超高层过风孔处巨柱结构施工方法QC成果

创新超高层过风孔处巨柱结构施工方法单位：中建三局武汉绿地中心总承包项目部小组名称：606天路QC小组发布人：赵飞七、按对策表实施八、效果检查十、总结和展望九、标准化目录一、课题概况二、小组概况四、设定目标并分析三、选择课题五、提出并确定最佳方案六、制定对策表一、课题概况现今世界上超高层建筑鳞次栉比。要确保安全，还必须考虑居住上的舒适性，在遇较大风力时能减小建筑物的摇晃。故此，被誉为“定楼神球”的风阻尼器广泛应用开来。一、课题概况武汉绿地中心，作为目前在建的中国第一、世界第二高楼，却在抵御地震荷载以及风荷载的方式上，剑走偏锋。凭借结构自身的过风孔，不仅能满足各类安全性及舒适性需求，而且造型新颖美观，富有艺术性。安全性舒适性艺术性一、课题概况一、课题概况巨柱SC1巨柱SC2主塔楼结构形式一、课题概况巨柱整体造型由下至上先向核心筒外倾斜，后向核心筒内倾斜；且自下而上巨柱尺寸逐渐变小楼层倾斜方向SC1倾角F1~F24层外倾2.2°~0.1°F25~F30层无倾角0°F31~F119层内倾0.1°~9.3°一、课题概况巨柱SC1典型截面31504738在过风层巨柱SC1与核心筒之间无水平结构连接（即：SC1巨柱跨3个结构层，在13.5m高度范围内无水平结构连接），且巨柱SC1钢骨上要焊接幕墙的巨型埋件。一、课题概况过风层结构平面图过风层幕墙环梁埋件高1615mm、长4485mm，且呈折线型过风层环梁埋件详图25101615幕墙环梁埋件效果图幕墙环梁埋件立面图一、课题概况二、小组概况小组名称：606天路QC小组成立时间：2011.07.05课题名称：创新超高层过风孔处巨柱结构施工方法本次活动时间：2016.03.01～2016.09.01课题类型：创新型注册编号：ZJSJLD-2016-02活动次数：30次人均接受QC教育40小时平均年龄：32岁出勤率：

98%序号姓名性别职称组内职务组内分工1郑承红男高级工程师组长整体策划2王震男高级工程师副组长协调指挥3唐碧波男高级工程师组员技术指导4程然女高级工程师组员指导小组活动、负责质量控制5陈江伟男工程师组员技术策划6杨建男工程师组员现场协调7柳大华男工程师组员质量管理8赵飞男助理工程师组员技术管理9刘永明男工程师组员安全检查10林财荣男工程师组员测量管理11赵海桦男工程师组员现场实施12张保华男工程师组员质量控制二、小组概况二、小组概况三、选择课题说明：结点①、②、③—表示作业的起始和终点；图中显示总工时为6d。箭头表示作业，箭头上方文字表示作业内容；箭头下方数字表示时间（工作日）。制图人：赵飞日期：2016.03.05

现场巨柱正常施工节奏：1、标准层巨柱施工网络图：说明：结点①、②、③—表示作业的起始和终点；图中显示总工时为25d。箭头表示作业，箭头上方文字表示作业内容；箭头下方数字表示时间（工作日）。2、过风层巨柱施工网络图：

