QC高寒地區(qū)高強度自密實鋼管混凝土施工方法的研究與創(chuàng)新

制定對策06對策實施07效果檢查08標準化09課題簡介01小組概況02選擇課題03設(shè)定目標及可行性分析04提出方案并確定最佳方案05總結(jié)和下一步打算10C目錄ONTENTS一、課題簡介一、課題簡介1.研究技術(shù)背景現(xiàn)代建筑迅速發(fā)展，“中國高度”屢創(chuàng)新高，建筑結(jié)構(gòu)中全新的鋼—混凝土組合結(jié)構(gòu)在超高層建筑中成為應用的主要形式，隨之而來的是鋼柱內(nèi)高強度自密實混凝土的廣泛應用。但在目前建筑施工中，鋼柱內(nèi)高強度自密實混凝土的澆筑方法仍存在各種弊端，結(jié)合市高寒地區(qū)氣候，鋼管混凝土長期以來都沒有良好的施工方法。如何保證在復雜鋼管中高位泵送的高強度自密實混凝土的施工質(zhì)量？如何在不影響鋼結(jié)構(gòu)安裝進度的前提下確?，F(xiàn)場鋼管混凝土的安全澆筑？為攻關(guān)此課題，特成立本小組。研究技術(shù)背景T3T2地上66層,334米地上43層，178.5米地上61層，204.2米總建筑面積：

57.1萬m2一、課題簡介2.工程概況二、小組簡介二、小組簡介小組活動進度計劃日期項目2017.04.01—2017.10.2904月05月06月07月08月09月10月選擇課題

確定目標

提出方案并確定最佳方案

制定對策

對策實施

效果檢查

標準化

總結(jié)和下一步打算

備注計劃線

實施線三、選擇課題三、選擇課題1.選擇課題背景010203選擇課題背景本工程質(zhì)量目標為確保T2塔樓創(chuàng)魯班獎、鋼結(jié)構(gòu)金獎，且作為目前在施的第一高樓與第001號工程，社會關(guān)注度高。工程質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)要求高常規(guī)澆筑方法為頂升法。在鋼柱側(cè)面開澆筑孔，接入泵管后將泵管與澆筑孔縫隙封堵，開始澆筑后，混凝土在鋼管柱內(nèi)堆積后頂升，直至澆筑完成整個鋼柱。常規(guī)澆筑方法高寒地區(qū)（）自密實混凝土制作強度能滿足設(shè)計要求，但如何保證在澆筑中因泵送等施工方法不當原因造成的混凝土強度降低現(xiàn)象，這是一個難題。本工程T2塔樓標準層層高為4.2m，非標層層高為5.4m、6.0m及7.0m，每層設(shè)計16根鋼管柱，柱截面尺寸自1層至68層由1400X1400mm逐漸縮減為600X600mm，平均每層高強度自密實混凝土量為122m3，澆筑方量大。使用頂升法施工時：1.若在澆筑過程中出現(xiàn)混凝土運送不及時或泵管爆裂，導致無法保證連續(xù)澆筑，則鋼管混凝土初凝后無法頂升。2.因鋼管混凝土無法振搗，內(nèi)隔板底部空間存在混凝土密實性差，易出現(xiàn)疏松、孔洞等質(zhì)量問題。3.頂升時混凝土宜出現(xiàn)離析現(xiàn)象。常規(guī)澆筑方法分析三、選擇課題1.選擇課題背景2017年4月3日，小組成員對本工程和市其他具有相同工況的工程進行了聯(lián)絡(luò)調(diào)查以及現(xiàn)場確認，將下方五個使用頂升法澆筑出現(xiàn)各項質(zhì)量問題數(shù)據(jù)匯總編制下表：課題現(xiàn)場調(diào)查分析項目檢查數(shù)量（根）混凝土離析（根）混凝土初凝（根）孔洞、疏松（根）合格率（%）恒隆項目10012295寶能項目10041491華強項目10011294新地中心項目10031195盛京金融廣場項目10031294平均合格率93.8小組成員根據(jù)各個項目鋼管柱合格數(shù)量，繪制鋼管柱合格率柱狀圖如下：由上圖計算可得，若按頂升法澆筑高強度自密實鋼管混凝土，平均合格率為93.8%。分析結(jié)論：使用頂升法澆筑，施工質(zhì)量差，成本高。三、選擇課題2.