采用型钢搭设悬挑卸料平台QC成果.doc

QC成果攻克型钢、拉索系统搭设悬挑卸料平台施工技术成都市第六建筑工程公司技术部QC小组一、前言悬挑卸料平台是我国建筑施工现场常见的一种临时设施，它的作用是为高层建筑物提供快捷的材料装卸平台。传统的悬挑卸料平台采用的是钢管脚手架搭设，平面尺寸一般为：出挑部分1.5m2.0m，承载能力一般为：使用荷载不大于3kN/ m2（300kg/ m2）。传统悬挑卸料平台的搭设示意图（绘图人：颜士杰，绘图时间：2005.4）二、小组简介1、小组组建情况：成立时间：2003年5月；课题注册号：QC 0501；课题类型：创新型；课题活动时间：2005年4月至2005年7月。2、QC小组成员：序号小组分工姓名职务年龄文化程度技术职称TQC培训决策层（主管领导）平均每人不少于48课时1组长黄良总工程师42本科高级工程师2副组长徐思明技术部部长48大专工程师3尹德成工程部部长49大专工程师实施层（技术骨干）4组员颜士杰技术部科员26本科助理工程师5刘佳技术部科员33本科工程师6谢洪阳技术部科员28本科助理工程师7黄元技术部科员45本科高级工程师8杨江萍技术部科员36本科工程师9车汪速技术部科员28大专助理工程师10梁世勇工程部科员28大专助理工程师11唐军工程部科员28大专助理工程师12向德洲项目质检员27大专助理工程师现场作业层（施工人员）13公司机械化分公司3、QC小组组织机构图：决策层（主管领导）黄 良方案确定徐思明尹德成实测效果反馈实施层（技术骨干）技术部工程部颜士杰刘佳谢洪阳黄元杨江萍车汪速梁世勇罗斌结构计算搭设流程编制现场作业层（施工人员）机械化分公司向德洲（检验）悬挑平台加工、样品搭设绘图人：颜士杰绘图时间：2005.4三、选题理由政策因素1、政策要求：成都市建工局下发文件要求各施工现场临时悬挑结构必须采用钢结构悬挑，禁止采用钢管脚手架悬挑。2、公司发展要求：建筑市场竞争日趋激烈，公司必须在技术上有所领先才能增强市场竞争力。必须把采用钢结构搭设悬挑卸料平台提到日事日程，尽快建立起我公司内部的钢结构悬挑卸料平台搭设的相关技术资料。传统悬挑卸料平台现状1、搭设：采用钢管脚手架在现场搭设，费时、费人、费力。2、使用：钢管脚手架作为悬挑构件，承载力有限。3、安全：搭设过程需要高空作业，安全难以保证。经济因素1、直接经济效益：采用钢结构作为悬挑构件节约钢管租赁费、搭设人工费、清理费。2、工程经济效益：钢结构作为悬挑构件，承载力高；构件整齐划一，为创标准化工地打下良好基础。制表人：颜士杰制表时间：2005.4四、选择突破口（一）提出突破口：针对“采用钢结构搭设悬挑卸料平台”这一课题，小组成员提出了3项可供选择的突破口：1、采用桁架系统搭设悬挑卸料平台（如下图） 绘图人：颜士杰绘图时间：2005.42、采用工字钢搭设悬挑卸料平台3、采用工字钢与拉索结合的系统搭设悬挑卸料平台（如下图）绘图人：颜士杰绘图时间：2005.4（二）突破口的分析、评估及确定：小组成员对三项可供选择的突破口进行了分析、评估，并选定了突破口，确定了最终的实施方案：序号123突破口桁架系统工字钢工字钢、拉索系统分析采用桁架系统制作安装工作要求较高，不利于施工现场操作；桁架结构承载力高，经计算能够满足平台使用要求；桁架制作安装费用较高，重复使用率低。工字钢采用我公司目前的型钢悬挑外架搭设方法搭设，技术成熟，施工便捷；卸料平台出挑长度长，使用荷载大，仅采用工字钢难以满足要求。采用我公司目前的型钢悬挑外架搭设方法与钢丝绳拉索相结合的方法：技术成熟；施工便捷；承载力大；经济实用。