钢网壳滑移QC.ppt

攻克大跨度单层网壳屋面钢结构变形施工难关 发布单位 中建八局发布人 张勇刚 中建八局一公司华能大厦QC小组 内容摘要 概况一 工程简介二 小组概况三 选题理由P计划阶段四 现场调查五 确定目标及可行性分析六 原因分析七 制定对策 D实施阶段八 对策实施C检查阶段九 效果检查A总结阶段十 巩固及标准化十一 成果总结与今打算 概况一 工程简介 华能大厦工程为办公综合楼地上11层 地下5层 建筑面积128580 总造价10 58亿元 由美国KPF建筑设计院设计的屋面钢结构采用滑移施工 网壳位于中庭F11层高度处 两端设有40个活动支座和2个固定支座共同支撑网壳结构 钢结构滑移图片 华能大厦网壳结构位置图 课题简介 图1 滑移单元一 滑移单元二 滑移单元三 滑移单元四 滑移单元五 滑移单元六 网壳拼装场地 斜面滑移轨道 斜面滑移轨道 单层网壳在东侧11层设置的胎架上进行拼装 拼装后通过两侧的斜面轨道将网壳分六榀滑移就位 其中第六榀跨距8 4m 其它跨距16 8m 轨道安装完成面标高46 4m 斜面与水平面成60 夹角 施工难度较大 图2 16 8m 8 4m 动画演示 动画形式描述一下网壳轨道安装 胎架拼装 滑移的全部过程 1 小组简介 二 小组概况 表1 2 成员简介 制表人 张勇刚时间 2007 10 10 表2 三 选题理由 1 质量目标高 2 施工无先例 3 技术难度大 本工程质量目标是 确保获得北京市 结构长城杯 金奖 确保获得北京 竣工长城杯 金奖 确保 鲁班奖 争创 詹天佑奖 本工程网壳跨度33 6m 且矢高比较高 为有效控制结构自重产生的拱角推力 保证结构网壳滑移的稳定性 选择了斜面轨道滑移单层网壳结构 经查新 钢网壳斜轨滑移为国内首次采用 没有成熟经验 本工程屋面采用单层网壳钢结构 网壳的整体坐标控制 斜面轨道安装 刀板胎架控制 同步滑移等技术 均具有较大难度 鉴于以上原因 我们QC小组选择了 攻克大跨度单层网壳屋面钢结构变形施工难关 这一课题进行现场攻关 查新报告 图3 四 现场调查1 网壳滑移工程调研 为了更详细 正确的掌握钢结构变形控制要点2008年2月21日QC小组分两路到东北大学游泳馆工程 首都机场新航站楼滑移工程进行实地调查 东北大学游泳馆工程 简要说明 东北大学游泳馆屋面是双层双网壳滑移工程 双层网壳结构 滑移轨道 首都机场新航站楼滑移工程 简要说明 首都机场新航站楼309m滑移工程 滑移轨道铺设 钢屋盖网壳整体效果 通过对上面两个工程的调研 经设计 监理 钢结构专家论证 最终形成了180条钢结构变形的质量信息 统计归纳为6类 统计表如下 缺陷统计表 制表人 张勇刚时间 2008年02月24日地点 北京 2 工程调研统计表 表3 质量调查表 制表人 张勇刚时间 2008年02月24日地点 北京 表4 钢网壳问题排列图 通过运用问题排列图来分析 1 网壳标高偏差 2 网壳轴线偏移这两种质量问题是影响钢结构变形的主要质量问题 制图人 张勇刚时间 2008年02月24日地点 沈阳 北京 图4 五 确定目标及可行性分析 1 确定目标目标 由于本工程为鲁班奖工程 针对排列图主要存在的问题 经过QC小组讨论确定 总体目标 保证网壳滑移一次成功 分项目标 保证网壳达到目标值合格率90 以上 制图人 张勇刚地点 沈阳 北京时间 2008年03月05日 图5 实施前目标 2 目标设定依据依据 从问题排列图中可以看出 影响钢结构滑移变形的主要因素为 标高偏差 及 轴线偏移 如果这两个问题都解决了钢结构质量就可提高到96 1 即 180 30 12 11 180 96 1 问题的关键是解决程度 由于第一次施工此类钢结构滑移工程 考虑到其不可预计性 小组设想将问题解决到90 钢结构质量就可提高到94 84 大于目标值90 调研项目合格率83 目标合格率90 制图人 张勇刚时间 2008年03月05日 