選擇課題小組針對以上問題運用“頭腦風暴法”，就“提高施工質(zhì)量，降低施工成本”提出各種建議，并按照“保證混凝土的連續(xù)澆筑性”和“降低爆管幾率”兩大類歸納整理親和圖：保證混凝土的連續(xù)澆筑性保證內(nèi)隔板下方混凝土和易性保證混凝土的運送時間加強高強度自密實混凝土的流動性研究一種新型施工方法研究一種鋼管柱混凝土振搗方法提高施工質(zhì)量，降低施工成本三、選擇課題3.確定課題小組成員從可實施性、經(jīng)濟性、有效性三個方面，對親和圖中四個課題進行如下分析，詳見下表：課題分析評估序號課題評估選定課題可實施性經(jīng)濟合理性有效性1保證混凝土運送時間根據(jù)市工程車輛禁行時段以及商混站至項目距離，客觀條件無法保證混凝土運送時間無無不選2研究一種新型施工方法綜合考慮工況及客觀因素，研究一種新型施工方法，實現(xiàn)降本增效的目的初步計算費用不超過5萬元，但節(jié)約人工費、材料費預計超過15萬元可大大減少混凝土出現(xiàn)初凝現(xiàn)象頻率，有效性好選取3加強高強度自密實混凝土的流動性經(jīng)試驗，C70混凝土高強度、高粘度與流動性為主要矛盾，且增加流動性的同時塌落拓展度超時，若繼續(xù)研究成本增大，且研究結(jié)果無法確定能否滿足要求目前已支出試驗費4000余元，繼續(xù)研究成本過大，無法估算因C70混凝土高強度、高粘度與流動性為主要矛盾，且增加流動性的同時塌落拓展度超時，有效性差不選4研究一種鋼管柱混凝土振搗方法綜合考慮工況及客觀因素，經(jīng)過小組嚴格討論，此方法可實施性極底無無不選綜合分析后得出結(jié)論，研究一種新型施工方法是提高施工質(zhì)量，降低施工成本的最佳方案。三、選擇課題3.確定課題小組成員對高強度自密實鋼管混凝土澆筑方法進行了查新，如下表：網(wǎng)絡(luò)查新查新項目鋼管柱內(nèi)高強度自密實混凝土澆筑方法查新人高阿蒙查新方法網(wǎng)絡(luò)查新查新時間2017年4月4日查新目的：項目鑒定一、查新范圍中國知網(wǎng)、國家科技圖書文獻中心、筑龍網(wǎng)、土木工程網(wǎng)、百度二、查新點與查新要求1.避免澆筑鋼管柱內(nèi)混凝土時出現(xiàn)因壓力過大導致泵管爆裂現(xiàn)象；2.避免澆筑鋼管柱內(nèi)混凝土時出現(xiàn)因長期未連續(xù)澆筑導致混凝土初凝現(xiàn)象。三、查新結(jié)論（詳見網(wǎng)絡(luò)查新匯總表）1.國家科技圖書文獻中心未查到相關(guān)文獻；2.中國知網(wǎng)、筑龍網(wǎng)、土木工程網(wǎng)均為頂升法；3.百度搜索里找到一種澆筑方法法，但在成本、工期、質(zhì)量方面均有缺陷。三、選擇課題3.確定課題序號檢索網(wǎng)站檢索結(jié)果結(jié)論1頂升法2無3頂升法4頂升法5頂升法以及灌注法，灌注法于工期、質(zhì)量、成本方面均有缺陷。通過網(wǎng)絡(luò)以及查看相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外使用的施工方法均不能滿足要求。所以本次活動課題確定為：確定課題高寒地區(qū)高強度自密實鋼管混凝土施工方法的研究與創(chuàng)新四、設(shè)定目標及可行性分析四、設(shè)定目標及可行性分析1.目標與目標值目標與目標值目標目標值通過召開小組成員討論會，分析上述各環(huán)節(jié)情況，結(jié)合實際工況設(shè)定以下目標值：小組成員召開目標討論會，一致確定本次活動所達到的目標。提高施工質(zhì)量

降低施工成本鋼管混凝土澆筑合格率達97%四、設(shè)定目標及可行性分析2.目標可行性分析技術(shù)支持、施工管理方面分析目標值可行性分析指標可行性評價費用投入人員素質(zhì)施工成本BIM模型鋼管混凝土澆筑合格率達95%項目全力支持，課題活動經(jīng)費初定50000元QC小組成員具有豐富的施工經(jīng)驗，且創(chuàng)新意識強該方法初步確定無需增加構(gòu)件，只在原鋼柱基礎(chǔ)上深化公司技術(shù)中心給予技術(shù)支持，能夠指導小組成員建立BIM模型?？尚杏捎诒菊n題需要實現(xiàn)的施工目標為鋼管混凝土澆筑合格率達97%，小組成員根據(jù)頂升法澆筑時出現(xiàn)的質(zhì)量問題繪制了各因素所占比例的餅分圖：施工質(zhì)量的角度分析四、設(shè)定目標及可行性分析2.