攻克超重悬挑整体空间桁架钢结构一次性加载施工技术难点

福建省工程建设第33次QC小组活动成果发布会资料注册号：FJMT-2017-005-005执笔、发布：王鲁钟 公司名称：福建省明通建设集团有限公司小组名称：钱隆金融中心技术攻关QC小组日期：2017年10月目 录一、工程概况1二、小组简介2三、选题理由3四、现状调查分析4五、活动目标及可行性研究6六、原因分析7七、要因确认7八、制定对策21九、对策实施23十、实施效果32十一、标准化及巩固措施35十二、总结和今后打算35十三、附录36攻克超重悬挑整体空间桁架钢结构一次性加载施工技术难点福建省明通建设集团有限公司钱隆金融中心技术攻关QC小组一、工程概况钱隆金融中心项目位于湖南省长沙市岳麓区滨江新城片区，项目总用地面积19928.08 m2，总建筑面积约16.5万m2。地下三层，地上43层，结构高度184.75m，采用方钢管混凝土框架钢筋混凝土核心筒混合结构，其中塔楼A-D轴交1轴西侧2层为独立悬挑，最大悬挑长度为8.6m，3层5层为超重大悬挑空间桁架钢结构，最大悬挑长度为约为10m。二、小组简介钱隆金融中心技术攻关QC小组成立于2017年2月，共由10名成员组成，本次QC活动时间自2017年2月至2017年7月，由小组组长王峰进行合理分工，并绘制分工表。在活动过程中，按照该分工表进行协调合作，并根据实际活动情况进行灵活调整。具体的分工表如下表如表1所示：表2.1 QC小组概况小组名称钱隆金融中心技术攻关QC小组课题类型攻关型活动课题攻克超重悬挑整体空间桁架钢结构一次性加载施工技术难点注册号FJMT-2017-005-005活动日期2017年2月20日至2017年7月1日TQC教育时间人均约37个小时活动频次平均每月3次，出勤率96.0%小组人数10人小组成员简介小组成员概况序 号姓 名职 务职 称组内职位及任务分工1王 峰项目经理高 工组长：组织、策划、总结2索 瑞技术负责人工程师副组长：策划、效果检查3蓝溢波生产负责人工程师副组长：策划、效果检查4王鲁钟质检主管工程师组员：质量管控、效果检查5林业金钢构主管工程师组员：现场检查及措施实施6罗梓武土建主管助理工程师组员：现场检查及措施实施7俞铭春施工员助理工程师组员：现场检查及措施实施8潘春庚安全主管助理工程师组员：安全事务监督管理9黄炳忠内业施工员助理工程师组员：资料汇集、整理、检试验10江连永钢构班组长工程师组员：现场操作、指导及措施实施 制表人：王 峰 制表日期：2017年2月18日三、选题理由1、课题名称： 2、选题理由：理由二: 根据本工程设计特点， 塔楼A-D轴交1轴西侧3层5层最大悬挑长度为约为10.7m，另根据设计要求需一次性加载整体空间桁架钢结构即需在35层混凝土结构达到强度要求方可拆除底部支撑，属超重悬挑整体空间桁架钢结构，如此结构施工在我司承建项目中无先例可寻，在目前建筑结构中也实属少见，如果能够攻克超重悬挑整体空间桁架钢结构一次性加载这一施工技术难点问题，将使我司在这一技术领域施工积累更加丰富经验。理由四: 本工程的质量目标为“省优工程”，质量是企业的第一生命，必须保证各施工项目的施工质量，塔楼西侧超重悬挑整体空间桁架钢结构为重点施工部位，必须确保其施工质量及施工安全，否则将影响企业发展。课题选定：攻克超重悬挑整体空间 桁架钢结构一次性加载施工技术难点理由一: 伴随建筑行业的发展，建筑越来越富有时代感、艺术感，结构造型也越来越复杂，整体空间结构变化多样，加上业主对建筑空间使用及造型的需求性，使得钢结构在建筑结构中得到广泛应用，尤其在悬挑结构设计施工中，普遍采用钢结构形式，但随着应用的广泛，使得钢结构在施工中面临较多施工技术难点，尤其对于悬挑较长、自重较大钢结构施工而言，极易产生加载卸荷控制不到位、沉降变形、扰度过大变形等施工技术问题，影响悬挑结构施工质量。理由三: 塔楼A-D轴交1轴西侧35层外立面为玻璃幕墙，悬挑结构一次性加载施工不到位产生过大沉降变形等施工质量问题将影响后期幕墙及吊顶施工，且极易造成楼板开裂、渗水等，返修费大，甚至出现施工质量安全事故。综上原因，项目决定开展QC活动，攻克超重悬挑整体空间桁架钢结构一次性加载施工技术难点问题，从而提高悬挑整体空间桁架结构施工质量。