1、预预制装配式屋面透气孔制装配式屋面透气孔创创新新（课题类型：创新型）1预预制装配式屋面透气孔制装配式屋面透气孔创创新新一、一、课题简课题简介介1、研究背景建设集团一直致力于施工现场定型化、标准化、工具化的研究。屋面节点做法一直是公司的创优亮点，本次课题研究主要是解决屋面透气孔创优节点的做法。传统透气孔做法费时、费力，对工艺要求高。2、依托项目工程概况本课题依托申花单元GS0404-02地块九年一贯制学校及社会停车库工程和申花单元GS0404-03地块幼儿园工程进行，工程位于拱墅区学院北路与婴儿港河交叉口，工程总建筑面积104112平方米。由于本工程处于基础主体施工阶段，所有研究试验、生产均在本2、项目进行，研究成果先用于其他快竣工项目。二、小二、小组组概况概况为确保实现项目创优目标，提高整体工程管理水平，QC小组承担了该QC课题研究。表一：小组概况小组名称技术中心QC小组成立时间2017年9月1日小组注册号ZJXS-QC2017-3课题名称预制装配式屋面透气孔创新课题注册号ZJXS-QCKT-2017-3课题类型创新型课题起止期2017年9月2016年12月小组活动次数10次出勤率100%小 组 成 员序号姓名性别 年龄学历职称职务组内职务备注1男48本科高级工程师项目经理组长2男42本科高级工程师技术负责人副组长3男29本科工程师模具负责组员4男26硕士助理工程师图纸设计组员5男353、本科工程师现场负责组员6男28本科工程师成果整理组员7男49本科高级工程师公司顾问组员8男42硕士教高总工顾问小组成员全部接受TQM培训，并考试合格。制表人：褚晓淮 制表日期：2017.09.02三、选择课题三、选择课题理由一理由一：传统透气孔做法需要现场浇筑混凝土、做装饰面，耗费大量的工时、人力物力。一个符合创优节点要求的透气孔造型做法需要约3个工时。2理由二：理由二：传统的排气管直接与大气连通，空气中的杂质、昆虫等容易进入排气管，造成排气管堵塞；传统的排气管露出屋面的直径较小，容易因受到碰撞而造成松动，排气管处的防水卷材容易被拉裂，从而引起屋面渗漏。而且，直接裸露在屋顶的排气管，长期受到日4、晒雨淋，容易出现生锈老化等现象。理由三理由三：本工程质量目标高“确保西湖杯，争创钱江杯”；安全文明目标为确保浙江省安全生产文明施工“双标化”样板工地、浙江省绿色施工示范工程。确定课题：基于上述需求，本小组成员经讨论决定预制装配式屋面透气孔创新。四、设定目标及目标可行性分析四、设定目标及目标可行性分析1 1、目标设定、目标设定目标一：将透气孔做法造型所需的工时从3个减少到1.5个。目标二：装置的预制构件造型美观、可以批量生产，方便运输与安装，能够提高建筑物屋面的整体美观性与协调性。同时具备施工安全、经济合理、施工快捷、适用性高的特性。2 2、目标可行性分析、目标可行性分析 施工现场均设有定型化构5、件集中加工车间，具备成品构件的加工能力。公司技术中心成员为该QC小组的骨干，具有较强的创新设计能力。公司领导及项目经理对本次活动课题的全力支持。五、提出方案并确定最佳方案五、提出方案并确定最佳方案1 1、提出方案、提出方案2017年10月8日，QC小组成员在项目部召开预制装配式屋面透气孔创新方案研讨会，通过头脑风暴法，产生各种观点和想法，并使用亲和图归纳整理如下：预制装配式出屋面透气孔创新 T字型排气装置方案筒体采用混凝土现浇 T字型三通管与预埋管对接底座与屋面二次现浇连接装饰工艺采用涂料涂刷空心筒体采用模具工厂预制钢帽与筒体预埋钢筋架空焊接底座与屋面二次现浇连接装饰工艺钢部分涂料涂刷，混凝土6、外做清水饰面钢帽与筒体组合拼装方案混凝土帽、筒体、底座分别预制混凝土砂浆胶接底座与屋面二次现浇连接连接面清水饰面采用预制混凝土帽，预制筒体和底座，分段预制，现场拼接组合的方案图1 预制装配式屋面透气孔创新方案亲和图制图人：褚晓淮 时间：2017年10月9日围绕确定的课题目标，本QC小组多次召开专题会，多方听取专家、同行们的意见，经过充分的分析和论证。