钢结构现浇混凝土模板支撑体系新方法的研究

1、钢结构现浇混凝土模板支撑体系新方法的研究 小组名称： 天元十O八项目QC小组 课题类型： 创新型 活动时间： 2014年11月至2015年1月目 录1.工程概况12.小组概况13.课题选择24.目标确定35.提出方案并确定最佳方案56.制定对策表77.对策实施88.效果检查129.巩固措施1510.总结和下一步计划161、 工程概况临沂众泰汽车制造基地是临沂市重点工程，工程位于临沂经济技术开发区，分为7米层、13.5米层、14.5米层三个结构层，建筑面积共计20017。结构类型为钢框架现浇板结构，钢梁梁截面规格主要为H400200812mm。楼面主次钢梁顶平齐，沿纵向隔2米布置1道次梁，结构楼

2、板厚120mm。图一 涂装车间-剖面图图二 7m结构层施工图2、 小组概况 QC小组概况表 表1制表人：周梦圆 制表时间：2014.11.1 小组活动计划进度表 表2制表人：周梦圆 制表日期：2015.1.313、 课题选择 为便于选择课题，小组成员采用头脑风暴法，针对本工程的难点及重点进行分析讨论。认为以下三个方面是影响本工程工期及质量的主要问题。一、预埋件的安装合格率。电泳基础、漆泥处理间设备基础、各结构层，有大量的各不相同的预埋件。放线、提料以及安装施工难度大，因此是本工程的施工难点。 二、本工程超厚膜型环氧地面。应用于整个涂装车间楼（地）面，根据机械工业第九设计研究院设计效果，基层表面

3、的平整度：用水平检测尺检验基层表面的平整处是否符合规范要求，平整度误差3mm，工程量较大，技术要求高，所以也是本工程的施工难点之一。三、涂装车间钢框梁混凝土结构层楼面。结构层层高7m，结构面积20017m2，底层需要设置施工通道，若采用传统满堂脚手架模板施工支撑体系，很难满足施工要求。同时还会延误电泳基础、设备基础、地面的施工工期。所以需要比较专业的技术力量攻关，同样是本工程的施工难点。 QC小组针对以上三个问题进行了深入的研讨与分析，提出了相对应的三种课题，并对课题进行了对比分析。 课题选择表 表3课题名称甲方、设计要求工期、质量要求技术含量课题紧迫性结论提高预埋件安装合格率该工程电泳基础电

4、泳基础、漆泥处理间设备基础、楼（地）面，有大量的各不相同的预埋件，为追求高精度，高水准的安装预埋件，建设方提出验收合格率不低于95%的技术要求，因此如何提高安装合格率具有较高的挑战性。该课题主要从施工方面进行分析研究，以提高工作质量，降低工程成本预埋件的一次验收合格率，施工工程量大，技术含量一般。电泳基础、楼（地）面只有在道路畅通和模板支设完成后才能安装，较楼（地）面在分项衔接上上紧迫性稍小不选择钢结构现浇混凝土模板支撑体系新方法的研究本工程结构层层高7m，结构面积20017m2，计划工期50天。无类似的施工案例可循，底层需要设置施工通道，若采用传统满堂脚手架模板施工支撑体系，很难满足施工要求

5、。同时还会延误其他分项工程施工进度。所以需要比较专业的技术力量攻关本工程为整个工程最关键施工分项内容，其施工方法对其他分项工程影响较大，是整个工程最重要的环节。根据设计造型要求，该工程结构层面积大，层高高，无类似施工案例，施工中无可借鉴的经验，需要我们攻克困难。模板支撑体系的选择不但影响地面的同时施工，还影响结构层的施工进度对整个工程的后续施工影响大，需尽快解决施工难的问题。选择制表人：周梦圆 制表时间：2014.11.1提高楼（地）面一次验收合格率本工程采用超厚膜型环氧地面，对基层平整度要求高。该工程工期紧迫，为不影响施工进度，同时保证地面基层质量，需先进行结构层的施工，增大了难度该课题砼浇

6、筑可借鉴以往施工经验进行施工，技术含量较小。该课题需在上场地开阔的前提下实施，较支撑体系的选择紧迫性稍小不选择选定四、目标设定 我们小组在目标确认前运用调查表对同类工程传统方式施工时间进行了调查。 传统支撑方式耗时调查表 表4传统支撑方式施工周期施工总天数累计累计百分比满堂脚手架搭设12.14-01.304878%模板支设01.10-01.314980%钢筋绑扎01.12-01.314980%模板拆除01.27-02.1160100% 制表人：林祥坤 制表时间：2014.11.101、 课题目标 由传统支撑方式的调查可以看出，影响工期关键因素为模板支撑体系施工周期较长，并且按照传统方式施工很难

