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1、 型钢混凝土组合结构施工技术创新型钢混凝土组合结构施工技术创新一、工程概况一、工程概况一、工程概况一、工程概况 国家干线公路物流港综合服务楼工程位于快速通道与京珠高速公路交国家干线公路物流港综合服务楼工程位于快速通道与京珠高速公路交国家干线公路物流港综合服务楼工程位于快速通道与京珠高速公路交国家干线公路物流港综合服务楼工程位于快速通道与京珠高速公路交界处，界处，界处，界处，由由由由28282828层塔楼层塔楼层塔楼层塔楼A A A A和和和和23232323层塔楼层塔楼层塔楼层塔楼B B B B以及塔楼以及塔楼以及塔楼以及塔楼A A A A的四层裙房组成。的四层裙房组成。的四层裙房组成。的四层
2、裙房组成。A A A A、B B B B塔楼通塔楼通塔楼通塔楼通过过过过2020202023232323层连接体联系层连接体联系层连接体联系层连接体联系。总建筑面积。总建筑面积。总建筑面积。总建筑面积87629876298762987629平方米。工程为平方米。工程为平方米。工程为平方米。工程为市市市市“十一五十一五十一五十一五”期间的重点工程期间的重点工程期间的重点工程期间的重点工程，质量目标为，质量目标为，质量目标为，质量目标为“鲁班奖鲁班奖鲁班奖鲁班奖”。A塔楼塔楼B塔楼塔楼连接体连接体裙房裙房二、二、QC小组概况小组概况 *QC小组成立于小组成立于2001年年5月，在质量管理方面，曾多
3、次月，在质量管理方面，曾多次获得全国及省优秀质量管理小组获得全国及省优秀质量管理小组的荣誉称号。的荣誉称号。n n20082008年年年年5 5月月月月QCQC小组重新进行了注册，共有成员小组重新进行了注册，共有成员小组重新进行了注册，共有成员小组重新进行了注册，共有成员8 8人，平均年人，平均年人，平均年人，平均年龄龄龄龄2828岁，小组活动频率为岁，小组活动频率为岁，小组活动频率为岁，小组活动频率为4 4次次次次/月，成员出勤率为月，成员出勤率为月，成员出勤率为月，成员出勤率为100%100%，人均人均人均人均TQCTQC教育时间教育时间教育时间教育时间7070小时以上。小时以上。小时以上
4、。小时以上。QCQC小组名称小组名称 QCQC教育时间教育时间人均人均7070小时小时类型类型创新型创新型建组时间建组时间20082008年年5 5月月1818日日组长组长注册号注册号YYJ-QC-08-02 YYJ-QC-08-02 课题名称课题名称型钢混凝土组合结构施工技术型钢混凝土组合结构施工技术 序号序号 姓名姓名 性别性别 年龄年龄 文化程度文化程度职职 务务 职称职称 小组职务小组职务 1 1男男 4545本科本科 项目经理项目经理 高级工程师高级工程师 组长组长 2 2男男 3030本科本科现场经理现场经理 工程师工程师 副组长副组长 3 3男男 2626本科本科 技术负责人技术
5、负责人 工程师工程师技术顾问技术顾问4 4男男 27 27 本科本科 施工负责人施工负责人 助工助工 工序交接检工序交接检5 5男男 26 26 本科本科 质检员质检员 助工助工 专职检查专职检查 6 6男男2525本科本科技术员技术员助工助工绘图、成果总结绘图、成果总结7 7男男 2424大专大专 施工员施工员助工助工 施工技术交底施工技术交底8 8女女 22 22 大专大专 资料员资料员 技术员技术员 组员组员 该工程是2007年郑州市的重点工程，是郑东新区对外展示其形象的“东大门”，特别是“鲁班奖”的工程目标更要求我们严格控制施工质量。型钢混凝土结构作为本工程的结构特色，是施工的重点和难
