屋面懸挑梁施工技術(shù)創(chuàng)新

屋面懸挑梁施工技術(shù)創(chuàng)新浙江建設集團有限公司QC小組一、課題概況項目內(nèi)容工程名稱基督教堂主樓、附樓工程地理位置市苧蘿路以南，南市路以東，人民南路以西建筑面積總建筑面積11103.0m2，其中地上建筑面積8057.0m2，地下建筑面積3403m2框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式地下一層，地上教堂附樓三層，教堂主樓三層加塔樓合同工期210日歷天質(zhì)量目標錢江杯優(yōu)質(zhì)工程懸挑梁屋面為懸挑梁板結(jié)構(gòu)，屋面標高為+23.16m，屋面結(jié)構(gòu)總長55.2m，由5榀懸臂梁組成

基本情況介紹，懸臂跨度為10.6m，現(xiàn)澆坡度為270。制表：日期：年9月10日工程效果圖0二、小組概況：課題類型：創(chuàng)新型小組名稱所在部門成立日期小組注冊日期小組注冊號課題注冊號浙江建設集團有限公司QC小組基督教堂主樓、附樓工程項目部.9.10.9.10小組成員浙QC-浙QCK-15091509姓名性別文化程度職務職稱組內(nèi)分工備注女大學QC活動顧問高級工程師組長男大專項目經(jīng)理高級工程師副組長小組成員均受T男大專技術(shù)負責人工程師副組長QC教育培訓合格，男中專施工員助工組員平均受TQC教育達7女中專資料員助工組員5小時。平均出勤率男大專安全員助工組員男高中木工班技術(shù)員組員達95%。男初中鋼筋工班/組員男高中砼工班/組員說明：小組活動時間：.9.10—.11.22活動次數(shù)：8次三、選題理由理由一：施工難度大：基督教堂主樓、附樓工程屋頂構(gòu)架形式為懸挑梁板結(jié)構(gòu)，施工屋面標高為+23.16m，由5榀懸臂梁組成，懸臂梁跨度為10.6m，屋面結(jié)構(gòu)總長55.2m。（附圖）屋面平面圖理由二：安全要求高：層架結(jié)構(gòu)面與屋面相對高差0.5m，屋面檐口挑出外墻面6.0m，現(xiàn)

澆板坡度為270。理由三：創(chuàng)杯需要：該工程是市地標項目，也是公司創(chuàng)優(yōu)重點項目，項目管理目標為確?！疤m花杯”，爭創(chuàng)“錢江杯”，其屋面懸挑構(gòu)架的施工是工程創(chuàng)優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要分項之一，因此必須確保構(gòu)架施工安全，分項工程質(zhì)量評定優(yōu)良。綜合以上原因：我們小組認為屋面懸挑梁的施工不僅是本工程的施工難點，也是我們QC小組從沒有接觸過的施工技術(shù)，它在優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)的評定具有關鍵性的作用，具有一定的挑戰(zhàn)性。因此，我們選擇了“屋面懸挑梁施工技術(shù)創(chuàng)新”的QC活動課題。四、確定突破口：1（一）施工難點分析：根據(jù)本工程的特點，由于屋頂懸挑構(gòu)架的特殊性，QC小組展開討論，找出了下列難點：1、模板搭設及穩(wěn)定性控制難度大：由于施工層標高為+23.16m，懸臂梁跨度為10.6m，現(xiàn)澆板的坡度為270，其模板體系為斜支撐體系。2、沒有合適的模板支撐面：由于屋面構(gòu)架挑出外墻6m，屋架與屋面層相對高差0.5m，中間無其他結(jié)構(gòu)平臺。3、混凝土澆筑難度大：5榀梁的梁寬為400mm，梁高為1000mm、1500mm不等，連系小梁寬120mm，梁高240mm、150mm等等，構(gòu)架梁的截面比較小，高空澆筑存在一定難度。（二）確定工作突破口討工作突破口討論研究確定模板支撐系統(tǒng)方案1、與監(jiān)理工程師，公司技術(shù)中心討論確定模板支撐系統(tǒng)搭設方案；五、課題目標及可行性分析：（一）課題目標：定量目標：砼允許偏差項目合格率達90%以上。定性目標：懸挑梁構(gòu)架施工分項質(zhì)量評定優(yōu)良。（二）可行性分析：1、人：首先我們的QC團隊從人員結(jié)構(gòu)上比較合理，QC小組領隊主持編寫的QC成

