超高層過風(fēng)孔處巨柱結(jié)構(gòu)施工方法QC成果

1、創(chuàng)新超高層過風(fēng)孔處巨柱結(jié)構(gòu)施工方法單 位： 中建三局武漢綠地中心總承包項目部小組名稱： 606天路QC小組發(fā)布人：趙 飛七、按對策表實施八、效果檢查十、總結(jié)和展望九、標(biāo)準(zhǔn)化目 錄一、課題概況二、小組概況四、設(shè)定目標(biāo)并分析三、選擇課題五、提出并確定最佳方案六、制定對策表一、 課題概況現(xiàn)今世界上超高層建筑鱗次櫛比。要確保安全，還必須考慮居住上的舒適性，在遇較大風(fēng)力時能減小建筑物的搖晃。故此，被譽為“定樓神球”的風(fēng)阻尼器廣泛應(yīng)用開來。一、 課題概況武漢綠地中心，作為目前在建的中國第一、世界第二高樓，卻在抵御地震荷載以及風(fēng)荷載的方式上，劍走偏鋒。憑借結(jié)構(gòu)自身的過風(fēng)孔，不僅能滿足各類安全性及舒適性需求，

2、而且造型新穎美觀，富有藝術(shù)性。安全性舒適性藝術(shù)性一、 課題概況一、課題概況巨柱SC1巨柱SC2主塔樓結(jié)構(gòu)形式一、課題概況巨柱整體造型由下至上先向核心筒外傾斜，后向核心筒內(nèi)傾斜；且自下而上巨柱尺寸逐漸變小樓層傾斜方向SC1傾角F1F24層外傾2.20.1F25F30層無傾角0F31F119層內(nèi)傾0.19.3一、課題概況巨柱SC1典型截面31504738在過風(fēng)層巨柱SC1與核心筒之間無水平結(jié)構(gòu)連接（即：SC1巨柱跨3個結(jié)構(gòu)層，在13.5m高度范圍內(nèi)無水平結(jié)構(gòu)連接），且巨柱SC1鋼骨上要焊接幕墻的巨型埋件。一、課題概況過風(fēng)層結(jié)構(gòu)平面圖過風(fēng)層幕墻環(huán)梁埋件高1615mm 、 長4485mm，且呈折線型過

3、風(fēng)層環(huán)梁埋件詳圖25101615幕墻環(huán)梁埋件效果圖幕墻環(huán)梁埋件立面圖一、課題概況二、小組概況小組名稱：606天路QC小組成立時間：2011.07.05課題名稱：創(chuàng)新超高層過風(fēng)孔處巨柱結(jié)構(gòu)施工方法本次活動時間：2016.03.012016.09.01課題類型： 創(chuàng)新型注冊編號：ZJSJLD-2016-02活動次數(shù)：30次人均接受QC教育40小時平均年齡：32歲出勤率： 98%序號姓名性別職稱組內(nèi)職務(wù)組 內(nèi) 分 工1鄭承紅男高級工程師組長整體策劃2王震男高級工程師副組長協(xié)調(diào)指揮3唐碧波男高級工程師組員技術(shù)指導(dǎo)4程然女高級工程師組員指導(dǎo)小組活動、負(fù)責(zé)質(zhì)量控制5陳江偉男工程師組員技術(shù)策劃6楊建男工程師

4、組員現(xiàn)場協(xié)調(diào)7柳大華男工程師組員質(zhì)量管理8趙飛男助理工程師組員技術(shù)管理9劉永明男工程師組員安全檢查10林財榮男工程師組員測量管理11趙海樺男工程師組員現(xiàn)場實施12張保華男工程師組員質(zhì)量控制二、小組概況二、小組概況三、 選擇課題說明：結(jié)點、表示作業(yè)的起始和終點；圖中顯示總工時為6d。箭頭表示作業(yè)，箭頭上方文字表示作業(yè)內(nèi)容；箭頭下方數(shù)字表示時間（工作日）。制圖人：趙飛 日期：2016.03.05 現(xiàn)場巨柱正常施工節(jié)奏：1、標(biāo)準(zhǔn)層巨柱施工網(wǎng)絡(luò)圖：說明：結(jié)點、表示作業(yè)的起始和終點；圖中顯示總工時為25d。箭頭表示作業(yè)，箭頭上方文字表示作業(yè)內(nèi)容；箭頭下方數(shù)字表示時間（工作日）。2、過風(fēng)層巨柱施工網(wǎng)絡(luò)圖：

