無錫錫山實業(yè)

屋面預(yù)應(yīng)力拱板施工方法創(chuàng)新發(fā)布人：唐偉明無錫錫山建筑實業(yè)有限公司一.工程概況本工程為地方糧食儲備庫，有6幢拱板平房倉庫，其中2幢平面軸線尺寸為48m×21m，4幢平面軸線尺寸為66m×21m，建筑面積7795㎡，為單層磚混結(jié)構(gòu)。屋面采用預(yù)應(yīng)力鋼筋砼拱板結(jié)構(gòu)，尺寸為21.72m×1.19m×2.10m（長×寬×高）。

圖一：拱板體系實物圖二.小組概況根據(jù)現(xiàn)場觀察，室外場地有限，不能提供預(yù)應(yīng)力拱板預(yù)制場地，考慮創(chuàng)新施工方法，我們成立了QC小組。小組成員共9人，由項目經(jīng)理、項目副經(jīng)理、質(zhì)量員、技術(shù)人員等組成。小組成員情況見（表一）。二.小組概況小組名稱港下糧食儲備庫改造工程QC小組小組類型創(chuàng)新型課題名稱屋面預(yù)應(yīng)力拱板施工方法創(chuàng)新活動時間2009.05-2009.10小組注冊號XJ-QCT-05-2009注冊日期2009.05課題注冊號XJ-QC-05-2009注冊日期2009.10序號小組職務(wù)姓名性別年齡職稱職務(wù)組內(nèi)分工1組長余尚飛男40工程師項目經(jīng)理組織協(xié)調(diào)2副組長唐偉明男40工程師技術(shù)負責人審批、落實方案3副組長顧志義男46助工項目副經(jīng)理現(xiàn)場組織實施4組員胡小陽男27技術(shù)員施工員技術(shù)管理5組員華志杰男30技術(shù)員質(zhì)量員質(zhì)量監(jiān)督6組員顧瑞剛男54技術(shù)員材料員材料、器具檢驗7組員朱進華男45技工操作工具體實施8組員趙阿福男42技工操作工具體實施9組員劉軍男51技工操作工具體實施制表人:顧志義復(fù)核人：唐偉明日期:2009.05.18

三.選擇課題

提出問題本工程地處原港下糧庫內(nèi)，施工場地狹小，庫內(nèi)原有建筑物及道路正使用中，沒有預(yù)制場地，傳統(tǒng)的屋面預(yù)應(yīng)力拱板現(xiàn)場預(yù)制、吊裝作業(yè)無法實施。如何制定、實施屋面預(yù)應(yīng)力拱板的施工方法是我們必須解決的問題。三.選擇課題

分析問題

按照傳統(tǒng)的施工方法，屋面拱板采用現(xiàn)場預(yù)制，待砼達到設(shè)計強度后，吊裝至屋面圈梁固定安裝。此種方法存在2種不可行因素：①、現(xiàn)場沒有足夠的室外場地用于拱板預(yù)制。②、如采用現(xiàn)場預(yù)制，工序反復(fù)，砼保養(yǎng)時間長，不能滿足工期要求。三.選擇課題

確定課題由于現(xiàn)場施工條件不能滿足傳統(tǒng)的施工方法要求，且按傳統(tǒng)的施工方法亦不能滿足工期要求，我們必須創(chuàng)出新的屋面拱板施工方法，適應(yīng)現(xiàn)場施工條件，滿足業(yè)主工期要求。為此，我們把課題確定為:

屋面預(yù)應(yīng)力拱板施工方法創(chuàng)新三.選擇課題

四.設(shè)定目標及可行性論證①、確保屋面預(yù)應(yīng)力拱板的施工不受現(xiàn)場條件的約束。②、縮短拱板施工時間，在70天內(nèi)完成屋面拱板施工作業(yè)。

