大跨度中庭懸空結構模板支撐體系技術創(chuàng)新

PAGEPAGE天元建設集團有限公司－－全國工程建設優(yōu)秀質量管理小組成果資料－－大跨度中庭懸空結構模板支撐體系技術創(chuàng)新天元建設集團有限公司二二七項目QC小組發(fā)布人：薛遠龍二O一五年五月大跨度中庭懸空結構模板支撐體系技術創(chuàng)新天元建設集團有限公司二二七項目QC小組前言近年來，室內中庭在建筑設計中常常被作為一個重要的設計元素，在各類公共建筑和超高層商住樓中得到了廣泛的應用。中庭作為一種室內型公共空間，不但能給公眾帶來愉快愜意的空間享受，而且能夠達到空曠、通透、視野開闊的建筑效果。然而，由于中庭內部及頂部的混凝土結構具有懸空高度高、跨度大、荷載大、面積大等特點，這就給模板支撐系統(tǒng)的設計及施工帶來很大的難度。一、課題簡介：仲建商務廣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，框架剪力墻結構，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DA塔樓B塔樓C塔樓D塔樓圖1：仲建商務廣場地理位置及效果圖制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年8月其中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軸分別設計了中庭，中庭橫向柱網跨度為11.5m，縱向柱網跨度為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，中庭內設計了不同位置的懸挑結構、連廊通道、懸挑樓梯。該工程無標準層，中庭內懸空結構逐層懸挑，且位置不同，長短不一，懸挑橫向長度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。中庭懸空結構最大支模高度達50m，最大梁截面尺寸為400×800mm，現(xiàn)澆板厚B塔樓D塔樓B塔樓D塔樓C塔樓A塔樓圖2：A、B、C塔樓中庭懸空結構平面圖（陰影部分為中庭）中庭懸空結構區(qū)域懸空樓梯制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年8月1中庭懸空結構區(qū)域懸空樓梯圖3：A塔樓中庭懸空結構剖面圖（J-K軸為中庭）制圖人：薛遠龍制圖時間：2014二、小組簡介：（一）小組簡介本QC小組由施工經驗豐富的精英工程師和思維活躍具有高學歷的技術骨干組成，小組成員名單及基本情況見表1：小組簡介表表1QC活動小組簡介(1)小組名稱天元建設集團有限公司227項目QC小組小組成立時間2014.8.1小組注冊號TYJTQC02—27—2014小組注冊時間2014.8.1課題名稱大跨度中庭懸空結構模板支撐體系技術創(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2014.8.01—2014.12.31出勤頻率平均1次/周出勤率100%培訓情況本小組成員平均接受TQM和ISO9001系列知識培訓72學時QC活動小組簡介(2)序號姓名年齡學歷職稱組內職務組內分工1鄭勇43本科工程師組長全面組織協(xié)調2薛遠龍28本科工程師副組長方案策劃、技術顧問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管理、措施實施6張吉峰28本科助理工程師組員技術管理、措施實施7王寶明26本科助理工程師組員技術管理、措施實施8陳龍啟27大專助理工程師組員安全管理、措施實施9郭欣26本科助理工程師組員數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計分析制表人：薛遠龍制表時間：201（二）小組活動進度計劃小組活動進度計劃表表2日期項目2014.8.1—2014.12.318月9月10月11月12月選擇課題確定目標目標可行性分析提出方案優(yōu)選最佳方案制定對策對策實施效果檢查鞏固及標準化總結及下一步打算備注計劃線實施線制表人：薛遠龍制表日期：201三、選擇課題（一）問題提出1、根據(jù)圖紙設計，3處中庭結構，跨空尺寸為11.5×25m，最大梁截面尺寸為400×800mm，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313、本小組對公司承接類似結構工程采用傳統(tǒng)落地式鋼管腳手架搭設的方法工藝進行了現(xiàn)場、技術資料的查看，調查情況見表3。