29 钢结构住宅新型可拆卸钢筋桁架楼层板制研

钢结构住宅新型可拆卸钢筋桁架楼承板制研 QC小组名称 GS BuildingQC小组 1 工程概况2 QC小组概况3 选题理由4 设定目标5 提出方案并确定最佳方案6 制订对策7 对策实施8 效果检查9 标准化10 总结与今后打算 钢结构住宅新型可拆卸钢筋桁架楼承板制研 项目名称 中建钢构西部大区白领公寓项目地址 成都天府新区绿色设计 国家绿色设计三星级施工单位 中建钢构有限公司结构类型 钢框架结构 构件形式为箱型柱 H型钢梁 材质为Q235B或Q345B建筑面积 15153 建筑层数 11层外墙 ALC条板 保温装饰一体板内墙 ALC条板楼板 可拆卸钢筋桁架楼承板 制表人 郭中国制表日期 2016年7月8日 QC小组基本情况 1 QC小组简介 制表人 郭中国制表日期 2016年7月8日 2 小组成员 QC小组成员一览表 制表人 李天宇制图时间 2016年7月6日 3 活动计划表 PDCA循环 理由一 解决质量通病 为提高混凝土构件的表面平整度 节省构件面层抹灰工序 节省水泥 砂子等建筑材料 避免抹灰层易出现的 空 鼓 裂 的质量通病 采用装配可拆式桁架板 模板循环利用 减少模板木材的使用量 保护有限的森林资源 符合国家节能 环保 装配化 产业化的政策要求 理由二 响应国家号召 QC小组成员根据相关规范要求及楼承板体系分类 结合目前现有条件 通过 头脑风暴法 集思广益的对楼承板体系方案展开激烈讨论 将现浇楼承板体系 普通钢筋桁架楼承板体系与可拆卸钢筋桁架楼承板体系加以归类 汇总 并绘制如下亲和图 理由三 可拆卸楼板体系优势明显 制图人 郭中国制图时间 2016年8月12日 按使用功能分为普通钢筋桁架楼承板体系和可拆卸钢筋桁架楼承板体系 小组再次分析施工效率 经济性 环保等方面进行初步认证 通过汇总讨论结果得出以下亲和图 普通钢筋桁架楼承板体系的压型钢板底模不可拆除 可拆卸钢筋桁架楼承板实现了底模的可拆卸及循环利用 理由三 可拆卸楼板体系优势明显 制图人 郭中国制图时间 2016年9月10日 作为一个以传统钢结构制造及安装见长的公司 现正全力转型 向着建筑总承包的角色转变 这势必要求我们打破土建施工中的技术壁垒 已创新的思维 找到适合自己的 环保节能的一系列装配式建筑施工工艺 而钢筋桁架楼承板的制研则首当其冲 理由四 配合公司转型升级的发展需求 制图人 郭中国制图时间 2016年9月10日 鉴于上述理由 GS BuildingQC小组成员决定以 钢结构住宅新型可拆卸钢筋桁架楼承板制研 为课题 GS BuildingQC小组根据上述分析 经与业主 设计院 监理及QC小组成员共同讨论研究 确定目标为 研制一种新型可拆卸钢筋桁架楼承板 板的表面平整度好 可拆卸钢筋桁架楼承板表面平整度控制在5mm以内 一次验收合格率达到98 目标的可行性分析 目标可行 1 提出方案1 1可拆卸钢筋桁架楼承板一 方案一 由钢筋桁架 模板和支承扣件组成 如图所示 支撑扣件包括钩头 带孔支承垫片 连接螺杆 调节螺母 带孔传力钢轴和支承扳手 该楼承板是在模板上设置有若干通孔 支承扣件的连接螺杆和钩头穿过通孔后连接在钢筋桁架上 支承扣件下方则依次设置带孔支承垫片 支承扳手 带孔传力钢轴和调节螺母 1 1可拆卸钢筋桁架楼承板一 当浇筑了混凝土楼承板后 松开调节螺母将带孔传力钢轴 支承扳手 带孔支承垫片和所述模板依次拆卸后 再拆除吊挂于腹筋上的钩头和所述连接螺杆 1 1可拆卸钢筋桁架楼承板一 1 2可拆卸钢筋桁架楼承板二 方案二 由钢筋桁架 模板 自攻螺钉和塑料卡槽组成 该楼承板是将钢筋桁架放置在塑料卡槽上 由自攻螺钉穿过模板与塑料卡槽连接 使得塑料卡槽 模板和钢筋桁架形成一个整体 当浇筑了混凝土楼承板后 松开自动螺钉 拆下模板即可 1 3可拆卸钢筋桁架楼承板三 方案三 由钢筋桁架 底模 T型连接件和支撑件 垫块 组成 T型连接件顶部的两端分别卡合在钢筋桁架的底部 其底部穿过底模并与底模可拆卸的连接 支撑件的底部设有支脚 钢筋桁架的底部支撑在支撑件的槽口内 支撑件的放置在所述底模上 该楼承板通过T型连接件同时固定钢筋桁架底部的两根钢筋 以此减少T型连接件的使用数量 方案三 由钢筋桁架 底模 T型连接件和支撑件 垫块 组成 T型连接件顶部的两端分别卡合在钢筋桁架的底部 其底部穿过底模并与底模可拆卸的连接 