【建筑QC】运用QC首次成功安装高烈度地震区全国最大隔震支座（江苏宿迁） .ppt

运用运用qcqc首次成功安装首次成功安装 高烈度地震区全国最大隔震支座高烈度地震区全国最大隔震支座 江苏江苏*建工集团有限公司建工集团有限公司 * 2009.04.2009.04. 1 江苏苏*建工集团团有限公 司 2/40目录 工程概况1 qc小组概况 2 选题理由 3 现状分析 4 确定目标及可行性论证 5 影响安装质量因素分析 6 要因分析论证 7 对策与实施 8 效果与检查 9 巩固措施、体会与打算 10 江苏苏*建工集团团有限公 司 3/40第一部分第一部分 工程概况工程概况 工程名称：宿迁国检、海关大厦 建设单位：宿迁市政府宿迁市城市建设投资有限公司 设计单位：南京市建筑设计研究院 施工单位：江苏*建工集团有限公司 监理单位：南京普兰宁建设工程咨询有限公司 工程概况：建筑采用左右对称布局，地下一层，地上十七 层（含一层隔震层），建筑高度89.1m，建筑面积3.2万 m2。结构体系为框剪结构，抗震设防烈度8度,地震加速 度0.3g。 工程特点: 隔震、减震技术和地源热泵等新技术的使用。 江苏苏*建工集团团有限公 司 4/40 第一部分第一部分 工程概况工程概况 南立面效果图 江苏苏*建工集团团有限公 司 5/40 qc小组简介 为确保隔震支座安装施工质量，大厦工程项目部成立 了以王聿懂项目经理为组长的qc(质量控制- quality control)小组，qc小组由14名成员组成，包括项目部主要 技术管理人员、监理工程师、主要工种的施工负责人。 公司再次与高校合作，实现校企联合进行技术攻关。 小组聘请了宿迁学院建筑工程系副主任李庆录教授、高级 工程师为技术顾问，系主任助理朱方之博士为小组成员。 qc小组成员大多具有大专以上学历，丰富的工程管理 和施工经验，在科技攻关领域，多次获得国家级、省市级 科研技术成果，保证了qc小组活动的高起点和高质量。 下表为qc小组情况一览表。 第二部分第二部分 qcqc小组概况小组概况 江苏苏*建工集团团有限公 司 6/40第二部分第二部分 qcqc小组概况小组概况 江苏苏*建工集团团有限公 司 7/40第三部分第三部分 选题理由选题理由 1. 1. 铅芯橡胶支座隔震技术是在建筑物的上部结构与下铅芯橡胶支座隔震技术是在建筑物的上部结构与下 部结构之间设置一个隔震层，用部结构之间设置一个隔震层，用铅芯铅芯橡胶支座把上部结构橡胶支座把上部结构 与下部结构分开，在地震发生时，支座产生较大的水平位与下部结构分开，在地震发生时，支座产生较大的水平位 移变形，吸收缓冲大量的地震能量，使上部结构的地震响移变形，吸收缓冲大量的地震能量，使上部结构的地震响 应大幅降低。应大幅降低。铅芯铅芯橡胶支座隔震技术以其显著的减震效果橡胶支座隔震技术以其显著的减震效果 ，良好的经济性和结构适应性，在结构抗震设计中得到了，良好的经济性和结构适应性，在结构抗震设计中得到了 普遍的应用。宿迁国检、海关大厦工程采用的隔震支座最普遍的应用。宿迁国检、海关大厦工程采用的隔震支座最 大直径达大直径达1300mm1300mm，是我国目前使用隔震支座最大，建筑高，是我国目前使用隔震支座最大，建筑高 度最高的工程，每栋大厦上部结度最高的工程，每栋大厦上部结 构构 支承在支承在5050个隔震支座上，支座安个隔震支座上，支座安 装精装精 度高，允许偏差小。如果安装度高，允许偏差小。如果安装 质量出了问题，整幢楼将出现倾斜质量出了问题，整幢楼将出现倾斜 或倒塌的严重后果。所以要求安装或倒塌的严重后果。所以要求安装 位置必须精确，保证措施必须慎密。位置必须精确，保证措施必须慎密。 江苏苏*建工集团团有限公 司 8/40第三部分第三部分 选题理由选题理由 2. 2. 宿迁属高烈度地震设防区。汶川大地震血的教宿迁属高烈度地震设防区。汶川大地震血的教 训要求我们把隔震技术成功推广，防止悲剧重演。