7、按施工节点完成施工。所以本次QC活动确定课题目标为：钢结构现浇混凝土模板支撑体系的新施工技术研究成功。2、 目标值： 确保结构层在40天内完成施工。3、目标可行性分析：公司领导非常重视，在公司总工指导下，组织编制专项施工方案，经监理审核、甲方批准切实可行。方 案保 障项目部成立工程领导小组，项目总工任组长，集中技术力量组织创新，在组织上有了保障。组 织保 障结构层40天内完成施工本QC小组成员具有多年的施工经验，技术水平得到有效保障。技 术保 障公司有完善的质量保证管理体系，是一切质量工作的理论指导依据。体 系保 障五、提出方案并确定最佳方案1、提出施工方案全体QC小组成员于2014年11月1

8、5日，运用头脑风暴法提出自己的想法和意见，总结出三种施工方法并将结果整理分析如下：序号可解决问题的方法综合分析结论施工流程施工工期可实施性经济性预计有效性1马鞍型钢筋支架支撑材料验收工字钢梁制作马鞍型钢筋架制作弹线放样马鞍型钢筋架安装工字钢梁安装木枋铺设模板铺设钢筋绑扎混凝土浇捣养护拆模施工进度慢，可夜间施工，但高空作业施工经验欠缺强度高，工序交接穿插多，高空作业危险系数高，配合难度较大投入大增加钢筋及工字钢费用，周转使用率低效果一般不采用2木结构桁架支撑材料验收制作木枋桁架安装木枋桁架并临时固定支设水平连系木枋木枋铺设模板铺设钢筋绑扎混凝土浇捣养护拆模施工进度慢，可夜间施工，但高空作业危险系

9、数高未用过，强度及挠度较差，工序交接穿插多，配合难度较大投入大增加木枋及制作安装的费，周转使用率低效果一般不采用3钢梁下翼缘脚手架自支撑材料验收钢梁下翼脚手架搭设套筒安装U型上托安装木方铺设模板铺设钢筋绑扎混凝土浇捣养护拆模施工进度快，可夜间施工，高空作业施工经验相对丰富强度高，工序单一，高空作业专业化。周材使用量减少，其他材料周转使用率增加效果良好拟采用 施工方案分析表 表5制表人：周梦圆 制表时间：2014.11.152、 拟采用方案 通过上述分析，拟采用钢框梁下翼缘钢管扣件式自支撑施工方法，解决钢结构现浇混凝土模板支撑体系的工期问题。3、 方案具体化 方案制定：两次梁间横向设置架杆，横向

10、架杆上垂直设置套筒用扣件与横杆卡紧，垂直于套筒纵向设置两根通长架杆与套筒用扣件卡紧，形成一个三维稳定的结构（如下图四）。图四 最佳方案分析配置图4、 支撑体系荷载验算钢框梁横向间距为2m，纵向间距为6m。钢梁下翼横杆间距800mm，上部纵杆间距300mm。方木尺寸采用5080mm规格，架杆采用483.8mm规格，扣件采用铸铁扣件。 钢框架施工计算 架杆按单跨简支梁进行计算，间距为800mm。架杆上间距300mm铺设方木或架杆。混凝土及施工荷载按多点集中荷载作用在架杆上进项计算。 （1）荷载计算 1）模板自重标准：X1=20.25=0.5kN/m。 2）混凝土自重标准值：X2=0.012242=

11、0.576kN/m。 3）架体结构自重标准值：X3=12=2kN/m。 4）板中钢筋自重标准值：X4=0.012122=0.288kN/m。 5）施工人员及设备活荷载标准值：X5=20.85=1.7kN/m。 以上前四项为恒载，取分项系数1.2；最后一项为活载，取分项系数为1.4；则荷载设计值为： g=（X1+X2+X3+X4）1.2=4.04kN/m。 q=X51.4=2.38kN/m。 则架杆上单点集中荷载设计值为： P=（g+q）L=（4.04+2.38）0.8=5.136kN。取P=5.1kN进行计算。 跨中最大弯矩计算公式如下： M max=（PL2）/8=(5.10.82)/8=0

