QC成果报告-改进悬挑脚手架阳角出挑型式

改进悬挑脚手架阳角出挑型式山东德建集团有限公司一0七QC小组一、 前言悬挑脚手架普遍应用于现今大部分工程，其灵活经济的施工型式使其适用于普通工业与民用建筑的主体结构工程及外墙装饰工程施工的外脚手架搭设和使用。但在使用过程中悬挑梁其受力复杂，尤其是在阳角部位，悬挑梁布置密集，甚至相互碰撞，浪费材料；悬挑梁受多个方向的作用力，易导致变形，且变形后不易纠偏；预埋锚固螺栓施工时对定位精度要求较高，不易施工。所以，如何解决悬挑脚手架阳角处悬挑梁变形是摆在我们面前急需解决的问题。本QC活动从几个方面入手进行解决脚手架阳角处悬挑梁变形，最终选定一种变形小、受力简单、经济易施工的出挑型式。二、 工程概况山东德建集团有限公司承建的夏津四季城小区（西区）8#住宅楼项目，位于德州市夏津县银城路南侧，西侧为中山北路，东侧为锦纺街。剪力墙结构；建筑层数、高度：地下1层，地上18层，建筑高度52.75m；层高：地下室3.0m和3.85m；商业网店层高：一层4.0m，二层2.9m；住宅部分层高：三层十八层2.9m。地下一层储藏室，地上12层为商业网点，318层为普通住宅。本工程总建筑面积:17881.80。由于本工程楼层较高，在施工期间采用悬挑型钢出挑悬挑脚手架，根据以往经验，阳角处型钢变形较大，本工程特在进行阳角处脚手架计算时针对采用何种型钢出挑形式进行讨论和计算。三、 小组简介1、QC小组基本情况表QC小组基本情况表课 题改进悬挑脚手架阳角出挑型式小组名称山东德建集团有限公司一O六小组小组活动时间2015年7月1日2015年7月30日小组注册时间2015年6月25日课题类型创新型小组注册号DJ-YJ-007课题注册时间2015年7月活动周期30天小组人数8人活动频次1.每周定期活动两次及不定期活动。2.坚持出勤，现场解决问题。QC教育时间人均40小时以上制表人：王珂 审核：周靖松 日期：2015年7月1日2、QC小组成员情况表QC小组成员情况表序号小组职务姓名性别年龄学历项目部职务小组分工1组 长相里志宏男40本科项目经理全面负责2组员周靖松男34本科技术负责人绘图、方案编制3王超男32专科施工员现场协调4何超男28本科质检员质量检测5王珂男28专科技术员编制详细技术交底6黄友财男26专科安全员安全管理7付志新女25专科资料员收集整理资料8岳崇斌男25专科技术员现场旁站制表人：王珂 审核：周靖松 日期：2015年7月1日四、 选题理由 1、近年来发生多起脚手架坍塌、变形事故,造成了国家和人民群众的生命财产损失。2、国家对安全管理愈来愈严格、科学。 2、传统的阳角出挑形式受力复杂，不易计算。发生变形后不易纠偏。且使用材料较多，定位精度要求高，不易施工3、阳角处出挑钢梁对脚手架施工方案设计要求较高，选择一种科学合理的方案设计，不但有较高的安全性，且节省材料和易于施工。4、悬挑脚手架在拆除前为楼体给人的第一印象，作为处于中心城区的项目工程，外脚手架的安全、科学起着至关重要的作用。因此我们QC小组选择的课题是：改进悬挑脚手架阳角出挑型式制表人：王珂 审核：周靖松 日期：2015年7月1日五、 目标设定1、目标设定：（1）改进现有的悬挑脚手架阳角出挑型式，并使用MIDSA（有限元分析软件）对其进行建模分析，型钢变形不得大于规范要求。（2）改进后的出挑形式应受力简单，减少多个方向的共同作用力，且如在现场发生变形后易纠偏。（3）改进后的出挑形式应易于施工，且节省人工、材料、资金。六、 提出方案并确定最佳方案1、提出方案为了完成课题目标，公司领导和全体小组组员在项目部会议室召开了专题会议，并对我公司现有类似工程且采用传统阳角出挑形式的项目进行考察、分析。并根据本工程采用传统的出挑形式进行建模分析。（1）建模分析荷载图、变形图、弯矩图（2）分析结果根据以上分析结果可以看出，最外侧悬挑梁端部已变形超差；且在第二层悬挑梁有X方向的变形，起不到固定端的作用；施工复杂，必须在第二层设置悬挑梁，浪费材料。（3）对造成现有脚手架变形的各种原因进行汇总，小组运用头脑风暴法，成员各抒己见，共提出了5项解决意见QC小组成员从多角度，多方位考虑，对以上几种方案进行汇总分析，具体见下表：方案汇总表序号方案特点备注1减轻上部荷载通过减轻上部脚手架的荷载来减轻立杆的轴向力设计值，当受力荷载减小，变形自然减小，直至达到规范要求。