設(shè)定目標可行性論證不利條件有利條件1、本QC小組成員均有過QC技術(shù)攻關(guān)活動的經(jīng)驗,技術(shù)能力及素質(zhì)修養(yǎng)方面實力雄厚，創(chuàng)新能力可以得到保障。2、建設(shè)單位及設(shè)計單位給予了很大的支持，幫助我們一起對有關(guān)數(shù)據(jù)進行驗算論證，增強了我們創(chuàng)新的信心。2、按創(chuàng)新方法施工后的工程質(zhì)量能否滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

1、以前沒有過類似施工方法的經(jīng)驗，沒有有關(guān)資料、數(shù)據(jù)可供參考。

四.設(shè)定目標及可行性論證綜合以上有利和不利條件，我們不僅在方案設(shè)計上得到設(shè)計人員的大力支持而且大家齊心協(xié)辦、目標明確，積極性很高。小組成員一致認為我們有能力創(chuàng)新出屋面拱板的施工方法。四.設(shè)定目標及可行性論證五.提出方案確定方案圍繞提出的課題，經(jīng)過各方面的共同研究和討論，QC小組成員的認真思考、反復(fù)驗算，得出如下幾種方案(見表二):

方案提出表

表二

方案方案詳細說明建議人方案一：加工廠預(yù)制在距施工地點較近的預(yù)制廠預(yù)制拱板，然后進行運輸?shù)跹b華志杰方案二：現(xiàn)場室內(nèi)預(yù)制

