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1、高空采光頂施工懸索操作平臺施工創新東亞裝飾股份有限公司山東大學青島校區博物館工程幕墻創新QC小組一、工程概況 山大博物館玻璃總建筑面積40800.87平方米，地上建筑面積27981.63平方米。地上六層，地下一層。其中幕墻總面積約4500平方米，石材幕墻約15000平方米，銅板幕墻約1000平方米。 所處建筑氣候分區為寒冷地區，建筑耐火等級為一級。幕墻結構使用年限25年，起始高度0.7米，最高標高約42米。 圖1-1 效果圖 山大博物館主樓采光頂，標高32.3米，長度*寬度為17.6*17.6米。 主樓二層標高4.8米，采光頂距離二層地面凈高度為27.5米。采光頂采用Q345BH型鋼結構骨架，2、鋼梁凈高750mm,室內側龍骨吊頂采用3mm厚鋁單板裝飾。鋁單板安裝需要在室內側進行安裝。安裝需搭設操作平臺，操作平臺凈高度高達26米。此次課題針對性解決現場安裝平臺施工。 圖1-2 現場圖紙 圖1-3 CAD剖面二、小組概況小組概況 表2-1小組名稱東亞裝飾股份有限公司山東大學青島校區博物館工程幕墻創新QC小組活動課題高空采光頂施工懸索操作平臺施工創新成立時間2015年8月15日活動時間2015年8月2016年1月活動頻率每月4次，每次不少于2小時出勤率96%課題類型創新型注冊編號DYZS-001序號姓 名性別技術等級文化程度組內職務小組分工1閻波男高級工程師本科組長技術指導、組織協調2吳金3、剛男工程師大專副組長技術顧問、現場負責3陳效雷男工程師本科組員技術指導4王玉波男助理工程師本科組員技術指導5戚漢軍男工程師本科組員組織協調6殷相棟男工程師本科組員項目實施7孫文卿男工程師專科組員項目實施制表人：王玉波 制表時間：2015年8月 QC小組活動計劃 表2-2序號實施項目2015年-2016年8月9月10月11月12月1月1選定課題2設定目標3提出各種方案并確定最隹方案4制定對策表5對策實施6效果檢查7鞏固措施8總結及今后打算制表人：王玉波 制表時間：2015年8月三、選題理由山大博物館幕墻工程，為青島市重點工程，質量目標為確保“泰山杯”必須及時有效解決室內側安裝平臺，確保工程質量及4、工期。采光頂凈高度為27.5米，鋁單板為吊頂裝飾，鋼梁高度為750mm,玻璃封閉后需要在室內側進行安裝，高空施工風險大。需要提供專項施工平臺。工期緊，甲方要求采光頂工程在2016年1月25前完成封閉，為內裝單位提供施工面，確保整個施工進度 選定課題 結構特點 工期要求 質量要求四、設定目標 為滿足甲方工期要求，保質保量的前提下完成采光頂安裝。能否保證室內側鋁板及時有效的安裝成為關鍵節點。采取何種方式的操作平臺可以在保證安全性、及時性、經濟性的前提下完成操作平臺的安裝是本次課題的主要目標。 圖4-1 現場主體結構 圖4-2 效果圖五、 可行性分析內天井走廊 圖5-1內天井現場 圖5-2 cad圖5、紙 1、內天井周圈有高度為2.2米的女兒墻結構，女兒墻頂梁與底梁為混凝土結構。 2、女兒墻周圈有3米寬的回廊。可以提供施工平臺。 3、內天井距離二層層板凈高27.5米。內側無結構梁等施工平面。 4、根據現場情況可以采用在內廷增設滿堂腳手架，搭設長木板鋪設操作平臺。 5、采光頂女兒墻及回廊的混凝土結構可以為施工平臺提供受力點。 