全預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)新(NPC體系 PPT)

1、全預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)新一、工程概述 *城33#樓，地下1層，地上10層，高度32.50m，總建筑面積4556m2，剪力墻結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)及地下室剪力墻采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上部剪力墻、梁、板、樓梯均采用全預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)（NPC體系），整體預(yù)制裝配率達(dá)到90%以上，為中國(guó)及至亞洲第一幢真正意義上的預(yù)制裝配式鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)小高層建筑。 本課題通過(guò)對(duì)全預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)核心部分連接節(jié)點(diǎn)的創(chuàng)新、研究、試驗(yàn)等，為該結(jié)構(gòu)體系從理論依據(jù)上提供有力支持。*城33#樓效果圖二、小組簡(jiǎn)介QC小組簡(jiǎn)介表小組名稱活動(dòng)課題全預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)新課題類型創(chuàng)新型注冊(cè)日期2009年3月1日活動(dòng)時(shí)間20

2、09年3月2009年12月小組注冊(cè)號(hào)活動(dòng)頻數(shù)每周一次課題注冊(cè)號(hào)出勤率98%平均年齡36歲小 組 成 員成員姓名職務(wù)職稱文化程度組內(nèi)分工組長(zhǎng)課題負(fù)責(zé)人工程師本科具體負(fù)責(zé)實(shí)施副組長(zhǎng)研發(fā)中心經(jīng)理高級(jí)工程師本科全面管理副組長(zhǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人工程師本科方案優(yōu)化組員項(xiàng)目經(jīng)理工程師本科現(xiàn)場(chǎng)安裝負(fù)責(zé)組員設(shè)計(jì)師工程師本科方案設(shè)計(jì)組員施工員工程師本科施工管理組員商務(wù)經(jīng)理造價(jià)師本科效益核算組員資料員助理工程師本科資料整理 NPC體系QC小組活動(dòng)顧問(wèn)團(tuán)姓名職務(wù)/職稱分工總顧問(wèn)成果鑒定、評(píng)價(jià)項(xiàng)目總負(fù)責(zé)全面主持研發(fā)工作節(jié)點(diǎn)及框架試驗(yàn)提供理論支持QC小組活動(dòng)表3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月選定課題設(shè)定目標(biāo)提出各種

3、方案并確定最佳方案制定對(duì)策表按對(duì)策表實(shí)施確認(rèn)效果標(biāo)準(zhǔn)化總結(jié)與今后打算時(shí)間階段理論依據(jù)缺乏目前國(guó)家及行業(yè)無(wú)相關(guān)預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)體系的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)先例可借鑒技術(shù)需求多社會(huì)影響大經(jīng)考察調(diào)研國(guó)內(nèi)外無(wú)相類似工程施工經(jīng)驗(yàn)可借鑒。工廠預(yù)制、運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)堆放、吊裝、校正、澆筑，安裝預(yù)埋預(yù)留等各工序集成多，操作工人不熟練，普通工藝無(wú)法滿足要求。33#樓采用預(yù)制裝配，符合國(guó)家建筑產(chǎn)業(yè)化大趨勢(shì)，有利于打造低碳、綠色、環(huán)保節(jié)能建筑。必須對(duì)全預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行創(chuàng)新研究三、選擇課題四、設(shè)定目標(biāo)1、課題目標(biāo) 對(duì)全預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新，滿足結(jié)構(gòu)可靠度的前提下，方便現(xiàn)場(chǎng)操作及施工。2、目標(biāo)值分析 1）與澳大利亞*公司

4、進(jìn)行合作，在引進(jìn)*公司原有預(yù)制裝配技術(shù)上進(jìn)行研發(fā)改進(jìn)，使其更符合我國(guó)國(guó)情及現(xiàn)有生產(chǎn)力水平。 2）*總承包公司的技術(shù)中心已通過(guò)省級(jí)技術(shù)中心認(rèn)定，擁用先進(jìn)的檢測(cè)試驗(yàn)設(shè)備及高素質(zhì)人材的研發(fā)團(tuán)體。 3）通過(guò)與*學(xué)成立“*總承包建造技術(shù)聯(lián)合研發(fā)中心”，充分依托高校資源，為NPC預(yù)制裝配體系提供理論研究及技術(shù)支持。 4）利用*集團(tuán)集房地產(chǎn)、設(shè)計(jì)、建筑、機(jī)械加工等多元化優(yōu)勢(shì)，充分進(jìn)行資源整合，減少中間環(huán)節(jié)提高工作效率。依上所述，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)值是很有把握的！五、提出各種方案并確定最佳方案1、對(duì)國(guó)內(nèi)外各項(xiàng)預(yù)制裝配工藝進(jìn)行分析研究，確定創(chuàng)新方向。 由于引進(jìn)的澳大利亞*預(yù)制裝配技術(shù)存在一定的局限性，該技術(shù)體系在澳州只用

