大跨度中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系技術(shù)創(chuàng)新

1、 全國工程建設(shè)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組成果資料 大跨度中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系技術(shù)創(chuàng)新 天元建設(shè)集團(tuán)有限公司二二七項(xiàng)目QC小組發(fā) 布 人：薛遠(yuǎn)龍二O一五年五月 大跨度中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系技術(shù)創(chuàng)新天元建設(shè)集團(tuán)有限公司二二七項(xiàng)目QC小組前 言近年來，室內(nèi)中庭在建筑設(shè)計(jì)中常常被作為一個重要的設(shè)計(jì)元素，在各類公共建筑和超高層商住樓中得到了廣泛的應(yīng)用。中庭作為一種室內(nèi)型公共空間，不但能給公眾帶來愉快愜意的空間享受，而且能夠達(dá)到空曠、通透、視野開闊的建筑效果。然而，由于中庭內(nèi)部及頂部的混凝土結(jié)構(gòu)具有懸空高度高、跨度大、荷載大、面積大等特點(diǎn)，這就給模板支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工帶來很大的難度。一、課題簡介：仲建商務(wù)廣

2、場工程位于棗莊市薛城區(qū)湘江路與廣場西路交匯，總建筑面積63000，建筑總高度為71.3m，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，地下1層，地上17層，由A、B、C、D四個塔樓組成。A塔樓B塔樓C塔樓D塔樓圖1：仲建商務(wù)廣場地理位置及效果圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年8月1日其中A塔樓3-7軸交J-K軸、B塔樓7-11軸交C-D軸、C塔樓7-11軸交L-N軸分別設(shè)計(jì)了中庭，中庭橫向柱網(wǎng)跨度為11.5m，縱向柱網(wǎng)跨度為25m，面積約288，如下圖陰影部分所示。中庭部位從一層通至塔樓頂部，中庭內(nèi)設(shè)計(jì)了不同位置的懸挑結(jié)構(gòu)、連廊通道、懸挑樓梯。該工程無標(biāo)準(zhǔn)層，中庭內(nèi)懸空結(jié)構(gòu)逐層懸挑，且位置不同，長短不一，懸挑橫向長度

3、3-6m不等，縱向長度為3-9m不等；連廊通道寬度為2m；懸空樓梯平面尺寸為1.2×9.5m。中庭懸空結(jié)構(gòu)最大支模高度達(dá)50m，最大梁截面尺寸為400×800mm，現(xiàn)澆板厚120mm。B塔樓 D塔樓 C塔樓 A塔樓 圖2：A、B、C塔樓中庭懸空結(jié)構(gòu)平面圖（陰影部分為中庭）中庭懸空結(jié)構(gòu)區(qū)域懸空樓梯 制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年8月1日圖3：A塔樓中庭懸空結(jié)構(gòu)剖面圖（J-K軸為中庭） 制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年8月1日二、小組簡介：（一）小組簡介本QC小組由施工經(jīng)驗(yàn)豐富的精英工程師和思維活躍具有高學(xué)歷的技術(shù)骨干組成，小組成員名單及基本情況見表1： 小組簡介表

4、表1QC活動小組簡介(1)小組名稱天元建設(shè)集團(tuán)有限公司227項(xiàng)目QC小組小組成立時間2014.8.1小組注冊號TYJTQC02272014小組注冊時間2014.8.1課題名稱大跨度中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系技術(shù)創(chuàng)新小組人數(shù)9人課題類型創(chuàng)新型課題注冊時間2014.8.1課題注冊號TYJTQC-2014-01活動時間2014.8.012014.12.31出勤頻率平均1次/周出 勤 率100%培訓(xùn)情況本小組成員平均接受TQM和ISO9001系列知識培訓(xùn)72學(xué)時QC活動小組簡介(2)序號姓名年齡學(xué)歷職稱組內(nèi)職務(wù)組內(nèi)分工1鄭 勇43本科工程師組 長全面組織協(xié)調(diào)2薛遠(yuǎn)龍28本科工程師副組長方案策劃、技術(shù)顧問

5、3閆玉凡42本科工程師副組長施工現(xiàn)場管理控制4李丙俊42大專工程師副組長施工現(xiàn)場管理控制5張祥峰30本科助理工程師組員技術(shù)管理、措施實(shí)施6張吉峰28本科助理工程師組員技術(shù)管理、措施實(shí)施7王寶明26本科助理工程師組員技術(shù)管理、措施實(shí)施8陳龍啟27大專助理工程師組員安全管理、措施實(shí)施9郭 欣26本科助理工程師組員數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計(jì)分析制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年8月1日（二）小組活動進(jìn)度計(jì)劃 小組活動進(jìn)度計(jì)劃表 表2 日期項(xiàng)目2014.8.12014.12.318月9月10月11月12月選擇課題確定目標(biāo)目標(biāo)可行性分析提出方案優(yōu)選最佳方案制定對策對策實(shí)施效果檢查鞏固及標(biāo)準(zhǔn)化總結(jié)及下一步打算備 注