5、 現(xiàn)場巨柱正常施工節(jié)奏：三、 選擇課題制圖人：趙飛 日期：2016.03.051、標(biāo)準(zhǔn)層巨柱施工進(jìn)度為每層6天2、過風(fēng)層巨柱施工進(jìn)度為每層25天1、標(biāo)準(zhǔn)層巨柱施工進(jìn)度為每層6天2、過風(fēng)層巨柱施工進(jìn)度為每層15d業(yè)主要求：現(xiàn)場正常施工節(jié)奏：選題：創(chuàng)新超高層過風(fēng)孔處巨柱結(jié)構(gòu)施工方法三、 選擇課題四、 設(shè)定目標(biāo)并分析目標(biāo)： 1、創(chuàng)新超高層過風(fēng)孔處巨柱結(jié)構(gòu)施工方法 2、過風(fēng)層巨柱施工每層不超過15天四、 設(shè)定目標(biāo)并分析目標(biāo)可行性分析：QC小組通過5M1E分析法對目標(biāo)可行性進(jìn)行分析，小組成員一致認(rèn)為目標(biāo)可行。人員項目團(tuán)隊都是精心挑選的，經(jīng)驗豐富，且責(zé)任心強(qiáng)機(jī)械現(xiàn)場垂直運輸?shù)跹b設(shè)備、焊接設(shè)備、測量設(shè)備先進(jìn)

6、；構(gòu)件埋件在滬寧鋼機(jī)加工廠加工，其設(shè)備能力滿足要求材料材料供應(yīng)商穩(wěn)定，材料供應(yīng)能力滿足要求方法依托局深化事業(yè)部，項目擁有一支經(jīng)驗豐富的深化設(shè)計團(tuán)隊，同時還擁有一支有實力的BIM小組，在工藝方法上有很強(qiáng)的剖析能力環(huán)境項目與設(shè)計、分包合作良好；對于鋼構(gòu)件的焊接，構(gòu)件加工廠及現(xiàn)場的制作環(huán)境均滿足相應(yīng)的環(huán)境控制要求，對特殊氣候條件有應(yīng)對措施監(jiān)測總包及各分包單位嚴(yán)格進(jìn)行過程質(zhì)量檢查及驗收，對于需要第三方檢測的特殊工序，均嚴(yán)格按照規(guī)范要求落實到位目標(biāo)可行五、 提出并確定最佳方案序號工序工期分析能否優(yōu)化1幕墻環(huán)梁埋件焊接幕墻環(huán)梁埋件現(xiàn)場焊接量大，焊接質(zhì)量難控制，若改變焊接場所和工序順序，可能對工期有利可能2

7、操作架搭設(shè)工藝和工序順序幾乎沒有改進(jìn)的空間不能3混凝土養(yǎng)護(hù)是后置工序的先決條件，隨后置工序調(diào)整而調(diào)整不能4幕墻環(huán)梁安裝環(huán)梁安裝時間不能壓縮，但它的前置工序?qū)儆诘却龝r間，若調(diào)整工序順序，有可能節(jié)約工期可能5爬模附梁支座安裝工藝和工序順序幾乎沒有改進(jìn)的空間不能6鋼筋綁扎因幕墻巨型埋件與巨柱主筋及箍筋發(fā)生了大面積的干涉、碰撞，應(yīng)用BIM可以解決一部分問題，同時可以考慮改變鋼筋綁扎方式可能尋找突破點： 小組成員通過集體討論達(dá)成一致意見：由于標(biāo)準(zhǔn)層巨柱施工已經(jīng)過多次優(yōu)化并已模塊化，與標(biāo)準(zhǔn)層相同的工序改進(jìn)空間甚微，只能從新增加的五道工序和增加了工作時間的鋼筋綁扎尋找突破點。方案提出2016年3月，全體組員