隔震训要求我们把隔震技术成功推广，防止悲剧重演。隔震 技术在高烈度地震设防地区的广泛应用，将大大增加工技术在高烈度地震设防地区的广泛应用，将大大增加工 程的抗震安全，降低工程造价，为实现绿色建筑、节能程的抗震安全，降低工程造价，为实现绿色建筑、节能 建筑起带头示范作用。建筑起带头示范作用。 3. 3. 我市建筑行业在世界金融危机影响下受到严重我市建筑行业在世界金融危机影响下受到严重 冲击，施工企业市场变得更加小了。在激烈的市场竞争冲击，施工企业市场变得更加小了。在激烈的市场竞争 中，企业必须具备人无我有，人有我强的过硬本领，才中，企业必须具备人无我有，人有我强的过硬本领，才 能立足于市场。本公司有机会承接如此大的工程，努力能立足于市场。本公司有机会承接如此大的工程，努力 将该工程建成创品牌战略的样板工程，可大大提高企业将该工程建成创品牌战略的样板工程，可大大提高企业 的竞争力。的竞争力。 江苏苏*建工集团团有限公 司 9/40第四部分第四部分 现状分析现状分析 宿迁国检、海关大厦工程安装隔震支座数量达宿迁国检、海关大厦工程安装隔震支座数量达 100100个，支座最大直径达个，支座最大直径达1.3 m1.3 m，最大质量，最大质量6200kg6200kg， 预埋钢板最大面积预埋钢板最大面积3.2 m3.2 m 2 2 ，它是目前我国在建的使，它是目前我国在建的使 用隔震支座直径最大、建筑高度最高的工程。用隔震支座直径最大、建筑高度最高的工程。 在无经验借鉴的情况下，我们在无经验借鉴的情况下，我们qcqc小组按隔震支小组按隔震支 座不同型号，结合现场施工条件，利用计算机模拟座不同型号，结合现场施工条件，利用计算机模拟 演示施工实况，并按演示施工实况，并按10%10%数量做数量做1 1：1 1施工试验。对施工试验。对 施工中存在的问题进行统计分析，统计分析结果见施工中存在的问题进行统计分析，统计分析结果见 下表和图。下表和图。 江苏苏*建工集团团有限公 司 10/40第四部分第四部分 现状分析现状分析 序号 项 目频数频率 累计频率（ %） 1 支座下预埋板混凝土振捣不密实，板与砼有间隙 。 134242 2高精度支座底预埋板安装质量大于允许偏差113577 4支座吊装方法不当41390 5成品缺保护2797 6其他13100 7合计31100 调查人：王聿懂、高行友、周建明、王同先、林小坤、周克富、李庆录 江苏苏*建工集团团有限公 司 11/40 第四部分第四部分 现状分析现状分析 江苏苏*建工集团团有限公 司 12/40 质量高于技质量高于技 术要求；术要求； 工期节约工期节约 10% 10%； 单项造价节单项造价节 约约2%2%。 安装无经验安装无经验 可鉴；可鉴； 支座特点不支座特点不 利安装；利安装； 安装质量安装质量 100%100%合格。合格。 公司管理公司管理 严格；严格； 与高校联合与高校联合 技术攻关技术攻关 qcqc小组成小组成 果多。果多。 不利不利 因素因素 目标目标 有利有利 因素因素 第五部分第五部分 确定目标及可行性论证确定目标及可行性论证 江苏苏*建工集团团有限公 司 13/40 第六部分第六部分 影响安装质影响安装质 量因素分析量因素分析 江苏苏*建工集团团有限公 司 14/40 第六部分第六部分 影响安装质影响安装质 量因素分析量因素分析 江苏苏*建工集团团有限公 司 15/40 第七部分第七部分 要因分析论证要因分析论证 从因果分析图中看出，影响隔震支座安装质量的从因果分析图中看出，影响隔震支座安装质量的 末端因素共有末端因素共有2020条。小组成员对条。小组成员对2020条末端因素逐一进条末端因素逐一进 行调查、分析、论证，最终确认主要影响因素为以下行调查、分析、论证，最终确认主要影响因素为以下 5 5个：个： 1 1、新材料，新工艺；、新材料，新工艺； 2 2、钢筋间距密、锚固件量大直径粗；、钢筋间距密、锚固件量大直径粗； 3 3、特种补偿高强砼配合比设计不能满足要求；、特种补偿高强砼配合比设计不能满足要求； 4 4、预埋板单块面积大、安装精度要求高；、预埋板单块面积大、安装精度要求高； 5 5、上部砼产生的浇注压力不足。