建筑QC78M高空悬挑结构模板支撑及外脚手施工平台的

1、78M高空悬挑结构模板支撑及外脚手施工平台的研制与应用江苏扬建集团有限公司扬州曙光电缆项目部QC小组发布人：孔祥峰目录录工程概况况QC小组简介介选择课题题设定课题题目标提出方案案，确定定最佳方方案问题假想想预测确定对策策对策实施施总体效果果检查总结及巩巩固措施施下一步打打算一、工程程概况扬州曙光光电缆750KV超高压交交联电缆缆及配套套项目曙曙光电缆缆1号生产厂厂房位于于扬州北北郊菱塘塘填，由由1a立塔和1b生产车间间组成，总建筑筑面积为为31358M2（其中地地下建筑筑面积为为369M2）。1a立塔长20.5M，宽18M，地下一一层，地地上十六六层，全全现浇剪剪力墙结结构，层层高最高高为10

2、M，其余为为68M，建筑总总高度达达114.18M；1b生产车间间东西长长252.6M，南北宽宽96M，为单层层厂房，现浇排排架结构构，钢结结构屋盖盖。其中1a立塔从第第12层中间+80.500M处（12层楼面标标高为+78.000M）开始向向四周悬悬挑扩大大平面，最大挑出长度度为3.4M，在建筑筑物东北北和西南南角楼面面标高处处挑出长长度为1.6m，东南和和西北角角楼面标标高处挑挑出长度度为2.4m，东南和和西北角角楼层中中间标高高处挑出出长度为为3.4m，结构挑挑梁尺寸寸为0.35m0.7m、0.3m0.6m、0.25m0.6m等，板厚厚120mm。12层以下平平面图12层以上平平面图二、

3、QC小组简介介扬州曙光光电缆750KV超高压交交联电缆缆及配套套项目曙曙光电缆缆1号生产厂厂房工程程QC小组，成成立于2008年3月25日，属创创新型，主要由由总工程程师，项项目经理理、技术术负责人人及高级级技工组组成，全全体成员员平均接接受QC教育24课时，掌掌握了QC基本理论论，施工工技术管管理强，人员搭搭配合理理，小组组简介如如表2-1：小组名称江苏扬建集团扬州曙光电缆厂QC小组注册时间2008年3月25日课题名称高空悬挑结构模板支撑及外脚手施工平台的研制与应用小组注册号课题注册号YJQC03-2008YJQCKT03-2008活动日期2008.3.25-2008.12.31小组类型创新

4、型活动频率平均每周一次课题活动次数18组内职务姓名性别年龄文化程度职务职称顾问邹厚存男43硕士总工高工组长祝寿均男52大学副总工高工副组长薛 峰男32大学项目经理工程师副组长孔祥峰男30大学项目工程师工程师组员周玉专男53中专项目副经理工程师组员金国强男50中专质检员工程师组员童元林男30大专施工员技术员组员孔祥干男55中专安全员技术员组员夏士文男35中专竹架工高级技工表2-1QC小组成员员简介表表三、选择择课题（一）问问题的提提出结构从+80.500M标高处向向四周挑挑出，挑挑出的位位置及尺尺寸多变变，结构构较为复复杂，挑挑出长度度较大，最大达达到3.4M，安全施施工面临临严峻考考验，质质量

5、要求求严格，工期紧紧迫，本本公司在在此方面面无类似似工程可可以借鉴鉴。若使用传传统模板板支撑体体系和外外脚手体体系存在在以下问问题：1、3.4M悬挑结构构在+87.000M高空，若若用落地地支撑排排架架，工工程量大大，钢管管、扣件件和人工工投入大大，不仅仅增加成成本，而而且严重重影响工工期。2、地基需需作处理理，增加加成本。3、由于结结构挑出出最大达达3.4M，普通悬悬挑脚手手架对悬悬挑梁要要求太高高，安全全隐患较较多。（二）课课题确定定由此可见见，采用用悬挑施施工平台台较为适适合。另另外，模模板支撑撑用施工工平台与与脚手架架用施工工平台在在高空没没有空间间独立设设置，因因此，传传统模板板支撑

6、体体系和脚脚手架体体系无法法满足要要求，项项目部需需创建新新型的体体系来替替代。本本次QC小组活动动的课题题为：78M高空悬挑挑结构模模板支撑撑及外脚脚手施工工平台的的研制与与应用四、设定定课题目目标（一）目目标扬州曙光光电缆750KV超高压交交联电缆缆及配套套项目曙曙光电缆缆1a立塔工程程高空悬悬挑结构构模板支支撑和外外脚手架架施工平平台稳定定、安全全。1、悬挑端端下挠不不超过19mm（L/500）；2、支撑体体系的制制作、安安装工期期满足施施工要求求，确保保主体结结构施工工进度。（二）目目标值（三）目目标可行行性论证证有 利 条 件任何支撑体系均可根据受力情况计算出构件应力和应变；本工程高

