QC成果大跨度中庭悬空结构模板支撑体系成果汇报创新QC

大跨度中庭悬空结构模板

支撑体系技术创新

二二七项目QC小组

发布人：薛远龙

二0一五年七月汇报提纲课题简介1小组简介2选择课题3目标设定4提出方案并确定方案5制定对策6对策实施7效果检查8巩固及标准化9总结及下一步打算10一、课题简介

仲建商务广场工程位于枣庄市薛城区湘江路与广场西路交汇，总建筑面积63000㎡，建筑总高度为71.3m，地下1层，地上17层，由A、B、C、D四个塔楼组成。B塔楼A塔楼D塔楼C塔楼其中A、B、C塔楼分别设计了中庭，横向跨度为11.5m，纵向跨度为25m，面积约288㎡，如图阴影部分所示。A塔楼B塔楼C塔楼A、B、C塔楼中庭悬空结构平面图（阴影部分为中庭）A塔楼中庭悬空结构剖面图（J-K轴为中庭）中庭从一层通至塔楼顶部，中庭内部设计了不同位置的悬挑结构、连廊通道、以及悬挑楼梯。

悬空楼梯该工程无标准层，中庭内结构逐层悬挑，悬挑横向长度3-6m不等，纵向长度为3-9m不等；连廊通道宽度2m；悬空楼梯平面尺寸为1.2×9.5m。悬空结构最大支模高度达50m，最大梁截面尺寸为400×800mm，现浇板厚120mm。中庭悬空结构区域二、小组简介

QC小组简介表QC活动小组简介(1)小组名称227项目QC小组小组成立时间2014.8.1小组注册号TYJTQC02—27—2014小组注册时间2014.8.1课题名称大跨度中庭悬空结构模板支撑体系技术创新小组人数9人课题类型创新型课题注册时间2014.8.1课题注册号TYJTQC-2014-01活动时间2014.8.01—2014.12.30出勤频率平均1次/周出勤率100%培训情况本小组成员平均接受TQM和ISO9001系列知识培训72学时QC活动小组简介(2)序号姓名年龄学历职称组内职务组内分工143本科工程师组长全面组织协调228本科工程师副组长方案策划、技术顾问342本科工程师副组长施工现场管理控制442大专工程师副组长施工现场管理控制530本科助理工程师组员技术管理、措施实施628本科助理工程师组员技术管理、措施实施726本科助理工程师组员技术管理、措施实施827大专助理工程师组员安全管理、措施实施926本科助理工程师组员数据整理、统计分析

小组活动进度计划表

三、选择课题（一）问题提提出根据图纸设计，3处中庭结构，跨空尺寸为11.5×25m，最大梁截面尺寸为400×800mm，梁底挠度变形不易控制。1该工程工期十分紧张，合同规定主体封顶时间为2014年12月31日，否则按照合同要求，逾期一天2万元罚款，根据工程总体进度安排，必须9天一层，才能满足工期要求。2本小组对公司承接类似结构工程采用传统落地式钢管脚手架搭设的方法工艺进行了现场、技术资料的查看，并制定了调查表。