六、提出各種方案并確定最佳方案 根據現場情況，小組紛紛提出如下施工方案: 方案對比表 表6-1 序號方案名稱關鍵技術優點缺點工程量完成費用工時評價結果1滿堂支撐架方案 在內天井內部搭設滿堂支撐架， 從二層樓梯塔臺開始安裝施工方便危險性低需對塔臺下進行加固，增加了措施費用；6、搭設時間較長；滿堂架措施費偏高27.5米*17.6米*17.6米*13元/立方米約15萬10D可選用技術成熟2高空采光頂施工懸索操作平臺 鋼絲繩承載能力校核施工速度快 施工方便 危險性低 成本低需要進行載荷驗證，之前未使用過。17.6米*32道2.5萬5D優先選用3倒掛腳手架倒掛力學計算。操作平臺承載點需從鋼梁處下反施工速度較快 倒掛腳手架安裝需要在采光頂鋼梁吊裝滿焊完成后才能進行。拉結點從鋼梁上下反，受力桿組位于安裝空間內，影響安裝。專用導軌安裝、籃筐租賃5萬10D不宜選用4倒掛籃筐 籃筐可以在操作面內平移施工速度較快 危險性高 籃筐需要根據安裝進行進行移動，需搭設專用軌道。成本高。安全系數7、低。籃筐租賃5萬10D不宜選用 制表人：陳效雷 制表時間：2015年9月 通過橫向對比經濟效益與安裝工時，高空采光頂施工懸索操作平臺宜優先選用。圖6-1專家組室內論證 高空采光頂施工懸索操作平臺示意： 利用SAP2000強大的綜合分析功能，將靜力分析、地震動輸入、動力分析及Push-over分析，一次性運行模擬，綜合輸出分析結果。 圖6-2繩索模型 圖6-3繩索實體 七、 制定對策 序號 重點難點 對 策 （what）目 標（why） 措施（how） 地點（where） 責任人（who） 完成時間（when） 1施工方案深化設計1、確定鋼絲繩直徑，布置間距。2、確定拉結點樣式確保方案操作性強18、利用SAP2000有限元軟件進行結構分析仿真模擬。2、考慮鋼絲繩拉緊力加載方式。3、校核承載能力現場、辦公室、設計院閻波、吳金剛、王玉波2015年9月30日2施工方案最終確定對方案進行合理的優化支撐體系承載力滿足施工要求經公司技術中心審查并邀請專家組論證。現場辦公室閻波、陳效雷2015年12月29日3方案實施嚴格安裝施工方案進行施工滿足質量、工期要求對方案進行詳細交底，確保按照既定方案實施施工現場殷相棟、孫文卿2015年1月5日4方案效果監測現場對操作平臺方案進行滑動校核 不發生松動，結構可靠對拉結點進行標記，使用前進行試載。施工現場戚漢軍、王玉波2015年1月10日 制定對策 表7-1 制9、表人：吳金剛 制表時間：2015年10月八、對策實施（一）施工方案深化設計 1、根據現場尺寸使用SAP2000建模模擬，按照間距1米進行布置。圖8-1 建模模型自重加載：節點荷載為0.5kPa*1m*1m=0.5kN活動荷載加載：節點荷載為1.5kPa*1m*1m=1.5kN圖8-2 系數設置1、計算材料屬性圖8-3 截面系數設置2、 計算截面屬性圖8-4 預應力加載3、預應力施加 圖8-5 內力計算4、計算內力圖8-6 撓度計算5、 撓度計算 單根鋼絞線的設計力為90kN，大于計算值85kN總體安全。端部根據化學螺栓參數，M20的化學螺栓抗拔設計值為50KN,當兩個化學螺栓間距大于200時，10、砼強度大于C30就滿足要求，現場砼梁強度大于C30，滿足要求。 經計算最大撓度達678mm，針對撓度過大采取在均分處增加反向拉結點進行輔助支撐。