類似結構落地式鋼管腳手架體系搭設調查表表3序號項目名稱項目地點結構形式懸空結構概況搭設高度搭設方式支撐基礎工期調查方式1天元·郯城綜合服務中心工程臨沂市郯城縣框剪結構屋面分四層懸挑，懸挑長度層層遞增，四次懸挑長度依次為1.5m，3m，4.540.6落地式鋼管腳手架澆筑整體砼墊層（費用：300m3×260元/m345天現(xiàn)場及資料2臨沂博物館工程臨沂市蘭山區(qū)框剪結構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，中庭內懸挑跨度為18米22.4落地式鋼管腳手架澆筑整體砼墊層（費用：500m3×260元/m330天3郯城縣電力調度中心指揮大樓臨沂市郯城縣框剪結構中庭頂部屋面設計了懸空結構：400×900mm、400×1000mm等不同截面的框架梁，35.5落地式鋼管腳手架地下一層頂板，底部搭設滿堂腳手架加固（費用：人工費5000元，周材租賃費100000元）28天制表人：薛遠龍制表日期：2014年8月從上表可以看出，調查的3個項目采用了傳統(tǒng)落地式鋼管腳手架體系，2個支撐基礎澆筑了整體砼墊層，1個支撐基礎底部搭設滿堂腳手架進行加固，分析可以看到搭設落地式鋼管支撐架，需額外支出大量支撐基礎費用，工期時間長。本工程中庭懸空結構如按照傳統(tǒng)的搭設方法施工，小組成員繪制了主體結構施工周期橫道圖，如下圖所示：圖4：主體結構傳統(tǒng)方法施工工期橫道圖制圖人：薛遠龍制圖時間：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，對中庭懸空結構支撐體系進行優(yōu)化、修改，保證大跨度中庭懸空結構的質量及安全，減少模板支撐的工期。所以本次活動課題確定為：“大跨度中庭懸空結構模板支撐體系技術創(chuàng)新”。四、目標設定（一）目標確保中庭懸空結構模板支撐新工藝成功實施，支撐體系強度、剛度和穩(wěn)定性滿足施工要求。（二）目標值1、主體結構施工工期比傳統(tǒng)施工方法縮短10天。2、梁軸線位移偏差5mm(國家規(guī)范要求8mm)，梁底標高偏差±8mm（國家規(guī)范要求（三）目標可行性分析：1、小組成員施工經驗豐富，搜集和整理了大量有關大跨度中庭懸空結構模板支撐體系的資料，并邀請結構設計人員進行指導，為施工順利進行提供了可靠的安全和技術保障。2、強有力的專家隊伍支持。小組成員邀請了多位資深專家參與對懸空結構模板支撐方案的技術論證，為方案的可行性提供了保障。3、影響本工程總工期及質量的主要原因在于中庭懸空結構模板支撐體系搭設周期長、穩(wěn)定性差，只要創(chuàng)新一種新工藝，就能夠縮短工期，增強其穩(wěn)定性，完成實現(xiàn)活動工期目標，保證混凝土構件成型質量。綜上分析：目標可以實現(xiàn)。五、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，運用“頭腦風暴法”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行討論，提出各種方案，并運用親和圖進行歸納整理:大跨度大跨度中庭懸空結構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)場材料現(xiàn)場材料無需另外購置可現(xiàn)場拼裝承重能力強，適用范圍廣泛扣件扭矩力達到承重能力強，適用范圍廣泛扣件扭矩力達到65N.m利用兩端11.5米利用兩端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工字鋼平臺懸空主梁支撐體系增設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撓度變形小固定安裝簡便轉換剛性支撐基礎，剛度大回收利用率高轉換剛性支撐基礎，剛度大回收利用率高針對懸空高度高的結構增設利用兩端針對懸空高度高的結構增設利用兩端11.5米跨框架梁做支座圖5：親和圖制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年8月1根據(jù)上述親和圖，我們設計出四種方案，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先工廠下料，現(xiàn)場進行組裝，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)有鋼管扣件搭設桁架，利用11.5米跨兩端縱向框架梁做支座，桁架搭設高度1.5米，完成后搭設模板支撐體系3增設臨時鋼筋砼梁懸空主梁支撐體系針對懸空高度高的結構，在原有設計的結構上增設臨時300×600mm現(xiàn)澆鋼筋砼梁，作為剛性支撐基礎搭設模板支撐體系。