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，由28层塔楼A和23层塔楼B以及塔楼A的四层裙房组成。A、B塔楼通过20～23层连接体联系。总建筑面积87629平方米。工程为市“十一五”期间的重点工程，质量目标为“鲁班奖”。A塔楼B塔楼连接体裙房二、QC小组概况***QC小组成立于2001年5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的荣誉称号。2008年5月QC小组重新进行了注册，共有成员8人，平均年龄28岁，小组活动频率为4次/月，成员出勤率为100%，人均TQC教育时间70小时以上。QC小组名称QC教育时间人均70小时类型创新型建组时间2008年5月18日组长注册号YYJ-QC-08-02课题名称型钢混凝土组合结构施工技术序号姓名性别年龄文化程度职务职称小组职务1男45本科项目经理高级工程师组长2男30本科现场经理工程师副组长3男26本科技术负责人工程师技术顾问4男27本科施工负责人助工工序交接检5男26本科质检员助工专职检查6男25本科技术员助工绘图、成果总结7男24大专施工员助工施工技术交底8女22大专资料员技术员组员该工程是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)选题理由型钢混凝土结构体系主体施工阶段，A、B塔楼共有5根型钢混凝土柱自基础顶面生根，其中A塔楼3根，钢柱截面尺寸700X1000，B塔楼2根，钢柱截面尺寸700X700，均为箱型截面，钢板厚度25mm。施工至19层（连接体高度）时，A、B塔楼在楼层内又增设7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。课题分析型钢混凝土结构示意图重点、难点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的重点和难点在于钢筋的连接，特别是在A塔楼局部有3根型钢混凝土梁连接在一根型钢混凝土柱上，多达76根直径22和25的受力钢筋和18根受扭纵向钢筋均需连接在1根型钢混凝土柱的侧面，连接情况比较复杂。型钢混凝土梁截面示意图目标定量：按照相关质量验收规范的要求，我们对型钢混凝土结构的施工质量提出了以下两点要求：1）保证受力钢筋间距允许偏差控制在±8mm以内；2）保证梁、柱保护层厚度允许偏差控制在±3mm以内；（质量要求参照《河南省建设工程中州杯评审标准》）总体目标：确保型钢混凝土组合结构施工质量目标设定目标可行性分析不利条件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。目标可以实现有利条件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。结论：提出方案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，最终确定了以下五种方案：方案1：在型钢柱上穿孔，梁筋通过穿孔方式穿入型钢柱内，但要满足型钢截面损失率不大于20%的要求；方案2：梁筋在端部弯折15d，并焊接在钢柱上，焊接长度满足单面焊10d；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5：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•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、满足施工方便性的要求；2、考虑工期进度影响；3、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，对前面五种方案进行了对比分析：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5（综合考虑）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为现场实施方案制定对策在确定方案5作为现场的实施方案之后，QC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5实施过程中存在的问题图纸深化不当操作工艺不当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号项目对策what目标why措施how地点where时间when责任人who1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（Do）实施1：利用STS软件加强对梁柱节点区域的控制实施1效果通过运用钢结构深化设计的STS软件，让我们在进行钢结构深化设计时，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质量，又满足了工程施工的工期。实施2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，然后采用扳手弯折后焊接，形成封闭箍。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板班组施工前完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。实施2效果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。五、检查（Check）型钢混凝土每道工序施工完毕后，QC小组均严格按照《型钢混凝土组合结构技术规程》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。班组自检工序交接检技术复检专职检查监理验收程序抽查部位抽查项目20层柱、梁、板22层柱、梁、板受力钢筋间距85-3205-276-465-73-4853-54柱、梁保护层厚度12032021210232031212检查结果：质量验收记录抽查表(单位：mm)由此表可以看出，检查结果均符合目标设定的要求。在型钢混凝土组合结构施工完毕后，QC小组成员对20层和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。社会效益我们通过开展QC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接待大批兄弟单位的参观，为公司在郑东新区树立了榜样。六、处理（Action)巩固措施：通过此次QC活动，让我们对型钢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QC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，自我评价结果用雷达图表示如下：团队精神进取精神改进意识QC工具应用技巧质量意识工作热情干劲25507510001234•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：