果已連續(xù)10幾年獲得全國工程建設優(yōu)秀QC成果稱號。2、法：（1）QC小組成員系統(tǒng)性學習了QC活動程序及統(tǒng)計工具的運用，平均受TQC教育時

間達到75小時，為小組活動及目標的實現(xiàn)提供技術(shù)保證。（2）根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計資料：主樓三層、四層實測實量為：砼允許偏差項目合格率調(diào)查表序號層數(shù)項目實測點數(shù)量合格點數(shù)量合格率軸線定位2018

標高20181三層砼截面尺寸2017垂直度2017表面平整度2019合計10089軸線定位2019標高201789%2四層砼截面尺寸2018垂直度2017表面平整度2017合計1008888%合計88.5%編制：時間：年9月15日2論證結(jié)論：從以上幾點可以看出，只要我們認真實施小組計劃，嚴控各項措施，砼允許偏差項目合格達90%以上是可以實現(xiàn)的。六、方案選擇及論證：（一）、方?？紤]梁板預制吊裝方案一：案板直接利用外墻腳手架搭設討論：支根據(jù)工作突撐方案二：破口，QC小組召開系利用外墻腳手架里立桿進行搭設了專題會議，對懸挑統(tǒng)考慮整體現(xiàn)澆方梁構(gòu)架施工進行分方案三：析，并針對現(xiàn)澆和預制吊裝利用屋面層進行支撐系統(tǒng)搭設展開討論，提出屋面構(gòu)架模板支撐系統(tǒng)方案。系統(tǒng)圖編制：時間：年9月15日（二）、方案可行性分析：QC小組根據(jù)提出的模板支撐系統(tǒng)方案進行了可行性論證，提出最佳方案。模板支撐系統(tǒng)最佳方案可行性論證表序號方案可行性論證組邊飛員標權(quán)京評價張胡培建翁棋張月沈國張國綜合是否光平凱軍興軍得分采準數(shù)

用12預制梁板吊裝，直接利用外墻腳手架搭設。利用外墻腳手架里立桿進行搭設1、搭設簡易，可實施，但吊裝難度大，費用高；2、吊裝平臺搭設困難；3、受場地限制，最西面吊裝無法到位。（附圖）1、在屋面立桿上加倍加密，利用外墻腳手架受力，荷載增加，受力不均勻；（附圖）2?受風荷載影響，支撐系統(tǒng)穩(wěn)定性相對較差；3、鋼管耗用量大，費用較高。穩(wěn)定性2○○○

◎3△△○○○

◎1◎○◎◎◎○○小計962○○○○○○◎3○○○

◎

○1◎○○○◎◎◎小計81安全性經(jīng)濟性穩(wěn)定性安全性經(jīng)濟性不采用不采用33利用屋面層進行斜支撐系統(tǒng)搭設1?斜支撐四面懸空，搭設有一定難度，但有外墻防護架可作防護，相對安全；（附圖）2、利用斜支撐搭設，不受風荷載影響，支撐系統(tǒng)相對穩(wěn)定；3、鋼管耗用量小，費用相對較小。穩(wěn)定性2△△