6、点，其施工质量直接影响钢结构连接体吊装后的就位，对钢结构连接体的结构安全至关重要。大空间的型钢混凝土结构，特别是型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的连接，在河南省很少见，对于我们来说也是第一次尝试。因此确保型钢混凝土组合结构的施工质量，势在必行，这对物流港青年突击队的成员来讲，是个不小的挑战。三、计划(Plan)选题理由选题理由型钢混凝土结构体系型钢混凝土结构体系型钢混凝土结构体系型钢混凝土结构体系 主体施工阶段，主体施工阶段，主体施工阶段，主体施工阶段，A A、B B塔楼共有塔楼共有塔楼共有塔楼共有5 5根型钢混凝土柱自根型钢混凝土柱自根型钢混凝土柱自根型钢混凝土柱自基础顶面生根，其中基础顶面生根，
7、其中基础顶面生根，其中基础顶面生根，其中A A塔楼塔楼塔楼塔楼3 3根，钢柱截面尺寸根，钢柱截面尺寸根，钢柱截面尺寸根，钢柱截面尺寸700X1000700X1000，B B塔楼塔楼塔楼塔楼2 2根，钢柱截面尺寸根，钢柱截面尺寸根，钢柱截面尺寸根，钢柱截面尺寸700X700700X700，均为，均为，均为，均为箱型截面，钢板厚度箱型截面，钢板厚度箱型截面，钢板厚度箱型截面，钢板厚度25mm25mm。施工至施工至施工至施工至1919层（连接体高度）时，层（连接体高度）时，层（连接体高度）时，层（连接体高度）时，A A、B B塔楼在楼层塔楼在楼层塔楼在楼层塔楼在楼层内又增设内又增设内又增设内又增设7
8、 7根型钢混凝土柱，该部位的型钢混凝土柱和根型钢混凝土柱，该部位的型钢混凝土柱和根型钢混凝土柱，该部位的型钢混凝土柱和根型钢混凝土柱，该部位的型钢混凝土柱和型钢混凝土梁共同作为钢结构连接体的受力体系。型钢混凝土梁共同作为钢结构连接体的受力体系。型钢混凝土梁共同作为钢结构连接体的受力体系。型钢混凝土梁共同作为钢结构连接体的受力体系。课课 题题 分分 析析型钢混凝土结构示意图重点、难点分析重点、难点分析重点、难点分析重点、难点分析 小组经过对图纸的细化和分析小组经过对图纸的细化和分析小组经过对图纸的细化和分析小组经过对图纸的细化和分析 ，发现型钢混凝土组合结构施工，发现型钢混凝土组合结构施工，发现
9、型钢混凝土组合结构施工，发现型钢混凝土组合结构施工的重点和难点在于钢筋的连接，特别是在的重点和难点在于钢筋的连接，特别是在的重点和难点在于钢筋的连接，特别是在的重点和难点在于钢筋的连接，特别是在 A A A A塔楼局部有塔楼局部有塔楼局部有塔楼局部有 3 3 3 3根型钢混根型钢混根型钢混根型钢混凝土梁连接在一根型钢混凝土柱上，多达凝土梁连接在一根型钢混凝土柱上，多达凝土梁连接在一根型钢混凝土柱上，多达凝土梁连接在一根型钢混凝土柱上，多达76767676根直径根直径根直径根直径22222222和和和和25252525的受力钢的受力钢的受力钢的受力钢筋筋筋筋和和和和18181818根受扭纵向钢筋
10、均需连接在根受扭纵向钢筋均需连接在根受扭纵向钢筋均需连接在根受扭纵向钢筋均需连接在1 1 1 1根型钢混凝土柱的侧面，连接情根型钢混凝土柱的侧面，连接情根型钢混凝土柱的侧面，连接情根型钢混凝土柱的侧面，连接情况比较复杂。况比较复杂。况比较复杂。况比较复杂。型钢混凝土梁截面示意图型钢混凝土梁截面示意图型钢混凝土梁截面示意图型钢混凝土梁截面示意图n n目标定量：n n按照相关质量验收规范的按照相关质量验收规范的要求，我们对型钢混凝土要求，我们对型钢混凝土结构的施工质量提出了以结构的施工质量提出了以下两点要求：下两点要求：n n1 1）保证受力钢筋间距允许）保证受力钢筋间距允许偏差控制在偏差控制在8
