QC成果报告-双重剪力墙变形缝模板支撑体系的研制

建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 1 西蒋峪西蒋峪 D D 地块房地产开发项目地块房地产开发项目 D-1#D-1#楼楼 双重剪力墙变形缝大模板支撑体系的研制双重剪力墙变形缝大模板支撑体系的研制 （工程效果图）（工程效果图） 山东三箭资产投资管理有限公司 日日新QC小组 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 2 目 录 一、工程概况一、工程概况 3 3 二、小组简介二、小组简介 3 3 三、选择课题三、选择课题 5 5 四、设定目标四、设定目标 5 5 五、提出方案并确定最佳方案五、提出方案并确定最佳方案 6 6 六、方案实施流程及问题预测六、方案实施流程及问题预测 1313 七、制定对策七、制定对策 1414 八、组织实施八、组织实施 1414 九、效果检查九、效果检查 1717 十、总结及今后打算十、总结及今后打算 1717 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 3 一、工程概况一、工程概况 西蒋峪 D 地块房地产开发项目，是济南市保障性住房工程，位于济南市旅游路以南、孟家水 库以西，其中的 D-1#楼，地下 2 层，地上 11 层，层高 3m，基础形式为人工挖孔桩承台，结构形 式为剪力墙-框架。其中，14 轴设有变形缝，变形缝两侧双道重合剪力墙，剪力墙重合段长度为 5m，高度 3m，变形缝宽为 150mm，剪力墙厚均为 250mm。 （标准层平面图） 标准层平面图 二、小组简介二、小组简介 我们于 2014 年 12 月成立了 “西蒋峪 D 地块房地产开发项目 D-1#楼日日新 QC 小组” ，小组 编号 SDSJ-14-12，组员共 10 人。 小组基本情况表 课题双重剪力墙变形缝大模板支撑体系的研制 小组名称日日新 QC 小组 小组活动时间2014 年 12 月-2015 年 4 月 小组成立时间2014 年 12 月 20 日课题类型创新型 小组注册号 SDSJ-14-12 课题注册时间2014 年 12 月 组长王洪彬小组人数10 人 活动频次 1、每周二及周五下午组织 定期活动；2、根据具体情 况组织不定期活动。 QC 教育时间40 小时间以上 变形缝 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 4 小组成员一览表 序号姓 名 组内 职务 职 称学 历职 务年龄QC 小组分工 1 王洪彬组长工程师本科项目经理30组织工作 2 牛广慧副组长 高级工程师 本科技术负责人31主持活动 3 刘学静组员助工本科技术员32方案实施 4 武建梅组员助工本科施工员29现场指导 5 高建强组员助工专科施工员25现场施工安排 6 赵衡组员助工专科质检员26质量检查 7 吕欣欣组员助工专科资料员30资料收集 8 张静组员工程师本科预算员30成本控制 9崔建娜组员工程师本科预算员30成本控制 10张雯婷组员助工专科资料员30资料收集 11周广田组员技工高中技术工人38现场落实 12徐发良组员技工高中技术工人36现场落实 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 5 三、三、选择课题选择课题 （一）常规双重剪力墙变形缝模板施工方法 方法 1：在先施工完成的剪力墙体一侧敷上与变形缝净空相应厚度的聚苯板（容重应不小于 27kg/m3） ，再在表面敷上一层胶合板防止聚苯板松散后落入剪力墙钢筋网中。 方法 2：采用传统木模板施工工艺。以常见竹胶合板为面板，50mm80mm 木方为竖向次背 楞、双钢管为主背楞散拼而成。 方法 1 方法 2 小组成员经过开会讨论，认为方法 1 将聚苯板和胶合板塞入变形缝做为一次性消耗材料，增 加了成本，且聚苯板的运输和存放过程中易破碎，影响现场的文明施工。而方法 2 采用的钢管外 径 48.3mm，木方高度 80mm，胶合板厚度 12mm，双钢管上对拉螺帽和山形卡的厚度 3040mm，模板体系的最小总厚度为 48.3+80+12+30=170.3mm，现场施工难度较大。