支撑件的底部设有支脚 钢筋桁架的底部支撑在支撑件的槽口内 支撑件的放置在所述底模上 该楼承板通过T型连接件同时固定钢筋桁架底部的两根钢筋 以此减少T型连接件的使用数量 1 3可拆卸钢筋桁架楼承板三 2 1技术特点分析 制表人 郭中国制图时间 2016年9月15日 制表人 郭中国制图时间 2016年9月16日 2 2方案经济性分析 制表人 郭中国制图时间 2016年9月25日 2 3方案工期分析 制表人 郭中国制图时间 2016年9月25日 2 4方案选定 根据上述分析 QC小组得出以下结论 具体见对比分析表 制图人 郭中国制图时间 2016年10月05日 3 方案实施中必须研究解决的问题 通过上述论证 新型可拆卸钢筋桁架楼承板的方案还需要解决好变形挠度控制 相邻模板表面高差控制以及降板 悬挑板处理三个问题 经过小组成员的分析讨论 提出控制方案见附图 3 1变形挠度控制 1 设置型钢背杠在可拆卸钢筋桁架楼承板上设置若干C型钢背杠 背杠是由左右对称的两根C型槽钢 通过中间的连接钢板焊接构成 背杠设置在底模背面与钢筋桁架相对的一侧 通过T型连接件穿过钢筋桁架和底模固定 并且可以随着模板进行可拆卸的连接 2 设置矩管背杠在可拆卸钢筋桁架楼承板上设置若干矩管背杠 矩管背杠的设置与C型钢背杠的设置基本相同 能随着模板进行可拆卸的连接 3 1变形挠度控制 3 设置加强钢筋在可拆卸钢筋桁架楼承板上设置若干加强筋 加强筋的设置与以上方案的设置基本相同 但是其施工过于简陋 装配率不高 3 1变形挠度控制 综上所述 变形挠度控制有三种方案 对比如下 3 2确定变形挠度控制方案 制表人 郭中国制图时间 2016年10月10日 通过实验数据对比分析 设置型钢背杠工效低 增设加强筋经济性低 容易引起结构超筋破坏 设置矩管背杠有经济性高 加工周期短 装配率高等特点 本方案采用综合评分最高的设置矩管背杠 3 3相邻模板表面高差控制 1 选用优质的竹胶模板选用优质的竹胶模板代替普通木模板 其强度相当于木模板的4 10倍 抗弯曲强度相当于木材8 10倍 在板间拼缝处 表面平整光滑 易脱模 能很好的解决模板拼缝错边问题 2 设置器加强连接杆在相邻楼承板拼缝处 矩管背杠之间设置横向的加强连接杆 连杠杆通过连接件与背杆螺栓连接 连接件与背杠之间也是通过螺栓连接 3 4确定相邻模板表面高差的控制方案 制表人 刘凡森制图时间 2016年10月12日 综上所述 模板和梁柱的交接处漏浆有两种方案 对比如下 通过实验数据对比分析 设置器加强连接杆效果好 混凝土成型美观 韧性好等特点 本方案采用综合评分最高的设置加强连接杆 3 5降板 悬挑板处理 2 设计细部构造在降板区域 采用 100 7的角钢与钢梁腹板间断焊接 作为临时性支撑 行钢梁悬挑的楼板 悬挑长度大于300mm且不大于600mm时 采用 120 2的角钢固定 对于悬挑板以及卫生间降板等细部节点 QC小组成员也提出两种解决方案 1 架设临时支撑通过架设少量的临时支撑解决悬挑过大的板 临时洞口 以及卫生间降板 如下图所示 综上所述 悬挑板以及卫生间降板等细部节点两种方案 对比如下 3 6确定降板 悬挑板的处理方案 制表人 刘凡森制图时间 2016年10月15日 通过实验数据对比分析 重新设计细部节点 经济性好 标准化程度高 工期短等特点 本方案采用综合评分最高的设计细部构造 3 7确定最佳方案 制图人 刘凡森制图时间 2016年10月16日 制表人 郭中国制表日期 2016年10月16日 1 制定实施计划 1 对策实施一 设置矩管背杠1 1措施实施一 采用静力加载试验 1 试验的标准可拆卸钢筋桁架楼承板有四种型号 TDc2 90 TDC3 70 TDC4 100 TDC4 120 其模拟的混凝土板厚分别为120mm 100mm 130mm和150mm 型号参数如表所示 制表人 王荣制表日期 2016年11月16日 1 1措施实施一 采用静力加载试验 2 试验加载方案采用堆砌实心砖砌块进行加载 在钢筋桁楼承板的中间榀钢筋桁架的上弦钢筋和下弦钢筋粘贴单项电阻式应变片 加载完成后 开始分级卸荷 卸载过程与加载类似 如下图所示 1 1措施实施一 采用静力加载试验 制表人 王荣制表日期 2016年11月16日 各楼承板静力加载目标荷载值如下表所示 制表人 王荣制表日期 2016年11月16日 