組1號研制可三維調(diào)節(jié)的GRC屋面板連接組件體系

天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）研制可三維調(diào)節(jié)的GRC屋面板連接組件體系天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）

工程效果圖發(fā)布人：李勝春小組注冊號：2010-TJQC-8-037匯報目錄一、工程概況二、QC小組概況三、選題理由四、設定目標五、目標確立依據(jù)六、提出方案并確定最佳方案七、制訂對策八、按對策實施九、效果檢查十、標準化十一、總結(jié)和下一步打算天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）

天津港國際郵輪碼頭工程坐落在天津市東疆港區(qū)南端，與中國目前最大的保稅港區(qū)─東疆港保稅區(qū)毗鄰；占地面積13000m2，建筑面積近60000㎡；局部地下一層，地上三至五層；建筑高度約38米；結(jié)構(gòu)類型為鋼框架結(jié)構(gòu)；工程質(zhì)量獎項目標為確保魯班獎，爭創(chuàng)詹天佑土木大獎。

該工程為大型公建項目，全部建成后將是亞洲規(guī)模最大的水運碼頭客運大廈；可?？磕壳笆澜缟献畲蟮泥]輪船舶，設計年旅客通過量為50萬人次。1.工程建設概況一、工程概況天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）

該工程GRC屋面建筑面積18600m2；屋面板最大尺寸7.2m*4m，最大重量1728kg，最大高差達11.30m；建筑造型獨特，取自萬頃海面上兩條流動絲帶，有海上絲綢之路的深刻寓意。

流動絲帶的造型完全靠裝飾GRC板實現(xiàn)，整個外檐和屋面除了玻璃幕墻以外全部是GRC裝飾構(gòu)件；建筑外立面效果給人一種耳目一新的感覺。2.工程屋面概況一、工程概況天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）二、QC小組概況

鑒于本工程的復雜性和施工難度，在項目組建之初，即成立了以項目經(jīng)理為組長的QC小組，以研制可三維調(diào)節(jié)的GRC屋面板連接組件體系為課題，展開QC活動。

小組成員平均年齡36歲，知識結(jié)構(gòu)較高，在項目部擔任主要施工管理崗位。小組名稱天津港國際郵輪碼頭工程QC小組課題名稱研制可三維調(diào)節(jié)的GRC屋面板連接組件體系成立時間2009.06.01小組人數(shù)7活動期限2009.06--2010.1月平均活動次數(shù)3課題類型創(chuàng)新型注冊號2010-TJQC-8-037姓名性別年齡學歷組內(nèi)職務及分工項目職務職稱申民男41本科組長:總負責項目經(jīng)理教授級高工王健男38本科副組長：技術(shù)策劃項目總工高級工程師李勝春男40大專副組長：施工策劃技術(shù)部經(jīng)理高級工程師段留軍男38本科具體執(zhí)行開發(fā)研制深化設計高級工程師張榮男37大專技術(shù)控制、數(shù)據(jù)收集深化設計工程師孔憲剛男24大專資料整理、匯編資料員技術(shù)員李海燕女34大專小組活動記錄技術(shù)員工程師小組平均年齡36犀牛模型效果圖三、選題理由1、工程施工的需要采用三維調(diào)節(jié)的GRC掛板系統(tǒng)體系，連接點可進行三維調(diào)節(jié)，保證了安裝精度；安裝方式簡便，便于施工，節(jié)約機械、人工；提前了工期。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）

