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1、78M高空懸挑結構模板支撐及外腳手施工平臺的研制與應用目 錄工程概況QC小組簡介選擇課題設定課題目標提出方案，確定最佳方案問題假想預測確定對策對策實施總體效果檢查總結及鞏固措施下一步打算一、工程概況揚州曙光電纜750KV超高壓交聯電纜及配套項目曙光電纜1號生產廠房位于揚州北郊菱塘填，由1a立塔和1b生產車間組成，總建筑面積為31358 M2（其中地下建筑面積為369 M2）。1a立塔長20.5M，寬18M，地下一層，地上十六層，全現澆剪力墻結構，層高最高為10M，其余為68M，建筑總高度達114.18M；1b生產車間東西長252.6M，南北寬96M，為單層廠房，現澆排架結構，鋼結構屋蓋。其中12、a立塔從第12層中間+80.500M處（12層樓面標高為+78.000M）開始向四周懸挑擴大平面，最大挑出長度為3.4M，在建筑物東北和西南角樓面標高處挑出長度為1.6m，東南和西北角樓面標高處挑出長度為2.4m，東南和西北角樓層中間標高處挑出長度為3.4m，結構挑梁尺寸為0.35m0.7m、0.3m0.6m、0.25m0.6m等，板厚120mm。 12層以下平面圖12層以上平面圖二、QC小組簡介揚州曙光電纜750KV超高壓交聯電纜及配套項目曙光電纜1號生產廠房工程QC小組，成立于2008年3月25日，屬創新型，主要由總工程師，項目經理、技術負責人及高級技工組成，全體成員平均接受QC教育24課3、時，掌握了QC基本理論，施工技術管理強，人員搭配合理，小組簡介如表2-1：表2-1 QC小組成員簡介表三、選擇課題（一）問題的提出結構從+80.500M標高處向四周挑出，挑出的位置及尺寸多變，結構較為復雜，挑出長度較大，最大達到3.4M，安全施工面臨嚴峻考驗，質量要求嚴格，工期緊迫，本公司在此方面無類似工程可以借鑒。若使用傳統模板支撐體系和外腳手體系存在以下問題：1、3.4M懸挑結構在+87.000M高空，若用落地支撐排 架，工程量大，鋼管、扣件和人工投入大，不僅增加成本，而且嚴重影響工期。2、地基需作處理，增加成本。3、由于結構挑出最大達3.4M，普通懸挑腳手架對懸挑梁要求太高，安全隱患較多4、。（二）課題確定 由此可見，采用懸挑施工平臺較為適合。另外，模板支撐用施工平臺與腳手架用施工平臺在高空沒有空間獨立設置，因此，傳統模板支撐體系和腳手架體系無法滿足要求，項目部需創建新型的體系來替代。本次QC小組活動的課題為：78M高空懸挑結構模板支撐及外腳手施工平臺的研制與應用四、設定課題目標（一）目標揚州曙光電纜750KV超高壓交聯電纜及配套項目曙光電纜1a立塔工程高空懸挑結構模板支撐和外腳手架施工平臺穩定、安全。1 1、懸挑端下撓不超過、懸挑端下撓不超過19mm19mm（L/500L/500）；）；2 2、支撐體系的制作、安裝工期滿足施工要求，確、支撐體系的制作、安裝工期滿足施工要求，確保5、主體結構施工進度。保主體結構施工進度。（二）目標值（三）目標可行性論證有有 利利 條條 件件任何支撐體系均可根據受力情況計算出構件應力和應變；本工程高空支模體系和外腳手架體系的研制得到公司鄒厚存總工程師的技術指導，并擔任本小組的顧問；本小組技術力量強，全部由項目部技術骨干和高級技工組成；操作人員素質高，技術好，數量足，完全可以滿足對施工工期的要求；不不 利利 條條 件件工作量大，工期緊。工藝創新，施工過程中可能會遇到難以預計的問題。安全隱患多；需投入大量人力，物力。綜合以上情況，經過客觀分析，本小組一致認為目標及目標值完全能夠實現。目標及目標值完全能夠實現。目標及目標值完全能夠實現。目標及目標6、值完全能夠實現。