目標可行性分析從上述餅分圖中可以看出，影響施工質(zhì)量的主要因素是“混凝土離析”、“混凝土初凝”和“內(nèi)隔板下部混凝土疏松、孔洞”，只要能夠完全解決以上三個問題，則目標就能實現(xiàn)。根據(jù)行業(yè)內(nèi)的情況分析，業(yè)內(nèi)一些單位以及采取了一些做法，根據(jù)QC小組的調(diào)查分析，目前行業(yè)內(nèi)所存在的高強度自密實鋼管混凝土施工方法，一般在工期、質(zhì)量、成本方面均有缺陷，從技術(shù)領(lǐng)域空間的角度分析，應該還有更新的技術(shù)領(lǐng)域有待我們?nèi)ラ_發(fā)、研究。綜合上述各方面的對比，從理論、實際經(jīng)驗上進行分析，QC小組一致認為目標值可以實現(xiàn)的可能性比較大！行業(yè)現(xiàn)狀四、設(shè)定目標及可行性分析2.目標可行性分析人員QC小組成員具有豐富的施工經(jīng)驗，創(chuàng)新意識強機械所有機械與工具全部為施工現(xiàn)場或鋼結(jié)構(gòu)工廠現(xiàn)有機具材料所有材料全部為施工現(xiàn)場或鋼結(jié)構(gòu)工廠現(xiàn)有材料方法利用BIM模型，通過模擬深化加工過程，進行可視化交底，體現(xiàn)發(fā)現(xiàn)并解決問題環(huán)境通過對行業(yè)現(xiàn)狀的分析，目前業(yè)內(nèi)并沒有較好的施工方法，因此供我們研究的空間很大測量可用鉆芯取樣以及拓展度測試方法進行測量五、提出方案并確定最佳方案五、提出方案并確定最佳方案1.提出方案小組成員圍繞課題召開會議，運用“頭腦風暴法”打破傳統(tǒng)思想，相互啟發(fā)，集思廣益，對高強度自密實鋼管混凝土的施工方法進行討論，提出各種思路，結(jié)合現(xiàn)場實際工況，提出以下兩種方案：方案1：根據(jù)百度搜索內(nèi)容整合、優(yōu)化，整理創(chuàng)造“定點灌注法”鋼管柱制作前進行深化，于柱頂部焊接泵管固定支架；鋼管柱安裝完成后，于柱頂層搭設(shè)平臺，架設(shè)布料機，將泵管接至鋼管柱頂，固定于深化的定位架中，進行定點灌注。方案2：結(jié)合現(xiàn)場工況，運用頭腦風暴，整理創(chuàng)造“側(cè)位高拋法”鋼管柱制作前進行深化，于每層結(jié)構(gòu)面上預留澆筑孔，同高度鋼管柱內(nèi)提前焊接泵管固定支架，直接將泵管接至澆筑孔中進行側(cè)位高拋澆筑，澆筑至觀察孔向外溢漿后停止施工。五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗與分析為了選擇最合適的方案，QC小組成員將以上兩種方案進行了現(xiàn)場與實驗室1:1試驗，并對數(shù)據(jù)進行了分析對比：試驗一：定點灌注法現(xiàn)場試驗試驗時間2017年4月20日、2017年5月13日試驗地點T2塔樓3-7層試驗人員試驗內(nèi)容提前深化鋼管柱高度，分別為3層一根與2層一根。小組成員以及現(xiàn)場施工作業(yè)人員于T2塔樓3-7F進行此項實驗，鋼管柱內(nèi)預先焊接泵管固定支架，吊裝完成后于5層、7層外框樓板處搭設(shè)平臺，架設(shè)布料機（布料機底部滿堂架加密），使用定點灌注法進行高強度自密實混凝土施工。定點灌注法試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗與分析試驗地點T2塔樓3層T2塔樓4層T2塔樓5層T2塔樓6層T2塔樓7層鋼柱數(shù)量32根序號1212121212質(zhì)量問題內(nèi)隔板下部混凝土孔洞混凝土離析內(nèi)隔板下部混凝土孔洞混凝土離析內(nèi)隔板下部混凝土孔洞混凝土離析內(nèi)隔板下部混凝土孔洞混凝土離析內(nèi)隔板下部混凝土孔洞混凝土離析出現(xiàn)頻數(shù)0100010000每層合格率93.75%100%93.75%100%100%施工效率效率低。