8双重剪力墙变形缝模板支撑体系的研制.doc
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2024-09-20
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1、 西蒋峪D地块房地产开发项目D-1#楼双重剪力墙变形缝大模板支撑体系的研制(工程效果图)山东三箭资产投资管理有限公司 日日新QC小组目 录一、工程概况3二、小组简介3三、选择课题5四、设定目标5五、提出方案并确定最佳方案6六、方案实施流程及问题预测13七、制定对策14八、组织实施14九、效果检查17十、总结及今后打算17一、工程概况 西蒋峪D地块房地产开发项目,是济南市保障性住房工程,位于济南市旅游路以南、孟家水库以西,其中的D-1#楼,地下2层,地上11层,层高3m,基础形式为人工挖孔桩承台,结构形式为剪力墙-框架。其中,14轴设有变形缝,变形缝两侧双道重合剪力墙,剪力墙重合段长度为5m,高2、度3m,变形缝宽为150mm,剪力墙厚均为250mm。(标准层平面图)变形缝 标准层平面图二、小组简介 我们于2014年12月成立了 “西蒋峪D地块房地产开发项目D-1#楼日日新QC小组”,小组编号SDSJ-14-12,组员共10人。小组基本情况表课题双重剪力墙变形缝大模板支撑体系的研制小组名称日日新 QC小组小组活动时间2014年12月-2015年4月小组成立时间2014年12月20日课题类型创新型小组注册号SDSJ-14-12课题注册时间2014年12月组长王洪彬小组人数10人活动频次1、每周二及周五下午组织定期活动;2、根据具体情况组织不定期活动。QC教育时间40小时间以上小组成员一览表3、序号姓 名组内职务职 称学 历职 务年龄QC小组分工1王洪彬组长工程师本科项目经理30组织工作2牛广慧副组长高级工程师本科技术负责人31主持活动3刘学静组员助工本科技术员32方案实施4武建梅组员助工本科施工员29现场指导5高建强组员助工专科施工员25现场施工安排6赵衡组员助工专科质检员26质量检查7吕欣欣组员助工专科资料员30资料收集8张静组员工程师本科预算员30成本控制9崔建娜组员工程师本科预算员30成本控制10张雯婷组员助工专科资料员30资料收集11周广田组员技工高中技术工人38现场落实12徐发良组员技工高中技术工人36现场落实三、选择课题 (一)常规双重剪力墙变形缝模板施工方法方法1:在4、先施工完成的剪力墙体一侧敷上与变形缝净空相应厚度的聚苯板(容重应不小于27kg/m3),再在表面敷上一层胶合板防止聚苯板松散后落入剪力墙钢筋网中。方法2:采用传统木模板施工工艺。以常见竹胶合板为面板,50mm80mm木方为竖向次背楞、双钢管为主背楞散拼而成。 方法1 方法2小组成员经过开会讨论,认为方法1将聚苯板和胶合板塞入变形缝做为一次性消耗材料,增加了成本,且聚苯板的运输和存放过程中易破碎,影响现场的文明施工。而方法2采用的钢管外径48.3mm,木方高度80mm,胶合板厚度12mm,双钢管上对拉螺帽和山形卡的厚度3040mm,模板体系的最小总厚度为48.3+80+12+30=170.3mm5、,现场施工难度较大。且方法1和方法2都存在需将填充材料或者周转材料现场拼装的问题,现场需要34名工人耗用0.5个工日才可完成模板的安装,人工效率较低。基于上述原因,研制一种新型双重剪力墙变形缝大模板支撑体系显得尤为必要。四、设定目标1、小组成员召开了全体会议,分析了双重剪力墙大模板支撑体系的目标要求,确定了本次QC活动的课题目标是研制一种新型双重剪力墙大模板支撑体系,替代常规模板支架,要求减少一次性消耗材料的用量,提高效率50%。