四、现状调查分析（一）项目自身现状调查：塔楼A-D轴交1轴西侧35层为超重悬挑整体空间桁架钢结构（以下简称“悬挑空间桁架钢结构”），根据设计要求需一次性加载即待35层混凝土全部浇筑完成达到强度100%后拆除3层底部支撑体系，施工前QC小组针对本项目现状情况进行了充分调查分析，总结情况如下：（1）悬挑结构自重大，悬挑长度长，结构设计特殊塔楼西侧悬挑空间桁架钢结构西向最大悬挑长度达10.7m左右，南北向长度达28.1m左右（详见图二），设计上部无拉结，下部无支撑，依靠整体空间桁架钢结构自身受力。经计算塔楼西侧悬挑空间桁架钢结构自重约为309.4t（详见图4.1），且35层楼板为现浇钢筋混凝土钢筋桁架楼承板，经计算自重约为90t/层*3层=270t，即整体空间悬挑结构自重达到579.4t，属于超重悬挑结构，整体结构极易在自重作用下产生较大沉降变形。悬挑H型钢梁悬挑方钢柱折型钢梁悬挑方型钢梁 图4.1：35层悬挑整体空间桁架钢结构自重分布图制图人：江连永 制图日期：2017年2月25日（2）临时支撑体系高，受荷大，支撑点基底承载力不足悬挑空间桁架钢结构位于塔楼西侧三层位置，高度约10m，采用钢柱作为支撑体系，临时支撑体系高度高，且上下支撑点受荷大，支撑点部位基底受力为顶板部位，承载力不足，容易造成顶板开裂、渗水且容易因支撑失稳或基底承载力不足导致结构发生沉降变形。综合以上存在现状问题情况，结合各参见单位及专家组意见，本次施工重点、难点在于如何解决超重悬挑整体桁架结构一次性加载沉降变形控制问题，沉降过大或变形严重容易产生悬挑楼层板开裂，对后期外立面幕墙施工及吊顶施工质量也将产生很大影响，甚至出现严重的施工质量问题。（二）类似项目现状调查：为进一步加以验证悬挑空间桁架钢结构的施工质量控制要点，我部QC小组对类似施工项目进行了质量问题调查，共抽查3个工程，共取得实测点225处，发现质量问题53处，合格点数为172处。调查结果：悬挑钢结构施工质量合格率仅76.4%，小组成员对造成质量不合格的的具体问题进行了数据统计分析，如下所示：表4.1悬挑钢结构施工质量问题调查分析表序号存在问题频数（点）累计频数（点）频率（%）累计频率（%）1结构沉降变形超标434381.181.12构件安装定位偏差超标5489.490.53构件焊接质量不合格3515.796.24构件防火涂装不合格1521.998.15构件防腐涂装不合格1531.9100合 计53/100/制表人：王鲁钟 制图日期：2017年3月2日根据具体问题统计表，小组成员运用排列图进行了归纳分析，如下图： 图4.2：悬挑钢结构施工质量问题统计排列图制图人：王鲁钟 制图日期：2017年3月2日从统计表和排列图可以看出，沉降变形问题占抽检质量问题达81.1%，为悬挑钢结构施工的主要施工质量问题，而悬挑结构构件定位偏差、焊接质量不合格、防火、防腐涂装不合等质量问题累计发生频率为18.9%，属于次要质量问题。五、活动目标值设定依据（一）活动目标分析：（1）理论数据方面：根据小组现场检验得到的数据得出,悬挑钢结构施工质量检验合格率只达到76.4，并且主要质量问题为沉降变形超标，占累计频率81.1，如果将这一质量问题全部解决，整体质量合格率可以达到，76.4+（1-76.4）81.1=95.590，即使将问题解决80也能得到76.4+（1-76.4）81.180=91.790。（2）目标实现依据：本工程施工队伍有类似悬挑钢结构施工经验，施工队伍技术水平较高。我司有专业技术人员进行方案审核、复合及施工现场技术指导。项目部QC小组施工人员施工经验丰富，钢结构有多年施工经验的专业工程师监管。有邀请专家进行现场指导及方案论证，设计单位进行相关受力验算审核。目标可以实现（二）活动目标确定：图5.1：悬挑结构质量合格率目标控制柱状图制图人：王鲁钟 制图日期：2017年3月3日根据调查结果及上述分析，小组制定本次QC活动目标为：在活动课题的研究和攻关之后，将超重悬挑整体空间桁架钢结构施工质量合格率提高到90%以上。