评估可行性安全性经济性便捷性得分比较选择不选不选选用备注：5分；3分；1分制表人：颜士杰制表时间：2005.4五、确定课题第一次PDCA循环（时间：2005年4月至2005年6月）一、现状调查1、我公司现无专项的型钢、拉索系统悬挑卸料平台的搭设标准；2、建筑行业有部分型钢、拉索系统悬挑卸料平台的搭设方案，但是缺少计算过程和相应的搭设流程和验收办法，不能作为企业标准。二、设定课题目标1、进行型钢、拉索系统卸料平台的设计；2、要求卸料平台尺寸达到挑出外架2m，宽3m；3、要求平台使用荷载不小于5kN/ m2（500kg/ m2）。4、编制相应的搭设流程和验收办法，形成企业标准。三、对策方案的提出和可行性分析（一）对策方案的提出：1、组织相关技术人员对型钢、拉索系统卸料平台的设计和计算进行攻关；2、由公司工程部相关主管人员编制悬挑卸料平台的搭设流程和技术方案。3、确定关键的工艺参数：（1）悬挑卸料平台挑出外架2m，宽3m，平台使用荷载要求达到5kN/ m2。（2）主梁采用I16工字钢；次梁采用I14工字钢。（3）压环、吊环结构计算保险系数取4；拉索计算保险系数取10。（二）方案的可行性研究分析：1、工字钢强度高，与拉索共同作用能达到我公司对悬挑卸料平台的要求。2、公司技术部技术能力强，曾攻克过众多工程技术难题。3、公司技术人员能熟练运用相关结构计算软件进行计算机辅助设计。4、工程部和机械化分公司大力协助编制专项的搭设流程和验收标准。结论：在我公司技术部、工程部以及机械化分公司的通力合作下，一定能圆满完成型钢、拉索系统悬挑卸料平台的设计任务，并制定相应的搭设流程和验收标准。四、技术重点、难点分析及对策在课题研究开始阶段，我们QC活动小组组织专家和经验丰富的老职工进行了讨论；对本次课题的研究的一系列重点和难点进行了分析。序号技术重点难点对策目标措施执行人实施时间1方案设计组织人员进行方案论证方案科学、可行组织专家进行方案讨论、分析黄良刘洪徐思明尹德成刘佳黄元2005年4月2结构计算型钢结构计算采取多种形式，集中力量，确保计算结果计算正确、符合实际制作条件利用先进的结构计算软件进行辅助计算颜士杰刘佳谢洪阳杨江萍2005年4月至2005年5月压环受力计算采用我公司已有的“型钢悬挑外架”的压环安设方法，并进行结构计算复核刘佳谢洪阳黄元2005年4月至2005年5月吊环、拉索计算组织技术力量进行技术攻关颜士杰刘佳谢洪阳车汪速2005年4月至2005年5月3现场施工按方案进行施工保证施工质量编制专项搭设流程图机械化分公司制作样品梁世勇罗斌机械化分公司2005年6月4验收标准按照专项验收标准进行工作质量合格通过验收编制专项验收标准颜士杰梁世勇车汪速2005年6月制表人：颜士杰 制表时间：2005.4 为检查本次课题技术重、难点的的攻关完成情况，我们特将以上中难点设定分数，以便课题研究完成后进行检查统计。技术重点、难点分数设定序号1234技术重点难点方案设计结构计算现场施工验收标准型钢结构计算压环受力计算吊环、拉索计算设定分数201515151520制表人：颜士杰 制表时间：2005.4 五、实施实施一：方案确定。优选搭设方案。确定型钢、拉索悬挑卸料平台的搭设方式为：1、平台宽3m，从建筑物外挑3m，挑出外架以外2m。平台使用荷载要求不大于：5kN/ m2（500kg/ m2）。2、平台采用两根I16工字钢搭设（间距3m），上铺I14工字钢（间距0.5m），再铺设厚度不小于50mm的木架板；平台采用四根拉索受力。3、I16工字钢在建筑物内部采用16钢筋做成压环固定，钢丝绳拉索采用在上层建筑物边梁或剪力墙上预埋吊环固定。如右图： 绘图人：颜士杰 绘图时间：2005.4方案确定时间：2005年4月15日。实施二：结构计算。1、型钢结构计算：工字钢受力计算采用计算机辅助计算内力，人工核对应力的方法。