每层多花费12个工日。不管是箍筋下料把控、现场施工质量控制还是隐蔽验收，都增加了一定的施工难度。方法

6、二开口箍穿腹板孔洞时，若遇多牛腿时操作难度大，现场焊接量较大。由于焊接量较大、操作环境差，易出现焊缝质量通病，一次验收合格率在86%左右。由于操作难度大且需多次整改，相比普通砼结构每层多花费10个工日。焊缝质量、节点区隐蔽验收管理难度大。 制表人：陈永慷 制表时间：2016.04.03. 综上所述，采取国内惯用的这两种方法或其相近的施工方法无法彻底解决劲性结构梁柱节点区箍筋施工难度大的问题，必须研发一种新方法，既能保证结构安全，又能降低施工难度，从而保证质量合格、按期完成施工任务成了当务之急。于是，小组成员接受挑战，选定课题为：劲性结构梁柱节点区箍筋的创新做法04设定目标设定目标中建三局西北公

7、司设定目标95%2 、80.5d质量目标劲性结构梁柱节点区钢筋绑扎、砼浇筑一次验收合格率达到95%。经济效益目标每层节约钢筋2t、每层节省人力8个工日。工期目标通过优化劲性结构梁柱节点区，每层节约工期0.5天。中建三局西北公司05提出方案并确定最佳方案提出方案中建三局西北公司方案对比分析确定最佳方案提出方案方案一方案二方案三确定目标后，QC小组运用“头脑风暴法“提出了多个方案，经过仔细筛选选择了以上三个方案。先浇筑柱混凝土至梁底，再进行劲性结构节点区箍筋绑扎，节点区砼与板砼一起浇筑。以环带钢板替代劲性结构节点区箍筋。增大劲性结构节点区箍筋规格，增大箍筋间距，并在钢柱钢梁节点加工时预留穿箍筋孔洞

8、。中建三局西北公司方案对比分析中建三局西北公司对各方案进行分解分析，并评估评分以选出最佳方案： 制表人：陈永慷 制表时间：2016.05.11方案分解技术特点质量保证操作难易程度经济合理性工期结论或（得分）方案一先浇筑柱混凝土至梁底，再进行劲性结构节点区箍筋绑扎，可以保证柱混凝土的施工质量。（5分）除了节点区模板支设质量难控制外，其余质量均能得到保证。（3分）钢筋、砼施工较简单，但模板施工难度大。（4分）增加了施工工序，每根柱子按增加1工日计算，每层增加费用160元/工日*1工日/根*16根=2560元（-1分）每层将增加工期0.5天。（-1分）10分（排除）方案二以环带钢板替代劲性结构节点区

9、箍筋，保证了节点区钢筋和混凝土施工质量。但与设计沟通难度较大（3分）能有效保证钢筋、混凝土施工质量。（5分）大大减小现场操作难度。（5分）每层节约钢筋2.5吨，钢筋原材及人工综合单价为4600元，合计节约费用2.5*4600=11500元，经济效益明显。（+2分）每层将节约工期1天。（+2分）17分（选择该方案）方案三通过增大劲性结构节点区箍筋规格，增大箍筋间距，可以保证节点区的混凝土施工质量，但箍筋变径需设计单位同意。（3分）质量能得到保证。（5分）砼施工较简单，但箍筋型号增大不利于绑扎施工。（4分）此方案虽然加大了一定的钢筋绑扎难度，但同时也减小了混凝土施工难度，两者可抵消。对工期基本无影

10、响。12分（排除）06制定对策制定对策中建三局西北公司制定对策现场实施由苏宝负责现场实施、过程监督、最终验收等工作。加工验收由李刚负责环带钢板的加工和加工完成后的验收工作。设计单位审核确认由副组长刘国桢负责与设计单位的审核确认工作。深化设计由副组长刘国桢负责组织协调钢构单位和土建单位的深化设计。中建三局西北公司 制表人：陈永慷 制表时间：2016.05.13对 策 流 程 图制定对策中建三局西北公司序号子方案对策目标措施地点完成时间责任人1深化设计和钢结构加工单位、安装单位的技术人员一起进行深化设计。5天完成深化设计将土建、钢构安装、钢构制作单位的技术人员集中到项目部共同完成深化设计。西安永威