六、原因分析2017年3月3日上午，QC小组组织召开了关于超重悬挑整体空间桁架钢结构一次性加载施工沉降变形控制进行了专题讨论会议，参加会议的还包括设计单位、监理单位、建设单位以及班组主要人员，采用因果分析法对影响超重悬挑整体空间桁架钢结构一次性加载施工质量问题逐层进行分析，技术负责人索瑞同志将大家会议讨论结果专门绘制了“鱼骨图”，清楚明了显示出主要施工问题：机（machine）料（metetial）人（man）焊丝进场未检验工人焊割技术不过关 焊丝质量不合格测量仪器有误差施工操作不当 人员未交底培训支撑材料、悬挑钢梁不符合要求测量仪器未检定超重悬挑整体空间桁架钢结构一次性加载施工沉降变形影响因素支撑材料、悬挑钢梁进场未验收卸载量过大支撑基底沉降变形卸载方法不正确焊接质量检测不到位焊缝未探伤检测支撑承载力不足基底承载力不足悬挑钢梁未按要求起拱或起拱不到位沉降观测不到位测量放样有误支撑措施不到位法（method）环（environment）测（environment）图6.1：超重悬挑整体空间桁架钢结构一次性加载沉降变形问题影响因分析“鱼骨图” 制图人：索瑞 制图日期：2017年3月3日七、要因确认 针对专题会议讨论及问题分析过程中发现的影响塔楼西侧超重悬挑整体空间桁架钢结构一次性加载施工沉降变形的11条末端因素，QC小组通过头脑风暴法逐一进行确认要因, 钢构施工负责人林业金将结果进行归纳、汇总，整理如下:39表7.1 要因确认分析表序号末端因素确认方法确认内容确认标准确认人确认地点确认时间1基底承载力不足调查分析核查结构顶板、梁处承载力结构顶板、梁承载力1276.2KN索瑞、罗梓武施工现场2017.3.12支撑承载力不足调查分析1、是否有可靠支撑；2、核查是否有支撑承载力验算记录；3、对支撑变形情况进行检查。1、支撑可靠稳固；2、支撑柱承载力力验算记录齐全，验算结果符合（钢结构设计规范表4.4.1要求295Mpa要求；3、支撑变形抽检合格率大于等于90%。索瑞、林业金施工现场2017.3.2-3.33卸荷量过大施工现场1、解决卸载量控制问题；2、核查卸载控制量控制指标。1、有卸载量控制措施且有效、可行；2、单次卸荷量10mm；索瑞、王鲁钟施工现场2017.3.2-3.34工人焊割技术不过关现场验证1、核查进场焊割操作工特殊工种证件；2、对操作工进行现场理论和技术考核。1、焊割操作工均有特殊工种操作证且均有复检，证件有效期符合要求。2、考核综合测试合格率100%且平均成绩85分。林业金蓝溢波会议室施工现场2017.3.45测量仪器未检定现场验证、调查分析1、标定校准日期是否过期；2、检验全站仪、经纬仪、水准仪是否能准确调平。1、校准日期12个月内有效，未超过有效使用期；2、把仪器安置在三脚架上，转动脚螺旋使圆水准器的气泡居中。然后使仪器绕竖轴旋转180,观测圆水准器的气泡是否仍然居中。黄炳忠俞铭春施工现场2017.3.56人员未交底培训现场验证1、对管理人员及班组成员进行交底，交底记录是否齐全、完整；2、对交底内容组织考核测试。1、交底记录齐全、完整，有被交底人签字确认；2、交底考核测试合格率100%且平均成绩85分。王峰潘春庚索瑞会议室2017.3.87焊丝进场未检验现场验证、调查分析1、 核查焊丝合格证；2、核查焊丝进场复检报告。1、焊丝合格证齐全、真实、有效；2、复检报告齐全且复检合格。江连永王鲁钟施工现场2017.3.16、2017.3.258支撑材料、悬挑钢梁进场未验收现场验证核查材料进场抽检验收记录。进场材料规格、尺寸、长度、壁厚等符合设计及施工方案要求。江连永王鲁钟施工现场2017.3.22-4.209悬挑钢梁未按要求起拱或起拱不到位现场验证1、确定各悬挑钢梁起拱标高值；2、各钢梁起拱后标高值符合设计要求。1、大于5m的悬挑梁，悬挑端头按悬挑跨度的1/500向上起拱，2、其余钢梁按1/1000起拱。俞铭春王鲁钟施工现场2017.4.11-4.2310焊缝未探伤检测调查分析现场是否进行焊缝探伤检测且检测是否合格。有完整焊缝探伤检测报告，检测结果合格。黄炳忠王鲁钟施工现场2017.4.14-4.2611沉降观测不到位现场验证1、核查沉降观测人和复核人； 2、核查是否有布置固定沉降观测点位；3、核查沉降观测记录是否完整、准确。1、有指派固定沉降观测人和复核人；2、现场有固定沉降观测点位、观测点固定牢固； 3、沉降观测记录完整、准确且有检测人和复检人签字确认。