7、空支模体系和外脚手架体系的研制得到公司邹厚存总工程师的技术指导，并担任本小组的顾问；本小组技术力量强，全部由项目部技术骨干和高级技工组成；操作人员素质高，技术好，数量足，完全可以满足对施工工期的要求；不 利 条 件工作量大，工期紧。工艺创新，施工过程中可能会遇到难以预计的问题。安全隐患多；需投入大量人力，物力。综合以上上情况，经过客客观分析析，本小小组一致致认为目标及目目标值完完全能够够实现。五、提出出方案，确定最最佳方案案（一）方方案的提提出在塔楼结结构施工工之初，围绕课课题，小小组成员员通过“头脑风风暴法”集思广广益对其其高支撑撑模板方方案及外外脚手架架体系进进行讨论论，提出出方案的的共同

8、特特点是，在高空空制作一一操作平平台，模模板支撑撑体系和和外脚手手架体系系均落在在同一平平台上，实际即即对操作作平台的的设计与与制作进进行讨论论，归纳纳整理后后形成三三种方案案：悬挑挑钢梁，拉绳反反拉体系系；悬挑挑钢梁，压杆支支撑体系系；悬挑挑桁架体体系。方案的分分析、评评估及选选定表序号支撑体系类型分析其优（缺）点方案选择1悬挑桁架体 系（1）传力明确，但端部挠度偏大（2）型钢用量大，回收利用率低（3）加工制作工作量大，工期长（4）安全隐患偏多（5）楼面混凝土需达到较高强度后，才可施工，严重影响工期不采用（二）方方案的分分析、评评估及选选定方案的分分析、评评估及选选定表序号支撑体系类型分析其

9、优（缺）点方案选择2悬挑钢梁压杆支撑体 系（1）传力明确，受力合理（2）安全可靠，万无一失（3）杆件定型，现场拼装（4）型钢可回收利用，但型钢用量大，一次性投入较多（5）加工制作工作量较大，工期较长（6）成榀吊装，对尺寸精度要求高，不便施工（7）由于压杆长度较长，安装时，下层外脚手架对其影响较大，不便施工不采用方案的分分析、评评估及选选定表序号支撑体系类型分析其优（缺）点方案选择3悬挑钢梁拉绳反拉体 系（1）安全性高，隐患较少（2）传力明确，受力合理（3）施工便捷，实施可行（4）现场制作，定型可靠（5）型钢及拉绳可回收利用，造价低，经济性好（6）加工制作工作量较少，工期缩短（7）安装时仅吊装钢

10、梁，安全、快捷（8）安装拉绳时，对尺寸精度要求较低，便于施工采用以上三个个待选方方案，小小组成员员通过多多次讨论论，大致致形成以以下意见见：1、压杆支支撑体系系与拉绳绳反拉体体系传力力明确，受力合合理；2、由于本本工程层层高较高高，压杆杆支撑体体系中压压杆需很很长，故故截面会会较大，用钢量量大，且且对下层层外脚手手架影响响较大，相比拉拉绳反拉拉体系不不便施工工；3、压杆支支撑体系系需成榀榀吊装，对尺寸寸精度要要求高，不便于于施工，且影响响工期，拉绳反反拉体系系则不存存在这些些问题。4、拉绳反反拉体系系较压杆杆支撑体体系经济济性好。5、悬挑桁桁架方案案投入较较大，且且占用工工期太长长，不能能满足

11、本本工程的的工期目目标，故故不采用用。通过对比比分析，第一种种方案（悬挑钢钢梁拉绳绳反拉体体系）评评为最佳佳方案。（三）细细化方案案序号方案细化待选方案优缺点分析方案选择1悬挑型钢选 择工字钢同高度工字钢较槽钢承载力大工字钢为对称截面，受力均匀工字钢较槽钢稳定性好工字钢槽钢2拉绳选择钢筋本工程对拉绳强度要求高，常用钢筋强度不够型钢虽能满足承载力要求，但投入量较大，增加费用，且对尺寸精度要求高，不方便施工钢丝绳强度高，安装方便，施工便捷钢丝绳型钢钢丝绳3悬挑型钢与拉绳连结方式选择钢丝绳包裹由于本工程选用的钢丝绳直径较大，包裹钢梁时，对钢丝绳损伤大本工程选用的钢梁截面大，与其相适应的卸扣重量大，不