步骤及计算结果：步骤内容荷载统计次梁均布荷载：3.823 kN/m主梁均布荷载（总）：0.672 kN/m集中荷载（总）：max=5.734 Kn计算内容内力计算应力核对结论次梁受力计算次梁抗弯最大弯矩：4.301 kNm最大剪力：5.735 kN=40.277N/mm2f=215 N/mm2满足次梁抗剪=5.169 N/mm2fv =125 N/mm2满足稳定性b=59.231 N/mm2f=215 N/mm2满足主梁受力计算主梁抗弯最大弯矩：6.22 kNm最大剪力：9.43 kN=42.043N/mm2f=215 N/mm2满足主梁抗剪=11.268 N/mm2fv=125 N/mm2满足稳定性b=44.145 N/mm2f=215 N/mm2满足主梁挠度max=8.80110-4mm=2.5mm满足制表人：颜士杰 制表时间：2005.52、搭设过程压环受力计算：压环安全系数取4。步骤内容荷载统计均布荷载（总）：0.946 kN/m集中荷载（总）：max=0.381 kN，min=0.191 kN计算内容内力计算应力核对结论拉力强度验算F1=7.215 kNF2=13.286 kNN/A=17.951N/mm250N/mm2满足拔力验算N=48230N7215N满足局部承压验算满足制表人：颜士杰 制表时间：2005.53、吊环、拉索计算：吊环预设直径40，安全系数取4；拉索安全系数取10。（1）拉索步骤内容受力计算内力计算选用型号主要参数F1=22.068knF2=14.712 kn钢丝绳 63713.0200光逆GB 110274直径mm钢丝总断面面积mm2参考重量kg/100m抗拉强度MPa钢丝绳钢丝13.00.662.7458.982000制表人：颜士杰 制表时间：2005.5（2）吊环步骤内容计算内容内力计算应力核对结论抗剪强度验算F1=24.482 kn F2=36.723 kn=116.858N/mm2fv=125 N/mm2满足制表人：颜士杰 制表时间：2005.5 结构计算完成时间：2005年5月25日。实施三：现场施工流程编制。安装穿孔拉杆，并将其固定牢固将I16型钢放置在预埋环内并定位，并用木楔子将其固定在二根外挑I16型钢间临时铺设一定的脚手板，供搭设使用，由内向外的顺序安装I14型钢将内侧二道钢索挂入穿孔拉杆，后将外侧二道钢索挂入穿孔拉杆在I14型钢上满铺脚手板，将其与悬挑平台固定牢固，安装防滑条搭设平台周边的防护栏杆、剪刀撑、密目式安全网和竹胶板（或复合木模板），将平台封闭严密用花篮螺丝将钢索绷紧，达到受力状态。流程图确立时间：2005年5月30日。2、公司机械化分公司做出悬挑卸料平台的样品实物。样品完成时间：2005年6月10日。实施四：建立验收标准。严格按照型钢、拉索系统悬挑卸料平台搭设规程以及搭设流程进行搭设施工。预留预埋构件埋设位置及深度严格按照型钢、拉索系统悬挑卸料平台搭设规程进行布置。对焊接部位焊接质量进行检查，按现行焊接规范执行。对螺栓扭矩进行检验。六、效果检验序号实测项目实测情况分析结论1挠度相关规范要求挠度l/150，实测挠度为l/1000满足相关规范要求合格2适用效果主梁与楼板高差160mm，次梁与主梁高差140mm，累计高差300mm现场使用不便效果不佳3观感评定次梁间距500，现场观察感觉过密通过计算看出结构富余较多，结构浪费较大效果不佳七、验证课题目标 制表人：颜士杰 制表时间：2005.6根据以上实测情况，我们将重、难点的解决情况与设定分数进行了比较：序号技术重点难点设定分数实测分数总分比较分析结论1方案设计2010方案有效但考虑不周次此方案设计基本满足平台的结构安全需要，但对于使用过程中的情况考虑不周，结构浪费较大。