每層均需搭設(shè)平臺、架設(shè)布料機（底部滿堂架立桿加密）安全方面需安裝臨邊防護及洞口防護質(zhì)量方面5層平均合格率97.5%成本方面每層均需搭設(shè)平臺，滿堂架鋼管租賃費、人工安裝及拆除費用、臨邊及洞口防護費用約3400元定點灌注法試驗結(jié)果分析五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗與分析方案的優(yōu)點：該方案改頂升為灌注，規(guī)避了由于高強度自密實鋼管混凝土因不能連續(xù)澆筑導致的初凝現(xiàn)象，提高了施工質(zhì)量。方案的缺點：因每層需搭設(shè)平臺、架設(shè)布料機，于安全、成本方面負擔較重，且混凝土澆筑完成前不可進行上層鋼管柱吊裝工作，工期較慢。五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗與分析試驗二：側(cè)位高拋法現(xiàn)場試驗試驗時間2017年5月23日、6月2日試驗地點T2塔樓8-11層試驗人員試驗內(nèi)容小組成員對定點灌注法進行分析、總結(jié)，鋼管柱高度深化為2層一根，于T2塔樓8-11F進行此項實驗。柱內(nèi)預先焊接泵管固定支架，吊裝完成后于9層、11層使用側(cè)位高拋法進行高強度自密實混凝土施工。側(cè)位高拋法試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗與分析試驗地點T2塔樓8層T2塔樓9層T2塔10層T2塔樓11層鋼柱數(shù)量32根序號12121212質(zhì)量問題內(nèi)隔板下部混凝土孔洞混凝土離析內(nèi)隔板下部混凝土孔洞混凝土離析內(nèi)隔板下部混凝土孔洞混凝土離析內(nèi)隔板下部混凝土孔洞混凝土離析出現(xiàn)頻數(shù)00000100每層合格率100%100%93.75%100%施工效率效率高。每2層澆筑一次混凝土，因側(cè)位開孔，無需搭設(shè)平臺與布料機，外框樓承板安裝后進行施工安全方面樓承板安裝后搭設(shè)無需拆除的臨邊、洞口防護質(zhì)量方面4層平均合格率98.44%成本方面每根鋼管柱內(nèi)深化焊接泵管固定支架、柱頂開觀察孔及封孔成本為200元側(cè)位高拋法試驗結(jié)果分析五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗與分析方案的優(yōu)點：該方案改頂升為側(cè)位高拋，既規(guī)避了由于高強度自密實鋼管混凝土因不能連續(xù)澆筑導致的初凝現(xiàn)象，提高了施工質(zhì)量；同時無需與樓承板同時施工，提升了施工效率；且于安全、成本方面均無較大投入。方案的缺點：外框結(jié)構(gòu)滯后核心筒施工進度。方案對比五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗與分析小組成員在技術(shù)可行性、經(jīng)濟實用性、施工效率、施工質(zhì)量、預期效果五個方面對兩個方案進行對比。方案技術(shù)可行性經(jīng)濟實用性施工效率施工質(zhì)量預期效果定點灌注法需提前深化固定架需搭設(shè)平臺及臨時臨邊洞口防護、鋼柱固定架費用約3400元鋼柱需每層澆筑完成后方可繼續(xù)施工，需搭設(shè)平臺、架設(shè)布料機平均合格率97.5%達到了預期效果側(cè)位高拋法需提前深化固定架、澆筑孔及觀察孔鋼柱固定架、澆筑孔及觀察孔費用約200元鋼柱無需與樓承板同層施工，2-3層澆筑一次平均合格率98.44%達到了預期效果確定最佳方案通過以上對兩種方案的對比分析，在兩種方案全部滿足質(zhì)量要求的情況下，小組成員通過經(jīng)濟實用性、施工效率等多方面對比，最終一致選定如下方案：側(cè)位高拋法方案的一級分解五、提出方案并確定最佳方案3.方案分解小組成員展開討論，通過對該方法應具備的效果及需要解決的問題歸納總結(jié)，對該方案進行了分解，一級分解系統(tǒng)圖如下：側(cè)位高拋法確定鋼管柱單節(jié)高度柱內(nèi)固定支架深化觀察孔深化澆筑孔深化澆筑孔封堵方案的二級分解五、提出方案并確定最佳方案3.