王峰罗梓武王鲁钟施工现场2017.4.24-6.30制表人：林业金 制表时间：2017年3月4日小组成员按照要因确认计划表对11条末端因素进行逐一验证分析，确认过程如下：末端因素1：基底承载力不足确认时间2017.3.1确认方法调查分析负责人索瑞、罗梓武确认标准结构顶板、梁承载力1276.2KN确认情况QC小组技术负责人索瑞、罗梓武于2017年3月1日协同设计单位对悬挑整体空间桁架钢结构支撑处集中力进行验算，验算结果为支撑1、2、3的节点集中力标准值分别为792.6KN、1276.2KN、905.2KN，计算结果：原结构顶板、梁无法承受1276.2KN如此大集中荷载。要因支撑基底集中力计算值支撑基底结构设计荷载值是否要因末端因素2：支撑承载力不足确认时间2017.3.2-3.3确认方法调查分析负责人索瑞、林业金确认标准1、支撑可靠稳固；2、支撑柱承载力力验算记录齐全；3、支撑变形抽检合格率大于等于90%。确认情况QC小组技术负责人索瑞、林业金于2017年3月2日对3个工程类似项目施工进行调查，发现在悬挑结构施工中普遍采用搭设钢管脚手架作为临时支撑体系，荷载作用下脚手架个别立杆弯曲变形明显，支撑可靠性较差，不牢固，且无进行相关受力验算。调查小组成员依据建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范对每个项目随机抽取50处，发现支撑弯曲变形偏差合格率仅为70%-80%，合格率90%。 支撑弯曲变形偏差抽检情况 表7.2名 称支撑方式支撑弯曲变形偏差抽检情况抽查点数合格数合格率%类似项目1钢管脚手架503876%类似项目2钢管脚手架504080%类似项目3钢管脚手架503570%西侧悬挑专题讨论会针对悬挑结构支撑问题，QC小组于2017年3月3日召开的“塔楼西侧超重悬挑整体空间桁架结构施工专题讨论会”进行了充分论证讨论，分析讨论结果：本工程西侧悬挑为超重结构，总自重达579.4t，经施工测算悬挑脚手架难以承受如此大荷载，且脚手架搭设施工质量难以控制，尤其立杆间距过密，施工操作难度大，安拆工期较长，无法保障节点工期要求，对单次卸荷量也无法控制，经上述分析及结合专家论证、建设、监理单位意见，确认此因素为要因之一。要因是否要因末端因素3：卸荷量过大确认时间2017.3.2-3.3确认方法调查分析负责人索瑞、王鲁钟确认标准1、有卸载量控制措施且有效、可行；2、单次卸荷量控制10mm且小于设计起拱值。确认情况QC小组技术负责人索瑞、林业金于2017年3月2日对3个工程类似项目施工进行调查，发现在悬挑结构施工中均无有效的沉降变形控制措施，均为一次性卸荷，单次卸荷量10mm ，无有效控制沉降量措施及卸载量控制指标，悬挑结构均在拆除下部支撑体系后在自重荷载作用下产生一次性沉降变形，小组成员于每个项目各抽取15点，沉降变形偏差合格率仅为30%-40%，合格率低。卸载方式及卸载量产生沉降变形抽检情况 表7.3名称卸荷方式卸载量（mm）沉降变形偏差抽检情况单次卸荷量设计起拱值抽查点数合格点数合格率%类似项目1一次性卸荷24181533%类似项目一次性卸荷201615640%类似项目3一次性卸荷292415533%西侧悬挑专题讨论会针对沉降量控制问题，QC小组于2017年3月3日“塔楼西侧超重悬挑整体空间桁架结构施工专题讨论会”进行了充分论证讨论，分析讨论结果：本项目为超重悬挑结构，如果根据设计要求一次性加载，即一次性拆除支撑体系完成卸荷后，无法对沉降量进行有效控制，极易产生不可控的沉降变形，会在惯性作用下产生过大沉降变形，直接造成悬挑楼板开裂，影响后期幕墙外立面及吊顶工程施工质量，甚至出现质量安全事故，经上述分析及结合专家论证、建设、监理单位意见，确认此因素为要因之一。要因是否要因末端因素4：工人焊割技术不过关确认时间2017.3.4确认方法现场验证负责人蓝溢波、林业金确认标准1、焊割操作工均有特殊工种操作证且均有复检，证件有效期符合要求。2、考核综合测试合格率100%且平均成绩85分。确认情况1、QC小组成员林业金于2017年3月4日上午对现场进场焊接切割操作工共15人进行证件核查，均有焊接及切割作业的特殊工种操作资格证，且证件均按要求进行年检复核，均在有效期之内。1、QC小组成员蓝溢波于2017年3月4日上午组织施工现场焊接及热切割操作工共15名进行理论考试，下午进行焊接及热切割现场操作技术考核，考核成绩为100分制，其中理论成绩占40%，现场操作技术考核占60%，考核综合成绩95分以上优秀，85分至95分为良好，70分至85分为中等，60分至70分为及格60分以下为不合格，考核结果：综合测试合格率100%且平均成绩85分。