11、项目部2016年5月20日刘国桢2设计单位审核确认及时和设计院结构方面设计师沟通，结合各方观点寻求设计单位认可。3天设计单位审核通过先和监理及甲方的设计部沟通，通过甲方设计部与设计院进行沟通。西安永威项目部、上海市2016年5月23日刘国桢3加工验收钢结构单位安排专人进行环带钢板加工，进场的钢构件必须全数检查。10天加工完成并进场验收通过派专人驻扎到钢构加工厂，确保加工质量和工期；进场验收时需联合建设单位、监理单位、钢构安装单位一起验收。西安永威项目部、杭州市2016年6月03日李刚4现场实施协调现场各分包的施工，确保各工序的合理穿插，严格监督各工序的施工质量。12天内现场实施完成两层有专人负

12、责钢构件的安装，合理协调塔吊、严格把控坐标和焊接质量，确保按时保质完成。西安永威项目部2016年6月15日苏宝 制表人：陈永慷 制表时间：2016.05.1407对策实施中建三局西北公司深化设计设计单位审核确认加工验收现场实施实施一：深化设计中建三局西北公司 对劲性结构梁柱节点区复杂工序进行深化设计，采用环带钢板等截面替代梁柱节点区箍筋，且满足体积配箍率，并进行排版设计及受力验算。劲性结构梁柱节点区环带钢板（深化设计平面图）实施一：深化设计中建三局西北公司劲性结构梁柱节点区环带钢板（深化设计3D图）实施一：深化设计中建三局西北公司 计算公式：（sv）=ni*A（sv）Li/Acor*s 式中：

13、ni：一个方向箍筋的肢数；Li：相对ni方向的箍筋的肢长；Acor：箍筋核心区的面积；s：箍筋间距。层数角柱边柱焊缝高度hf1F3F-12100200-10100200103F9F-10100200-1010020089F23F-10100200-10100200823F37F-8100200-8100200637FRF-8100200-81002006环带钢板规格计算： 环带钢板选用型号采用与梁柱节点区原设计箍筋按等截面代换计算，并满足体积配箍率即可。按上述公式，依据设计图纸和规范，计算出各层边柱、角柱所需的环带钢板型号、间距和焊缝高度。制表人：陈永慷 制表时间：2016.05.17实施二：

14、设计单位审核确认中建三局西北公司 将深化设计图纸报设计单位审核，根据其提供意见进行修改完善后重新上报，待设计单位确认后，各方签字盖章并交由钢结构制作单位进行加工制作。实施三：加工制作中建三局西北公司焊条：采用E50型碱性焊丝环带钢板和支撑板：钢板材质为Q345B符合国家相关规范标准符合国家相关规范标准图纸确认下料定位焊接矫正验收实施三：进场验收中建三局西北公司 进场验收主要分为钢构件原、副材料验收和钢构件验收，具体验收项目按下表进行：原辅材料名称主 要 检 验 内 容钢板、型钢质保书、外观损伤及几何尺寸螺栓连接副质保书、合格证、外观（包括裂纹等缺陷）及几何尺寸、扭矩试验焊丝、焊条质保书、合格证

15、、生产日期、外观、型号规格涂料质保书、外观生产日期、型号焊剂质保书、外观、颗粒度、生产日期气体质保书、纯度钢构件材料主要验收项目 制表人：陈永慷 制表时间：2016.06.01实施三：进场验收中建三局西北公司序号类别验收项目验收工具、方法拟采用修补方法1焊缝焊缝探伤抽检无损探伤检测碳弧气刨后重焊2焊角高度尺寸、焊缝错边量测补焊3焊缝气孔、夹渣磁粉探伤焊接修补4构件表面外观目测检查焊接修补5多余外露的焊接衬垫板目测检查去除6节点焊缝封闭目测检查补焊7交叉节点夹角量测制作厂重点控制8现场焊接剖口方向角度量测现场修正9构件外观及外形尺寸钢柱截面尺寸量测制作厂重点控制10构件长度量测制作厂重点控制11