3△△△△

1△△△△

小計146安全性經(jīng)濟性采用表中：△4分

3分○2分◎1分編制：時間：年9月15日方案論證一：預制吊裝成本高，吊裝平臺搭設難，并且從平面圖主分析：西面吊裝不能夠到位。樓認證結(jié)論：方案不可行。方案論證二：從搭設結(jié)構(gòu)圖分析：利用外墻腳手架里立桿進行搭設，在屋面立桿上加倍加密，因為借助外墻腳手架受力，并且受到風荷載的影響，從而影響了外墻腳手架的穩(wěn)定性。里立桿搭設示意圖論證結(jié)論：方案不可行。方案論證三：利用屋面層進行斜支撐搭設，模板支撐承載力通過模板傳遞至屋面結(jié)構(gòu)層受力，并且可利用外墻防護架進行安全防護，構(gòu)架搭設相對穩(wěn)定、安全。論證結(jié)論：方案可行。斜支撐塔設示意圖七、對策措施：模板支撐系統(tǒng)最佳方案選定以后，QC小組根據(jù)方案進行專題討論，確定該方案重點控制項目。（一）確定控制項目模板支撐系統(tǒng)控制項目序號討論地點討論時間控制項目會議主持人1利用屋面層進行模板支撐系統(tǒng)搭設項目部會議室.9.1742放樣與定位精度控制項目部會議室.9.173“三工序”控制項目部會議室.9.17制表人：時間：年9月18日（二）制定具體的對策措施明確了具體的控制項目后，接下來小組成員在技術(shù)負責人的帶領下，針對每個控制項目分別制定了具體的對策和措施并匯總形成如下表。對策措施表序號項目對策(what)具體措施（how）目標(why)地點(where)完成時間(when)負責人(who)1利用屋面層進行模板支撐系統(tǒng)搭設支撐牢固1、編制模板搭設方案；2、計算支撐結(jié)構(gòu)體系的承載力；3、嚴格控制搭設過程。1、精確計算斜率及坐標滿足要求項目部.9.252放樣與定位精度控制準確放樣認真復核點位置；2、根據(jù)現(xiàn)場基準點放線并進行復核。符合規(guī)范現(xiàn)場.9.25“三工序”控制落實專人1.編制施工工藝流程；2.進行詳細的交底；3.制定項目內(nèi)控標準。符合標準現(xiàn)場整個施工期間3編制：時間：年9月18日八、對策實施實施一：建立質(zhì)量控制系統(tǒng)，編制模板支撐體系方案。1?建立質(zhì)量控制系統(tǒng)，明確責任分工。質(zhì)量控制系統(tǒng)方案編制與實施控制組織、協(xié)調(diào)和溝通組長軸線控制技術(shù)交底與測量定公司邊技術(shù)復核及質(zhì)量驗收工程飛京資料整理部檢查鋼筋質(zhì)量控制模板質(zhì)量控制張國中混凝土質(zhì)量控制自檢互檢專檢52、編制模板搭設方案：斜支撐搭設示意圖編制：審批：時間：.9.223、模板體系強度和穩(wěn)定性計算：3.1、混凝土澆筑時為最不利工況，荷載通過模板傳遞給龍骨——架體——基礎。3.2、荷載取值：3.2.1、恒載：梁的混凝土自重：q1=25.5KN/M3、板的混凝土自重：q2=25.1KN/M3木模板自重：q3=0.5KN/M2（鋼模板：0.75）立桿自重：q4=0.052KN/M（根據(jù)架體高度計算）2.2.2、施工荷載：人員設備及混凝土澆筑時的振搗：q5=3KN/m22.3、荷載組合：1.35恒載+1.4活載4、500*1200的梁的計算(取最不利大小梁計算)4.1梁下主、次龍骨的計算次龍骨采用50mm*50mm的木方為材料，次龍骨彈性模量E=9000N/MM2,截面模量W=20833MM3,截面慣性矩I=520833MM4。梁下次龍骨間距為100MM。主龍骨采用50*80*2.5方管，彈性模量為E=206000N，截面模量為W=13780MM3，截面慣性矩I=551300MM4。4.1.1梁下次楞驗算作用于次龍骨上的均布荷載：q=1.35*(q1*梁高*次龍骨間距+q3*次龍骨間距)+1.4*q5*次龍骨間距=1.35×(25.5×1.2×0.1+0.5×0.1）+1.4×3×0.1=4.62KN/M

