高空、大跨度悬挑外脚手架搭设
XXXXXXXXXXXXXXXQC小组
- 工程概况
由我公司承建的XXXXXXXXXXX工程位于汉口解放大道,武汉国际会展中心东侧,地上三十层,建筑高度110米。本工程原设计一至七层裙楼为商业建筑(现SOGO百货),主楼部分为高档酒店,1997年主体结构完工后成为“烂尾楼”闲置多年。2005年,重新接手该工程的开发商拟将八~三十层主楼改造为小户型酒店式公寓,并对现有结构进行改扩建。
扩建结构
主楼扩建平面示意图
扩建方法主要为:现有结构植筋、加大梁柱截面、混凝土现浇沿外墙四周水平扩宽1.6米。
根据改扩建方案,施工前必须搭设防护脚手架,为不影响商场正常营业,脚手架只能采取从九层楼面悬挑搭设的方式,并要留出扩建施工的操作面。
扩建示意图
和常规悬挑架比较,本工程脚手架具有下列特点
制图:XXX
脚手架搭设示意图
项 目 | 常规 | 本案 | 特 点 |
相对地面高度 | 6~9米 | 32米 | 高空作业 |
悬挑长度(L) | 1.5米 | 3米 | 大跨度悬挑 |
作业难度 | 一般 | 困难 | 安全风险性极大 |
如何在施工环境复杂的高空作业面做到脚手架规范施工,确保周边环境安全, 小组成员面临新的挑战。因此小组活动选择的课题是“高空、大跨度悬挑外脚手架搭设”
二、小组概况
小组简介
小组名称:XXXXXXXXXXXXXXXQC小组 | |||
课题类型:创新型 | |||
组建时间 | 注册日期 | ||
小组注册号 | WJS2006-03 | 课题注册号 | KT2006-03 |
小组人数 | 12人 | 平均年龄 | 36岁 |
小组培训情况 | 小组成员均接受TQM知识培训20课时以上,出勤率达95%. |
小组成员一览表
序号 | 姓 名 | 性别 | 年龄 | 文化程度 | 职务 | 职称 | 组内分工 |
1 | XXX | 男 | 40 | 中专 | 技术负责 | 高级工程师 | 组长 组织协调 |
2 | XXX | 男 | 25 | 本科 | 安全监管 | 工程师 | 安全技术指导 |
3 | XXX | 男 | 38 | 大专 | 施工员 | 工程师 | 技术方案编写 |
4 | XXX | 男 | 24 | 大专 | 施工员 | 助工 | 质量检查 |
5 | XXX | 男 | 28 | 大专 | 施工员 | 助工 | 方案执行 |
6 | XXX | 男 | 45 | 中专 | 机管员 | 技术员 | 设备安全管理 |
7 | XXX | 男 | 47 | 中专 | 安全员 | 技术员 | 安全方案编写 |
8 | XXX | 男 | 45 | 中专 | 质检员 | 技术员 | 质量检查 |
9 | XXX | 男 | 43 | 中专 | 质检员 | 技术员 | 质量检查 |
10 | XXX | 男 | 24 | 本科 | 安全员 | 助工 | 安全检查、数据分析 |
11 | XXX | 男 | 32 | 大专 | 施工员 | 助工 | 方案实施 |
12 | XXX | 女 | 39 | 中专 | 资料员 | 技术员 | 资料收集 |
制表:XXX X
三、选题理由
理由一 管理创新之需要
本工程脚手架属高空作业、大跨度悬挑、在武汉建筑业尚属先例,具有施工难度大,安全风险高之特点,是一次创新型的小组活动。
理由二 技术创新之需要
作为承重体系的水平钢梁悬挑跨度大,结构受力复杂,必须先从理论上创建合理的计算模型,通过受力分析、结构计算,为方案实施提供可靠的依据,是技术创新的过程。
理由三 安全保障之需要
施工场地窄小,周边密布商业区和居民区,高层悬空施工风险极大,如何做好安全保障,降低施工干扰,避免相关方抱怨,是我们必须面对的现实。
四、课题目标
一、确保悬挑脚手架一次性搭设成功
二、脚手架搭设全过程中,安全、质量事故频数为零
目标可行性分析:
实现目标的不利因素:本工程脚手架搭设具有高、险、难之特点,无成熟的施工经验可借鉴。施工难度更是不言而喻,稍有不慎就有可能造成人身伤亡、财产损失等影响极坏的不良后果。
