提高异形建筑物弧形梁定位放线精确度

1、PAGE PAGE 27提高异形建筑物弧形梁定位放线精确度发布人：张张吉峰天元建设集集团有限限公司2205项项目QC小组注册编号：TYJJTQCC020520112时间：二OO一二年三月提高异形建建筑物弧弧形梁定定位放线线精确度度前 言随着城市建建设的速速度和规规模在不不断加大大，一些些城市的的标志性性建筑应应运而生生。他们往往往是复复杂奇特特的异形形建筑，各各种立面面平面造造型呈现现多样化化，像扇形、圆圆形、鸟鸟巢等，这这些建筑筑在美化化城市景景观、丰丰富城市市立面天天际线的的同时，也给建建筑工作作者提出出了更大的挑挑战。为完美美精确高高效的按图纸要要求进行行精确的的现场定定位放线线，而不至

2、至于影响响工程形形象进度度，这就要要求我们们在日常常生产中中要充分分运用新新技术、新新设备不不断改进进施工方方法，解解决施工工中的难难点和要要点，把把高质量量的建筑筑产品交交到建设设单位手手中。一、小组概概况：本QC小组组由施工工经验丰丰富的精精英工程程师和思思维活跃跃具有高高学历的的技术骨骨干组成成，小组组成员名名单及基基本情况况见表1：小组成员表表表1QC活动小小组简介介(1)小组名称天元建设集集团有限限公司2205项项目QC小组注册号TYJTQQC0220520112课题类型现场型课题名称提高异形建建筑物弧弧形梁定定位放线线精确度度小组成立时时间2009.7.11活动时间2011.720

3、112.11小组人数10人出勤频率平均1次/周平均年龄30岁出 勤 率率100%培训情况本小组成员员平均接接受TQQM和ISOO90001系列知知识培训训72学时时QC活动小小组简介介(2)序号姓名年龄学历职称小组职务小组分工1卢长春32本科工程师组 长全面负责2王怀芝39中专工程师副组长具体组织与与实施3邹军27本科工程师副组长施工现场管管理控制制4颜文进31本科工程师副组长施工现场管管理控制制5崔兆坤29本科工程师组员质量分析、现现场施工工6魏言苗27本科助理工程师师组员质量分析、现现场施工工7任乡伟22专科助理工程师师组员质量分析、现现场施工工8孙 晓25本科助理工程师师组员质量分析、现

4、现场施工工9张吉峰24本科助理工程师师组员质量分析、现现场施工工10尤作连45中专助理工程师师组员质量分析、现现场施工工制表人：张张吉峰 制表时时间：20111年7月2日二、工程概概况： 郯城县文体体中心工工程位于于郯城县县东城新新区，总总建筑面面积450000，建建筑高度度30mm，由、楼组成成，该工工程圆弧弧型结构构占80%，角度度大、半半径长。尤其是是楼建筑外外形极其其复杂，外外圈框架架梁和部部分内连连梁是由由多圆心心控制的的多曲线线弧形梁梁构成，控控制圆心心多，曲曲线线段段多，梁梁周长长长，并且且每一层层的外圈圈造型都都不相同同。定位位放样难难度大，弧弧形梁的的施工质质量直接接影响整整

5、个工程程的质量量。附:楼一层层、二层弧形形梁示意意图（见见图1）。一层弧形梁梁示意图图二层弧形梁梁示意图图制图人：张张吉峰制制图时间间：20011年7月2日三、选题理理由选题理由一一 本工程质量量目标为为“泰山杯”，把文文体中心心施工成成为20111年度郯郯城县亮亮点工程程，将直接接影响公公司形象象和我公司在在鲁南地地区的市市场开拓拓。选题理由二二本工程为郯郯城县民民心工程程，也是是郯城县县未来的的标志性性建筑，工工期紧、任任务重，结结构的施施工质量量直接影影响外观观和后期期装修质质量。选题理由三三小组通过对对我公司司以往施施工的曲曲面弧形形梁结构构工程定定位测量量记录进进行查阅阅调查发发现，