8、兩次集中對尋找的突破點反復(fù)研究，并運用頭腦風(fēng)暴法展開專題討論，提出了可突破的三道工序、9種方案，并將結(jié)果用親和圖整理如下：制圖人：趙飛 日期：2016.03.10五、 提出并確定最佳方案五、 提出并確定最佳方案方案的進(jìn)一步分析3.1幕墻環(huán)梁埋件焊接方案分析表制表人：趙飛 日期：2016.03.18幕墻環(huán)梁埋件焊接方案名稱可操作性經(jīng)濟(jì)性安全性施工周期結(jié)論鋼筋綁扎前現(xiàn)場焊接埋件尺寸巨大，高空就位焊接難度大、工作量大鋼結(jié)構(gòu)焊接是專業(yè)分包合同內(nèi)施工內(nèi)容，不會產(chǎn)生額外費用高空大型鋼結(jié)構(gòu)焊接，操作人員存在一定的安全風(fēng)險現(xiàn)場高空焊接，一個埋件的焊接所需時間至少6d不可行鋼骨吊裝前地面焊接鋼骨重且尺寸大，埋件

9、又呈折線型，現(xiàn)場地面焊接，場地和焊接質(zhì)量難以保證1.現(xiàn)場地面焊接，會產(chǎn)生二次轉(zhuǎn)運的費用2.構(gòu)件制作周期縮短，制作廠要增加趕工費地面焊接，無高空操作風(fēng)險通知加工廠構(gòu)件提前進(jìn)場，在地面進(jìn)行預(yù)先焊接，可不占關(guān)鍵線路不可行鋼結(jié)構(gòu)加工廠焊接施工方便，焊接質(zhì)量可得到有效保障通過設(shè)計與業(yè)主審核的深化圖，工廠加工焊接不產(chǎn)生額外費用工廠焊接，最為安全在工廠加工焊接，不占用現(xiàn)場施工時間可行五、 提出并確定最佳方案方案的進(jìn)一步分析3.2幕墻環(huán)梁安裝方案分析表制表人：趙飛 日期：2016.03.18幕墻環(huán)梁安裝方案名稱可操作性經(jīng)濟(jì)性安全性施工周期結(jié)論混凝土澆筑前安裝環(huán)梁安裝后再澆筑混凝土，環(huán)梁的位置及標(biāo)高可能產(chǎn)生一定

10、的變化不產(chǎn)生額外費用高空大型鋼結(jié)構(gòu)安裝，操作人員存在一定的安全風(fēng)險提前安裝幕墻環(huán)梁，可提供巨柱爬模附著點，為上一層過風(fēng)孔巨柱施工節(jié)約工期可行混凝土澆筑后安裝混凝土澆筑完畢再安裝環(huán)梁，確定標(biāo)高及位置即可不產(chǎn)生額外費用高空大型鋼結(jié)構(gòu)安裝，操作人員存在一定的安全風(fēng)險至少等混凝土養(yǎng)護(hù)3d才能施工，巨柱爬模的爬升會相應(yīng)滯后3d不可行鋼結(jié)構(gòu)加工廠安裝在工廠將環(huán)梁安裝在巨柱上，運輸中成品保護(hù)非常困難運輸費用要增加1倍工廠安裝，安全性最好提前安裝幕墻環(huán)梁，可提供巨柱爬模附著點，為上一層過風(fēng)孔巨柱施工節(jié)約工期不可行五、 提出并確定最佳方案3.3鋼筋綁扎方案分析表制表人：趙飛 日期：2016.03.18鋼筋綁扎方