需要满足创优节点要求，省时方便，在长期使用过程中容易出现老化、排气管受到碰撞后易拉裂防水卷材引起屋面渗漏、难满足美观性与协调性等，对本工程提出了以下实施方案：方案一：方案一：“T”字型排气装置方案。3图2“T”字型排气装置方案图中1排气管；2现浇筒7、体；3现浇底座；4防水细石砼保护层；5防水层；6第二道防水层；7找坡层；8保温层；9第一道找平层；10屋面板；11三通管。【注】：预制底座3与防水细石砼保护层4一起现浇固定。制图人：吴刚 时间：2018年10月19日方案二：方案二：采用钢帽与筒体组合拼装方案。该方案是用两根钢筋预埋在砼体中，再在筒体上方将钢帽焊接在预埋的两根钢筋上。图3 钢帽与茼体组合拼装方案图中1钢帽；2预埋钢筋；3排气管；4现浇筒体；5现浇底座；6防水细石砼保护层；7防水层；8第二道防水层；9找坡层；10保温层；11第一道找平层；12屋面板；13三通管。【注】：预制底座5与防水细石砼保护层6一起现浇固定。制图人：吴刚 时间8、：2017年10月19日方案三方案三：采用预制混凝土帽，预制筒体和底座，分段预制，现场拼接组合的方案4图4 预制结构的结构示意图图5 屋面排气结构的结构示意图5图6 屋面排气结构的剖面结构示意图图7 屋面排气孔整体效果示意图图中1-预制塔帽，2-上预埋环，3-下预埋环，4-预制空心柱，5-预制空心底座，6-屋面板，7-第一道找平层，8-保温层，9-找坡层，10-第二道找平层，11 a-防水层，11b-防水附加层，11c-金属箍，12-防水细石砼保护层，13a-水平排气管，13b-排气孔，13c-土工布，14a-五通管，14b-结构密封胶，15-竖向排气管。制图人：吴刚 时间：2017年10月19、9日2 2、确定最佳方案、确定最佳方案表二：方案比选项项目目技技术术特点特点方案成本方案成本结论结论方方案案一一1、施工速度较快。2、排气管直接与大气连通，容易被堵塞，排气管裸露在空气中，容易出现生锈老化，使用寿命较短。3、“T”字型排气管上下连接较为复杂，筒体现浇的施工工序较为复杂。4、排气管露出屋面的直径较小，容易因受到碰撞而造成松动，排气管处的防水卷材容易被拉裂，从而引起屋面渗漏。5、美观性与协调性一般。成本成本较较低低1、施工速度较快。2、使用寿命较短。3、复杂程度一般。4、易出现渗漏。5、美观性与协调性一般。不采用不采用方方案案1、施工速度一般。成本成本较较高高1、施工速度较6二二210、排气管直接与大气连通，容易被堵塞，其上部钢帽直接裸露在空气中，容易出现生锈老化，使用寿命较短。3、钢帽与筒体上下连接较为复杂，筒体现浇的施工工序较为复杂。4、排气管露出屋面的直径较小，容易因受到碰撞而造成松动，排气管处的防水卷材容易被拉裂，从而引起屋面渗漏。5、美观性与协调性一般。快。2、使用寿命较短。3、工序较为复杂。4、易出现渗漏。5、美观性与协调性一般。不采用不采用方方案案三三1、施工速度较快。2、上下预埋环为不锈钢材质，其上面的预留孔内侧设有密目钢丝网，可以过滤空气中的杂质，防止进入管内，排气管不易被堵塞，同时，排气管没有裸露在空气中，而是通过灌浆保护，不易出现老化现象，使用寿命长。11、3、上下构件通过螺纹连接较为方便，施工工序较为简单。4、排气管与预制构件形成较大整体，不容易因受到碰撞而造成松动，排气管处的防水卷材就不容易被拉裂，从而防止屋面因卷材破裂而渗漏。5、美观性与协调性较好，可以量产。成本适中成本适中1、施工速度较快。2、使用寿命长。3、工序较为简单。4、不易出现渗漏。5、美观性与协调性好，可以量产采用采用制表人：褚晓淮 时间：2017年10月21日QC小组技术人员对屋面排气孔装置进行仔细研究并对现场实际情况综合考虑，结合施工安全性、经济性、可以量产的适用性以及对文明施工的影响，对三个方案根据其优缺点逐一分析论证，最后确定方案三为最优方案，并绘制了方案解决办法系统图12、。