五、提出方案，確定最佳方案（一）方案的提出在塔樓結構施工之初，圍繞課題，小組成員通過“頭腦風暴法”集思廣益對其高支撐模板方案及外腳手架體系進行討論，提出方案的共同特點是，在高空制作一操作平臺，模板支撐體系和外腳手架體系均落在同一平臺上，實際即對操作平臺的設計與制作進行討論，歸納整理后形成三種方案：懸挑鋼梁，拉繩反拉體系；懸挑鋼梁，壓桿支撐體系；懸挑桁架體系。方案的分析、評估及選定表（二）方案的分析、評估及選定方案的分析、評估及選定表方案的分析、評估及選定表以上三個待選方案，小組成員通過多次討論，大致形成以下意見： 1、壓桿支撐體系與拉繩反拉體系傳力明確，受力合理； 2、由于本工7、程層高較高，壓桿支撐體系中壓桿需很長，故截面會較大，用鋼量大，且對下層外腳手架影響較大，相比拉繩反拉體系不便施工； 3、壓桿支撐體系需成榀吊裝，對尺寸精度要求高，不便于施工，且影響工期，拉繩反拉體系則不存在這些問題。4、拉繩反拉體系較壓桿支撐體系經濟性好。5、懸挑桁架方案投入較大，且占用工期太長，不能滿足本工程的工期目標，故不采用。通過對比分析，第一種方案（懸挑鋼梁拉繩反拉體系）評為最佳方案。（三）細化方案1、懸挑型鋼選擇。經計算，本方案采用20b號工字鋼作懸挑鋼梁。懸挑鋼梁挑出長度為4.75M（角部最大為6.65M）鋼梁布置間距為1.5M，鋼梁錨入建筑物1.25M（角部則直接澆筑在混凝土墻體8、內），在樓板處采用預埋U型環（14圓鋼）+10號角鋼壓板固定。2、拉繩選擇。經計算，選擇20鋼絲繩（角部采用22鋼絲繩）。3、鋼絲繩與鋼梁連結方案選擇。經計算，吊環選擇22圓鋼（角部采用32圓鋼）。在混凝土墻體上吊點處，采用預埋22吊環（角部采用32吊環）。4、由于挑出部分達4.75m，錨入樓面部分只有1.25m，整個鋼梁的重心偏向外側400mm，故決定在原有腳手架上挑出1m長的三角架，用以臨時支撐工字鋼。5、平臺示意圖六、問題假想預測（一）懸挑鋼梁拉繩反拉體系操作流程分工況建立體系受力模型初步設計構件驗算深化設計（節點設計）專家評審方案制作（下料、焊接）鋼梁吊裝鋪設鋼管（間距45cm ）滿鋪9、笆片（鋼笆、竹笆各一層）反拉鋼絲繩搭設外腳手架及模板支撐排架搭設臨時支撐架焊接水平阻鐵局部焊接橫向支撐不滿足要求（二）問題假想原因預測我們組織小組成員經多次會議討論，對此方案可能出現的質量、安全事故進行預測，假想問題主要歸納如下：1、由于模板支撐系統，落在此鋼平臺上，荷載很大，對鋼絲繩拉環的要求很高，特別是拉環焊縫施工質量，拉環焊縫承載力可能達不到要求；2、由于懸挑長度較大，反拉角度為52，接近45，產生的水平力也很大，鋼梁需克服較大水平力；4、鋼梁吊裝完成后，由于第十二層結構沒有施工，無法拉鋼絲繩，施工平臺不能使用。3、角部鋼梁最大懸挑長度達6.65M，若仍按懸挑端1.50M縱距布置鋼梁，則10、角部埋入混凝土中的鋼梁太密，且與墻體暗柱鋼筋交錯，造成角部混凝土澆筑質量得不到保證。5、由于結構最大懸挑長度為3.4M，鋼梁挑出長度達到4.75M，懸挑長度較大，鋼梁變形超過允許值；七、確定對策通過上述假想預測，所歸納的六個問題，結合施工流程，制訂實施對策見下表。八、對策實施實施一：選擇合理焊接參數，保證焊接質量。1、通過計算，確定拉環鋼筋直徑和焊縫高度及長度。設計選用22鋼筋，焊縫高度為10mm，長度為200mm，焊條為E43型，實際操作中，焊縫長度均為滿焊。2、現場施工時，首先對材料進行嚴格檢查，確保材料符合要求；施焊時，保證足夠的熔深，主焊縫與定位焊縫應結合良好，無氣孔、夾渣和燒傷缺陷；11、由于鋼筋直徑較大，分三層間斷施焊，每焊一層后，清理完焊渣后，再焊接下一層，確保焊縫的高度和長度。結果：所有拉環在澆筑+78.000M標高樓面前焊接完成，焊縫經探傷，滿足要求，且實際使用中，焊縫牢固。實施二：采取措施確保鋼梁水平無位移。1、根據計算得知，鋼梁最大水平力達54.55KN ，為避免鋼梁在巨大水平力作用下，沿鋼梁自身方向不發生位移，采用14號工字鋼作為阻鐵（長度為100mm），與20號工字進行焊接，以阻止鋼梁水平向位移。