图6 3 可行性分析 管理方面 6家分包同时交叉施工 协调配合难度大 技术方面 采用斜面轨道单层网壳结构 控制变形难度较大 工期方面 钢结构滑移工期为75天 时间紧 任务重 目标难度 钢结构滑移优势 公司重视 积极组织专家论证 公司派钢结构技术专家现场指导施工 并且我们QC小组对主要问题分析的很透彻 施工队技术强 公司有专业的施工队伍 承建了鸟巢 水立方等奥运工程 对滑移工程较为了解 相关方支持 业主 设计 监理相关单位指派专业工程师现场督战 经过可行性分析项目部QC小组成员认为 目标能够实现 结论 网壳轴线偏移 网壳标高偏差 测量不精确 恶劣的天气情况 构件加工厂监管不严 测量仪器精度低 操作人员失误 工人责任心不强 未熟练掌握滑移工艺 网壳构件实体变形 技术交底不细致 斜向轨道安装精确度低 胎架安装精确度差 构件尺寸误差大 制图人 张勇刚时间 2008年3月10日 轨道安装工艺未细化 胎架加固不牢 支座控制点偏差大 六 原因分析 滑移过程卡轨 图7 通过上面的关联图共找出十个末端因素 QC小组运用调查分析 现场验证的方法一一进行分析 逐个排除共找出四个要因 要因确定 末端因素一 工人责任心不强 表5 制表人 张勇刚时间 2008年03月25日 末端因素二 支座控制点偏差大 制表人 张勇刚时间 2008年03月25日 结论 要因 QC小组已考虑这个难点再经过调查分析 并通过测量数据确定支座的控制点直接影响网壳整体的三维坐标 表6 末端因素四 网壳构件实体自身变形 末端因素三 技术交底不细致 制表人 张勇刚时间 2008年03月25日 表7 表8 末端因素六 胎架加固不牢 末端因素五 恶劣天气 要因 结论 制表人 张勇刚时间 2008年03月25日 表9 表10 末端因素七 测量仪器精度低 末端因素八 滑移过程卡轨 结论 要因 制表人 张勇刚时间 2008年03月25日 表11 表12 末端因素九 轨道安装工艺未细化 结论 要因 末端因素十 构件加工厂监管不严 制表人 张勇刚时间 2008年03月25日 表13 表14 七 制定对策 对策表 制表人 张勇刚时间 2008年03月28日 表15 实施一 细化轨道安装工艺 利用模板尺校正 先施工牛腿处大埋件轨道 再安装大埋件中间轨道 八 对策实施 示例 放轨道斜面中心线 大埋件处轨道下料 安装大埋件处轨道 角钢临时固定 安装大埋件中间轨道 小埋件轨道固定 模板尺校正 调整连接 2008年4月5日QC小组对第一榀钢网壳进行了拼装作为实验段 并对斜面轨道的组成进行了分解 然后制定了轨道安装的流程图 图8 胎架的设置位置根据杆件的分段位置确定 保证每段杆件有三个支撑点 共设置6道胎架 102个支撑点 由于胎架的定位尺寸决定网壳的尺寸 形状 为了保证它的稳定性 现场拼装胎架前 先将纵向方管所在的轴线放到楼层面上 并拼装场地的各立杆下方垫支墩 以增大受力面积 在支墩H型钢的四个角上用膨胀螺栓进行固定 胎架立杆采用工字钢和圆钢管 侧向用角钢连接加固 实施二 增加立杆支撑点 斜向角钢加固 把预先制作好的立板焊接在立柱封头板上 一侧背有加劲板加固 立板通过高强螺栓与活动刀板穿孔连接 为了保证网壳脱胎后不变型 我们在现场拼接时考虑到网壳自身荷载作用造成网壳结构的下挠值 对网壳进行预起拱1 5cm 实施三 利用活动刀板控制三维坐标 活动刀板图片 测量数据 实施小结 脱胎前测量数据 脱胎后测量数据 2008年4月12日网壳拼装后 测量员将三维坐标进行了测量 偏差在规范允许范围内达到了滑移施工的要求 项目领导 QC小组成员一致认为可以滑移 2008年4月13日钢网壳进行第一榀滑移 滑移过程中用槽钢将轨道与网壳连接 槽钢底面焊一块16mm厚不锈钢板 下面垫聚四氟乙烯板 并在斜轨表面涂抹黄油作为润滑剂 另外在网壳中间用钢索进行拉结 最后用牵引设备将网壳滑移就位 实施小结 通过上面得措施 