建筑QC78M高空悬挑结构模板支撑及外脚手施工平台的.ppt

1、78M高空悬挑结构模板支撑及外脚手施工平台的研制与应用,扬州曙光电缆项目部QC小组,发布人：孔祥峰,目 录,工程概况 QC小组简介 选择课题 设定课题目标 提出方案，确定最佳方案 问题假想预测,确定对策 对策实施 总体效果检查 总结及巩固措施 下一步打算,一、工程概况,扬州曙光电缆750KV超高压交联电缆及配套项目曙光电缆1号生产厂房位于扬州北郊菱塘填，由1a立塔和1b生产车间组成，总建筑面积为31358 M2（其中地下建筑面积为369 M2）。1a立塔长20.5M，宽18M，地下一层，地上十六层，全现浇剪力墙结构，层高最高为10M，其余为68M，建筑总高度达114.18M；1b生产车间东西长

2、252.6M，南北宽96M，为单层厂房，现浇排架结构，钢结构屋盖。 其中1a立塔从第12层中间+80.500M处（12层楼面标高为+78.000M）开始向四周悬挑扩大平面，最,大挑出长度为3.4M，在建筑物东北和西南角楼面标高处挑出长度为1.6m，东南和西北角楼面标高处挑出长度为2.4m，东南和西北角楼层中间标高处挑出长度为3.4m，结构挑梁尺寸为0.35m0.7m、0.3m0.6m、0.25m0.6m等，板厚120mm。,12层以下平面图,12层以上平面图,二、QC小组简介,扬州曙光电缆750KV超高压交联电缆及配套项目曙光电缆1号生产厂房工程QC小组，成立于2008年3月25日，属创新型，

3、主要由总工程师，项目经理、技术负责人及高级技工组成，全体成员平均接受QC教育24课时，掌握了QC基本理论，施工技术管理强，人员搭配合理，小组简介如表2-1：,表2-1 QC小组成员简介表,三、选择课题,（一）问题的提出 结构从+80.500M标高处向四周挑出，挑出的位置及尺寸多变，结构较为复杂，挑出长度较大，最大达到3.4M，安全施工面临严峻考验，质量要求严格，工期紧迫，本公司在此方面无类似工程可以借鉴。 若使用传统模板支撑体系和外脚手体系存在以下问题： 1、3.4M悬挑结构在+87.000M高空，若用落地支撑排 架，工程量大，钢管、扣件和人工投入大，不仅增加成本，而且严重影响工期。 2、地基

4、需作处理，增加成本。 3、由于结构挑出最大达3.4M，普通悬挑脚手架对悬挑梁要求太高，安全隐患较多。,（二）课题确定 由此可见，采用悬挑施工平台较为适合。另外，模板支撑用施工平台与脚手架用施工平台在高空没有空间独立设置，因此，传统模板支撑体系和脚手架体系无法满足要求，项目部需创建新型的体系来替代。本次QC小组活动的课题为：,78M高空悬挑结构模板支撑及外脚手施工平台的研制与应用,四、设定课题目标,（一）目标,扬州曙光电缆750KV超高压交联电缆及配套项目曙光电缆1a立塔工程高空悬挑结构模板支撑和外脚手架施工平台稳定、安全。,1、悬挑端下挠不超过19mm（L/500）； 2、支撑体系的制作、安装

5、工期满足施工要求，确保主体结构施工进度。,（二）目标值,（三）目标可行性论证,综合以上情况，经过客观分析，本小组一致认为,目标及目标值完全能够实现。,五、提出方案，确定最佳方案,（一）方案的提出 在塔楼结构施工之初，围绕课题，小组成员通过“头脑风暴法”集思广益对其高支撑模板方案及外脚手架体系进行讨论，提出方案的共同特点是，在高空制作一操作平台，模板支撑体系和外脚手架体系均落在同一平台上，实际即对操作平台的设计与制作进行讨论，归纳整理后形成三种方案：悬挑钢梁，拉绳反拉体系；悬挑钢梁，压杆支撑体系；悬挑桁架体系。,方案的分析、评估及选定表,（二）方案的分析、评估及选定,方案的分析、评估及选定表,方

