可调式卡架在钢结构网架上的研发与应用

可调式卡架在钢结构网架上的研发与应用北京龙建集团有限公司王广福QC小组第一页，共十九页。可调式卡架在钢结构网架上的研发与应用

目录

一.工程概况

二.小组简介

三.选择课题

四.设定目标

五.提出各种方案并确定最佳方案

六.制定对策措施

七.对策实施

八.实施效果

九.巩固措施和标准化

第二页，共十九页。一、工程概况

北京市房山区良乡体育中心工程，位于房山区拱辰街道办事处西北关，良乡体育中心占地面积为14.91公顷，总建筑面积为39361㎡，本工程为一期工程，施工综合训练馆，建筑面积9660㎡，总投资7468万元，由北京龙建集团有限公司承建。综合训练馆基础、首层及看台为钢筋混凝土结构，上部结构为球形网架钢结构，高度为27米。网架内侧为吸音板吊顶，中间为发泡聚氨酯保温材料，外侧为玻璃幕墙。

结构工程于2009年8月30日通过验收，并通过北京市结构长城杯专家组的检查，荣获北京市结构长城杯奖。

本工程为房山区重点工程，新场馆的落成，必将加快我区重大体育设施的建设步伐，大大提升我区体育基础设施的总体水平，为体育事业的发展和开展全民健身活动创造更为优越的条件和环境。第三页，共十九页。二、小组简介QC小组及成员概况表1制表人：袁继祥制表日期：2009.7.20小组名称北京龙建集团有限公司王广福QC小组成立时间2004年3月课题名称可调式卡架在钢结构网架上的研发与应用重新注册时间2009年7月18日课题类型创新型注册号LJQC-09-02活动日期2009.7.20—2009.10.30平均QC教育时间55小时活动人数7人平均年龄41岁序号姓名性别职称学历组内职务分工1王广福男项目经理大专组长全面负责2王学山男集团总工本科副组长总体策划3杨雪峰男高工本科组员技术指导4袁继祥男工程师大专组员成果策划5孙岩双男工程师大专组员技术管理6于广成男高工大专组员安全管理7霍文东男助工大专组员生产管理第四页，共十九页。三、选择课题（一）课题的提出：1、球形网架隔音板吊顶施工，使用满堂红脚手架，搭设高度达27m，工程量大，而吊顶的工程量相对较小，属大马拉小车，而且搭设、使用满堂红脚手架造价高，直接费达到80余万元。2、满堂红架子影响室内外交叉作业，其他工种无法施工。3、使用满堂红脚手架势必拖延工期。（二）选择课题要达到什么样效果：1、架体化繁入简，还要满足吊顶工人的操作及安全要求。2、不影响交叉作业。3、提前工期、节约造价。（三）如何实现课题：1、QC小组提出了能不能利用钢结构杆件来承担操作荷载。2、经反复研究、实验，创造性地研发出“可调式卡架”在钢结构网架上的应用。第五页，共十九页。（二）目标可行性论证1.有利条件1）可充分利用现有结构杆件及空间进行作业。2）网架的承重为270㎏∕㎡，操作荷载的重量为150㎏∕㎡，先施工隔音板吊顶，最后施工玻璃幕墙，这样有利于网架承担操作荷载的重量。3）经过钢网架结构设计人员的验算，取得了钢网架设计者的同意。4）QC小组得到了领导及人、财、物方面的大力支持。2.影响因素1）高空作业，安全防护工作必须落实到位，为实现目标做好安全保证。2）秋季施工，风力大于4级时的高空作业应停止作业。综上所述，经过客观分析，本小组全体成员一致认为，目标能够实现。四、设定目标（一）目标1、确保可调式卡架在钢结构网架上的应用圆满成功。2、提前施工工期40天。3、在提前工期、解决穿插作业、节约材料、降低人工费等基础上节约造价60万元。第六页，共十九页。五、提出各种方案，并确定最佳方案（一）方案的提出：方案1：做工具式的定型套管钩子、配备销子和钢管上打孔，达到可调和抗滑移。方案2：在网架杆件上固定套筒钩子，穿入钢管，使用两个十字扣件锁住，达到可调和抗滑移，避免破坏钢管。围绕两个方案，小组成员在合理选择可调式卡架在钢网架上的搭设体系和材质类别上，运用亲和图归纳整理如下。可调式卡架在钢网架上的搭设方案加工定型套筒钩子和钢管打孔加工套筒钩子网架屋面下部搭设兜网借助网架杆件做立杆套管加工、安装网架屋面下部搭设兜网借助网架杆件做立杆套管加工、安装卡架材料选型钢管、销子、圆钢钢管、圆钢、扣件制图人：袁继祥制图日期：2009.7.22第七页，共十九页。（二）方案的分析、评估及选定1.可调式卡架材料的选型方案综合评价得分表