6、計(jì)劃線 實(shí)施線 制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表日期：2014年8月2日三、選擇課題（一）問題提出1、根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，3處中庭結(jié)構(gòu)，跨空尺寸為11.5×25m，最大梁截面尺寸為400×800mm，梁底撓度變形不易控制。2、該工程工期十分緊張，合同規(guī)定主體封頂時間為2014年12月31日，否則按照合同要求，逾期一天罰款2萬元，根據(jù)工程總體進(jìn)度安排，必須9天一層，才能滿足工期要求。3、本小組對公司承接類似結(jié)構(gòu)工程采用傳統(tǒng)落地式鋼管腳手架搭設(shè)的方法工藝進(jìn)行了現(xiàn)場、技術(shù)資料的查看，調(diào)查情況見表3。 類似結(jié)構(gòu)落地式鋼管腳手架體系搭設(shè)調(diào)查表 表3序號項(xiàng)目名稱項(xiàng)目地點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式懸空結(jié)構(gòu)概況搭設(shè)高度搭設(shè)方

7、式支撐基礎(chǔ)工期調(diào)查方式1天元·郯城綜合服務(wù)中心工程臨沂市郯城縣框剪結(jié)構(gòu)屋面分四層懸挑，懸挑長度層層遞增，四次懸挑長度依次為1.5m，3m，4.5m，6m。40.6m落地式鋼管腳手架澆筑整體砼墊層（費(fèi)用：300m³×260元/m³=78000元）45天現(xiàn)場及資料2臨沂博物館工程臨沂市蘭山區(qū)框剪結(jié)構(gòu)建筑造型錯層堆疊而成，建筑物四個立面均外挑最大9m的現(xiàn)澆梁板，中庭內(nèi)懸挑跨度為18米。22.4m落地式鋼管腳手架澆筑整體砼墊層（費(fèi)用：500m³×260元/m³=130000元）30天3郯城縣電力調(diào)度中心指揮大樓臨沂市郯城縣框剪結(jié)構(gòu)中

8、庭頂部屋面設(shè)計(jì)了懸空結(jié)構(gòu)： 400×900mm、400×1000mm等不同截面的框架梁，200mm厚板厚。35.5m落地式鋼管腳手架地下一層頂板，底部搭設(shè)滿堂腳手架加固（費(fèi)用：人工費(fèi)5000元，周材租賃費(fèi)100000元）28天制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表日期：2014年8月4日從上表可以看出，調(diào)查的3個項(xiàng)目采用了傳統(tǒng)落地式鋼管腳手架體系，2個支撐基礎(chǔ)澆筑了整體砼墊層，1個支撐基礎(chǔ)底部搭設(shè)滿堂腳手架進(jìn)行加固，分析可以看到搭設(shè)落地式鋼管支撐架，需額外支出大量支撐基礎(chǔ)費(fèi)用，工期時間長。本工程中庭懸空結(jié)構(gòu)如按照傳統(tǒng)的搭設(shè)方法施工，小組成員繪制了主體結(jié)構(gòu)施工周期橫道圖，如下圖所示：圖4：主體

9、結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)方法施工工期橫道圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年8月5日由上圖可以看到，按傳統(tǒng)施工方法施工，主體施工周期為163天，主體封頂時間為2015年1月10日，超過合同封頂工期節(jié)點(diǎn)10天，不能滿足9天一層的工期。（二）課題確定因此必須考慮使用創(chuàng)新方法，對中庭懸空結(jié)構(gòu)支撐體系進(jìn)行優(yōu)化、修改，保證大跨度中庭懸空結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及安全，減少模板支撐的工期。所以本次活動課題確定為：“大跨度中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系技術(shù)創(chuàng)新”。四、目標(biāo)設(shè)定（一） 目 標(biāo)確保中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐新工藝成功實(shí)施，支撐體系強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性滿足施工要求。（二）目標(biāo)值1、主體結(jié)構(gòu)施工工期比傳統(tǒng)施工方法縮短10天。2、梁軸線位移偏

10、差5mm(國家規(guī)范要求8mm)，梁底標(biāo)高偏差±8mm（國家規(guī)范要求±10mm）。（三）目標(biāo)可行性分析：1、小組成員施工經(jīng)驗(yàn)豐富，搜集和整理了大量有關(guān)大跨度中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系的資料，并邀請結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行指導(dǎo)，為施工順利進(jìn)行提供了可靠的安全和技術(shù)保障。2、強(qiáng)有力的專家隊(duì)伍支持。小組成員邀請了多位資深專家參與對懸空結(jié)構(gòu)模板支撐方案的技術(shù)論證，為方案的可行性提供了保障。3、影響本工程總工期及質(zhì)量的主要原因在于中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系搭設(shè)周期長、穩(wěn)定性差，只要創(chuàng)新一種新工藝，就能夠縮短工期，增強(qiáng)其穩(wěn)定性，完成實(shí)現(xiàn)活動工期目標(biāo)，保證混凝土構(gòu)件成型質(zhì)量。綜上分析：目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)。五