2、目标可行性分析:首先小组有多年的QC小组活动经验和较高的技术、质量管理能力,施工班组有丰富的施工经验;小组成员搜集并整理了大量有关变形缝模板体系的技术资料,为大模6、板体系的创新提供了可靠的技术保障;通过研制双重剪力墙变形缝大模板整体组装的施工工艺,代替传统模板现场拼装,可提高施工效率,目标可行。五、提出方案并确定最佳方案(一)提出方案根据活动目标,小组成员运用头脑风暴法广开思路,提出设想,并运用亲和图进行整理,初步形成三种模板支撑体系。全钢大模板面板采用竹胶板、填充材料为聚苯板和木方面板采用竹胶板、主次楞采用钢材主次楞强度高,面板轻质现场拼装整体拼装主次楞可重复利用,面板可重复使用4次双重剪力墙变形缝大模板支撑体系钢木组合大模板木组合模板面板采用钢板、主次楞均采用型钢强度高、刚度大面板轻质,木方可重复使用整体拼装重复利用率高对方法2改进,利用已浇筑剪力墙7、上的螺杆孔穿入新模板的对拉螺杆进行模板固定钢管支撑亲和图制图人:王洪彬 制图时间:2014年12月24日(二)三种设计方案对比分析表针对亲和图中归纳出的三种方案,小组成员通过专家咨询、资料检索等方式,从技术特点、操作难易度、使用效率、经济合理性等方面进行分析论证。全钢大模板设计方案图 木组合模板设计方案图 钢木组合大模板设计方案图分类全钢大模板木组合模板钢木组合大模板技术特点1、面板采用4mm厚钢板,主次楞均采用角钢、槽钢等型钢,强度高;2、尺寸精度高、接缝严密,不易涨模。1、面板采用胶合板,填充材料采用聚苯板和木方;2、利用已完成的剪力墙螺杆穿入新支模部分的对紧螺杆。1、面板采用胶合板,主次8、楞采用型钢,重量轻,强度高;2、穿墙螺栓外侧孔设置,方便安拆。操作难易度标准层3m高,宽5m的全钢大模板重达约0.7吨,需2个人配合操作。需要至少3名木工相互配合,施工聚苯板和木方的填充可现场进行组装,由于重量轻,12名工人配合操作使用效率模板整体安拆,效率高模板填充支设,手工作业较多,效率较低模板整体安拆,效率高经济合理性制作费用:4mm厚钢板费用1200元,主次楞型钢费用1000元,小计2200元,D1#楼共17层,按周转17次计,每次129.41元;安装费用:2人120元/工日0.1工日=24元;合计129.41元+24元=153.41元制作费用:填充胶合板费用20元,聚苯板费用80元,9、小计100元;安装费用:3人120元/工日0.3工日=108元;合计100元+108元=208元制作费用:胶合板费用30元,按周转4次计,每次7.5元,主次楞900元,D1#楼共17层,按周转17次计,每次52.94元,制作费用小计7.5+52.94=60.44元;安装费用:2人120元/工日0.2工日=48元;合计60.44元+48元=108.44元。通过综合比较,方案三优于方案一和方案二,因此小组最终决定,以方案三钢木组合大模板研制双重剪力墙变形缝大模板支撑体系。(三)对方案三进行设计与分析根据方案三的设计,小组成员对模板体系的结构和功能进行构想:主楞和次楞拼装尺寸双重剪力墙变形缝大模板支10、撑体系模板拼缝对拉螺栓固定方式模板稳固装置1、模板体系的主楞和次楞分类方案一:角钢方案二:槽钢方案三:方钢管图示截面抗弯强度L505角钢,抗弯的截面模量Wmax=8.94 cm3【10号槽钢,抗弯的截面模量Wy=7.8cm350504方钢管,抗弯的截面模量Wy=10.46 cm3结论:根据型钢的抗弯截面模量,方钢管角钢槽钢主次楞间距因为角钢截面抗弯强度较低,故在进行模板体系设计时,主次楞间距相对较小,同理主次楞间距的大小,方钢管角钢槽钢经济性2750元/吨2800元/吨2850元/吨通过比较,【10号槽钢和角钢的市场价格较低,但由于主次楞间距较小,最终用钢量与方钢管相比较大,且方钢管的截面抗弯11、强度较高,故选择50504方钢管。