1、弧形弧形剧场剧场台台阶阶施工方法研究施工方法研究创创新新江东区滨江实验学校工程QC小组1.工程概况 本工程由地下室、4幢教学楼、音乐厅、实验楼、食堂及艺体楼、操场及附属设施等组成，结构类型为框架结构，其中音乐厅为下沉式设计，其剧场台阶具有以下特点：弧形剧场台阶平面形状接近一个扇环，圆心角约为46.7度。剧场台阶共22级，每级高度为150mm，相对标高最低-2.880m，最高0.270m。弧形台阶除中间休息平台宽1800mm外，其余均宽900mm，呈同心圆状，对舞台形成环抱式效果。2.小组概况QC小组概况介绍3.选题理由 本工程音乐厅剧场今后将承担大量演出活动，集中体现学校的教育特色，因此业主对2、小剧场的施工成型效果较为重视。剧场台阶的造型设计较为特殊，原设计仅做了基本荷载计算，并未深化，设计单位希望由我方提交较为经济合理的深化方案进行参考复核。本工程音乐厅小剧场平面形状接近扇环，水平轴线为辐射线，座椅台阶以舞台为中心呈弧形布置，与常规布置不同，有一定施工难度。选题方向分析表 根据以上对比，我们选择了弧形剧场台阶施工方法研究创新作为本次活动的课题。4.目标设定1 目标设定本课题目标设定为：根据本工程特特点研究一种弧形台阶施工方法，保证弧形剧场台阶整体造型偏差 5mm。2 目标分析(1)依靠BIM技术，可有效的对各种施工方案进行模拟施工，结合以往施工经验，得出最佳方案。(2)依托设计单位3、的支持，施工方法可以在满足本工程结构要求方面得到保证。5.方案选择 1 方案提出 在前期沟通中，设计单位提出的两点原则：剧场底板必须现浇钢筋混凝土、台阶踏步为素混凝土。按照这两点原则，同时根据小组活动目标，在2014年10月12日经小组初步讨论，小组成员提出了一些构想，方案特征归纳“两方面四要素”：台阶踏步施工方式(1)底板施工完成后再定位施工(2)台阶踏步与底板一次性定位施工基础垫层形式(1)垫层面为平直斜坡，底板厚度随台阶弧度变化(2)垫层面为倒圆锥曲面，底板厚度始终一致 按照小组确定的“两方面四要素”，经讨论，共提出了以下几种方案：方案一：基础垫层面为平直斜坡形式，台阶踏步后做。按常规方4、式砌筑胎模并浇捣混凝土垫层，垫层浇捣完成后呈平直的斜坡，安装底板钢筋后浇捣底板混凝土，待底板成形后，在底板面上定位踏步的边线，最后施工台阶踏步。方案二：基础垫层面为平直斜坡形式，底板与台阶踏步一次成型。按常规方式砌筑胎模并浇捣混凝土垫层，垫层浇捣完成后呈平直的斜坡，再在垫层上定位踏步边线，一次性施工成形。方案三：基础垫层面为倒圆锥曲面形式，台阶踏步后做。本方案考虑台阶后做，先施工底板，底板厚度统一。施工前采用BIM技术，根据3D模型获取基础垫层造型数据，按此施工基础垫层，整个垫层表面呈倒圆锥曲面，安装底板钢筋后根据设计板厚浇捣底板混凝土，待底板成形后，在底板面上定位踏步边线，最后施工台阶踏步。5、方案四：基础垫层面为倒圆锥曲面形式，底板与台阶踏步一次成形。施工前采用BIM技术，根据3D模型获取基础垫层造型数据，按此施工基础垫层，整个垫层表面呈倒圆锥曲面，在垫层上定位踏步边线，底板与台阶踏步一次成形。2 方案模拟及对比分析（1）方案一“基础垫层面为平直斜坡形式，台阶踏步后做”模拟分析：通过3D模型模拟建造可以发现，除去踏步后，底板造型为普通的平直斜坡，这种底板垫层便于施工，有利于剧场基础底板快速成型，踏步可在后续施工中与其它工序交叉进行，同时，底板先完成，现场施工条件相对较好，有利于踏步造型高精度完成。方案一整体轴测图 方案一整体侧剖面图 方案一踏步局部放大图 方案一踏步正剖面图 当施工6、踏步时，可以明显发现踏步两侧厚度远远大于中间厚度，由于踏步设计为素混凝土，较大的厚度有开裂的可能，整体性较差，这种方案可能在结构荷载上存在隐患，需要设计单位对其复核加固。（2）方案二“基础垫层面为平直斜坡形式，底板与台阶踏步一次成型”模拟分析：1）本方案与方案一基本相同，但通过踏步与底板一次性施工完成来提高结构整体性，因此整体施工时，混凝土厚度较大区域的施工有一定难度。整体浇捣成形示意图（3）方案三“基础垫层面为倒圆锥曲面形式，台阶踏步后做”模拟分析：1）从其3D模型中可以发现该方案中底板是曲面的，固其基础垫层面也是圆锥曲面。由于台阶后做，本方案底板垫层与底板面需要控制标高和造型，而底板需要一7、次性浇捣成形，底板上表面的标高控制存在难度。施工相对平直斜坡垫层面施工方法复杂，但底板本身施工快速方便，踏步可在后续施工中与其它工序交叉进行。底板效果示意图 底板正剖面示意图 同时，底板先完成，现场施工条件相对较好，有利于踏步造型高精度完成。