且方法 1 和方法 2 都存在需将填充材料或者周转材料现场拼装的问题，现场需要 34 名工人耗用 0.5 个 工日才可完成模板的安装，人工效率较低。 基于上述原因，研制一种新型双重剪力墙变形缝大模板支撑体系显得尤为必要。 四、设定目标四、设定目标 1、小组成员召开了全体会议，分析了双重剪力墙大模板支撑体系的目标要求，确定了本次 QC 活动的课题目标是研制一种新型双重剪力墙大模板支撑体系，替代常规模板支架，要求减少 一次性消耗材料的用量，提高效率 50%。 2、目标可行性分析：首先小组有多年的 QC 小组活动经验和较高的技术、质量管理能力，施 工班组有丰富的施工经验；小组成员搜集并整理了大量有关变形缝模板体系的技术资料，为大模 板体系的创新提供了可靠的技术保障；通过研制双重剪力墙变形缝大模板整体组装的施工工艺， 代替传统模板现场拼装，可提高施工效率，目标可行。 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 6 五、提出方案并确定最佳方案五、提出方案并确定最佳方案 （一）提出方案 根据活动目标，小组成员运用头脑风暴法广开思路，提出设想，并运用亲和图进行整理，初 步形成三种模板支撑体系。 亲和图 制图人：王洪彬 制图时间：2014 年 12 月 24 日 全钢大模板 面板采用钢板、主次楞 均采用型钢 强度高、刚度 大 整体拼装 钢木组合大模板 面板采用竹胶板、主次 楞采用钢材 主次楞强度高，面板轻 质 整体拼装 重复利用率高主次楞可重复利用， 面板可重复使用 4 次 双重剪力墙变形缝大模板支撑体系 木组合模板 面板采用竹胶板、填充 材料为聚苯板和木方 面板轻质，木方可重复使 用 现场拼装 对方法 2 改进，利用 已浇筑剪力墙上的螺 杆孔穿入新模板的对 拉螺杆进行模板固定 钢管支撑 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 7 （二）三种设计方案对比分析表 针对亲和图中归纳出的三种方案，小组成员通过专家咨询、资料检索等方式，从技术特点、 操作难易度、使用效率、经济合理性等方面进行分析论证。 全钢大模板设计方案图 木组合模板设计方案图 钢木组合大模板设计方案图 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 8 分类全钢大模板木组合模板钢木组合大模板 技术特点1、面板采用 4mm 厚钢板， 主次楞均采用角钢、槽钢 等型钢，强度高； 2、尺寸精度高、接缝严 密，不易涨模。 1、面板采用胶合板，填 充材料采用聚苯板和木方； 2、利用已完成的剪力墙 螺杆穿入新支模部分的对 紧螺杆。 1、面板采用胶合板， 主次楞采用型钢，重 量轻，强度高； 2、穿墙螺栓外侧孔设 置，方便安拆。 操作难易 度 标准层 3m 高，宽 5m 的 全钢大模板重达约 0.7 吨， 需 2 个人配合操作。 需要至少 3 名木工相互配 合，施工聚苯板和木方的 填充 可现场进行组装，由 于重量轻，12 名工 人配合操作 使用效率模板整体安拆，效率高模板填充支设，手工作业 较多，效率较低 模板整体安拆，效率 高 经济合理 性 制作费用：4mm 厚钢板 费用 1200 元，主次楞型 钢费用 1000 元，小计 2200 元，D1#楼共 17 层，按周转 17 次计，每 次 129.41 元； 安装费用：2 人120 元/ 工日0.1 工日=24 元； 合计 129.41 元+24 元 =153.41 元 制作费用：填充胶合板费 用 20 元，聚苯板费用 80 元，小计 100 元； 安装费用：3 人120 元/ 工日0.3 工日=108 元； 合计 100 元+108 元=208 元 制作费用：胶合板费 用 30 元，按周转 4 次 计，每次 7.5 元，主次 楞 900 元，D1#楼共 17 层，按周转 17 次计， 每次 52.94 元，制作费 用小计 7.5+52.94=60.44 元； 安装费用：2 人120 元/工日0.2 工日=48 元； 合计 60.44 元+48 元 =108.44 元。 通过综合比较，方案三优于方案一和方案二，因此小组最终决定，以方案三钢木组合大模 板研制双重剪力墙变形缝大模板支撑体系。 