减少了轨道与网壳间摩擦力降低滑移过程中卡轨 跳动现象 保证了网壳滑移过程中稳定性 图10 措施四 垫聚四氟乙烯板 钢索拉接 应急预案 效果一 滑移就位精确度提高2008年4月13日钢结构顺利完成第一榀滑移 经复测标高 轴线均超过目标值 这样QC小组依照施工方法跟踪完成最后5榀的滑移施工 九 效果检查 制图人 张勇刚时间 2008年06月05日 滑移跟踪效果图 图11 柱状对比图 制表人 张勇刚时间 2008年06月05日 2008年06月05日QC小组对就位网壳进行了测量 三维坐标点符合规范要求 钢网壳变形合格率由原来的83 提高到95 7 95 7 90 83 网壳测量数据 实施效果 图12 效果二 经济效益 采用本施工技术 相对于高空散拼施工技术节约费用如下 1 采用满堂脚手架焊接施工 喷漆 按照110天 共计费用152 1698万元 各项费用如下 需要脚手架钢管租赁费 419391m 110天 0 011元 m 天 507463元 需要扣件租赁费 354901个 110天 0 007元 m 个 273274元 50mm厚木脚手架板满铺一层 材料费用 155 2m3 1260元 m3 195552元 安全平网每10m挂一道 材料费用 3105m2 5 5 44元 m2 84525元 脚手架搭设 拆除人工费 460884元 2 采用本施工技术 共计费用70万元 各项费用如下 滑移轨道临时设施费 25万元 现场拼装临时设施费 20万元 滑移施工措施费 25万元 3 节省工期15天 15天 50000元 天 750000元 未计入经济效益 4 合计节约费用82 1698万元 备注 1 脚手架搭设人工单价按照80元计算 2 滑移轨道临时设施费 现场拼装临时设施费 滑移施工措施费为招投标报价 效果二 经济效益 三材认证书 应用证明书 效果三 社会效益鉴于此项目及钢结构滑移的重要性 中建总公司总经理孙文杰及华能集团总裁曹培玺都亲临现场参观钢结构滑移施工 并对我华能大厦的工程质量做出了表扬 奖励项目部十万元 总公司总经理 孙文杰 华能总裁 曹培玺 效果三 社会效益 表扬信 用户报告 效果四 无形效益通过此次活动 我们将活动前后的状态进行了对比和自我评价 并做出雷达图 制表人 张勇刚时间 2008年06月25日 图13 通过QC活动 积累了单层钢结构高空滑移的施工经验 斜面轨道 刀板胎架 单层网壳 高空滑移 倒换支座等技术难题一一攻克 形成了一套科学合理的工法 已通过中建总公司级工法 正申报国家级工法 针对钢网壳变形编制了作业指导书 并在公司推广 高空大跨度单层网壳结构拼装及斜轨累积滑移技术 获八局科技成果一等奖 2009年01月19日通过中建总公司组织的技术鉴定 十 巩固及标准化 技术鉴定证书 十一 成果总结与今后打算 通过本次QC活动 积累了关于钢结构高空滑移这项技术的宝贵施工经验 同时丰富了QC经验 并以本次QC活动为契机 使施工管理的其他方面也融入到运用PDCA循环管理中去 加强了施工管理的规范化 有效化 程序化 节约了成本 缩短了工期 提高了工程质量 为本工程确保 鲁班奖 奠定了坚实的基础 最后 希望越来越多的项目运用QC方法进一步提高技术 管理水平 不断创新 真正做到构筑人间精品 营造绿色世界 我们QC小组的下一个课题是 确保点式幕墙的施工质量 谢谢大家 查新报告 综上所述 国内未见有与本工程完全相同的文献报道 工程图片 实施 如图一 实施中测量人员首先将整个轨道斜面中心线放出来然后用钢丝绳连成一条直线 并根据钢丝绳到大埋件的垂直距离为轨道下料 并用角钢临时固定 如图二 三 在两个大埋件中间的空挡处 用小埋件临时固定 作为轨道的支撑 最后将两段轨道调整对接 安装中轨道不能到达精确 再通过模板 一个角为60 直角三角型 校正 实施小结 经详细的交底 操作者均能够熟练运用和掌握安装顺序 保证了轨道的精确度 首先我们制作了60 角的