11、案名稱可操作性經(jīng)濟(jì)性安全性施工周期結(jié)論在幕墻環(huán)梁埋件焊接前綁扎鋼筋增加了幕墻環(huán)梁埋件的焊接難度，且在埋件安裝過程中容易割斷主筋不產(chǎn)生額外費用有完備的安全防護(hù)體系鋼筋綁扎時間可以縮短一半，但單個幕墻環(huán)梁埋件焊接時間至少延長3d不可行埋件高度范圍箍筋地面焊接固定，其余鋼筋現(xiàn)場綁扎在地面預(yù)先將箍筋焊接在埋件與鋼骨之間的狹小空間，操作人員方便實施箍筋焊接的費用比正常綁扎的費用略高在地面操作，基本沒有安全風(fēng)險埋件范圍內(nèi)箍筋預(yù)先完成，其余鋼筋正常綁扎，可以縮短工期可行埋件高度范圍箍筋工廠焊接固定，其余鋼筋現(xiàn)場綁扎與現(xiàn)場地面焊接差別不大，但需要加工廠采購鋼筋或?qū)F(xiàn)場的鋼筋送到鋼結(jié)構(gòu)加工廠增加鋼筋原材的運輸費

12、或檢測費，且工廠焊接比現(xiàn)場焊接的費用高在工廠操作，基本沒有安全風(fēng)險埋件范圍內(nèi)箍筋預(yù)先完成，其余鋼筋正常綁扎，可以縮短工期不可行方案的進(jìn)一步分析五、 提出并確定最佳方案確定最佳方案通過分析、試驗和論證，我們確定最佳方案為：最佳方案系統(tǒng)圖 制圖人：趙飛 日期：2016.03.18五、 提出并確定最佳方案最佳方案施工網(wǎng)絡(luò)圖說明：1.結(jié)點、表示作業(yè)的起始和終點；圖中顯示總工時為14d。箭頭表示作業(yè)，箭頭上方文字表示作業(yè)內(nèi)容；箭頭下方數(shù)字表示時間（工作日）；虛線代表虛作業(yè)； 2.網(wǎng)絡(luò)圖中，幕墻環(huán)梁埋件焊接、幕墻環(huán)梁安裝、鋼筋綁扎是關(guān)鍵步驟。其余工序均按正常施工。本小組經(jīng)過反復(fù)論證，確定了過風(fēng)層巨柱施工網(wǎng)

13、絡(luò)（即實施步驟）如下：最佳方案網(wǎng)絡(luò)圖 制圖人：趙飛 日期：2016.03.20六、 制定對策表制表人：趙飛 日期: 2016年3月25日針對三個關(guān)鍵步驟，小組成員經(jīng)過周密的策劃和反復(fù)討論，確定了對策措施如下表：對策措施表序號 方案對策實施目標(biāo)措施地點責(zé)任人完成時間1幕墻環(huán)梁埋件焊接通過深化設(shè)計，將幕墻環(huán)梁的埋件直接深化到巨柱鋼骨之上，在加工廠焊接完成1.幕墻環(huán)梁埋件與巨柱鋼骨制作成整體；2.焊接質(zhì)量100%合格3.埋件定位偏差5mm1.優(yōu)化深化設(shè)計圖；2.深化圖報設(shè)計與業(yè)主審批；3.將審批后的深化圖發(fā)加工廠，督促加工廠加工4、構(gòu)件進(jìn)場驗收辦公區(qū)、加工廠王震柳大華趙飛2016.6.22幕墻環(huán)梁安