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 9 （三）对方案三进行设计与分析 根据方案三的设计，小组成员对模板体系的结构和功能进行构想： 1、模板体系的主楞和次楞 分类方案一：角钢方案二：槽钢方案三：方钢管 图示 L505 角钢，抗弯的截面模 量 Wmax=8.94 cm3 【10 号槽钢，抗弯的截面 模量 Wy=7.8cm3 50504 方钢管，抗弯的 截面模量 Wy=10.46 cm3 截面 抗弯 强度结论：根据型钢的抗弯截面模量，方钢管角钢槽钢 主次 楞间 距 因为角钢截面抗弯强度较低，故在进行模板体系设计时，主次楞间距相对较小，同理主次 楞间距的大小，方钢管角钢槽钢 经济 性 2750 元/吨2800 元/吨2850 元/吨 通过比较， 【10 号槽钢和角钢的市场价格较低，但由于主次楞间距较小，最终用钢量与方钢管相比 较大，且方钢管的截面抗弯强度较高，故选择 50504 方钢管。 2、拼装尺寸 分类方案一：一块板整装方案二：两块板拼装方案三：三块板拼装 设计尺寸 5m3m2.5m3m1.6m3m 实用性一般，整拼整装，尺 寸过大，操作不方便 较好，尺寸适中，操 作便利，需要进行一 次拼接 一般，需要两次拼接， 效率相对较低 通过比较，设计为两块拼装，单块模板尺寸 2.5m3m。 双重剪力墙变形缝 大模板支撑体系 主楞和次楞 拼装尺寸 对拉螺栓固定方式 模板稳固装置 模板拼缝 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 10 3、模板拼缝 分类方案一：直缝方案二：企口缝 图示 技术特点拼缝时简单，但易漏浆在两块大模板拼接处设置企口 缝，可通过接缝处的边管将拼 缝压紧。拼缝严密，不易漏浆 通过比较，胶合板拼缝设计为企口缝 4、对拉螺栓的固定方式 分类方案一：套环固定方案二：套筒旋拧 图示 技术特点在对拉螺栓的端部焊接 10 的钢 筋套环，将此套环穿过大模板后， 再用 25 的钢筋穿过套环进行固 定。通过紧固对拉螺栓带有套丝的 蝶形卡将两侧模板卡住。 在大模板上固定套筒，且对拉螺栓 两端套丝，一端套丝后通过拧入套 筒即可固定住大模板，另一端紧固 对拉螺栓带有套丝的蝶形卡将两侧 模板卡住。 实用性较为实用，但由于钢筋套环需穿过 模板，故在模板必须预留相等大小 的孔洞，孔洞较大，密封不易处理， 易漏浆。浇筑后剪力墙的孔洞同可 穿钢筋套环的 PVC 管，约 50mm， 影响混凝土结构受力。 实用性较高，模板上仅预留套筒外 径相等的孔洞，尺寸较小，不易漏 浆。剪力墙上孔洞仅同可穿过对拉 螺栓的 PVC 管直径，约 15mm。 经济性还需增加 16 的钢筋进行固定， 增加了材料成本，且至少需要两名 工人配合安装。 经济合理，施工时仅需一名工人紧 固即可完成固定。但由于市场没有 类似套筒，需要委托加工单位进行 定制。 通过比较，虽然专用套筒需要委托加工单位进行加工定制，但在安装过程中，该套 筒的使用，节省了安装材料和人工，对拉螺栓的固定方式设计为套筒旋拧。 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 11 5、模板稳固装置 分类方案一：模板斜向支撑方案二：可调节高度装置 图示 结构设计钢管可调托撑和钢管 技术特点安装简单，斜向支撑采用钢管与地 面角度 4560，沿墙的长度 方向每隔 500mm 在大模板的上下 设置各一根。 通过可调托撑的螺旋杆进行调节， 精度更高，且可起到稳固作用，每 块模板设置两个。 经济性安装钢管较多，需要的固定点较多。 由于固定点是在支撑上的，方便了 安装，减少了人工作业。 通过比较，模板稳固装置设计为可调节高度的支撑。 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 12 （三）确定最佳方案 通过以上的分析比较，最终确定双重剪力墙变形缝大模板支撑体系组成的最佳方案（见最佳 方案树形图） ，并绘制 CAD 图。 最佳方案树形图 双重剪力墙变形缝大模板支撑体系设计方案图 双重剪力墙变形缝 大模板支撑体系 主楞和次楞 拼装尺寸 模板拼缝 模板稳固装置 50504 方钢管 单块模板尺寸 2.5m3m 企口缝 可调节高度的支撑 对拉螺栓固定方式套筒旋拧 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 13 六、方案实施流程及问题预测六、方案实施流程及问题预测 （一）确定双重剪力墙变形缝大模板支撑方案实施流程 为保证双重剪力墙变形缝大模板方案的顺利进行，明确加工和安装流程的各项工作，我们通 过现场调查，查阅资料，开会研讨，确定大模板方案的总体流程，具体流程见下图。 （二）关键技术问题预测 为确保大模板体系方案能够顺利实施，结合以上流程图，QC 小组成员共同研究讨论，找出 该模板体系的难点和特点，通过分析探讨方案实施过程中需要解决如下的关键技术问题，分别是： 1 1、定制专用套筒和对拉螺栓；、定制专用套筒和对拉螺栓； 2 2、加工模板体系；、加工模板体系； 3 3、模板的安装与固定。、模板的安装与固定。 绘制加工图纸 定制专用套筒和对拉螺栓 加工模板体系 安装大模板支撑 检查与验收 剪力墙混凝土浇筑 合格 持 续 改 进 不合格 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 14 七、制定对策七、制定对策 通过上述关键技术问题，并结合模板方案实施的流程图，根据“5W1H”的原则制定实施对策 表。 步步 骤骤 对策对策目标目标措施措施时间时间地点地点负责人负责人 1 绘制加工图纸 通过审批、 技术图纸 处于可控 状态。 （1）绘制模板加工图； （2）报技术部，总工 办会审，总工批准。 2014.12.20 2014.12.27 项目部 及公司 总工办 房桂芹、 王洪彬 2 定制专用套筒 和对拉螺栓 定制符合 安装要求 的套筒和 对拉螺栓。 （1）对套筒和对拉螺 栓进行深化设计，绘 制加工图纸套筒为六 角形，易于周围方钢 管焊接，长 60mm，内 径 14； （2）对拉螺栓需两头 套丝，拧入套筒一侧 的端部需做锥形处理； （3）委托加工单位进 行加工； 2014.12.28 2015.2.5 施工 现场 张静 3 加工模板体系 确保拼装 焊接质量 及多方验 收合格。 （1）根据加工图确定 钢方管的下料长度； （2）主、次楞按剪力 墙全高布置，间距 400mm，采用电焊连接； （3）胶合板与方钢管 采用 70mm 长螺丝连接 成一个整体定型化模 板，并用石膏腻子将 模板凹槽抹平。 2015.2.6 2015.3.12 施工 现场 高建强 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 15 制表人：吕欣欣 制图时间：2015 年 12 月 20 日 八八、组织实施、组织实施 根据制定的对策表，小组全体成员严格实施对策并做好实施效 果检查。 实施一：方案的编写及审批。实施一：方案的编写及审批。 1、绘制加工图纸 12 月 23 日完成加工图纸的绘制，立即组织公司的技术部和总 工办进行会审，12 月 27 日通过总工批准，形成最终的加工图； 2、对策目标检查 图纸通过各部门审查，总工批准，处于可控状态。 结论：目标实现！ 方案会审 模板体系安装 与固定 确保模板 支撑体系 整体的稳 定性。 （1）检查顶撑固定顶 层的楼面连接板； （2）通过顶撑高度调 节，对大模板进行定 位兼顾稳定作用； （3）将对拉螺栓拧入 直螺纹套筒，当与扳 手相配合的螺杆端部 花头拧到标记图层后， 即可判断出已紧固。 2015.3.12 2015.4.20 施工 现场 吕欣欣 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 16 模板加工图 实施二：定制专用套筒和对拉螺栓实施二：定制专用套筒和对拉螺栓 1、定制专用套筒 由于在市场上没有可以满足长度为 60mm，内径 14mm 的套筒，12 月 29 日，小组成员决定对专用套筒进行深化设计，并对外托加工单位进 行定制。 固定此类大模板的常规做法是在对拉螺栓的端部焊接 10 的钢筋套 环，将此套环穿过大模板后，再用 25 的钢筋穿过套环进行固定。钢筋 套环穿过模板时，会在模板上预留较大孔洞，约 50mm，故密封较难处理， 易漏浆。浇筑后剪力墙的孔洞同可穿钢筋套环的 PVC 管，约 50mm，影 响混凝土结构受力。而小组成员设计的专用套筒使得模板仅可穿过对拉 螺栓的孔洞即可，直径小，不易漏浆。剪力墙上孔洞仅同可穿过对拉螺 栓的 PVC 管直径，约 15mm。且仅需一名工人将做锥形处理的端部拧入 套筒紧固即可完成与大模板的固定。套筒与周围 50mm50mm 的方钢管焊 接，故套筒的长度为 60mm，两端各出 5mm。