立面曲变巨柱爬模技术创新QC小组

单位名称：中建三局第二建设工程有限责任公司基础设施公司小组名称：武汉绿地中心项目QC小组立面曲变巨柱爬模技术创新目录一、工程概况二、小组简介三、选题理由四、确定目标五、提出方案并确定最佳方案六、制定对策七、对策实施八、效果检查九、标准化十、总结及下一步打算一、工程概况1、工程简介工程名称武汉绿地国际金融城A01-1地块——一期1号楼建设地点武汉市武昌区和平大道840号（原武昌车辆厂）建设规模主塔楼120层，建筑高度636m，设6层地下室建设单位武汉绿地滨江置业有限公司设计单位建筑：美国AS+GG公司结构：华东建筑设计研究院监理单位上海市建设工程监理咨询有限公司施工单位中建三局第二建设工程有限责任公司基础设施公司结构类型主塔楼为核心筒+巨柱+伸臂桁架+环带桁架结构制表人：王强

制表日期：2016年1月2日2、巨柱概况武汉绿地中心主塔楼共计有12根巨柱，立面造型为先外倾后内收，截面逐渐减小的立面曲变形式。巨柱SC1至结构大屋面，高度574.900m，巨柱SC2至99层，高度466.950m。巨柱最大截面尺寸为4738mm×3150mm。楼层SC1SC2F1~F24外倾角度为2.2°~0.1°外倾角度为1.2°~0.1°F25~F30层无倾角无倾角F31~F32层内倾角度0.1°无倾角F33~F99层内倾角度0.1°~4.8°内倾角度0.1°~4.0°F100~F119层内倾角度4.9°~5.5°巨型柱立面不规则曲变情况介绍一、工程概况制表人：魏晨康制表日期：2016年1月3日二、小组简介小组名称武汉绿地中心项目QC小组小组注册编号ZJSEJC02-2015活动课题立面曲变巨柱爬模技术创新课题注册编号ZJSEJC01-2016成立时间2016年1月15日小组类型创新型活动频率2次/月人

数12人平均年龄33活动时间2016.1.15—2016.9.30活动方式集中与分散相结合，集中讨论、研究、决策，分散检查并组织实施。小组格言深化设计创亮点精细管理促效益科学严谨出精品活动准则全员参与，整体提高，精益求精制表人：王再淑

制表日期：2016年1月15日1、小组概况2、小组获奖情况二、小组简介湖北省工程建设QC小组活动成果“一等奖”湖北省优秀质量管理小组制图人：王再淑

制图日期：2016年1月15日序号姓名年龄文化程度职务小组职务小组分工出勤时间1袁小兵43本科项目经理组长全面负责100%2王强33本科项目总工副组长技术实施100%3王再淑43本科质量总监副组长策划管理过程监督100%4段吉锋33本科生产经理组员活动管理100%5刘福生37本科爬模专家组员活动指导100%6程星26本科质量部经理组员活动实施100%7魏晨康27本科技术部经理组员活动实施100%8李磊26本科责任工程师组员活动实施100%9叶川铭26本科内业技术员组员活动实施100%10席方腾27本科质量工程师组员活动实施100%11黄传法22本科质量工程师组员活动实施100%12夏峰47专科劳务负责人组员活动实施100%二、小组简介3、小组成员制表人：王再淑

制表日期：2016年1月15日小组活动进度计划段活动内容时间（2016年1月~2016年9月）123456789计划阶段（Plan）选题理由确定目标方案选择制定对策实施阶段（Do）对策实施检查阶段（Check）效果检查巩固阶段（Action）标准化总结和下一步打算制表人：王再淑

制表日期：2016年1月15日二、小组简介4、活动计划表三、选题理由1、结构形式特殊制图人：叶川铭

制图日期：2016年1月15日2、施工进度要求紧3、巨柱角度控制要求高通过查阅国内超高层项目巨型柱工程资料，咨询公司内部参与过超高层项目巨型柱施工的同事得知，针对超高层项目巨型柱的特点，一般倾向于利用爬模架辅助巨型柱施工，并且使用效果良好。深圳平安天津117大厦三、选题理由1、结构形式特殊制表人：叶川铭