16、构件表面平直度量测制作厂重点控制12加工面垂直度量测制作厂重点控制13T字型、工字型截面尺寸量测制作厂重点控制14构件外观及外形尺寸工字钢腹板弯曲量测制作厂重点控制15工字钢翼缘变形量测制作厂重点控制16构件运输过程变形量测变形修正17预留孔大小、数量量测补开孔18螺栓孔数量、间距量测铰孔修正19连接摩擦面目测检查小型机械除锈20柱上牛腿和连接耳板三坐标测量机（量测）补漏或变形修正21表面污染目测检查清洁处理22移交存放堆放场地场地硬化、设置排水沟23构件分类堆放垫枕木、构件重叠不能超过三层24构件数量、清单与制作厂交接25制作质保资料与制作厂交接序号类别验收项目验收工具、方法拟采用修补方法钢

17、构件进场主要验收项目 制表人：陈永慷 制表时间：2016.06.01实施四：现场实施中建三局西北公司 钢构件经进场验收合格后，依据现场安排进行依次进行钢骨柱安装、钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑，具体步骤如下：1234隐 蔽验 收钢构件进场验收合格后方可进行钢骨柱安装。责任人：李刚钢骨柱安装验收合格后方可进行钢筋安装。责任人：李杰钢筋安装完毕后经隐蔽验收合格后方可进行模板安装。责任人：李刚模板安装验收合格后，向监理申请浇筑砼，同意后方可进行砼浇筑。责任人：李杰实施四：现场实施中建三局西北公司1、钢骨柱安装吊装前验收吊装至就位上方200mm调整方向并就位临时螺栓固定测量、校正焊接安装完成实施四：现

18、场实施中建三局西北公司2、钢筋安装 钢 筋 安 装钢 筋 安 装 完 成实施四：现场实施中建三局西北公司模 板 安 装 完 成混 凝 土 浇 筑 完 成3、模板安装 4、混凝土浇筑08效果检查中建三局西北公司质量效果检查工期效益检查经济效益分析环境效益分析质量效果检查中建三局西北公司 小组于6月16日对采用环带钢板施工的7层、8层的节点区钢筋施工质量进行了检查，并与前期采用传统箍筋施工方法的1-6层的节点区钢筋施工质量检查结果进行对比，如下表： 制表人：陈永慷 制表时间：2016.06.16 注：采用环带钢板代替节点区箍筋后，由于钢构进场时均已验收通过，所以现场节点区钢筋施工难度大大降低。节点

19、混凝土成型质量目标完成工期效益检查中建三局西北公司 环带钢板与传统箍筋施工相比，工厂流水线加工，一次成型，随柱就位，无需现场另行安装，施工简便，现场劳动强度低，减免传统箍筋加工及安装工序，施工速度快，大大缩短工期，有着良好的工期效益。项目主体共47层，从7层开始采用环带钢板施工工艺，其中79层每层节约0.5d，1035层每层节约1d，36层节约1.5d，3747层预计每层节约1d，即总共节约工期：0.5d*3+1d*26+1.5d*1+1d*11=40d！ 制表人：陈永慷 制表时间：2016.06.31目标完成经济效益分析中建三局西北公司永威梁柱节点钢板环带代箍筋创效结果序号方案工作内容单位工

20、程量单价分项成本方案成本1原始箍筋方案人工费t96.94 1050.00 101787.00 346090.34 材料费t96.94 2520.15 244303.34 钢板环带代箍筋方案人工费t112.46 1120.00 125955.20 125955.20 直接费成本节约220135.14 2工期节约塔吊租赁费（2台）天40.00 7733.33 309333.20 958434.80 布料机天40.00 753.33 30133.33 爬模爬架租赁费天40.00 7178.25 287130.00 周转料具租赁费天40.00 4715.96 188638.40 管理费天40.00 4333.33 173333.20 其他（水电及其他租赁）天40.00 1254.00 50160.00 3总成本节约1178569.941 制表人：陈永慷 制表时间：2016.06.31经济、环境效益分析中建三局西北公司有效解决了梁柱节点区箍筋安装困难的问题，大大降低了工人的劳动强度；根据深化设计图纸，直接在工厂下料，通过数字化机床精确加工制作，余料较少；环带钢