11、、提出方案并確定方案（一）提出方案：小組成員圍繞課題召開會議，運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”打破傳統(tǒng)思維，相互啟發(fā)，集思廣益，對其懸空模板支撐方案進(jìn)行討論，提出各種方案，并運(yùn)用親和圖進(jìn)行歸納整理:大跨度中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系扣件式鋼管桁架懸空主梁支撐體系鋼管桁架+滿堂腳手架支撐方案鋼管桁架+滿堂腳手架支撐方案組裝式型鋼桁架懸空主梁支撐體系現(xiàn)場材料無需另外購置可現(xiàn)場拼裝承重能力強(qiáng)，適用范圍廣泛扣件扭矩力達(dá)到65N.m利用兩端11.5米跨框架梁做支座利用兩端11.5米跨框架梁做支座工字鋼平臺懸空主梁支撐體系增設(shè)臨時鋼筋砼梁懸空主梁支撐體系撓度變形小固定安裝簡便轉(zhuǎn)換剛性支撐基礎(chǔ)，剛度大回收利用率高針對懸空高度

12、高的結(jié)構(gòu)增設(shè)利用兩端11.5米跨框架梁做支座 圖5：親和圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年8月12日根據(jù)上述親和圖，我們設(shè)計(jì)出四種方案，具體做法如下： 方案示意圖與具體做法對比表 表4序號方案示意圖具體做法說明1、組裝式型鋼桁架懸空主梁支撐體系型鋼預(yù)先工廠下料，現(xiàn)場進(jìn)行組裝，利用11.5米跨兩端縱向框架梁做支座，安裝完成后，搭設(shè)模板支撐體系2扣件式鋼管桁架懸空主梁支撐體系使用現(xiàn)場現(xiàn)有鋼管扣件搭設(shè)桁架，利用11.5米跨兩端縱向框架梁做支座，桁架搭設(shè)高度1.5米，完成后搭設(shè)模板支撐體系3增設(shè)臨時鋼筋砼梁懸空主梁支撐體系針對懸空高度高的結(jié)構(gòu)，在原有設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)上增設(shè)臨時300×600mm

13、現(xiàn)澆鋼筋砼梁，作為剛性支撐基礎(chǔ)搭設(shè)模板支撐體系。4工字鋼平臺懸空主梁支撐體系橫向布置工字鋼梁，利用11.5米跨兩端縱向框架梁做支座，安裝固定完成后，搭設(shè)模板支撐體系 制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年8月13日（二）優(yōu)選最佳方案：小組成員針對以上四個方案，分別從可操作性、經(jīng)濟(jì)合理性、安全性以及工期四方面進(jìn)行對比分析，方案論證結(jié)果見表5： 大跨度中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系技術(shù)創(chuàng)新方案分析論證表 表5序號方案可操作性經(jīng)濟(jì)合理性安全性工期結(jié)論1組裝式型鋼桁架懸空主梁支撐體系1、現(xiàn)場組裝，但吊裝難度較大2、現(xiàn)場需做結(jié)構(gòu)預(yù)埋件與型鋼桁架焊接。1、整體平面型鋼桁架造價：500元/2、型鋼安裝人工費(fèi)用： 2

14、88×15元/=4320元3、腳手架搭設(shè)及拆除; 288×18元/=5184元由此可見，成本過高1、傳力簡單，支撐穩(wěn)定，相對安全。2、整體性好，承載力大，剛度大，穩(wěn)定性好，節(jié)點(diǎn)安全可靠性好。3、可作為隔離平臺，利于平臺上下相關(guān)工序同時作業(yè)型鋼桁架吊裝及現(xiàn)場拼裝每人約10/天，10人×10/天 =100/天，需3d完成，腳手架搭設(shè)每人約50/天,需1d合計(jì)：4d不選用2扣件式鋼管桁架懸空主梁支撐體系1、經(jīng)過計(jì)算，鋼管布置密度大。2、組裝工作量大，操作難度大。3、鋼管桁架搭設(shè)質(zhì)量不易控制。1、鋼管桁架租賃費(fèi)用：20元/2、鋼管桁架搭設(shè)費(fèi)用：288×20元/=