预预制制装装配配式式出出屋屋面面透透气气孔孔创创新新塔帽、筒体、底座预埋环塔帽与筒体连接筒体与底座连接连接面装饰制模混凝土浇筑饰面装饰上预埋环套丝下预埋环套丝开孔50mm上下预埋环套丝连接，丝长20mm粘接剂加水泥砂浆连接清水饰面图8 方案解决系统图制表人：褚晓淮 时间：2017年10月21日7六、制定对策方案确定后，QC小组立即组织成员对采用预制混凝土帽，预制筒体和底座，分段预制，现场拼接组合的方案进行了仔细研究，对现场排气孔位置进行定位、规划，针对方案三的实施思路，小组成员制定对策表：表三：对策表序号项目对策目标措施地点时间负责人1预制构件设计、选材，确定连接方式现场试验比对各种材料、连13、接方式获得最佳材料及最优连接方式1、比对常用材料，通过合理性分析选择最优材料2、比较连接方式，选择最佳连接方式项目部2017.11.1至2017.11.5章国胜2深化设计绘制CAD施工图绘制可指导施工的CAD图纸1、设计各部件尺寸2、绘制施工图3、经公司专家审核项目部2017.11.6至2017.11.15吴刚3模具制作提出各种模具形式，确定预制塔帽、预制空心柱、空心底座的具体浇筑方式制作耐用性强、可操作性的磨具根据CAD图纸设计模具项目部2017.11.16至2017.11.20龚铜权4工厂加工试件浇筑预制试件预制试件成型美观、强度足够1、连接环制作并预埋2、浇筑预制塔帽、预制空心柱、空心底14、座3、拼接技术部2017.11.21至2017.11.25施海祥5屋面安装、饰面安装各预制部件、连接、饰面牢固、无松动，满足创优节点要求1、将各部件进行连接2、连接面修饰项目部现场2017.11.26至2017.11.30施海祥制表人：褚晓淮 时间：2017年10月25日七、对策实施七、对策实施实实施一施一：现场试验比对各种材料、连接方式实实施施时间时间：2017.11.6至2017.11.15 负责负责人：人：章国胜措施措施：1、材料选择8塔帽：QC小组群策群力，提出两个方案，采用铁皮钢板压型焊接；采用细石混凝土浇筑。QC小组从经济性，可操作性等方面进行比对，方案具有更好的现场操作性，方便，15、而且可以利用混凝土余料，节约材料。预制空心筒体：经过QC小组通过对美观度等方面的讨论，最终决定采用混凝土浇筑，截面形式为齿轮状。利用混凝土余料。底座：采用混凝土浇筑，利用混凝土余料。2、连接形式表四：连接形式比对表方案比对结论预埋钢筋，焊接连接制作简单、美观度不够、出气口较大容易进杂物，经济性较好、安装不方便不采用预埋铸钢套管，套丝连接制作较复杂、美观度较好、出气口适当、经济性一般，安装方便采用结结果果：QC小组最终确定了各预制部件的材料及连接方式实实施二：施二：绘制CAD施工图实实施施时间时间：2017.9.6至2017.9.15负责负责人：人：吴刚措施：1、由吴刚绘制透气孔做法施工图图9 16、预制构件的结构示意图 图10 屋面排气结构的结构示意图9图11 预制构件与屋面排气结构的整体示意图 图12 CAD三维模型图 图13 尺寸图制图人：吴刚 时间：2017年9月24日结结果果：QC小组请公司专家顾问，审查CAD设计图纸，图纸通过专家评审。实实施三：施三：提出各种模具形式，确定预制塔帽、预制空心柱、空心底座的具体浇筑方式实实施施时间时间：2017.11.16至2017.11.20负责负责人人：龚铜权措施措施：1、由于塔帽造型弧度较多，大小不一，单个模具难以保证成型质量，QC小组成员讨论决定预制圆盘、预埋圆环，上部造型用清水砂浆一次成型。2、空心筒体中间预埋比屋面预埋透气管大一点的P17、VC管，外面设计采用塑钢模具，一次浇筑成型。3、底座采用木模，浇筑后外面采用清水砂浆一次成型。