实现目标的有利条件:可充分利用现有结构,创造有利于水平钢梁施工的条件如“钢梁的锚固、钢丝绳上部固定、架体与结构的拉结。还有小组成员敢为人先,勇于攻关、技术创新的精神。并有公司安全技术部门的大力支持与配合
结论:目标可行
五、搭设方案选定
悬挑脚手架是有别于落地脚手架的一种搭设方式,由一端固定于楼板的悬挑水平钢梁以及附加约束组成的承重体系,支承架体并承担上部荷载。
此项工艺,脚手架搭设为常规方式,关键是确保处于悬挑状的水平钢梁承受荷载后不变形、不破坏、不倾覆。
因此,合理选择承重体系的材质类别和搭设方式是实现课题目标的前提。
小组成员运用“头脑风暴法”集思广益,博采众长,对承重体系的选材和搭设方案各抒己见。 用亲和图归纳整理如下:
钢梁材料选用方案综合评价得分表
序号 | 方
案 |
评 价 | 综
合 得 分 |
是
否 选 用 |
|||||||||||
评价准则 | 张
传 林 |
张
红 涛 |
舒
八 九 |
董
斌 |
阳
友 刚 |
龚
国 宝 |
严
利 |
付
华 |
黄
传 林 |
王
建 桥 |
樊
亚 涛 |
||||
1 | 工
字 钢 |
难易性 | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◇ | ○ | ◇ | ◎ | ◎ | ○ | 111 | 选用 |
经济性 | ◇ | ○ | ◎ | △ | ◎ | ◇ | ◎ | △ | ◇ | ◎ | △ | ||||
受力特性 | ★ | ◎ | ★ | ◎ | ◇ | ◎ | ○ | ★ | ★ | ◎ | ★ | ||||
2 | 槽
钢 |
难易性 | ○ | ○ | ◎ | ◇ | ○ | ◎ | ○ | △ | ○ | △ | ◎ | 101 | 不选 |
经济性 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◇ | ★ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ○ | ||||
受力特性 | ◎ | ◇ | ○ | ◇ | ◎ | ○ | ◇ | ○ | ◎ | ○ | ◇ | ||||
3 | 角
钢 |
难易性 | ○ | △ | ◇ | ◎ | ○ | ◇ | △ | ◇ | ○ | ◇ | ◇ | 87 | 不选 |
经济性 | ★ | ◎ | ★ | ○ | ★ | ○ | ◎ | ○ | ★ | ○ | ○ | ||||
受力特性 | ◇ | △ | △ | △ | ◇ | ○ | △ | ○ | ◇ | △ | ◇ |
表中:★ 5分 ◎ 4分 ○ 3分 ◇ 2分 △ 1分
制表:XXX
承重体系搭设方案综合评价得分表
序号 | 方
案 |
评 价 | 综
合 得 分 |
是
否 选 用 |
|||||||||||
评价准则 | 张
传 林 |
张
红 涛 |
舒
八 九 |
董
斌 |
阳
友 刚 |
严
利 |
龚
国 宝 |
王
建 桥 |
付
华 |
黄
传 林 |
樊
亚 涛 |
||||
1 | 悬臂端上拉下撑 | 难易性 | △ | ○ | ◎ | △ | △ | ◇ | ○ | ◇ | ◎ | ◎ | ○ | 148 | 不选 |
经济性 | ◇ | ○ | ◎ | △ | ◎ | ◇ | ◇ | △ | ◇ | ◎ | △ | ||||
受力特性 | ★ | ◎ | ★ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ★ | ★ | ◎ | ★ | ||||
预计成效 | ★ | ★ | ◎ | ◎ | ★ | ○ | ○ | ★ | ★ | ○ | ◎ | ||||
2 | 悬
臂 端 上 拉 |
难易性 | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ★ | ○ | △ | ◎ | 153 | 选用 |
经济性 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ★ | ★ | ◎ | ○ | ◎ | ★ | ○ | ||||