15、5760元3、腳手架搭設(shè)及拆除;288×18元/=5184元由此可見，成本稍高1、該支撐體系會產(chǎn)生較大的側(cè)向撓度，剛度較小。2、安全操作性差。3、豎向撓度變形量大。鋼管桁架搭設(shè)每人約10/天，10人×10/天=100/天，需3d完成，腳手架搭設(shè)每人約50/天,需1d合計(jì)：4d不選用3增設(shè)臨時鋼筋砼梁懸空主梁支撐體系1、增加的臨時鋼筋砼梁支撐體系搭設(shè)困難。2、需對結(jié)構(gòu)重新設(shè)計(jì)布置，增加結(jié)構(gòu)荷載，對建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定極為不利。1、鋼筋模板砼人工費(fèi)： 3000+1080+1000=5080元2、鋼筋材料費(fèi)：5t×3000元/t=15000元砼材料費(fèi):50m³

16、5;300元/m³=15000元3、鋼筋砼梁拆除費(fèi)用：13800元4、腳手架搭設(shè)及拆除：288×18元/=5184元由此可見，成本過高1、承載力好、剛度大、穩(wěn)定性好。2、交叉作業(yè)安全隱患多，拆除工作環(huán)境安全性低。鋼筋砼梁模板支設(shè)與澆筑需4d，腳手架搭設(shè)每人約50/天，10人×50/天=500/天，需1d完成。合計(jì)：5d不選用4工字鋼平臺懸空主梁支撐體系1、施工簡便，容易操作2、傳力明確，受力合理3、工字鋼自重小,方便吊裝。1、工字鋼租賃費(fèi)用： 0.23元/m/天2、工字鋼安裝及腳手架搭設(shè)拆除費(fèi)用：288×20元/=5760元由此可見，成本低廉1、承載力、

17、剛度、穩(wěn)定性能滿足施工要求。2、經(jīng)過設(shè)計(jì)與論證，安全性有保證。工字鋼吊裝及安裝每人30/天，10人×30/天=300/天，僅需1d完成，腳手架搭設(shè)每人約50/天,需1d.合計(jì):2d選用制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年8月18日工字鋼平臺懸空主梁支撐體系通過對以上四種方案的對比分析，我們發(fā)現(xiàn)方案四操作簡便，成本較低廉，工期相對時間短，施工過程中只要加強(qiáng)措施控制，就能夠滿足承載力、剛度、穩(wěn)定性的要求。對此我們把方案四“工字鋼平臺懸空主梁支撐體系”作為可行性方案。 (三)方案分解1、確定工字鋼平臺懸空主梁支撐方案實(shí)施流程為保證工字鋼平臺懸空主梁支撐方案的順利進(jìn)行，明確支撐方案流程的各項(xiàng)

18、工作，我們通過現(xiàn)場實(shí)地勘察，查閱資料，開會研討，確定支撐方案總體流程，具體流程見下圖：建立體系受力模型梁板模板支撐體系選型編制施工方案與專家論證工字鋼安裝與固定鋪設(shè)操作平臺搭設(shè)模板支撐體系未通過檢查與驗(yàn)收懸空結(jié)構(gòu)混凝土的澆筑持續(xù)改進(jìn)工字鋼撓度變形監(jiān)測 圖6：流程圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年8月20日2、關(guān)鍵技術(shù)問題預(yù)測為確保支撐方案能夠順利實(shí)施，結(jié)合以上流程圖，我們小組成員共同探討研究，明確該支撐方案實(shí)施過程中的難點(diǎn)和要點(diǎn)，通過分析探討預(yù)測方案實(shí)施過程需要解決如下關(guān)鍵性技術(shù)問題，分別是：（1）、建立體系受力模型（工字鋼固定方式）（2）、工字鋼安裝與固定（工字鋼水平位移和側(cè)翻，工字鋼撓

19、度變形）（3）、搭設(shè)模板支撐體系（模板支撐體系穩(wěn)定性差）（4）、工字鋼撓度變形監(jiān)測（變形監(jiān)測方法）3、方案論證為保證以上四個難點(diǎn)要點(diǎn)的順利解決和實(shí)施，保證工字鋼支撐體系方案的順利進(jìn)行，小組成員查閱資料，創(chuàng)新思路，再次召開QC小組專題會議，再次運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，分別對以上四個難點(diǎn)要點(diǎn)再次提出如下實(shí)施方案：需解決關(guān)鍵問題提出方案匯總表 表6序號需要解決關(guān)鍵問題提出解決方案一提出解決方案二1建立體系受力模型固定方式工字鋼主梁采用兩端固定支座工字鋼兩端主梁采用兩端簡支座2工字鋼安裝與固定工字鋼水平位移和側(cè)翻預(yù)埋5mm鋼板，與工字鋼焊接固定預(yù)埋鋼筋預(yù)埋件，并將工字鋼連成整體工字鋼撓度變形下部斜撐工字鋼上拉