GRC是（玻璃纖維增強水泥）的英文縮寫，是一種輕質(zhì)、高強、高韌、多功能的新型無機復合材料，使用GRC作為屋面板在國內(nèi)當屬首例。

從效果圖可以看出造型效果呈雙曲面，板面變換及其不規(guī)則。GRC屋面裝飾板2、建筑造型獨特天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）GRC屋面裝飾板3、深化設計的需要本工程主體結(jié)構(gòu)為鋼柱鋼梁的框架結(jié)構(gòu)，屋面板必須利用鋼結(jié)構(gòu)的屋面鋼梁作為支撐，需要有連接組件將支撐桁架與屋面桁架在三維空間中進行連接。連接組件的具體形式?jīng)]有設計和實例，在國內(nèi)還沒有成熟的安裝技術(shù)可以借鑒；需要施工方通過深化設計自行研制，以滿足工程施工的需要。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）1、總目標為保證施工順利進行，研制可三維調(diào)節(jié)的GRC屋面板連接組件體系，既是成立本次QC小組的活動總目標也是項目部施工的首要任務。2、具體目標可三維調(diào)節(jié)的GRC屋面板連接組件體系能實現(xiàn)目標:（1）具有足夠的支撐剛度；（2）與屋面板桁架對接面結(jié)合性好、節(jié)點安裝牢固（3）連接點可進行三維調(diào)節(jié)，安裝精度可控；（4）安裝方式簡便，便于施工，縮短工期。四、設定目標天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）有利依據(jù)1、技術(shù)保證QC小組鋼結(jié)構(gòu)施工專業(yè)人員經(jīng)驗豐富，另外設計院及有關鋼結(jié)構(gòu)施工專家為我們創(chuàng)新提供理論支持。2、財力保證公司及業(yè)主的重視，為QC小組提供專項活動經(jīng)費和獎勵基金，有力保證小組各項原定目標的實現(xiàn)。3、人力保證在全公司范圍內(nèi)挑選高素質(zhì)的管理人員和技術(shù)工人，為目標實現(xiàn)提供了人力支持。

不利條件新工藝的創(chuàng)新，在國內(nèi)還沒有成熟的安裝技術(shù)可以借鑒，給目標實現(xiàn)增加一定的難度。結(jié)論：QC小組成員堅信，通過精心組織、規(guī)范施工、科學管理、嚴格把關，一定能達到設定的目標。五、目標確立依據(jù)天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）根據(jù)以往施工經(jīng)驗并聽取專家的意見運用頭腦風暴法經(jīng)過小組多次討論研究按照鋼梁柱

支撐體系角鋼瑪件調(diào)節(jié)骨架坡度的思路經(jīng)過歸納整理，總結(jié)出三套方案六、提出方案并確定最佳方案天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）六、提出方案并確定最佳方案在主體鋼梁上安裝兩個調(diào)節(jié)角鋼，角鋼上有長條孔用于調(diào)節(jié)豎向高度。下部角鋼與鋼梁螺栓連接；上部加小角鋼作為GRC桁架的水平固定卡具，寬度方向上的錯位利用墊塊調(diào)整；或上部用長螺栓將兩個桁架直接連接。缺陷：調(diào)整高度范圍較小，對于高差較大的桁架無法連接；豎向支撐通過兩個角鋼螺栓連接，上部荷載較大時，安裝強度及牢固性差；支撐桁架底面與角鋼面實際是點接觸，牢固性差，易產(chǎn)生滑移。1.方案一的提出掛件系統(tǒng)及節(jié)點圖方案圖一天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）六、提出方案并確定最佳方案2.方案二的提出掛件系統(tǒng)及節(jié)點圖方案圖二

按照鋼梁柱支撐體系，角鋼瑪件和墊塊調(diào)節(jié)骨架坡度，豎向調(diào)節(jié)利用豎向角鋼的長條孔，水平調(diào)節(jié)利用水平角鋼的長條孔。

由于屋面梁和GRC板均有傾斜角度；造成豎向角鋼定位和長度方向上的長孔定位困難，GRC桁架與角鋼連接處需要有墊片調(diào)節(jié)才能卡緊，

不能實現(xiàn)與角鋼面的完全接觸。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）六、提出方案并確定最佳方案3.方案三的提出掛件系統(tǒng)及節(jié)點圖方案圖三該方案利用圓管的可轉(zhuǎn)動性及其兩個連接角鋼的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)與GRC桁架的一次精確安裝。上部角瑪隨桁架角度連接，達到完全接觸，安裝牢固。下部角瑪與鋼管可在任意位置及其角度上焊接牢固，施工便捷。實現(xiàn)了三維調(diào)節(jié)安裝的目的。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）六、提出方案并確定最佳方案4、最佳方案選定掛件系統(tǒng)技術(shù)方案評價表序號判定參數(shù)與分值方案一方案二方案三1支撐剛度54552對接結(jié)合性53343節(jié)點牢固性52354三維調(diào)節(jié)性53355安裝精度52356施工便捷5333ΣP172027p(-)=ΣP/n2.833.334.50X=p(-)/Pmax0.5660.6660.90方案技術(shù)評價優(yōu)選最優(yōu)根據(jù)各種施工方案的優(yōu)缺點，小組成員按照評分規(guī)章，進行科學對比、評分如上表；由此判定方案三技術(shù)評價最優(yōu)。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）六、提出方案并確定最佳方案5.方案三的細化確立最優(yōu)方案后，我們對方案中的支撐桿件進行了細化與再次論證。通過論證，確立了圓管作水平和豎向支撐，角鋼碼件連接桁架的細化方案。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）確立的細化方案