次龍骨彎矩：qbaba4.620.50.2530.50.253M20.22·a0.147KNM2l0.6522l0.65次龍骨強度計算：M10.6130.22106強度符合要求σMPAMPAW20833次龍骨撓度計算：baba4(a)()2324qbaba4a2b2llf(4l)(a)22224EIllllba2450025322500253(4650)(147)6506506504.6250025350025350025324900052083334(147)()4650650500253650小于容許撓度l4.33mm6501501504.1.2梁下主楞驗算2.02mm6作用于主龍骨上的均布荷載：q=1.35*(q1*梁高*主龍骨計算寬度+q3*主龍骨計算寬度)+1.4*q5*主龍骨計算寬度=1.35×(25.5×1.2×0.25+0.5×0.25）+1.4×3×0.25=11.55KN/M

主龍骨彎矩：M0.07ql20.0711.550.7520.46KN·M主龍骨強度計算：M10633.42050.46強度符合要求

σMPAMPAW13780主龍骨撓度計算：044.521ql0.521.557500.1711mm100EI100206000551300小于容許撓度l5mm7501501504.2雙槽鋼驗算雙槽鋼采用2根6號槽鋼材料焊接,放置于盤扣腳手架盤上。雙槽鋼截面模量W=32.2×103mm3、慣性矩I=102×104mm4、彈性模量E=206000N/mm2將梁對方管的力簡化為集中荷載Q，求出2個U托的支撐力Fa、Fb，而支座對雙槽鋼托梁的力即F1、F2。F1=Fa;F2=Fb取500*1200的進行驗算：由力的平衡方程：Fa+Fb=QQ=1.35*{q1*梁高*梁寬*單跨內(nèi)梁最大計算長度+q3*(梁寬+2*梁高）*單跨內(nèi)梁最大計算長度}+1.4*q5*梁寬*單跨內(nèi)梁最大計算長度=1.35×{25.5×1.2×0.5×0.975+0.5×（0.5+2×1.2）×0.975}+1.4×3×0.5×0.975=24.1KN

由力矩平衡方程可知：Fb×0.65=Q×0.266,即Fb=9.86,Fa=14.24KN

由力矩平衡可知F1=Fa=14.24KN，F(xiàn)2=Fb=9.86KN,N1=11.22KN,N2=12.88KN

雙槽鋼彎矩Mmax=4.21KN·M雙槽鋼梁強度計算:M1312054.21106強度符合要求σMPAMPA

W32.2103雙槽鋼撓度計算：Fx3l4x1424037531200-43752222f11.99mm148EI48206000102104Fx3lx17531200217522249860-4f20.722mm48EI48206000102104ff1f1.990.722.71mm2小于容許撓度l8mm12001501504.3圓盤受力計算取500*1200的梁進行驗算：由3.2可知N1=11.22KN、N2=12.88KN

N=max{11.22KN、12.88KN}=12.88kN

由此可知，圓盤受力N<「N」=40kN4.4梁下立桿穩(wěn)定性計算4.4.1不組合風荷載時梁下立桿穩(wěn)定性驗算：500*1200梁立桿穩(wěn)定性驗算由3.2可知N1＝11.22KN，N2=12.88KN7立桿受到板的荷載為N3N31.35N1.4N1.3525.10.150.6841.0940.50.6841.094GKQK1.430.6841.0947.5KN支撐立桿最高為10.4米，架體自重N4=1.35*2*0.052*10.4=1.46KN梁下單根立桿受的荷載大小為NN2N3N412.887.51.4621.84KN立桿計算長度12120.3421.351.352.034l0ah500*1200梁下式中：a—為a1、a2中的較大值：a1—掃地桿高度h1與步距h之比；a2—