结结果果：模具制作完成。实实施四：施四：浇筑预制试件实实施施时间时间：2017.11.21至2017.11.2510负责负责人：人：施海祥措施：1、首先制作上下两个套环，上套环切割、套丝，预埋至塔帽中，利用混凝土余料浇筑，并做好养护2、下套环套丝、对称开四个50mm的孔，待筒体浇筑至指定位置，放入套环，浇筑养护。3、浇筑混凝土底座。4、待强度达到，拆模后，按要求拼装（不做饰面），用力摇晃，拼装面牢固可靠。5、饰面清水砂浆修饰。图14 现场试件图结结果：果：2017年11月25日，完成试件制作，并通过组18、装后破坏试验，满足使用要求。实实施五：施五：安装各预制部件、连接、饰面实实施施时间时间：2017.11.26至2017.11.30负责负责人人：施海祥措施措施：1、加工房批量预制制作各预制构件，运送至屋面，由工人进行安装、连接、饰面。结结果：果：现场安装效果较好，得到项目经理和公司领导的认可 图15 现场安装效果图11八、效果检查八、效果检查目目标标达成：达成：1 1、与传统透气孔节点做法相比，预制装配式屋面透气孔做法通过工厂预制，批量生产，可节约工时1.6个工时，达到了预设减少1.5个工时的目标。图12 活动目标制图人：褚晓淮 时间：2017年12月3日质质量效果：量效果：开展此次QC小组活19、动，使采用预制混凝土帽，预制筒体和底座，分段预制，现场拼接组合的方案施工得到顺利完成。构件检测结果符合要求，外形美观，新颖。社会效益：社会效益：预制装配式屋面透气孔创新的成功，为本工程的创优目标的实现打下了坚实的基础，利用混凝土余料制作，符合国家绿色施工“四节、一环保”要求，为项目评选浙江省建筑业绿色施工示范工程提供保障。在项目检查中得到监理和甲方的一致好评。经济经济效益：效益：单个透气孔做法节约成本=节约工时人工费用+利用余料节约费用=1.6300+100=580元，应用项目共88个屋面透气孔，节约成本约51040元。推广前景：推广前景：该屋面透气孔做法，可以做到美观、快速、牢固、经济效益明20、显的效果，且能利用混凝土余料，符合国家倡导绿色施工、降耗减排的政策要求，在建筑工程标准化施工中具有良好的推广应用前景。九、巩固措施及标准化九、巩固措施及标准化1 1、巩固措施、巩固措施QC小组通过公司相关部门，在公司内部推广使用该做法，并在另外一个拆迁安置房项目中使用。在项目使用前，加工点已经全部预制好各个构件，使在项目安装装饰的时间大大减少，得到了业主方的肯定。2 2、标准化、标准化根据QC成果，我们将施工作业总结的数据、操作方法编制成篇，用以指导现场施工；我们把预制装配式屋面透气孔做法写入公司创优节点做法手册，将在我们公司接下来的其他工程中推广和应用，使之标准化，规范化，系统化。QC小组将21、预制装配式屋面透气孔做法成果整理，并已申报国家实用新型专利并受理。十、总结和下一步打算十、总结和下一步打算1 1、总结、总结通过本次QC小组活动，小组成员依靠集体智慧和力量实现了活动目标，提高了小组创新能力，能够更好的为企业标准化、规范化建设作出应有的贡献。12本次QC活动使整支队伍的综合素质得到了提高，也凝聚了我们QC小组的团队力量，活动前后自我评价表如下：表五：活动前后综合素质评价表项项目目活活动动前前活活动动后后团队团队精神精神6585质质量、量、创创新意新意识识7095个人能力个人能力8590解决解决问题问题信心信心7580工作工作热热情和干情和干劲劲8090QC知知识识7090制表人：褚晓淮 时间：2017年12月11日图20 小组活动前后综合素质评价雷达图制图人：褚晓淮 时间：2016年12月11日2 2、下一、下一步步打算打算接下去我们小组将以预制管桩中心取土工具研制为课题进行探讨、创新，争取能够更近一步的锻炼小组成员的各方面能力，在提高本工程施工安全与质量的同时，做到降耗减排，提高工作效率，提高企业标准化生产能力。