14、裝鋼骨巨柱吊裝完畢后，及時安裝幕墻環(huán)梁1. 標(biāo)高誤差在10mm內(nèi)2.焊接質(zhì)量100%合格3.安裝時間不超過4d1、由測量員在環(huán)梁埋件上確定控制點。2、由專業(yè)焊工焊接現(xiàn)場林財榮趙海樺2016.6.83鋼筋綁扎埋件高度范圍箍筋地面焊接固定，其余鋼筋在現(xiàn)場綁扎1.埋件范圍的箍筋定位偏差控制在10mm；2. 主筋割斷根數(shù)為0;3.鋼筋綁扎時間不超過3d1.建立BIM可視化模型，尋找鋼筋與埋件的碰撞點；2.在埋件上確定箍筋位置并劃線3.焊接箍筋4.對碰撞點的主筋先進(jìn)行調(diào)整，然后再綁扎現(xiàn)場唐碧波楊健張保華趙飛2016.6.15七、按對策表實施實施一：幕墻環(huán)梁埋件焊接序號 具體實施工作責(zé)任人完成時間1深化設(shè)

15、計圖繪制趙飛2016.03.312組織項目各專業(yè)評審深化設(shè)計圖趙飛2016.04.053深化圖報設(shè)計與業(yè)主審批趙飛2016.04.124督促業(yè)主與設(shè)計審批陳江偉2016.04.195業(yè)主與設(shè)計審批的深化圖發(fā)加工廠陳江偉2016.04.206檢查督促加工廠加工制作楊健2016.05.207構(gòu)件進(jìn)場驗收并填寫驗收數(shù)據(jù)表柳大華2016.05.28巨柱鋼骨連接板環(huán)梁埋件七、按對策表實施實施一：幕墻環(huán)梁埋件焊接深化Step 1：堆疊環(huán)梁埋件與鋼骨平面圖，設(shè)置連接板 七、按對策表實施實施一：幕墻環(huán)梁埋件焊接深化Step 2：發(fā)現(xiàn)連接板與局部栓釘碰撞，取消紅圈范圍埋件 高度范圍內(nèi)的栓釘七、按對策表實施實施一

16、：幕墻環(huán)梁埋件焊接深化Step 3：選定連接板厚度經(jīng)設(shè)計確認(rèn)，連接板采用30mm厚，材質(zhì)為Q345GJC；采用全熔透焊，由于連接板厚度未超過50mm，故不需要對板材銑坡口七、按對策表實施實施一：幕墻環(huán)梁埋件焊接深化Step 4：設(shè)置搭筋板埋件與鋼骨整合后，將對巨柱的箍筋產(chǎn)生影響，為解決此問題，在巨柱內(nèi)設(shè)置搭筋板。巨柱SC1內(nèi)箍為C14，為保證力學(xué)性能，搭筋板厚度也定為14mm。為了方便工人操作，埋件高度范圍內(nèi)的箍筋按單面10d與搭筋板連接，并確定了搭筋板尺寸為10d+20mm。七、按對策表實施實施一：幕墻環(huán)梁埋件焊接深化Step 5：可視化建模檢查運用BIM技術(shù)，建立了幕墻環(huán)梁埋件與巨柱整合后

17、的可視化模型，檢查深化設(shè)計效果。實施效果過風(fēng)層幕墻環(huán)梁埋件全部在工廠與鋼骨制作成整體，埋件定位抽查10個點，最大偏差2mm,焊接質(zhì)量經(jīng)第三方探傷檢測100%合格。七、按對策表實施實施一：幕墻環(huán)梁埋件焊接實施二：幕墻環(huán)梁安裝 2016年6月2日，測量員林財榮在埋件上布設(shè)控制點，在巨柱澆筑混凝土之前，由鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)的焊工焊接；七、按對策表實施環(huán)梁焊接控制點布設(shè)實施二：幕墻環(huán)梁安裝混凝土澆筑時，嚴(yán)格控制澆筑順序與節(jié)奏，保證均勻澆筑，避免造成鋼骨因混凝土側(cè)壓力過大導(dǎo)致偏位；七、按對策表實施圖中到為混凝土澆筑口實施二：幕墻環(huán)梁安裝七、按對策表實施環(huán)梁安裝完畢后附梁支座安裝對幕墻環(huán)梁標(biāo)高抽查了12個點，最大

