组1号研制可三维调节的GRC屋面板连接组件体系

天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）研制可三维调节的GRC屋面板连接组件体系天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）

工程效果图发布人：李胜春小组注册号：2010-TJQC-8-037汇报目录一、工程概况二、QC小组概况三、选题理由四、设定目标五、目标确立依据六、提出方案并确定最佳方案七、制订对策八、按对策实施九、效果检查十、标准化十一、总结和下一步打算天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）

天津港国际邮轮码头工程坐落在天津市东疆港区南端，与中国目前最大的保税港区─东疆港保税区毗邻；占地面积13000m2，建筑面积近60000㎡；局部地下一层，地上三至五层；建筑高度约38米；结构类型为钢框架结构；工程质量奖项目标为确保鲁班奖，争创詹天佑土木大奖。

该工程为大型公建项目，全部建成后将是亚洲规模最大的水运码头客运大厦；可停靠目前世界上最大的邮轮船舶，设计年旅客通过量为50万人次。1.工程建设概况一、工程概况天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）

该工程GRC屋面建筑面积18600m2；屋面板最大尺寸7.2m*4m，最大重量1728kg，最大高差达11.30m；建筑造型独特，取自万顷海面上两条流动丝带，有海上丝绸之路的深刻寓意。

流动丝带的造型完全靠装饰GRC板实现，整个外檐和屋面除了玻璃幕墙以外全部是GRC装饰构件；建筑外立面效果给人一种耳目一新的感觉。2.工程屋面概况一、工程概况天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）二、QC小组概况

鉴于本工程的复杂性和施工难度，在项目组建之初，即成立了以项目经理为组长的QC小组，以研制可三维调节的GRC屋面板连接组件体系为课题，展开QC活动。

小组成员平均年龄36岁，知识结构较高，在项目部担任主要施工管理岗位。小组名称天津港国际邮轮码头工程QC小组课题名称研制可三维调节的GRC屋面板连接组件体系成立时间2009.06.01小组人数7活动期限2009.06--2010.1月平均活动次数3课题类型创新型注册号2010-TJQC-8-037姓名性别年龄学历组内职务及分工项目职务职称申民男41本科组长:总负责项目经理教授级高工王健男38本科副组长：技术策划项目总工高级工程师李胜春男40大专副组长：施工策划技术部经理高级工程师段留军男38本科具体执行开发研制深化设计高级工程师张荣男37大专技术控制、数据收集深化设计工程师孔宪刚男24大专资料整理、汇编资料员技术员李海燕女34大专小组活动记录技术员工程师小组平均年龄36犀牛模型效果图三、选题理由1、工程施工的需要采用三维调节的GRC挂板系统体系，连接点可进行三维调节，保证了安装精度；安装方式简便，便于施工，节约机械、人工；提前了工期。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）

GRC是（玻璃纤维增强水泥）的英文缩写，是一种轻质、高强、高韧、多功能的新型无机复合材料，使用GRC作为屋面板在国内当属首例。

从效果图可以看出造型效果呈双曲面，板面变换及其不规则。GRC屋面装饰板2、建筑造型独特天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）GRC屋面装饰板3、深化设计的需要本工程主体结构为钢柱钢梁的框架结构，屋面板必须利用钢结构的屋面钢梁作为支撑，需要有连接组件将支撑桁架与屋面桁架在三维空间中进行连接。连接组件的具体形式没有设计和实例，在国内还没有成熟的安装技术可以借鉴；需要施工方通过深化设计自行研制，以满足工程施工的需要。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）1、总目标为保证施工顺利进行，研制可三维调节的GRC屋面板连接组件体系，既是成立本次QC小组的活动总目标也是项目部施工的首要任务。2、具体目标可三维调节的GRC屋面板连接组件体系能实现目标:（1）具有足够的支撑刚度；（2）与屋面板桁架对接面结合性好、节点安装牢固（3）连接点可进行三维调节，安装精度可控；（4）安装方式简便，便于施工，缩短工期。四、设定目标天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）有利依据1、技术保证QC小组钢结构施工专业人员经验丰富，另外设计院及有关钢结构施工专家为我们创新提供理论支持。2、财力保证公司及业主的重视，为QC小组提供专项活动经费和奖励基金，有力保证小组各项原定目标的实现。3、人力保证在全公司范围内挑选高素质的管理人员和技术工人，为目标实现提供了人力支持。

不利条件新工艺的创新，在国内还没有成熟的安装技术可以借鉴，给目标实现增加一定的难度。结论：QC小组成员坚信，通过精心组织、规范施工、科学管理、严格把关，一定能达到设定的目标。五、目标确立依据天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）根据以往施工经验并听取专家的意见运用头脑风暴法经过小组多次讨论研究按照钢梁柱