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，搭設模板支撐體系制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年8月1（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、經濟合理性、安全性以及工期四方面進行對比分析，方案論證結果見表5：大跨度中庭懸空結構模板支撐體系技術創(chuàng)新方案分析論證表表5序號方案可操作性經濟合理性安全性工期結論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)場需做結構預埋件與型鋼桁架焊接。1、整體平面型鋼桁架造價：500元/㎡2、型鋼安裝人工費用：288㎡×15元/㎡=4320元3、腳手架搭設及拆除;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)點安全可靠性好。3、可作為隔離平臺，利于平臺上下相關工序同時作業(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，腳手架搭設每人約50㎡/天,需1d合計：4d不選用2扣件式鋼管桁架懸空主梁支撐體系1、經過計算，鋼管布置密度大。2、組裝工作量大，操作難度大。3、鋼管桁架搭設質量不易控制。1、鋼管桁架租賃費用：20元/㎡2、鋼管桁架搭設費用：288㎡×20元/㎡=5760元3、腳手架搭設及拆除;288㎡×18元/㎡=5184元由此可見，成本稍高1、該支撐體系會產生較大的側向撓度，剛度較小。2、安全操作性差。3、豎向撓度變形量大。鋼管桁架搭設每人約10㎡/天，10人×10㎡/天=100㎡/天，需3d完成，腳手架搭設每人約50㎡/天,需1d合計：4d不選用3增設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困難。2、需對結構重新設計布置，增加結構荷載，對建筑結構穩(wěn)定極為不利。1、鋼筋模板砼人工費：3000+1080+1000=5080元2、鋼筋材料費：5t×3000元/t=15000元砼材料費:50m3×300元/m33、鋼筋砼梁拆除費用：13800元4、腳手架搭設及拆除：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。鋼筋砼梁模板支設與澆筑需4d，腳手架搭設每人約50㎡/天，10人×50㎡/天=500㎡/天，需1d完成。合計：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、工字鋼租賃費用：0.23元/m/天2、工字鋼安裝及腳手架搭設拆除費用：288㎡×20元/㎡=5760元由此可見，成本低廉1、承載力、剛度、穩(wěn)定性能滿足施工要求。2、經過設計與論證，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，腳手架搭設每人約50㎡/天,需1d.合計:2d選用制表人：薛遠龍制表時間：2014年8月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。工字鋼平臺懸空主梁支撐體系(三)方案分解1、確定工字鋼平臺懸空主梁支撐方案實施流程為保證工字鋼平臺懸空主梁支撐方案的順利進行，明確支撐方案流程的各項工作，我們通過現(xiàn)場實地勘察，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：建立體系受力模型建立體系受力模型梁板模板支撐體系選型梁板模板支撐體系選型編制施工方案與專家論證編制施工方案與專家論證工字鋼安裝與固定工字鋼安裝與固定鋪鋪設操作平臺搭設模板支撐體系搭設模板支撐體系未通過檢查與驗收懸空結構混凝土的澆筑持續(xù)改進工字鋼撓度變形監(jiān)測未通過檢查與驗收懸空結構混凝土的澆筑持續(xù)改進工字鋼撓度變形監(jiān)測圖6：流程圖制圖人：薛遠龍制圖時間：20142、關鍵技術問題預測為確保支撐方案能夠順利實施，結合以上流程圖，我們小組成員共同探討研究，明確該支撐方案實施過程中的難點和要點，通過分析探討預測方案實施過程需要解決如下關鍵性技術問題，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翻，工字鋼撓度變形）（3）、搭設模板支撐體系（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要點的順利解決和實施，保證工字鋼支撐體系方案的順利進行，小組成員查閱資料，創(chuàng)新思路，再次召開QC小組專題會議，再次運用頭腦風暴法，分別對以上四個難點要點再次提出如下實施方案：需解決關鍵問題提出方案匯總表表6序號需要解決關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