在隨后的設計中發(fā)現(xiàn)由于三維曲面變化較大，由于桁架與檁條不平行，個別桁架出現(xiàn)連接困難。為此，將角鋼開孔形式進行了調(diào)整，使兩個角鋼之間可以有一定的角度連接，經(jīng)過改進的連接組件加快了安裝速度和施工質(zhì)量。改進后的方案七、制定對策1、制定實施流程圖三種方案都由于在三維方向上桁架的長度不一，造成施工不便捷的問題，只有通過深化設計安裝圖的方法解決。

完善了圖紙深化設計就打開了通往勝利之門。為保證方案順利實施，制訂了實施計劃并進行了分工。

天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）七、制定對策2、制定實施策劃進度橫道圖天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）七、制定對策3、制定對策表

通過對第三種方案的各項分析，關鍵要有連接組件將支撐桁架與屋面桁架在三維空間中進行連接，因此小組成員將可三維調(diào)節(jié)連接組件體系的各項指標的研制為活動的控制重點，小組制定五項對策詳見下表天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）序要求對策目標措施負責人完成時間1專項培訓提出方案項目實施各項工作研制設計條件具備收集鋼結(jié)構(gòu)施工參考資料、組織技術(shù)培訓李勝春2009.6.30提出研制設計方案確定最佳研制可調(diào)三維設計方案1、運用頭腦風暴法廣泛聽取意見，收集各種研制設計方案。2、對各種研制方案整理匯總，選取幾種代表性方案。3、技術(shù)方案評價，確定最佳研制方案。王健2009.7.302安裝精度運用犀牛等計算機軟件建模精度控制在1mm繪制每個構(gòu)件的加工、安裝圖紙張榮2009.10.133設計連接掛件依據(jù)三維建模圖確定連接件繪制出連接掛件深化圖紙1、使用CAD及犀牛等軟件測量計算連接件的安裝空間距離。2、根據(jù)測量結(jié)果，選擇滿足強度要求的材料和型號。3、繪制出連接掛件深化圖紙。段留軍2009.9.154樣品確認樣品制作、組拼取得認可請監(jiān)理、設計、業(yè)主現(xiàn)場考察，確認掛件體系。段留軍2009.10.285跟蹤收集現(xiàn)場測量和檢查優(yōu)化改進方案跟蹤施工，反饋改進信息收集資料，整理成果整理活動記錄李海燕2009.12.28對策表八、按對策實施實施一：專項培訓提出方案1、首先組織進行鋼結(jié)構(gòu)方面的技術(shù)培訓，使所有QC小組人員熟知擬定各項技術(shù)指標的要求。并認真收集各方面的技術(shù)資料。使小組成員具備了研制設計的條件。

2、提出研制設計方案

運用頭腦風暴法，通過QC小組成員多次討論研究，

經(jīng)過歸納整理廣泛聽取意見，收集各種研制方案；

對各種研制方案整理匯總，選取幾種代表性的研制方案。

經(jīng)過技術(shù)方案評價，確定出了最佳可行研制方案。實施效果：QC小組成員通過專項培訓和方案論證，確定了最佳設計方案。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）八、按對策實施實施二：運用犀牛等計算機專業(yè)軟件建模

第三種可行方案是建立在要求定位準確的基本條件上，如何測定三維空間中的準確位置，QC小組經(jīng)過各方咨詢后使用Rhino（犀牛）軟件，進行了準確的三維建模工作，在三維模型圖的基礎上，通過導出的節(jié)點面，實現(xiàn)了定位的準確測量，保證了深化設計工作的順利進行。實施效果：我們通過三維建模，準確繪制了模型圖并進行測量定位，控制精度在1mm

。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）犀牛模型圖八、按對策實施實施三：依據(jù)三維建模剖解圖確定連接件屋面連接件設計圖1、QC小組成員運用CAD及犀牛等軟件，測量連接件的安裝空間距離；將數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)計記錄，經(jīng)過討論和反復的驗算，選擇出滿足要求的材料及型號。2、最后利用CAD軟件，認真繪制出連接掛件詳細的深化圖紙。實施效果：通過各種軟件的綜合運用，繪制出了切實可用的屋面掛件施工圖紙。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）八、按對策實施實施四：樣品制作、組拼

