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

制定對(duì)策06對(duì)策實(shí)施07效果檢查08標(biāo)準(zhǔn)化09課題簡(jiǎn)介01小組概況02選擇課題03設(shè)定目標(biāo)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(jiǎn)介一、課題簡(jiǎn)介1.研究技術(shù)背景現(xiàn)代建筑迅速發(fā)展，“中國(guó)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(yīng)用的主要形式，隨之而來(lái)的是鋼柱內(nèi)高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土的廣泛應(yīng)用。但在目前建筑施工中，鋼柱內(nèi)高強(qiáng)度自密實(shí)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(zhǎng)期以來(lái)都沒(méi)有良好的施工方法。如何保證在復(fù)雜鋼管中高位泵送的高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土的施工質(zhì)量？如何在不影響鋼結(jié)構(gòu)安裝進(jìn)度的前提下確?，F(xiàn)場(chǎng)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(wàn)m2一、課題簡(jiǎn)介2.工程概況二、小組簡(jiǎn)介二、小組簡(jiǎn)介小組活動(dòng)進(jìn)度計(jì)劃日期項(xiàng)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(biāo)

提出方案并確定最佳方案

制定對(duì)策

對(duì)策實(shí)施

效果檢查

標(biāo)準(zhǔn)化

總結(jié)和下一步打算

備注計(jì)劃線

實(shí)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(biāo)為確保T2塔樓創(chuàng)魯班獎(jiǎng)、鋼結(jié)構(gòu)金獎(jiǎng)，且作為目前在施的第一高樓與第001號(hào)工程，社會(huì)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(kāi)澆筑孔，接入泵管后將泵管與澆筑孔縫隙封堵，開(kāi)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(gè)鋼柱。常規(guī)澆筑方法高寒地區(qū)（）自密實(shí)混凝土制作強(qiáng)度能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，但如何保證在澆筑中因泵送等施工方法不當(dāng)原因造成的混凝土強(qiáng)度降低現(xiàn)象，這是一個(gè)難題。本工程T2塔樓標(biāo)準(zhǔn)層層高為4.2m，非標(biāo)層層高為5.4m、6.0m及7.0m，每層設(shè)計(jì)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(qiáng)度自密實(shí)混凝土量為122m3，澆筑方量大。使用頂升法施工時(shí)：1.若在澆筑過(guò)程中出現(xiàn)混凝土運(yùn)送不及時(shí)或泵管爆裂，導(dǎo)致無(wú)法保證連續(xù)澆筑，則鋼管混凝土初凝后無(wú)法頂升。2.因鋼管混凝土無(wú)法振搗，內(nèi)隔板底部空間存在混凝土密實(shí)性差，易出現(xiàn)疏松、孔洞等質(zhì)量問(wèn)題。3.頂升時(shí)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(duì)本工程和市其他具有相同工況的工程進(jìn)行了聯(lián)絡(luò)調(diào)查以及現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，將下方五個(gè)使用頂升法澆筑出現(xiàn)各項(xiàng)質(zhì)量問(wèn)題數(shù)據(jù)匯總編制下表：課題現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析項(xiàng)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(xiàng)目10012295寶能項(xiàng)目10041491華強(qiáng)項(xiàng)目10011294新地中心項(xiàng)目10031195盛京金融廣場(chǎng)項(xiàng)目10031294平均合格率93.8小組成員根據(jù)各個(gè)項(xiàng)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(jì)算可得，若按頂升法澆筑高強(qiáng)度自密實(shí)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(duì)以上問(wèn)題運(yùn)用“頭腦風(fēng)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(lèi)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(yùn)送時(shí)間加強(qiáng)高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土的流動(dòng)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(shí)施性、經(jīng)濟(jì)性、有效性三個(gè)方面，對(duì)親和圖中四個(gè)課題進(jìn)行如下分析，詳見(jiàn)下表：課題分析評(píng)估序號(hào)課題評(píng)估選定課題可實(shí)施性經(jīng)濟(jì)合理性有效性1保證混凝土運(yùn)送時(shí)間根據(jù)市工程車(chē)輛禁行時(shí)段以及商混站至項(xiàng)目距離，客觀條件無(wú)法保證混凝土運(yùn)送時(shí)間無(wú)無(wú)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(shí)現(xiàn)降本增效的目的初步計(jì)算費(fèi)用不超過(guò)5萬(wàn)元，但節(jié)約人工費(fèi)、材料費(fèi)預(yù)計(jì)超過(guò)15萬(wàn)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(qiáng)高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土的流動(dòng)性經(jīng)試驗(yàn)，C70混凝土高強(qiáng)度、高粘度與流動(dòng)性為主要矛盾，且增加流動(dòng)性的同時(shí)塌落拓展度超時(shí)，若繼續(xù)研究成本增大，且研究結(jié)果無(wú)法確定能否滿(mǎn)足要求目前已支出試驗(yàn)費(fèi)4000余元，繼續(xù)研究成本過(guò)大，無(wú)法估算因C70混凝土高強(qiáng)度、高粘度與流動(dòng)性為主要矛盾，且增加流動(dòng)性的同時(shí)塌落拓展度超時(shí)，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(guò)小組嚴(yán)格討論，此方法可實(shí)施性極底無(wú)無(wú)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(duì)高強(qiáng)度自密實(shí)鋼管混凝土澆筑方法進(jìn)行了查新，如下表：網(wǎng)絡(luò)查新查新項(xiàng)目鋼管柱內(nèi)高強(qiáng)度自密實(shí)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(shí)間2017年4月4日查新目的：項(xiàng)目鑒定一、查新范圍中國(guó)知網(wǎng)、國(guó)家科技圖書(shū)文獻(xiàn)中心、筑龍網(wǎng)、土木工程網(wǎng)、百度二、查新點(diǎn)與查新要求1.避免澆筑鋼管柱內(nèi)混凝土?xí)r出現(xiàn)因壓力過(guò)大導(dǎo)致泵管爆裂現(xiàn)象；2.避免澆筑鋼管柱內(nèi)混凝土?xí)r出現(xiàn)因長(zhǎng)期未連續(xù)澆筑導(dǎo)致混凝土初凝現(xiàn)象。三、查新結(jié)論（詳見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)查新匯總表）1.國(guó)家科技圖書(shū)文獻(xiàn)中心未查到相關(guān)文獻(xiàn)；2.中國(guó)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(hào)檢索網(wǎng)站檢索結(jié)果結(jié)論1頂升法2無(wú)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(guò)網(wǎng)絡(luò)以及查看相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外使用的施工方法均不能滿(mǎn)足要求。所以本次活動(dòng)課題確定為：確定課題高寒地區(qū)高強(qiáng)度自密實(shí)鋼管混凝土施工方法的研究與創(chuàng)新四、設(shè)定目標(biāo)及可行性分析四、設(shè)定目標(biāo)及可行性分析1.目標(biāo)與目標(biāo)值目標(biāo)與目標(biāo)值目標(biāo)目標(biāo)值通過(guò)召開(kāi)小組成員討論會(huì)，分析上述各環(huán)節(jié)情況，結(jié)合實(shí)際工況設(shè)定以下目標(biāo)值：小組成員召開(kāi)目標(biāo)討論會(huì)，一致確定本次活動(dòng)所達(dá)到的目標(biāo)。提高施工質(zhì)量