、上部砼产生的浇注压力不足。 江苏苏*建工集团团有限公 司 16/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 实施一：实施一：运用多媒体技术对施工运用多媒体技术对施工 人员进行岗前技术培训人员进行岗前技术培训 根据现场施工情况和安装程根据现场施工情况和安装程 序，利用计算机模拟技术和三维序，利用计算机模拟技术和三维 动画技术做成教学用的幻灯片，动画技术做成教学用的幻灯片， 供岗前培训教学使用。解决了原供岗前培训教学使用。解决了原 先文字讲解不清，工人理解不透先文字讲解不清，工人理解不透 的难题。起到事半功倍的效果。的难题。起到事半功倍的效果。 效果检查：效果检查：施工人员对隔震支座施工人员对隔震支座 施工知识由生疏到掌握。安装时施工知识由生疏到掌握。安装时 操作熟练，整个施工工艺质量得操作熟练，整个施工工艺质量得 到保证和提高。到保证和提高。 隔震支座安装解说隔震支座安装解说 江苏苏*建工集团团有限公 司 17/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 实施二：实施二：采用并筋方案解决钢筋净采用并筋方案解决钢筋净 距不满足锚固件锚入支座梁问题距不满足锚固件锚入支座梁问题 问题：问题：图纸设计图纸设计-1.850m-1.850m安装隔震支安装隔震支 座部位，下部结构按照抗震设防烈座部位，下部结构按照抗震设防烈 度度8 8度，地震加速度度，地震加速度0.3g0.3g进行设计。进行设计。 支座节点处钢筋用量大，钢筋净距支座节点处钢筋用量大，钢筋净距 小。例如小。例如轴交轴交e e轴隔震支座节点，轴隔震支座节点， 轴梁上部锚入支座内钢筋轴梁上部锚入支座内钢筋14 14 根，根， 钢筋净间距仅为钢筋净间距仅为36mm36mm，而支座预埋，而支座预埋 板最大锚固件单个尺寸板最大锚固件单个尺寸95mm95mm95mm95mm ，且每块板上还有大小，且每块板上还有大小2424个预埋螺个预埋螺 栓，无法满足锚固件锚入支座梁中栓，无法满足锚固件锚入支座梁中 对钢筋净距的要求。对钢筋净距的要求。 隔震支座预埋板图片 预埋板锚固件图片 江苏苏*建工集团团有限公 司 18/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 解决途径：解决途径：通过讨论，大家一致决定从设计方面入通过讨论，大家一致决定从设计方面入 手解决。组员周克富查阅钢筋砼设计规范，规范规手解决。组员周克富查阅钢筋砼设计规范，规范规 定：定：梁主筋并筋不得大于梁主筋并筋不得大于3 3根。根。根据此条规定，我根据此条规定，我 们建议设计人员变更设计，采用们建议设计人员变更设计，采用并筋并筋的方法增大主的方法增大主 筋间距。变更设计后，原主筋净距为筋间距。变更设计后，原主筋净距为36mm36mm，并筋调，并筋调 整后主筋净距为整后主筋净距为100mm100mm。 效果检查：效果检查：通过调整钢筋布置使预埋板锚固件安装通过调整钢筋布置使预埋板锚固件安装 时宽松准确锚入支座内，在不增加造价的情况下即时宽松准确锚入支座内，在不增加造价的情况下即 便于安装又方便浇筑。便于安装又方便浇筑。 