懸臂長度h2與步距h之比；立桿長細比λ=L0/i=203.4/1.59=128，按照長細比查表得到軸心受壓

立桿的穩(wěn)定系數(shù)φ=0.309立桿穩(wěn)定性計算：N21840穩(wěn)定性符要求

157MPAf300MPAA0.3094504.4.2組合風荷載時梁下立桿穩(wěn)定性驗算：500*1200梁立桿穩(wěn)定性驗算本地基本風壓值取W0=0.45KN/㎡，計算風荷載體型系數(shù)計算風荷載體形系數(shù)μs將支架視為桁架，按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的規(guī)定計算。支架的擋風系數(shù)?=1.2×An/(la×h)=1.2×0.117/(0.75×1.35)=0.139μs=1.3?=1.3×0.139=0.181式中An=(la+h+0.325lah)d=(0.75+1.35+0.325×0.75×1.35)×0.0483=0.117M2

An----一步一跨內(nèi)鋼管的總擋風面積。la----立桿縱距0.75m。h-----步距1.35m。d-----鋼管外徑0.0483m。系數(shù)0.325-----支架立面每平米內(nèi)剪刀撐的平均長度。立桿段距地面計算高度H=20m，按地面粗糙度C類有密集建筑群的城市市區(qū)。風壓高度變化系數(shù)μz=0.74。立桿段風荷載標準值ωk=μzμsω0=0.74×0.181×0.45=0.06kN/m2風荷載產(chǎn)生的彎矩標準值：MWKka8.210·0lh2.751.350.062-3KNM1010組合風荷載時Q=1.35*{q1*梁高*梁寬*單跨內(nèi)梁最大計算長度+q3*(梁寬+2*梁高）*單跨內(nèi)梁最大計算長度}+0.9*1.4*q5*梁寬*單跨內(nèi)梁最大計算長度=1.35×{25.5×1.2×0.5×0.975+0.5×（0.5+2×1.2）×0.975}+0.9×1.4×3×0.5×0.975=23.9KN由力的平衡方程：由力矩平衡方程可知：Fb×0.65=Q×0.266,即Fb=9.78,Fa=14.12KN

由力矩平衡可知F1=Fa=9.78KN，F(xiàn)2=Fb=14.12KN,N1=11.13KN,N2=12.77KN

梁下單根立桿受的荷載大小為NN2N3N412.777.51.4621.73KN組合風荷載時立桿穩(wěn)定性計算：立桿彎矩設計值為MMKNQM1.48.210-311.4810-3·MWK'EA3.1424502206000NE55785.2N12822NMAW11.1穩(wěn)定性符要求NN'E217300.30945011.4810310621730473011.10.30955785.2159MPAf=300MPa結(jié)論：支撐體系從強度和穩(wěn)定性兩方面都是安全的。84、進行腳手架搭設，嚴格控制安全設施。⑴由安全員對全體搭設人員進行屋面構(gòu)架支撐體系搭設的專項安全技術(shù)交底，特別強調(diào)高空臨邊須遵守的各項規(guī)定，要求班組負責人時刻在現(xiàn)場督促工人做好安全措施。⑵項目部會同各有關人員對搭設要求進行認真研討，制訂專項的支撐體系搭設方案，要求班組嚴格按方案操作。即立桿間距為60cm設一道，水平桿離地30cm設一道掃地桿，上部設二道水平桿，并在每一平面上設置剪刀撐，角度控制在450—600。⑶剪刀撐外立桿擱置點在屋面沿溝上口，所以防護要求較嚴格，要求班組在里立桿搭設至第二桿水平桿時，再加設外立桿（即斜桿），同時須做好拋撐，以增加臨時架子的穩(wěn)定性，搭設斜桿時，要求三人同時操作，以保證搭設時的安全，考慮到高空且懸空作業(yè)，支撐體系搭設時鋪設腳手片，來防止扣件等散落。實施效果：立桿強度與穩(wěn)定性均符合要求，整個搭設過程安全無事故，符合要求。實施二：準確放樣并進行定位精度控制。1、精確計算坐標位置：以A點為基準點精確計算各坐標點位置，計算公式為Y=X/cos32.2015150G軸：X1=4.655則Y1=4.655/cos32.150=5.493B軸：X2=2.855則Y2=2.855/cos32.150=3.369（注：Y1、Y2為斜點距離）2、確定發(fā)射點位置：根據(jù)計算數(shù)據(jù)，由項目部施工員進行實際放線，并用測量儀器進行校驗，確定發(fā)射點的位置。3、檢查復核：測量放線實施后，由技術(shù)負責人進行測量復核，做好復核記錄，確保各點位置準確。實施效果：年9月25日，經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)負責人的檢查，定位準確，符合要求。實施三：制定懸挑梁構(gòu)架施工工藝流程，并嚴格控制三工序施工。1、編制施工工藝流程。標鋼筋綁扎技術(shù)交定位放樣彈技術(shù)軸線復底模鋪高截面尺寸隱蔽驗水電預埋施工構(gòu)架梁側(cè)模模板復核砼澆搗前的開具澆搗砼澆搗并養(yǎng)根據(jù)拆模試塊施