在建筑物室內(nèi)對拱板進行現(xiàn)場預(yù)制并吊裝

顧志義方案三：空中現(xiàn)澆

搭設(shè)支撐系統(tǒng)將屋面拱板進行空中張拉和現(xiàn)澆

唐偉明胡小陽制表人:顧志義復(fù)核人：唐偉明制表日期:2009.06.10方案的分析、評估、選定表三方案實施構(gòu)想分析方案優(yōu)（缺）點方案選擇（一）加工廠預(yù)制屋面拱板在加工廠預(yù)制完成并保養(yǎng)到期后，運到施工現(xiàn)場進行吊裝。1、能節(jié)約大量的周轉(zhuǎn)材料；2、不受施工工序限制，可以獨立施工；3、拱板上下板厚均為40mm，長度達到21.72m，路途運輸困難、極易損壞；4、較近的預(yù)制廠均不生產(chǎn)此類構(gòu)件；5、加工廠預(yù)制成本較高。不選五.提出方案確定方案方案的分析、評估、選定表三方案實施構(gòu)想分析方案優(yōu)（缺）點方案選擇（二）現(xiàn)場室內(nèi)預(yù)制利用室內(nèi)施工場地，將屋面拱板現(xiàn)場預(yù)制，保養(yǎng)到期后進行吊裝。1、室內(nèi)預(yù)制不受室外場地狹小的影響；2、現(xiàn)場預(yù)制比加工廠預(yù)制節(jié)約成本；3、房屋占地面積小，室內(nèi)場地可同時施工的拱板榀數(shù)較少，施工速度緩慢，吊裝次數(shù)增加，相應(yīng)增加成本。不選五.提出方案確定方案方案的分析、評估、選定表三方案實施構(gòu)想分析方案優(yōu)（缺）點方案選擇（三）空中現(xiàn)澆在室內(nèi)搭設(shè)支撐系統(tǒng)，作為預(yù)應(yīng)力拱板的施工平臺。以屋面圈梁作為張拉臺座進行空中張拉。1、空中現(xiàn)澆不受現(xiàn)有條件約束，但張拉不便；2、滿足活動目標，具備可行性；3、可以成批施工，減少工序及人工并縮短工期；4、增加了室內(nèi)滿堂腳手等費用，但減少了吊裝費用。選定五.提出方案確定方案通過以上對比和分析，方案三在設(shè)計合理性、技術(shù)可行性、操作難易性、工序簡化性、經(jīng)濟節(jié)約性、效果顯著性等方面更具有優(yōu)勢，因此我們把第三種方案——空中現(xiàn)澆確定為最佳方案。五.提出方案確定方案六.問題假想預(yù)測確定方案后，制定預(yù)應(yīng)力拱板空中現(xiàn)澆流程（圖二）。返工返工返工返工返工返工1、方案初步設(shè)計2、問題預(yù)測4、確定施工方法3、方案分解5、屋面圈梁加固6、拱板平臺支撐系統(tǒng)搭設(shè)7、拱板鋼筋模板作業(yè)8、預(yù)應(yīng)力鋼筋空中張拉9、拱板砼澆筑10、預(yù)應(yīng)力鋼筋放張11、拱板拆模成型綜合驗收NO不滿足要求六.問題假想預(yù)測我們對預(yù)應(yīng)力拱板空中現(xiàn)澆實施過程中可能出現(xiàn)的問題進行了分析，認為必須解決如下問題，才能確保方案實施：序號必須解決的問題1屋面圈梁加固措施2拱板平臺支撐系統(tǒng)搭設(shè)3預(yù)應(yīng)力鋼筋空中張拉操作方案（具體內(nèi)容）分析評價結(jié)論圈梁外側(cè)預(yù)埋槽鋼，張拉方向用工字鋼對撐加固施工方便，速度快；成本高，不經(jīng)濟；增加支撐系統(tǒng)荷載；槽鋼及工字鋼重量大，高空作業(yè)安全隱患大。不采用改變?nèi)α鹤陨斫Y(jié)構(gòu)及利用支撐系統(tǒng)加固操作簡單，速度較快；經(jīng)濟合理；減少高空負重作業(yè)的安全隱患。采用1、屋面圈梁加固措施七.確定各種方案并確定最佳方案方案（具體內(nèi)容）分析評價結(jié)論用速接架搭設(shè)支撐系統(tǒng)施工方便，速度快；租用速接架成本高。不采用用鋼管扣件搭設(shè)支撐系統(tǒng)較速接架慢，但體系簡單，能滿足支撐系統(tǒng)要求；鋼管扣件為自有周材，降低成本，經(jīng)濟合理。采用2、拱板平臺支撐系統(tǒng)搭設(shè)七.確定各種方案并確定最佳方案七.確定各種方案并確定最佳方案方案（具體內(nèi)容）分析評價結(jié)論搭設(shè)牢固的張拉平臺，用傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力張拉機空中張拉張拉機移動困難，張拉速度慢；增加張拉成本。不采用用屋面圈梁作為張拉臺座，利用挑檐板作為操作平臺，用專用張拉機空中張拉操作簡單，張拉速度快；降低成本，經(jīng)濟合理。采用3、預(yù)應(yīng)力鋼筋空中張拉操作確定最佳分解方案空中現(xiàn)澆屋面圈梁加固拱板平臺支撐系統(tǒng)搭設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋空中張拉改變?nèi)α鹤陨斫Y(jié)構(gòu)及利用支撐系統(tǒng)加固用鋼管扣件搭設(shè)支撐系統(tǒng)用屋面圈梁作為張拉臺座，用挑檐板作為操作平臺，用專用張拉機空中張拉序號須解決的問題對策目標措施地點執(zhí)行人時間1屋面圈梁加固措施通過設(shè)計驗算，對屋面圈梁進行加固處理確保屋面圈梁在預(yù)應(yīng)力張拉的水平力作用下不發(fā)生破壞變形1、改變?nèi)α鹤陨斫Y(jié)構(gòu)進行加固處理；2、在腳手架上安裝傳力絲桿，傳遞鋼筋張拉時產(chǎn)生的水平力。工地現(xiàn)場顧志義唐偉明2009.07八.確定對策根據(jù)最佳分解方案，我們制定對策表序號須解決的問題對策目標措施地點執(zhí)行人時間2拱板平臺支撐系統(tǒng)搭設(shè)用鋼管扣件搭設(shè)平臺支撐系統(tǒng)確保支撐系統(tǒng)在拱板屋面出現(xiàn)規(guī)定限值荷載情況下不發(fā)生變形，平臺模板標高偏差控制在±5mm以內(nèi)，表面平整度偏差控制在5mm以內(nèi)1、編制支撐系統(tǒng)搭設(shè)方案并經(jīng)總工批準后實施；2、根據(jù)建筑物標高控制平臺模板的標高、表面平整度、起拱高度；工地現(xiàn)場顧志義2009.08八.確定對策序號須解決的問題對策目標措施地點執(zhí)行人時間3預(yù)應(yīng)力鋼筋空中張拉操作用屋面圈梁作為張拉臺座，用挑檐板作為操作平臺，用專用張拉機空中張拉張拉應(yīng)力滿足設(shè)計要求，張拉程序符合操作規(guī)程要求1、編制預(yù)應(yīng)力鋼筋空中張拉施工方案經(jīng)總工批準后實施；2、增設(shè)鋼筋拉桿，避免挑檐受較大彎矩；