特殊工种操作资格证非要因综合成绩统计分析表 表7.4特殊工种理论考试等级人数频率（%）平均分优秀（95-100）426.791良（85-95）640%中（70-85）320%及（60-70）213.3%不及格（60以下）00%合 计15100%91特殊工种操作资格证是否要因末端因素5：测量仪器未检定确认时间2017.3.5确认方法现场验证调查分析负责人俞铭春、黄炳忠确认标准1、校准日期12个月内有效，未超过有效使用期；2、把仪器安置在三脚架上，转动脚螺旋使圆水准器的气泡居中，然后使仪器绕竖轴旋转180，观测圆水准器的气泡是否仍然居中。确认情况1、QC小组成员黄炳忠于2017年3月5日对工程测量仪器：全站仪、经纬仪、水准仪的校准日期进行了检查，检查结果：校准日期均在12个月内，未超过有效使用期。水准仪检定报告全站仪检定报告电子经纬仪检定报告 测量仪器校准证书检查统计表 表7.5名称型号校准日期到期日期是否到期备注全站仪RTS112R5L2016.9.102017.9.9否电子经纬仪DT402L2016.9.232017.9.22否水准仪KL-602016.9.232017.9.22否2、QC小组成员俞铭春于2017年3月5日分别对全站仪、经纬仪、水准仪三种仪器进行了调平实验，得出结果如下所示： 测量仪器调平试验表 表7.6名称型号水准器居中情况090180全站仪RTS112R5L精确精确精确电子经仪DT402L精确精确精确水准仪KL-60精确精确精确非要因结论：测量仪器均能精确调平。是否要因末端因素6：人员未交底培训确认时间2017.3.8确认方法现场验证负责人王峰、索瑞、潘春庚确认标准1、交底记录齐全、完整，有被交底人签字确认；2、交底考核测试合格率100%且平均成绩85分。确认情况1、QC小组成员索瑞及潘春庚于2017年3月8日上午组织对施工现场管理人员及班组成员于项目部一楼大会议室进行“西侧悬挑结构施工专项技术安全交底会” 交底内容包括：设计图纸要求，施工概况、施工工艺的施工要点、质量要求、施工技术难点及安全操作规程要求等，会上大家认真听取施工操作要点，并踊跃发言提出疑问，技术负责人详细给大家作要点分析，会后大家认真对交底内容仔细学习，交底记录记录完整、齐全。2、QC小组组长王峰经理于当日下午组织对管理人员及班组成员共17人，对交底内容进行理论考核，考核成绩为100分制，其中理论成绩占40%，现场操作技术考核占60%，考核综合成绩85分以上优秀，60分至85分为合格，60分以下为不合格，考核结果：综合测试合格率100%且平均成绩85分。安全技术交底会安全技术交底记录考试成绩统计分析表 表7.7 等级人数频率（%）平均分优秀（95-100）529.4%90.5良好（85-95）423.5%中（70-80）635.3%及格（6070）211.8%不及格（60以）00%合 计1710090.5技术交底测试考核非要因是否要因末端因素7：焊丝进场未检验确认时间2017.3.16、2017.3.25确认方法现场验证调查分析负责人王鲁钟、江连永确认标准1、焊丝合格证齐全、真实、有效；2、复检报告齐全且复检合格。确认情况1、QC小组成员王鲁钟及江连永于2017年3月16日对现场进场焊丝材料进场抽检并在监理员见证下取样送检，经核查进场焊丝合格证齐全、真实、有效。焊丝合格证焊丝进场抽样记录2、QC小组成员王鲁钟于2017年3月25日查验了3月16日取样送检焊丝复检报告，焊丝抽检报告齐全完整，复检结果合格。焊丝复检报告非要因是否要因末端因素8：支撑材料、悬挑钢梁进场未验收确认时间2017.3.22-4.20确认方法现场验证负责人王鲁钟、江连永确认标准进场材料规格、尺寸、长度、壁厚等符合设计及施工方案要求。确认情况1、QC小组成员王鲁钟及江连永于2017年3月22日-4月20日之间对陆续进场支撑结构钢梁、钢柱、马板及主体结构悬挑梁、悬挑钢柱等材料分批次进行抽检，现场对材料长度、截面尺寸、规格、壁厚等项目进行检查，抽检结果：支撑材料、悬挑钢梁进场验收全部合格。 支撑柱、马板进场验收记录悬挑梁进场验收记录现场壁厚抽检图转换钢梁进场验收记录非要因是否要因末端因素9：悬挑钢梁未按要求起拱或起拱不到位确认时间2017.4.11-4.23确认方法现场验证负责人俞铭春、王鲁钟确认标准1、大于5m的悬挑梁，悬挑端头按悬挑跨度的1/500向上起拱，2、其余钢梁按1/1000起拱。