5、于建造6層以下建筑，且抗震性能未必滿足國(guó)內(nèi)規(guī)范要求。如何將該技術(shù)因地制宜地用于國(guó)內(nèi)小高層建筑，必須在確保結(jié)構(gòu)可靠度的前提下進(jìn)行創(chuàng)新。 課題組成員運(yùn)用創(chuàng)新思維，借助“頭腦風(fēng)暴法”，相互啟發(fā)，把能夠帶到預(yù)定目標(biāo)的各種方案充分地提出來(lái)。最后關(guān)鍵點(diǎn)落在“全預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)新”上，課題組針對(duì)“全預(yù)制裝配剪力墻結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)新”這一主題展開(kāi)了廣泛的討論，問(wèn)題主要集中在確保結(jié)構(gòu)可靠度及方便現(xiàn)場(chǎng)施工操作這兩個(gè)要點(diǎn)上。2、根據(jù)關(guān)鍵點(diǎn)提出創(chuàng)新工藝及方案 小組成員對(duì)“確保結(jié)構(gòu)可靠度及便于現(xiàn)場(chǎng)施工操作”這兩個(gè)要點(diǎn)列舉出了多種方案，并逐一進(jìn)行論證分析篩選。最后大家提出三種創(chuàng)新型節(jié)點(diǎn)施工方案。三種創(chuàng)新方案： 方案A：

6、根據(jù)國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求，將澳大利亞*公司技術(shù)體系中注漿管長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，滿足鋼筋錨固及搭接長(zhǎng)度要求，豎向連接采用漿錨連接。 方案B：梁墻、梁板、剪力墻轉(zhuǎn)角等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)采用高一強(qiáng)度等級(jí)無(wú)收縮混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆。豎向連接采用漿錨連接，調(diào)整注漿管長(zhǎng)度滿足規(guī)范要求。方案B節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆加豎向漿錨連接節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)現(xiàn)澆漿錨連接 方案C：采用外掛內(nèi)澆技術(shù)，即工廠預(yù)制2cm厚混凝土墻板替代外模板，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋼筋綁扎及支設(shè)內(nèi)模，澆筑混凝土。方案C外掛內(nèi)澆體系需支設(shè)內(nèi)模替代外模3、三種方案的可行性分析及優(yōu)略評(píng)估序號(hào)方案項(xiàng) 目綜合得分1方案A結(jié)構(gòu)可靠度4655465551.52工廠預(yù)制難度786776773現(xiàn)場(chǎng)施工難度878878

7、874造價(jià)778768765工期666776766方案B結(jié)構(gòu)可靠度9988788758.57工廠預(yù)制難度878878878現(xiàn)場(chǎng)施工難度778768769造價(jià)7667787810工期7788786711方案C結(jié)構(gòu)可靠度9101010910101053.112工廠預(yù)制難度5445665613現(xiàn)場(chǎng)施工難度4544654414造價(jià)6776667615工期54556565說(shuō)明：各單項(xiàng)按滿分為10分，最低分為3分進(jìn)行打分（3-4分為差，5-6分為及格，7-8分為良好，9-10分為優(yōu)秀）。各單項(xiàng)權(quán)重為：結(jié)構(gòu)可靠度3、工廠預(yù)制難度2、現(xiàn)場(chǎng)施工難度2、選價(jià)2、工期1。三種方案對(duì)比、分析、評(píng)價(jià)表 根據(jù)以上分析評(píng)價(jià)

