QC成果报告-高空采光顶施工悬索操作平台施工创新

高空采光顶施工悬索操作平台施工创新东亚装饰股份有限公司山东大学青岛校区博物馆工程幕墙创新QC小组一、工程概况 山大博物馆玻璃总建筑面积40800.87平方米，地上建筑面积27981.63平方米。地上六层，地下一层。其中幕墙总面积约4500平方米，石材幕墙约15000平方米，铜板幕墙约1000平方米。 所处建筑气候分区为寒冷地区，建筑耐火等级为一级。幕墙结构使用年限25年，起始高度0.7米，最高标高约42米。 图1-1 效果图 山大博物馆主楼采光顶，标高32.3米，长度*宽度为17.6*17.6米。 主楼二层标高4.8米，采光顶距离二层地面净高度为27.5米。采光顶采用Q345BH型钢结构骨架，钢梁净高750mm,室内侧龙骨吊顶采用3mm厚铝单板装饰。铝单板安装需要在室内侧进行安装。安装需搭设操作平台，操作平台净高度高达26米。此次课题针对性解决现场安装平台施工。 图1-2 现场图纸 图1-3 CAD剖面二、小组概况小组概况 表2-1小组名称东亚装饰股份有限公司山东大学青岛校区博物馆工程幕墙创新QC小组活动课题高空采光顶施工悬索操作平台施工创新成立时间2015年8月15日活动时间2015年8月2016年1月活动频率每月4次，每次不少于2小时出勤率96%课题类型创新型注册编号DYZS-001序号姓 名性别技术等级文化程度组内职务小组分工1阎波男高级工程师本科组长技术指导、组织协调2吴金刚男工程师大专副组长技术顾问、现场负责3陈效雷男工程师本科组员技术指导4王玉波男助理工程师本科组员技术指导5戚汉军男工程师本科组员组织协调6殷相栋男工程师本科组员项目实施7孙文卿男工程师专科组员项目实施制表人：王玉波 制表时间：2015年8月 QC小组活动计划 表2-2序号实施项目2015年-2016年8月9月10月11月12月1月1选定课题2设定目标3提出各种方案并确定最隹方案4制定对策表5对策实施6效果检查7巩固措施8总结及今后打算制表人：王玉波 制表时间：2015年8月三、选题理由山大博物馆幕墙工程，为青岛市重点工程，质量目标为确保“泰山杯”必须及时有效解决室内侧安装平台，确保工程质量及工期。采光顶净高度为27.5米，铝单板为吊顶装饰，钢梁高度为750mm,玻璃封闭后需要在室内侧进行安装，高空施工风险大。需要提供专项施工平台。工期紧，甲方要求采光顶工程在2016年1月25前完成封闭，为内装单位提供施工面，确保整个施工进度 选定课题 结构特点 工期要求 质量要求四、设定目标 为满足甲方工期要求，保质保量的前提下完成采光顶安装。能否保证室内侧铝板及时有效的安装成为关键节点。采取何种方式的操作平台可以在保证安全性、及时性、经济性的前提下完成操作平台的安装是本次课题的主要目标。 图4-1 现场主体结构 图4-2 效果图5、 可行性分析内天井走廊 图5-1内天井现场 图5-2 cad图纸 1、内天井周圈有高度为2.2米的女儿墙结构，女儿墙顶梁与底梁为混凝土结构。 2、女儿墙周圈有3米宽的回廊。可以提供施工平台。 3、内天井距离二层层板净高27.5米。内侧无结构梁等施工平面。 4、根据现场情况可以采用在内廷增设满堂脚手架，搭设长木板铺设操作平台。 5、采光顶女儿墙及回廊的混凝土结构可以为施工平台提供受力点。 六、提出各种方案并确定最佳方案 根据现场情况，小组纷纷提出如下施工方案: 方案对比表 表6-1 序号方案名称关键技术优点缺点工程量完成费用工时评价结果1满堂支撑架方案 在内天井内部搭设满堂支撑架， 从二层楼梯塔台开始安装施工方便危险性低需对塔台下进行加固，增加了措施费用；搭设时间较长；满堂架措施费偏高27.5米*17.6米*17.6米*13元/立方米约15万10D可选用技术成熟2高空采光顶施工悬索操作平台 钢丝绳承载能力校核施工速度快 施工方便 危险性低 成本低需要进行载荷验证，之前未使用过。17.6米*32道2.5万5D优先选用3倒挂脚手架倒挂力学计算。操作平台承载点需从钢梁处下反施工速度较快 倒挂脚手架安装需要在采光顶钢梁吊装满焊完成后才能进行。拉结点从钢梁上下反，受力杆组位于安装空间内，影响安装。专用导轨安装、篮筐租赁5万10D不宜选用4倒挂篮筐 篮筐可以在操作面内平移施工速度较快 危险性高 篮筐需要根据安装进行进行移动，需搭设专用轨道。成本高。安全系数低。篮筐租赁5万10D不宜选用 制表人：陈效雷 制表时间：2015年9月 通过横向对比经济效益与安装工时，高空采光顶施工悬索操作平台宜优先选用。图6-1专家组室内论证 高空采光顶施工悬索操作平台示意： 利用SAP2000强大的综合分析功能，将静力分析、地震动输入、动力分析及Push-over分析，一次性运行模拟，综合输出分析结果。 