11、mm 8mm 以内；以内；n n2 2）保证梁、柱保护层厚度）保证梁、柱保护层厚度允许偏差控制在允许偏差控制在3mm3mm以内；以内；n n（质量要求参照（质量要求参照河南省建设工程河南省建设工程中州杯评审标准中州杯评审标准）总体目标：总体目标：总体目标：总体目标：确保型钢混凝土组合结构施工质量确保型钢混凝土组合结构施工质量目目 标标 设设 定定目目目目 标标标标 可可可可 行行行行 性性性性 分分分分 析析析析不利条件不利条件1、型钢混凝土结构属新型结构，工艺流程比较陌生。2、现场管理人员多数为青年突击队成员，经验还比 较欠缺。3、钢结构与土建交叉作业，协调难度较大。4、工期进度压力大。目目
12、标标可可以以实实现现有利条件有利条件1、总公司将本工程作为重点工程，公司质量技术处经常给予技术指导；2、项目部领导班子技术过硬，曾承建过安阳行政中心（鲁班奖）、南阳路立交桥（鲁班奖）、新郑机场候机楼（鲁班奖）等工程，施工经验丰富；3、现场的施工班组也多次随项目部南征北战，具有优良的工艺操作水平。结结论论：提提 出出 方方 案案 确定目标可以实现后，小组通过召开专题会议，采用确定目标可以实现后，小组通过召开专题会议，采用头脑风暴法对如何施工进行了深入探讨，最终确定了以下头脑风暴法对如何施工进行了深入探讨，最终确定了以下五种方案：五种方案：方案方案1：在型钢柱上穿孔，梁筋通过穿孔方式穿入型钢柱内，
13、但要满足型：在型钢柱上穿孔，梁筋通过穿孔方式穿入型钢柱内，但要满足型钢截面损失率不大于钢截面损失率不大于20%的要求；的要求；方案方案2：梁筋在端部弯折：梁筋在端部弯折15d，并焊接在钢柱上，焊接长度满足单面焊，并焊接在钢柱上，焊接长度满足单面焊10d；方案方案3：钢柱在钢结构厂加工时，在梁筋高度范围加焊水平连接板，然后梁纵：钢柱在钢结构厂加工时，在梁筋高度范围加焊水平连接板，然后梁纵筋全部焊接在连接板上，连接板长度满足钢筋焊接长度要求；筋全部焊接在连接板上，连接板长度满足钢筋焊接长度要求；方案方案4：钢柱在钢结构厂加工时，在梁筋高度范围全部加焊直螺纹套筒，梁纵：钢柱在钢结构厂加工时，在梁筋高
14、度范围全部加焊直螺纹套筒，梁纵筋在现场通过套丝机加工丝头，直接拧入直螺纹套筒内；筋在现场通过套丝机加工丝头，直接拧入直螺纹套筒内；方案方案5：以上几种方案综合考虑，具体问题具体分析。：以上几种方案综合考虑，具体问题具体分析。方案的比较与分析方案的比较与分析 在提出前面五种方案后，小组又针对现场具体情况对各种方案展开了比较和筛选；选择的依据主要考虑三方面的因素：1 1、满足施工方便性的要求；、满足施工方便性的要求；2 2、考虑工期进度影响；、考虑工期进度影响；3 3、考虑施工成本等经济效益。、考虑施工成本等经济效益。根据这三个要求，我们结合现场情况，对前根据这三个要求，我们结合现场情况，对前面五
15、种方案进行了对比分析：面五种方案进行了对比分析：各方案对比分析表各方案对比分析表 方案 序号 方案 优点 方案 缺点因素分析结论 难易程度 进度影响 经济效益方案1（钢柱穿孔）施工简易、现场操作性小对型钢截面损失影响大、遇加劲肋无法处理在保证孔径大小的情况下，施工较简单 操作快捷，钢筋连接速度快 钢筋伸入型钢柱内要满足锚固要求，钢筋损耗量大 方案可行，但全部穿孔不满足设计要求 方案2（钢筋焊接）现场操作灵活，不受钢结构加工限制现场焊接工作量大，对设备、用电量、防火不利施工难易程度一般，对焊工水平要求较高 钢筋焊接量大，钢筋连接速度较慢 焊接费用较高 方案可行，但施工费用较高，且对钢柱损伤较大
16、方案3（焊接牛腿）对型钢截面损伤较小现场焊接工作量较大，焊接工艺要求较高施工难易程度一般，对焊工水平要求较高 钢筋焊接量较大，钢筋连接速度较慢 焊接费用较高 方案可行，但施工费用较高 方案4（焊接套筒）操作方便，对型钢截面损伤较小在加工厂焊接工作量较大，现场需进行套丝处理现场操作简便，但对套筒焊接质量要求较高 操作快捷，钢筋连接速度快 节省了钢筋原材和焊接费用，能有效降低施工成本 方案可行，但在钢柱斜截面上无法施工 方案方案方案方案5 5（综合（综合（综合（综合考虑）考虑）考虑）考虑）对每道梁筋的连接都作了考虑，可操作性强需配合钢结构深化设计的STS软件，对钢构件放样提出了很高要求施工具有针对