工總施工工藝流程圖編制：日期：年9月28日2、模板質(zhì)量控制：92.1模板采用定型木模，內(nèi)外鋼管支撐體系加固成型。2.2懸挑梁采用鋼管支撐多層板組成的模板體系，用盤扣定型定位。2.3內(nèi)控標準，明確實測項目的允許偏差，落實責任。模板施工規(guī)范允許偏差與內(nèi)控標準序號項目允許偏差內(nèi)控偏差檢查方法責任人1軸線位移54用卷尺量檢查2柱、梁截面+4，-5±3用卷尺量檢查3標高±5±3抄平后用卷尺量4表面平整度53用檢查尺檢查5相鄰板高度22用檢查尺檢查編制：時間：年9月28日3、鋼筋質(zhì)量控制：3.1根據(jù)鋼筋翻樣圖復核鋼筋數(shù)量、尺寸；3.2組織技術(shù)交底，明確鋼筋的規(guī)范允許偏差與內(nèi)控標準；鋼筋施工規(guī)范允許偏差與內(nèi)控標準序號項目允許偏差內(nèi)控偏差值檢查方法責任人1受力鋼筋間距±10±82鋼筋箍筋間距±20±153彎起點移位±20±15骨架寬度、高度4±5±4用卷尺量編制：時間：年9月30日3.3根據(jù)方案布置鋼筋，確保鋼筋的位置準確，由技術(shù)負責人進行驗收，并請公司質(zhì)安人員核驗后進行下道工序。4、混凝土澆搗控制：4.1混凝土澆搗順序：由西向東，先主梁后次梁；4.2混凝土嚴格按照配合比，主次梁節(jié)點因鋼筋過密，采用C30細石混凝土澆搗；4.3控制混凝土拌和料的下落速度，防止模板變形；4.4由質(zhì)量員經(jīng)常檢查拌和物的質(zhì)量狀況，包括坍落度檢測，并形成檢查記錄；4.5做好砼的養(yǎng)護，控制拆模時間。養(yǎng)護由專人負責，用草墊、草皮做好防凍工作。拆模時，待混凝土強度達到要求下達拆模通知書后，方可拆模。實施效果：年10月30日，QC小組在技術(shù)負責人帶領下，對現(xiàn)場施工質(zhì)量進行了現(xiàn)場檢查，梁柱節(jié)點施工質(zhì)量良好，受到甲方及現(xiàn)場監(jiān)理的一致好評。九、效果檢查經(jīng)過近二個月的活動，工程主體于年11月10日順利封頂，屋面懸挑構(gòu)架施工