3从调查表可以以看出，调查查的3个项目中2个支撑基础浇浇筑了整体砼砼垫层，1个搭设满堂脚手架进进行加固，分分析可以看到到传统的施工工方法，需额额外支出大量量支撑基础费费用，工期时时间长。本工工程如若按照照传统的搭设设方法施工，，小组成员绘绘制了主体结结构施工周期期横道图。。类似结构落地地式钢管脚手手架体系搭设设调查表序号项目名称项目地点结构形式悬空结构概况搭设高度搭设方式支撑基础工期调查方式1工程框剪结构屋面分四层悬挑，悬挑长度层层递增，四次悬挑长度依次为1.5m，3m，4.5m，6m。40.6m落地式钢管脚手架浇筑整体砼垫层（费用：300m³×260元/m³=78000元）45天现场及资料2工程框剪结构建筑造型错层堆叠而成，建筑物四个立面均外挑最大9m的现浇梁板，中庭内悬挑跨度为18米。22.4m落地式钢管脚手架浇筑整体砼垫层（费用：500m³×260元/m³=130000元）30天3大楼框剪结构中庭顶部屋面设计了悬空结构：400×900mm、400×1000mm等不同截面的框架梁，200mm厚板厚。35.5m落地式钢管脚手架地下一层顶板，底部搭设满堂脚手架加固（费用：人工费5000元，周材租赁费100000元）28天由横道图可以以看到，按传传统施工方法法施工，主体体施工周期为为163天，主体封顶顶时间为2015年1月10日，超过合同同封顶工期节节点10天，不能满足足9天一层的工期期。因此必须对中庭悬空结构构支撑体系进进行优化、修修改，确保其其质量及安全全，减少模板板支撑的工期期。所以本次次活动课题确确定为：（二）课题确确定“大跨度中庭悬空结构模板支撑体系技术创新”四、目标设定定（一）目标（二）目标值值工期：主体结构施工工期比传统施工方法缩短10天。1质量：梁轴线位移偏差5mm(国家规范要求8mm)，梁底标高偏差±8mm（国家规范要求±10mm）。2确保中庭悬空结构模板支撑新工艺成功实施，支撑体系强度、刚度和稳定性满足施工要求。综合以上理由由：活动目标标可行。（三）目标可可行性分析小组成员施工经验丰富，并邀请结构设计人员进行指导，为施工顺利进行提供了安全技术保障。多位资深专家队伍的支持为方案的可行性提供了保障。影响工期和质量的主要原因在于中庭悬空结构模板支撑体系搭设周期长、稳定性差，只要创新一种新工艺，就能够实现活动目标。123五、提出方案案并确定方案案我们提出了怎怎样的方案呢呢？大跨度中庭悬悬空结构模板板支撑体系可现场拼装承重能力强，，适用范围广广泛利用两端11.5米跨框架梁做做支座组装式型钢桁桁架悬空主梁梁支撑体系工字钢平台悬悬空主梁支撑撑体系扣件式钢管桁桁架悬空主梁梁支撑体系增设临时钢筋筋砼梁悬空主主梁支撑体系系现场材料无需需另外购置扣件扭矩力达达到65N.m利用两端11.5米跨框架梁做做支座挠度刚性大转换刚性支撑撑基础，刚度度大针对悬空高度度高的结构增增设固定安装简便便回收利用率高高利用两端11.5米跨框架梁做做支座方案如何设计计呢？