圖8-7應力分布（二） 施工方案試實施馬鞍扣化學錨栓M20*260mm圖8-8 拉結節點 1、四周施工面清理完成后在其砼板采用直徑24的電錘進行打孔，打孔時將電錘向采光頂外側傾斜5-10度使鉆頭與地面成80度角。 2、按照幕墻埋板孔的清理方法進行清理安裝。化學錨栓布置間距為1m，每個化學錨栓的牽引拉力2700kg。 3、每端至少固定三個馬鞍扣，前兩個相距不能大于50mm，最后一個距倒數第二個間距不能小于100mm且中間預留觀察弓，方便現場巡視人員觀察馬11、鞍扣十分松動。馬鞍扣安裝時鞍口背朝主受力繩。圖8-9馬鞍扣示意圖 圖8-10鋼絲繩拉筋過程 現場鋼絲繩按照保守安裝，采用間距750mm，密集布置。 鋼絲繩的另一端采用緊繩器將鋼絲繩拉緊（緊繩器用鋼絲繩固定在最近的混凝土結構柱上），鋼絲繩拉緊后將其纏繞在最近的化學錨栓上，用馬鞍扣固定。化學錨栓布置完畢后，進行鋼絲網的張拉。 使用3T倒鏈對鋼絲繩進行交叉拉結，在南北、東西方向進行張拉鋼絲繩。安全平網反向支撐安全帶防護繩 圖8-11安全防護繩 圖8-12反向支撐、安全平網1、 采光頂鋼桁架南北方向張拉鋼絲繩，并固定牢靠，供工人懸掛安全帶使用。2、 在腳手板鋪設前，鋼絲繩網格內先鋪設安全平網，并與鋼絲12、繩有效固定，以保障工人施工安全。3、 安全平網鋪設緊固完成后，在其上方滿鋪長4m，寬0.25m，厚5cm的腳手架板。南北方向由一端向另一端依次鋪設，形成人行通道，每塊腳手架板用尼龍繩綁扎固定到鋼絲繩網格上，兩塊腳手架板接頭處搭接20cm，用三道尼龍繩綁扎，以防止側滑，東西方向并排木板間用尼龍繩固定。圖8-13 密目網（三）施工方案論證 圖8-14 專家現場論證 采光頂試安裝完成后，邀請專家組進行現場指導論證，專家組提出寶貴意見。并通過方案審核。圖8-15 專家意見（四） 施工方案荷載效果校核圖8-16 荷載校核節點在鋼絲繩拉結點處做標記記號，荷載完成后進行查看，觀察是否發生松動。 圖8-17 13、荷載現場 根據專家組建議進行操作平臺荷載試運行。通過加載500kg重物，進行荷載試驗。 經過一個工作日后檢查拉結點未發現明顯錯位。經增加反向支撐，鋼絲繩忘局部下陷尺寸為20CM。 不影響使用。 根據現場實際操作情況，每次一組，每組兩人操作。動荷載控制在200kg內，安全系數為25倍。不會超載。 九、效果評估 按照專家意見，每批次使用人數控制在2人進行安裝。工人可以有效進行鋁板安裝。使用過程中，對工作平面進行立體封閉，懸掛防高空墜物表示牌。圖9-1 現場防護十、標準化、鞏固提高 1、每日使用前對操作平臺進行檢查。檢查拉結點有無松動。 2、板子移動后需重新進行加固，滿足施工組織設計要求。 3、經研究做法，鞏固提高形成工法，編制企業內部標準，為今后工程提供施工標準。 圖10-1 檢測點圖10-2 拉結點檢查記錄圖10-3 現場安裝效果圖 通過交付使用后，采光頂平臺如期完成安裝施工。操作平臺安裝過程用時5天，材料及安裝費用2.5萬元，與滿堂腳手架方案對比節省成本約12.5萬元整。節省工時5天。綜合效益較好。獲得甲方單位好評。 十一、總結與下一步打算通過開展QC活動，小組成員在團隊精神、質量意識、創新進取精神方面取得了進步。 我們將保持積極的態度，將QC意識融入到接下來的工作中去。以同樣的方式對鏤空銅板幕墻進行分析研究。