2、為保證阻鐵位置準確，經多次商討決定待鋼梁就位后，現場焊接。焊接時，采用小電流短弧焊接，第一層焊縫用短電弧作前后推拉動作，焊條與焊接方向成890角。其余各層焊條橫擺，12、并在坡口側略停 頓穩弧，保證兩側熔合。結果：阻鐵在鋼梁就位后即完成焊接，使用過程中，鋼梁無位移。實施三：角部鋼梁特殊處理。1、由于角部最大懸挑達為6.65M，若懸挑端鋼梁間距仍按1.5M布置，則角部鋼梁太密，此處混凝土澆筑質量不能保證。經小組成員研究決定，為確保凝土澆筑質量，將角部鋼梁間隔布置。鋼梁間隔布置后，鋼梁端部間距達3M，若直接搭設腳手架和排架肯定不能滿足要求。通過驗算，決定在20號工字鋼梁上擱置14號工字鋼，且與20號工字鋼焊牢，角部鋼梁形成一整體共同受力，在14號工字鋼上再立一排腳手管，以滿足腳手架立桿縱距要求。2、 由于角部鋼梁是埋入混凝土中，在樓面固定的鋼梁很短，只有不到80013、mm，故在安裝工字鋼時，需設置臨時支撐，支撐不參與懸挑平臺受力計算，只承受平臺上鋼管及鋼笆自重和操作人員荷載。經驗算，臨時支撐桿選用4根鋼管組合截面，具體設計見附圖。結果：角部混凝土澆筑密實，強度達到設計要求；角部搭設腳手架和排架，使用安全，可靠。實施四：合理安排使用程序確保安全。1、施工流程：預埋U型環 搭支撐工字鋼三角架 吊裝工字鋼加高下層腳手架 施工第十二層 反拉鋼絲繩 拆除加高的腳手架 搭設外腳手架及模板支撐排架2、將工字鋼安裝在樓面后，鋼梁不允許承受任何荷載。此時利用下層的腳手架再搭高一層施工第十二層，待十二層施工完成后，再將其拆除，待混凝土有一定的齡期后，拉好鋼絲繩。然后在鋼梁上滿14、鋪鋼管（間距45cm）以及鋼笆片和竹笆片各一層，到此操作平臺安裝完成。經驗收后方可投入使用。3、在+87.000挑板施工時，外腳手加僅作為維護欄桿用，不允許承受任何荷載。實施五：嚴密監測鋼梁變形，確保鋼梁變形不超過允許值。1、鋼梁允許變形為L/500（19mm），在反拉鋼絲繩時，將鋼梁端部抬高6cm。2、將每根鋼梁進行編號，反拉完鋼絲繩后，逐根測定端部標高并做好鋼梁沉降觀測記錄，每搭一次腳手后，進行一次標高復查，計算每根鋼梁的沉降值，嚴密監測鋼梁變形。若鋼梁變形值達到或接近允許變形值時，即收緊鋼絲繩，確保鋼梁變形值控制在允許范圍內。結果：根據監測，鋼梁最大下撓值為11mm。九、總體效果檢查1、15、經定期觀測，使用過程中，鋼梁沉降未超過允許值。鋼梁下撓最大值為11mm，實現目標值。2、2008年7月27日至2008年7月30日鋼梁吊裝至平臺鋪設完畢，用4天時間，12層結構施工完成后，2008年8月20日至2008年8月22日反拉鋼絲繩完畢用3天時間，整個體系施工工期共7天，立塔結構于2008年10月24日順利封頂，實現施工進度計劃。3、本工程施工難度大，安全要求高，我項目部克服重重困難，按業主進度要求，順利完成結構工程施工，受到業主及建設主管部門的一致好評，為公司在激烈的市場競爭中樹立了良好的企業形象。4、用鋼量共11.5T，鋼絲繩共680M。預算造價15萬元，支出9.7萬元，共節省5.16、3萬元，經濟效益顯著。十、總結及鞏固措施通過本次QC 小組活動，達到了預期的效果，取得了顯著的經濟效益和社會效益；提高了小組成員的科技創新能力。目前本施工方法已編制成企業作業指導書（編號為YJZY03-2008 ）。在裝修過程，我們需進一步加強施工組織協調，進一步提高工程質量，保證施工進度，確保業主早日安裝生產設備，按期投產。并實現工程質量“揚子杯”目標。十一、下一步打算通過此次活動，小組得到了鍛煉，提高了分析問題、解決問題的能力，用團隊力量控制好重要工序的質量，增強了大家的凝聚力，培養了大家的質量意識。下一步我們將以提高大體積混凝土施工質量為課題，繼續開展QC活動，控制好施工質量。謝謝大家!