12、方便安装焊接吊环，强度高，可靠性好，虽焊接工程量偏大，但可提前加工制作焊接吊环卸扣焊接吊环1、悬挑型型钢选择择。经计计算，本本方案采采用20b号工字钢钢作悬挑挑钢梁。悬挑钢钢梁挑出出长度为为4.75M（角部最最大为6.65M）钢梁布布置间距距为1.5M，钢梁锚锚入建筑筑物1.25M（角部则则直接浇浇筑在混混凝土墙墙体内），在楼楼板处采采用预埋埋U型环（14圆钢）+10号角钢压压板固定定。2、拉绳选选择。经经计算，选择20钢丝绳（角部采采用22钢丝绳）。3、钢丝绳绳与钢梁梁连结方方案选择择。经计计算，吊吊环选择择22圆钢（角角部采用用32圆钢）。在混凝凝土墙体体上吊点点处，采采用预埋埋22吊环（

13、角角部采用用32吊环）。4、由于挑挑出部分分达4.75m，锚入楼楼面部分分只有1.25m，整个钢钢梁的重重心偏向向外侧400mm，故决定定在原有有脚手架架上挑出出1m长的三角角架，用用以临时时支撑工工字钢。5、平台示示意图六、问题题假想预预测（一）悬悬挑钢梁梁拉绳反反拉体系系操作流流程分工况建立体系受力模型初步设计构件验算深化设计（节点设计）专家评审方案制作（下料、焊接）钢梁吊装铺设钢管（间距45cm）满铺笆片（钢笆、竹笆各一层）反拉钢丝绳搭设外脚手架及模板支撑排架搭设临时支撑架焊接水平阻铁局部焊接横向支撑不满足要求（二）问问题假想想原因预预测我们组织织小组成成员经多多次会议议讨论，对此方方案

14、可能能出现的的质量、安全事事故进行行预测，假想问问题主要要归纳如如下：1、由于模模板支撑撑系统，落在此此钢平台台上，荷荷载很大大，对钢钢丝绳拉拉环的要要求很高高，特别别是拉环环焊缝施施工质量量，拉环环焊缝承承载力可可能达不不到要求求；2、由于悬悬挑长度度较大，反拉角角度为52，接近45，产生的的水平力力也很大大，钢梁梁需克服服较大水水平力；4、钢梁吊吊装完成成后，由由于第十十二层结结构没有有施工，无法拉拉钢丝绳绳，施工工平台不不能使用用。3、角部钢钢梁最大大悬挑长长度达6.65M，若仍按按悬挑端端1.50M纵距布置置钢梁，则角部部埋入混混凝土中中的钢梁梁太密，且与墙墙体暗柱柱钢筋交交错，造造成

15、角部部混凝土土浇筑质质量得不不到保证证。5、由于结结构最大大悬挑长长度为3.4M，钢梁挑挑出长度度达到4.75M，悬挑长长度较大大，钢梁梁变形超超过允许许值；七、确定定对策通过上述述假想预预测，所所归纳的的六个问问题，结结合施工工流程，制订实实施对策策见下表表。序号要求对策目标措施地点时间负责人1确保拉环焊缝强度进行焊缝验算，确定焊缝长度及高度，并保证一定的安全系数焊缝承载力达到设计要求保证焊缝高度，施工过程中严格控制质量现场2008年7月孔祥峰金国强2钢梁水平方向无位移在钢梁与混凝土墙交点处，焊接一短工字钢，并通过计算，确定焊缝长度及高度钢梁水平向无位移严格按设计要求施工，且保证施工质量现场

16、2008年7月薛 峰孔祥峰孔祥干3确保角部混凝土浇筑密实且悬挑端可搭设脚手调整钢梁布置，悬挑端增加钢梁搁置在悬挑钢梁上，并进行验算是否满足要求调整钢梁布置后确保凝土浇筑密实且悬挑端可搭设脚手悬挑钢梁间隔布置，悬挑端搁置14号工字钢，且与悬挑钢梁焊牢现场2008年8月周玉专孔祥峰4满足施工要求，确保安全合理安施工平台搭设及使用程序，保证施工正常进行满足施工要求，确保安全编制搭设方案，明确搭设流程合理安排使用程序确保安全现场2008年8月周玉专孔祥峰5确保钢梁变形不超过允许值吊装钢梁时，给予钢梁预挠度，进行验算确定钢梁允许变形值，施工过程中严密监测钢梁变形钢梁下挠值不大于19mm根据需要，适时调整

17、钢丝绳，确保钢梁变形值在允许范围内现场2008年812月孔祥峰童元林夏士文八、对策策实施实施一：选择合合理焊接接参数，保证焊焊接质量量。1、通过计计算，确确定拉环环钢筋直直径和焊焊缝高度度及长度度。设计计选用22钢筋，焊焊缝高度度为10mm，长度为为200mm，焊条为为E43型，实际际操作中中，焊缝缝长度均均为满焊焊。2、现场施施工时，首先对对材料进进行严格格检查，确保材材料符合合要求；施焊时时，保证证足够的的熔深，主焊缝缝与定位位焊缝应应结合良良好，无无气孔、夹渣和和烧伤缺缺陷；由由于钢筋筋直径较较大，分分三层间间断施焊焊，每焊焊一层后后，清理理完焊渣渣后，再再焊接下下一层，确保焊焊缝的高高