受力特性 | ◎ | ★ | ○ | ◇ | ◎ | ★ | ◇ | ○ | ◎ | ○ | ◇ | ||||
预计成效 | ★ | ◎ | ○ | ★ | ◎ | ◎ | ★ | ○ | ◎ | ◎ | ○ | ||||
3 | 悬
臂 端 下 撑 |
难易性 | ○ | △ | ◇ | ◎ | ○ | ◇ | △ | ◇ | ○ | ◇ | ◇ | 149 | 不选 |
经济性 | ★ | ◎ | ★ | ○ | ★ | ○ | ◎ | ○ | ★ | ○ | ○ | ||||
受力特性 | ★ | ◎ | ★ | ○ | ★ | ○ | ◎ | ★ | ◎ | ○ | ◎ | ||||
预计成效 | ◇ | ★ | ○ | ★ | ◇ | ○ | ★ | ○ | ◇ | △ | ★ |
表中:★ 5分 ◎ 4分 ○ 3分 ◇ 2分 △ 1分 图表制作:XXX
经分析、优选和综合打分,确定方案如下:
钢梁选材——工字钢 主要优点:与槽钢和角钢比较,工字钢截面特征呈对称性,属于轴心受力的最佳状态,抗弯性能最优。
搭设方式——悬臂端上拉 主要优点:在梁端部上拉钢丝绳,可起到固定、卸荷,减轻钢梁支座弯距的作用,是即经济又安全的合理方式。
根据脚手架搭设方案涉及的要素作系统图,明确具体实施内容。
制表:XXX
六、制订对策措施
序号 | 实施内容 | 目 标 | 措 施 | 责任人 | 完成时间 | 地点 |
1 | 钢梁结构验算 | 保证钢梁的强度、刚度、稳定性满足要求 | 引入专业软件,通过理论计算确定钢梁、钢丝绳型号 | XXX | 现场 | |
2 | 确定技术参数 | 使所选参数经济合理 | 本着经济安全原则,多方案比较 | XXX | 现场 | |
3 | 建立安全制度 | 使其具有针对性和可操作性 | 组织专业人员编制安全施工组织设计 | XXX | 现场 | |
4 | 安全措施落实 | 消除安全隐患,事故频次为零 | 首先保证资金落实,岗位落实、宣传到位,加大检查力度。 | XXX | 现场 | |
5 | 钢梁定位放线、凿孔 | 做到定位准确
不损坏现有结构 |
用CAD作平面布置,现场放线根据实际作局部调整。楼面找平,支座处增设钢板,使压力均匀分布 | XXX | 现场 | |
6 | 工字钢垂直运送、就位 | 吊装过程中不得撞击结构部位 | 利用扒杆、滑轮、卷扬机,组成提升系统,钢梁垂直提升,下部拉绳定向。 | XXX | 现场 | |
7 | 水平钢梁安装 | 锚固端嵌固无松动,梁面标高一致 | 悬臂端用钢丝绳上拉
梁尾端用卡箍固定,螺栓拧紧 |
XXX | 现场 | |
8 | 脚手架施工 | 整体稳定无翘曲 | 架子工持证上岗,作好安全防护措施 | XXX | 现场 |
图表制作:XXX
七、对策实施
实施一 水平钢梁结构计算
按水平钢梁悬挑受力的特殊性,分别采用铰接和锚固两种计算模型。
一、考虑钢丝绳作用,计算钢梁在简支模型下的内力,由此确定钢丝绳的直径。二、不考虑钢丝绳作用,钢梁挑出部分按悬臂梁受力计算,由此确定锚固端受力螺栓的直径,并验算支座处砼的局部受压强度。
综合结构受力特点以及工期、成本诸因素,决定至下而上在九层、十六层、二十三层分三段悬挑水平钢梁。 为保证计算的准确和精度,引入PKPM专业软件,分别按两种计算模型输入计算参数,依次对承重体系主梁和构件作强度计算和变形验算。
实施二 确定各项技术参数
根据计算结果,确定了承重体系各构件的技术参数见下表:
水平钢梁 | 钢丝绳 | 锚固件 | ||||||||
型号 | 水平间距 | 锚固长度 | 悬臂长度 | 直径 | 数量 | 固定 | 吊环 | 吊点高度 | 螺栓 | 数量 |
工20 | 1.5米 | 3米 | 3米 | Φ18 | 2 | 卡箍 | Φ18 | 6.46 | Φ20 | 2道 |
制表:XXX
实施三 制定安全方案