组装式型钢桁桁架悬空主梁梁支撑体系型钢预先工厂厂下料，现场场进行组装，，利用11.5米跨两端纵向向框架梁做支支座，安装完完成后，搭设设模板支撑体体系扣件式钢管桁桁架悬空主梁梁支撑体系使用现有的钢钢管扣件搭设设桁架，利用用11.5米跨两端纵向向框架梁做支支座，桁架搭搭设高度1.5米，完成后搭搭设模板支撑撑体系增设临时钢筋筋砼梁悬空主主梁支撑体系系在原有设计的的结构上增设设临时300×600mm现浇钢筋砼梁梁，作为刚性性支撑基础搭搭设模板支撑撑体系。工字钢平台悬悬空主梁支撑撑体系方案一：方案二：方案四：方案三：横向布置工字字钢梁，利用用11.5米跨两端纵向向框架梁做支支座，安装固固定完成后，，搭设模板支支撑体系序号方案可操作性经济合理性安全性工期结论1组装式型钢桁架悬空主梁支撑体系1、现场组装，但吊装难度较大2、现场需做结构预埋件与型钢桁架焊接。1、整体平面型钢桁架造价：500元/㎡2、型钢安装人工费用：288㎡×15元/㎡=4320元3、脚手架搭设及拆除;288㎡×18元/㎡=5184元由此可见，成本过高1、传力简单，支撑稳定，相对安全。2、整体性好，承载力大，刚度大，稳定性好，节点安全可靠性好。3、可作为隔离平台，利于平台上下相关工序同时作业型钢桁架吊装及现场拼装每人约10㎡/天，10人×10㎡/天=100㎡/天，需3d完成，脚手架搭设每人约50㎡/天,需1d合计：4d不选用2扣件式钢管桁架悬空主梁支撑体系1、经过计算，钢管布置密度大。2、组装工作量大，操作难度大。3、钢管桁架搭设质量不易控制。1、钢管桁架租赁费用：20元/㎡2、钢管桁架搭设费用：288㎡×20元/㎡=5760元3、脚手架搭设及拆除;288㎡×18元/㎡=5184元由此可见，成本稍高1、该支撑体系会产生较大的侧向挠度，刚度较小。2、安全操作性差。3、竖向挠度变形量大。钢管桁架搭设每人约10㎡/天，10人×10㎡/天=100㎡/天，需3d完成，脚手架搭设每人约50㎡/天,需1d合计：4d不选用3增设临时钢筋砼梁悬空主梁支撑体系1、增加的临时钢筋砼梁支撑体系搭设困难。2、需对结构重新设计布置，增加结构荷载，对建筑结构稳定极为不利。1、钢筋模板砼人工费：3000+1080+1000=5080元2、钢筋材料费：5t×3000元/t=15000元砼材料费:50m³×300元/m³=15000元3、钢筋砼梁拆除费用：13800元4、脚手架搭设及拆除：288㎡×18元/㎡=5184元由此可见，成本过高1、承载力好、刚度大、稳定性好。2、交叉作业安全隐患多，拆除工作环境安全性低。钢筋砼梁模板支设与浇筑需4d，脚手架搭设每人约50㎡/天，10人×50㎡/天=500㎡/天，需1d完成。合计：5d不选用4工字钢平台悬空主梁支撑体系1、施工简便，容易操作2、传力明确，受力合理3、工字钢自重小,方便吊装。1、工字钢租赁费用：0.23元/m/天2、工字钢安装及脚手架搭设拆除费用：288㎡×20元/㎡=5760元由此可见，成本低廉1、承载力、刚度、稳定性能满足施工要求。2、经过设计与论证，安全性有保证。工字钢吊装及安装每人30㎡/天，10人×30㎡/天=300㎡/天，仅需1d完成，脚手架搭设每人约50㎡/天,需1d.合计:2d选用大跨度中庭悬悬空结构模板支撑体系方案分析论证表如何确定最佳方案案呢？选定确定方案实施施流程检查与验收建立体系受力模型