方案分解根據(jù)方案一級分解系統(tǒng)圖，小組成員從不同角度分析，對側(cè)位高拋法進一步細化分解。1.確定鋼管柱單節(jié)高度方案需求對鋼柱提前深化設(shè)計以實現(xiàn)混凝土澆筑高度的分段，分段須綜合考慮以下因素：塔吊的合理范圍內(nèi)的吊重、爬模的爬升規(guī)劃、混凝土澆筑的最大高度、單根柱單次混凝土澆筑方量等。單根柱單次混凝土澆筑方量不易超過24立方米，最大澆筑高度不易超過12米。可選方案每根高度12.6m（3層）每根高度10.5m（2.5層）技術(shù)可行性需提前深化并聯(lián)系廠家定制，重量滿足動臂塔吊裝要求、單次澆筑方量能夠滿足施工性能要求。經(jīng)濟合理性相對較好，一次性澆筑2層，2層進行一次澆筑和封孔工作相對較差，一次性澆筑1層，每層均需進行澆筑和封孔工作施工質(zhì)量較好，4層共計64個檢驗批共計出現(xiàn)2個檢驗批混凝土離析現(xiàn)象施工周期3層吊裝一次，周期相對較長2層吊裝一次，周期相對較短環(huán)境影響無影響無影響其他影響無影響無影響綜合評估功能性合格，成本相對低，工期較短，質(zhì)量良好功能性合格，成本相對高，工期較長，質(zhì)量良好結(jié)論采用不采用采用2.柱內(nèi)固定支架深化五、提出方案并確定最佳方案3.方案分解方案需求鋼管柱內(nèi)需提前深化泵管固定支架，用于固定泵管，深化時需注意支架承載力是否滿足要求，以及泵送混凝土時的沖擊力，同時需從成本、制作周期方面進行考慮?？蛇x方案30X30mm方鋼管4個，焊接至鋼管柱內(nèi)隔板上。L50X5mm角鋼4個，焊接至鋼管柱內(nèi)隔板上。技術(shù)可行性需提前深化并聯(lián)系廠家定制，能夠滿足施工性能要求。經(jīng)濟合理性方鋼管4個104元，加工費50元L50X5角鋼4個24元，加工費50元施工質(zhì)量滿足承載力、抗沖擊力要求滿足承載力、抗沖擊力要求施工周期每根柱需額外1h加工，澆筑混凝土時兩方案無施工周期時間差環(huán)境影響無影響（工廠內(nèi)加工）無影響（工廠內(nèi)加工）其他影響無影響無影響綜合評估功能性合格，質(zhì)量良好，成本相對較大功能性合格，質(zhì)量良好，成本相對較小結(jié)論不采用采用采用3.鋼管柱澆筑孔深化五、提出方案并確定最佳方案3.方案分解方案需求深化時需考慮高拋混凝土落地高度、泵管彎頭件高度以及開孔尺寸需滿足彎頭件是否順利接入鋼管柱內(nèi)。

可選方案在每層鋼柱頂部距離結(jié)構(gòu)面上返600mm，預留的澆注孔為邊長200mm的方形孔。每隔3層，在鋼柱頂部距離結(jié)構(gòu)面上返600mm，預留的澆注孔為邊長200mm的方形孔。技術(shù)可行性需提前深化并聯(lián)系廠家定制，能夠滿足施工性能要求。此處留置澆筑孔，高拋混凝土落地高度為4.4m需提前深化并聯(lián)系廠家定制，確定鋼柱開孔樓層及標高，高拋混凝土落地高度為11.4m經(jīng)濟合理性氣焊開洞需人工費40元/個施工質(zhì)量滿足澆筑孔設(shè)計要求，混凝土澆筑高度較低，易出現(xiàn)不密實情況滿足澆筑孔設(shè)計要求，高強度自密實混凝土高拋落地后存在離析現(xiàn)象發(fā)生施工周期每根柱需額外約30min加工開孔每根柱需額外約10min加工開孔環(huán)境影響無影響（工廠內(nèi)加工）無影響（工廠內(nèi)加工）其他影響無影響無影響綜合評估澆筑工序復雜、施工周期長，澆筑質(zhì)量存在風險功能性合格，質(zhì)量不符合要求結(jié)論不采用采用采用4.鋼管柱澆筑孔封堵材料、工藝選擇五、提出方案并確定最佳方案3.方案分解方案需求材料選擇時需考慮材料剛度的同時兼顧成本；工藝選擇時，因本層澆筑孔封堵后，上層澆筑鋼管柱混凝土時本層澆筑孔位置于本施工段最底部，混凝土側(cè)壓力最大，所以工藝選擇時需考慮封堵牢固性。可選方案使用同材質(zhì)(Q345)、同厚度(4mm)的鋼板對澆筑孔進行圍焊封堵使用同材質(zhì)(Q345)、厚度6mm的鋼板對澆筑孔進行圍焊封堵技術(shù)可行性使用同材質(zhì)（Q345）、同厚度（4mm）的鋼板對澆筑孔進行圍焊封堵，封堵后形成閉合整體，滿足施工性能要求。