6、轴轴线偏差差虽满足足国家规规范标准准要求，但但偏差值值4mmm的点数数占到了了72%（见图图2）。由此可可见，曲曲面弧形形梁结构构定位放放线精确确度不高高。图2：轴线线偏差分分布范围围示意图图制图人：张张吉峰 制图时时间：220111年7月2日选题理由四四传统的采用用经纬仪仪、线坠坠、钢卷卷尺定位位法，受受场地情情况及自自然因素素影响较较大。数数据计算算过程复复杂，误误差大，容容易出现现质量问问题。由由于我公公司极其其重视本本工程施施工质量量，并作作为以后后类似工工程施工工的典型型样板。综合以上理理由，最最后选定定“提高异异形建筑筑物弧形形梁定位位放线精精确度”作为本次次小组活活动的课课题,并

7、制定定了活动动计划（见见表2）。 小组活动计计划表表表2时时间项目2011201127月8月9月10月11月12月1月选题理由现状调查活动目标及及可行性性分析原因分析要因确认制定对策对策实施效果检查巩固措施总结及打算算备 注计划线制表人：张张吉峰 制表日日期：20111年7月5日四、现状调调查小组成员根根据选题题于20111年7月11日至20日对已已测量完成成的郯城城县文体体中心、楼弧形形梁放线线精确度度进行了了随机调调查研究究，发现现主要存在在以下问问题：旋转角角度偏差差、曲面面弧度偏偏差、水水平距离离偏差、竖向传递偏差以及其他质量问题。我们针对这些问题制定了检查合格标准：旋转角度偏偏差2（

8、国家家标准5工程程测量规规范GB550022620007）曲面弧度偏偏差3mmm（国家家标准5mmm工工程测量量规范GB550022620007）水平距离偏偏差3mmm（国家家标准5mmm工工程测量量规范GB550022620007）竖向传递偏偏差2mmm（国家家标准3mmm 工程程测量规规范GB550022620007）根据自定标标准为依依据，共共调查4400个点点：合格率率为866.5%。具体调调查结果果见表3：曲面弧形梁梁定位精精确度因因素调查查统计表 表3序号检查项目检查点数不良频数累计频数不良频率累计频率1竖向传递偏偏差80232342.642.62水平距离偏偏差80224540.7

9、83.33曲面弧度偏偏差804497.490.74旋转角度偏偏差803525.696.35其他802543.7100合计4005454100100制表人：张张吉峰 制表时时间：220111年7月20日根据因素调调查统计计表的有有关数据据画出问问题排列列图（见见图3），以以便于找找出影响响曲面弧弧形梁定定位放线线精确度度的主要要问题。竖向传递 水平距距离 曲面弧弧度 旋转角角度 其他偏差 偏差偏偏差 偏差 图3：弧形形梁定位位放线影影响因素素排列图图制图人：张张吉峰 制图时时间：220111年7月20日由上图可以以看出影影响“弧形梁梁定位放放线精确确度”的主要要因素是是竖向传传递偏差差和水平距离

10、离偏差。五、活动目目标及可可行性分分析1、目标：以我小组组自定标准为为依据，将弧形形梁的定定位放线线合格率率提高到95%（见图图4）。图4：活动动目标对对比柱状状图制图人：张张吉峰 制图时时间：220111年7月31日2、可行性性分析1）、我公公司领导导非常重重视本工工程的施施工质量量，精选选专业人人员组建建了项目目管理小小组和创创优实施施班子，对对施工全全过程进进行策划划和控制制。2）、本QQC小组有丰丰富的活活动经验验，由施施工经验验丰富的精精英工程程师和思思维活跃跃具有高高学历的的技术骨骨干组成成，结构组组合合理理，团队队战斗力力强，参参与放线线人员都都经过了了多个项项目的磨磨合实践践，

11、具有有丰富的的实践和和动手操操作能力力。3)、通过过调查分分析，弧弧形梁定定位放线线精确度度的不合合格率为为13.55%，经排排列图分分析后，主主要问题题已找出出，“竖向传传递偏差差和水平平距离偏偏差”累计频频率达到到83.33%。如果我我们将主主要问题题解决90%，合格率率能提高高到966.6%，其分析析计算如如下：4000-（45-4590%+9）4000=966.6%。通过以上分分析，我我们认为为只要加加强过程程控制，在在活动中中开展质质量攻关关，依靠靠全体小小组人员员的智慧慧，制定定对应措措施，根根据自定定标准合合格率从从86.5%提高到95%的目标标值一定定能够实实现。六、原因分分析