图6-2绳索模型 图6-3绳索实体 7、 制定对策 序号 重点难点 对 策 （what）目 标（why） 措施（how） 地点（where） 责任人（who） 完成时间（when） 1施工方案深化设计1、确定钢丝绳直径，布置间距。2、确定拉结点样式确保方案操作性强1、利用SAP2000有限元软件进行结构分析仿真模拟。2、考虑钢丝绳拉紧力加载方式。3、校核承载能力现场、办公室、设计院阎波、吴金刚、王玉波2015年9月30日2施工方案最终确定对方案进行合理的优化支撑体系承载力满足施工要求经公司技术中心审查并邀请专家组论证。现场办公室阎波、陈效雷2015年12月29日3方案实施严格安装施工方案进行施工满足质量、工期要求对方案进行详细交底，确保按照既定方案实施施工现场殷相栋、孙文卿2015年1月5日4方案效果监测现场对操作平台方案进行滑动校核 不发生松动，结构可靠对拉结点进行标记，使用前进行试载。施工现场戚汉军、王玉波2015年1月10日 制定对策 表7-1 制表人：吴金刚 制表时间：2015年10月八、对策实施（一）施工方案深化设计 1、根据现场尺寸使用SAP2000建模模拟，按照间距1米进行布置。图8-1 建模模型自重加载：节点荷载为0.5kPa*1m*1m=0.5kN活动荷载加载：节点荷载为1.5kPa*1m*1m=1.5kN图8-2 系数设置1、计算材料属性图8-3 截面系数设置2、 计算截面属性图8-4 预应力加载3、预应力施加 图8-5 内力计算4、计算内力图8-6 挠度计算5、 挠度计算 单根钢绞线的设计力为90kN，大于计算值85kN总体安全。端部根据化学螺栓参数，M20的化学螺栓抗拔设计值为50KN,当两个化学螺栓间距大于200时，砼强度大于C30就满足要求，现场砼梁强度大于C30，满足要求。 经计算最大挠度达678mm，针对挠度过大采取在均分处增加反向拉结点进行辅助支撑。图8-7应力分布（2） 施工方案试实施马鞍扣化学锚栓M20*260mm图8-8 拉结节点 1、四周施工面清理完成后在其砼板采用直径24的电锤进行打孔，打孔时将电锤向采光顶外侧倾斜5-10度使钻头与地面成80度角。 2、按照幕墙埋板孔的清理方法进行清理安装。化学锚栓布置间距为1m，每个化学锚栓的牵引拉力2700kg。 3、每端至少固定三个马鞍扣，前两个相距不能大于50mm，最后一个距倒数第二个间距不能小于100mm且中间预留观察弓，方便现场巡视人员观察马鞍扣十分松动。马鞍扣安装时鞍口背朝主受力绳。图8-9马鞍扣示意图 图8-10钢丝绳拉筋过程 现场钢丝绳按照保守安装，采用间距750mm，密集布置。 钢丝绳的另一端采用紧绳器将钢丝绳拉紧（紧绳器用钢丝绳固定在最近的混凝土结构柱上），钢丝绳拉紧后将其缠绕在最近的化学锚栓上，用马鞍扣固定。化学锚栓布置完毕后，进行钢丝网的张拉。 使用3T倒链对钢丝绳进行交叉拉结，在南北、东西方向进行张拉钢丝绳。安全平网反向支撑安全带防护绳 图8-11安全防护绳 图8-12反向支撑、安全平网1、 采光顶钢桁架南北方向张拉钢丝绳，并固定牢靠，供工人悬挂安全带使用。2、 在脚手板铺设前，钢丝绳网格内先铺设安全平网，并与钢丝绳有效固定，以保障工人施工安全。3、 安全平网铺设紧固完成后，在其上方满铺长4m，宽0.25m，厚5cm的脚手架板。南北方向由一端向另一端依次铺设，形成人行通道，每块脚手架板用尼龙绳绑扎固定到钢丝绳网格上，两块脚手架板接头处搭接20cm，用三道尼龙绳绑扎，以防止侧滑，东西方向并排木板间用尼龙绳固定。图8-13 密目网（三）施工方案论证 图8-14 专家现场论证 采光顶试安装完成后，邀请专家组进行现场指导论证，专家组提出宝贵意见。并通过方案审核。图8-15 专家意见（4） 施工方案荷载效果校核图8-16 荷载校核节点在钢丝绳拉结点处做标记记号，荷载完成后进行查看，观察是否发生松动。 图8-17 荷载现场 根据专家组建议进行操作平台荷载试运行。通过加载500kg重物，进行荷载试验。 经过一个工作日后检查拉结点未发现明显错位。经增加反向支撑，钢丝绳忘局部下陷尺寸为20CM。 不影响使用。 根据现场实际操作情况，每次一组，每组两人操作。动荷载控制在200kg内，安全系数为25倍。不会超载。 九、效果评估 按照专家意见，每批次使用人数控制在2人进行安装。工人可以有效进行铝板安装。使用过程中，对工作平面进行立体封闭，悬挂防高空坠物表示牌。图9-1 现场防护十、标准化、巩固提高 1、每日使用前对操作平台进行检查。检查拉结点有无松动。 2、板子移动后需重新进行加固，满足施工组织设计要求。 3、经研究做法，巩固提高形成工法，编制企业内部标准，为今后工程提供施工标准。 图10-1 检测点图10-2 拉结点检查记