20、鋼絲繩3搭設(shè)模板支撐體系穩(wěn)定性差與靠近結(jié)構(gòu)支撐架的框架柱做可靠連接搭設(shè)斜桿和使用水平桿與中庭內(nèi)懸挑梁外側(cè)互頂4工字鋼撓度變形監(jiān)測監(jiān)測方法兩端抄水平拉通線監(jiān)測利用水準(zhǔn)儀全程進(jìn)行監(jiān)測制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年8月23日我們對提出的解決方案分別從可實(shí)施性、經(jīng)濟(jì)合理性、工期等方面進(jìn)行分析論證，確認(rèn)最佳方案，論證結(jié)果見以下論證表： （1）、建立體系受力模型方案論證表 表7序號解決方案可實(shí)施性經(jīng)濟(jì)合理性工期結(jié)論方案一工字鋼主梁采用兩端固定支座預(yù)埋操作難度大，工字鋼難以固定，容易側(cè)歪。梁側(cè)模板開洞及封堵需用人工費(fèi)：2個工×260元/個=520元，模板損耗：10×50元/=500

21、元工字鋼焊接固定及拆除費(fèi)用：6個工×260元/個=1560元模板開洞及封堵46個，1人×50個/天/人=50個，需1d完成工字鋼焊接固定：2人×5個/天/人=10個/天，需3d完成。合計(jì)4d。不選定方案二工字鋼兩端主梁采用兩端簡支座將工字鋼放置在兩側(cè)框架梁上，需做預(yù)埋件僅需預(yù)埋預(yù)埋件，需1個工，1個工×260元/個=260元。工字鋼吊裝及安裝：1人×25個/天=25個/天，僅需1d完成。選定制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年8月24日 （2.1）、工字鋼水平位移和側(cè)翻方案論證表 表8序號解決方案可實(shí)施性經(jīng)濟(jì)合理性工期結(jié)論方案一預(yù)埋5mm鋼板，

22、與工字鋼焊接固定鋼板預(yù)埋標(biāo)高及水平難以控制，焊接質(zhì)量要求高預(yù)埋鋼板人工費(fèi)：3個工×260元/個=780元，鋼板材料費(fèi)：0.5t×3600元/t=1800元,工字鋼焊接固定及拆除費(fèi)用：3個×260元/個=780元預(yù)埋鋼板：2人×20個/天=40個/天，需1.5d完成工字鋼焊接固定：2人×20個/天=40個/天，需1.5d完成不選定方案二預(yù)埋鋼筋預(yù)埋件，并將工字鋼連成整體經(jīng)濟(jì)且操作簡便，能取得的良好的效果。預(yù)埋件的埋設(shè)需1個工，1個工×260元/個=260元。工字鋼安裝與固定人工費(fèi)：1個工×260元/個=260元。預(yù)埋件預(yù)埋：2

23、人×50個/天=100個/天，需0.5d完成 工字鋼安裝固定：2人×25個/天=50個/天，需0.5d完成。選定制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年8月25日 （2.2）、工字鋼撓度變形方案論證表 表9序號解決方案可實(shí)施性經(jīng)濟(jì)合理性工期結(jié)論方案一下部斜撐工字鋼下層需預(yù)埋鋼板，橫向型鋼懸空，現(xiàn)場焊接需要仰焊，施工及拆除難度相當(dāng)大，安裝工期長。增加型鋼材料費(fèi)用：2t×3600元/t=7200元，預(yù)埋鋼板：2個工×260元/個=520元。焊接及拆除費(fèi)用：4個工×260元/個=1040元。預(yù)埋鋼板：2人×20個/天=40個/天，需1d完成,

24、焊接斜撐：2人×20個/天=40個/天，需2d完成。不選定方案二上拉鋼絲繩預(yù)留上拉孔，施工便捷，可行性高，現(xiàn)場制作，對拉繩尺寸精度要求高。預(yù)留吊拉孔：1個工×260元/個=260元。鋼絲繩材料費(fèi)：345m×10元/m=3450元安裝人工費(fèi)：2個工×260元/個=520元。預(yù)留吊拉孔：2人×50個/天=100個/天，需0.5d完成,上拉鋼絲繩：2人×25個/天=50個/天，需1d完成。選定制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年8月26日 （3）、模板支撐體系整體穩(wěn)定性差方案論證表 表10序號解決方案可實(shí)施性經(jīng)濟(jì)合理性工期結(jié)論方案一與靠近結(jié)

25、構(gòu)支撐架的框架柱做可靠連接現(xiàn)場南北兩側(cè)柱網(wǎng)間距8.4m, 間距過大，并且東西兩側(cè)無可靠性連接，需做鋼管預(yù)埋加設(shè)柱箍每層需用1個工×260元/個=260元。預(yù)埋鋼管材料費(fèi)：20米×21元/米=420元。預(yù)埋鋼管人工費(fèi)：1個工×260元/個=260元。預(yù)埋鋼管：1人×50個/天=50個/天，需1d完成加設(shè)柱箍：1人×50個/天=50個/天，需1d完成不選定方案二搭設(shè)斜桿和使用水平桿與中庭內(nèi)懸挑梁外側(cè)互頂搭設(shè)斜桿傳遞到剛性地面上，現(xiàn)場可操作性強(qiáng)，使用水平桿與中庭內(nèi)懸挑梁外側(cè)互頂，整體穩(wěn)定性好搭設(shè)斜桿需用1個工×260元/個=260元。水平桿

