铝合金模板早拆体系与键槽型承插式脚手架连接件的研发

“明日之星”QC小组铝合金模板早拆体系与键槽型承插式脚手架连接件的研发发布人：孙浩博中国建筑一局（集团）有限公司THETHIRDCONSTRUCTIONCO.,LTDOFCHINACONSTRUCTIONFIRSTGROUP发布时间：2016年6月21工程概况31.工程概况3工程概况626地块大望京公园618地块623地块本工程中航资本大厦本工程位于朝阳区崔各庄乡大望京村、望京2号地中的626-1地块；紧邻大望京公园及五元桥，位于机场线北侧。41.工程概况4工程名称626-1#商业办公楼等3项及地下车库建设单位北京乾景房地产开发有限公司设计单位中国航空规划设计研究总院有限公司总承包单位中国建筑一局（集团）有限公司建筑面积135382㎡层数（地上、地下）地上43层地下5层结构形式主体结构形式：塔楼采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构；裙房采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。结构、建筑高度结构：219.80米建筑：219.95米合同工期合同开工时间：2014.09.01合同竣工时间：2016.12.01（822日历天）建筑功能集智能办公、配套商业、会议等功能为一体的5A甲级写字楼51.工程概况5建筑层高（米）1-4层5.5地下1层6.00地下2层3.85地下3层3.65地下5、4层3.70低区标准层层高4.214层避难层8.0中区标准层层高4.5高区标准层层高4.529层避难层8.0裙房地下低区中区高区建筑高度220米设备层2层避难层29层避难层14层±0.000核心筒水平结构施工方法模板类型铝合金模板支设方式铝模专用支撑体系施工难度铝模专用支撑体系为专门设计，适用于标准层施工，非标准层无法直接使用。施工重要性中航资本大厦主体结构地上共43层，1-4层，13-17层、28-30层、41-43层均为非标准层。非标准层占主体结构比例约为1/3，因此非标准层施工工期对整体工期有重要影响，而且其施工观感的好坏直接影响工程形象。铝模板的施工效果6课题概况1.工程概况制表人：孙浩博制作日期：2015年07月20日7课题概况1.工程概况铝合金模板早拆支撑体系概况早拆头种类数量间距梁早拆头ST43个1200mm板早拆头PH117个1200mm早拆头布置图梁早拆头板早拆头制表人：成兴升制作日期：2015年07月25日81.工程概况钢支撑立面布置图制图人：成兴升制作日期：2015年07月25日92小组简介1010小组名称“明日之星”QC小组成立时间2015年08月活动课题铝合金模板早拆体系与键槽型承插式脚手架连接件的研发课题类型创新型活动频数每周活动一次活动次数12次出勤率95%接受教育时间平均48学时小组注册号CSCEC1B3QCXZ201507成果注册号CSCEC1B3QCCG201507小组成员姓名成员职务文化程度小组分工梅晓丽顾问公司总工研究生技术指导夏寅欣顾问业务经理本科审核指导徐明组长项目经理本科全面负责孙飞副组长项目副总工本科组织策划孙浩博组员技术员本科方案措施王栋组员技术员本科成本核算周锦涛组员技术员本科施工协调成兴升组员质检员本科质量监督徐斌组员技术员本科组织实施佀闯组员工长本科组织实施2、小组简介制表人：孙飞制作日期：2015年08月02日QC小组荣誉历史2011年全国工程建设质量管理小组一等奖；2015年北京市工程建设优秀管理小组一等奖；组长徐明荣获“北京市工程建设质量管理小组卓越贡献者”2015年全国工程建设质量管理小组一等奖。2、小组简介10时间进度08月上旬08月下旬09月上旬09月下旬10月上旬10月下旬选择课题设定目标提出方案确定最佳方案制定对策对策实施效果检查巩固措施总结及目标计划时间实际时间12QC小组活动时间制表人：孙浩博制作日期：2015年08月05日2、小组简介133课题选择14本工程采用外爬钢模-内支铝模的方式进行核心筒施工，水平结构、竖向结构同时浇筑以提高施工速度。