2、拼装尺寸分类方案一:一块板整装方案二:两块板拼装方案三:三块板拼装设计尺寸5m3m2.5m3m1.6m3m实用性一般,整拼整装,尺寸过大,操作不方便较好,尺寸适中,操作便利,需要进行一次拼接一般,需要两次拼接,效率相对较低通过比较,设计为两块拼装,单块模板尺寸2.5m3m。3、模板拼缝分类方案一:直缝方案二:企口缝图示技术特点拼缝时简单,但易漏浆在两块大模板拼接处设置企口缝,可通过接缝处的边管将拼缝压紧。拼缝严密,不易漏浆通过比较,胶合板拼缝设计为企口缝4、对拉螺栓的固定方式分类方案一:套环固定方案二:套筒旋拧图示技术特点在对拉螺栓的端部焊接10的钢筋套环12、,将此套环穿过大模板后,再用25的钢筋穿过套环进行固定。通过紧固对拉螺栓带有套丝的蝶形卡将两侧模板卡住。在大模板上固定套筒,且对拉螺栓两端套丝,一端套丝后通过拧入套筒即可固定住大模板,另一端紧固对拉螺栓带有套丝的蝶形卡将两侧模板卡住。实用性较为实用,但由于钢筋套环需穿过模板,故在模板必须预留相等大小的孔洞,孔洞较大,密封不易处理,易漏浆。浇筑后剪力墙的孔洞同可穿钢筋套环的PVC管,约50mm,影响混凝土结构受力。实用性较高,模板上仅预留套筒外径相等的孔洞,尺寸较小,不易漏浆。剪力墙上孔洞仅同可穿过对拉螺栓的PVC管直径,约15mm。经济性还需增加16的钢筋进行固定,增加了材料成本,且至少需要两13、名工人配合安装。经济合理,施工时仅需一名工人紧固即可完成固定。但由于市场没有类似套筒,需要委托加工单位进行定制。通过比较,虽然专用套筒需要委托加工单位进行加工定制,但在安装过程中,该套筒的使用,节省了安装材料和人工,对拉螺栓的固定方式设计为套筒旋拧。5、模板稳固装置分类方案一:模板斜向支撑方案二:可调节高度装置图示结构设计钢管可调托撑和钢管技术特点安装简单,斜向支撑采用钢管与地面角度4560,沿墙的长度方向每隔500mm在大模板的上下设置各一根。通过可调托撑的螺旋杆进行调节,精度更高,且可起到稳固作用,每块模板设置两个。经济性安装钢管较多,需要的固定点较多。由于固定点是在支撑上的,方便了安装,14、减少了人工作业。通过比较,模板稳固装置设计为可调节高度的支撑。(三)确定最佳方案通过以上的分析比较,最终确定双重剪力墙变形缝大模板支撑体系组成的最佳方案(见最佳方案树形图),并绘制CAD图。50504方钢管拼装尺寸主楞和次楞单块模板尺寸2.5m3m双重剪力墙变形缝大模板支撑体系企口缝模板拼缝套筒旋拧对拉螺栓固定方式模板稳固装置可调节高度的支撑最佳方案树形图双重剪力墙变形缝大模板支撑体系设计方案图六、方案实施流程及问题预测(一)确定双重剪力墙变形缝大模板支撑方案实施流程为保证双重剪力墙变形缝大模板方案的顺利进行,明确加工和安装流程的各项工作,我们通过现场调查,查阅资料,开会研讨,确定大模板方案的15、总体流程,具体流程见下图。绘制加工图纸定制专用套筒和对拉螺栓持续改进加工模板体系不合格安装大模板支撑检查与验收 合格剪力墙混凝土浇筑(二)关键技术问题预测为确保大模板体系方案能够顺利实施,结合以上流程图,QC小组成员共同研究讨论,找出该模板体系的难点和特点,通过分析探讨方案实施过程中需要解决如下的关键技术问题,分别是:1、定制专用套筒和对拉螺栓;2、加工模板体系;3、模板的安装与固定。七、制定对策通过上述关键技术问题,并结合模板方案实施的流程图,根据“5W1H”的原则制定实施对策表。步骤对策目标措施时间地点负责人1绘制加工图纸通过审批、技术图纸处于可控状态。(1)绘制模板加工图;(2)报技术部16、,总工办会审,总工批准。2014.12.202014.12.27项目部及公司总工办房桂芹、王洪彬 2定制专用套筒和对拉螺栓定制符合安装要求的套筒和对拉螺栓。(1)对套筒和对拉螺栓进行深化设计,绘制加工图纸套筒为六角形,易于周围方钢管焊接,长60mm,内径14;(2)对拉螺栓需两头套丝,拧入套筒一侧的端部需做锥形处理;(3)委托加工单位进行加工;2014.12.282015.2.5施工现场张静3加工模板体系确保拼装 焊接质量及多方验收合格。