翻預埋5mm鋼板，與工字鋼焊接固定預埋鋼筋預埋件，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鋼絲繩3搭設模板支撐體系穩(wěn)定性差與靠近結構支撐架的框架柱做可靠連接搭設斜桿和使用水平桿與中庭內懸挑梁外側互頂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)測利用水準儀全程進行監(jiān)測制表人：薛遠龍制表時間：2014年我們對提出的解決方案分別從可實施性、經濟合理性、工期等方面進行分析論證，確認最佳方案，論證結果見以下論證表：（1）、建立體系受力模型方案論證表表7序號解決方案可實施性經濟合理性工期結論方案一工字鋼主梁采用兩端固定支座預埋操作難度大，工字鋼難以固定，容易側歪。梁側模板開洞及封堵需用人工費：2個工×260元/個=520元，模板損耗：10㎡×50元/㎡=500元工字鋼焊接固定及拆除費用：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框架梁上，需做預埋件僅需預埋預埋件，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：薛遠龍制表時間：2014年8（2.1）、工字鋼水平位移和側翻方案論證表表8序號解決方案可實施性經濟合理性工期結論方案一預埋5mm鋼板，與工字鋼焊接固定鋼板預埋標高及水平難以控制，焊接質量要求高預埋鋼板人工費：3個工×260元/個=780元，鋼板材料費：0.5t×3600元/t=1800元,工字鋼焊接固定及拆除費用：3個×260元/個=780元預埋鋼板：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埋鋼筋預埋件，并將工字鋼連成整體經濟且操作簡便，能取得的良好的效果。預埋件的埋設需1個工，1個工×260元/個=260元。工字鋼安裝與固定人工費：1個工×260元/個=260元。預埋件預埋：2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：薛遠龍制表時間：2014年（2.2）、工字鋼撓度變形方案論證表表9序號解決方案可實施性經濟合理性工期結論方案一下部斜撐工字鋼下層需預埋鋼板，橫向型鋼懸空，現(xiàn)場焊接需要仰焊，施工及拆除難度相當大，安裝工期長。增加型鋼材料費用：2t×3600元/t=7200元，預埋鋼板：2個工×260元/個=520元。焊接及拆除費用：4個工×260元/個=1040元。預埋鋼板：2人×20個/天=40個/天，需1d完成,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。預留吊拉孔：1個工×260元/個=260元。鋼絲繩材料費：345m×10元/m=3450元安裝人工費：2個工×260元/個=520元。預留吊拉孔：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：薛遠龍制表時間：2014年（3）、模板支撐體系整體穩(wěn)定性差方案論證表表10序號解決方案可實施性經濟合理性工期結論方案一與靠近結構支撐架的框架柱做可靠連接現(xiàn)場南北兩側柱網間距8.4m,間距過大，并且東西兩側無可靠性連接，需做鋼管預埋加設柱箍每層需用1個工×260元/個=260元。預埋鋼管材料費：20米×預埋鋼管人工費：1個工×260元/個=260元。預埋鋼管：1人×50個/天=50個/天，需1d完成加設柱箍：1人×50個/天=50個/天，需1d完成不選定方案二搭設斜桿和使用水平桿與中庭內懸挑梁外側互頂搭設斜桿傳遞到剛性地面上，現(xiàn)場可操作性強，使用水平桿與中庭內懸挑梁外側互頂，整體穩(wěn)定性好搭設斜桿需用1個工×260元/個=260元。水平桿與懸挑梁外側互頂需用1個工×260元/個=260元。搭設斜桿：1人×30道/天=30道/天，需1d完成水平桿與懸挑梁外側互頂：1人×300個/天=300個/天，需1d完成選定制表人：薛遠龍制表時間：2014年（4）、懸空支撐體系變形監(jiān)測方法方案論證表表11序號解決方案可實施性經濟合理性安全性結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，無需投入其它費用監(jiān)測精度不高，安全性存在風險不選定方案二利用水準儀全程進行監(jiān)測水準儀監(jiān)測精度高，簡便操作現(xiàn)有人員及測量器具，無需投入其它費用在每根鋼梁處分別布設監(jiān)測點，經同類工程應用證明，滿足安全可靠性要求選定制表人：薛遠龍制表時間：2014年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