18、偏差為+5mm，焊接質(zhì)量經(jīng)檢查100%合格，用時2d，達(dá)到了目標(biāo)要求。實施效果實施三：鋼筋綁扎七、按對策表實施1、2016年4月10日建立BIM可視化模型，尋找鋼筋與埋件的碰撞點；2、2016年5月30日，由技術(shù)員趙飛負(fù)責(zé)根據(jù)圖紙，在埋件上確定箍筋位置并劃線；3、2016年5月30日當(dāng)日，在箍筋位置線確定之后，由楊健組織施工人員進(jìn)行箍筋焊接；4、2016年5月25日，由技術(shù)員、施工員、質(zhì)量員一同組織工人對碰撞點的主筋先進(jìn)行調(diào)整，6月6日開始主筋綁扎七、按對策表實施運用BIM技術(shù)，建立可視化模型，提前模擬，解決主筋碰撞問題實施三：鋼筋綁扎幕墻環(huán)梁埋件范圍箍筋焊接：鋼骨提前到場，在地面操作預(yù)制部分

19、鋼筋+作業(yè)層綁扎七、按對策表實施實施三：鋼筋綁扎步驟一過風(fēng)層巨柱鋼骨提前到場步驟二1455470mm的埋件范圍箍筋在地面預(yù)施工陰影區(qū)域箍筋在地面焊接完成七、按對策表實施實施三：鋼筋綁扎此工序在在地面提前完成用時2d步驟三在施工作業(yè)層綁扎余下鋼筋七、按對策表實施實施三：鋼筋綁扎實施效果鋼筋綁扎用時3d；現(xiàn)場沒有割斷主筋的現(xiàn)象；質(zhì)量人員對地面焊接的箍筋定位偏差抽查10個點，最大偏差6mm，滿足目標(biāo)要求。七、按對策表實施實施三：鋼筋綁扎 目標(biāo)檢查和對比：小組創(chuàng)新了過風(fēng)層巨柱結(jié)構(gòu)施工方法，在31層過風(fēng)層巨柱施工完成后，將調(diào)整前后的進(jìn)度統(tǒng)計如下： 過風(fēng)孔層單層巨柱施工進(jìn)度計劃對比分析施工工序現(xiàn)場施工用時

20、調(diào)整前調(diào)整后鋼骨吊裝焊接及探傷2d2d幕墻環(huán)梁埋件焊接6d(在加工廠完成，不占用現(xiàn)場施工時間)操作架搭設(shè)4d4d鋼筋綁扎5d3d合模1d1d混凝土澆筑0.5d0.5d混凝土養(yǎng)護(hù)3d3d幕墻環(huán)梁安裝2d（平行作業(yè)，不占關(guān)鍵線路）爬模附梁支座安裝1d（平行作業(yè)，不占關(guān)鍵線路）爬模爬升0.5d0.5d總用時25d14d八、 效果檢查經(jīng)過調(diào)整后，單層過風(fēng)孔層巨柱施工周期大幅縮短。八、 效果檢查 工期目標(biāo)對比柱狀圖：八、 效果檢查 過風(fēng)層 32層、33層 已于2016年8月20日施工完成，其巨柱SC1實際施工周期均為14天，施工周期均滿足目標(biāo)要求，如下圖： 本次QC活動，很好的解決了過風(fēng)孔層巨柱施工進(jìn)度慢的問題，整體提升了外框結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)度、從而保證了內(nèi)外筒的安全層差。并創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益：本工程與業(yè)主簽訂的合同中，明確了因施工單位原因所耽誤的工期賠償額為30萬/d：則通過QC活動，在過風(fēng)孔處巨柱單層施工進(jìn)度至少節(jié)約了10d工期，創(chuàng)造了30萬/d10d3道=900萬元的經(jīng)濟(jì)效益。 本次QC活動，使得項目十分緊急的整體工期得到保證，成果亦受到業(yè)主、監(jiān)理單位的肯定。創(chuàng)造了較大的社會效益，為公司品牌的擴(kuò)大作出了貢獻(xiàn)。社會及經(jīng)