制表日期：2016年1月15日三、选题理由通过查新，发现常规爬模，虽然能够施工巨柱，但是不能流畅的适应于立面曲变的巨柱形式。导致使用成本高，操作较为复杂。所以我们的课题是具备创新意义和使用价值的。制表人：叶川铭

制表日期：2016年1月15日1、结构形式特殊三、选题理由2016年巨柱施工年度目标：从14层施工至65层2、施工进度要求紧制图人：叶川铭

制图日期：2016年1月15日三、选题理由为达到整体工期节点巨柱施工速度要求5天/层常规施工工艺为6.5天/层要求无法满足2、施工进度要求紧制图人：叶川铭

制图日期：2016年1月15日3、巨柱角度控制要求高三、选题理由由于项目主塔楼需要争创鲁班奖，并且巨柱曲变角度直接影响幕墙安装及外立面流线造型，角度控制精度要求高。制图人：叶川铭

制图日期：2016年1月15日根据上述理由确定课题：《立面曲变巨柱爬模技术创新》QC活动是结构特殊性、工期和项目巨柱施工质量的迫切需求。三、选题理由四、确定目标1、确定目标总目标：完成立面曲变巨柱爬模技术创新。分目标：工期要求：确保巨柱施工周期5天/层。安全、质量要求：确保所研制出的爬模系统满足施工荷载要求，≥4kN/㎡；可调节倾角在[+2.2°，-5.5°]之间，且精度控制在≤0.2°309天2016年2月27日2017年01月01日确保完成巨柱施工年度目标!14层巨柱开始施工65层巨柱混凝土浇筑完成节点工期目标无法实现制图人：叶川铭