支撑体系角钢玛件调节骨架坡度的思路经过归纳整理，总结出三套方案六、提出方案并确定最佳方案天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）六、提出方案并确定最佳方案在主体钢梁上安装两个调节角钢，角钢上有长条孔用于调节竖向高度。下部角钢与钢梁螺栓连接；上部加小角钢作为GRC桁架的水平固定卡具，宽度方向上的错位利用垫块调整；或上部用长螺栓将两个桁架直接连接。缺陷：调整高度范围较小，对于高差较大的桁架无法连接；竖向支撑通过两个角钢螺栓连接，上部荷载较大时，安装强度及牢固性差；支撑桁架底面与角钢面实际是点接触，牢固性差，易产生滑移。1.方案一的提出挂件系统及节点图方案图一天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）六、提出方案并确定最佳方案2.方案二的提出挂件系统及节点图方案图二

按照钢梁柱支撑体系，角钢玛件和垫块调节骨架坡度，竖向调节利用竖向角钢的长条孔，水平调节利用水平角钢的长条孔。

由于屋面梁和GRC板均有倾斜角度；造成竖向角钢定位和长度方向上的长孔定位困难，GRC桁架与角钢连接处需要有垫片调节才能卡紧，

不能实现与角钢面的完全接触。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）六、提出方案并确定最佳方案3.方案三的提出挂件系统及节点图方案图三该方案利用圆管的可转动性及其两个连接角钢的转换，实现与GRC桁架的一次精确安装。上部角玛随桁架角度连接，达到完全接触，安装牢固。下部角玛与钢管可在任意位置及其角度上焊接牢固，施工便捷。实现了三维调节安装的目的。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）六、提出方案并确定最佳方案4、最佳方案选定挂件系统技术方案评价表序号判定参数与分值方案一方案二方案三1支撑刚度54552对接结合性53343节点牢固性52354三维调节性53355安装精度52356施工便捷5333ΣP172027p(-)=ΣP/n2.833.334.50X=p(-)/Pmax0.5660.6660.90方案技术评价优选最优根据各种施工方案的优缺点，小组成员按照评分规章，进行科学对比、评分如上表；由此判定方案三技术评价最优。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）六、提出方案并确定最佳方案5.方案三的细化确立最优方案后，我们对方案中的支撑杆件进行了细化与再次论证。通过论证，确立了圆管作水平和竖向支撑，角钢码件连接桁架的细化方案。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）确立的细化方案

在随后的设计中发现由于三维曲面变化较大，由于桁架与檩条不平行，个别桁架出现连接困难。为此，将角钢开孔形式进行了调整，使两个角钢之间可以有一定的角度连接，经过改进的连接组件加快了安装速度和施工质量。改进后的方案七、制定对策1、制定实施流程图三种方案都由于在三维方向上桁架的长度不一，造成施工不便捷的问题，只有通过深化设计安装图的方法解决。

完善了图纸深化设计就打开了通往胜利之门。为保证方案顺利实施，制订了实施计划并进行了分工。

天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）七、制定对策2、制定实施策划进度横道图天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）七、制定对策3、制定对策表

通过对第三种方案的各项分析，关键要有连接组件将支撑桁架与屋面桁架在三维空间中进行连接，因此小组成员将可三维调节连接组件体系的各项指标的研制为活动的控制重点，小组制定五项对策详见下表天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）序要求对策目标措施负责人完成时间1专项培训提出方案项目实施各项工作研制设计条件具备收集钢结构施工参考资料、组织技术培训李胜春2009.6.30提出研制设计方案确定最佳研制可调三维设计方案1、运用头脑风暴法广泛听取意见，收集各种研制设计方案。2、对各种研制方案整理汇总，选取几种代表性方案。3、技术方案评价，确定最佳研制方案。王健2009.7.302安装精度运用犀牛等计算机软件建模精度控制在1mm绘制每个构件的加工、安装图纸张荣2009.10.133设计连接挂件依据三维建模图确定连接件绘制出连接挂件深化图纸1、使用CAD及犀牛等软件测量计算连接件的安装空间距离。2、根据测量结果，选择满足强度要求的材料和型号。3、绘制出连接挂件深化图纸。段留军2009.9.154样品确认样品制作、组拼取得认可请监理、设计、业主现场考察，确认挂件体系。段留军2009.10.285跟踪收集现场测量和检查优化改进方案跟踪施工，反馈改进信息收集资料，整理成果整理活动记录李海燕2009.12.28对策表八、按对策实施实施一：专项培训提出方案1、首先组织进行钢结构方面的技术培训，使所有QC小组人员熟知拟定各项技术指标的要求。并认真收集各方面的技术资料。使小组成员具备了研制设计的条件。