26、與懸挑梁外側(cè)互頂需用1個工×260元/個=260元。搭設(shè)斜桿：1人×30道/天=30道/天，需1d完成水平桿與懸挑梁外側(cè)互頂：1人×300個/天=300個/天，需1d完成選定制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年8月27日 （4）、懸空支撐體系變形監(jiān)測方法方案論證表 表11序號解決方案可實(shí)施性經(jīng)濟(jì)合理性安全性結(jié)論方案一兩端抄水平拉通線監(jiān)測中庭跨度大，兩端拉通線過長，中部容易出現(xiàn)誤差；鋼管間距密，拉通線困難現(xiàn)有人員測量，無需投入其它費(fèi)用監(jiān)測精度不高，安全性存在風(fēng)險不選定方案二利用水準(zhǔn)儀全程進(jìn)行監(jiān)測水準(zhǔn)儀監(jiān)測精度高，簡便操作現(xiàn)有人員及測量器具，無需投入其它費(fèi)用在每根鋼梁

27、處分別布設(shè)監(jiān)測點(diǎn)，經(jīng)同類工程應(yīng)用證明，滿足安全可靠性要求 選定制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年8月28日最終匯總所有問題的最優(yōu)解決辦法，確定最優(yōu)方案,繪制系統(tǒng)圖如下：工字鋼兩端主梁采用兩端簡支座建立體系受力模型大跨度中庭懸空結(jié)構(gòu)模板支撐體系技術(shù)創(chuàng)新預(yù)埋鋼筋預(yù)埋件，并將工字鋼連成整體工字鋼水平位移和側(cè)翻工字鋼安裝與固定工字鋼平臺懸空主梁支撐體系工字鋼撓度變形上拉鋼絲繩搭設(shè)斜桿和使用水平桿與中庭內(nèi)懸挑梁外側(cè)互頂模板支撐體系穩(wěn)定性差利用水準(zhǔn)儀全過程進(jìn)行監(jiān)測工字鋼撓度變形監(jiān)測方法圖7：最終方案確定系統(tǒng)圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年9月2日六、制定對策 對 策 措 施 表 表12序號項(xiàng)目對策

28、目標(biāo)措 施時間地點(diǎn)責(zé)任人1建立體系受力模型進(jìn)行受力計(jì)算，建立受力模型，對支座框架梁驗(yàn)算工字鋼滿足結(jié)構(gòu)支撐體系承載力要求，支座框架梁滿足抗扭強(qiáng)度要求1、確定受力構(gòu)件型號及排布位置。2014.9.29.8辦公室、施工現(xiàn)場薛遠(yuǎn)龍2、與設(shè)計(jì)院聯(lián)系并確認(rèn)，兩端支座框架梁不會發(fā)生扭曲破壞。張祥峰2工字鋼水平位移和側(cè)翻下預(yù)埋件，并將工字鋼連成整體保證工字鋼梁水平位移5mm，且不發(fā)生側(cè)翻1、預(yù)埋兩根16mm的鋼筋預(yù)埋件將工字鋼梁兩端固定。2014.9.610.23施工現(xiàn)場李丙俊2、使用扣件和鋼管將鋼梁鎖住，并將連成整體。張祥峰3工字鋼撓度變形減小工字鋼撓度變形工字鋼撓度變形值10mm1、支撐工字鋼底部。2、采

29、用20mm鋼絲繩，2014.9.610.23施工現(xiàn)場閆玉凡兩邊對稱吊拉在上部第二層框架梁上進(jìn)行卸荷。張吉峰4模板支撐體系穩(wěn)定性差增強(qiáng)模板支撐體系穩(wěn)定性確保支撐體系整體穩(wěn)定性，鋼管支撐構(gòu)件位移5mm1、在每道立桿上搭設(shè)斜桿。2014.9.1010.23施工現(xiàn)場王寶明2、每層支撐架水平桿與中庭內(nèi)懸挑梁外側(cè)互頂。陳龍啟5工字鋼撓度變形監(jiān)測方法利用水準(zhǔn)儀全程監(jiān)測工字鋼梁撓度。監(jiān)測工字鋼撓度變形值控制在10mm內(nèi)1、每搭設(shè)一個樓層層高對鋼梁進(jìn)行一次標(biāo)高復(fù)測2014.9.1210.23施工現(xiàn)場薛遠(yuǎn)龍2、混凝土澆筑過程中全過程監(jiān)測郭 欣制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年9月5日七、對策實(shí)施實(shí)施一：建立受力