3、嚴格按操作規(guī)程要求對張拉位置、機具選用、張拉程序、應(yīng)力控制及監(jiān)測進行控制。工地現(xiàn)場顧志義2009.08八.確定對策1、改變?nèi)α鹤陨斫Y(jié)構(gòu)進行加固處理，如圖三、圖四。實施一:通過設(shè)計驗算，對屋面圈梁加固處理①、圈梁強度由C25提高到C35，提高圈梁抗壓能力②、圈梁內(nèi)箍筋由?8﹫200加密至?8﹫100，圈梁兩側(cè)各增2Ф12鋼筋，提高圈梁抗扭能力③、圈梁外側(cè)上角增埋40×4角鋼，防止圈梁角部砼壓碎

九.實施對策根據(jù)對策，經(jīng)過可行性研究和分析，采取有效的措施及落實到位，并進行了現(xiàn)場實施。圖四：屋面圈梁加固圖九.實施對策預(yù)埋角鋼外側(cè)上角增埋40*4角鋼箍筋由?8@200加密至?8@100兩側(cè)各增2?12圖三：屋面圈梁加固示意圖強度等級由C25提高至C352、在腳手架上安裝傳力絲桿，傳遞鋼筋張拉時產(chǎn)生的水平力。絲桿的安裝間距為200mm，安裝時必須先插水平鋼管，然后兩邊同時與圈梁頂緊。絲桿與圈梁之間增加墊鐵，加大與圈梁之間的受力面積。絲桿的作用是傳遞預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉時產(chǎn)生的水平力，使搭設(shè)的整體腳手架共同受力，防止由于圈梁受較大的水平力而發(fā)生破壞變形，如圖五。實施一:通過設(shè)計驗算，對屋面圈梁進行加固處理九.實施對策圖五：傳力絲桿安裝圖九.實施對策傳力絲桿＠200階段效果檢查：

屋面圈梁加固滿足設(shè)計要求及使用功能要求，未發(fā)現(xiàn)砼變形及破壞現(xiàn)象，達到目標要求，措施有效。

九.實施對策1、編制腳手架支撐系統(tǒng)搭設(shè)方案，經(jīng)公司總工批準后實施。方案中必須有腳手架支撐系統(tǒng)的受力驗算數(shù)據(jù)，由于是高空作業(yè)，在搭設(shè)方案中還應(yīng)明確安全措施及應(yīng)急預(yù)案，并對操作人員進行專項安全交底。腳手架搭設(shè)完畢，由項目部質(zhì)量員按搭設(shè)方案要求進行驗收，驗收合格方能進行平臺板的鋪設(shè)。如圖六、圖七、圖八、圖九實施二:用鋼管扣件搭設(shè)平臺支撐系統(tǒng)