确认情况QC小组成员俞铭春与质检王鲁钟于2017年4月11日至4月23日相继对西侧3-5层各悬挑钢梁起拱标高进行检验复核，并记录各层起拱标高值，西侧悬挑部位除悬挑立柱与悬挑立柱间钢梁按1/1000起拱，其余钢梁悬挑端头按悬挑跨度的1/500向上起拱，检测结果：各层悬挑钢梁均符合设计要求标高起拱值。非要因西侧悬挑各层钢梁起拱标高汇总表是否要因末端因素10：焊缝未探伤检测确认时间2017.4.14-4.26确认方法调查分析负责人王鲁钟、黄炳忠确认标准有完整焊缝探伤检测报告，检测结果合格。确认情况1、QC小组成员王鲁钟及黄炳忠于2017年4月14日至4月24日陆续跟进对悬挑桁架钢结构各钢梁及支撑柱各焊接部位进行现场焊缝焊接质量检查及超声波探伤检测，检测结果合格。现场焊缝超声波检测2、QC小组成员王鲁钟及黄炳忠于2017年4月26日下午对焊缝超声波探伤检测报告进行核查，检查结果：焊缝探伤检测报告完整，焊缝检测结果全部合格。焊缝超声波检测报告非要因是否要因末端因素11：沉降观测不到位确认时间2017.4.24-6.30确认方法现场验证负责人王峰、罗梓武、王鲁钟确认标准1、有指派固定沉降观测人和复核人； 2、现场有固定沉降观测点位、观测点固定牢固；3、沉降观测记录完整、准确且有检测人和复检人签字确认。确认情况1、QC小组组长王峰于2017年3月3日“塔楼西侧超重悬挑整体空间桁架结构施工专题讨论会”上已指派本次重要施工部位的沉降观测人为QC小组成员罗梓武，复核人为QC小组质检员王鲁钟；2、QC小组成员罗梓武及质检王鲁钟于2017年4月24日在三层已安装焊接完成的三层悬挑钢柱上设置固定沉降观测点，从北到南依次编号为M1、M2、M3相对标高为11.050m，另外于五层悬挑钢梁上（四层悬挑立柱顶）焊接高于结构完成面10cm的钢筋，作为顶层沉降观测点，从北到南依次编号为M4、M5、M6相对标高为20.650m、20.652m、20.652m，经核查沉降观测点固定、牢固。3、QC小组成员罗梓武及质检王鲁钟于2017年4月26日至6月30日期间根据施工方案要求对悬挑桁架钢结构进行跟踪沉降观测测量，并形成西侧悬挑整体空间桁架钢结构沉降观测记录表，经核查记录完整、准确且签字齐全。沉降观测记录表非要因西侧悬挑专题讨论会现场沉降观测点布置位置现场沉降观测点布置效果是否要因八、制定对策针对上述要因分析表确定的要因，QC小组集思广益针对每一条要因提出多种对策方案，并对提出的对策方案讨论评价，选出其中最优良的方案，并按照“5W1H”的思路制定相应的对策表。具体情况如下： 对策方案评价表 表8.1序号要 因对策方案评 估综合评分选定方案有效性可行性经济性可靠性1基底承载力不足1、支撑部位顶板、梁处采用钢管满堂架加固102、通过设置转换钢梁将荷载传至顶板结构梁、柱处同时受力，最后将力荷载传至主体基础172支撑承载力不足或失稳1、在三处主悬挑梁端、悬挑立柱底采用方钢柱作为支撑162、在三处主悬挑梁端、悬挑立柱底采用现浇构造柱支撑73卸荷量过大1、在顶层利用上部钢柱采用斜拉钢丝绳+葫芦方式控制卸载量92、采用临时支撑顶部设置调节马板控制切割量14备注： 1分 2分 5分 采纳 不采纳 制表人：黄炳忠 日期：2017年3月7日在确定主要影响因素后，QC小组成员针对以上3个主要因素，制定了以下对策。表8.2 要因对策表序号要 因对 策目 标措 施地点负责人时间1基底承载力不足通过设置转换钢梁将荷载传至顶板结构梁及柱节点处同时受力，最后将力荷载传至主体基础1、顶板结构梁、柱节点承载力受力符合要求，受力符合（混凝土结构设计规范）表3.4.3要求L0/250，转换钢梁受力符合钢结构设计规范附录表A.1.1要求 L0/250，抽检合格率均95%；2、顶板不发生沉降变形、开裂、破坏、塌陷等质量问题。1、在支撑柱下设置转换钢梁将荷载通过钢梁传递至结构梁、柱节点及结构基础；2、通过设置临时混凝土墩台基座替代顶板混凝土直接接触受力，同时解决高低板问题。3、通过专业软件事先对结构梁及转换钢梁进行受力验算基底承载力。办公室及施工现场索瑞、罗梓武2017.4.10前2支撑承载力不足在三处主悬挑梁端、悬挑立柱底采用方钢柱作为支撑1、支撑体系稳定不失稳；2、支撑受力符合（钢结构设计规范表4.4.1要求295Mpa要求。