梁板模板支撑体系选型编制施工方案与专家论证

工字钢安装与固定

铺设操作平台

搭设模板支撑体系

悬空结构混凝土的浇筑工字钢挠度变形监测

持续改进未通过流程图分析难点和要要点建立体系受力模型工字钢安装与固定

搭设模板支撑体系

工字钢挠度变形监测

1234序号需要解决关键问题提出解决方案一提出解决方案二1建立体系受力模型固定方式工字钢主梁采用两端固定支座工字钢两端主梁采用两端简支座2工字钢安装与固定工字钢水平位移和侧翻预埋5mm钢板，与工字钢焊接固定预埋钢筋预埋件，并将工字钢连成整体工字钢挠度变形下部斜撑工字钢上拉钢丝绳3搭设模板支撑体系稳定性差与靠近结构支撑架的框架柱做可靠连接搭设斜杆和使用水平杆与中庭内悬挑梁外侧互顶4工字钢挠度变形监测监测方法两端抄水平拉通线监测利用水准仪全程进行监测针对以上四个难点要点，小组成员找出问题的主要因素，再次运用头脑风暴法，提出不同的解决方案，形成汇总表：需解决关键问问题提出方案案汇总表我们对提出的解决方案分别从可实施性、经济合理性、工期等方面逐一进行分析论证，确认最佳方案，论证结果见以下论证表：序号解决方案可实施性经济合理性工期结论方案一工字钢主梁采用两端固定支座预埋操作难度大，工字钢难以固定，容易侧歪。梁侧模板开洞及封堵需用人工费：2个工×260元/个=520元，模板损耗：10㎡×50元/㎡=500元工字钢焊接固定及拆除费用：6个工×260元/个=1560元模板开洞及封堵46个，1人×50个/天/人=50个，需1d完成工字钢焊接固定：2人×5个/天/人=10个/天，需3d完成。合计4d。不选定方案二工字钢两端主梁采用两端简支座将工字钢放置在两侧框架梁上，需做预埋件仅需预埋预埋件，需1个工，1个工×260元/个=260元。工字钢吊装及安装：1人×25个/天=25个/天，仅需1d完成。选定序号解决方案可实施性经济合理性工期结论方案一预埋5mm钢板，与工字钢焊接固定钢板预埋标高及水平难以控制，焊接质量要求高预埋钢板人工费：3个工×260元/个=780元，钢板材料费：0.5t×3600元/t=1800元,工字钢焊接固定及拆除费用：3个×260元/个=780元预埋钢板：2人×20个/天=40个/天，需1.5d完成工字钢焊接固定：2人×20个/天=40个/天，需1.5d完成不选定方案二预埋钢筋预埋件，并将工字钢连成整体经济且操作简便，能取得的良好的效果。预埋件的埋设需1个工，1个工×260元/个=260元。工字钢安装与固定人工费：1个工×260元/个=260元。预埋件预埋：2人×50个/天=100个/天，需0.5d完成工字钢安装固定：2人×25个/天=50个/天，需0.5d完成。选定序号解决方案可实施性经济合理性工期结论方案一下部斜撑工字钢下层需预埋钢板，横向型钢悬空，现场焊接需要仰焊，施工及拆除难度相当大，安装工期长。增加型钢材料费用：2t×3600元/t=7200元，预埋钢板：2个工×260元/个=520元。焊接及拆除费用：4个工×260元/个=1040元。预埋钢板：2人×20个/天=40个/天，需1d完成,焊接斜撑：2人×20个/天=40个/天，需2d完成。不选定方案二上拉钢丝绳预留上拉孔，施工便捷，可行性高，现场制作，对拉绳尺寸精度要求高。预留吊拉孔：1个工×260元/个=260元。钢丝绳材料费：345m×10元/m=3450元安装人工费：2个工×260元/个=520元。预留吊拉孔：2人×50个/天=100个/天，需0.5d完成,上拉钢丝绳：2人×25个/天=50个/天，需1d完成。选定序号解决方案可实施性经济合理性工期结论方案一与靠近结构支撑架的框架柱做可靠连接现场南北两侧柱网间距8.4m,间距过大，并且东西两侧无可靠性连接，需做钢管预埋加设柱箍每层需用1个工×260元/个=260元。预埋钢管材料费：20米×21元/米=420元。预埋钢管人工费：1个工×260元/个=260元。预埋钢管：1人×50个/天=50个/天，需1d完成加设柱箍：1人×50个/天=50个/天，需1d完成不选定方案二搭设斜杆和使用水平杆与中庭内悬挑梁外侧互顶搭设斜杆传递到刚性地面上，现场可操作性强，使用水平杆与中庭内悬挑梁外侧互顶，整体稳定性好搭设斜杆需用1个工×260元/个=260元。水平杆与悬挑梁外侧互顶需用1个工×260元/个=260元。搭设斜杆：1人×30道/天=30道/天，需1d完成水平杆与悬挑梁外侧互顶：1人×300个/天=300个/天，需1d完成选定建立体系受力力模型方案论论证表工字钢水平位位移和侧翻方方案论证表工字钢挠度变变形方案论证证表模板支撑体系系整体稳定性性差方案论证证表悬空支撑体系系变形监测方方法方案论证证表序号解决方案可实施性经济合理性安全性结论方案一两端抄水平拉通线监测中庭跨度大，两端拉通线过长，中部容易出现误差；钢管间距密，拉通线困难现有人员测量，无需投入其它费用监测精度不高，安全性存在风险不选定方案二利用水准仪全程进行监测水准仪监测精度高，简便操作现有人员及测量器具，无需投入其它费用在每根钢梁处分别布设监测点，经同类工程应用证明，满足安全可靠性要求选定大跨度中庭悬空结构模板支撑体系技术创新工字钢平台悬空主梁支撑体系建立体系受力模型