制图日期：2016年1月15日2、问题提出四、确定目标初期施工方案耗时分析总计工时6.5天四、确定目标制图人：魏晨康制图日期：2016年2月5日3、目标可行性分析理由一本QC小组成员由项目经理参与，小组成员从事多年相关工作。经验丰富·人理由二巨型柱施工作为项目关键节点，项目部先后请多卡公司、北京建研院等单位进行巨型柱施工分析讨论。重视度高·人/环理由三理论支撑·人/法项目部认真研究巨型柱结构形式，并咨询局专家作为指导，找到快速施工的可行性方式理由四试验验证·人/机/料/法/测小组结合现场施工机具、材料等实际情况利用三维模拟，同时，结合进行现场预模拟试验，进行论证QC小组通过5M1E分析法（人机料法环测）对目标可行性进行分析，小组成员一致觉得目标可以完成。1、方案提出QC小组成员充分分析巨柱形式、现场工况以及现有施工资源（包括物料、设备、人员等），运用“头脑风暴法”，从“爬升体系”、“爬模支座形式”、“动力系统”拟列出7种小组标题卡，3种中组标题卡。五、提出方案并确定最佳方案制图人：王强制图日期：2016年2月6日一种适应于立面曲变巨柱的爬模技术爬升体系附墙式附板式抓握式爬模支座形式综合立面曲变形设计可调节倾角式的支座面板综合立面曲变形设置多类可拆卸式支座面板，每类支座面板可适应于对应的曲变形式动力系统液压式电气式中组标题卡中组标题卡中组标题卡爬升体系类型附着点挂架层数类似爬架体系实际使用效果同等荷载情况承载能力附墙式附着点在巨柱表面，会被巨柱外侧突出构件阻挡3层常规爬模体系，在天津117等工程中应用广泛，不具备创新性同等荷载情况下，需承受3层挂架的自重及少量材料荷载附板式附着点在施工层楼板，人员操作及常规检查较安全3层武汉绿地中心项目尚属于首次使用，计算机模拟计算效果良好，具有创新性同等荷载情况下，需承受3层挂架的自重及少量材料荷载2、方案奥评选（膀第一层想方案评件选）五、提烦出方案烧并确定计最佳方邮案采用制表人：叶川泻铭制表日降期：201简6年2月7日爬升体系类型附着点挂架层数类似爬架体系实际使用效果同等荷载情况承载能力附板式附着点在施工层楼板，人员操作及常规检查较安全3层武汉绿地中心项目尚属于首次使用，三维模拟爬升及计算效果良好，具有创新性同等荷载情况下，需承受3层挂架的自重及少量材料荷载抓握式附着点在钢骨顶端，人员操作不便，常规检查危险性大钢骨顶端至巨柱施工楼层共计5层前期武汉绿地中心钢结构安装单位对抓握式爬架体系做过一系列实验，实验结果不理想同等荷载情况下，需承受5层挂架的自重。2、方案衡评选（妻第一层已方案评爬选）五、择提出美方案监并确尊定最嫂佳方功案第一层柿备选方鹅案评选宗结论：利谱用计算祖机模趴拟以坡及现菌场试粒验比较，附板碌式爬升巩体系操作项方便宁，使例用更砌安全，具有耳很好的墨创新性，在三项备康选方案侍中各项辩指标最坦佳。决定洽采用附板式抚爬升体杰系。采用制表人：叶川铭制表日陵期：201刑6年2月7日2、方宵案评愧选（龟第二酷层方俯案评冷选）五、纳提出慢方案决并确绝定最恢佳方多案第二层方案评选爬模支座形式加工种类加工成本爬升过程可周转性结果立面曲变适应性深化设计难度加工难度综合立面曲变形式，设计可调节倾角式的支座面板1种低层层周转自由适应结构立面曲变难度大难度大综合立面曲变形式，设计数类可拆卸式支座面板，每类支座面板可适应于对应的曲变形式多种高每类支座形式周转次数受曲变形式限制适应性受限难度适中难度低第二层壮备选方均案评选系结论：炎通过比绣较综合响立面镇曲变裁形式，，纯并且在现场而制作加李工了两脚种支座吸面板形惑式，经抵过试验呀比较，可调节热倾角需式的袋支座拣面板虽然盟深化纱设计闪以及曾加工迎难度心都较迟大，塞但是加工成弄本与使糟用成本低，并且舍结构适应汗性更分好，设计可调节桐倾角式奇的支座孔面板。采用制表人：魏晨康制表日邪期：201择6年2月7日2、方案棕评选（忆第三层规方案评程选）五、提岔出方案术并确定掌最佳方凡案第三层方案评选动力系统动力大小安装难易程度采购成本能源环保程度耐用性液压式大易低环保性能差好电动式小难高环保性能好一般第三歉层备材选方秒案评绝选结寺论：我们妻针对液驻压式和歉电动式续利用试验绒装置让测试世其产昨生的环动力，发现液压式厉单点动时力可达15担T，能漂够满足爬模核爬升充动力社要求，同时阔属于现尤有成熟腾技术，蛛安装便坑利，采斤购成本绿低，最沈终决定奏动力弓系统父选用液压式。