根据计算结果编制了脚手架搭设方案,并经专家论证通过;根据现场特点,合理布置施工平面,对人员、设备、电气、消防等因素的安全防范作了周密的设防,编制了安全施工组织设计和应急预案,成立了应急小分队,QC小组成员绝大多数是小分队成员。
实施四 安全措施落实
着重采取了下列安全措施:
实施五 钢梁定位放线、凿孔
根据施工平面图及计算参数,用CAD软件作出钢梁平面布置示意图。
根据平面布置图,在九层、十六层、二十三层楼面放线,定出工字钢具体位置及锚固点,并在拐角处进行适当的局部调整。
将锚固点处的楼板凿孔,遇钢筋绕过确保其完整性。
经检查,所需材料、设备均已进场,技术交底,安全培训已落实,各项施工准备已完成。
实施六 工字钢吊装、就位
一、工字钢运抵现场,进行割孔、焊立杆定位桩、焊钢筋拉环等二次加工。
制 图:XXX
二、工字梁吊装
以九层钢梁吊装为例:十二层安装一台卷扬机,上拉钢丝绳固定扒杆,扒杆伸出外墙约2米,通过滑轮组将工字钢垂直从地面提升,工字钢下端由地面人员通过拉绳操纵定向。(见图一)
当工字钢底部升至九层楼面,操作人员通过就位拉绳将工字钢带入楼层内,同时卷扬机反转,工字钢顶部缓慢下降,内拉外送至水平状态置于楼面。以轴线为单位重复进行上述操作。(见图二)
制 图:XXX
图二
图一
用人工撬、拨的方式将钢梁在小范围内二次转运,分别就位。支座处加垫钢板,扩大混凝土受压面积。
实施七 水平钢梁安装
工字钢就位后,悬臂端用钢丝绳反拉,钢丝绳用“U”型卡锁紧,钢梁锚固端嵌入卡箍用螺栓拧紧。适度松紧钢丝绳,调整钢梁处于同一标高。
实施八 搭设脚手架
九层、十六层、二十三层工字钢全部安装完毕经检查合格后,开始搭设脚手架。
脚手架搭设顺序为:
并按规范要求,采取了首层满铺,每三层设置一道兜网,外立面挂钢板网和密目安全网等安全措施。
九至十六层脚手架搭设完后,依次搭设第十六至二十三层,第二十三至三十层脚手架。
八、实施效果
脚手架施工于2006年5月完成,小组成员将每阶段施工检查结果汇总如下:
相关要素 | 检查结果 | 结论 | |
1 | 技术准备 | 由于采用了PKPM专业软件,提高了工作效率和计算准确性,选用技术参数合理,为方案实施提供了可靠的依据。 | 完成了对策目标 |
2 | 安全保障 | 安全施工组织设计具有针对性和可操作性,安全方案得到了有效的实施,施工期间无任何人身伤亡和设备事故发生。 | 对策目标已实现 |
3 | 施工准备 | 钢梁吊装方案合理可行,提前了工期,降低了施工成本。 | 符合要求 |
4 | 脚手架搭设 | 钢梁稳定无位移松动,经观测最大变形-3mm,均在允许范围内。 | 无质量缺陷和返工 |
脚手架外观平整,纵距、步距整齐一致,安全防护设施齐全,连墙件、剪刀撑等构造设施符合要求。 |
检查结论表明:本课题第一目标已实现
小组活动成果受到甲方好评,出具了小组实现第二目标的证明材料
甲方对小组活动成果的肯定,表明本课题第二目标已实现。
小组成员通过自己的努力,走过了一段创新的历程,完成了课题活动的预定目标。为再接再励,小组成员对开展活动前后的综合能力进行了对比测评:
序号 | 项 目 | 活动前 | 活动后 | 结论 |
1 | 创新意识 | 4 | 5 | 提高 |
2 | 管理能力 | 3 | 4 | 提高 |
3 | 团队精神 | 4 | 5 | 提高 |
4 | 业务水平 | 2 | 4 | 有较大提高 |
5 | 质量意识 | 3 | 4 | 提高 |
制表:XXX
九、巩固措施和标准化
本次脚手架搭设成功,填补了我公司在高空、大跨度悬挑脚手架施工领域的一项空白 ,公司安全技术部门认可该成果具有推广价值。小组成员通过总结回顾,将实施方案进一步整理形成了《高空大跨度悬挑脚手架施工作业指导书》,经公司有关部门审批后将作为公司同类工程的作业标准。
我们认识到,虽然脚手架已搭设成功,但并不意味小组活动就此结束,因为下一阶段将进入结构扩建施工,首层混凝土模板支撑体系依然是采用悬挑方式,悬挑跨度达2.3米,小组成员面临新一轮挑战,《悬挑支模体系施工》将是下一阶段的活动课题。
编写人:XXX XXXX
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