因使用同材質(zhì)（Q345）、厚度6mm的鋼板對澆筑孔進行圍焊封堵，封堵后形成閉合整體，滿足施工性能要求。經(jīng)濟合理性每塊補強鋼板約40元。每塊補強鋼板約60元。施工質(zhì)量本層混凝土澆筑完成后，下層澆筑孔與封堵板間無起焊現(xiàn)象發(fā)生本層混凝土澆筑完成后，下層澆筑孔與封堵板間無起焊現(xiàn)象發(fā)生施工周期每根焊接一個澆筑孔需20min環(huán)境影響無影響無影響其他影響無影響無影響綜合評估功能性合格，質(zhì)量良好滿足強度條件下，成本支出較大結(jié)論采用不采用采用5.鋼管柱觀察孔深化五、提出方案并確定最佳方案3.方案分解方案需求因依靠觀察孔來決定混凝土澆筑完成與否，所以觀察孔決定鋼管柱內(nèi)高強度自密實混凝土施工縫留置位置。深化時需應滿足1/6層高、柱最大邊以及500mm取最大值，且需考慮柱受剪力值，以及避讓鋼柱構(gòu)件加密區(qū)。可選方案下層結(jié)構(gòu)鋼梁頂上返1500mm留置直徑20mm觀察孔下層樓承板底下返1000mm留置直徑20mm觀察孔技術(shù)可行性需提前深化并聯(lián)系廠家定制，能夠滿足施工性能要求。留置此處時避開鋼管柱加密區(qū)，鋼管柱此處受剪力較小需提前深化并聯(lián)系廠家定制，能夠滿足施工性能要求。留置此處時避開鋼管柱加密區(qū)，鋼管柱此處受剪力較大經(jīng)濟合理性開孔需人工費10元/個施工質(zhì)量滿足觀察混凝土施工高度需求，鋼管柱此處受剪力最小滿足觀察混凝土施工高度需求，鋼管柱此處受剪力較大施工周期每根柱需額外約1min加工環(huán)境影響無影響（工廠內(nèi)加工）無影響（工廠內(nèi)加工）其他影響無影響無影響綜合評估功能性合格，質(zhì)量良好功能性合格，鋼管柱于此處留置施工受剪力相對較大結(jié)論采用不采用采用六、制定對策六、制定對策施工流程圖開始繪制深化圖是否可實施對最佳方案進行重新審查找出癥結(jié)，解決問題確定鋼管柱單節(jié)高度鋼管柱內(nèi)泵管固定支架焊接澆筑孔切割開孔觀察孔鉆孔是否符合要求實驗室1:1模擬實驗是否符合要求結(jié)束施工現(xiàn)場鋼柱吊裝是是是否否否泵管布設(shè)混凝土澆筑澆筑孔封堵六、制定對策小組成員運用“頭腦風暴法”反復論證，根據(jù)制作流程圖確定鋼管柱深化以及澆筑高強度自密實混凝土的具體實施步驟，并根據(jù)論證結(jié)論制作了對策實施表，如下：對策實施表序號項目對策目標完成時間地點1鋼管柱深化繪制深化圖通過技術(shù)部審批，滿足現(xiàn)場使用要求2017年7月1日項目部2鋼管柱加工焊接泵管固定支架穩(wěn)定泵管伸入鋼管柱內(nèi)彎頭2017年7月5日工廠澆筑孔開孔開孔高度方便施工，尺寸可放入泵管彎頭2017年7月12日工廠觀察孔鉆孔施工縫留置需避開加密區(qū)，且符合GB50204要求2017年7月22日工廠3模擬試驗進行1:1模擬試驗模擬試驗后無質(zhì)量安全問題，方便施工2017年8月15日實驗室4現(xiàn)場實施鋼柱吊裝安裝穩(wěn)定、牢固2017年8月20日施工現(xiàn)場泵管布設(shè)最大限度減少彎頭數(shù)量2017年8月21日施工現(xiàn)場澆筑混凝土保證施工質(zhì)量2017年8月22日施工現(xiàn)場澆筑孔封堵密實，無起焊現(xiàn)象2017年8月23日施工現(xiàn)場七、對策實施七、對策實施1.實施一：鋼管柱深化根據(jù)上述方案，結(jié)合本工程現(xiàn)場實際工況，QC小組繪制了側(cè)位高拋法鋼管柱深化圖如下：繪制深化加工圖深化名稱深化內(nèi)容示意圖鋼管柱高度確認考慮側(cè)位高拋法澆筑高強度自密實混凝土的需求，結(jié)合澆筑孔、觀察孔深化特點，將單節(jié)鋼管柱高度確定為12.6m，此時既滿足側(cè)位高拋法施工要求，同時有效的避免了混凝土出現(xiàn)離析等質(zhì)量問題。深化名稱深化內(nèi)容示意圖泵管固定支架深化在鋼管內(nèi)澆筑孔位置提前采用L50*4角鋼焊接泵管支架，并提前與鋼管柱內(nèi)隔板焊接固定，支架總高度為h+175mm（h為澆筑孔底部距離第一道內(nèi)隔板的距離），支架寬度為300mm。