30M高空支模体系创新.doc

2006年qc小组活动成果发布材料30m高空支模体系创新 龙信建设集团有限公司(原海门市建筑安装工程公司)南京四季仁恒项目qc小组二00六年四月目 录1、概述 1 1.1工程概况 1 1.2小组概况 1 1.3小组成员一览表22、选题理由 22.1问题的提出 2 2.2问题的分析 3 2.3结论 33、确定目标 34、提出方案，确定最佳方案 3 4.1方案的分析、评价3 4.2确定方案55、问题的预测5 5.1支模施工流程5 5.2可能出现的问题 66、制定对策 67、钢桁架模拟试验 78、组织实施 7 8.1实施一、钢桁架设计7 8.2实施二、钢桁架制作8 8.3实施三、钢桁架吊装8 8.4实施四、钢桁架拆卸89、效果确认 8 9.1与设定的目标对比8 9.2社会效益9 9.3经济效益1010、巩固措施 1011、总结及今后打算 101、概述30m高空支模体系创新 1.1工程概况四季仁恒双塔a、b楼工程，位于南京市河西地区奥体中心旁边，本工程总建筑面积约14万平方米，由地下车库和南北两座塔楼组成。双塔a楼地下2层，地上29层。双塔b楼地下2层，地上44层。在a、b双塔主楼中部第11、19层、27层、35层各有一朝北悬挑的共享空中花园，即指各层空中花园东西两侧为两个电梯前室，北侧临空，南侧为公用走廊。空中花园结构板厚200mm，面积约100m2，底净高30m左右，属高空支模体系。工程照 平面图1.2小组概况组建qc小组时间2005.02.20小组活动时间2005.02.202005.11.30（不小于1.5小时/每次）活动频率1次/每周注册号：longxin-qc05-1课题类型创新型南京四季仁恒项目qc小组课 题30m高空支模体系创新小组人数12人出勤率97qc培训时间80小时以上/每人1.3小组成员一览表序号姓名性别年龄文化程度职务职称组内职务1赵冠标男36本科项目经理工程师总负责2刘 瑛女48本科总 工高 工组 长3刘新龙男30大专项目技术负责人工程师副组长4郭振兴男50博士教 授高 工顾 问5李 明男51硕士研究员高 工技术支持6童敏捷男30硕士研究员工程师技术支持7梁守凯男29本科安全科长工程师组 员8樊金高男38中专质量员助工组 员9茅生兵男46中专吊装工长助工组 员10范志强男38高中电焊小组长技术员组 员11邢 蕾女32大专资料员助会组 员12李 志男32高中工 人技术工组 员2、选题理由制表人：刘新龙 2005年2月20日30m高空支模体系创新理由一：根据公司管理方针“过程精品、环保安康、诚信守法、改进创新”的精神，结合该工程高空空中花园底板施工难度大、要求高的特点，公司将其列为重要管理项目之一。理由二：根据建设部2004214文件要求，本工程必须编制专项施工方案，并应组织专家论证、审查。理由三：我公司以往未施工类似的分项工程，无借鉴经验，为积累经验、编制企业工法。理由四：为满足业主要求，按期完成主体工程，节约成本，降低劳动消耗、具有足够的安全储备，实现工程质量达省优的目标。2.1问题的提出由于本工程支模高度为30m左右，用传统扣件式钢管排架，不够安全、不够经济，整体刚度差。2.2问题分析 qc小组成员收集、分析国内高空支模的资料和信息，总结本公司在2004年承建济南市嘉恒商务广场a、b座工程中66m高16.4m跨，空中连廊模板支设的经验后归纳为：1、用扣件式钢管脚手架满堂落地搭设，一次性投入量大，搭设过程复杂且难度高，架子下施工操作面窄小，支模周期长，风险大，安全难以保证，近期国内已发生多起超高支模坍塌事故；2、延用济南市嘉恒商务广场a、b座连廊工程中租用成品的军用梁或贝雷架，解决了施工操作面窄小、安全问题，但不经济，因为重复使用多次，施工周期长、租金高 ；2.3结论：小组成员通过讨论、研究，决定对高空支模方案设计进行探索、研究，用最佳方案解决这一难题。3、确定目标3.1以安全为主要目标，方案中安全技术措施必须满足现行规程的规定。对主要受力体系应有明确的计算，体系应有足够的安全储备。3.2适合工程的特点，便于施工操作，降低劳动强度，满足正常的施工工期需求。3.3构造合理，技术含量高，经济适用，降低施工成本。4、提出方案，确定最佳方案4.1方案的分析、评价针对本工程支模特点，为了确保空中花园大平台砼工程一次成型，由东南大学郭正兴教授主持，小组进行讨论，提出以下三种支模方案。