降低施工成本鋼管混凝土澆筑合格率達(dá)97%四、設(shè)定目標(biāo)及可行性分析2.目標(biāo)可行性分析技術(shù)支持、施工管理方面分析目標(biāo)值可行性分析指標(biāo)可行性評(píng)價(jià)費(fèi)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(dá)95%項(xiàng)目全力支持，課題活動(dòng)經(jīng)費(fèi)初定50000元QC小組成員具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，且創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)該方法初步確定無(wú)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(dǎo)小組成員建立BIM模型?？尚杏捎诒菊n題需要實(shí)現(xiàn)的施工目標(biāo)為鋼管混凝土澆筑合格率達(dá)97%，小組成員根據(jù)頂升法澆筑時(shí)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)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(biāo)及可行性分析2.目標(biāo)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(gè)問(wèn)題，則目標(biāo)就能實(shí)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(qiáng)度自密實(shí)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(yīng)該還有更新的技術(shù)領(lǐng)域有待我們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)、研究。綜合上述各方面的對(duì)比，從理論、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)上進(jìn)行分析，QC小組一致認(rèn)為目標(biāo)值可以實(shí)現(xiàn)的可能性比較大！行業(yè)現(xiàn)狀四、設(shè)定目標(biāo)及可行性分析2.目標(biāo)可行性分析人員QC小組成員具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)機(jī)械所有機(jī)械與工具全部為施工現(xiàn)場(chǎng)或鋼結(jié)構(gòu)工廠現(xiàn)有機(jī)具材料所有材料全部為施工現(xiàn)場(chǎng)或鋼結(jié)構(gòu)工廠現(xiàn)有材料方法利用BIM模型，通過(guò)模擬深化加工過(guò)程，進(jìn)行可視化交底，體現(xiàn)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題環(huán)境通過(guò)對(duì)行業(yè)現(xiàn)狀的分析，目前業(yè)內(nèi)并沒(méi)有較好的施工方法，因此供我們研究的空間很大測(cè)量可用鉆芯取樣以及拓展度測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)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(kāi)會(huì)議，運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”打破傳統(tǒng)思想，相互啟發(fā)，集思廣益，對(duì)高強(qiáng)度自密實(shí)鋼管混凝土的施工方法進(jìn)行討論，提出各種思路，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(diǎn)灌注法”鋼管柱制作前進(jìn)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(tái)，架設(shè)布料機(jī)，將泵管接至鋼管柱頂，固定于深化的定位架中，進(jìn)行定點(diǎn)灌注。方案2：結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工況，運(yùn)用頭腦風(fēng)暴，整理創(chuàng)造“側(cè)位高拋法”鋼管柱制作前進(jìn)行深化，于每層結(jié)構(gòu)面上預(yù)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(jìn)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(yàn)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(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)與實(shí)驗(yàn)室1:1試驗(yàn)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析對(duì)比：試驗(yàn)一：定點(diǎn)灌注法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)間2017年4月20日、2017年5月13日試驗(yàn)地點(diǎn)T2塔樓3-7層試驗(yàn)人員試驗(yàn)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(chǎng)施工作業(yè)人員于T2塔樓3-7F進(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，鋼管柱內(nèi)預(yù)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(tái)，架設(shè)布料機(jī)（布料機(jī)底部滿(mǎn)堂架加密），使用定點(diǎn)灌注法進(jìn)行高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土施工。