12、针对影响弧弧形梁定定位放线线精确度度的主要要因素竖竖向传递递偏差和和水平距距离偏差差，QC小组在20111年7月28日至20111年8月9日，经过过三次小小组讨论论研究分分析，总总结了各各类影响响因素，并并制定了了关联图图（见图图5）。场地不平有物体障碍线坠吊点误差大测量人员配备不足场地不平有物体障碍线坠吊点误差大测量人员配备不足人员操作误差人员操作误差测量放线过程障碍测量过程控制不力原始桩位不准确测量放线过程障碍测量过程控制不力原始桩位不准确放线人员在拉钢尺时用力不均放线人员在拉钢尺时用力不均钢尺测长距离误差大传递过程偏差水平距离偏差竖向传递偏差钢尺测长距离误差大传递过程偏差水平距离偏差竖向

13、传递偏差恶劣天气影响恶劣天气影响仪器使用前未校检基点标志不清楚、保护不当基准点偏差仪器使用前未校检基点标志不清楚、保护不当基准点偏差方案针对性不强方案针对性不强未采用CAD建立坐标系未设置室内基准点未采用CAD建立坐标系未设置室内基准点图5：关联联图制图人：张张吉峰 制图时时间：20111年8月10日七、要因确确认1、要因确确认计划划通过关联图图的原因因分析，我我们找出出了影响响弧形梁梁定位放放线精确确度的11个末末端因素素，首先先我们对对11个末端因素编编制了要要因确认认计划（见见表4）。序号末 端因 素确认方法确认内容标 准负责人验证时间1线坠吊点误误差大现场验证线坠吊点测测量受自自然因素

14、素及人为为因素影影响情况况竖向传递偏偏差控制制在2mmm以内内崔兆坤张吉峰2011.8.122原始桩位不不准确现场验证通过专业人人员用全全站仪测测设并复复检原始始桩位偏偏差桩位坐标点点偏差在在3mmm以内颜文进魏言苗2011.8.1123未设置室内内基准点点现场验证是否设室内内基准点点室内设置三三个基准准点王怀芝2011.8.1134基准点标志志不清楚楚、保护护不当现场验证查看基准点点处是否否有明显显标志和和保护措措施有明显的标标志和有有效的保保护措施施王怀芝2011.8.1165未采用CAAD建立立用户坐坐标系查看资料对对现方案案进行论论证利用CADD建立用用户坐标标系，对对主要节节点，标标

15、注明确确坐标曲面梁交点点坐标明明确，准准确率1000%邹军孙晓2011.8.1136仪器使用前前未校检检现场调查查看资料对测量设备备及有效效证书进进行检查查设备必须有有校检证证书，并并在有效效期范围围之内张吉峰2011.8.137恶劣天气影影响调查查看检查施工日日志及相相关测量量记录放线精度不不受风力力、雨雪雪影响邹军2011.8.1168人员操作误误差现场验证是否按规范范要求操操作严格按照国国家标准准规范操操作崔兆坤2011.8.1149测量人员配配备不足足查看资料检查测量人人员到位位与持证证上岗情况况项目部测量量人员配配备到位位，全部部持证上上岗卢长春2011.8.11110场地不平有有物

16、体障障碍现场调查检查作业环环境场地平整，保保证测量量区域通通视良好好，无测测量障碍碍尤作连任乡伟2011.8.11711放线人员在在拉钢卷卷尺时用用力不均均现场验证用钢卷尺定定位轴线线时放样样点的准准确性轴线坐标点点偏差在在3mmm以内尤作连任乡乡伟2011.8.220要 因 确确 认 计 划 表 表表4制表人：张张吉峰 制表时时间：220111年8月11日2、要因确确认：根根据要因因确认计计划表，我我们QC小组对对11个末末端因素素进行具具体调查查、分析析、验证证、测试试，逐一一进行要要因确认认。末端因素一一：线坠坠吊点误误差大确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场验证线坠吊点测测量受外