九.實施對策九.實施對策圖六：平臺腳手架下部平面構(gòu)造圖七：平臺腳手架上部平面構(gòu)造九.實施對策圖八：鋼管扣件腳手架支撐系統(tǒng)圖（下部）圖九：鋼管扣件腳手架支撐系統(tǒng)圖（上部）2、根據(jù)建筑物標高，控制平臺模板的標高、表面平整度、起拱高度。腳手架搭設(shè)完畢，挑選材質(zhì)符合要求的木方及竹夾板。木方規(guī)格為60mm×100mm，竹夾板厚度為18mm。平臺的標高為8m，平臺模板標高偏差控制在±5mm以內(nèi)，表面平整度偏差控制在5mm以內(nèi)，板跨中起拱25mm。平臺鋪設(shè)完畢，按要求進行驗收，驗收合格才能進行拱板位置放線，如圖十、圖十一、圖十二。實施二:用鋼管扣件搭設(shè)腳手架及木方、竹夾板鋪設(shè)平臺作為拱板平臺支撐系統(tǒng)

九.實施對策九.實施對策60×100木楞@50060×100木楞@50018厚膠合板圖十：平臺橫向剖面圖圖十一:平臺縱向剖面圖九.實施對策圖十二：拱板制作平臺階段效果檢查：拱板平臺支撐系統(tǒng)搭設(shè)規(guī)范，間距和強度滿足要求，平臺模板的標高、表面平整度、起拱高度滿足要求，達到目標要求，措施有效，如圖十三

。九.實施對策九.實施對策圖十三：拱板板底砼平面圖1、編制預(yù)應(yīng)力鋼筋空中張拉施工方案，經(jīng)總工批準后實施。方案中應(yīng)包括張拉位置，機具選用，張拉的程序，張拉應(yīng)力的控制及監(jiān)測等，還應(yīng)包括高空張拉作業(yè)的安全防護措施，并對操作人員進行專項的安全、技術(shù)交底

。實施三:用屋面圈梁作為張拉臺座，用挑檐板作為操作平臺，用專用張拉機空中張拉九.實施對策2、增加鋼筋拉桿，使檐溝免受較大彎矩。

①、在構(gòu)造柱＋4.60m處埋設(shè)?14鋼筋拉鉤，此拉鉤與挑檐拉鉤之間順次用?14鋼筋拉桿連接。②、將挑檐拉鉤與拱板張拉錨板的肋頂部間順次用?14鋼筋拉桿連接。通過設(shè)置鋼筋拉桿，抵消拉力，使挑檐免受較大的彎矩，如圖十四，圖十五，圖十六。九.實施對策實施三:用屋面圈梁作為張拉臺座，用挑檐板作為操作平臺，用專用張拉機空中張拉九.實施對策圖十四：鋼筋拉桿連接立面示意圖圖十五：挑檐與張拉錨板的肋頂部鋼筋拉桿連接圖九.實施對策圖十六：構(gòu)造柱與挑檐鋼筋拉桿連接圖3、嚴格按操作規(guī)程要求對張拉位置、機具選用、張拉程序、應(yīng)力控制及監(jiān)測進行控制

