QC核心筒整体模baan系统的研发

0109070305目录CATALOG专题简介目标设定及可行性分析制定措施效果检查总结与今后打算04020806选择课题提出方案及方案确定实施对策标准化专题简介thebriefintroduction01城领誉华府（A116-0370）施工总承包工程位于深圳市宝安区，北侧为航空路，南侧为宝东路，西侧为黄田路，东侧为学子路。建筑用地面积：21735.52㎡；建筑面积：93110.59㎡。工程包括5栋住宅，地下室一层局部两层，建筑高度64.4m--100.4m，住宅结构形式为剪力墙结构，地下室结构形式为框架结构,建筑等级为一级。城领誉华府（A116-0370宗地）施工总承包工程93110.59㎡建筑面积高端住宅五栋塔楼地下室一层局部两层建筑形式一、专题简介工程简介8栋9栋10栋11栋7栋一、专题简介课题概况在高层建筑施工中，核心筒一般狭窄而且筒体深度太大，质量要求高，导致核心筒模板安装难度大，核心筒中电梯井道作为一个施工过程控制的一个重点难点越来越受到关注，从质量、安全和施工进度方面，都是关注的焦点。一、专题简介课题概况本工程共5栋塔楼分别为7#~11#塔楼，其中8#、10#、11#由AB两座塔楼组成，7#、9#为独栋塔楼；每栋塔楼内设计2道核心筒，连接地下室及建筑塔楼部分作为建筑物垂直运输通道的一部分。核心筒尺寸均为2200mm×2100mm，共16道核心筒体。栋号核心筒尺寸（mm）核心筒数量（道）核心筒高度（m）7栋2200×2100295.4m8栋A座2200×2100259.4m8栋B座2200×2100259.4m9栋2200×2100256.4m10栋A座2200×2100283.4m10栋B座2200×2100283.4m11栋A座2200×2100292.1m11栋B座2200×2100292.1m合计/16/选择课题Choosetopic02二、选择课题难点分析1、本工程业主工期节点要求核心筒电梯井提前30天移交电梯专业单位施工。2、传统采用组拼式散装模板施工，核心筒内需搭设施工脚手架作业平台进行，筒体狭窄深度大，作业活动范围小，导致核心筒模板安装难度大。施工完成后核心筒内架体需进行逐一拆除，拆除作业存在较大危险性。同时核心筒内施工脚手架作业平台，达到一定高度后需搭设工字钢进行操作架卸荷，不仅影响核心筒体的施工速度，同时也加大核心筒体模板安装难度。另外二次结构的施工也影响核心筒体施工工期。3、传统组拼式散装模板施工显然不能满足工期要求，这就需要研发一种新型的模板体系来加快施工效率。二、选择课题难点分析因此缩短核心筒移交的时间是本次QC活动的重点、难点。24、本工程属高层建筑，是深圳机场地产开发公司第五期工程，质量标准优质工程、省优质结构工程、省优质工程、争创国家优质工程奖。其核心筒成型质量直接影响到本工程的质量目标的实现。

本QC小组通过开会讨论、市场调研等方式。拟研究一种安全性高、符合绿色施工要求，可省去二次结构施工和核心筒内平台拆除时间的施工方法来提高施工效率节约工期。主体结构施工完成后二次结构施工工期还需28天核心筒平台拆除需15天28+15=43天≥30天小组成员经过研究核算，最终确定本次QC活动课题为：二、选择课题确定课题23一种核心筒整体模板系统的研发设定目标及可行性分析Targetsetting03一种核心筒整体模板系统的研发，节约核心筒施工工期30天。节约工期30天。