17、外界因素素影响情情况竖向传递偏偏差控制制在2mmm以内内崔兆坤张吉峰2011.812验证情况通过现场验验证，小小组成员员发现使用用线坠吊吊点的方方法受到到风吹和和施工线线弹性伸伸缩影响响较大，误误差最大大能达到到5mmm。结论是主要原因因末端因素二二：原始桩桩位不准准确确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场验证通过专业人人员用全站仪仪测设并并复检原原始桩位位偏差桩位坐标点点偏差在在3mmm以内颜文进魏言苗2011.8.12验证情况经专业人员员用全站仪仪测设并并复检原原始桩位位偏差，桩桩位坐标标点偏差差最大22mm均均在允许许范围内内。结论不是主要原原因末端因素三三：未设置置室内基基准点确认

18、方法确认内容确认标准确认人确认时间现场验证是否设室内内基准点点室内设置三三个基准准点王怀芝2011.8.13验证情况在已施工完完成的B#DD#楼没有有设置室室内基准准点，而而是利用用控制线线用线坠坠吊点向向上引测测轴线，受受到风吹吹等自然然因素影影响，传传递误差差大。结论是主要原因因末端因素四四：基准点点标志不不清楚、保保护不当当确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场验证查看基准点点处是否否有明显显标志和和保护措措施有明显的标标志和保保护措施施王怀芝2011.8.16验证情况经现场检查查验证基基准点处处用红色色漆标志志并盖有有模板，基基准点周周圈用实实心砖砌砌筑并用用细石混混凝土填填实，现

19、现场保护护很好。结论不是主要原原因末端因素五五：未采用CADD建立坐坐标系确认方法确认内容确认标准确认人确认时间查看资料对对现方案案进行论论证利用CADD建立用用户坐标标系，对对主要节节点，标标注明确确坐标弧形梁交点点坐标明明确，准准确率1000%邹军孙晓2011.8.13验证情况通过现场验验证发现现，现场场测量弧弧形放线线时，一一直采用用计算器器计算的的方法，需需进行专专门的数数据抄记记、输入入计算等等步骤 ，不仅仅计算速速度慢且且过程繁繁琐重复复，易出出现错误误且不容容易发现现。结论是主要原因因末端因素六六：仪器使使用前未未校核确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查查看资料对测量设

20、备备及有效效证书进进行检查查设备必须有有校检证证书，并并在有效效期范围围之内张吉峰2011.8.13验证情况我项目在工工程开工工前所有有计量器器具都进进行校检检确认，将将超出有有效期的的仪器送送有关计计量部门门校正校校检，确确保所有有的测量量器具均均有校检检证书，且且都在有有效期范范围之内内。结论不是主要原原因末端因素七七：恶劣劣天气影影响确认方法确认内容确认标准确认人确认时间调查查看检查施工日日志及相相关测量量记录放线精度不不受风力力、雨雪雪影响邹军2011.8.16验证情况经现场调查查及查看看施工日日志，我我项目的的所有定定位放线线工作都都是在天天气气候候允许条条件下施施工，测测量人员员在

21、五级级风以上上及雨天天时，未未进行测测量放线线。结论不是主要原原因末端因素八八：人员操操作误差差确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场验证是否按规范范要求操作作严格按照国国家标准准规范操操作崔兆坤2011.8.14验证情况经现场调查查验证，工工作人员员均经过过专项测测量技术术培训，所有操作都是按规定的操作规程进行操作，无违规操作现象。结论不是主要原原因末端因素九九：测量人人员配备备不足确认方法确认内容确认标准确认人确认时间查看资料检查测量人人员到位位与持证证上岗情况况项目部测量量人员配配备到位位，全部部持证上上岗卢长春2011.8.11验证情况我项目的测测量放线线技术管管理人员员均具有有专

22、业上上岗证，且且测量人人员分工工明确，配配置充足足。结论不是主要原原因末端因素十十：场地不不平有物物体障碍碍确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场调查检查作业环环境场地平整，保保证测量量区域通通视良好好，无测测量障碍碍尤作连任乡伟2011.8.17验证情况经现场实地地查看，现现场场地地平整，通通视良好好，无障障碍物影影响测量量。结论不是主要原原因末端因素十十一：放线人人员在拉拉钢尺时时用力不不均确认方法确认内容确认标准确认人确认时间现场验证用钢卷尺定定位轴线线时放样样点的准准确性轴线坐标点点偏差在在3mmm以内尤作连任乡伟2011.8.20验证情况通过现场验验证发现现，现场场测量放放线时需