工字钢两端主梁采用两端简支座工字钢安装与固定工字钢水平位移和侧翻工字钢挠度变形预埋钢筋预埋件，并将工字钢连成整体上拉钢丝绳模板支撑体系稳定性差

搭设斜杆和使用水平杆与中庭内悬挑梁外侧互顶工字钢挠度变形监测方法利用水准仪全过程进行监测六、制定对策策对策措施表4、制定对策序号项目对策目标措施时间地点责任人1建立体系受力模型进行受力计算，建立受力模型，对支座框架梁验算工字钢满足结构支撑体系承载力要求，支座框架梁满足抗扭强度要求1、确定受力构件型号及排布位置。2014.9.2∽9.8办公室、施工现场

2、与设计院联系并确认，两端支座框架梁不会发生扭曲破坏。

2工字钢水平位移和侧翻下预埋件，并将工字钢连成整体保证工字钢梁水平位移≤5mm，且不发生侧翻1、预埋两根φ16mm的钢筋预埋件将工字钢梁两端固定。2014.9.6∽10.23施工现场2、使用扣件和钢管将钢梁锁住，并将连成整体。3工字钢挠度变形减小工字钢挠度变形工字钢挠度变形值≤10mm1、支撑工字钢底部。2、采用φ20mm钢丝绳，2014.9.6∽10.23施工现场两边对称吊拉在上部第二层框架梁上进行卸荷。4模板支撑体系稳定性差增强模板支撑体系稳定性确保支撑体系整体稳定性，钢管支撑构件位移≤5mm1、在每道立杆上搭设斜杆。2014.9.10∽10.23施工现场2、每层支撑架水平杆与中庭内悬挑梁外侧互顶。5工字钢挠度变形监测方法利用水准仪全程监测工字钢梁挠度。监测工字钢挠度变形值控制在10mm内1、每搭设一个楼层层高对钢梁进行一次标高复测2014.9.12∽10.23施工现场2、混凝土浇筑过程中全过程监测七、对策实施施实施一：建立受力力模型1、钢梁采用12m长22b工字钢，横向向设置，间距距1m,每五层（20m）设置一道，分别在4层顶、9层顶、14层顶设置。12米长22b工字钢工字钢放置位位置纵向框架梁双层钢垫板2、工字钢底部垫垫设两块5mm厚钢垫板，使使工字钢压落落在两侧纵向向框架梁上。效果检查：通过计算对工字钢钢选型，支座座框架梁验算算，满足了支支撑体系承载载力要求。经经设计院复核核证明，框架架梁满足抗扭扭强度要求。。设计院复核证证明文件实施二：下预预埋件，并将将工字钢连成成整体1、在工字钢预放放位置的两端端各预埋两根根φ16mm的钢筋预埋件件。混凝土浇筑完成，将工字钢安安装与固定，，大家请看示示意图：2、使用扣件并连连接钢管按照照间距3m，将每根钢梁梁锁住固定，，并连成整体体，大家请看示意意图：扣件将钢梁锁住效果检查：小组成员通过过测量控制线线使用经纬仪仪对施工的A塔楼4层顶工字钢梁梁的位移情况况随机检查50点，其偏差均均能满足水平平位移≤5mm，有效防止了了工字钢梁水水平位移与侧侧翻。请看检检查结果表：：工字钢梁水平平位移与侧翻翻偏差检查结结果表检查标准检查标准检查结果偏差值钢梁水平位移位移≤5mm23504233123024142520321421441541320250210512124302实施三：减小小跨中挠度变变形下部架体支撑撑工字钢底部部1、使用下部支撑体系系立杆支撑工工字钢底部，，防止上层砼砼浇筑过程中中工字钢挠度变形。