表2序号方案评价综合得分是否选用评价准则王广福王学山杨雪峰袁继祥孙岩双于广成霍文东1钢管销子圆钢难易性☆

☆△

◎

61不选经济性☆☆☆☆

△△受力特性◎◎◎★

★★2钢管圆钢扣件难易性★★◎◎◎★◎92选用经济性◎◎★★★◎◎受力特性◎★

◎◎★★表中：★5分◎4分

3分☆2分△1分制表：袁继祥2009年7月22日2.可调式卡架搭设方案综合评价得分表表3

序号方案评价综合得分是否选用评价准则王广福王学山杨雪峰袁继祥孙岩双于广成霍文东1加工定型套筒钩子和钢管打孔难易性△△△△△△☆49不选经济性☆☆☆☆△△△受力特性◎◎◎◎◎★★2加工套筒钩子难易性★★★◎◎★◎97选用经济性◎★★★★◎◎受力特性◎★★★◎★★第八页，共十九页。

经分析、优选和综合打分，确定使用方案2：可调式卡架使用方案2的主要优点：加工简便，构造简单，加工周期短，用料少，经济合理，可周转使用，安全可靠。小组成员根据卡架搭设方案，作出系统图，明确各项要求。可调式卡架搭设技术支持安全保障施工准备卡架搭设卡架计算确定技术参数制定安全方案安全措施的落实套筒钩子的加工试验验证套筒钩子的安装卡架施工制图人：袁继祥制图日期2009.7.22第九页，共十九页。六、制定对策措施根据明确的要求，小组成员制定了对策和措施，详见下表：表4序号要求对策目标措施地点时间负责人1卡架计算使用专业计算软件保证架体的强度、刚度、稳定性满足要求引入专业软件，通过理论计算确定架体是否可靠办公室2009.7.24王学山杨雪峰2确定计算参数合理确定多方比较使所选的参数经济合理本着经济安全原则，多方案比较办公室2009.7.24杨雪峰袁继祥3制定安全方案周密制定严格审批使其具有针对性和可操作性组织专业人员编制安全施工单项方案，并通过专家论证现场2009.7.25王广福孙岩双4安全措施的落实责任到人加强巡查消除安全隐患，事故频次为零保证资金落实、岗位落实、交底到位，加大检查力度现场2009.8.10于广成霍文东5套筒钩子的加工统一下料统一加工做到尺寸合理，焊接牢固统一下料，焊接质量检验合格现场2009.8.15孙岩双霍文东6试验验证现场模拟试验验证确定架体承重满足施工的需要检验架体无变形，扣件无滑移现场2009.8.20王学山王广福7套筒钩子的安装质量合格准确定位标高一致，安装牢固利用网架斜杆件，安装用水管超平，用铁丝临时固定现场2009.8.30孙岩双霍文东8卡架安装顺序合理分层施工架体稳定安全，无应力集中现象架子工持证上岗，做好安全防护措施现场2009.9.25孙岩双霍文东制表人：袁继祥制表日期2009.7.22第十页，共十九页。七、对策实施实施一:卡架计算网架斜杆件呈三角形，利用三角形的2米高空间，将确定用的套筒钩子固定在斜杆件上，穿入水平钢管之后，在水平钢管上铺设脚手板。水平钢管穿出套筒的部位，用扣件锁紧。要计算的部位是水平钢管纵向间距、套筒与斜杆件节点处承重后的计算数据以及扣件抗滑移能力。为保证计算的准确和精度，引入PKPM软件，分别进行卡架的设计和计算，对承重体系的钢管和套筒钩子做强度计算和变形验算。第十一页，共十九页。实施二：确定计算参数根据计算结果，确定了承重体系各构件的技术参数见下表：表5架子管套筒钩子钢丝绳用材纵向间距材料圆钢直径固定吊点高度吊点间距Ф48x3.51.5mФ60x4.0Ф20Ф14卡箍2.2m3m实施三：制定安全方案根据计算结果编制了可调式卡架搭设方案，并经专家论证，论证结论是方案可行。根据网架的特点，布置施工现场平面，对人员、设备、电气、消防等因素的安全防范作了周密的设防，编制了安全施工设计和应急预案，成立了应急小组。针对高空作业的安全要求，制定安全防范措施。制表人：袁继祥制表日期：2009.7.28第十二页，共十九页。