23、需要将钢钢尺拉直直，在划划分轴线线用500m长钢钢卷尺时时，由于于不同的的人、不不同的时时间用力力都不一一样，从从同一根根控制线线的两端端测量距离离最大偏偏差达到到5mmm左右，这这样就造造成轴线线前后不不平行，直直接影响响曲面形形状，影影响测量量精度。结论是主要原因因3、确认结结果：我QC小组组全体成成员通过过对11条末末端因素素的分析析、确认认，找出出了影响响“异形建建筑物弧弧形梁定定位放线线精确度度”的主要要因素有有以下44条：（1）未采采用CADD建立用用户坐标标系；（2）放线线人员在在拉钢尺尺时用力力不均；（3）未设置室室内基准准点；（4）线坠吊点点误差大大。八、制定对对策QC小组针

24、针对以上上原因进进行专项项研究，制制定下列列对策措措施表： 影响因素对对策措施施表表5序号要 因对 策目 标措 施完成时间地 点负责人1未采用CAAD建立立用户坐坐标系用CAD建建模所有数据准准确无误误通过 AuutoCCAD 建立控控制点数数据库，主主要是各各点的坐坐标，供供外业测测量时直直接调用用。2011.8.21-2011.8.223技术办公室室崔兆坤张吉峰2放线人员在在拉钢尺尺时用力力不均采用全站仪仪定位放放样坐标标点将各控制点点偏差控控制在33mm以内内利用全站仪仪坐标放放样定位位柱子所所在轴线线交点与与各圆弧弧相切交交点。利用AuutoCCAD的标注注功能把把圆弧两两端点连连接，

25、然然后把该该段弦以以50ccm等距距分割，标标注出弧弧形梁分分割点与与过分割割点垂直直于弦并并交梁内内边线的的点的长长度和弦弦的长度度。2011.8.224-2011.8.25现场邹军张吉峰3未设置室内内基准点点在室内设置置基准点点在一层设置置三个基基准点，误误差控制制在3mmm以内内利用全站仪仪将坐标标点引测测到一层层室内地地面，作作为向上上引测轴轴线的内内控点。2011.8.244-2011.8.27现场颜文进尤作连4线坠吊点误误差大用全自动激激光垂准准仪相邻两投点点间距误误差控制制在2mmm以内内将垂准仪支支设在内内控点上上，调整整好把点点投测到到上层工工作面上上。2011.8.266-

26、2011.9.3现场崔兆坤邹军制表人：张张吉峰 制表时时间：220111年8月21日九、对策实实施1、针对要要因一：未使用用CADD建立用用户坐标标系实施一：组组织建立立用户坐坐标系由我项目CCAD能力很很强的技技术骨干干崔兆坤坤和张吉吉峰根据据图纸对对楼进行行总平面面图绘制制，然后根根据工程程总平面面图建立立用户坐坐标系（见见图6）：（ 1 ）以以已知点 P11 、 P22为控制制点，根根据建筑筑物与两两点之间间的关系系在 CAAD 中按比比例尺寸寸画出定定位图，为为方便数数据的输输入及精精度的要要求，确确定以米米为单位位，精确确至 0. 0001 mm。（ 2）根根据建立立的用户坐标标系，

27、利利用 CAAD 中的查查询及自自动捕捉捉功能得得到建筑筑物各主主要控制制点的坐坐标。 图6：一层层平面坐坐标图制图人：张张吉峰 制图时时间：20111年9月4日效果检查： 通过使使用AuttoCAAD的查询及及自动捕捕捉功能能，各控制制点的坐坐标都能能准确无无误快速速的计算出出来，采用抽抽样法对对其中任任意两点点进行校校核，经经计算（）所有坐坐标准确确无误。2、针对要要因二：放线线人员在在拉钢尺尺时用力力不均实施二：使使用全站站仪1、由邹军军看仪器器，张吉吉峰持后后视棱镜镜。以 P11 为测测站点、 P22为后视点点,输入测测站点和和后视点点坐标，建建立坐标标系，然然后根据据全站仪仪的坐标标