三、设定目标及可行性分析设定目标11个月12个月理由一：技术可行理由二：资源可行目前行业内整体模板系统的应用多种多样，技术成熟，有可借鉴的经验，且本项目剪力墙施工就运用了小定型模板，具备比较扎实的技术基础.理由一：技术可行公司各级领导高度关注，项目具有充足物力、财力的支持。项目部给与小组3万经费进行研究，小组成员分工明确，各司其职，配合默契，行动有效，为活动目标的实现奠定了坚实的基础。理由二：资源可行三、设定目标及可行性分析可行性分析理由三：人员可行QC小组成员有多人曾在重大项目做过QC创新型课题，且多次获得过中施协、中建协等全国工程建设优秀QC小组成果奖，小组成员整体技术素质较高、现场经验较丰富。理由三：人员可行可行性分析QC小组成员讨论后一致认为，基于以上的可行性，确定的目标可以实现。提出方案及方案确定Designplan04目标确定后，我小组于2017年4月15日在项目部创新工作室召开会议，小组成员通过“头脑风暴法”集思广益为如何在有限的工期节点加快核心筒移交时间的同时保证核心筒成型质量等问题展开广泛讨论，最终提出三种可供选择的方案，根据各方案的特点采用亲和图进行汇总整理如下：四、提出方案及方案确定提出方案根据各组员提出的多种方案，实施小组讨论，对比各方案优劣特点，汇总结果如下：四、提出方案及方案确定方案提出方案技术特点传统工艺对比单层工期经济效益传统散拼模板筒体施工1、模板体系刚度一般；2、模板拼接对缝一般；3、模板周转率一般；4、需搭设作业平台；无6.5d可周转4次小定型模板筒体施工1、模板体系刚度一般；2、提高模板拼接对缝；3、模板周转率较高；4、需搭设作业平台；1、提高混凝土成型质量，避免后期修补打凿。单层工期6d可节约0.5d可周转6次可节约成本3-4万元左右。定型钢模板筒体施工1、模板体系刚度大；2、标准化生产定制，可持续周转；3、可将结构优化为一次成型；4、配合塔吊及搭设作业平台施工；1、提高混凝土成型质量，避免后期修补打凿。2、优化二次结构，一次成型，节约施工期。单层工期3d可节约3.5d可周转至工程完工可节约成本8-10万元左右。核心筒整体模板施工1、模板体系刚度大；2、标准化生产定制，可持续周转。3、需将结构优化为一次成型。4、配合塔吊安装无需搭设作业平台；1、提高混凝土成型质量，避免后期修补打凿。2、优化二次结构，一次成型，节约施工期。3、省去作业平台搭设，进一步缩短工期；单层工期2d可节约4.5d可周转至工程完工可节约成本13-15万元左右。四、提出方案及方案确定各方案单层工期计算式传统工艺：架体搭设（0.5d）+模板安装（1d）+混凝土浇筑（0.5d）+模板拆除（0.5d）+打凿修补（0.5d）+二次结构砌筑（3d）+架体拆除(0.5d)=6.5d小定型施工：架体搭设（0.5d）+模板安装（1d）+混凝土浇筑（0.5d）+模板拆除（0.5d）+二次结构砌筑（3d）+架体拆除(0.5d)=6d定型钢模板施工：架体搭设（0.5d）+模板安装（1d）+混凝土浇筑（0.5d）+模板拆除（0.5d）+架体拆除(0.5d)=3d核心筒整体模板施工：模板安装（1d）+混凝土浇筑（0.5d）+模板拆除（0.5d）=2d小定型模板电梯井施工：由于施工步骤与传统散拼模板工艺相同，在减少结构后期修补打凿提高结构成型质量后，相对施工工期无明显变化。定型钢模板电梯井施工：提高结构成型质量的同时，优化二次结构一次成型，节约工期。但安装需塔吊及搭设作业平台同时配合。核心筒整体模板施工：提高结构成型质量的同时，优化二次结构一次成型，且不需要另外搭设作业平台。