工字鋼兩端主梁采用兩端簡支座建立體系受力模型建立體系受力模型大跨度中庭懸空結構模板支撐體系大跨度中庭懸空結構模板支撐體系技術創(chuàng)新預埋鋼筋預埋件預埋鋼筋預埋件，并將工字鋼連成整體工字鋼水平位移和側翻工字鋼水平位移和側翻工字鋼安裝與固定工字鋼安裝與固定工字鋼平臺懸空主梁支撐體系工字鋼平臺懸空主梁支撐體系工字鋼撓度變形工字鋼撓度變形上拉鋼絲繩上拉鋼絲繩搭設斜桿和使用水平桿與中庭內懸挑梁外側互頂搭設斜桿和使用水平桿與中庭內懸挑梁外側互頂模板支撐體系模板支撐體系穩(wěn)定性差利用水準儀利用水準儀全過程進行監(jiān)測工字鋼撓度變形監(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：薛遠龍制圖時間：2014年9月六、制定對策對策措施表表12序號項目對策目標措施時間地點責任人1建立體系受力模型進行受力計算，建立受力模型，對支座框架梁驗算工字鋼滿足結構支撐體系承載力要求，支座框架梁滿足抗扭強度要求1、確定受力構件型號及排布位置。2014.9.2∽9.8辦公室、施工現(xiàn)場薛遠龍2、與設計院聯(lián)系并確認，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翻下預埋件，并將工字鋼連成整體保證工字鋼梁水平位移≤5mm，且不發(fā)生側翻1、預埋兩根φ16mm的鋼筋預埋件將工字鋼梁兩端固定。2014.9.6∽10.23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、采用φ20mm鋼絲繩，2014.9.6∽10.23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行卸荷。張吉峰4模板支撐體系穩(wěn)定性差增強模板支撐體系穩(wěn)定性確保支撐體系整體穩(wěn)定性，鋼管支撐構件位移≤5mm1、在每道立桿上搭設斜桿。2014.9.10∽10.23施工現(xiàn)場王寶明2、每層支撐架水平桿與中庭內懸挑梁外側互頂。陳龍啟5工字鋼撓度變形監(jiān)測方法利用水準儀全程監(jiān)測工字鋼梁撓度。監(jiān)測工字鋼撓度變形值控制在10mm內1、每搭設一個樓層層高對鋼梁進行一次標高復測2014.9.12∽10.23施工現(xiàn)場薛遠龍2、混凝土澆筑過程中全過程監(jiān)測郭欣制表人：薛遠龍制表時間：201七、對策實施實施一：建立受力模型，對支座框架梁驗算。1、小組成員根據(jù)討論，進行受力計算，建立受力模型。經計算鋼梁采用12m長22b工字鋼，橫向設置，工字鋼梁間距1m,每五層（20m）設置一道，分別在4層頂(標高：18.95m)、9層頂(標高：38.95m)、14層頂(標高：58.95m)圖8：懸空結構工字鋼搭設現(xiàn)場制圖人：薛遠龍制圖時間：20142、支座框架梁驗算工字鋼壓落在兩側縱向框架梁上，底部墊設兩塊5mm厚鋼墊板，防止內側懸挑結構受力?？蚣芰旱撞磕０逯尾徊鸪?。根據(jù)框架梁受力分析，經設計院復核同意，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雙層鋼墊板縱向框架梁圖9：懸空結構工字鋼搭設方案制圖人：薛遠龍制圖時間：201效果檢查：通過計算對工字鋼受力構件的選型，受壓的框架梁驗算，滿足了結構支撐體系承載力要求。經設計院復核框架梁滿足抗扭強度要求，證明文件請見下圖：圖10：設計院復核受壓框架梁證明文件制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年實施二：下預埋件，并將工字鋼連成整體。1、預埋φ16mm的鋼筋預埋件混凝土澆筑前，在工字鋼預放位置的兩端各預埋兩根φ16mm的鋼筋預埋件?；炷翝仓瓿桑瑥姸冗_到1.2mp后，吊裝工字鋼梁至設計位置，將其固定牢固，防止工字鋼水平位移。圖11：預埋件與鋼梁錨固圖片制圖人：薛遠龍制圖時間：20142、扣件連接鋼管鎖住工字鋼鋼梁位置固定好后，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，增強其整體性，防止工字鋼梁側翻，如下圖所示：扣件將鋼梁鎖住扣件將鋼梁鎖住圖12：鋼管與扣件將鋼梁連成整體示意圖制圖人：薛遠龍制圖時間：2014效果檢查：小組成員通過測量控制線使用經緯儀對施工的A塔樓4層頂工字鋼梁的位移情況進行了隨機檢查50點，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翻。