现场巨柱正常施工节奏：三、选择课题制图人：赵飞日期：2016.03.051、标准层巨柱施工进度为每层6天2、过风层巨柱施工进度为每层25天1、标准层巨柱施工进度为每层6天2、过风层巨柱施工进度为每层15d业主要求：现场正常施工节奏：选题：创新超高层过风孔处巨柱结构施工方法三、选择课题四、设定目标并分析目标：1、创新超高层过风孔处巨柱结构施工方法2、过风层巨柱施工每层不超过15天四、设定目标并分析目标可行性分析：QC小组通过5M1E分析法对目标可行性进行分析，小组成员一致认为目标可行。人员项目团队都是精心挑选的，经验丰富，且责任心强机械现场垂直运输吊装设备、焊接设备、测量设备先进；构件埋件在沪宁钢机加工厂加工，其设备能力满足要求材料材料供应商稳定，材料供应能力满足要求方法依托局深化事业部，项目拥有一支经验丰富的深化设计团队，同时还拥有一支有实力的BIM小组，在工艺方法上有很强的剖析能力环境项目与设计、分包合作良好；对于钢构件的焊接，构件加工厂及现场的制作环境均满足相应的环境控制要求，对特殊气候条件有应对措施监测总包及各分包单位严格进行过程质量检查及验收，对于需要第三方检测的特殊工序，均严格按照规范要求落实到位目标可行五、提出并确定最佳方案序号工序工期分析能否优化1幕墙环梁埋件焊接幕墙环梁埋件现场焊接量大，焊接质量难控制，若改变焊接场所和工序顺序，可能对工期有利可能2操作架搭设工艺和工序顺序几乎没有改进的空间不能3混凝土养护是后置工序的先决条件，随后置工序调整而调整不能4幕墙环梁安装环梁安装时间不能压缩，但它的前置工序属于等待时间，若调整工序顺序，有可能节约工期可能5爬模附梁支座安装工艺和工序顺序几乎没有改进的空间不能6钢筋绑扎因幕墙巨型埋件与巨柱主筋及箍筋发生了大面积的干涉、碰撞，应用BIM可以解决一部分问题，同时可以考虑改变钢筋绑扎方式可能寻找突破点：

小组成员通过集体讨论达成一致意见：由于标准层巨柱施工已经过多次优化并已模块化，与标准层相同的工序改进空间甚微，只能从新增加的五道工序和增加了工作时间的钢筋绑扎寻找突破点。方案提出2016年3月，全体组员两次集中对寻找的突破点反复研究，并运用头脑风暴法展开专题讨论，提出了可突破的三道工序、9种方案，并将结果用亲和图整理如下：制图人：赵飞日期：五、提出并确定最佳方案五、三提三出并三确定三最佳三方案方案三的进三一步三分析3.三1《幕墙三环梁三埋件三焊接》方案三分析三表制表三人：三赵飞三日期三：幕墙环梁埋件焊接方案名称可操作性经济性安全性施工周期结论钢筋绑扎前现场焊接埋件尺寸巨大，高空就位焊接难度大、工作量大钢结构焊接是专业分包合同内施工内容，不会产生额外费用高空大型钢结构焊接，操作人员存在一定的安全风险现场高空焊接，一个埋件的焊接所需时间至少6d不可行钢骨吊装前地面焊接钢骨重且尺寸大，埋件又呈折线型，现场地面焊接，场地和焊接质量难以保证1.现场地面焊接，会产生二次转运的费用2.构件制作周期缩短，制作厂要增加赶工费地面焊接，无高空操作风险通知加工厂构件提前进场，在地面进行预先焊接，可不占关键线路不可行钢结构加工厂焊接施工方便，焊接质量可得到有效保障通过设计与业主审核的深化图，工厂加工焊接不产生额外费用工厂焊接，最为安全在工厂加工焊接，不占用现场施工时间可行五、三提三出并三确定三最佳三方案方案三的进三一步三分析3.三2《幕墙三环梁三安装》方案三分析三表制表三人：三赵飞三日期三：幕墙环梁安装方案名称可操作性经济性安全性施工周期结论混凝土浇筑前安装环梁安装后再浇筑混凝土，环梁的位置及标高可能产生一定的变化不产生额外费用高空大型钢结构安装，操作人员存在一定的安全风险提前安装幕墙环梁，可提供巨柱爬模附着点，为上一层过风孔巨柱施工节约工期可行混凝土浇筑后安装混凝土浇筑完毕再安装环梁，确定标高及位置即可不产生额外费用高空大型钢结构安装，操作人员存在一定的安全风险至少等混凝土养护3d才能施工，巨柱爬模的爬升会相应滞后3d不可行钢结构加工厂安装在工厂将环梁安装在巨柱上，运输中成品保护非常困难运输费用要增加1倍工厂安装，安全性最好提前安装幕墙环梁，可提供巨柱爬模附着点，为上一层过风孔巨柱施工节约工期不可行五、三提三出并三确定三最佳三方案3.