(1)根据加工图确定钢方管的下料长度;(2)主、次楞按剪力墙全高布置,间距400mm,采用电焊连接;(3)胶合板与方钢管采用70mm长螺丝连接成一个整体定型化17、模板,并用石膏腻子将模板凹槽抹平。2015.2.62015.3.12施工现场高建强模板体系安装与固定确保模板支撑体系整体的稳定性。(1)检查顶撑固定顶层的楼面连接板;(2)通过顶撑高度调节,对大模板进行定位兼顾稳定作用;(3)将对拉螺栓拧入直螺纹套筒,当与扳手相配合的螺杆端部花头拧到标记图层后,即可判断出已紧固。2015.3.122015.4.20施工现场吕欣欣制表人:吕欣欣 制图时间:2015年12月20日八、组织实施根据制定的对策表,小组全体成员严格实施对策并做好实施效果检查。实施一:方案的编写及审批。1、绘制加工图纸12月23日完成加工图纸的绘制,立即组织公司的技术部和总工办进行会审,118、2月27日通过总工批准,形成最终的加工图;2、对策目标检查图纸通过各部门审查,总工批准,处于可控状态。结论:目标实现!方案会审模板加工图实施二:定制专用套筒和对拉螺栓1、定制专用套筒由于在市场上没有可以满足长度为60mm,内径14mm的套筒,12月29日,小组成员决定对专用套筒进行深化设计,并对外托加工单位进行定制。固定此类大模板的常规做法是在对拉螺栓的端部焊接10的钢筋套环,将此套环穿过大模板后,再用25的钢筋穿过套环进行固定。钢筋套环穿过模板时,会在模板上预留较大孔洞,约50mm,故密封较难处理,易漏浆。浇筑后剪力墙的孔洞同可穿钢筋套环的PVC管,约50mm,影响混凝土结构受力。而小组成员19、设计的专用套筒使得模板仅可穿过对拉螺栓的孔洞即可,直径小,不易漏浆。剪力墙上孔洞仅同可穿过对拉螺栓的PVC管直径,约15mm。且仅需一名工人将做锥形处理的端部拧入套筒紧固即可完成与大模板的固定。套筒与周围50mm50mm的方钢管焊接,故套筒的长度为60mm,两端各出5mm。为保证PVC管与套筒间的缝隙严密不漏浆,在套筒内侧环向增加一圈皮垫。 加工样品 2、定制对拉螺栓对拉螺栓需两头套丝,拧入套筒一侧的端部需做锥形处理,这样可以使得安装更加方便。而另一侧,则在对拉螺栓紧固位置坐红色标记,方便工人判断紧固程度,并做在端部做四方形的处理,专用的内四方扳手将对拉螺栓与套筒进行紧固。 专用套筒深化设计图20、 对拉螺栓深化设计图主次楞专用套筒两端套丝对拉螺栓PVC管螺母紧固到标记位置对拉螺栓侧视图 对拉螺栓剖面图结论:专用套筒和对拉螺栓符合安装要求,对策目标实现!实施三:钢木组合大模板加工制作1、骨架制作。模板加工尺寸3m2.5m,主、次楞均采用钢方管按剪力墙全高布置,间距400mm。水平主楞距大模板底部250mm设置第一道,其余各道水平主楞设置应与胶合板尺寸配套,间距均不大于400mm; 竖向次楞第一道距离模板端部150mm,其余各道间距 400mm。主次楞采用电焊连接。焊缝错边量满足钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)二级焊缝的要求,不得大于0.15倍壁厚,且小于2mm。胶合21、板与边楞框平齐,既保证了模板的平整度,同时又保护四周胶合板边框不易被撞坏。2、穿墙螺栓的固定连接。大模板钢骨架制作好后,将专用套筒焊接在主次楞上,对拉螺栓两端套丝,一端套丝后通过拧入套筒即可固定住模板一端。3、胶合面板拼装。将胶合板与50504mm钢方管利用70mm长螺丝连接成一个整体定型化模板,并用石膏腻子将模板凹槽抹平,然后用细木砂纸打磨光滑, 面层涂刷专用脱模剂两道。结论:经验算,该胶合面板的强度、 刚度符合规范规定要求。