1 2实施效果一 采用静力加载试验 1 四种跨度的可拆卸钢筋桁架楼承板没有发生屈服 不产生塑性变形 其1 4跨 1 3跨 1 2跨 2 3跨 3 4跨的挠度值及中间榀钢筋桁架的上弦钢筋和下弦钢筋的应力值满足规范要求 以试件TDc2 90为例 如下表所示 制表人 王荣制表日期 2016年11月16日 1 2实施效果一 采用静力加载试验 2 新型可拆卸钢筋桁架楼承板体系 给出四种标准型号 通过静力加载试验对上述四种可拆卸钢筋桁架楼承板体系的承载力及刚度进行探究 发现楼承板体系的挠度变形满足国家规范要求 刚度有一定富余量 钢筋桁架处于弹性工作状态 1 3措施实施二 采用有限元模拟研究 采用通用有限元软件对本次试验中涉及的四种楼承板构件进行有限元数值仿真分析 钢筋采用双线性随动强化模型 假定为理想弹塑性 不考虑屈服后强化系数 钢筋桁架与木模板间采用自由度耦合方法模拟相互连接 钢筋桁架上下弦筋 连接副及矩管背杠均采用B31梁单元模拟 腹筋采用T3D2杆单元模拟 不考虑其弯矩效应 木模板采用S4R缩减积分壳单元模拟 1 4实施效果二 采用有限元模拟研究 有限元模拟的结果与试验结果差异量小 趋势相同 且钢筋桁架均处于弹性工作状态 计算结果与试验数据基本一致 进一步确定四种标准型号的可拆卸钢筋桁架楼承板的变形及应力满足规范要求 并进一步确定新型可拆卸钢筋桁架楼承板的承载力及整体刚度满足国家规范要求 如下图所示 1 4实施效果二 采用有限元模拟研究 1 4实施效果二 采用有限元模拟研究 2 对策实施二 相邻模板表面高差控制2 1措施实施一 设置加强连接杆 在相邻楼承板拼缝处 矩管背杠之间设置若干横向的加强连接杆 连杠杆通过连接件与背杆螺栓连接 连接件与背杠之间也是通过螺栓连接 以此增加模板平整度和整体性 2 2措施实施二 严格控制施工质量 建立健全项目质量管理体系 明确岗位质量职责 通过三检制度 样板引路制度 培训教育制度等制度的实施 严控楼承板制作 安装的质量控制 加强技术交底 做好检验试验管理和检验批划分及验收 确保原材料合格 分项工程质量可控 制表人 郭中国制表日期 2016年11月16日 2 3实施效果二 QC小组对对钢筋桁架楼承板模板拼缝高差进行随机的抽点检查 结果如下 经检测验证 相邻模板表面高差满足要求 措施实施效果良好 3 对策实施三 悬挑板 降板处理3 1措施实施一 卫生间降板处理 用 100 7的角钢与钢梁腹板间断焊接 作为临时性支撑 角钢外侧刷防锈漆 混凝土楼板完成后该部位角钢不拆除 如下图所示 3 2措施实施二 悬挑板处理 1 垂直钢梁悬挑的桁架板 悬挑长度不大于7倍的桁架高度时 每50mm增加一道拉结条 2 平行钢梁悬挑的楼板 悬挑长度不大于300mm时 采用2mm厚收边板作为悬挑底模板 每50mm增加一道拉结条 3 平行钢梁悬挑的楼板 悬挑长度大于300mm且不大于600mm时 采用 120 2的角钢固定2mm厚的钢板包边 楼板混凝土浇筑完成后达到设计强度100 时 将支撑角钢拆除 如图所示 3 3措施实施二 悬挑板处理 经现场检查 该构造合理 解决了降板区节点构造和悬挑板的承载力问题 保证了混凝土的浇筑质量 1 目标达成情况 活动结束后 2016年12月份 我们对本工程二层 六层的可拆卸钢筋桁架楼承板的施工质量进行检查 共查了100个点 其中相邻模板表面高差合格率为98 表面平整度合格率为98 5 满足质量目标要求 新型可拆卸钢筋桁架楼承板试验成功 制表人 邵校制表日期 2016年12月01日 2 经济效益 QC小组从工期 成本等方面对比了本工程可拆卸钢筋桁架楼承板与以往工程不可拆卸钢筋桁架楼承板 新型可拆卸钢筋桁架楼承板遵循经济 合理 安全 易行 快速的原则 实现了工程质量 工期进度 经济效益三者的最大化 活动收益 成本节约 248 61元 225元 m2 10000 236100元 人工节约 4人 100 1人 100 10000 100 300工 工期节约 7天 层 3天 层 11层 44天 综上所述 本课题的成功开展带来直接经济效益136100元 缩短工期44天 节约300工时 制表人 范彩霞制表日期 2016年12月01日 活动收益 成本节约 248 61元 225元 m2 10000 236100元 人工节约 4人 100 1人 100 10000 100 300工 工期节