3、支撑不允许变形，抽检合格率90%。1、采用方钢柱作为支撑体系；2、通过专业软件事先验算支撑体系承载力3、支撑节点进行加固。施工现场林业金王鲁钟2017.3.7前3卸载量过大采用临时支撑顶部设置调节马板控制切割量1、制定有效的卸载量控制措施方案；2、单次卸载量控制在10mm以内且小于设计起拱值。1、采用“一次性加载多次卸荷”方式在悬挑端支撑点编号1-3钢柱顶端于悬挑柱之间设置调节马板控制单次沉降量；2、每次切割马板控制在10mm以内且三处支撑同时同步操作卸载。施工现场索瑞林业金2017.4.24-5.29九、对策实施（一）针对基底承载力不足问题：（1）通过设置转换钢梁将荷载传至顶板结构梁、柱节点处同时受力，最后将荷载传至主体基础1、为确保临时支撑不会造成对混凝土楼板及梁造成破坏及保障基底符合悬挑支撑荷载要求，QC小组成员罗梓武根据确定的对策解决方案，指导施工现场于三处支撑底部加设H型转换钢基座（详见图9.1），H型基座钢梁采用H400*600*12*28，材质为Q345B，双梁并列布置（详见图9.2）。图9.1：制图人：罗梓武 制图日期：2017年3月4日图9.2：转换钢梁现场施工图节点1节点3节点2（2）设置混凝土墩台代替顶板直接受力图9.3：混凝土墩台现场施工图1、为避免基座钢梁将荷载直接传递到顶板，导致现浇楼板破坏，故在支撑基座钢梁两端与混凝土梁板接触位置按要求浇捣C30混凝土墩台，浇捣前预埋20mm厚埋板，待混凝土达到强度后钢梁两端与预埋板焊接固定。根据施工现场情况，支撑1垫高800mm（该处因施工需要已加高回填），支撑3垫高200mm，支撑2基座钢梁位置，由于首层轴线D-4西侧楼板标高为-1.500m，东侧楼板标高为-0.700m，存在800mm高低跨，故在降板区浇捣400mm高C30混凝土，其上再用钢梁垫高，高板区域混凝土垫高200mm （详见图9.3、图9.4）。 图9.4：转换梁节点施工图 制图人：索 瑞 制图日期：2017年3月5日（3）支撑钢柱及转换钢梁节点加固1、各支撑钢柱底部与钢梁接触节点进行有效焊接固定，对焊缝质量进行检查，符合焊接质量要求，无发生咬边、烧穿、未焊透及裂纹等现象；图9.5：转换钢梁节点处加劲板2、为保证转换钢梁不发生失稳或弯曲变形，于支撑柱下端钢梁腹板侧边焊接三块加劲板，于钢梁两端腹板侧边焊接两块加劲板（详见图9.5）。（4）基底承载力验算：为验证通过转换钢梁将悬挑荷载卸荷至结构梁柱是否会影响地主体结构安全，QC小组技术负责人索瑞协同设计单位相关负责人通过迈达斯建模对内力进行验算，下部结构考虑地下室顶板楼面荷载，恒荷载取12kN/m2 （包括楼板自重荷载），活荷载取5kN/m2，支撑1、2、3下的H型基座钢梁产生的6组竖向力简化为6个集中力，在模型中加载在混凝土梁的对应节点上。计算分析结果如下： 1、基底混凝土主体结构受力验算：1、挠度验算：验算结果：混凝土梁竖向最大位移值为2.656mm8100/250（混凝土结构设计规范）=32.4mm，符合规范设计要求。图9.6：顶板结构梁扰度计算图2、内力验算：图9.7：顶板结构梁、柱弯矩计算图验算结果：支撑下的混凝土梁受到的弯矩均满足要求。综上计算结果：顶板结构梁、柱承载力符合要求。2、转换钢梁受力验算分析2.1支撑1下H型基座钢梁内力计算2.1.1反力计算：图9.8：节点1钢梁反力计算图支撑1下H型基座钢梁传给混凝土梁的两端反力分别为： 168.6x2=337.2K252.1x2=504.2KN2.1.2挠度计算：图9.9：节点1钢梁扰度计算图支撑1下H型基座钢梁最大扰度5mm8400/250（钢结构设计规范附录表A.1.1） =33.6mm，符合规范设计要求。2.1.3应力计算：图9.10：节点1钢梁应力计算图支撑1下H型基座钢梁最大组合应力值为136MPa295MPa，符合规范要求。2.2支撑2下H型基座钢梁内力计算2.2.1反力计算：图9.11：节点2钢梁反力计算图支撑2下H型基座钢梁传给混凝土梁的两端反力分别为： 177.2x2=354.4KN484.4x2=968.8KN2.2.2扰度计算：图9.12：节点2钢梁扰度计算图支撑2下H型基座钢梁最大扰度4mm8400/250（钢结构设计规范附录表A.1.1） =33.6mm，符合规范设计要求。