江苏苏*建工集团团有限公 司 19/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 预埋板锚固件与支座处钢筋调整前工作示意图预埋板锚固件与支座处钢筋调整前工作示意图 江苏苏*建工集团团有限公 司 20/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 预埋板锚固件与支座处钢筋调整后工作示意图预埋板锚固件与支座处钢筋调整后工作示意图 江苏苏*建工集团团有限公 司 21/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 实施三：实施三：配制特种补偿砼，满足砼设计要求配制特种补偿砼，满足砼设计要求 具体做法：具体做法： 通过普通砼的配合比设计和试配，找出强度和水灰比的通过普通砼的配合比设计和试配，找出强度和水灰比的 关系曲线；关系曲线； 根据根据c50c50的强度来选定水灰比；的强度来选定水灰比； 选定水泥用量来计算加水量；选定水泥用量来计算加水量； 根据选定的砂率来计算试配用的砼配合比。根据选定的砂率来计算试配用的砼配合比。 试配时核对坍落度，并制作强度试件、自由膨胀率试件试配时核对坍落度，并制作强度试件、自由膨胀率试件 和限制膨胀率试件。和限制膨胀率试件。 当强度和膨胀率试验符合设计要求时，再经过现场试拌当强度和膨胀率试验符合设计要求时，再经过现场试拌 进行调整确定工程采用的配合比。进行调整确定工程采用的配合比。 下表是我们下表是我们qcqc小组与实验室确定施工配合比。小组与实验室确定施工配合比。 江苏苏*建工集团团有限公 司 22/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 测量坍落度 制作强度试件 试块试压 特种补偿特种补偿c50c50砼配合比砼配合比 强度 等级 膨胀 率 材料用量（kg/m3） 坍落度 （mm） 水泥粉煤 灰 jm-砂石水 c500.341065486321098165210220 备注：水泥：p.042.5级水泥；粉煤灰：i级灰；砂：骆马湖中级砂细度模数2.5 ；碎石：最大粒径25mm，压碎值为7.8，连续粒级；外加剂：江苏省建筑科学 研究生产的jm-复合型外加剂。 江苏苏*建工集团团有限公 司 23/40第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 效果检查：浇筑时，混凝土的各项工作性能完全满足施 工要求。通过留置3组抗压试块，3组膨胀率试块。经 检测中心28d标养试验抗压强度平均值52.6mpa（设 计值50mpa），膨胀率0.30（实验值0.30）各 项检测数值完全满足设计和使用要求。 江苏苏*建工集团团有限公 司 24/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 实施四：实施四：确保隔震支座预埋板安装质量确保隔震支座预埋板安装质量 隔震支座预埋钢板安装质量要求： 水平允许偏差千分之一，即水平允许偏差千分之一，即 2 mm2 mm； 轴线允许偏差轴线允许偏差 3 mm3 mm； 支座中心标高偏差不大于支座中心标高偏差不大于 5 mm5 mm。 安装固定后还有多道工序施工，难免碰撞到预埋板。 为了保证砼浇筑后预埋板质量符合技术要求，只有采 取提高安装质量标准和相应技术保证措施。安装位置偏差 质量目标控制在2mm以内，具体采取措施如下： 江苏苏*建工集团团有限公 司 25/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 措施措施1.1. 测量使用高精度苏一光测量使用高精度苏一光dsz2dsz2水准仪加测微器、铟钢尺水准仪加测微器、铟钢尺 、 科利达科利达et-02et-02经纬仪来提高测量精度减少测量误差。经纬仪来提高测量精度减少测量误差。 措施措施2.2. 调整施工顺序，增加二次浇筑，见下图。调整施工顺序，增加二次浇筑，见下图。 立模立模 绑扎钢筋绑扎钢筋 安装预埋板安装预埋板 浇筑砼浇筑砼 清理预埋板清理预埋板 立模立模 绑扎钢筋绑扎钢筋 预留支座处预预留支座处预 埋板砼浇筑点埋板砼浇筑点 一次浇筑砼一次浇筑砼 二次浇筑砼二次浇筑砼 清理预埋板清理预埋板 放线抄平放线抄平 安装预埋板安装预埋板 调整前施工顺序调整前施工顺序 调整后施工顺序调整后施工顺序 江苏苏*建工集团团有限公 司 26/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 措施措施3.3. 