定點(diǎn)灌注法試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗(yàn)與分析試驗(yàn)地點(diǎn)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(hào)1212121212質(zhì)量問(wèn)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(tái)、架設(shè)布料機(jī)（底部滿(mǎn)堂架立桿加密）安全方面需安裝臨邊防護(hù)及洞口防護(hù)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(tái)，滿(mǎn)堂架鋼管租賃費(fèi)、人工安裝及拆除費(fèi)用、臨邊及洞口防護(hù)費(fèi)用約3400元定點(diǎn)灌注法試驗(yàn)結(jié)果分析五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗(yàn)與分析方案的優(yōu)點(diǎn)：該方案改頂升為灌注，規(guī)避了由于高強(qiáng)度自密實(shí)鋼管混凝土因不能連續(xù)澆筑導(dǎo)致的初凝現(xiàn)象，提高了施工質(zhì)量。方案的缺點(diǎn)：因每層需搭設(shè)平臺(tái)、架設(shè)布料機(jī)，于安全、成本方面負(fù)擔(dān)較重，且混凝土澆筑完成前不可進(jìn)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(yàn)與分析試驗(yàn)二：側(cè)位高拋法現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)試驗(yàn)時(shí)間2017年5月23日、6月2日試驗(yàn)地點(diǎn)T2塔樓8-11層試驗(yàn)人員試驗(yàn)內(nèi)容小組成員對(duì)定點(diǎn)灌注法進(jìn)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(jìn)行此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。柱內(nèi)預(yù)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(jìn)行高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土施工。側(cè)位高拋法試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗(yàn)與分析試驗(yàn)地點(diǎn)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(hào)12121212質(zhì)量問(wèn)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(kāi)孔，無(wú)需搭設(shè)平臺(tái)與布料機(jī)，外框樓承板安裝后進(jìn)行施工安全方面樓承板安裝后搭設(shè)無(wú)需拆除的臨邊、洞口防護(hù)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(kāi)觀察孔及封孔成本為200元側(cè)位高拋法試驗(yàn)結(jié)果分析五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗(yàn)與分析方案的優(yōu)點(diǎn)：該方案改頂升為側(cè)位高拋，既規(guī)避了由于高強(qiáng)度自密實(shí)鋼管混凝土因不能連續(xù)澆筑導(dǎo)致的初凝現(xiàn)象，提高了施工質(zhì)量；同時(shí)無(wú)需與樓承板同時(shí)施工，提升了施工效率；且于安全、成本方面均無(wú)較大投入。方案的缺點(diǎn)：外框結(jié)構(gòu)滯后核心筒施工進(jìn)度。方案對(duì)比五、提出方案并確定最佳方案2.方案的試驗(yàn)與分析小組成員在技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性、施工效率、施工質(zhì)量、預(yù)期效果五個(gè)方面對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比。方案技術(shù)可行性經(jīng)濟(jì)實(shí)用性施工效率施工質(zhì)量預(yù)期效果定點(diǎn)灌注法需提前深化固定架需搭設(shè)平臺(tái)及臨時(shí)臨邊洞口防護(hù)、鋼柱固定架費(fèi)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(tái)、架設(shè)布料機(jī)平均合格率97.5%達(dá)到了預(yù)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(fèi)用約200元鋼柱無(wú)需與樓承板同層施工，2-3層澆筑一次平均合格率98.44%達(dá)到了預(yù)期效果確定最佳方案通過(guò)以上對(duì)兩種方案的對(duì)比分析，在兩種方案全部滿(mǎn)足質(zhì)量要求的情況下，小組成員通過(guò)經(jīng)濟(jì)實(shí)用性、施工效率等多方面對(duì)比，最終一致選定如下方案：側(cè)位高拋法方案的一級(jí)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(kāi)討論，通過(guò)對(duì)該方法應(yīng)具備的效果及需要解決的問(wèn)題歸納總結(jié)，對(duì)該方案進(jìn)行了分解，一級(jí)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(jí)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(jí)分解系統(tǒng)圖，小組成員從不同角度分析，對(duì)側(cè)位高拋法進(jìn)一步細(xì)化分解。