18、度和长长度。结果：所所有拉环环在浇筑筑+78.000M标高楼面面前焊接接完成，焊缝经经探伤，满足要要求，且且实际使使用中，焊缝牢牢固。实施二：采取措措施确保保钢梁水水平无位位移。1、根据计计算得知知，钢梁梁最大水水平力达达54.55KN，为避免免钢梁在在巨大水水平力作作用下，沿钢梁梁自身方方向不发发生位移移，采用用14号工字钢钢作为阻阻铁（长长度为100mm），与20号工字进进行焊接接，以阻阻止钢梁梁水平向向位移。2、为保证证阻铁位位置准确确，经多多次商讨讨决定待待钢梁就就位后，现场焊焊接。焊焊接时，采用小小电流短短弧焊接接，第一一层焊缝缝用短电电弧作前前后推拉拉动作，焊条与与焊接方方向成89

19、0角。其余余各层焊焊条横摆摆，并在在坡口侧侧略停顿稳弧，保证两两侧熔合合。结果：阻阻铁在钢钢梁就位位后即完完成焊接接，使用用过程中中，钢梁梁无位移移。实施三：角部钢钢梁特殊殊处理。1、由于角角部最大大悬挑达达为6.65M，若悬挑挑端钢梁梁间距仍仍按1.5M布置，则则角部钢钢梁太密密，此处处混凝土土浇筑质质量不能能保证。经小组组成员研研究决定定，为确确保凝土土浇筑质质量，将将角部钢钢梁间隔隔布置。钢梁间间隔布置置后，钢钢梁端部部间距达达3M，若直接接搭设脚脚手架和和排架肯肯定不能能满足要要求。通通过验算算，决定定在20号工字钢钢梁上搁搁置14号工字钢钢，且与与20号工字钢钢焊牢，角部钢钢梁形成成

20、一整体体共同受受力，在在14号工字钢钢上再立立一排脚脚手管，以满足足脚手架架立杆纵纵距要求求。2、由于角部部钢梁是是埋入混混凝土中中，在楼楼面固定定的钢梁梁很短，只有不不到800mm，故在安安装工字字钢时，需设置置临时支支撑，支支撑不参参与悬挑挑平台受力计算算，只承承受平台台上钢管管及钢笆笆自重和和操作人人员荷载载。经验验算，临临时支撑撑杆选用用4根钢管组组合截面面，具体体设计见见附图。结果：角角部混凝凝土浇筑筑密实，强度达达到设计计要求；角部搭搭设脚手手架和排排架，使使用安全全，可靠靠。实施四：合理安安排使用用程序确确保安全全。1、施工流流程：预预埋U型环 搭支支撑工字字钢三角角架 吊装装工

21、字钢钢加高高下层脚脚手架施施工第十十二层反反拉钢丝丝绳 拆除除加高的的脚手架架搭搭设外脚脚手架及及模板支支撑排架架2、将工字字钢安装装在楼面面后，钢钢梁不允允许承受受任何荷荷载。此此时利用用下层的的脚手架架再搭高高一层施施工第十十二层，待十二二层施工工完成后后，再将将其拆除除，待混混凝土有有一定的的龄期后后，拉好好钢丝绳绳。然后后在钢梁梁上满铺铺钢管（间距45cm）以及钢钢笆片和和竹笆片片各一层层，到此此操作平平台安装装完成。经验收收后方可可投入使使用。3、在+87.000挑板施工工时，外外脚手加加仅作为为维护栏栏杆用，不允许许承受任任何荷载载。实施五：严密监监测钢梁梁变形，确保钢钢梁变形形不超过过允许值值。1、钢梁允允许变形形为L/500（19mm），在反反拉钢丝丝绳时，将钢梁梁端部抬抬高6cm。2、将每根根钢梁进进行编号号，反拉拉完钢丝丝绳后，逐根测测定端部部标高并并做好钢钢梁沉降降观测记记录，每每搭一次次脚手后后，进行行一次标标高复查查，计算算每根钢钢梁的沉沉降值，严密监监测钢梁梁变形。若钢梁梁变形值值达到或或接近允允许变形形值时，即收紧紧钢丝绳绳，确保保钢梁变变形值控控制在允允许范围围内。结果：根根据监测测，钢梁梁最大下下挠值为为11mm。九、总体体效果检检查1、经定期期