QC小组成员在方案策划阶段，仔细对图纸进行研究，分析了非标准层的主要结构变化。149-12层平面图（标准层）13层平面图（非标准层）3、课题选择1515制表人：佀闯制作日期：2015年8月9日序号主要难点难点分析1平面差异非标准层梁、板布置与标准层存在差异。如电梯井筒位置在标准层时为洞口，非标准层有楼板。铝合金模板定型设计，无法像木模板一样任意尺寸组合。2立面差异部分墙体两侧分别为钢模、铝模，其螺栓孔位均按照标准层设置，非标层需要改制。3标高差异非标准层层高与标准层存在差异。原铝模早拆体系（包括早拆头、立杆）为厂家专门设计，标准化程度要求高，故而无法使用原早拆体系，同时其尺寸与传统扣件式脚手架以及承插型脚手架不吻合，结合使用亦存在较大难度。标准层层高4.2m、4.5m非标准层层高3.8m、5.5m部分非标准层降板照周围楼板标高低50mm。非标准层施工主要具有以下难点：3、课题选择1616问题初步分析：针对以上难点，QC小组进行了初步讨论。若非标准层梁、板施工放弃铝合金模板，改为木模板，采用传统模板支撑体系，则将增加大量的材料、人工的投入，且工期较长；若针对非标准层，另行设计、加工铝合金模板配板及早拆支撑体系，则也会增加材料投入且非标准层重复次数不多，不能充分发挥铝模周转次数多的优势，综合成本高。另一方面通过前面的分析发现铝模支撑体系间距为1200mm，与键槽型承插式脚手架立杆间距一致，因此存在将二者结合的可能性。3、课题选择1717制表人：佀闯制作日期：2015年8月9日初步解决方法可行性分析结论增加铝模板工期对比标准层需延长2天（因本身工程量加大）。增加铝合金模板及支撑体系费用，总费用增加约7万元。工期快，但费用增加过多，不可行改用木模板工期对比标准层需延长5天。增加木模板费用、人工费用，采用现场已有承插型脚手架，不增加支撑体系费用，总费用增加约3万元。费用增加较少但工期过慢，不可行设计连接件与承插脚手架结合使用工期对比标准层需延长2天，增加局部模板费用及连接件加工费用，采用现场已有承插型脚手架，不增加支撑体系费用，总费用增加约3万元。费用增加较少且工期快，可行。问题初步分析：综上所述，小组决定对铝合金模板早拆体系进行创新设计，使其能够与键槽型承插式脚手架结合使用。工期费用增加铝模板改用木模板设计连接件3、课题选择184目标设定1919制图人：徐斌制作日期：2015年8月12日针对以上施工难点，制定以下活动目标：1、将非标准层施工周期控制在8d以内。2、非标准层顶板混凝土合格率达到95%。目标可行性分析1标准层进度计划4、目标设定2020制图人：王栋制作日期：2015年8月15日目标可行性分析2标准层工期为5d一层，若非标准层施工能够采用合理的模板及支撑体系，则可有效节约材料用量。同时，工期增加仅限于由于高度增加以及局部楼板增加造成的实体工程量增加。通过分析，需增加3天，则总工期可以控制在8天以内，即可以实现目标。工期构成分析主要分项工程是否关键线路工期非标准层需增加工期钢筋绑扎是3天需增加2天模板支设（爬模+铝模）是1.5天需增加0.5天模板加固否1天需增加0.5天混凝土浇筑是0.5天需增加0.5天4、目标设定2121制图人：王栋制作日期：2015年8月15日目标可行性分析1根据以上分析结果，进一步明确工作目标，制定非标准层施工进度计划。非标准层目标进度计划4、目标设定2222制图人：王栋制作日期：2015年8月15日目标可行性分析2小组成员对已施工完成的5层至8层的核心筒顶板混凝土质量进行了检查，以分析标准层使用铝合金模板施工的混凝土合格率，经过统计，综合合格率达到95.5%，故非标准层同样使用铝模施工，可以满足顶板混凝土合格率95%的目标。4、目标设定楼层检测点数合格点数合格率5层504896%6层504794%7层504794%8层504998%合计20019195.5%235提出方案242015年10月12日，QC小组召开专题会议，结合工程实际问题并运用“头脑风暴”进行激烈讨论。针对非标准层施工的难题，对铝合金模板早拆体系与承插型脚手架的连接方法，提出了三种解决方案。