8、結(jié)果，決定采用方案B“梁墻、梁板、剪力墻轉(zhuǎn)角等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)采用高一強(qiáng)度等級(jí)無(wú)收縮混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆，豎向連接采用漿錨連接”。 同時(shí)組織國(guó)內(nèi)相關(guān)權(quán)威專家進(jìn)行論證，最終確定了方案B為可采用的方案。六、制定對(duì)策三種方案對(duì)比、分析、評(píng)價(jià)表序號(hào)對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)負(fù)責(zé)人完成日期1完善后續(xù)試驗(yàn)，確保該體系在抗震等各項(xiàng)指標(biāo)上滿足規(guī)范要求進(jìn)一步驗(yàn)證該體系的結(jié)構(gòu)可靠度2009年5月30日2完善33#樓試點(diǎn)工程施工轉(zhuǎn)化圖紙滿足工廠預(yù)制及現(xiàn)場(chǎng)施工要求2009年5月30日3進(jìn)行設(shè)計(jì)、圖紙及施工方案交底使管理人員充分掌握該體系各項(xiàng)特點(diǎn)針對(duì)管理人員對(duì)該體系的認(rèn)知程度不同，有針對(duì)性的對(duì)該體系的設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)化思路、施工方案進(jìn)行交底。2009

9、年6月20日4進(jìn)行工廠預(yù)制及現(xiàn)場(chǎng)安裝技術(shù)交底及專業(yè)培訓(xùn)使操作工人能正確掌握操作及施工要領(lǐng)針對(duì)操作工人均為第一次接觸此類工藝，進(jìn)行技術(shù)交底、專項(xiàng)培訓(xùn)和現(xiàn)場(chǎng)操作指導(dǎo)。2009年10月8日5通過(guò)成本預(yù)測(cè)，進(jìn)行成本控制與分析做到事前制造、事中控制、事后分析根據(jù)施工圖及轉(zhuǎn)化圖分別編制成本制造書，通過(guò)預(yù)制與現(xiàn)澆成本分析，找出存在的差異，有針對(duì)性進(jìn)行控制。2009年6月30日七、對(duì)策實(shí)施實(shí)施一：節(jié)點(diǎn)及框架試驗(yàn) 1、充分利用與*大學(xué)組建 “*總承包建造技術(shù)聯(lián)合研發(fā)中心”的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化試驗(yàn)方案。根據(jù)實(shí)際工程結(jié)構(gòu)各部位的預(yù)制裝配工藝的不同，選取具有代表性的典型節(jié)點(diǎn)。每類試件現(xiàn)澆制作2個(gè)，裝配制作3個(gè)，采用1：1足尺

10、模型。試驗(yàn)加載采用擬靜力加載方式即低周反復(fù)加載。 2、試驗(yàn)結(jié)果表明： 1）裝配式節(jié)點(diǎn)：主要受力耗能節(jié)點(diǎn)形式T形外墻、梁、板節(jié)點(diǎn)的裝配式試件可以達(dá)到與現(xiàn)澆試件同樣的抗震性能，剛度、延性及承載力由于插筋的存在均得到了一定提高。 內(nèi)墻、板節(jié)點(diǎn)裝配式試件剛度、承載力同樣由于插筋的存在得到了一定提高，但由于構(gòu)造上的原因，耗能在兩個(gè)加載方向上與現(xiàn)澆試件差別較大，總體耗能能力與現(xiàn)澆的相近。 2）裝配式框架：裝配式框架試件在承載力、延性以及耗能能力等方面均達(dá)到了與現(xiàn)澆框架試件相近的結(jié)果。節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài)框架試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施二：施工圖紙轉(zhuǎn)化 充分利用澳大利亞*成熟的預(yù)制轉(zhuǎn)化技術(shù)，根據(jù)國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，

11、同時(shí)綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)安裝條件、運(yùn)輸、堆放等實(shí)際情況，將已通過(guò)省審圖中心審圖的結(jié)構(gòu)施工圖轉(zhuǎn)化成工廠預(yù)制生產(chǎn)圖。由錢益鋒、孫海龍組織相關(guān)設(shè)計(jì)人員根據(jù)時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成此項(xiàng)工作。實(shí)施三：設(shè)計(jì)、圖紙及施工方案交底 根據(jù)相關(guān)管理人員對(duì)該體系的認(rèn)知程度不同，有針對(duì)性的對(duì)該體系的設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)化思路、施工方案進(jìn)行交底。由陳耀鋼、孫海龍組織相關(guān)材料安排時(shí)間落實(shí)，做到在開(kāi)工前使每一個(gè)相關(guān)管理人員能真正理解設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化的意圖及現(xiàn)場(chǎng)安裝關(guān)鍵點(diǎn)控制。設(shè)計(jì)圖紙交底會(huì)實(shí)施四：進(jìn)行技術(shù)交底及專業(yè)培訓(xùn) 針對(duì)操作工人對(duì)此類工藝的不熟悉，由*排出培訓(xùn)計(jì)劃，進(jìn)行技術(shù)交底、專項(xiàng)培訓(xùn)，同時(shí)在施工操作時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行解決，解除工人后顧之憂。