采用制表人：魏晨缸康制表日丑期：20荒16年2月7日3、方芒案确闭定五、卫提出艳方案骨并确杯定最双佳方缓案制图人：魏晨康制图日期阳：201敏6年2月8日综合上孩述3层方案斩评选结厨果，最终凭在对结构的伏适应能忆力、动佩力能力腥、技术杰可行性容、经济渣合理性等方奶面选挥择出胡具有证优势托的方描式，因此，衬我们小组确怕定最终背方案为——附板酒式可肠调节厨倾角克液压眉爬模泊系统变作为结最佳郊方案趁。附板式脆可调钳节倾询角液阵压爬眼模系饿统液压系统可调节倾角附板式立面曲劝变巨柱眠爬模施厕工方法爬升稳体系动力垒系统爬模支软座形式4、方案局进一步隆细化五、提经出方案晚并确定胀最佳方矩案制图人：魏晨钩康制图日期：201孕6年2月8日本小组笨对所选负出的最资佳方案间再进行款“头脑乓风暴盛法”展傍开讨肯论，叔运用币“系帮统图净”将费最佳察方案羽进行辽分解餐，得到四盾个主要方共面。可调节躲倾角装简置附板弄式附板支稳座选型附板乐支座需有限洒元计竭算可调灿节倾踪蝶角装木置设袜计可调就节倾谅角装倒置有陆限元计算最佳实碧施方案猛分解系域统图立面洽曲变箭巨柱耀爬模仇施工和方法爬升体击系动力清系统爬模支锹座形式4、方胶案进普一步耐细化五、提惭出方案辣并确定仇最佳方税案制表人：魏晨眼康制表日期：201逃6年2月8日1）附板异式方案吗细化方案细小化分解衬系统图方案细化要求结论附板支座选型爬模系统受力需要传递至楼板及楼板底部钢梁上，同时，满足环带桁架、柱间支撑及无楼板层的特殊工况。并且便于倾角调节装置的安装。采用32b#槽钢作为主体，10#槽钢作为连接件，其余部位采用筋板焊接，钢材材质为Q235B，具体形式见图4-1附板支座有限元计算按照一个爬模系统配置2个附板支座计算，施工工况下附板支座受到的竖直力最大，而水平力靠附板支座与楼板之间的摩擦来承担。使用有限元软件建立附板支座的三维实体模型进行有限元分析，模型中附板支架悬挑长度为1200mm（这里选择悬挑长度最长的附板支架进行计算），支架后端与楼板之间采用普通螺栓固定，螺栓到结构钢框梁中心的距离为1550mm，上方压板由8#槽钢焊接而成，底部垫板尺寸为200×200×14mm根据有限元计算图4-2知：螺栓、螺母及垫板的Mises应力等值线，从图中可以看出最大Mises应力为129.9MPa，发生在螺母的边缘，这是由于螺母与槽钢压板接触区域，小于材料的许用应力235MPa。对附板支座和结构钢框梁进行接触分析，得到结论：附板支架受到竖直力为157.778kN，附板支座总体的强度和刚度符合设计要求。制图人：魏晨轧康制图日期姓：201均6年2月8日附板探式附板女支座浓选型附板只支座斩有限驻元计格算细化结椒果：附湾板支座锁能满足潮爬模系池统需要五、蓝提出衡方案命并确脉定最似佳方旦案1）附板漂式方案吼细化图4-段1图4-采2制图人：魏晨康制图日期：201驴6年2月8日4、方摆案进膨一步的细化五、提坑出方案恼并确定静最佳方锐案制表人：魏晨荷康制表日期：201椒6年2月8日2）可调搂节倾角峰装置细蝇化方案细件化分解义系统图制图人：魏晨康制图日期：20话16年2月8日可调大节倾撕角装朝置可调滔节倾摘角装毫置设抬计可调混节倾枝角装絮置有学限元计算方案细化要求结论可调节倾角装置设计为实现爬模系统前倾后仰的爬升姿态变化，使附着装置实现随导轨进行倾角调节，将原有固定式附着装置改进为可调节倾角装置。附着装置焊接在附板支座端部的面板上，附板支座与固定套间两个斜面接触，锁紧螺栓后，导轨穿入固定套后无法旋转。倾角可调节附着装置中固定套与附板支座间弧形曲面接触，并改为轴连接，使得固定套可沿附板支座曲面旋转，一次最大可2厘米，约1°。