1.確定鋼管柱單節(jié)高度方案需求對(duì)鋼柱提前深化設(shè)計(jì)以實(shí)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(guò)24立方米，最大澆筑高度不易超過(guò)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(mǎn)足動(dòng)臂塔吊裝要求、單次澆筑方量能夠滿(mǎn)足施工性能要求。經(jīng)濟(jì)合理性相對(duì)較好，一次性澆筑2層，2層進(jìn)行一次澆筑和封孔工作相對(duì)較差，一次性澆筑1層，每層均需進(jìn)行澆筑和封孔工作施工質(zhì)量較好，4層共計(jì)64個(gè)檢驗(yàn)批共計(jì)出現(xiàn)2個(gè)檢驗(yàn)批混凝土離析現(xiàn)象施工周期3層吊裝一次，周期相對(duì)較長(zhǎng)2層吊裝一次，周期相對(duì)較短環(huán)境影響無(wú)影響無(wú)影響其他影響無(wú)影響無(wú)影響綜合評(píng)估功能性合格，成本相對(duì)低，工期較短，質(zhì)量良好功能性合格，成本相對(duì)高，工期較長(zhǎng)，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(shí)需注意支架承載力是否滿(mǎn)足要求，以及泵送混凝土?xí)r的沖擊力，同時(shí)需從成本、制作周期方面進(jìn)行考慮?？蛇x方案30X30mm方鋼管4個(gè)，焊接至鋼管柱內(nèi)隔板上。L50X5mm角鋼4個(gè)，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(mǎn)足施工性能要求。經(jīng)濟(jì)合理性方鋼管4個(gè)104元，加工費(fèi)50元L50X5角鋼4個(gè)24元，加工費(fèi)50元施工質(zhì)量滿(mǎn)足承載力、抗沖擊力要求滿(mǎn)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?xí)r兩方案無(wú)施工周期時(shí)間差環(huán)境影響無(wú)影響（工廠內(nèi)加工）無(wú)影響（工廠內(nèi)加工）其他影響無(wú)影響無(wú)影響綜合評(píng)估功能性合格，質(zhì)量良好，成本相對(duì)較大功能性合格，質(zhì)量良好，成本相對(duì)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(shí)需考慮高拋混凝土落地高度、泵管彎頭件高度以及開(kāi)孔尺寸需滿(mǎn)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(yù)留的澆注孔為邊長(zhǎng)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(yù)留的澆注孔為邊長(zhǎng)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(mǎn)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(kāi)孔樓層及標(biāo)高，高拋混凝土落地高度為11.4m經(jīng)濟(jì)合理性氣焊開(kāi)洞需人工費(fèi)40元/個(gè)施工質(zhì)量滿(mǎn)足澆筑孔設(shè)計(jì)要求，混凝土澆筑高度較低，易出現(xiàn)不密實(shí)情況滿(mǎn)足澆筑孔設(shè)計(jì)要求，高強(qiáng)度自密實(shí)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(kāi)孔每根柱需額外約10min加工開(kāi)孔環(huán)境影響無(wú)影響（工廠內(nèi)加工）無(wú)影響（工廠內(nèi)加工）其他影響無(wú)影響無(wú)影響綜合評(píng)估澆筑工序復(fù)雜、施工周期長(zhǎng)，澆筑質(zhì)量存在風(fēng)險(xiǎn)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(shí)需考慮材料剛度的同時(shí)兼顧成本；工藝選擇時(shí)，因本層澆筑孔封堵后，上層澆筑鋼管柱混凝土?xí)r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(shí)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(duì)澆筑孔進(jìn)行圍焊封堵使用同材質(zhì)(Q345)、厚度6mm的鋼板對(duì)澆筑孔進(jìn)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(duì)澆筑孔進(jìn)行圍焊封堵，封堵后形成閉合整體，滿(mǎn)足施工性能要求。因使用同材質(zhì)（Q345）、厚度6mm的鋼板對(duì)澆筑孔進(jìn)行圍焊封堵，封堵后形成閉合整體，滿(mǎn)足施工性能要求。經(jīng)濟(jì)合理性每塊補(bǔ)強(qiáng)鋼板約40元。