四、提出方案及方案确定方案提出结论：经过各类方案技术特点、以及与传统工艺的分析对比，小组成员最后确定采用“核心筒整体模板系统”进行施工。四、提出方案及方案确定查新报告提出方案后,我们进行了查新。查新结论：本项目研发的核心筒整体模板系统，在所检文献及时限范围内国内未见报道。四、提出方案及方案确定方案分解1）小组成员召开会议，对如何开展核心筒整体模板系统的研发进行讨论，首先明确了三大模块：整体模板制作模块、支撑系统设计模块、核心筒结构优化模块。整体模板制作：a.支模系统组件选择序号12方案铝立柱＋铝龙骨+塑料模板钢立柱＋钢方筒+塑料模板支模稳定性是否满足要求满足满足重量适中偏重周转利用率周转率高周转率高加工改造可塑性可塑性较高可塑性低是否选用是否结论采用铝立柱＋铝龙骨+塑料模板四、提出方案及方案确定方案分解整体模板制作：b.连接系统选择序号12方案螺栓连接夹具连接牢固稳定性是否满足要求满足满足拆装是否快捷拆装步骤较多拆装方便是否选用否是结论采用夹具连接四、提出方案及方案确定方案分解支撑系统设计：序号12方案轮滑支撑小爪+销轴顶撑+伸缩节支撑稳定性是否满足要求满足满足拆装是否快捷随整体模板上吊的即可拆除需手动解除制动措施与结构固定是否简便操作简便操作简便是否选用是否结论采用轮滑支撑小爪+销轴四、提出方案及方案确定方案分解核心筒结构优化：序号12方案全部优化为混凝土结构局部优化为混凝土结构优化效果可达到结构一次成型减少二次结构施工量是否选用是否结论全部优化为混凝土结构四、提出方案及方案确定方案分级系统图经过各类方案技术特点、以及与传统工艺的分析对比，小组成员最后将方案确定为“核心筒整体模板系统”。制定措施Countermeasures05五、制定措施制定措施确定最佳方案具体化后，为使对策清楚、目标明确、措施完善、责任落实，小组队员制定实施对策表，并按“5W1H”原则制定对策如下表：序号对策目标措施完成地点完成时间1整体模板制作模块1、筒体安装，拆卸方便；2、模板系统刚度满足要求；3、便于整体提升周转；1、筒模四周立柱采用铝合金型材，两边加工成型滑槽；2、板材选用高强塑料板；3、采用铝合金龙骨嵌固板材；4、选用高强夹具连接筒模加工厂2017年3月1日-20日2支撑系统设计模块1、支撑系统承受荷载值最大程度保证稳定性和安全性2、省去筒体内架体搭设。1、支撑小爪承受总载荷为40KN;2、销轴采用45号钢,弯曲强度达360N/mm2,剪切强度达16N/mm2。工作室2017年3月1日-20日3核心筒结构优化模块100%砼剪力墙筒体结构，满足核心筒体整体模板施工条件与设计单位协商优化设计方案。会议室2017年3月1日-22日4整体模板安装验收1、安装通过各方验收。1、编制方案并通过专家论证；2、方案100%交底；3、按方案安装并通过验收施工现场2017年3月23-3月26日实施对策Implement06六、实施对策实施一整体模板制作模块1）核心筒整体模板制作该系统模板结构由铝立柱、铝框架模板、夹具组件、定位小盒，支撑平台构成。铝框架模板需找厂家定制依据井道尺寸加工好，无需现场加工，即可组装，组装时只需要用夹具将铝框架模板和立柱紧紧地连在一起即可，非常简便。铝立柱用于井道阴角转角位置，用于连接滑动型材，是内筒框架的主要构件。六、实施对策实施一整体模板制作模块六、实施对策实施一整体模板制作模块铝框架+塑料模板由铝合金框架、模板、早拆装置、支撑及配件组成的体系。六、实施对策实施一整体模板制作模块夹具组件卡具是筒模模板支模时的安装构件，是用来连接筒模每个角立柱与每块模板。