2改变悬挑连梁的截面通过增强最外侧连梁高度、型号的方法达到目标。相同荷载下，材料的强度提高，其自身变形自然减小。3改变阳角型钢出挑方式一通过改变阳角型钢出挑方式的办法改变其受力结构，外侧设置连梁。4改变阳角型钢出挑方式二通过改变阳角型钢出挑方式的办法改变其受力结构，外侧不设置连梁。5改变二层型钢截面，且设置斜拉钢丝绳增强二层型钢梁截面，并设置斜拉钢丝绳，使其减小变形。2、方案合理性分析采用MIDAS建模的方式辅助进行分析。分析一： 通过减轻上部脚手架的荷载来减轻立杆的轴向力设计值。现脚手架材料及结构形式：搭设参数搭设高度17.4m水平杆步距1.5m立杆纵距1.5m立杆横距0.9m连墙件方式二步二跨连墙件扣件双扣件悬挑水平钢梁16号工字钢钢梁外挑长度3m钢梁锚固长度3.8m钢梁与楼板锚固钢筋20圆钢吊拉钢丝绳采用16mm钢丝绳！荷载参数（荷载标准值）永久荷载立杆承受结构自重0.1386kN/m安全网0.01kN/m2脚手板类型木脚手板,1层自重标准值0.3kN/m2栏杆挡脚板木脚手板自重标准值0.17kN/m2可变荷载施工均布活荷载2kN/m2同时施工层数1层风荷载地区山东德州市基本风压0.3kN/m2考虑到钢管锈蚀弯曲等因素，按482.5钢管计算。通过以上表格可见，如减轻荷载，可采用以下措施：1、继续减小钢管壁厚。2、增大脚手架步距。3、减少脚手板数量，或采用更轻质的竹耙脚手板。分析：1、钢管壁厚已按照现市场上钢管平均厚度计算，另外考虑到钢管自身强度，不建议减薄钢管壁厚。2、增大脚手架步距的同时需在外排架体增设第二道腰杆，造成材料浪费，且无法减轻整体荷载。3、脚手板需要连续满铺，不得减少其数量。更轻质的竹耙其自身存在缝隙，且强度无法满足要求，如有高空坠物，易将其穿透，造成危险，不满足要求。结论：本对策不符合要求。分析二：改变悬挑连梁截面，原悬挑连梁为16#工字钢，现建模增加其型号，从而达到目标：建模分析:1、18#工字钢效果2、20#工字钢结论：20#连梁符合要求，变形无超差，且施工方便，仅在提交材料计划时将最外侧悬挑连梁换成20#工字钢即可满足要求。但仍需要在第二层设置悬挑梁。分析三：改变阳角型钢出挑方式11、平面图：2、侧面图建模分析效果：1、节点荷载示意2、变形图 单位（mm）3、弯矩内力图（KN/m）结论本对策能更好的达到目标，具有以下特点1、受力简单，仅竖直方向（Z向）受力变形，易分析。2、节省材料，取消第二层出挑工字钢，仅在第二层预先在两侧设置埋件或留置穿孔即可。且本层阳角处悬挑工字钢全长2700，外挑长度约1700，内部1000即可。3、施工工艺简单，方便留置U型螺栓，现有工艺技术完全满足本悬挑形式。分析四：采用第二种阳角出挑形式。1、平面图分析效果：本种形式的悬挑无连梁，根据相关规范，固定长度不应小于悬挑段长度的1.25倍，并配合钢丝绳使用，可满足挠度变形要求。但在预留螺栓时对需计算出挑角度，对精度要求较高，施工困难；且如有现场型钢长度较长，可能会与其他型钢碰撞，就必须进行切割，造成材料浪费。结论：无法满足要求。分析五：将第二层出挑的型钢截面增强，以加强其强度，减小变形，并同时在第三层设置斜拉钢丝绳。实施效果：1、在第三层设置斜拉钢丝绳结论：不满足要求2、增强第二层型钢型号结论：与上一图片变形数值基本一致（或变化不大），受X向变形影响，本对策如不能解决第二层型钢X向变形，则通过增强第二层型钢方式解决挠度变形需花费更多成本。本措施不符合目标要求。3、选定最佳方案根据以上分析，汇总制定对比分析表。对比分析表序号方案分析是否选用1减轻上部荷载如继续减轻荷载，则材料不满足安全要求否2改变悬挑连梁的截面变形在允许范围内、受力复杂、浪费材料否3改变悬挑梁出挑型式一变形在允许范围内、受力简单、施工方便、节省材料是4改变悬挑梁出挑型式二变形在允许范围内、受力简单、对预埋件位置精度要求高、无材料节约否5改变二层型钢截面，且设置斜拉钢丝绳变形超差、不易施工、浪费材料否根据以上表格及建模分析，在变形允许偏差方面，采用增强连梁截面和改变阳角出挑形式的对策达到了预期目标，但是选取悬挑梁出挑型式一更加符合本课题要求。其同时兼具变形小（无超差），受力简单、施工方便及材料节约几个目标要求，是本课题的最佳方案。