每塊補(bǔ)強(qiáng)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(wú)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(wú)起焊現(xiàn)象發(fā)生施工周期每根焊接一個(gè)澆筑孔需20min環(huán)境影響無(wú)影響無(wú)影響其他影響無(wú)影響無(wú)影響綜合評(píng)估功能性合格，質(zhì)量良好滿(mǎn)足強(qiáng)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(lái)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(qiáng)度自密實(shí)混凝土施工縫留置位置。深化時(shí)需應(yīng)滿(mǎn)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(mǎn)足施工性能要求。留置此處時(shí)避開(kāi)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(mǎn)足施工性能要求。留置此處時(shí)避開(kāi)鋼管柱加密區(qū)，鋼管柱此處受剪力較大經(jīng)濟(jì)合理性開(kāi)孔需人工費(fèi)10元/個(gè)施工質(zhì)量滿(mǎn)足觀察混凝土施工高度需求，鋼管柱此處受剪力最小滿(mǎn)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(wú)影響（工廠內(nèi)加工）無(wú)影響（工廠內(nèi)加工）其他影響無(wú)影響無(wú)影響綜合評(píng)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(duì)較大結(jié)論采用不采用采用六、制定對(duì)策六、制定對(duì)策施工流程圖開(kāi)始繪制深化圖是否可實(shí)施對(duì)最佳方案進(jìn)行重新審查找出癥結(jié)，解決問(wèn)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(kāi)孔觀察孔鉆孔是否符合要求實(shí)驗(yàn)室1:1模擬實(shí)驗(yàn)是否符合要求結(jié)束施工現(xiàn)場(chǎng)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(duì)策小組成員運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”反復(fù)論證，根據(jù)制作流程圖確定鋼管柱深化以及澆筑高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土的具體實(shí)施步驟，并根據(jù)論證結(jié)論制作了對(duì)策實(shí)施表，如下：對(duì)策實(shí)施表序號(hào)項(xiàng)目對(duì)策目標(biāo)完成時(shí)間地點(diǎn)1鋼管柱深化繪制深化圖通過(guò)技術(shù)部審批，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)使用要求2017年7月1日項(xiàng)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(kāi)孔開(kāi)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(kāi)加密區(qū)，且符合GB50204要求2017年7月22日工廠3模擬試驗(yàn)進(jìn)行1:1模擬試驗(yàn)?zāi)M試驗(yàn)后無(wú)質(zhì)量安全問(wèn)題，方便施工2017年8月15日實(shí)驗(yàn)室4現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施鋼柱吊裝安裝穩(wěn)定、牢固2017年8月20日施工現(xiàn)場(chǎng)泵管布設(shè)最大限度減少?gòu)濐^數(shù)量2017年8月21日施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土保證施工質(zhì)量2017年8月22日施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑孔封堵密實(shí)，無(wú)起焊現(xiàn)象2017年8月23日施工現(xiàn)場(chǎng)七、對(duì)策實(shí)施七、對(duì)策實(shí)施1.實(shí)施一：鋼管柱深化根據(jù)上述方案，結(jié)合本工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(chēng)深化內(nèi)容示意圖鋼管柱高度確認(rèn)考慮側(cè)位高拋法澆筑高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土的需求，結(jié)合澆筑孔、觀察孔深化特點(diǎn)，將單節(jié)鋼管柱高度確定為12.6m，此時(shí)既滿(mǎn)足側(cè)位高拋法施工要求，同時(shí)有效的避免了混凝土出現(xiàn)離析等質(zhì)量問(wèn)題。