檢查結果見下表：工字鋼梁水平位移與側翻偏差檢查結果表表13檢查標準檢查標準檢查結果偏差值鋼梁水平位移位移≤5mm23504233123024142520321421441541320250210512124302制表人：薛遠龍制表時間：2014年實施三：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：薛遠龍制圖時間：2014年9月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，預先在框架梁內預留25mm鋼絲繩吊拉孔，位置與下部工字鋼對應，砼澆筑完成，達到設計強度的70%后，采用φ20mm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。上部第二層框架梁上部第二層框架梁圖14：上拉鋼絲繩卸荷示意圖制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年10月6日效果檢查：小組成員使用水準儀對A塔樓4層頂工字鋼撓度變形值進行了隨機檢查，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。檢查結果如下：鋼梁撓度變形偏差值檢查表表14檢查標準檢查標準檢查結果偏差值鋼梁撓度變形撓度值≤10mm62405847911739165420587845441646836281351715836782制表人：薛遠龍制表時間：2014年1實施四：增強支撐體系整體穩(wěn)定性。1、搭設斜桿在每層橫向立桿上搭設斜桿，上節(jié)點與每道立桿相連，下節(jié)點搭設在樓層剛性地面上。圖15：斜桿搭設示意圖制圖人：薛遠龍制圖時間：20142、水平桿與懸挑梁外側互頂在每層澆筑完成的結構樓層處，沿中庭內四周，將支撐架的水平桿與懸挑梁外側用頂絲進行互頂，增強架體的整體穩(wěn)定性，如下圖所示：圖16：水平桿與懸挑梁外側用頂絲互頂示意圖制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年10月圖17：水平桿與懸挑梁外側用頂絲互頂現(xiàn)場圖片制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年效果檢查：小組成員通過測量控制線使用經緯儀對鋼管支撐構件位移進行了隨機檢查，共檢查50點，其偏差均≤5mm，保證了支撐體系的整體穩(wěn)定性，檢查結果見下表：鋼管支撐構件位移檢查結果表表15自定標準鋼管支撐構件位移檢查結果允許偏差：≤514012245323224101425013242212132325230122123412341制表人：薛遠龍制表時間：2014年實施五：利用水準儀對工字鋼撓度全過程監(jiān)測。將每根工字鋼梁進行編號，在每根鋼梁設置三個監(jiān)測點，使用水準儀測定每根鋼梁的標高做好記錄，模板支撐每搭設一個樓層層高對鋼梁進行一次標高復測，砼澆筑過程中，每隔20分鐘監(jiān)測一次，當發(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。圖18：水準儀全程監(jiān)測工字鋼制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年1效果檢查：小組成員通過使用水準儀對A塔樓4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。八、效果檢查：（一）目標實施對比：1、我們順利完成了A塔樓5-10層懸空結構的施工，其支撐體系強度、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，小組成員進行了組織驗收，梁軸線位移最大值為5mm，梁底標高偏差值最大為+7mm。驗收結果均滿足自定標準，完成了QC小組活動目標，檢查結果表表16序號檢查項目自定目標檢查點數(shù)合格點數(shù)最大值合格率（%）1梁軸線位置5mm505051002梁底標高±85050+7100制表人：薛遠龍制表時間：2014年11月18日檢查驗收記錄檢查驗收記錄中庭懸空結構混凝土成型質量2、采用工字鋼平臺支撐體系，減少了中庭懸空結構模板鋼管腳手架的支撐數(shù)量，主體結構相比傳統(tǒng)施工方法，工期縮短了13天，超過了活動目標值，順利完成了合同工期，并提前主體結構封頂。活動后主體結構施工工期橫道圖：圖19：主體結構實際施工工期橫道圖制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年12月28日工期證明圖20：工期對比柱狀圖工期證明制圖人：薛遠龍制圖時間：2014年12月30日（二）經濟效益：方案經濟效益對比表表17方案選擇周材租賃費人工費工期共計節(jié)約費用經濟效益?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=358