15结构稳定、适应条件、成本对照比较表分析 项目方案类型方案简介特 点结构稳定性分析适应条件（施工时最大荷载）成本（万元）材料租赁费用搭拆人工费总计扣件式钢管满堂脚手架经计算立杆间距为0.7m0.7m,步高1.2m，除设置纵横剪刀撑外，尚设水平剪刀撑，且每10m高处设加强层，浇砼时最大荷载为1.6t/m2，必须设置下两层支撑。搭设工艺熟悉施工经验丰富周材用量大，安全性小搭设速度慢普通落地钢管脚手架为传统支撑搭设工具，立杆承载力受各种因素影响，如依靠扣件的抗滑力是由人力紧固至规定力矩数值，如操作不到位，稳定性受影响，对超高支模稳定性控制尚半经验半理论阶段，失稳事故较多。对下部结构承载力的要求，以及架子本身的缺陷，不适合高支模1.6t/m27232104方塔型模板支撑架用483.5钢管制作成尺寸为1m1m1m的井字型标准件。每高度6m使用一水平拉结，排列间距2m，临边使用斜向钢管进行加固。浇砼时最大荷载为1.34t/m2，设置一层支撑即能满足施工要求支撑架承受能力强搭设快支撑架钢度稳定施工操作面窄小周材用量大，安全性小受力性能好，各杆件可以充分发挥其承载能力，易装易拆，理论上稳定性较好，但结构形式检验建立在8m高度以下，尚无30m左右支模工程实例。各种大跨度、大荷载支撑体系1.34t/m2481664斜拉钢桁架支撑体系由4榀钢桁架和三道桁架间支撑组成，经计算，桁架高为1.5m，跨度10m、12m不等，桁架弦杆采用214槽钢，腹杆取2505，2805等，吊拉筋采用25新三级钢筋不落地搭设，施工操作面大，省力利用已具有一定强度的砼主体结构，能卸载传力可重复使用，省材利用斜拉钢筋，具有卸载及第二道防线作用，安全可靠单榀钢桁架受力性能好，增设桁架间支撑及斜拉钢桁架吊筋，能保证支模变形控制要求。高空凹形结构形式，不落地搭设9.65620.6注：本工程空中花园结构楼面的允许承载力为1.4t/m2。制表人：刘新龙 2005年2月25日 方塔式支模架 斜拉钢桁架支撑体系4.2确定方案在2005年3月2日小组成员分析后一致认为：“高空可重复使用斜拉钢桁架支撑体系可行，桁架和斜拉杆均有安全储备，经济，施工方便，减少施工失误”。肯定高空支模利用斜拉钢桁架施工方案是一个创新方案。最佳方案高空可重复使用斜拉钢桁架支撑体系 5、问题的预测小组成员运用流程图描述该方案的实施具体步骤，并预测实施时可能遇到的问题。5.1支模施工流程高支模方案设计预埋件设置专家论证钢桁架制作吊装并临时固定次桁架吊装就位全面检查吊筋连接、拉设安全网绑扎钢筋和浇筑砼并养护 合格 不合格调整拆卸钢桁架并周转使用 制图人：邢蕾 2005年3月10日5.2可能出现的问题可能出现的问题跨度大，荷载大，难以满足安装支座处抗冲切强度的要求；制作时焊接应力过大，钢桁架侧向变形难以控制；钢桁架拆卸后重复使用时质量难以控制。安装时预埋位置及桁架间支撑拼装不到位，影响支撑体系的整体稳定性；制表人：刘新龙 2005年3月10日6、确定对策对策表序号对策目标值措 施地点完成时间负责人1满足钢桁架在楼板搁置处抗冲切的要求满足钢桁架在楼板搁置处最大支座反力设计值为136.63kn设计验算楼板抗冲切强度；利用已有结构的砼强度进行卸载，满足楼板抗冲切要求。东南大学2005.3.102005.4.20郭正兴2按照方案及施工规范要求施焊，加强技术交底管理确保焊接质量达到钢结构施工质量验收规范gb50205-2001的要求，为了满足设计要求钢桁架平面不得矫曲、焊缝高度不得低于5mm做好三级施工技术交底工作；加强对原材料及焊条的检验及施工过程对焊缝质量连续监控，并做好记录严格按工艺要求施焊，控制施焊顺序。施工现场2005.4202005.11.30刘新龙3控制钢桁架安装预埋件位置及桁架间支撑拼装的正确使每个操作人员掌握操作要点及吊筋预埋夹角分别是374548做好三级施工技术交底工作；实行预安装的方法进行连续监控跟踪检查，并做好记录。施工现场2005.4.302005.11.30樊金高4确保拆卸后钢桁架重复使用的质量满足桁架计算钢度要求，确保平面变形在允许范围12mm内派专人全数检查桁架每根杆件的变形以及焊缝质量；实行桁架整体矫正；做好矫正部位的标识。施工现场2005.4.302005.11.30樊金高制表人：刘新龙 时间：2005.3.157、钢桁架模拟试验模拟试验过程模拟试验 变形在允许值15mm范围内，满足桁架刚度要求。