实施五：套管钩子的加工根据套筒钩子的设计，套管长度和圆钢切割、弯曲均由现场加工区统一下料，焊接部分由两名电焊工施焊，为了保证焊接质量，在焊接前后，又进行了工艺检验和现场检验，检验结果质量合格。焊接合格的套筒钩子，统一进行防锈漆处理。实施六：试验验证为了安全起见和得到更有效的数据，可调式卡架施工前，按照搭设形式，项目经理部又作了现场模拟试验，试验可调式卡架作业面承重1000㎏，是施工荷载的4倍以上。经过15天的验证，架体和套筒钩子无变形，套筒外的卡扣无滑移现象。焊接第十三页，共十九页。实施七：套筒钩子的安装套筒钩子安装在网架的斜杆件上，用水管超平确定标高，用8#铅丝临时固定在网架的斜杆件上。穿入水平钢管后用扣件锁住，控制水平钢管和套筒钩子的滑移。实施八：脚手架安装可调式卡架脚手架搭设的工艺：安装水平兜网套筒钩子安装架子管安装钢丝绳安装铺设脚手板安装防护立网验收

利用原钢网架结构承担施工荷载，我们还特别注意到施工荷载应力均匀分布的问题，安装顺序为从上至下一层一层螺旋式施工，以解决应力集中的问题。搭设可调式卡架之后，上下施工交叉作业得到了解决，吊顶和地面垫层可同时施工。第十四页，共十九页。八、实施效果

可调式卡架施工于2009年10月底完成，小组成员将每阶段施工检查汇总如下：序号相关要素检查结果结论1技术支持由于采用PKPM软件，提高了工作效率和计算的准确性，选用技术参数合理，为方案的实施提供了可靠的依据。完成了对策目标2安全保障安全施工方案具有针对性和可操作性，安全方案得到了有效的实施，施工期间无任何人身伤亡和设备事故发生。对策目标已实现3施工准备材料准备及时有效，合理的保证可调式卡架安装的供应，材质合格，架体试验验证无变形无滑移现象。符合要求4卡架搭设安装顺序合理，卡架钢管承重后，钢管间距合理，经观测无变形现象，脚手架外观整齐，安全保险绳间距合理，安全防护设施到位。无质量缺陷和返工

检查结果表明：本课题第一目标已实现。制表人：袁继祥制表日期：2009.10.29汇总表表6第十五页，共十九页。序号项目活动前活动后结论1创新意识35较大提高2管理能力45提高3团队精神34提高4质量意识45提高5解决问题的信心34提高制图表人：袁继祥制图表日期2009.10.30

甲方和监理出具的证明文件成果认证单

集团总公司出具了完成第三目标的证明文件，钢网架上使用可调式卡架，技术创新应用合理，比传统工艺满堂红脚手架提前了工期，解决了交叉作业的难题，节约直接费65万元，提前工期节约其他费用40万元，小组活动真实有效。

小组活动成果受到甲方和监理公司的一致好评，工期提前45天，出具了小组实现第二目标的证明材料。

小组成员通过自己的努力，走过了一段创新的历程，完成了课题活动的预定目标。为再接再励，小组成员对开展活动前后的综合能力进行了对比测评：0测评表

表7雷达图333创新意识管理能力团队精神4455445质量意识解决问题的信心第十六页，共十九页。九、巩固措施和标准化

本次可调式卡架搭设成功，填补了我公司在高空、钢网架脚手架施工领域的一项空白，公司技术质量部认可该成果具有推广价值。小组成员通过总结回顾，将实施方案进一步整理形成了《高大球