六、实施对策实施一整体模板制作模块定位小盒定位小盒229*104*90mm是用来形成混泥土凹槽的，目的是为了放置内井平台上的爪臂，起到关键支撑作用。六、实施对策实施一整体模板制作模块支撑平台支撑平台采用铝龙骨镶嵌木模板，用于电梯井内筒模板的平面支撑。六、实施对策实施一整体模板制作模块实施效果:加工定制好的系统构件现场组装时只需要用夹具将铝框架模板和立柱紧紧地连在一起即可，安装非常简便。组装好的整体筒模牢固可靠，又可通过丝杆自如收缩，塔吊整体提升快捷方便。六、实施对策实施二支撑系统设计模块1）支撑平台稳定性计算由林贵鹏与核心筒整体系统加工厂的技术人员一起，对系统的支撑平台承载力、小爪支撑承受总载荷、销轴弯曲强度、剪切强度进行计算。保证井道内省去脚手架搭设后的安全性。主要受力构件计算小爪支撑承受的总载荷设计值（N）销轴强度验算通过对支撑平台主要受力构件、支撑小爪及小爪销轴强度的验算，满足现场施工要求，保证安全性能。六、实施对策实施二支撑系统设计模块1）支撑平台稳定性计算a.通过计算支撑小爪承受总载荷设计为40KN;b.销轴采用45号钢,弯曲强度达360N/mm2,剪切强度达16N/mm2）通过对支撑平台主要受力构件、支撑小爪及小爪销轴强度的验算，满足现场施工要求，保证安全性能。小爪支撑承受的总载荷设计值（N）N=40000N小爪共四件，故每个上承受的力为FF=10000N销轴计算：1.销轴强度验算销轴强度验算：最大弯矩值：M===0.39KN.m销轴弯曲强度计算：=≤[]==3.97N/mm2≤360N/mm2计算满足要求公式中：M-----把销轴作为简支梁分析所求得的最大弯矩值

W-----销轴截面的抗弯模量，W=[]------销轴的需用弯曲应力，这里采用45号钢，[]=360N/mm2销轴剪切强度验算：把销轴当作简支梁进行分析最大剪应力值（取在中和轴位置，此位置剪应力最大）：=F/S

=10000/2*3.14*10*10(N/mm2)=16N/mm2电梯井内井道壁墙模板验算：按《施工手册》，新浇混凝土作用于模板的最大侧压力，按下列公式计算，并取其中的较小值:Q=0.22γtβ1β2V1/2Q=γH其中γ--混凝土的重力密度，取24kN/m3；t--新浇混凝土的初凝时间，本次初凝时间取4hT--混凝土的入模温度，；V--混凝土的浇筑速度，取2.50m/h；β1--外加剂影响修正系数不惨外加剂是取1.0β2--混凝土坍落度影响修正系数1.0。Q=0.22×24×4×1×1×2.51/2Q=36.70KN/㎡六、实施对策实施二支撑系统设计模块实施结果:对安装好的整体筒模进行侧压力试验，能承受的最大侧压力值达50.9KN/㎡，而现浇筒体混凝土侧压力计算最大值为33.36KN/㎡，刚度满足要求。同时通过对支撑平台承受总荷载、支撑小爪及销轴强度的验算，最大程度保证系统的稳定性和安全性。六、实施对策实施三核心筒结构优化模块1）核心筒结构优化设计核心筒区域建筑图中存在部分砌体结构，为满足核心筒整体模板系统的施工条件，经与设计院协商，将核心筒区域部分砌体墙优化成剪力墙。实施结果：设计变更为筒体结构100%为混凝土剪力墙，满足了筒体整体模板系统施工条件。优化前优化后六、实施对策实施四整体模板实施验收2）组织方案交底项目部组织现场施工人员及管理人员进行核心筒整体模板系统技术交底及考核培训，针对核心筒安装、加固、平台支撑等重要环节进行详细讲解，保证施工质量、加快施工进度的同时保证作业人员的安全。