2.2.3应力计算：图9.13：节点1钢梁应力计算图支撑2下H型基座钢梁最大组合应力值为167.7MPa295MPa，符合规范要求。2.3支撑3下H型基座钢梁内力计算2.3.1反力计算：图9.14：节点3钢梁反力计算图支撑3下H型基座钢梁传给混凝土梁的两端反力分别为： 263.6x2=527.2KN213.4x2=426.8KN2.3.2扰度计算： 图9.15：节点3钢梁扰度计算图支撑3下H型基座钢梁最大扰度7mm8400/250（钢结构设计规范附录表A.1.1） =33.6mm，符合规范设计要求。2.3.3扰度计算：图9.16：节点1钢梁应力计算图支撑3下H型基座钢梁最大组合应力值为160MPa295MPa，符合规范要求。综上计算结果：转换钢梁承载力符合要求。【实施小结】：悬挑结构3-5层混凝土浇捣后，QC小组成员对顶板结构进行检查无发现沉降变形、开裂、破坏、塌陷、渗漏等质量问题，现场分别对地下室顶板及支撑底转换钢梁变形情况进行测量，测量结果如下表所示：基底沉降变形偏差抽检情况 表9.1名 称最大允许偏差mm（L0/250）基底沉降变形偏差抽检情况抽查点数合格数合格率%最大偏差值mm顶板梁32.43030100%5转换钢梁33.63030100%9从以上统计数据可以看出，措施实施后，顶板梁及转换钢梁最大变形均符合要求，合格率均100%，达到对策实施目标95%要求，通过对策二的实施，现场解决了基底承载力不足问题，完成了既定目标。（二）针对支撑承载力不足（1）在三处主悬挑梁端、悬挑立柱底采用方钢柱作为支撑1、QC小组成员林业金根据对策要求，指导施工现场于三处主悬挑梁端、悬挑立柱底采用方钢柱作为支撑，临时支撑由北向南编号依次为支撑1、支撑2及支撑3。将悬挑结构投影到首层结构平面，支撑点1位于轴线D-JD-K交轴线D-3D-4区域现浇楼板面，支撑点2位于轴线D-H交轴线D-3D-4混凝土梁上，支撑点3位于轴线D-FD-G交D-3D-4区域现浇楼板面（详见图9.17、9.18）。图9.17：悬挑整体空间桁架钢结构支撑柱布置图制图人：林业金 制图日期：2017年3月4日（2）支撑钢柱受力验算根据图4.1悬挑钢结构自重分布图可知，支撑点2位置钢柱所受荷载力最大，故在支撑点2位置采用口900*900*20*20 mm方钢柱，支撑点1、支撑点3采用口600*600*20*20 mm方钢柱，为保证支撑体系的稳固，QC小组技术负责人索瑞协同设计单位相关负责人通过迈达斯建模验证支撑体系稳定性，计算只考虑悬挑结构35层的钢梁自重，以及柱子节点荷载；不考虑风荷载和地震作用，计算结果如下：1、上部结构验算分析1.1、反力计算：图9.19：支撑钢柱反力计算图图9.18：支撑钢柱现场施工图塔楼西侧3层5层的悬挑结构传给支撑1、2、3的节点集中力标准值分别为792.6KN、1276.2KN、905.2KN。1.2、应力计算：图9.20：支撑钢柱应力计算图支撑1、2、3最大组合应力分别为15.4MPa、16.0MPa、16.9MPa295Mpa，符合规范设计要求。 综上计算结果，支撑钢柱承载力符合要求。【实施小结】：悬挑结构3-5层混凝土浇捣后，QC小组成员对钢柱弯曲变形情况进行测量，测量情况如下表：支撑弯曲变形偏差抽检情况 表9.2名 称支撑弯曲变形偏差抽检情况抽查点数合格数合格率%支撑钢柱12020100%支撑钢柱22020100%支撑钢柱32020100%从以上统计数据可以看出，措施实施后，现场支撑钢柱受力稳定，无发生任何变形弯曲现象，抽检合格率均100%，达到对策实施目标100%要求，通过对策一的实施，现场解决了支撑承载力不足问题，完成了既定目标。（三）卸荷量过大（1）采用临时支撑顶部设置调节马板控制切割量图9.21：加劲板布置图制图人：林业金 制图日期：2017年3月4日1、针对卸荷量过大问题，QC小组成员林业金根据对策方案要求，指导施工现场于临时支撑顶部设置调节马板（规格600*150*30mm），内侧通过采用2块加劲板加固（详见图9.21），采取“一次加载多次卸荷”模式进行，即当悬挑钢结构全部施工，3层5层混凝土浇捣完成且混凝土龄期达到强度100%要求后，进行一次性加载工作，通过逐步剪短调节顶部马板的长度达到“多次卸荷”要求， 依据悬挑结构自重所产生的自然下挠值，最终实现调节马板与悬挑立柱脱离接触，从而完成临时