2、预先在工字钢钢上部第二层层框架梁内预预留25mm吊拉孔，采用φφ20mm钢丝绳将每根根钢梁两边对对称吊拉在上上部第二层框框架梁上，斜斜拉完成后，，拆除下部支撑体系。。上部第二层框框架梁钢丝绳吊拉在在上部第二层层框架梁效果检查：小组成员使用水准准仪对A塔楼4层顶工字钢挠挠度变形值进进行了随机检检查，其偏差差均≤10mm。有效减少了了工字钢挠度度变形。大家家请看检查表表：钢梁挠度变形形偏差值检查查表检查项目检查标准检查结果偏差值钢梁挠度变形挠度值≤10mm624058479117391654205878454416468362813517158367821、在每层纵向立立杆上搭设斜斜杆，上节点点斜杆与每道道立杆相连，，下节点搭设设在楼层刚性地面上。。大家请看示意图：实施四：增强强支撑体系整整体稳定性。。2、将支撑架的水水平杆，沿中中庭内四周使用顶丝与悬挑梁外侧进行互顶，增强整体稳定性，大家请看示示意图：效果检查：钢管支撑构件件位移检查结结果表自定标准钢管支撑构件位移检查结果允许偏差：≤5mm14012245323224101425013242212132325230122123412341小组成员通过测量控制制线使用经纬纬仪对钢管支支撑构件位移移进行了随机机检查，其偏偏差均≤5mm，保证了支撑撑体系的整体体稳定性，大大家请看检查查表：将工字钢编号、、设置监测点点、使用水准仪测定标高，每施工一层进行一次标高复测，混凝土浇浇筑中，每隔20分钟监测一次次，当发现挠挠度变形值>10mm时，收紧钢丝绳，确保保挠度变形值值控制在允许许范围内。实施五：利用用水准仪对工工字钢挠度全全过程监测。。小组成员通过过使用水准仪仪对A塔楼4层顶工字钢挠挠度全过程监监测，监测方方法行之有效效，确保了工工字钢挠度变变形值控制在在10mm内。效果检查：八、效果检查查（一）目标实实施对比：1、我们顺利完完成了A塔楼5-10层悬空结构的的施工，其支支撑体系强度度、刚度、稳稳定性均满足足方案与规范范要求。2014年11月18日模板拆除后后，小组成员员进行了组织织验收，梁轴轴线位移最大大值为5mm，梁底标高偏偏差值最大为为+7mm。完成了QC小组活动目标标，并且成型型观感良好，，具体请看下下表：检查结果表序号检查项目自定目标检查点数合格点数最大值合格率（%）1梁轴线位置5mm50505mm1002梁底标高±8㎜5050+7mm100验收记录表中庭悬空结构构模板拆模后后的观感效果果2、采用工字钢平台支撑体系，主体结构相比传统施工方法，工期缩短了13天，超过了活动工期目标值，并提前主体结构封顶。

工期证明文件件由上表可以看看出，采用工工字钢平台悬悬空主梁支撑撑体系施工方方法，可减少少大量的钢管管、扣件等周周转材料的投投入，节约了了工程成本。。相对于传统统方案，节约约95146元。（二）经济效效益：方案经济效益益对比分析表表方案选择周材租赁费人工费工期共计节约费用经济效益传统落地式脚手架支撑方案1、钢管：50000m×0.015