17、性，现场操作性强，对钢结构深化设计要求高 最大限度满足钢筋连接要求，连接速度快 多方面考虑对工程施工的影响，通过最优组合降低成本 方案可行，可操作性强,但需配合STS软件。综合分析，最终确定方案5可操作性最强，选择方案5为现场实施方案制制 定定 对对 策策 在确定方案在确定方案在确定方案在确定方案5 5 5 5作为现场的实施方案之后，作为现场的实施方案之后，作为现场的实施方案之后，作为现场的实施方案之后，QCQCQCQC小组的成员结合钢小组的成员结合钢小组的成员结合钢小组的成员结合钢结构加工模型，对每道梁纵筋的连接均进行了反复比较，考虑到型结构加工模型，对每道梁纵筋的连接均进行了反复比较，考虑
18、到型结构加工模型，对每道梁纵筋的连接均进行了反复比较，考虑到型结构加工模型，对每道梁纵筋的连接均进行了反复比较，考虑到型钢梁纵筋在现场的连接可能会遇到如下问题：钢梁纵筋在现场的连接可能会遇到如下问题：钢梁纵筋在现场的连接可能会遇到如下问题：钢梁纵筋在现场的连接可能会遇到如下问题：1、钢筋孔径偏差2、钢柱连接板位置偏差3、套筒焊接位置不当方案方案5 5实施过程中存在的问题实施过程中存在的问题图图纸纸深深化化不不当当操操作作工工艺艺不不当当4、钢筋现场加工偏差5、混凝土浇筑时出现涨模、漏浆保证方案顺利实施的对策序序号号项项 目目对对 策策whatwhat目目 标标whywhy措措 施施howhow
19、地地 点点wherewhere时时 间间whenwhen责责 任任人人whowho1图纸深化不当加强钢结构图纸的二次深化设计，明确节点区细部做法。1、保证受力钢筋间距允许偏差控制在8mm以内；2、保证梁、柱保护层厚度控制在3mm以内利用钢结构图纸深化设计的STS软件，加强对梁柱节点区域的细部控制。现场 2008.62操作工艺不当加强现场施工管理工作，提高班组的施工质量。保证钢筋、混凝土等分项工程的施工质量符合优质结构的标准。加强三级技术交底工作以及对现场的质量检查，关键工序保证管理人员跟班作业。现场 2008.6四、实施四、实施 （Do）实施1：利用利用STSSTS软件加强对梁柱节点区域的控制
20、软件加强对梁柱节点区域的控制实施实施 1 效果效果n n 通过运用钢结构深化设计的通过运用钢结构深化设计的 STSSTS软件，软件，让我们在进行钢结让我们在进行钢结 构深化设计时，能采取最利于现场施工构深化设计时，能采取最利于现场施工的钢筋连接方式，这既保证了钢筋连接的钢筋连接方式，这既保证了钢筋连接的质量，又满足了工程施工的工期。的质量，又满足了工程施工的工期。实施实施2n n做好三级技术交底：做好三级技术交底：现场的施工班组的钢筋工和模板工对型钢混凝土结构这种新型结构的施工还是第一次，特别是穿插了钢结构施工这个环节，在钢筋绑扎和模板支设时与普通的钢筋混凝土结构都有很大的不同，对此，QC小组
21、经过讨论后，由李广辉、苏凯给钢筋和模板的班组长进行施工技术交底，并提出相关施工质量要求。从以上照片可以看出：型钢梁箍筋的绑扎方式和从以上照片可以看出：型钢梁箍筋的绑扎方式和普通混凝土梁有很大差别，型钢混凝土梁的箍筋必须普通混凝土梁有很大差别，型钢混凝土梁的箍筋必须在梁底模支设前由下向上穿入型钢梁中，然后采用扳在梁底模支设前由下向上穿入型钢梁中，然后采用扳手弯折后焊接，形成封闭箍。手弯折后焊接，形成封闭箍。对此，我们调整了钢筋对此，我们调整了钢筋班组和模板班组的作业流程，要求钢筋班组必须在模班组和模板班组的作业流程，要求钢筋班组必须在模板班组施工前完成型钢梁箍筋的穿插，并按要求采用板班组施工前完