六、实施对策实施四整体模板实施验收3）安装步骤第一步电梯井道整体模板支护系统单元组装将电梯内井道支护系统的单元按照要求依次组装起来，并调试运行，调试合格后方可投入使用。该龙骨框架包括多个相互拼接的铝合金板材，同时每一该龙骨框架外侧面上还连接有内覆塑板，该内覆塑板贴合在该龙骨框体上，并且该内覆塑板的外表面与该立柱的外侧面齐平。六、实施对策实施四整体模板实施验收3）安装步骤第二步吊装单元将首个要吊入平台的支护单元收缩至最小，用塔吊将其吊到平台上，然后转动丝杆将模板和立柱调至一个平面，然后将其他的支护单元用塔吊依次叠加起来。六、实施对策实施四整体模板实施验收3）安装步骤第三步电梯井道整体模板支护系统找正用垂准仪测垂直度，对垂直度不满足的情况下，要用专用把手调节螺丝，直到满足相应垂直度的要求。六、实施对策实施四整体模板实施验收3）安装步骤第四步定位小盒的安装定位小盒按照图纸要求依次固定在事先打好孔的位置。六、实施对策实施四整体模板实施验收3）安装步骤第五步套管的安装先将拉杆从支护系统内部穿出，穿出部分不要超过墙的厚度，将套管依次挂到拉杆上。六、实施对策实施四整体模板实施验收3）安装步骤第六步外模板的安装外模板按照事先定好的方案依次安装到位，将拉杆穿出外模板，穿出的部分大约在200mm左右。六、实施对策实施四整体模板实施验收3）安装步骤第七步外模板加固件的安装将外模板和钢管依次固定到相应位置，拉丝从钢管中间穿过，套上钢管卡，转动螺母、拉紧钢管，支护系统内与铝管接触螺母必须加垫片。六、实施对策实施四整体模板实施验收3）安装步骤第八步浇筑混凝土待外模板加固以后，检查是否有漏穿，螺母没拧紧的现象，检查无误后浇筑混凝土，浇筑混凝土要符合相关工艺，最后用振动棒捣匀。六、实施对策实施四整体模板实施验收3）安装步骤第九步脱模当混凝土成型之后，松开拉杆螺母，将外模板卡具拆除，外模板拆掉，取出所有穿墙螺杆，用快速扳手转动丝杆，四个交替转动，将大模板收缩至最小位置。六、实施对策实施四整体模板实施验收3）安装步骤第十步提升周转用塔吊将内模支护系统吊入到下一层已打好的爪座小盒，重新调平，再用快速扳手旋转丝杠，将模板贴紧已浇筑成型的内墙壁,重复以上工序。实施结果：顺利高效完成核心筒整体模板安装，并100%通过各方验收及好评，并能完好提升周转使用。六、实施对策实施四整体模板实施验收效果检查Checkup07七、效果检查实施效果——工期效果传统模板施工工期：实际工期：结论：采用核心筒整体模板系统，核心筒跟随主体结构工期节点施工，待主体结构验收完成后，便可移交至电梯单位进行施工，为后续工程缩短大量工期。七、效果检查实施效果——目标验证业主在“核心筒整体模板系统”应用推广证明中明确：本工程核心筒施工工期从原计划的12个月，提前2个月完成，实际工期为10个月。提前完成验收节点，达到并超过业主工期目标。实际工期证明传统工艺施工进度计划表七、效果检查实施效果——目标验证通过QC小组活动“一种核心筒整体模板系统的研发”缩短工期近2个月的时间。达到并超过了我们的计划目标！10个月11个月12个月七、效果检查实施效果——成型质量通过严格执行各项措施，对后续采用核心筒整体模板系统的核心筒混凝土成型质量进行随机检查，其成型质量一次成优，达到清水墙效果且内壁垂直度、平整度、符合规范要求，阴阳角方正，螺杆孔排列整齐。无需后期抹灰剔凿修补，提高了施工效率，同时通过结构优化，省去二次结构的施工，加快核心筒体的施工进度。

七、效果检查实施效果——经济成果认证就本工程而言，使用在电梯井的筒模板采用材料租赁，包工包料的分包方式，包干价为58元/㎡。而使用传统木模板的包干价（包模