方案三踏步轴测图 方案三整体侧剖面图当施工踏步时，可以发现踏步厚度统一，相对于方案一、二，结构荷载大大减轻。（4）方案四“基础垫层面为倒圆锥曲面形式，底板与台阶踏步一次成形”模拟分析：1）本方案与方案三基本相同，但通过踏步与底板一次性施工完成来提高结构整体性，本方案只需控制底板垫层的标高和造型，工艺相对方案三简单。整体浇捣效果效果图 3 方案选择方案分析对8、比表项项目目预预期成期成形精度形精度结结构自身荷构自身荷载载经济经济性性耐久性耐久性预计预计工期工期结论结论方案一成形精度高局部区域混凝土厚度较大，结构自身荷载增大无需控制曲面造型，工艺简单，施工成本低踏步后做。整体性较差，时间长易开裂55天不选用方案二成形精度较高局部区域混凝土厚度较大，结构自身荷载增大无需控制曲面造型，混凝土厚度较大处施工有一定难度，施工成本低整体性好40天不选用方案三成形精度高符合要求两次控制曲面造型，工艺复杂，施工成本高踏步后做。整体性较差，时间长易开裂55天不选用方案四成形精度较高符合要求控制一次曲面造型，工艺简单，施工成本较低整体性好45天可选用 4 方案重点要素及9、子方案小组对方案四”基础垫层面为倒圆锥曲面形式，底板与台阶踏步一次成形”实施过程中需要把控的重点要素和各分项子方案进行分解，以便制定对策。子方案分析表基础垫层面造型施工方式子方案对比表踏步造型施工方式子方案对比表踏步造型定位方式子方案对比表底板防水方式子方案对比表最终方案选择示意表 方案实施流程图6.制定对策对策表7.对策实施1 实施一：基础垫层面造型项目部根据3D模型及CAD计算机模拟，共设置142个标高定位点，包括分隔条定位点和承台地梁交叉点。3D模型辐射轴角度调整为3.37，根据辐射轴在垫层上设置分隔条，施工时相邻分隔条间找平，形成极其近似倒圆锥曲面的多面体，理论最大偏差值为3mm。实施10、结果：2014年12月21日垫层浇捣完成后，检查测量30点标高，均达到预期目标。2 实施二：踏步造型根据CAD软件取样，确定踏步侧模采用规格为150mmX700mm的模板，理论上踏步边线偏差 实施三：底板防水根据本工程地勘报告及现场观察，地下水位最高在-2m左右，而剧场底板最低标高为-2.88m，水压力较小，设计单位同意采用P8抗渗混凝土施工，项目部在底板钢筋安装及踏步吊模施工完毕后，选择地下水位较低的晴好天气，使用C30P8抗渗混凝土对剧场弧形台阶（含舞台部分）进行一次性浇捣。采用机械振捣，达到表面泛浆、无气泡排出为度，插点间距350mm，严防漏振、欠振、过振；底板混凝土采用分层定点、一个坡11、度、薄层浇筑、循环推进、一次到顶的方法浇捣。考虑到施工期间气温较低，混凝土浇筑后4小时浇水养护并覆盖养护布，3天内每天浇水46次，3天后每天浇水23次，养护时间不少于半个月。实施结果：混凝土浇捣完成后持续观察2个月，未发现渗漏现象。8.效果确认1 效果检查通过项目部全体人员的共同努力，弧形剧场台阶施工于2015年3月3日结束，QC小组会同监理按照相关验收标准对弧形台阶进行了检查，检查结果如下：弧形台阶验收成果表测测点点1测测点点2测测点点3测测点点4测测点点5-3+3+3-2+2+3+2+1+3-3-1+3+4-4+3靠近靠近圆圆心方向心方向为为正。正。由上表数据可知，弧形剧场台阶施工质量达到12、目标要求2 效益分析项目部效益通过本次QC小组活动，小组成员熟悉了BIM技术，大部分成员亲手进行了建模操作，为项目部今后发展提供了人才储备，鼓舞了小组成员的创新精神。通过课题的实施，在保证结构安全的前提下，免去了以往台阶施工过程中常见的修补工作，节约人工费约4000元。社会效益本工程为江东区重点工程，音乐厅小剧场的高质量完成获得了业主的好评，为公司赢得了信誉。9.标准化弧形剧场台阶施工方法的创新研究成果，受到了公司以及兄弟项目部的一致认可，为了巩固活动效果，小组成员配合公司专业人员于2015年5月编制了弧形剧场台阶施工方法，并收编为公司内部操作手册，供今后其他项目参考学习所用。10.总结1、总结：通过本次活动的开展，使广大技术人员和管理人员的质量意识、个人能力、团队意识、QC知识、进取精神、责任心得到了很大程度的提高，为以后施工总结了经验。同时也锻炼出一个良好的QC队伍，为以后解决其它质量难题创造了良好的环境。QC小组在成果总结中对小组成员的综合素质进行了自我评价，详见下表和雷达图：2、今后打算：本次活动的成功对小组成员有很大鼓舞，坚定大家实现本工程质量目标的信心，我们将抓住这一契机，不断学习和创新为企业和社会做出更大贡献。下一步我们选择提高弧形外墙涂料一次验收合格率作为小组活动的课题。