结果2005年4月20日在项目部现场由技术负责人刘新龙负责进行钢桁架静载检测试验24小时后测得数字进行记录保存请第三方监测单位对焊缝进行探伤磁粉渗透测验用百分表测得钢桁架变形量成功在钢梁上支设2榀钢桁架，中间架设剪力撑，上面铺枕木满铺沙袋堆至荷载达施工所需1.4t/m2制图人：邢蕾 2005年4月21日8.组织实施8.1实施一、钢桁架设计 2005年3月由南京东南大学郭正兴教授和他的学生承担钢桁架设计工作。钢桁架是此方案中主要受力构件，根据价值工程理论，经过计算比较分析，考虑到已有结构砼强度和支模高度 计算轴力图 的协调，把钢桁架支模平台设置在空中花园下第二层楼面结构。由于桁架承担全部荷载传递到支座处的反力较大，难以满足楼板抗冲切的要求，再配四根25直径的三级钢筋两边对称斜吊拉，向空中花园下一层楼面结构卸载。它在高空间多层次结构施工中体现了技术的先进性，降低了生产成本，提高了工程价值。钢桁架主要杆件有：上弦杆为16a号双槽钢、腹杆分别为8号双槽钢、l50x5双角钢、25直径吊筋。钢桁架的整体稳定性主要依靠同桁架间的剪刀撑形成整体，共同工作。8.2实施二、钢桁架制作 2005年4月30日项目部施工现场进行钢桁架制作8.3实施三、桁架吊装2005年5月3日我们利用施工现场现有的塔吊完成a楼空中花园钢桁架吊装工作：在塔吊辅助下先安装四榀桁架，中间2榀的中间支撑，再分别安装两边支撑。桁架两端搭设的临时稳定支撑不拆除。8.4实施四、桁架拆卸利用新完成的空中花园楼层上安装的5吨卷扬机下落桁架。桁架下落过程中利用绳索控制桁架的方向，保证桁架下落过程中不受结构楼层的影响，桁架下落到下层楼面后，通过滑动钢管向外滑移。待桁架逐步移出至中心与塔吊吊点在同一垂线上后，可以用塔吊直接调运到指定位置。桁架吊到地面后进行检查，保修，保证下次利用时的完好性。9 效果确认 桁架拆卸示意图9.1与设定的目标对比9.1.1在我们先进行a楼第一层空中花园支模施工中，根据方案要求，顺利的通过制作、安装、拆卸等全过程，没有发生施工安全和设计失误事故，实现以安全生产为主，体系应有足够的安全储备的目标。9.1.2工程按照业主、监理确认的a楼主体施工进度，于2005年4月30日开始第一榀桁架的制作到2005年11月26日最后一层空中花园平台砼浇筑完成，共计施工工期为206天，确保施组中进度要求的“空中花园结构220日历天完成”。且提前了14天；9.1.3本工程支模体系起吊总重量为13吨，与方塔型模板支撑架总用钢量为28吨左右和满堂扣件钢管脚手架每层需用钢量65吨相比，满足了构造合理，技术含量高，经济适用，降低施工成本的目标。 支撑体系用钢量对照表（吨）9.2社会效益 9.2.1专家论证 龙信建设集团有限公司于2005年4月22日组织和邀请了设计、监理、东南大学、南京大地集团、南京建工局等施工专家进行方案论证。一致认为整个方案传力路径清晰，受力构件明确，通过合理配置尽量发挥各构件的特性。钢桁架只作用节点荷载，斜拉筋兼起二道防线的作用。施工拆装方便，利于循环使用，既经济又安全。9.2.2推广运用2006年2月本工程-斜拉钢桁架支模体系方案被东南大学土木工程学院土木工程施工研究所编在扣件式钢管模板支架与脚手架专题培训讲义中，同时高空悬挂组合结构施工调节变形支模新工艺的专利也在申请中，还编写了斜拉钢桁架高支模施工工法编号为lx(gf)-24-2005企业工法。9.3经济效益 若采用普通扣件式钢管483.5落地脚手架，仅高支模层的钢管需65吨左右。耗材、安全风险大。而采用了高支模可周转使用斜拉桁架，整个平台支撑工程仅用型钢13吨。操作简单快捷，安全可靠。它与普通扣件式钢管落地脚手架搭设费用相比较，直接成本节约了80万元。10巩固措施通过对施工方案的探索与实施，开创性的解决了大跨度高空支模的技术难题。并获得了预期成效。根据qc小组活动结果，我们编制了可周转使用斜拉桁架高支模施工工法，列入公司技术标准体系文件（编号为lx(gf)-24-2005）。并准备申报江苏省施工工法。小组活动自我评价表序号项目活动前活动后1质量意识342创新能力243qc知识344解决问题的能力455团队精神3511总结及今后打算 制图人：邢蕾 时间：2005.11.30 1、建立攻克施工技术难点的工作思路；2、公司技术素养的一次成功演练；3、学会了用数据说话，提高了活动实效；4、今后打算：我们qc小组通过此次活动，掌握了高空支模施工方案设计新思路，增强科技创新的意识。在下次的小组活动中。我们将以探索大跨度钢筋砼斜屋面施工方案设计为活动课题进行攻关！龙信建设集