深化名稱(chēng)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(chēng)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(yù)留澆注孔，每節(jié)鋼柱頂部距離結(jié)構(gòu)面上返1200mm，預(yù)留的澆注孔為邊長(zhǎng)200mm的方形孔，距離鋼柱頂端600mm。深化名稱(chēng)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(dāng)觀察孔開(kāi)始溢出水泥漿時(shí)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(shí)避開(kāi)了鋼梁位置的鋼柱構(gòu)件加密區(qū)。深化名稱(chēng)深化內(nèi)容泵管定位、連接深化混凝土澆筑前采用1500mm長(zhǎng)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(biāo)注刻度，隨著柱截面縮尺進(jìn)行相應(yīng)移位。將彎管與泵管進(jìn)行連接，并在鋼柱外側(cè)焊接固定角鋼，采用U型箍對(duì)彎管進(jìn)行固定。2017年7月1日技術(shù)部對(duì)圖紙進(jìn)行會(huì)審，形成設(shè)計(jì)審批圖；根據(jù)設(shè)計(jì)圖，利用Revit軟件進(jìn)行參數(shù)化建模，建立BIM模型，對(duì)加工廠進(jìn)行可視化交底。建立BIM模型，報(bào)公司技術(shù)部審批七、對(duì)策實(shí)施1.實(shí)施一：鋼管柱深化負(fù)面影響驗(yàn)證管理方面，以上內(nèi)容深化設(shè)計(jì)時(shí)占用大量時(shí)間，消耗了大量的人力；進(jìn)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(shí)施工。七、對(duì)策實(shí)施2.實(shí)施二：鋼管柱深化加工QC小組針對(duì)鋼管柱深化加工制作過(guò)程，運(yùn)用PDPC法進(jìn)行了技術(shù)控制，預(yù)先發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提出解決方法。技術(shù)控制七、對(duì)策實(shí)施2.實(shí)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(kāi)孔澆筑孔開(kāi)孔加工步驟在鋼管內(nèi)澆筑孔位置提前采用4個(gè)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(dāng)觀察孔開(kāi)始溢出水泥漿時(shí)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(kāi)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(yù)留澆注孔，每節(jié)鋼柱頂部距離結(jié)構(gòu)面上返1200mm，預(yù)留的澆注孔為邊長(zhǎng)200mm的方形孔，距離樓承板地面600mm?，F(xiàn)場(chǎng)施工圖負(fù)面影響驗(yàn)證安全方面，因焊接泵管支架、觀察孔開(kāi)孔、澆筑孔開(kāi)孔均需在鋼結(jié)構(gòu)工廠進(jìn)行動(dòng)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(huì)導(dǎo)致泵管晃動(dòng)，泵管卡扣位置存在松動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)；觀察孔開(kāi)孔標(biāo)高過(guò)高會(huì)導(dǎo)致施工縫留置在梁柱核心區(qū)范圍內(nèi)。七、對(duì)策實(shí)施3.實(shí)施三：1:1模擬實(shí)驗(yàn)為了更好的了解自密實(shí)混凝土的性能及各項(xiàng)參數(shù)，確保澆筑的混凝土質(zhì)量，需在混凝土澆筑前進(jìn)行實(shí)體澆筑模擬試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)周密策劃與現(xiàn)場(chǎng)組織，根據(jù)深化設(shè)計(jì)進(jìn)行鋼管柱的加工，模擬實(shí)際澆筑高度及環(huán)境，進(jìn)行實(shí)體模擬試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)澆筑全過(guò)程的觀察、混凝土質(zhì)量控制、后期實(shí)體強(qiáng)度檢驗(yàn)等多種手段，確保使用側(cè)位高拋法澆筑高強(qiáng)自密實(shí)混凝土切實(shí)可行，混凝土及性能指標(biāo)滿(mǎn)足要求。1:1模擬實(shí)驗(yàn)2017年8月15日，在市金河商砼站廠區(qū)進(jìn)行了1：1實(shí)體模擬試驗(yàn)，澆筑高度達(dá)14m，總體澆筑過(guò)程流暢，混凝土拌和物性能良好。鋼板割除后，整個(gè)表面密實(shí)度良好，無(wú)蜂窩等缺陷，與鋼柱結(jié)合緊密，無(wú)空隙，外觀質(zhì)量良好。鉆芯取樣實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度達(dá)到79.8Mpa（本工程混凝土設(shè)計(jì)值為C70）,符合設(shè)計(jì)要求。負(fù)面影響驗(yàn)證成本方面，本次實(shí)驗(yàn)花費(fèi)近一萬(wàn)元人民幣。工期方面，本次實(shí)驗(yàn)自策劃至完成共歷時(shí)17天。