托梁抽柱技术创新-QC活动总结报告-江苏扬建集团

托梁抽柱技术创新 江苏扬建集团会议室改造工程QC小组 2008年度QC小组活动成果发布 江苏扬建集团有限公司2007 12 26 目录 一工程概况二小组概括三计划 PLAN 四执行 DO 五检查 CHECK 六处理 ACTION 一工程概况 江苏扬建集团有限公司办公楼为七层钢筋混凝土框架结构 地下室底板为筏板结构 顶层为大型会议室 平面图 室内两根600 600框架柱 如图 不仅影响了会议室内使用空间 妨碍视线 且不利于会议形式调整 因此集团公司决定拆除会议室内中间两根框架柱 屋面北面一排柱均为梁上柱 不可作为框架梁的支承柱 只有沿纵向设计 纵向一跨柱距为7 6m 取消中间两柱后 大梁跨度为22 8m 梁西端为出屋面柱头 东端为电梯机房框架柱 办公楼南面为草坪 草坪下为消防水池 北面临盐阜西路 底层为上岛咖啡馆 六楼为公司领导办公层 要求在不影响正常工作和营业的情况下完成抽柱改造任务 一工程概况 目录 前页 会议室平面图 二小组概况 小组情况表 二小组概况 小组成员简介 三计划 1 课题选择 1 问题的提出 三计划 2 课题的确定为此 本QC小组确定的课题为 托梁抽柱技术创新 三计划 2 设定目标 1 目标确定 三计划 1 目标可行性分析 三计划 3 结论综合目标执行的有利条件和不利条件 我们认为 通过开展QC小组活动 可以克服不利因素 充分利用有利条件 使目标得以完成 因此 结论为 目标可行 目标可行性分析 三计划 3提出方案和确定最佳方案 1 提出各种方案小组成员通过 头脑风暴法 集思广益 提出三种方案 方案一 钢梁悬吊法方案二 型钢混凝土组合大梁换梁法 方案三 预应力钢筋混凝土托梁抽柱法 针对以上三种方案 小组成员通过专家咨询 资料检索等方式 从技术的可行性 经济的合理性 预期效果 工期等方面进行分析论证 见下表 方案选定表 三计划 选定总体方案 方案 预应力钢筋混凝土托梁抽柱法 3提出方案和确定最佳方案 三计划 3提出方案和确定最佳方案 不同型式预应力梁比较 三计划 选定预应力梁型式 型式二 包裹 型预应力钢筋混凝土托梁 3提出方案和确定最佳方案 三计划 3提出方案和确定最佳方案 预应力梁的不同支承与钢筋锚固方式比较 支承方式二 带 锚梁 预应力梁优点 1 对支承柱没有附加弯矩 2 西侧梁端钢筋直接伸入锚梁 不需要下弯锚固 3 同等预应力度情况下梁的挠度较小 缺点 1 东侧的电梯机房墙需要拆除 凿除与恢复工作量较大 垃圾较多 2 对电梯机房有一定影响 3 使用材料较多 支承方式一 单跨预应力梁与柱锚固优点 1 东侧的电梯机房墙不需要拆除 凿除与恢复工作量小 垃圾较少 2 对电梯机房无影响 使用材料少 缺点 1 对支承柱产生很大的附加弯矩 2 西侧梁端钢筋下弯锚固非常困难 3 同等预应力度情况下梁的挠度较大 三计划 选定预应力支承与锚固方式 方式二 带 锚梁 预应力托梁 3提出方案和确定最佳方案 三计划 确定最佳方案 包裹 型预应力托梁抽柱法 带 锚梁 3提出方案和确定最佳方案 三计划 4实施最佳方案需要解决的主要问题 1 优化方案小组决定采用 包裹 型预应力钢筋混凝土托梁法进行改造 随即请东南大学华东预应力中心进行深化设计 抽柱后 梁的跨度增大 7600mm 3 22800mm 被加固梁截面需加大 把原有大梁包裹在里面 在加固大梁 托梁 内 原框架梁两侧设置有粘结预应力筋 见1 1剖面 预应力筋锚固 5 5剖面 在 轴线柱外侧 托梁两端新增梁 6 6剖面 各延伸一个开间 分别与 轴线柱相联 加固改造大梁的立面图 剖面图 加固大梁立面图 