12、工廠預(yù)制構(gòu)件吊裝指導(dǎo)外籍專家指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件吊裝指導(dǎo)實(shí)施五：編制全面預(yù)算，進(jìn)行成本對(duì)比分析 由*負(fù)責(zé)將結(jié)構(gòu)圖與轉(zhuǎn)化后的施工圖分別編制預(yù)算書，進(jìn)行成本對(duì)比。找出轉(zhuǎn)化后可能增加成本的部分進(jìn)行人材機(jī)分析，及時(shí)反饋到設(shè)計(jì)部進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，嚴(yán)格控制好生產(chǎn)成本。八、確認(rèn)效果 效果一：技術(shù)成果 本項(xiàng)目為住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部“2009年科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目（新型建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)），項(xiàng)目編號(hào)：*”。 2009年12月26日通過(guò)由建設(shè)部組織的技術(shù)成果鑒定，*院士擔(dān)任主任委員，行業(yè)相關(guān)權(quán)威專家經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查、資料審核，一致認(rèn)為：NPC結(jié)構(gòu)體系預(yù)制化程度高，施工工藝先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，符合我國(guó)建筑工業(yè)化和住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向，

13、對(duì)推進(jìn)我國(guó)綠色建筑、綠色施工的發(fā)展具有重要的示范作用；完成了計(jì)劃任務(wù)書的目標(biāo)，研究成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。效果二：社會(huì)效益 1、預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)（NPC體系）改變傳統(tǒng)的施工方法，從而減少污染排放、降低木材（腳手鋼管等周轉(zhuǎn)料具）使用量，每平方米耗水量比傳統(tǒng)施工方法減少63%，木模板（周轉(zhuǎn)料具）使用量減少87%，垃圾產(chǎn)生量減少91%。 2、預(yù)制構(gòu)件在工廠采用機(jī)械化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量更易得到有效控制，構(gòu)件外觀質(zhì)量、耐久性等較好。因構(gòu)件表面質(zhì)量?jī)?yōu)越，可完全取消構(gòu)件表面抹灰作業(yè)而直接進(jìn)行相應(yīng)的裝飾作業(yè)。 3、產(chǎn)業(yè)化流水預(yù)制構(gòu)件工業(yè)化程度高，預(yù)制構(gòu)件機(jī)械化成度高，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度得到有效緩解，較大減

14、少現(xiàn)場(chǎng)施工人員配備。 4、現(xiàn)場(chǎng)裝配、連接可避免或減輕施工對(duì)周邊環(huán)境的影響。減少施工現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)量，施工現(xiàn)場(chǎng)水泥、砂石等使用量減少，有利于環(huán)境保護(hù)，減少粉塵、噪音等污染。效果三：工程質(zhì)量 試點(diǎn)工程*城33#樓于2009年11月28日順利結(jié)構(gòu)封頂，已通過(guò)相關(guān)部門的結(jié)構(gòu)驗(yàn)收。2010年3月初通過(guò)*市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)驗(yàn)收。*城33#樓實(shí)體圖效果四：專利、論文、工法 NPC技術(shù)體系相關(guān)節(jié)點(diǎn)已申請(qǐng)發(fā)明專利20項(xiàng)、實(shí)用新型專利20項(xiàng)，目前已獲授權(quán)專利6項(xiàng)。 國(guó)內(nèi)核心期刊發(fā)表論文2篇，申報(bào)省級(jí)工法2篇。九、標(biāo)準(zhǔn)化 已形成公司標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)（NPC體系）技術(shù)規(guī)程共14項(xiàng)。 由*建筑工程總承包有限公司和*大學(xué)作為主編單位申報(bào)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)全預(yù)制裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程，已獲住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部立項(xiàng)（建標(biāo)標(biāo)函201010號(hào)）。十、總結(jié)與今后打算 QC小組活動(dòng)結(jié)束后，我們進(jìn)行了自我評(píng)價(jià)，結(jié)果如下