三3《钢筋三绑扎》方案三分析三表制表三人：三赵飞三日期三：钢筋绑扎方案名称可操作性经济性安全性施工周期结论在幕墙环梁埋件焊接前绑扎钢筋增加了幕墙环梁埋件的焊接难度，且在埋件安装过程中容易割断主筋不产生额外费用有完备的安全防护体系钢筋绑扎时间可以缩短一半，但单个幕墙环梁埋件焊接时间至少延长3d不可行埋件高度范围箍筋地面焊接固定，其余钢筋现场绑扎在地面预先将箍筋焊接在埋件与钢骨之间的狭小空间，操作人员方便实施箍筋焊接的费用比正常绑扎的费用略高在地面操作，基本没有安全风险埋件范围内箍筋预先完成，其余钢筋正常绑扎，可以缩短工期可行埋件高度范围箍筋工厂焊接固定，其余钢筋现场绑扎与现场地面焊接差别不大，但需要加工厂采购钢筋或将现场的钢筋送到钢结构加工厂增加钢筋原材的运输费或检测费，且工厂焊接比现场焊接的费用高在工厂操作，基本没有安全风险埋件范围内箍筋预先完成，其余钢筋正常绑扎，可以缩短工期不可行方案三的进三一步三分析五、三提三出并三确定三最佳三方案确定三最佳三方案通过三分析三、试三验和三论证三，我三们确三定最佳三方案为：最佳方案系统图制图人：赵飞日期：2016.03.18五、三提三出并三确定三最佳三方案最佳三方案三施工三网络三图说明三：1.结点三①、三②—表示三作业三的起三始和三终点三；图三中显三示总三工时三为14三d。箭三头表三示作三业，三箭头三上方三文字三表示三作业三内容三；箭三头下三方数三字表三示时三间（三工作三日）三；虚三线代三表虚三作业三；2.网络三图中三，幕三墙环三梁埋三件焊三接、三幕墙三环梁三安装三、钢三筋绑三扎是三关键三步骤三。其三余工三序均三按正三常施三工。本小三组经三过反三复论三证，三确定三了过三风层三巨柱三施工三网络三（即实三施步骤三）如三下：最佳方案网络图制图人：赵飞日期：2016.03.20六、制定对策三表制表三人：赵飞三日三期:20三16年3月25日针对三三个三关键三步骤，小三组成三员经三过周三密的三策划三和反三复讨三论，三确定三了对三策措三施如三下表三：对策三措施三表序号方案对策实施目标措施地点责任人完成时间1幕墙环梁埋件焊接通过深化设计，将幕墙环梁的埋件直接深化到巨柱钢骨之上，在加工厂焊接完成1.幕墙环梁埋件与巨柱钢骨制作成整体；2.焊接质量100%合格3.埋件定位偏差5mm1.优化深化设计图；2.深化图报设计与业主审批；3.将审批后的深化图发加工厂，督促加工厂加工4、构件进场验收办公区、加工厂王震柳大华赵飞2016.6.22幕墙环梁安装钢骨巨柱吊装完毕后，及时安装幕墙环梁1.标高误差在±10mm内2.焊接质量100%合格3.安装时间不超过4d1、由测量员在环梁埋件上确定控制点。2、由专业焊工焊接现场林财荣赵海桦2016.6.83钢筋绑扎埋件高度范围箍筋地面焊接固定，其余钢筋在现场绑扎1.埋件范围的箍筋定位偏差控制在10mm；2.主筋割断根数为0;3.钢筋绑扎时间不超过3d1.建立BIM可视化模型，寻找钢筋与埋件的碰撞点；2.在埋件上确定箍筋位置并划线3.焊接箍筋4.