具体形式见图4-3可调节倾角装置有限元计算在施工工况和爬升工况下附着装置受到的水平力和竖直力均为最大，在有限元分析软件中建立的附着装置的实体模型，模型中耦合了所有焊接位置的焊缝，施工工况下附着装置受到的水平力和竖直力分别为122.554kN和157.778kN。附着装置焊接在附板支架外侧的面板上，面板的另一侧与附板支架焊接在一起，因此这里约束与附板支架焊接一侧相应位置的位移作为位移边界条件。根据有限元计算图4-4知：附着装置总体Mises应力等值线，从图中可以看出最大Mises应力为170.3MPa，发生在销轴孔处，是固定套与销轴之间的局部接触压力引起的，接触区之外的Mises应力要小很多。并且最大Mises应力小于材料的许用应力235MPa，说明强度符合要求。细化结忙果：可承调节倾咬角装置搏能满足池爬模系知统需要五、提潮出方案与并确定斗最佳方拌案2）可调职节倾角驶装置细连化图4-3图4-革4制图人：魏晨康制图日期：20咽16年2月8日1、绘栋制对米策实捉施流科程（编境制流元程图淡，找减出关尿键控东制工怠序。怎）制图人：王强制图日期：20雷16年2月15日六、共制定惕对策采用谣“5W1财H”的方抢法针妙对关器键工振序制航定相师应对镰策。2、制伞定对潜策实秩施表制表人：王强制表日瓜期：201孩6年2月15日六、制山定对策编号关键工序对策（what）目标（why）措施（how）地点（where）时间（when）负责人（who）1专项方案编制及专家论证编制方案并组织专家论证一次性通过专家论证与专业爬模单位共同编制专项方案，并利用ansys软件对爬模主要构件进行受力分析，确保方案具有安全性和可实施性。项目会议室2016年2月魏晨康、王强2爬模系统构件的加工及现场安装爬模附板支座、可调倾角装置、动力系统及安全防护装置的加工、制作及安装附板支座及可调倾角装置精度保证直线度公差不得大于3/1000，其他构件精度满足GB50205-20011)绘制CAD精加工图纸，2)在安装过程中采用高精度全站仪及铅垂仪进行测量定位施工现场2016年3月王强、段吉锋、王再淑、李磊、程星采用“5W1千H”的方法渐针对关场键工序叙制定相矩应对策鸣。2、制定悦对策实慨施表制表人：王强制表日且期：20宗16年2月15日六、保制定庭对策编号关键工序对策（what）目标（why）措施（how）地点（where）时间（when）负责人（who）3爬模系统现场试爬升爬模试爬升，且安排专人全程监督爬升过程控制故障率低于0.1％，无安全风险，保障爬模试爬升顺利，爬升耗时控制在2小时/个以内1)试爬升前对人员进行严格交底，并利用三维模型辅助交底，2)试爬升一次不超过20cm，过程中做好安全警戒及监督措施施工现场2016年4月王强、刘福生、叶川铭、李磊4现场特殊楼层爬模系统的使用对于现场环带桁架、柱间支撑、过风层等特殊楼层采用单独设计的爬模附属构件配合爬模使用当施工至特殊楼层工况时，爬模系统能够有效完成爬升及使用功能，爬升耗时保证在2小时/个以内针对特殊楼层单独加工附板支座、短梁、钩头螺栓、活结螺栓并配合钢丝绳一起完成爬模爬升及使用施工现场2016年4月-5月王强、刘福生、魏晨康1、编制巨柱半爬模廊安全烂专项薄施工方案庸并报阳公司到审批第。巨柱副爬模际安全揉专项概施工冤方案施工方案跌审批欲表七、是对策聚实施制图人：魏晨康制图日期乱：20史16年2月25日实施裤一——编制方举案并组贩织专家外论证2、20宴16年2月28日委托闷专家寒对该声方案精进行壁了论证。七、对西策实施制图人：王强制图日期旋：201扶6年2月28日实施一——编制方盈案并组形织专家为论证结果醒验证豪：爬削模方京案一饺次性弊通过昼专家竿论证加工逮技术要求1.焊缝应平整、群饱满，讽不得有漏焊、裂慈纹、夹芦渣、烧极穿、咬肉等缺陷。2.除锈储：涂订防锈提漆、絮底漆酿、面盖漆，传涂层应均匀、呆平整；滥色泽一纪致，不幅得有皱皮、脱历皮、漏槽漆、流倍痕、气箭泡等缺陷柜。底师漆厚度，漆膜总厚贝度。实施筒二——爬模嘉附板巨支座悦、可蛮调倾亚角装摩置、殿动力览系统览及安逗全防瓶护装舍置的巷加工乎、制染作及惰安装七、对漠策实施制图人：李磊制图日期会：20贤16年3月15日1、绘婚制CA岭D精加工图纸，委用于爬叹模构件姻加工。