七、 制定对策根据选择的最佳方案我们确定方案实施的流程图如下：向管理人员交底；提交材料计划；对施工队伍交底方案审批编制方案使用过程中测量变形，如发现变形超差及时纠偏放置预埋件、留置洞口、出挑工字钢时现场指导根据上述流程图我们根据每一步骤制定了相应的对策表：序号项目对策目标措施地点完成 时间实施人1编制方案技术负责人组织技术人员编制按照选择的方案编制，数据准确，建模科学符合实际1、对MIDAS软件的使用进行指导。2、编制完成初稿项目部内审批，对初稿进行修订并审批。现场办公室2015年7月15日周靖松2方案审批项目部内审批完后由企业技术负责人审批，最终由监理、建设单位审批方案审批通过1、由编制方案的技术员进行审批。2、对公司及监理、建设单位提出的疑问一一解答，沟通，确保方案审批通过。公司、甲方、监理办公室2015年7月18日王珂3向管理人员交底；提交材料计划；对施工队伍交底详细交底使现场相关管理人员、作业人员了解本方案，施工时按方案施工。材料按计划进场1、技术、安全交底图文并茂，加深管理人员、作业人员了解。2、对接底人提出的疑问详细答复，现场解决。3、提前报送材料计划，确保不因材料耽误施工。现场办公室2015年7月20日孙玉博4放置预埋件、留置洞口、出挑工字钢时现场指导现场旁站准确安照方案施工，防止返工1、施工时管理人员现场旁站，对每一步均按照交底严格要求。2、现场如出现问题及时反馈解决。施工层2015年7月25日王超5使用过程中测量变形，发现变形超差及时纠偏现场测量防止超差变形。1、在架体使用过程中进行测量，如果发现变形突然加剧或超差，及时查找原因并纠偏。现场2015年7月30日何超制表人：王珂 审核：周靖松 日期：2015年7月30日八、 对策实施实施一：编制方案1、组织相关技术人员进行方案的编制，并进行细化分工。2、对MIDAS软件进行专题培训，使每名参与人员均会熟练使用该软件。3、脚手架全高17.4m，立杆纵距1.5m，横距0.9m，水平杆步距1.5m；阳角处选取第一种钢梁出挑形式。平面图 侧面图4、对方案编制过程中的疑问进行解答，对脚手架荷载、稳定性进行科学验算，符合规范要求。5、方案编制完成后项目部内由技术负责人进行审核，对其中的错误或不符合现场实际等问题要求修改。实施效果：通过培训，使得QC小组主要人员均掌握了利用MIDAS软件建立模型的方法，并分析结果；方案编制完成后修改无误由技术负责人审核通过，目标实现。实施二：方案审批1、由企业技术负责人审批，最终由监理、建设单位审批。审批过程中积极沟通，并对方案中的疑问进行解答确保审批通过。实施效果：审批一次性通过。目标实现。实施三：现场交底、提交材料计划1、向管理人员和作业队交底包括安全员、施工员、技术员、质量员、作业队使其明白详细施工方案内容；提交材料计划不因材料耽误施工；技术、安全交底图文并茂，加深管理人员、作业人员了解，对接底人提出的疑问详细答复，现场解决；签字完毕后每人留存纸质交底； 实施效果：使现场相关管理人员、作业人员了解了本方案，施工时按方案施工。材料按计划进场。目标实现。实施四：施工时现场旁站1、放置预埋件、留置洞口、出挑工字钢时现场指导，每一步均按照交底实施，避免因施工问题导致返工；现场发现的新问题由旁站人员协调解决，并及时反馈通知相关人员，确保按交底施工。实施效果：现场预埋件位置准确，预留洞口尺寸位置满足要求，工字钢施工完毕后尺寸位置准确，满足架体、方案要求。目标实现。实施五：架体使用过程中定期进行偏差测量1、使用过程中定期测量变形，发现变形超差或者变形突然加剧及时纠偏。2、测量时间段：每搭设新的施工层架体既增加荷载后，5级以上大风过后，每隔5天检查一次。实施效果：未发现变形超差，或变形突然加剧情况。目标实现。九、 效果检查1、目标完成情况（1）采用改进阳角出挑形式后变形稳定无超差，施工简单方便，更加节省材料、人工，且受力简单，仅竖向（Z向）受力变形，易分析；且抽出悬挑梁后后对预留洞口剔凿干净并采用提高一个标号的补偿收缩砼进行填塞，结构影响较小。综上所述，采用改进的出挑方式更加科学合理，值得推广应用。材料、人工节约情况对比表（单个阳角处）序号项目传统出挑方式改进后出挑方式节约量1人工5工日3工日2工日2材料48米40米8米（2）本QC小组通过开展此次活动，使项目部人员对安全、科学施工和方案编制有了更深的认识。2、社会效益通过活动，我们响应了国家