深化名稱深化內(nèi)容示意圖澆筑孔深化每節(jié)鋼柱需提前在頂部預留澆注孔，每節(jié)鋼柱頂部距離結(jié)構(gòu)面上返1200mm，預留的澆注孔為邊長200mm的方形孔，距離鋼柱頂端600mm。深化名稱深化內(nèi)容示意圖觀察孔深化在澆筑口下層于結(jié)構(gòu)鋼梁上返1500mm的位置留設(shè)直徑20mm的觀察孔，當觀察孔開始溢出水泥漿時停止混凝土澆筑。在此處留設(shè)施工縫可使柱受剪力較小，同時避開了鋼梁位置的鋼柱構(gòu)件加密區(qū)。深化名稱深化內(nèi)容泵管定位、連接深化混凝土澆筑前采用1500mm長的泵管從澆筑孔伸入鋼管柱內(nèi)，固定于角鋼支架上?？紤]鋼管柱截面變化，為了保證彎管末端始終在澆注孔中心位置，提前根據(jù)截面變化尺寸在彎管部位標注刻度，隨著柱截面縮尺進行相應移位。將彎管與泵管進行連接，并在鋼柱外側(cè)焊接固定角鋼，采用U型箍對彎管進行固定。2017年7月1日技術(shù)部對圖紙進行會審，形成設(shè)計審批圖；根據(jù)設(shè)計圖，利用Revit軟件進行參數(shù)化建模，建立BIM模型，對加工廠進行可視化交底。建立BIM模型，報公司技術(shù)部審批七、對策實施1.實施一：鋼管柱深化負面影響驗證管理方面，以上內(nèi)容深化設(shè)計時占用大量時間，消耗了大量的人力；進度方面，因側(cè)位高拋法需在已澆筑完混凝土的樓承板上架設(shè)泵管，所以不能與樓承板同時施工。七、對策實施2.實施二：鋼管柱深化加工QC小組針對鋼管柱深化加工制作過程，運用PDPC法進行了技術(shù)控制，預先發(fā)現(xiàn)問題并提出解決方法。技術(shù)控制七、對策實施2.實施二：鋼管柱深化加工鋼管柱深化加工加工內(nèi)容焊接泵管支架觀察孔開孔澆筑孔開孔加工步驟在鋼管內(nèi)澆筑孔位置提前采用4個L50角鋼與鋼管柱內(nèi)隔板焊接固定，支架總高度為h+175mm（h為澆筑孔底部距離第一道內(nèi)隔板的距離），寬度為300mm。在澆筑口下層于結(jié)構(gòu)鋼梁上返1500mm的位置留設(shè)直徑20mm的觀察孔，當觀察孔開始溢出水泥漿時停止混凝土澆筑。在此處留設(shè)施工縫可使柱受剪力較小，且避開了鋼梁位置的鋼柱構(gòu)件加密區(qū)。每節(jié)鋼柱需提前在頂部預留澆注孔，每節(jié)鋼柱頂部距離結(jié)構(gòu)面上返1200mm，預留的澆注孔為邊長200mm的方形孔，距離樓承板地面600mm?，F(xiàn)場施工圖負面影響驗證安全方面，因焊接泵管支架、觀察孔開孔、澆筑孔開孔均需在鋼結(jié)構(gòu)工廠進行動火作業(yè)，存在一定的安全隱患。質(zhì)量方面，泵管支架焊接不牢固會導致泵管晃動，泵管卡扣位置存在松動風險；觀察孔開孔標高過高會導致施工縫留置在梁柱核心區(qū)范圍內(nèi)。七、對策實施3.實施三：1:1模擬實驗為了更好的了解自密實混凝土的性能及各項參數(shù)，確保澆筑的混凝土質(zhì)量，需在混凝土澆筑前進行實體澆筑模擬試驗。經(jīng)過周密策劃與現(xiàn)場組織，根據(jù)深化設(shè)計進行鋼管柱的加工，模擬實際澆筑高度及環(huán)境，進行實體模擬試驗。通過對澆筑全過程的觀察、混凝土質(zhì)量控制、后期實體強度檢驗等多種手段，確保使用側(cè)位高拋法澆筑高強自密實混凝土切實可行，混凝土及性能指標滿足要求。1:1模擬實驗2017年8月15日，在市金河商砼站廠區(qū)進行了1：1實體模擬試驗，澆筑高度達14m，總體澆筑過程流暢，混凝土拌和物性能良好。鋼板割除后，整個表面密實度良好，無蜂窩等缺陷，與鋼柱結(jié)合緊密，無空隙，外觀質(zhì)量良好。鉆芯取樣實測抗壓強度達到79.8Mpa（本工程混凝土設(shè)計值為C70）,符合設(shè)計要求。負面影響驗證成本方面，本次實驗花費近一萬元人民幣。工期方面，本次實驗自策劃至完成共歷時17天。七、對策實施4.