长螺丝固定竹胶板 变形缝模板设计图 胶合板拼接大模板吊环用于和内支架加固的长钢管钢方管主次楞专用套筒竹胶板面板 模板正视图 大模板效果图实施四:大模板就位与加固1、大模22、板吊装就位。大模板吊装就位时, 在该层已浇筑完成的下层楼板伸缩缝处, 位于两端内侧200mm位置设置立方的5080方木托梁。5080方木托梁现场裁锯制作,托梁长比该处伸缩缝宽大10mm,采用铁锤敲正顶紧,立放,顶标高比该处楼层标准标高低50mm,调整至水平位置,伸缩缝两端设置。利用塔吊把大模板架设在该方木托梁上,并在大模板位于下层墙顶以下50mm部分采用双面胶粘住( 以防漏浆)。方木托梁2、大模板加固。通过顶撑高度调节,对模板进行定位兼顾稳定作用。在对拉螺栓另一端,即位于碟形扣件外侧的一端设有操作标记涂层,当与扳手相配合的螺杆端部花头拧到标记图层后,即可判断出已紧固。穿墙螺栓孔径16mmPVC23、套管。在大模板外边缘竖向方钢上焊接15cm长钢管间距400mm,通过钢管扣件与内支撑架连接成一个整体,切实保证模板定位、校正、固定工作方便快捷。 模板就位精度调节装置设计图 模板就位支架大模板安装就位效果图 模板吊装就位结论:模板的整体稳定性、 刚度和强度大幅度增加,有效避免了胀模,保证了混凝土浇筑后的表面平整度。九、效果检查 效果一:目标值检查经过小组努力,共制作完成两套双重剪力墙变形缝模板,投入到本工程中,小组成员会同建设、监理单位对目标值进行了全面检查。经使用证明,双重剪力墙变形缝大模板支撑体系,大幅度减少了一次性消耗材料的投入使用,模板安装12名工人耗用0.2个工日配合操作即可完成,是24、传统木胶合板施工效率,34名工人耗用0.5个工日的30%40%。通过QC小组活动,我们实现了事先确定的效率提高50%的目标,减少一次性消耗材料的使用。 实施后的变形缝拆模效果 实施后的变形缝拆模效果变形缝整体效果图效果二:降低返工成本,缩短工期通过小组活动,使双重剪力墙变形缝处模板的安装施工效率得到显著提高,降低了一次性消耗材料的费用,加快了工期进度。效果三:为类似施工积累经验通过小组活动,使成员对双重剪力墙变形缝模板支撑体系施工工艺有了全面理解和掌握,为今后类似工程的施工积累了宝贵经验。十、总结及今后打算 (一)总结通过QC小组活动,研制出一种双重剪力墙变形缝大模板支撑体系,降低了一次性消耗25、材料的使用,提高了现场文明施工,极大提高了模板的安装效率。从课题开始到最终实施并完成目标,我们QC小组对大模板体系进行分析总结,一种模板对拉螺栓装置,专利号ZL201420868055.X、一种墙体模板装置,专利号ZL201420868117.7和一种模板就位精度调节装置,专利号201420872504.8获得国家实用新型专利。(二)自我评价:小组成员对活动成果进行自我评价见下表:(满分5分)小组活动自我评价表序号项目活动前活动后1质量意识342个人能力243QC知识344解决新问题的信心455团队精神35制图人:吕欣欣 时间:2015年4月20日(三)今后打算1、坚持长期开展QC小组活动,根26、据对影响工程质量的关键部位及重要影响因素设质量管理点,并按照PDCA循环过程,分阶段有效进行控制。2、对所取得的成果及所采用的对策、措施,及时总结后汇编成册,将其纳入标准化中严格执行。 3、定期组织现场各级管理人员、劳务队负责人、操作班组长,学习QC知识,促进全员参与,从各方面和各环节对施工安全、质量全过程、全方位进行严格控制,从而使其全面上水平。4、通过QC小组活动,我们发现仍有挖潜空间,今后进行同类型工程施工时我们一定能够做得更好。我们找出本次活动存在的不足,总结经验,继续克服存在的困难,力求在今后的生产施工实践中创造出更好的经济效益和社会综合效益,我们下一个QC课题是“轮扣式脚手架的质量和安全控制”。建一个工程 塑一座丰碑 建一批工程 交一批朋友 20