实施方二——爬模投附板万支座染、可朝调倾恰角装拜置、斧动力洞系统跳及安风全防坏护装色置的成加工衫、制巷作及拿安装七、对避策实施制图人：李磊制图日期锻：201全6年3月30日2、在安斯装过赠程中讨采用犁高精泻度全父站仪浪及铅饭垂仪川进行毛测量定位输。在确定牌附板支恼座位置纹时，采添用高精脊度铅垂密仪及全径站仪放昨线，铅瘦垂仪型胳号“拉翻特EZ坟-2紫0”精度1/昏20冻00译00，全接站仪梁型号姨“科猪维TK斯S-完20获2”精度2″结果验证：睁附板支夜座及可惰调倾角炊装置精敲度保证外直线度搬公差不竖得大于3/顾10赖00，其他笼构件精赵度满足GB5仙020粘5-2终001实施雷三——爬模试妻爬升，历且安排师专人全街程监督伤爬升过蚁程七、对佩策实施制图人：叶川庄铭制图日期科：201风6年4月10日1、试爬升窝前对蜘人员自进行奋严格败交底小，并首利用自三维扬模型宗辅助交底，稿确保爬讽升人员腐了解爬勉模系统且相关情杜况。实施三——爬模榜试爬芽升，偷且安闻排专胡人全刚程监顽督爬割升过虏程七、对荣策实施制图人：李磊制图日期吃：201彩6年4月12日2、试爬升一甲次不超宫过20c三m，过程羞中做好筐安全警稍戒及监作督措施泰。液压热油缸膊顶升则，带贱动导粪轨爬喜升架体棉爬升爬升完串成后锁者死固定榴套结果验证网：爬事模试伶爬升姿顺利颗，无群故障掉，无副安全风险谨，爬郊升耗酿时为1小时50分实施笋四——对于欣现场卸环带考桁架拐、柱档间支文撑、堆过风霉层等顿特殊明楼层妨采用哪单独汽设计帐的爬痰模附税属构勤件配天合爬陆模使菌用七、碍对策留实施制图人：叶川贤铭制图日期白：201倦6年5月25日1、针对魔特殊楼露层单独洋加工附之板支座优、短梁被、钩头扬螺栓、宅活结螺腔栓并配隐合钢丝栋绳一起绞完成爬件模爬升浅及使用万。结果验证：汗当施工耻至特殊秩楼层工杂况时，俩爬模系只统能够惰有效完轿成爬升拴及使用功能，愉并且爬快升耗时维平均每煤个为1.来5小时在有欲环带疮桁架秋及柱浸间支亲撑处膜爬模锅附板锅支座糊附着傍安装多情况在过风层施工喘时爬婆模采烟用的质附板摸形式株及相削关钩弱头螺仰栓，瓣短梁己等安淋装情员况1、目标箩检查省去悬膜挑架搭痒设工序制图人：叶川铭制图日期唇：201原6年7月18日八、效益果检查总计工时5天1、目雕标检饥查目标一：确保巨柱施工速度为5天/层。八、岸效果姥检查工期目阀标：经崭过QC小组对造于巨柱施工措剃施的不哀断探索装与创新除，找到饱利用附该板式倾狡角可调员节支座贯液压爬贱模系统节的施工夸方案，鸟并对方徒案进行富优化，谊最终保洲证巨柱施工浮稳定截在5天/层，并赢且由质于随驾着时边间推笔移，赚操作拐人员虎对于烛爬模哥系统马的不朱断熟威悉，犬从201皆6年5月开始罚，巨柱施工挡平均害速度锯为4.瓜5天/层。1、目标仅检查目标二：确保所研制出的爬模系统满足施工荷载要求，≥4kN/㎡；可调节倾角在[+2.2°，-5.5°]之间，精度满足≤0.2°八、粘效果会检查安全、咸质量目埋标：附板璃式可调艘节倾角进液压爬英模系统葬在爬话升使驻用过孟程中环，未出指现一违起安想全事蹲故，并且腿该种爬屑模形式鞭能够满捷足巨柱爪混凝土过结构施壳工要求巨；并且动，在已漫经施工范完成的35F以下巨朗柱结构英施工中碧，其中14F规-24许F巨柱败倾角饶为0.诊1°脂-2狡.2雨°，外倾识，爬模嫩能够很余好的适乎应该角黎度，并桑顺利完核成爬升。施凉工完滔成的庙巨柱外观浅精度控制在≤0.溉2°2、经富济效抓益利用熟附板扇式可荐调节涨倾角换液压烫爬模前系统姐施工方巨型求柱，没不仅趟能够蕉满足服现场型巨型赠柱结付构形膊式及避施工济要求励，同猾时也册可以夹确保珠施工社人员徒安全浩、大充幅提祝升施座工进租度和酷施工累质量翁、节您约材医料。序号比较因素采用附板式爬模系统施工传统施工方法节约成本1工期4.5天/层6.5天/层节约工期230天，节约管理成本11500000元2材料无材料租赁钢管、扣件、钢跳板节省材料租赁费用21760.5元3质量能够有效保障现场巨型柱的施工质量无法保证巨型柱的施工质量，增加返修工序