28、放样功功能（Cooordiinattes lofftinng ffuncctioon），逐一一放出各各控制点点的坐标标。坐标标放样时时，确保观测测屏幕上上的显示示值小于于等于3mmm。 2、由颜文文进利用CAD的标注注功能把把圆弧梁梁两端点点相连接，然然后把该该段弦AAB以500mmm等距距分割，标标注出分分割点至至与该段段弦垂直直相交于于弧形梁梁交点之之间的距距离。然后由由任乡伟伟协助颜颜文进进进行现场场放样，用用拐尺放放出弦AB间弧形梁梁上的主主要控制制点，然后用直直线将相相邻两点连连起来，作作为弧形形梁的控制制线。放线示意图图（见图图7）：图7：放线线示意图图制图人：张张吉峰 制图时时间

29、：220111年9月6日效果检查：我项目目专门配配备了KTSS-4440全站仪仪，在使使用过程程中能精精确快速速的对各各控制点点进行放放样定位位，根据据复测检检查，轴线偏偏差最大大2mm。3、针对要要因三：未设置置室内基基准点实施三：设设置室内内基准控控制点根据已建立立的用户户坐标系系，利用P1、P2作为向向上引测测轴线的的室内基基准控制制点，为便于于校核，可可另选择择距离适适中的弧弧形梁圆圆心P33点，作为为校核使使用。图8：室内内基准控控制点示示意图制图人：张张吉峰 制图时时间：20111年9月13日效果检查：经现场场检查，3个室内基准控制点距离适中，经校核，误差2mm。4、针对要要因四：

30、线坠吊吊点误差差大实施四：利利用激光光铅垂仪竖向投投侧1）在首层层轴线室室内基准准控制点点上安置置激光铅铅垂仪，利利用激光光器底端端所发射射的激光光束进行行对中。2）在上层施工楼面正对控制点P1、P2、P3处预留150mm150mm 的洞口，放置接收靶（接收靶由 300 300 5mm 有机玻璃制作而成）。3）启动激光器发射铅直激光束，通过发射望远镜调焦，使激光束汇聚成红色耀目光斑，投射到接收靶上。4）移动接收靶，使靶心与红色光斑重合，固定接收靶，并在预留孔四周作出标记，此时，靶心位置即为轴线控制点在该楼面上的投测点。图9：控制制点投测测示意图图制图人：张张吉峰 制图时时间：220111年12

31、月5日5）利用全全站仪坐坐标放样样功能，复复测校核核三个投投射内控控点的坐坐标，然后定位位放样所所有控制制点坐标标。效果检查：经复测测校核，任任意两投投测点的轴轴线间距距误差均均控制在在2mmm以内。十、效果检检查 1、20011年12月28日，我小小组成员员按自定定标准对对测量完完成的楼楼1、2层曲面梁定位轴轴线进行行了效果果检查。经对策策实施后后，弧形形梁定位位放线合合格率达达到了96.55%，超过过了课题题目标95%，完成成了本次次活动的的目标。检查结果见表6：效果检查表表 表6序号检查项目检查点数不良频数累计频数不良频率累计频率1竖向传递偏偏差802214.314.32水平距离偏偏差8

32、02414.328.63曲面弧度偏偏差803721.4504旋转角度偏偏差8031021.471.45其他8041428.6100合计4001414100100制表人：张张吉峰 制表时时间：220111年12月28日通过对策实实施后，轴线线偏差值值3mm的点数数占到了了85%（见图10），弧形形梁定位位放线精精确度显显著提高高。图10：轴轴线偏差差分布范范围示意意图制图人：张张吉峰 制图时时间：220111年12月29日楼一层弧形形梁定位位验线记记录 楼二层弧形形梁定位位验线记记录2、实施效效果1）、社会会效益通过QC活活动提高高了工程程质量，为我公公司赢得得了良好好的社会会声誉，受到了了建设、监监理单位位及当地地群众的的一致好好评，为为开拓鲁鲁南建筑筑市场创创造了有有利条件件。2）、经济济效益通过采用全