加固大梁剖面图 三计划 4实施最佳方案需要解决的主要问题 2 施工工艺流程图 如图 成孔施工工艺流程图 返回 三计划 3 需要解决的主要问题根据选定的方案 工艺流程图 小组成员进行了多次专题讨论 并与有关专家研究 对于实施流程进行了综合分析 采用评价对比的方法 预测分析方案实施中可能遇到的如下5个方面的问题 三计划 5制定计划按照5W1H制定以下对策表 四执行 实施一 确定柱的凿除程序明确支撑方案严格按照方案搭设根据小组确定的方案 由项目工程师鲍陆林编制施工方案 并由公司工程技术部部长祝寿均审批 具体做法如下 1 为避免屋面荷载对7层楼面产生不利影响 采用逐步凿除柱的方法 具体程序如下 1 首先清除屋面已破损的水泥珍珠岩保温板 减轻屋面荷载 2 剥除柱钢筋的混凝土 凿除部分柱头混凝土 尽量让开大梁纵向钢筋位置 保证柱头对原大梁有足够临时支承力 3 根据屋面板基本是单向板的特点 将与纵梁相连的板混凝土凿开 与纵梁相连的次梁不断开 保证原屋面自重基本不下传 4 预应力张拉前割除所有柱主筋 根据柱混凝土的强度计算 仍然保持柱头最小支承强度 但不影响预应力张拉 柱头保持支承强度 实施一 确定柱的凿除程序明确支撑方案严格按照方案搭设根据小组确定的方案 由项目工程师鲍陆林编制施工方案 并由公司工程技术部部长祝寿均审批 具体做法如下 1 为避免屋面荷载对7层楼面产生不利影响 采用逐步凿除柱的方法 具体程序如下 1 首先清除屋面已破损的水泥珍珠岩保温板 减轻屋面荷载 2 剥除柱钢筋的混凝土 凿除部分柱头混凝土 尽量让开大梁纵向钢筋位置 保证柱头对原大梁有足够临时支承力 3 根据屋面板基本是单向板的特点 将与纵梁相连的板混凝土凿开 与纵梁相连的次梁不断开 保证原屋面自重基本不下传 4 预应力张拉前割除所有柱主筋 根据柱混凝土的强度计算 仍然保持柱头最小支承强度 但不影响预应力张拉 四执行 2 保证钢管支架不偏心受力且均匀传力 1 采用四排立杆的 48钢管扣件式支撑排架 纵 横向支撑杆的间距600mm 900mm 扫地杆 牵杠等水平杆的竖向间距不大于1500mm 荷载尽量不直接传递到下层板上 2 钢管支撑排架立杆顶套接可调U型支托 简称 U托 U托顶采用100 100mm木枋承力 保证支架钢管中心受力 3 为保证力的均匀传递 先在加固大梁下七层楼面满铺18厚木胶合板 支撑立杆下再垫通长木枋 4 针对搭设程序和方法对工人进行了细致的技术交底 搭设过程中由王顺喜同志跟踪检查确保支撑的合规性 各方进行验收后进行下工序 实施一 四执行 效果检查 2007年5月9日 柱头混凝土修凿完毕 梁下支撑架搭设完毕 由祝寿均同志进行了检查 柱头混凝土修凿 支撑架搭设完全按照方案进行 屋面 架体稳定 7层楼面无任何异状 两侧原有梁板下临时支撑架及托梁模板支撑架 实施一 四执行 实施二 加强新老混凝土的结合新老混凝土的粘结主要是考虑原混凝土梁的凿毛及加强贴梁振捣 保证粘结牢固 按照施工方案中规定 对新老混凝土结合处采取了如下措施 按设计图凿除被加固梁两边狭长范围内 托梁边向外50mm 的板中混凝土 直至原次梁边 原次梁与托梁相交处混凝土未凿除 原有混凝土凿除时 不可破坏周边混凝土 为增强新老混凝土的粘结力 剥除了原有混凝土梁表面的防水层和粉刷层 且表面凿毛 施工过程中按照方案加强检查 剥除部分板混凝土 剥除防水和粉刷层 表面凿毛 效果检查 2007年5月14日 公司总工程师室组织有关人员进行了检查 原混凝土的凿除及凿毛符合方案要求 四执行 实施三 倒置施工程序绑扎钢筋1 通常梁的施工程序是先设置底模 后绑扎钢筋 包管 