實施四：現(xiàn)場實施實施內(nèi)容鋼管柱吊裝泵管布設(shè)澆筑混凝土澆筑孔封堵實施要求鋼柱吊裝按照先下后上的原則進行吊裝，先柱后梁、先主后次的順序進行。鋼柱吊裝完成后，應盡量避免形成獨立柱；同一樓層平面內(nèi)鋼梁的吊裝依次跟隨相應鋼柱的吊裝。鋼柱混凝土施工豎向泵管宜布置在結(jié)構(gòu)洞口內(nèi)，并將立管在每層結(jié)構(gòu)位置與結(jié)構(gòu)固定，加強混凝土澆筑過程中立管的穩(wěn)定。盡量縮短管線長度，減少壓力損失，少用彎管和軟管。盡量減少混凝土運輸時間，確保均勻、連續(xù)地供應混凝土。鋼柱澆筑前先將該樓層樓承板混凝土澆筑完成。當觀察孔開始時停止混凝土澆筑，澆注孔處的彎管可取出周轉(zhuǎn)使用。澆筑完成后采用相同材質(zhì)的、相同厚度的鋼板對澆筑口進行圍焊封堵。實施照片負面影響驗證安全方面，鋼柱吊裝不規(guī)范會導致高空墜物，澆筑孔封堵焊接時需動火作業(yè)，存在一定的安全隱患。質(zhì)量方面，泵管布設(shè)不合理，彎頭數(shù)量過多會導致泵送壓力損失過大，混凝土和易性發(fā)生改變，造成離析現(xiàn)象；澆筑孔焊接不密實會導致澆筑上層鋼管柱混凝土時，本層澆筑孔因混凝土側(cè)壓力過大起縫，導致爆模；成本方面，若澆筑孔焊接不密實導致爆模，C70高強度自密實混凝土市場價約為750元/m3左右；若泵管支架焊接不牢固導致卡扣松動，混凝土爆管，人工清理費、運送費約為200元/m3。八、效果檢查八、效果檢查1.目標完成情況QC小組成員對T2塔樓使用頂升法施工的-2—2層（含夾層共5層，80根鋼管柱），以及使用側(cè)位高拋法施工的8-12層（共5層，80根鋼管柱）進行鉆芯取樣，分別抽查100個檢查點，將檢查結(jié)果繪制餅分圖如下：通過對比我們發(fā)現(xiàn)，不合格頻數(shù)由6點下降至2點，合格率98%，完成擬定目標值！八、效果檢查2.經(jīng)濟效益與社會效益每根鋼管柱深化加工需花費：74+10+40+60=184元。T2塔樓每層共計16根鋼管柱，每三層標準層深化為1根鋼管柱，則14-64層還需16X17=272根。則使用側(cè)位高拋法澆筑鋼管柱內(nèi)高強度自密實混凝土，需額外花費費用：272X184=50048元同時7月在金河混凝土攪拌站進行1:1試驗費用約為10000元。使用頂升法合格率計算（91%），若繼續(xù)使用頂升法澆筑鋼管柱內(nèi)高強度自密實混凝土，不合格根數(shù)預計為25根，則產(chǎn)生費用為：17000X25=425000元。最后經(jīng)計算，小組活動共節(jié)省材料費、人工費為：425000-10000-50048=364952元小組成員通過本次QC活動，研究創(chuàng)新出側(cè)位高拋法，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的頂升法，提高了項目T2#塔樓施工功效，降低了施工成本。得到了監(jiān)理、業(yè)主的一致認可。同時，此方法可在類似結(jié)構(gòu)和工況的工程項目進行推廣和應用，并且為企業(yè)進一步開拓市場創(chuàng)造了一定的基礎(chǔ)和條件。經(jīng)濟效益社會效益九、標準化九、標準化1.論文及工法通過QC小組活動，我們對高強度自密實鋼管混凝土施工方法進行了研究和創(chuàng)新，“側(cè)位高拋法”比較完美的解決了鋼管混凝土施工質(zhì)量不高的難題，同時取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。小組成員根據(jù)活動內(nèi)容和成果，編寫論文一篇、工法一篇，論文獲國家級雜志《施工技術(shù)》發(fā)表，工法獲評省部級工法。論文及工法九、標準化2.鞏固期自2017年9月1日至2017年10月27日，每次使用此方法澆筑鋼管混凝土時小組成員均進行跟蹤調(diào)查，并對結(jié)果進行統(tǒng)計，繪制表格如下：鞏固期檢查日期2017.9.12017.9.102017.9.212017.10.32017.10.142017.10.27檢查部位T2塔樓13層T2塔樓14層T2塔樓15層T2塔樓16層T2塔樓17層T2