22、成型钢梁箍筋的穿插，并按要求采用现场加工的扳手完成箍筋的封闭。现场加工的扳手完成箍筋的封闭。实施实施 2 效果效果n n 通过加强对施工班组的三级技术交底，让通过加强对施工班组的三级技术交底，让一线操作人员对型钢混凝土结构的施工要点有一线操作人员对型钢混凝土结构的施工要点有了深层次的理解和认识，这为保证型钢混凝土了深层次的理解和认识，这为保证型钢混凝土组合结构的施工质量提供了有力保障。组合结构的施工质量提供了有力保障。五、检查（Check）n n 型钢混凝土每道工序施工完毕后，型钢混凝土每道工序施工完毕后，QCQC小组均严格按小组均严格按照照型钢混凝土组合结构技术规程型钢混凝土组合结构技术规程
23、的规定对已施工完的规定对已施工完毕的工序进行质量检查，并制定了相关检查和验收制度。毕的工序进行质量检查，并制定了相关检查和验收制度。班班组组自自检检工工序序交交接接检检技技术术复复检检专专职职检检查查监监理理验验收收程程 序序 抽查部位抽查部位抽查部位抽查部位抽查项目抽查项目抽查项目抽查项目2020层柱、梁、板层柱、梁、板2222层柱、梁、板层柱、梁、板受力钢筋受力钢筋受力钢筋受力钢筋间距间距间距间距8 8 8 85 5 5 5-3-32 20 05 5-2-27 76 6-4-46 65 5-7-73 3-4-48 85 53 3-5-54 4柱、梁保护柱、梁保护柱、梁保护柱、梁保护层厚度层
24、厚度层厚度层厚度1 1 1 12 2 2 20 0 0 03 3 3 32 2 2 20 0 0 02 2 2 21 1 1 12 2 2 21 1 1 10 0 0 02 2 2 23 3 3 32 2 2 20 0 0 03 3 3 31 1 1 12 2 2 21 1 1 12 2 2 2 检查结果：质量验收记录抽查表质量验收记录抽查表(单位：单位：mm)由此表可以看出，检查结果均符合由此表可以看出，检查结果均符合由此表可以看出，检查结果均符合由此表可以看出，检查结果均符合目标设定的要求目标设定的要求。在型钢混凝土组合结构施工完毕后，在型钢混凝土组合结构施工完毕后，QC小组成员对小组成员
25、对20层层和和22层的型钢混凝土组合结构的钢筋检验批进行了抽查，结层的型钢混凝土组合结构的钢筋检验批进行了抽查，结果如下：果如下：且现场型钢混凝土结构拆模后观感质量良好，达到了预期的目标。且现场型钢混凝土结构拆模后观感质量良好，达到了预期的目标。社会效益n n 我们通过开展我们通过开展QC活动，保证了型钢混凝活动，保证了型钢混凝土组合结构的施工质量，工程在施工过程中曾土组合结构的施工质量，工程在施工过程中曾接待大批兄弟单位的参观，为公司在郑东新区接待大批兄弟单位的参观，为公司在郑东新区树立了榜样。树立了榜样。六、六、处理（理（Action)巩固措施：巩固措施：通过此次 QC 活动，让我们对型钢
26、混凝土组合结构有了比较全面的认识，小组成员结合型钢混凝土组合结构施工方案，编制了型钢混凝土组合结构施工工法（YYJQG-09-02），工法已 经公司质量技术处审批并在全公司内推广，相信这些措施对以后类似工程的施工，能起到很好的指导作用。本次本次QCQC活动总结会议上，小组成员对本活动总结会议上，小组成员对本次活动的全过程进行了回顾和总结，自次活动的全过程进行了回顾和总结，自我评价结果用雷达图表示如下：我评价结果用雷达图表示如下：0 1 2 3 4 目前型钢混凝土组合结构已经施工完毕，主体结构也圆满封顶，在以后的工作中，我们将以科技创新为目标，继续一如既往地开展QC小组活动，我们下一次的 QC活动课题为大空间钢结构网架的安装技术。今后打算：今后打算：