式预应力混凝土梁决定了按照通常程序无法施工 考虑到预应力钢绞线和钢筋的放置绑扎 决定采用倒置施工程序 先放置预应力钢绞线波纹管和绑扎钢筋 后立模板 2 纵向钢筋采用化整为零的方式 全部使用滚压直螺纹 级机械接头 不使用长钢筋 便于穿插和定位 3 箍筋采用在场外加工成开口式U型箍 现场套入原大梁后 加工成闭口环 角部弯135 钩 直长10d 绑扎好的钢筋 效果检查 2007年5月25日 公司总工程师室组织有关人员进行了检查 钢筋绑扎符合要求 钢筋直螺纹接头 四执行 实施四 严格按照设计图纸曲线 优先保证波纹管的放置1 按照设计图纸 利用AutoCAD将折线形预应力钢绞线波纹管转化成便于现场控制的矢高图 为便于现场根据实际情况采用任意控制基准 矢高图同时标注了波纹管中心到预应力大梁上表面和下表面的矢高尺寸 水平方向按照1000mm间隔定位 折线形预应力钢绞线波纹管矢高标注图 四执行 实施四 2 实际施工中 预应力大梁的下表面即梁底模 是一个控制标准 而上表面在混凝土浇筑前是没有的 但梁上水平钢筋是严格按照设计图位置准确放置的 故按照矢高图 以梁底模和大梁上方水平钢筋作为直高基准线放置波纹管 3 为保证屋面的稳定 7层楼面不承受过大的荷载 在预应力钢绞线张拉前 要抽去的柱子是要保持足够的支承力的 当其阻碍波纹管通过时 采取柱头开洞 保留钢筋的措施 保证钢绞线波纹管通过和柱的临时支承力 一方面柱头仅仅开洞 尚保留足够的截面支承上部原大梁 另一方面 保留了柱竖向钢筋 25的一排短钢筋是有相当大的支撑力的 4 当预应力钢绞线波纹管遭遇屋面次梁时 采用梁上开孔的方式保证钢绞线波纹管位置准确 柱上开预应力钢绞线波纹管洞梁上开预应力钢绞线波纹管孔 5 由于屋面场地所限 25m长的钢绞线在大梁混凝土浇筑后穿不能实现 且为避免空心波纹管在浇捣混凝土过程中上浮移位 采用了预先将钢绞线穿入波纹管中的方法 用短钢筋环与原混凝土梁箍筋焊接固定钢绞线波纹管 确保浇筑混凝土时不位移 四执行 效果检查 2007年5月25日 公司总工程师室组织有关人员进行了检查 波纹管的竖向位置偏差均小于10mm 位置准确 固定可靠 钢绞线穿束规范 符合要求 实施四 放置好的钢绞线和波纹管 四执行 实施五 梁底混凝土的浇捣2 为保证梁底混凝土浇捣密实 主要从混凝土配合比和振捣两方面考虑 1 在使用完全相同水泥 外加剂 粉煤灰 黄砂的情况下 使用不同粒径的碎石采用了两种不同的配合比 即梁下300mm混凝土采用5 16mm粒径碎石 坍落度180mm 其它混凝土采用5 31 5粒径碎石 坍落度140mm 2 混凝土振捣时采用上下均使用振动棒振捣 即上面使用振动帮插入混凝土中振捣 下面使用振动棒在梁底模外辅助振动 混凝土配比单 四执行 实施五 效果检查 2007年7月5日 拆模后检查 梁底混凝土浇捣密实 拆模后的梁底 五检查 1 由集团公司实验室进行了挠度观测 记录如下 最大挠度为4 3mm 小于目标值19mm 符合要求 挠度曲线图 五检查 2 7月15日集团公司总工室组织公司有关部门对本工程进行了验收 质量符合要求 已完成预应力梁 现会议室 工程验收单 五检查 目标完成情况 五检查 其他效果 采用 包裹 型预应力托梁抽柱法 减少了混凝土的凿除量 原吊顶的拆除量和临时加固工作量 对办公楼的办公 咖啡厅的营业几乎没有影响 对原装潢影响小 受到各方一致好评 另外 还提高了工人的技术水平和施工素质 提高了管理人员的管理水平 小组对活动前后进行自我评价 提高了质量意识和个人能力 增强了解决问题的能力和决心 QC小组也总结了宝贵的施工经验和管理经验 这是无法估量的无形财富 五检查 小组