对碰撞点的主筋先进行调整，然后再绑扎现场唐碧波杨健张保华赵飞2016.6.15七、三按对三策表三实施实施三一：三幕墙三环梁三埋件三焊接序号具体实施工作责任人完成时间1深化设计图绘制赵飞2016.03.312组织项目各专业评审深化设计图赵飞2016.04.053深化图报设计与业主审批赵飞2016.04.124督促业主与设计审批陈江伟2016.04.195业主与设计审批的深化图发加工厂陈江伟2016.04.206检查督促加工厂加工制作杨健2016.05.207构件进场验收并填写验收数据表柳大华2016.05.28巨柱三钢骨连接三板环梁三埋件七、三按对三策表三实施实施三一：三幕墙三环梁三埋件三焊接深化St三ep三1：堆三叠环三梁埋三件与三钢骨三平面三图，三设置三连接三板七、三按对三策表三实施实施三一：三幕墙三环梁三埋件三焊接深化St三ep三2：发三现连三接板三与局三部栓三钉碰三撞，三取消三红圈三范围三埋件高度三范围三内的三栓钉七、三按对三策表三实施实施三一：三幕墙三环梁三埋件三焊接深化St三ep三3：选三定连三接板三厚度经设三计确三认，连接三板采三用30三mm厚，三材质三为Q3三45三GJ三C；采三用全三熔透三焊，三由于三连接三板厚三度未三超过50三mm，故三不需三要对三板材三铣坡三口七、三按对三策表三实施实施三一：三幕墙三环梁三埋件三焊接深化St三ep三4：设三置搭三筋板埋件三与钢三骨整三合后三，将三对巨三柱的三箍筋三产生三影响三，为三解决三此问三题，三在巨三柱内三设置三搭筋三板。三巨柱SC三1内箍三为C14，为三保证三力学三性能三，搭筋三板厚三度也三定为14三mm。为三了方三便工三人操三作，三埋件三高度三范围三内的三箍筋三按单面10三d与搭三筋板三连接三，并确定三了搭筋三板尺三寸为10三d+三20三mm。七、三按对三策表三实施实施三一：三幕墙三环梁三埋件三焊接深化St三ep三5：可三视化三建模三检查运用BI三M技术三，建三立了三幕墙三环梁三埋件三与巨三柱整三合后三的可三视化三模型三，检三查深三化设三计效三果。实施三效果过风三层幕三墙环三梁埋三件全三部在三工厂三与钢三骨制三作成三整体三，埋件定位三抽查10个点三，最三大偏三差2m三m,焊接三质量三经第三三方三探伤三检测10三0%合格三。七、三按对三策表三实施实施三一：三幕墙三环梁三埋件三焊接实施三二：三幕墙三环梁三安装20三16年6月2日，三测量三员林三财荣三在埋三件上三布设三控制三点，三在巨三柱浇三筑混三凝土三之前三，由钢三结构三专业三的焊三工焊三接；七、三按对三策表三实施环梁焊接控制点布设实施三二：三幕墙三环梁三安装混凝三土浇三筑时三，严三格控三制浇三筑顺三序与三节奏三，保三证均三匀浇三筑，避免三造成三钢骨三因混三凝土三侧压三力过三大导三致偏三位；七、三按对三策表三实施图中①到⑦为混凝土浇筑口实施三二：三幕墙三环梁三安装七、三按对三策表三实施环梁三安装三完毕三后附三梁支三座安三装对幕三墙环三梁标三高抽三查了12个点三，最三大偏三差为+5三mm，焊三接质三量经三检查10三0%合格三，用三时2d，达三到了三目标三要求三。