12、.408kNm。（2） 抗弯强度计算 钢管截面模量，W=5080mm3 Q235钢抗弯强度设计值，f=205N/mm2 验算抗弯强度： =M/W=0.408106/5080=80.3205N/mm2 所以满足要求。（3） 挠度验算 钢材弹性模量：E=2.06105N/mm2 钢管惯性矩：I=12.19cm4； 容许挠度：V =L/150与10mm 验算挠度： V=5P标L4/PEI=55.0648004/5.12.0610512.19104=8.0110mm 所以满足要求（4） 扣件的抗滑承载力验算 纵向或横向水平与立杆连接时，其扣件的抗滑承载力应符合下式规定：RRc式中： R纵向或横向水平杆

13、传给立杆的竖向作用力设计值取5.1kN Rc扣件抗滑承载力设计值，应按JGJ 1302011规范取8.0kN。所以满足要求。 经过荷载计算，我们得出新支撑体系的抗弯强度、挠度、扣件抗滑承载力等要素均满足规范要求。 5、 方案具体分析： 2014年12月1日，小组成员召开诸葛亮会，根据选定的方案、工艺流程及样板制作情况多次讨论，并与有关专家研究，最终确定方案实施过程中以下四个为主要控制要素。 主要控制要素表 表7 制表人：周梦圆 制表时间：2014.12.1 方案分析表 表8制表人：周梦圆 制表时间：2014.12.16、 制定对策表根据提出的四项控制要素，我们按照5W1H原则制定了对策表： 对

14、策表 表9制表人：周梦圆 制表时间：2014.12.1七、对策实施实施一.钢梁下翼缘脚手架搭设方案论证针对钢梁下翼缘脚手架搭设这一要因，我们小组由孟浩编制涂装车间钢结构现浇面模板支撑体系专项施工方案进行审批，通过计算得出荷载、抗弯强度、挠度、扣件抗滑承载力等要素均满足规范要求，经公司质量安全部和监理单位审批通过后实施。检查结果为方案顺利通过审批，通过论证新的钢结构现浇面模板支撑体系施工方案切实可行。图四 方案审批表实施二.无施工经验 针对无施工经验这一要因，我们QC小组成员将工程施工细化，对钢梁下翼缘脚手架搭设进行技术交底，并在现场做出样板。由林祥坤组织QC小组人员对操作工人进行现场问答及操作

15、考核，考核合格率为100%图五 技术交底及现场工人制作样板间实施三.扣件质量 针对扣件质量这一要因，材料管理员刘腾达进行进场扣件质量检查，要求供应商提供质量鉴定报告和合格证。由王世来进行现场扣件质量检查，检查合格率为100%。图六 钢管脚手架扣件检验报告实施四.扣件螺栓拧固扭矩值 针对扣件螺栓扭矩值这一要因，我们组织QC活动小组成员刘伟超和操作工人同时进行扣件拧紧扭矩检查。检查结果均在40Nm至65Nm之间。图七 现场检查扣件拧固八、效果检查1、效果检查 效果检查表 表9研究成果施工周期施工总天数累计百分比钢梁自支撑脚手架搭设12.14-12.281448%模板支设12.19-12.29155

16、2%钢筋绑扎12.21-12.291552%钢梁自支撑脚手架拆除01.05-01.1129100% 制表人：林祥坤 制表日期：2015.1.12图八 工期柱状图 该施工方法通过在临沂众泰汽车项目涂装车间施工中的应用，证明理论计算数据准确可靠，施工方法可行。 通过刚梁下翼缘自支撑脚手架模板支撑体系的实施，缩短了工程施工工期，并且超出了我们最初制定减少施工工期20天的课题目标，节约工程成本，得到了建设方及各方的高度赞誉，为公司以后在钢结构现浇混凝土工程模板支撑体系的施工奠定了坚实的基础。图九 证明文件2 、经济效益评估传统的满堂脚手架支撑方案与钢结构自支撑方案的效益比较见下表： 方案效益比较表 表10方案满堂脚手架支撑方案钢结构自支撑方案时间效益施工天数/d6029节约天数/d-31工期节约率/百分比-52经济效益钢管租赁费/元31526856598扣件租赁费/元8807512771搭设、拆除费/元8006800钢架排租赁费/元600510套筒租赁费/元06531合计/元126407475899费用节约额/元-1188174费用节约率/元-94 制表人：周梦圆 制表时间：2015年1月27号图十 经济效益评估9、 巩固措施 在此基础上我们小组制定了以下巩固措施： 对小组活动成果进行了总结，把这次活动得到