6、案的分析、评估及选定表,以上三个待选方案，小组成员通过多次讨论，大致形成以下意见： 1、压杆支撑体系与拉绳反拉体系传力明确，受力合理； 2、由于本工程层高较高，压杆支撑体系中压杆需很长，故截面会较大，用钢量大，且对下层外脚手架影响较大，相比拉绳反拉体系不便施工； 3、压杆支撑体系需成榀吊装，对尺寸精度要求高，不便于施工，且影响工期，拉绳反拉体系则不存在这些问题。 4、拉绳反拉体系较压杆支撑体系经济性好。 5、悬挑桁架方案投入较大，且占用工期太长，不能满足本工程的工期目标，故不采用。,通过对比分析，第一种方案（悬挑钢梁拉绳反拉体系）评为最佳方案。 （三）细化方案,1、悬挑型钢选择。经计算，本方案

7、采用20b号工字钢作悬挑钢梁。悬挑钢梁挑出长度为4.75M（角部最大为6.65M）钢梁布置间距为1.5M，钢梁锚入建筑物1.25M（角部则直接浇筑在混凝土墙体内），在楼板处采用预埋U型环（14圆钢）+10号角钢压板固定。 2、拉绳选择。经计算，选择20钢丝绳（角部采用22钢丝绳）。 3、钢丝绳与钢梁连结方案选择。经计算，吊环选择22圆钢（角部采用32圆钢）。在混凝土墙体上吊点处，采用预埋22吊环（角部采用32吊环）。 4、由于挑出部分达4.75m，锚入楼面部分只有1.25m，整个钢梁的重心偏向外侧400mm，故决定在原有脚手架上挑出1m长的三角架，用以临时支撑工字钢。,5、平台示意图,六、问题

8、假想预测,（一）悬挑钢梁拉绳反拉体系操作流程,（二）问题假想原因预测 我们组织小组成员经多次会议讨论，对此方案可能出现的质量、安全事故进行预测，假想问题主要归纳如下：,1、由于模板支撑系统，落在此钢平台上，荷载很大，对钢丝绳拉环的要求很高，特别是拉环焊缝施工质量，拉环焊缝承载力可能达不到要求；,2、由于悬挑长度较大，反拉角度为52，接近45，产生的水平力也很大，钢梁需克服较大水平力；,4、钢梁吊装完成后，由于第十二层结构没有施工，无法拉钢丝绳，施工平台不能使用。,3、角部钢梁最大悬挑长度达6.65M，若仍按悬挑端1.50M纵距布置钢梁，则角部埋入混凝土中的钢梁太密，且与墙体暗柱钢筋交错，造成角

9、部混凝土浇筑质量得不到保证。,5、由于结构最大悬挑长度为3.4M，钢梁挑出长度达到4.75M，悬挑长度较大，钢梁变形超过允许值；,七、确定对策,通过上述假想预测，所归纳的六个问题，结合施工流程，制订实施对策见下表。,八、对策实施,实施一：选择合理焊接参数，保证焊接质量。 1、通过计算，确定拉环钢筋直径和焊缝高度及长度。设计选用22钢筋，焊缝高度为10mm，长度为200mm，焊条为E43型，实际操作中，焊缝长度均为满焊。 2、现场施工时，首先对材料进行严格检查，确保材料符合要求；施焊时，保证足够的熔深，主焊缝与定位焊缝应结合良好，无气孔、夹渣和烧伤缺陷；由于钢筋直径较大，分三层间断施焊，每焊一层

10、后，清理完焊渣后，再焊接下一层，确保焊缝的高度和长度。,结果：所有拉环在浇筑+78.000M标高楼面前焊接完成，焊缝经探伤，满足要求，且实际使用中，焊缝牢固。,实施二：采取措施确保钢梁水平无位移。 1、根据计算得知，钢梁最大水平力达54.55KN ，为避免钢梁在巨大水平力作用下，沿钢梁自身方向不发生位移，采用14号工字钢作为阻铁（长度为100mm），与20号工字进行焊接，以阻止钢梁水平向位移。 2、为保证阻铁位置准确，经多次商讨决定待钢梁就位后，现场焊接。焊接时，采用小电流短弧焊接，第一层焊缝用短电弧作前后推拉动作，焊条与焊接方向成890角。其余各层焊条横摆，并在坡口侧略停 顿稳弧，保证两侧熔