安装时先在预埋板每侧放置安装时先在预埋板每侧放置4 4根水平尺作为预埋板根水平尺作为预埋板 初步安平使用。初步安平使用。 预埋钢板轴线、平整度初调预埋钢板轴线、平整度初调 江苏苏*建工集团团有限公 司 27/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 预埋板初平后用预埋板初平后用et-02et-02经纬仪投递轴线到预埋板上。预经纬仪投递轴线到预埋板上。预 埋板定位后，再利用预埋板四角自制调节器调节高度。埋板定位后，再利用预埋板四角自制调节器调节高度。 预埋板精确定位后采用电弧焊把连接杆固定到梁、柱预埋板精确定位后采用电弧焊把连接杆固定到梁、柱 钢筋上。浇筑时严禁模板、施工人员、振动器等直接与预钢筋上。浇筑时严禁模板、施工人员、振动器等直接与预 埋板接触，防止人为造成预埋板位移变形。埋板接触，防止人为造成预埋板位移变形。 效果检查：效果检查：通过上述技术保证措施，浇注后实测预埋板允通过上述技术保证措施，浇注后实测预埋板允 许偏差值均小于许偏差值均小于2mm2mm，完全满足技术要求。，完全满足技术要求。 自制调节器工作图片自制调节器工作图片 调节高度、水平工作图片调节高度、水平工作图片 江苏苏*建工集团团有限公 司 28/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 实施五：实施五：保证混凝土浇筑质量保证混凝土浇筑质量 质量问题：质量问题：支座砼浇筑时上部浇注砼产生压力小，造支座砼浇筑时上部浇注砼产生压力小，造 成预埋板下表面砼充盈量不足的严重质量问题。成预埋板下表面砼充盈量不足的严重质量问题。 解决措施：解决措施：主要从增加上部砼自重，减小支座内砼阻主要从增加上部砼自重，减小支座内砼阻 力入手。我们小组采用以下措施逐一解决。力入手。我们小组采用以下措施逐一解决。 1. 1. 浇筑时在预埋板上部设一专用砼浇注料斗，当浇筑时在预埋板上部设一专用砼浇注料斗，当 砼坍落度在砼坍落度在20200 0220mm220mm，料斗中砼达到一定量时，砼，料斗中砼达到一定量时，砼 因自重产生流动，在自重压力作用下就会充盈待浇部因自重产生流动，在自重压力作用下就会充盈待浇部 位。我们通过计算和试验，做了一套专用砼浇筑料斗位。我们通过计算和试验，做了一套专用砼浇筑料斗 。见下图。见下图。 江苏苏*建工集团团有限公 司 29/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 江苏苏*建工集团团有限公 司 30/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 2.支座内钢筋较密对砼阻力 较大，原设计只能顺着预埋板浇 筑孔振捣，振捣范围只限制在浇 筑口四周300mm作用范围内，浇 注孔外围近1m范围无法振捣。在 无外力作用下,砼内部阻力加大 、塑性减小、砼失去流动性，容 器出料口在长时间振捣下砼中砂 浆渗漏到支座底部，出料口被石 子堵塞，这样就造成预埋板下砼 充盈量不足的质量问题。 混凝土充盈 量不足 混凝土充盈 量不足 江苏苏*建工集团团有限公 司 31/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 问题查出后，我们通过设计 院把隔震支座四周各扩大300mm ，提供振动棒操作位置。在预埋 板上设置20若干个出气孔。出 气孔的作用：砼振捣时砼中气 泡顺着出气孔排出，防止砼与预 埋板间有间隙；当砼充盈满时 砼中浆料顺着出气孔往上冒，便 于检查砼的充盈率是否达到100% 。 