为保证 PVC 管与套筒间的缝 隙严密不漏浆，在套筒内侧环向增加一圈皮垫。 加工样品 2、定制对拉螺栓 对拉螺栓需两头套丝，拧入套筒一侧的端部需做锥形处理，这样可以使得安装更加方便。而 另一侧，则在对拉螺栓紧固位置坐红色标记，方便工人判断紧固程度，并做在端部做四方形的处 理，专用的内四方扳手将对拉螺栓与套筒进行紧固。 专用套筒深化设计图 对拉螺栓深化设计图 专用套筒 两端套丝 主次楞 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 17 对拉螺栓侧视图 对拉螺栓剖面图 结论：专用套筒和对拉螺栓符合安装要求，对策目标实现！ 实施三：钢木组合大模板加工制作实施三：钢木组合大模板加工制作 1、骨架制作。模板加工尺寸 3m2.5m，主、次楞均采用钢方管按剪力墙全高布置，间距 400mm。水平主楞距大模板底部 250mm 设置第一道，其余各道水平主楞设置应与胶合板尺寸配套， 间距均不大于 400mm; 竖向次楞第一道距离模板端部 150mm，其余各道间距 400mm。主次楞采用 电焊连接。焊缝错边量满足钢结构工程施工质量验收规范 （GB50205-2001）二级焊缝的要求， 不得大于 0.15 倍壁厚，且小于 2mm。胶合板与边楞框平齐，既保证了模板的平整度，同时又保 护四周胶合板边框不易被撞坏。 2、穿墙螺栓的固定连接。大模板钢骨架制作好后，将专用套筒焊接在主次楞上，对拉螺栓 两端套丝，一端套丝后通过拧入套筒即可固定住模板一端。 3、胶合面板拼装。将胶合板与 50504mm 钢方管利用 70mm 长螺丝连接成一个整体定型化 模板，并用石膏腻子将模板凹槽抹平，然后用细木砂纸打磨光滑， 面层涂刷专用脱模剂两道。 结论：经验算，该胶合面板的强度、 刚度符合规范规定要求。 变形缝模板设计图 胶合板拼接 长螺丝固定竹胶板 对拉螺栓 PVC 管 螺母紧固 到标记位 置 大模板吊环 钢方管主次楞 专用套筒 用于和内支架 加固的长钢管 竹胶板面板 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 18 模板正视图 大模板效果图 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 19 实施四：大模板就位与加固实施四：大模板就位与加固 1、大模板吊装就位。大模板吊装就位时， 在该层已浇筑完成的下层楼板伸缩缝处， 位于 两端内侧 200mm 位置设置立方的 5080 方木托梁。5080 方木托梁现场裁锯制作，托梁长比该 处伸缩缝宽大 10mm，采用铁锤敲正顶紧，立放，顶标高比该处楼层标准标高低 50mm，调整至水 平位置，伸缩缝两端设置。利用塔吊把大模板架设在该方木托梁上，并在大模板位于下层墙顶以 下 50mm 部分采用双面胶粘住( 以防漏浆)。 方木托梁 2、大模板加固。通过顶撑高度调节，对模板进行定位兼顾稳定作用。在对拉螺栓另一端， 即位于碟形扣件外侧的一端设有操作标记涂层，当与扳手相配合的螺杆端部花头拧到标记图层后， 即可判断出已紧固。穿墙螺栓孔径 16mmPVC 套管。在大模板外边缘竖向方钢上焊接 15cm 长钢管 间距 400mm，通过钢管扣件与内支撑架连接成一个整体，切实保证模板定位、校正、固定工作方 便快捷。 模板就位精度调节装置设计图 模板就位支架 大模板安装就位效果图 模板吊装就位 结论：模板的整体稳定性、 刚度和强度大幅度增加，有效避免了胀模，保证了混凝土浇筑 后的表面平整度。 建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 20 九、效果检查九、效果检查 效果一：目标值检查 经过小组努力，共制作完成两套双重剪力墙变形缝模板，投入到本工程中，小组成员会同建 设、监理单位对目标值进行了全面检查。经使用证明，双重剪力墙变形缝大模板支撑体系，大幅 度减少了一次性消耗材料的投入使用，模板安装 12 名工人耗用 0.2 个工日配合操作即可完成， 是传统木胶合板施工效率，34 名工人耗用 0.5 个工日的 30%40%。通过 QC 小组活动，我们 实现了事先确定的效率提高 50%的目标，减少一次性消耗材料的使用。 实施后的变形缝拆模效果 实施后的变形缝拆模效果 变形缝整体效果图 效果二：