11、合。,结果：阻铁在钢梁就位后即完成焊接，使用过程中，钢梁无位移。,实施三：角部钢梁特殊处理。 1、由于角部最大悬挑达为6.65M，若悬挑端钢梁间距仍按1.5M布置，则角部钢梁太密，此处混凝土浇筑质量不能保证。经小组成员研究决定，为确保凝土浇筑质量，将角部钢梁间隔布置。钢梁间隔布置后，钢梁端部间距达3M，若直接搭设脚手架和排架肯定不能满足要求。通过验算，决定在20号工字钢梁上搁置14号工字钢，且与20号工字钢焊牢，角部钢梁形成一整体共同受力，在14号工字钢上再立一排脚手管，以满足脚手架立杆纵距要求。,2、 由于角部钢梁是埋入混凝土中，在楼面固定的钢梁很短，只有不到800mm，故在安装工字钢时，需

12、设置临时支撑，支撑不参与悬挑平台 受力计算，只承受平台上钢管及钢笆自重和操作人员荷载。经验算，临时支撑杆选用4根钢管组合截面，具体设计见附图。,结果：角部混凝土浇筑密实，强度达到设计要求；角部搭设脚手架和排架，使用安全，可靠。,实施四：合理安排使用程序确保安全。 1、施工流程：预埋U型环 搭支撑工字钢三角架 吊装工字钢加高下层脚手架 施工第十二层 反拉钢丝绳 拆除加高的脚手架 搭设外脚手架及模板支撑排架 2、将工字钢安装在楼面后，钢梁不允许承受任何荷载。此时利用下层的脚手架再搭高一层施工第十二层，待十二层施工完成后，再将其拆除，待混凝土有一定的龄期后，拉好钢丝绳。然后在钢梁上满铺钢管（间距45

13、cm）以及钢笆片和竹笆片各一层，到此操作平台安装完成。经验收后方可投入使用。 3、在+87.000挑板施工时，外脚手加仅作为维护栏杆用，不允许承受任何荷载。,实施五：严密监测钢梁变形，确保钢梁变形不超过允许值。 1、钢梁允许变形为L/500（19mm），在反拉钢丝绳时，将钢梁端部抬高6cm。 2、将每根钢梁进行编号，反拉完钢丝绳后，逐根测定端部标高并做好钢梁沉降观测记录，每搭一次脚手后，进行一次标高复查，计算每根钢梁的沉降值，严密监测钢梁变形。若钢梁变形值达到或接近允许变形值时，即收紧钢丝绳，确保钢梁变形值控制在允许范围内。 结果：根据监测，钢梁最大下挠值为11mm。,九、总体效果检查,1、经

14、定期观测，使用过程中，钢梁沉降未超过允许值。钢梁下挠最大值为11mm，实现目标值。,2、2008年7月27日至2008年7月30日钢梁吊装至平台铺设完毕，用4天时间，12层结构施工完成后，2008年8月20日至2008年8月22日反拉钢丝绳完毕用3天时间，整个体系施工工期共7天，立塔结构于2008年10月24日顺利封顶，实现施工进度计划。 3、本工程施工难度大，安全要求高，我项目部克服重重困难，按业主进度要求，顺利完成结构工程施工，受到业主及建设主管部门的一致好评，为公司在激烈的市场竞争中树立了良好的企业形象。 4、用钢量共11.5T，钢丝绳共680M。预算造价15万元，支出9.7万元，共节省5.3万元，经济效益显著。,十、总结及巩固措施,通过本次QC 小组活动，达到了预期的效果，取得了显著的经济效益和社会效益；提高了小组成员的科技创新能力。目前本施工方法