。①、預(yù)應(yīng)力鋼筋砼拱板的張拉位置在縱向圈梁外側(cè)，如圖十七。在圈梁向外的砼挑檐底預(yù)埋螺栓，以固定張拉用的垂直錨板，如圖十八，圖十九，圖二十。固定預(yù)應(yīng)力鋼筋采用厚度為20mm的垂直錨板，下底板處高度為280mm，垂直錨板背部加10mm厚梯形加勁肋板，錨板用挑檐底預(yù)埋螺栓固定。如圖二十一，圖二十二。九.實施對策實施三:用屋面圈梁作為張拉臺座，用挑檐板作為操作平臺，用專用張拉機空中張拉九.實施對策圖十七：拱板張拉位置示意圖屋面拱板拱板張拉位置（縱向圈梁外側(cè)）張拉機位置挑檐板屋面縱向圈梁拱板制作平臺腳手架支撐系統(tǒng)九.實施對策圖十八：螺栓在圈梁上預(yù)埋尺寸布置圖九.實施對策圖十九：預(yù)埋螺栓圖?22錨入QL內(nèi)650絲長70mm九.實施對策圖二十：圈梁底部螺栓預(yù)埋圖九.實施對策δ=10加勁板6-?716-?7均布δ=206-?712-?7均布數(shù)量：每榀拱板兩塊材料：Q235鋼技術(shù)要求：焊條E42型，鋼板?7鉆孔成形圖二十一：拱板端頭錨板示意圖九.實施對策圖二十二：拱板預(yù)應(yīng)力鋼筋及張拉錨板安裝圖九.實施對策②、張拉采用專用的空中預(yù)應(yīng)力張拉機，機上有刻度尺，以便于應(yīng)力控制。預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉施工工藝及操作程序按設(shè)計要求及規(guī)范、操作規(guī)程要求執(zhí)行。拱板使用的預(yù)應(yīng)力筋進場前必須經(jīng)原材料逐盤抽樣檢驗，合格后方可投入使用。冷軋帶肋鋼筋要實行使用認證制度，未領(lǐng)取“使用認可書”的冷軋帶肋鋼筋不得使用。張拉應(yīng)力檢測采用“智能型鋼絲測力儀”，逐根檢測。如圖二十三，圖二十四。實施三:用屋面圈梁作為張拉臺座，用挑檐板作為操作平臺，用專用張拉機空中張拉圖二十三：預(yù)應(yīng)力空中張拉機九.實施對策圖二十四：預(yù)應(yīng)力鋼絲測力儀九.實施對策九.實施對策③、為了使預(yù)應(yīng)力拱板系統(tǒng)整體受力均勻，張拉時每2根分組進行對稱張拉，先張拉底板鋼筋后張拉兩肋鋼筋。張拉鋼筋分兩次進行，第一次應(yīng)力控制在40~50%，第二次一次性按設(shè)計強度超張拉到5%?？紤]到所采用的錨具為錐銷錨，張拉后應(yīng)力損失略大，采用超張拉程序為：0→1.03δcon錨固。單根Φ5冷軋帶肋鋼絲的張力為：Ncon=1.03×As×fptk=1.03×19.6×0.7×800=10976N=11.305KN。每塊板張拉完成后，其實際張拉應(yīng)力檢測采用“智能型鋼絲測力儀”，逐根檢測，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力損失大時及時補張，在鋼筋檢測應(yīng)力控制時，應(yīng)最大限度地控制上限，即超張拉5%的應(yīng)力值。如圖二十五，圖二十六。實施三:用屋面圈梁作為張拉支墩，用挑檐板作為操作平臺，用專用張拉機空中張拉九.實施對策圖二十五：張拉后砼澆筑完成圖圖二十六：放張后實物圖階段效果檢查：通過實施，預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉滿足設(shè)計及規(guī)范要求，達到目標要求，措施有效，如圖二十七。九.實施對策九.實施對策圖二十七：張拉錨板拆除后實物圖

十.效果檢查屋面拱板砼澆筑完畢后，QC小組會同業(yè)主、監(jiān)理對整個平房倉屋面結(jié)構(gòu)進行了檢查，施工質(zhì)量滿足要求，拱板外形相當美觀。（如圖二十八）1、質(zhì)量效果

十.效果檢查圖二十九：屋面拱板砼澆筑成型圖

十.效果檢查屋面預(yù)應(yīng)力拱板空中現(xiàn)澆施工方法不僅克服了現(xiàn)場施工條件的約束，而且縮短了拱板施工時間，實際僅用了65天，為按期完成整個工程打下了堅實的基礎(chǔ)，得到了業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計的一致肯定。與傳統(tǒng)的拱板現(xiàn)場預(yù)制、吊裝施工方法相比，空中現(xiàn)澆施工方法雖然增加了腳手架支撐系統(tǒng)費用73067.48元，圈梁加固費用38885.15元，但減少了吊裝費用145215.04元，預(yù)制張拉臺座、胎模等費用53276.87元，同時減少了工序的反復(fù)，節(jié)約