245、提出方案2525制表人：徐斌制作日期：2015年8月18日提出方案分析铝模早拆头及承插架立杆本QC小组召开全体组员会议，集思广益，并通过与铝合金模板厂家与承插型脚手架厂家进行交流，获取设计连接件所需的基础数值：早拆头底部管径39.5mm壁厚4.0mm立杆顶端管径48.0mm壁厚3.0mm小组成员首先对铝模早拆头及承插架立杆进行分析研究。5、提出方案26265、提出方案制图人：孙浩博制作日期：2015年8月20日钢管插入式连接或利用键槽连接加工螺纹连接焊接连接螺栓、销钉连接需要开孔、加工螺纹等，破坏原结构，不可行设计方便拆装的连接件变径套管上套管+挡板+下键槽上套管带U托+下套管带U托主要问题：铝模早拆头与承插架立杆的连接对原有杆件加工处理进行拼接2727制表人：佀闯制作日期：2015年8月20日备选方案1：采用变径套管连接铝模早拆头与承插架立杆5、提出方案2828制表人：佀闯制作日期：2015年8月20日备选方案1：采用变径套管连接铝模早拆头与承插架立杆5、提出方案变径套管加工图2929制表人：佀闯制作日期：2015年8月20日备选方案1：采用变径套管连接铝模早拆头与承插架立杆5、提出方案3030制表人：周锦涛制作日期：2015年8月23日备选方案2：采用带有与承插型立杆键槽匹配的插头的连接件5、提出方案3131制表人：周锦涛制作日期：2015年8月23日备选方案2：采用带有与承插型立杆键槽匹配的连接件5、提出方案插槽式连接件加工图3232制表人：周锦涛制作日期：2015年8月23日备选方案2：采用带有与承插型立杆键槽匹配的连接件5、提出方案3333制图人：孙浩博制作日期：2015年8月25日备选方案3：采用“双U托”连接5、提出方案3434制图人：孙浩博制作日期：2015年9月22日面板尺寸图备选方案3采用“双U托”连接上部U托设计：管径需要与早拆头吻合，顶托参考常规U托，材质为Q235上部U托加工图5、提出方案3535制图人：孙浩博制作日期：2015年9月22日面板尺寸图备选方案3采用“双U托”连接下部U托设计：管径需要与承插架立杆吻合，顶托参考常规U托，材质为Q235下部U托加工图5、提出方案3636制表人：孙浩博制作日期：2015年8月25日备选方案3：采用“双U托”连接5、提出方案376确定最优方案3838制表人：佀闯制作日期：2015年9月5日标准满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015的规定。负责人孙飞、周锦涛时间2015.9.5备选方案1：采用变径套管连接铝模早拆头与承插架立杆工期分析时间=连接件设计时间+连接件加工时间+模板一层安装时间+模板层间倒运时间=5天+10天（200块/20块/1天）+2(200块/10人/10块)天+2天=19天。成本分析费用=钢材材料费+加工费=0.04万（200个×2元/个）+0.24万（200个×12元/个）=0.28万元。技术特点优点：材质较轻，连接件用钢量少，装拆方便，价格适中。缺点：连接件设计节点复杂，加工时间长。结论：备选方案1价格适中，工期时间长，可行性低。备选方案1：采用变径套管连接铝模早拆头与承插架立杆6、确定最优方案3939制表人：周锦涛制作日期：2015年9月8日标准满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015的规定。负责人孙飞、成兴升时间2015.9.8备选方案2：采用带有与承插型立杆键槽匹配的连接件工期分析时间=连接件设计时间+连接件加工时间+模板一层安装时间+模板层间倒运时间=4天+8天（200块/25块/1天）+2(200块/10人/10块)天+2天=16天。成本分析费用=钢材材料费+加工费=0.06万（200个×3元/个）+0.4万（200个×20元/个）=0.46万元。技术特点优点：连接效果好，工期时间适中。缺点：加工制作费用高，现场不易修改。结论：备选方案2费用较高，工期时间适中，可行性一般。备选方案2：采用带有与承插