30、模型，對支座框架梁驗(yàn)算。1、小組成員根據(jù)討論，進(jìn)行受力計(jì)算，建立受力模型。經(jīng)計(jì)算鋼梁采用12m長22b工字鋼，橫向設(shè)置，工字鋼梁間距1m,每五層（20m）設(shè)置一道，分別在4層頂(標(biāo)高：18.95m)、9層頂(標(biāo)高：38.95m)、14層頂(標(biāo)高：58.95m)設(shè)置。 圖8：懸空結(jié)構(gòu)工字鋼搭設(shè)現(xiàn)場制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年9月6日2、支座框架梁驗(yàn)算工字鋼壓落在兩側(cè)縱向框架梁上，底部墊設(shè)兩塊5mm厚鋼墊板，防止內(nèi)側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)受力。框架梁底部模板支撐不拆除。根據(jù)框架梁受力分析，經(jīng)設(shè)計(jì)院復(fù)核同意，受壓的框架梁不會發(fā)生扭曲破壞。雙層鋼墊板縱向框架梁 圖9：懸空結(jié)構(gòu)工字鋼搭設(shè)方案制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制

31、圖時間：2014年9月7日效果檢查：通過計(jì)算對工字鋼受力構(gòu)件的選型，受壓的框架梁驗(yàn)算，滿足了結(jié)構(gòu)支撐體系承載力要求。經(jīng)設(shè)計(jì)院復(fù)核框架梁滿足抗扭強(qiáng)度要求，證明文件請見下圖：圖10：設(shè)計(jì)院復(fù)核受壓框架梁證明文件制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年9月9日實(shí)施二：下預(yù)埋件，并將工字鋼連成整體。1、預(yù)埋16mm的鋼筋預(yù)埋件混凝土澆筑前，在工字鋼預(yù)放位置的兩端各預(yù)埋兩根16mm的鋼筋預(yù)埋件。混凝土澆筑完成，強(qiáng)度達(dá)到1.2mp后，吊裝工字鋼梁至設(shè)計(jì)位置，將其固定牢固，防止工字鋼水平位移。如下圖所示： 圖11：預(yù)埋件與鋼梁錨固圖片制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年9月10日2、扣件連接鋼管鎖住工字鋼鋼梁位

32、置固定好后，使用扣件并連接鋼管將每根鋼梁鎖住固定，間距3m，并連成整體，增強(qiáng)其整體性，防止工字鋼梁側(cè)翻，如下圖所示：扣件將鋼梁鎖住圖12：鋼管與扣件將鋼梁連成整體示意圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年9月10日效果檢查：小組成員通過測量控制線使用經(jīng)緯儀對施工的A塔樓4層頂工字鋼梁的位移情況進(jìn)行了隨機(jī)檢查50點(diǎn)，其偏差均能滿足水平位移5mm，有效防止了工字鋼梁水平位移與側(cè)翻。檢查結(jié)果見下表： 工字鋼梁水平位移與側(cè)翻偏差檢查結(jié)果表 表13檢查標(biāo)準(zhǔn)檢查標(biāo)準(zhǔn)檢查結(jié)果偏差值鋼梁水平位移位移5mm23504233123024142520321421441541320250210512124302制表人

33、：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年10月20日實(shí)施三：減小跨中撓度變形1、支撐工字鋼底部工字鋼全部就位后，使用下部支撐體系立桿支撐工字鋼底部，防止上層砼澆筑過程中工字鋼撓度變形（如下圖）。下部架體支撐上部工字鋼圖13：下部立桿支撐上部工字鋼示意圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年9月10日2、上拉鋼絲繩為確保上拉鋼絲繩受力合理，在工字鋼上部第二層砼澆筑前，預(yù)先在框架梁內(nèi)預(yù)留25mm鋼絲繩吊拉孔，位置與下部工字鋼對應(yīng)，砼澆筑完成，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，采用20mm鋼絲繩將每根鋼梁兩邊對稱吊拉在上部第二層框架梁上，作為工字鋼梁的中間支座（如下圖所示），斜拉完成后，拆除下部支撐體系。上部第二層框架梁

34、 圖14：上拉鋼絲繩卸荷示意圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年10月6日效果檢查：小組成員使用水準(zhǔn)儀對A塔樓4層頂工字鋼撓度變形值進(jìn)行了隨機(jī)檢查，其偏差均10mm。通過支撐工字鋼底部，上拉鋼絲繩，減少了工字鋼撓度變形。檢查結(jié)果如下：鋼梁撓度變形偏差值檢查表 表14檢查標(biāo)準(zhǔn)檢查標(biāo)準(zhǔn)檢查結(jié)果偏差值鋼梁撓度變形撓度值10mm62405847911739165420587845441646836281351715836782制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年10月23日實(shí)施四：增強(qiáng)支撐體系整體穩(wěn)定性。1、搭設(shè)斜桿在每層橫向立桿上搭設(shè)斜桿，上節(jié)點(diǎn)與每道立桿相連，下節(jié)點(diǎn)搭設(shè)在樓層剛性地面上。 圖15