江苏苏*建工集团团有限公 司 32/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 江苏苏*建工集团团有限公 司 33/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 3. 3. 浇筑前浇筑前1010小时（可根据浇筑时气温而定）用水小时（可根据浇筑时气温而定）用水 湿润被浇筑部位。湿润被浇筑部位。 湿润作用：湿润作用：减少砼坍落度损失；减少砼坍落度损失；减小新浇筑减小新浇筑 的砼与模板、原砼阻力（摩擦力）；的砼与模板、原砼阻力（摩擦力）；提高新旧砼的提高新旧砼的 亲和力。亲和力。 4. 4. 浇筑时事先在构件接口处放入同砼内成分相同浇筑时事先在构件接口处放入同砼内成分相同 的水泥浆后，再在隔震支座每侧各放入的水泥浆后，再在隔震支座每侧各放入2-32-3根高频率振根高频率振 动棒（振动棒数量可根据支座面积而定），浇筑时振动棒（振动棒数量可根据支座面积而定），浇筑时振 动棒同时振捣，振捣时间应根据下料的数量和速度而动棒同时振捣，振捣时间应根据下料的数量和速度而 定，防止砼离析。定，防止砼离析。 江苏苏*建工集团团有限公 司 34/40 第八部分第八部分 对策与实施对策与实施 被浇筑的砼在上部压力和下部振动下，液化状态加剧，被浇筑的砼在上部压力和下部振动下，液化状态加剧， 阻力减小，砼迅速充盈到各部位。当砼充盈满时，砼中气泡阻力减小，砼迅速充盈到各部位。当砼充盈满时，砼中气泡 排尽后浆料顺着出气孔往上冒，这时关闭料斗阀门，停止下排尽后浆料顺着出气孔往上冒，这时关闭料斗阀门，停止下 料。料。 慢慢抽出振动棒，再用振动棒沿着支座四周振捣，振捣慢慢抽出振动棒，再用振动棒沿着支座四周振捣，振捣 点间距点间距300300400mm400mm。浇筑完清理预埋板上砼后，立即开始养。浇筑完清理预埋板上砼后，立即开始养 护，养护时间不少于护，养护时间不少于7 7天，充分供应砼膨胀过程中需要的水天，充分供应砼膨胀过程中需要的水 分。分。 效果检查：效果检查：混凝土浇筑过程质量得到有效控制，混凝土浇筑过程质量得到有效控制，8 8天后用电天后用电 磁钻钻孔检查混凝土充盈率情况，板与混凝土间无间隙，磁钻钻孔检查混凝土充盈率情况，板与混凝土间无间隙，充充 盈率盈率100%100%；支座混凝土无蜂窝、麻面等缺陷。；支座混凝土无蜂窝、麻面等缺陷。 江苏苏*建工集团团有限公 司 35/40 第九部分第九部分 成果与检查成果与检查 1.1.隔震支座安装质量隔震支座安装质量100%100%合格。合格。 经过经过qcqc小组成员的共同努力，我们成功的攻克了保小组成员的共同努力，我们成功的攻克了保 证隔震支座安装质量的各种难题。经抗震办、建设单位证隔震支座安装质量的各种难题。经抗震办、建设单位 、设计单位、监理单位、施工单位的共同验收，均超过、设计单位、监理单位、施工单位的共同验收，均超过 预定的目标值。预定的目标值。 隔震支座使用隔震支座使用3 3个月后，我们对隔震支座使用情况个月后，我们对隔震支座使用情况 进行复检。复检结果为进行复检。复检结果为: :隔震支座竖向压缩变形隔震支座竖向压缩变形1.2mm(21.2mm(2 倍压力试验，压缩值倍压力试验，压缩值3mm) 3mm) 且工作性能良好；建筑物全且工作性能良好；建筑物全 高垂直度偏差高垂直度偏差16mm16mm与竣工前测量值一致；支座处梁柱砼与竣工前测量值一致；支座处梁柱砼 无裂缝。复查结论：隔振支座工作状态良好，完全满足无裂缝。复查结论：隔振支座工作状态良好，完全满足 使用要求。使用要求。 江苏苏*建工集团团有限公 司 36/40 第九部分第九部分 成果与检查成果与检查 隔震滑移支座工作图片隔震滑移支座工作图片 江苏苏*建工集团团有限公 司 37/40 隔震支座工作图片隔震支座工作图片 第九部分第九部分 成果与检查成果与检查 江苏苏