2、提出研制设计方案

运用头脑风暴法，通过QC小组成员多次讨论研究，

经过归纳整理广泛听取意见，收集各种研制方案；

对各种研制方案整理汇总，选取几种代表性的研制方案。

经过技术方案评价，确定出了最佳可行研制方案。实施效果：QC小组成员通过专项培训和方案论证，确定了最佳设计方案。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）八、按对策实施实施二：运用犀牛等计算机专业软件建模

第三种可行方案是建立在要求定位准确的基本条件上，如何测定三维空间中的准确位置，QC小组经过各方咨询后使用Rhino（犀牛）软件，进行了准确的三维建模工作，在三维模型图的基础上，通过导出的节点面，实现了定位的准确测量，保证了深化设计工作的顺利进行。实施效果：我们通过三维建模，准确绘制了模型图并进行测量定位，控制精度在1mm

。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）犀牛模型图八、按对策实施实施三：依据三维建模剖解图确定连接件屋面连接件设计图1、QC小组成员运用CAD及犀牛等软件，测量连接件的安装空间距离；将数据结果统计记录，经过讨论和反复的验算，选择出满足要求的材料及型号。2、最后利用CAD软件，认真绘制出连接挂件详细的深化图纸。实施效果：通过各种软件的综合运用，绘制出了切实可用的屋面挂件施工图纸。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）八、按对策实施实施四：样品制作、组拼

QC小组成员经过市场调研、考察，委托具备加工实力的厂家加工样品；

委托具有资质的实验室对加工好的构件进行各方面技术指标的试验；

现场组拼样品实验时，认真测量安装的精度并形成记录；

最终请监理、设计、业主现场考察，确认挂件体系合格并大量投入使用。实施效果：经过最后的试验和现场实际测量，经过监理、设计、业主现场考察，各种指标符合控制标准；挂件体系得以确认。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）八、按对策实施实施五：跟踪施工收集效果

小组成员认真跟踪，仔细地记录好现场的实际数据和图片，如实反馈改进信息；发现问题后组织小组成员开会讨论解决问题，并优化安装方法。

实施效果：通过现场实际检查、收集资料，小组成员开会讨论，优化并改进了安装方案。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）九、效果检查1、跟踪巩固GRC挂件系统通过改进，完善了可操作性和实用性，安装速度提高了一倍。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）QC小组成员通过专项培训和方案论证，确定了最佳设计方案。通过三维建模，准确绘制了模型图并进行测量定位，控制精度在1mm。通过各种软件的综合运用，绘制出了切实可用的屋面挂件施工图纸。经过最后的试验和现场实际测量，经过监理、设计、业主现场考察，

各种指标符合控制标准；挂件体系得以确认。通过现场实际检查、收集资料，小组成员开会讨论，优化并改进安装方案。2、对策表计划进度与实际完成情况对照表序要求措施项目计划完成时间实际完成时间目标评价原因分析1培训收集QC参考资料、组织培训2009.6.302009.6.30完成方案策划1、运用头脑风暴法广泛听取意见，收集各种方案2009.7.302009.6.30提前完成2、对各种方案整理汇总，选取几种代表性方案2009.7.302009.7.10完成3、技术方案评价，确定最佳方案2009.7.302009.7.15提前完成2安装精度绘制每个构件的加工、安装图纸2009.10.132009.10.30滞后完成深化设计工作量大3设计连接挂件1、使用CAD及犀牛等软件测量计算连接件的安装空间距离2009.9.152009.9.15完成2、根据测量结果，选择满足强度要求的材料和型号2009.9.152009.9.15完成3、绘制出连接挂件深化图纸2009.9.152009.9.15完成4样品确认1、委托加工厂依据深化图加工样品2009.10.282009.9.25提前完成2、样品加工后进行现场组拼实验2009.10.282009.10.15提前完成3、请监理、设计、业主现场考察，确认挂件体系。2009.10.282009.10.28完成5跟踪收集跟踪施工，反馈改进信息收集资料，整理成果整理活动记录2009.12.282009.12.28完成九、效果检查质量抽检检查结果九、效果检查3、施工效果序号检查项目允许偏差(mm)抽查点123456789101水平度331221222122垂直度211221221123板材上沿水平度212112211214接缝高低差110.30.71.20.80.70.60.50.315相邻板材板角错位10.80.20.50.70.410.510.50.6经检查，整体效果达到设计要求，安装质量符合要求。达到QC小组目标。安装工程的顺利完成得到了建设单位天津港集团公司的认可，作为天津滨海新区的重点项目同样取得当地领导的好评。天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）九、效果检查4、经济效果QC小组成员积极响应公司的各种管理措施，执行企业各项规章制度，精细管理，精细干事。组织项目员工开展各种节约成本活动，在活动中提高管理水平，责任到人增强团队意识，加强成本控制，使成本得到了有效的控制；通过对研制挂件系统的实施，进行了施工全过程的监控与管理，保证了每项工作均处于受控状态，保证了GRC屋面板的正常使用及保