QC小組成員經(jīng)過市場調(diào)研、考察，委托具備加工實力的廠家加工樣品；

委托具有資質(zhì)的實驗室對加工好的構(gòu)件進行各方面技術(shù)指標的試驗；

現(xiàn)場組拼樣品實驗時，認真測量安裝的精度并形成記錄；

最終請監(jiān)理、設計、業(yè)主現(xiàn)場考察，確認掛件體系合格并大量投入使用。實施效果：經(jīng)過最后的試驗和現(xiàn)場實際測量，經(jīng)過監(jiān)理、設計、業(yè)主現(xiàn)場考察，各種指標符合控制標準；掛件體系得以確認。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）八、按對策實施實施五：跟蹤施工收集效果

小組成員認真跟蹤，仔細地記錄好現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)和圖片，如實反饋改進信息；發(fā)現(xiàn)問題后組織小組成員開會討論解決問題，并優(yōu)化安裝方法。

實施效果：通過現(xiàn)場實際檢查、收集資料，小組成員開會討論，優(yōu)化并改進了安裝方案。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）九、效果檢查1、跟蹤鞏固GRC掛件系統(tǒng)通過改進，完善了可操作性和實用性，安裝速度提高了一倍。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）QC小組成員通過專項培訓和方案論證，確定了最佳設計方案。通過三維建模，準確繪制了模型圖并進行測量定位，控制精度在1mm。通過各種軟件的綜合運用，繪制出了切實可用的屋面掛件施工圖紙。經(jīng)過最后的試驗和現(xiàn)場實際測量，經(jīng)過監(jiān)理、設計、業(yè)主現(xiàn)場考察，

各種指標符合控制標準；掛件體系得以確認。通過現(xiàn)場實際檢查、收集資料，小組成員開會討論，優(yōu)化并改進安裝方案。2、對策表計劃進度與實際完成情況對照表序要求措施項目計劃完成時間實際完成時間目標評價原因分析1培訓收集QC參考資料、組織培訓2009.6.302009.6.30完成方案策劃1、運用頭腦風暴法廣泛聽取意見，收集各種方案2009.7.302009.6.30提前完成2、對各種方案整理匯總，選取幾種代表性方案2009.7.302009.7.10完成3、技術(shù)方案評價，確定最佳方案2009.7.302009.7.15提前完成2安裝精度繪制每個構(gòu)件的加工、安裝圖紙2009.10.132009.10.30滯后完成深化設計工作量大3設計連接掛件1、使用CAD及犀牛等軟件測量計算連接件的安裝空間距離2009.9.152009.9.15完成2、根據(jù)測量結(jié)果，選擇滿足強度要求的材料和型號2009.9.152009.9.15完成3、繪制出連接掛件深化圖紙2009.9.152009.9.15完成4樣品確認1、委托加工廠依據(jù)深化圖加工樣品2009.10.282009.9.25提前完成2、樣品加工后進行現(xiàn)場組拼實驗2009.10.282009.10.15提前完成3、請監(jiān)理、設計、業(yè)主現(xiàn)場考察，確認掛件體系。2009.10.282009.10.28完成5跟蹤收集跟蹤施工，反饋改進信息收集資料，整理成果整理活動記錄2009.12.282009.12.28完成九、效果檢查質(zhì)量抽檢檢查結(jié)果九、效果檢查3、施工效果序號檢查項目允許偏差(mm)抽查點123456789101水平度331221222122垂直度211221221123板材上沿水平度212112211214接縫高低差110.30.71.20.80.70.60.50.315相鄰板材板角錯位10.80.20.50.70.410.510.50.6經(jīng)檢查，整體效果達到設計要求，安裝質(zhì)量符合要求。達到QC小組目標。安裝工程的順利完成得到了建設單位天津港集團公司的認可，作為天津濱海新區(qū)的重點項目同樣取得當?shù)仡I導的好評。天津港國際郵輪碼頭工程（客運大廈）九、效果檢查4、經(jīng)濟效果QC小組成員積極響應公司的各種管理措施，執(zhí)行企業(yè)各項規(guī)章制度，精細管理，精細干事。組織項目員工開展各種節(jié)約成本活動，在活動中提高管理水平，責任到人增強團隊意識，加強成本控制，使成本得到了有效的控制；通過對研制掛件系統(tǒng)的實施，進行了施工全過程的監(jiān)控與管理，保證了每項工作均處于受控狀態(tài)，保證了GRC屋面板的正常使用及保