35、：斜桿搭設(shè)示意圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年9月10日2、水平桿與懸挑梁外側(cè)互頂在每層澆筑完成的結(jié)構(gòu)樓層處，沿中庭內(nèi)四周，將支撐架的水平桿與懸挑梁外側(cè)用頂絲進(jìn)行互頂，增強(qiáng)架體的整體穩(wěn)定性，如下圖所示：圖16：水平桿與懸挑梁外側(cè)用頂絲互頂示意圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年10月5日 圖17：水平桿與懸挑梁外側(cè)用頂絲互頂現(xiàn)場圖片制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年10月10日效果檢查：小組成員通過測量控制線使用經(jīng)緯儀對鋼管支撐構(gòu)件位移進(jìn)行了隨機(jī)檢查，共檢查50點(diǎn)，其偏差均5mm，保證了支撐體系的整體穩(wěn)定性，檢查結(jié)果見下表： 鋼管支撐構(gòu)件位移檢查結(jié)果表 表15自定標(biāo)準(zhǔn)鋼管支撐構(gòu)件位移

36、檢查結(jié)果允許偏差：5mm14012245323224101425013242212132325230122123412341制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2014年10月23日實(shí)施五：利用水準(zhǔn)儀對工字鋼撓度全過程監(jiān)測。將每根工字鋼梁進(jìn)行編號，在每根鋼梁設(shè)置三個監(jiān)測點(diǎn)，使用水準(zhǔn)儀測定每根鋼梁的標(biāo)高做好記錄，模板支撐每搭設(shè)一個樓層層高對鋼梁進(jìn)行一次標(biāo)高復(fù)測，砼澆筑過程中，每隔20分鐘監(jiān)測一次，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼梁撓度變形值> 10mm時，收緊鋼絲繩，確保鋼梁變形值控制在允許變形值范圍內(nèi)。圖18：水準(zhǔn)儀全程監(jiān)測工字鋼制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年10月23日效果檢查： 小組成員通過使用水準(zhǔn)儀對A塔樓4

37、層頂工字鋼撓度全過程監(jiān)測，監(jiān)測方法行之有效，確保了工字鋼撓度變形值控制在10mm內(nèi)。八、效果檢查：（一）目標(biāo)實(shí)施對比：1、我們順利完成了A塔樓5-10層懸空結(jié)構(gòu)的施工，其支撐體系強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性均滿足方案與規(guī)范要求。2014年11月18日模板拆除后，小組成員進(jìn)行了組織驗(yàn)收，梁軸線位移最大值為5mm，梁底標(biāo)高偏差值最大為+7mm。驗(yàn)收結(jié)果均滿足自定標(biāo)準(zhǔn)，完成了QC小組活動目標(biāo)，并且成型觀感良好，具體請看下表：檢查結(jié)果表 表16序號檢查項(xiàng)目自定目標(biāo)檢查點(diǎn)數(shù)合格點(diǎn)數(shù)最大值合格率（%）1梁軸線位置5mm50505mm1002梁底標(biāo)高±8mm5050+7mm100制表人：薛遠(yuǎn)龍 制表時間：2

38、014年11月18日檢查驗(yàn)收記錄 中庭懸空結(jié)構(gòu)混凝土成型質(zhì)量2、采用工字鋼平臺支撐體系，減少了中庭懸空結(jié)構(gòu)模板鋼管腳手架的支撐數(shù)量，主體結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)施工方法，工期縮短了13天，超過了活動目標(biāo)值，順利完成了合同工期，并提前主體結(jié)構(gòu)封頂?；顒雍笾黧w結(jié)構(gòu)施工工期橫道圖：圖19：主體結(jié)構(gòu)實(shí)際施工工期橫道圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年12月28日工期證明圖20：工期對比柱狀圖制圖人：薛遠(yuǎn)龍 制圖時間：2014年12月30日（二）經(jīng)濟(jì)效益： 方案經(jīng)濟(jì)效益對比表 表17方案選擇周材租賃費(fèi)人工費(fèi)工期共計(jì)節(jié)約費(fèi)用經(jīng)濟(jì)效益?zhèn)鹘y(tǒng)落地式腳手架支撐方案1、鋼管：50000m×0.015元/m×163天=122250元2、扣件：20000×0.011元/個×163天=35860元腳手架搭設(shè)及拆除：288×18元/×17層=88128元163天246238元95146元工字鋼平臺懸空主梁支撐體系1、工字鋼：276m