实施三效果实施三三：三钢筋三绑扎七、三按对三策表三实施1、20三16年4月10日建三立BI三M可视三化模三型，三寻找三钢筋三与埋三件的三碰撞三点；2、20三16年5月30日，三由技三术员三赵飞三负责三根据三图纸三，在三埋件三上确三定箍三筋位三置并三划线三；3、20三16年5月30日当三日，三在箍三筋位三置线三确定三之后三，由三杨健三组织三施工三人员三进行三箍筋三焊接三；4、20三16年5月25日，三由技三术员三、施三工员三、质三量员三一同三组织三工人三对碰三撞点三的主三筋先三进行三调整三，6月6日开三始主三筋绑三扎七、三按对三策表三实施运用BI三M技术三，建三立可三视化三模型三，提三前模拟三，解三决主三筋碰三撞问三题实施三三：三钢筋三绑扎幕墙三环梁三埋件三范围三箍筋三焊接三：钢骨三提前三到场三，在三地面三操作三预制三部分三钢筋+作业三层绑三扎七、三按对三策表三实施实施三三：三钢筋三绑扎步骤一过风层巨柱钢骨提前到场步骤二1455×470mm的埋件范围箍筋在地面预施工阴影三区域三箍筋三在地三面焊三接完三成七、三按对三策表三实施实施三三：三钢筋三绑扎此工三序在三在地三面提三前完三成用三时2d步骤三三在施三工作三业层三绑扎三余下三钢筋七、三按对三策表三实施实施三三：三钢筋三绑扎实施三效果钢筋三绑扎三用时3d；现三场没三有割三断主三筋的三现象三；质三量人三员对三地面三焊接三的箍三筋定三位偏三差抽三查10个点三，最三大偏三差6m三m，满三足目三标要三求。七、三按对三策表三实施实施三三：三钢筋三绑扎目标三检查三和对三比：小组三创新三了过三风层三巨柱三结构三施工三方法三，在31层过三风层三巨柱三施工三完成三后，三将调三整前三后的三进度三统计三如下：过风孔层单层巨柱施工进度计划对比分析施工工序现场施工用时调整前调整后钢骨吊装焊接及探伤2d2d幕墙环梁埋件焊接6d(在加工厂完成，不占用现场施工时间)操作架搭设4d4d钢筋绑扎5d3d合模1d1d混凝土浇筑0.5d0.5d混凝土养护3d3d幕墙环梁安装2d（平行作业，不占关键线路）爬模附梁支座安装1d（平行作业，不占关键线路）爬模爬升0.5d0.5d总用时25d14d八、效果三检查经过三调整三后，三单层三过风三孔层三巨柱三施工三周期三大幅三缩短三。八、效果三检查工期三目标三对比三柱状三图：八、效果三检查过风三层32层、33层三已于20三16年8月20日施三工完三成，三其巨三柱SC三1实际三施工三周期三均为14天，三施工三周期三均满三足目三标要三求，三如下三图：本次三QC三活动，很三好的三解决三了过三风孔三层巨三柱施三工进三度慢三的问三题，三整体三提升三了外三框结三构的三施工三进度三、从三而保三证了三内外三筒的三安全三层差三。并创三造了三一定三的经三济效三益：本工三程与三业主三签订三的合三同中三，明三确了三因施三工单三位原三因所三耽误三的工三期赔三偿额三为30万/d：则通三过QC活动三，在三过风三孔处三巨柱三单层三施工三进度至少三节约三了10三d工期三，创造三了30万/d×三10三d×三3道=90三0万元的经三济效三益。本次三QC三活动三，使三得项三目十三分紧三急的三整体三工期三得到三保证三，成三果亦三受到三业主、监三理单位三的肯三定。三创造三了较三大的三社会三效益三，为三公司三品牌三的扩三大作三出了三贡献三。社会及经济效益八、效果三检查对策三表中三提出三的埋三件工三厂预三焊接三、碰三撞范三围的三箍筋三预就三位，三均有三效的三缩短三了特三殊范三围的三巨柱三施工三周期三，项三目在三此基三础上三修订三了《过风三层巨三柱施三工专三项方三案》，用三于指三导后三续施三工，三相应三的工三法也三在编三制过三程中三。九、三标三准化通过三对BI三M的探三索，三项目三先后三获得三了全三国建三设工三程BI三M大赛卓越三工程三项目三一等三奖及龙三图杯三第五三届全国BI三