2结构计算型钢结构计算1515计算正确压环受力计算1515计算正确吊环、拉索计算1515计算正确3现场施工1510不合理4验收标准2020满足规范要求制表人：颜士杰 制表时间：2005.6第二次PDCA循环（时间：2005年6月至2005年7月）一、现状调查通过第一次PDCA循环，掌握了型钢、拉索系统的结构计算方法，建立了完备的搭设流程和验收标准，机械化分公司也熟悉了平台钢结构的制作方法。但是由于过分注意结构的安全性，而忽视了现场使用的可操作性和经济性，所以第一次设计的型钢、拉索悬挑平台系统存在一定的问题。绘图人：颜士杰绘图时间：2005.6二、目标确定使其具备更好的可操作性和经济效益，确保重点、难点得分100分。三、可行性分析分析：1、我们已经掌握了型钢、拉索系统的结构计算方法，建立搭设流程和验收标准，熟悉了平台钢结构的制作方法。这对方案的优化打下了良好的基础。2、结构承载力还有较大的富余，这为经济性的满足提供了较大的上升空间。结论：结合前次的工作经验，吸取第一次方案初设的教训，通过我们技术人员坚持不懈的努力，一定可以完成课题任务。四、关键点分析及对策序号关键点对策负责人1方案根据实测情况优化设计方案黄良、刘宏2结构计算针对优化后的设计方案进行计算复核颜士杰3搭设流程针对优化后的设计方案进行流程修改梁世勇制表人：颜士杰 制表时间：2005.6 五、实施实施一：方案的再优化。1、平台宽3m，从建筑物外挑3m，挑出外架以外2m。平台使用荷载要求不大于：5kN/ m2（500kg/ m2）。2、平台采用两根I16工字钢搭设；次梁采用I12工字钢（间距由里到外分别为1m、0.67m、0.67m、0.67m），与主梁连接采用螺栓连接；铺设厚度不小于50mm的木架板；平台采用四根拉索受力。3、I16工字钢在建筑物内部采用16钢筋做成压环固定，钢丝绳拉索采用在上层建筑物边梁或剪力墙上预埋吊环固定。如右图： 绘图人：颜士杰 绘图时间：2005.6实施二：结构计算的复核。按照第一次结构计算的步骤和方法，我们对新的搭设方案进行了结构复核，结果如下：序号复核项目结论1次梁满足2主梁满足3压环满足4拉索满足5吊环满足6主、次梁连接螺栓满足制表人：颜士杰 制表时间：2005.6实施三：新编搭设流程。1、安装穿孔拉杆，并将其固定牢固；2、将I16型钢放置在预埋环内并定位，并用木楔子将其固定；3、在地面进行I16型钢与I12型钢的连接工作，现场进行整体吊装；4、将内侧二道钢索挂入穿孔拉杆，后将外侧二道钢索挂入穿孔拉杆；5、在I12型钢上满铺脚手板，将其与悬挑平台固定牢固，安装防滑条；6、搭设平台周边的防护栏杆、剪刀撑、密目式安全网和竹胶板（或复合木模板），将平台封闭严密；7、用花篮螺丝将钢索绷紧，达到受力状态。六、验证课题目标1、结构的承载力富余已经保持在了30%以内。考虑到现场施工的实际情况以及结构安全的重要性，这样的富余是必要的。2、主、次梁高差变为10mm，既可以作为次梁上架板的限制条，也方便了工人在建筑施工过程中的使用。3、我们对第二次方案设定后的重、难点进行重新评分：序号技术重点难点设定分数实测分数总分比较分析结论1方案设计2020同时满足了：安全性经济性可操作性合理2结构计算型钢结构计算1515计算准确压环受力计算1515计算准确吊环、拉索计算1515计算准确3现场施工1515流程编制合理搭设简便4验收标准2020满足规范要求4、相对于课题目标的比较： 制表人：颜士杰 制表时间：2005.7（1）型钢、拉索系统卸料平台设计合理；（2）卸料平台尺寸达到挑出外架2m，宽3m；（3）平台使用荷载不小于5kN/ m2（500kg/ m2）。（4）编制了搭设流程和验收办法，形成了