七、對(duì)策實(shí)施4.實(shí)施四：現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施實(shí)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(shí)施要求鋼柱吊裝按照先下后上的原則進(jìn)行吊裝，先柱后梁、先主后次的順序進(jìn)行。鋼柱吊裝完成后，應(yīng)盡量避免形成獨(dú)立柱；同一樓層平面內(nèi)鋼梁的吊裝依次跟隨相應(yīng)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(qiáng)混凝土澆筑過(guò)程中立管的穩(wěn)定。盡量縮短管線長(zhǎng)度，減少壓力損失，少用彎管和軟管。盡量減少混凝土運(yùn)輸時(shí)間，確保均勻、連續(xù)地供應(yīng)混凝土。鋼柱澆筑前先將該樓層樓承板混凝土澆筑完成。當(dāng)觀察孔開(kāi)始時(shí)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(duì)澆筑口進(jìn)行圍焊封堵。實(shí)施照片負(fù)面影響驗(yàn)證安全方面，鋼柱吊裝不規(guī)范會(huì)導(dǎo)致高空墜物，澆筑孔封堵焊接時(shí)需動(dòng)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(guò)多會(huì)導(dǎo)致泵送壓力損失過(guò)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(shí)會(huì)導(dǎo)致澆筑上層鋼管柱混凝土?xí)r，本層澆筑孔因混凝土側(cè)壓力過(guò)大起縫，導(dǎo)致爆模；成本方面，若澆筑孔焊接不密實(shí)導(dǎo)致爆模，C70高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土市場(chǎng)價(jià)約為750元/m3左右；若泵管支架焊接不牢固導(dǎo)致卡扣松動(dòng)，混凝土爆管，人工清理費(fèi)、運(yùn)送費(fèi)約為200元/m3。八、效果檢查八、效果檢查1.目標(biāo)完成情況QC小組成員對(duì)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(jìn)行鉆芯取樣，分別抽查100個(gè)檢查點(diǎn)，將檢查結(jié)果繪制餅分圖如下：通過(guò)對(duì)比我們發(fā)現(xiàn)，不合格頻數(shù)由6點(diǎn)下降至2點(diǎn)，合格率98%，完成擬定目標(biāo)值！八、效果檢查2.經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益每根鋼管柱深化加工需花費(fèi)：74+10+40+60=184元。T2塔樓每層共計(jì)16根鋼管柱，每三層標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度自密實(shí)混凝土，需額外花費(fèi)費(fèi)用：272X184=50048元同時(shí)7月在金河混凝土攪拌站進(jìn)行1:1試驗(yàn)費(fèi)用約為10000元。使用頂升法合格率計(jì)算（91%），若繼續(xù)使用頂升法澆筑鋼管柱內(nèi)高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土，不合格根數(shù)預(yù)計(jì)為25根，則產(chǎn)生費(fèi)用為：17000X25=425000元。最后經(jīng)計(jì)算，小組活動(dòng)共節(jié)省材料費(fèi)、人工費(fèi)為：425000-10000-50048=364952元小組成員通過(guò)本次QC活動(dòng)，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(xiàng)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(rèn)可。同時(shí)，此方法可在類(lèi)似結(jié)構(gòu)和工況的工程項(xiàng)目進(jìn)行推廣和應(yīng)用，并且為企業(yè)進(jìn)一步開(kāi)拓市場(chǎng)創(chuàng)造了一定的基礎(chǔ)和條件。經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益九、標(biāo)準(zhǔn)化九、標(biāo)準(zhǔn)化1.論文及工法通過(guò)QC小組活動(dòng)，我們對(duì)高強(qiáng)度自密實(shí)鋼管混凝土施工方法進(jìn)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(shí)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。小組成員根據(jù)活動(dòng)內(nèi)容和成果，編寫(xiě)論文一篇、工法一篇，論文獲國(guó)家級(jí)雜志《施工技術(shù)》發(fā)表，工法獲評(píng)省部級(jí)工法。論文及工法九、標(biāo)準(zhǔn)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?xí)r小組成員均進(jìn)行跟蹤調(diào)查，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，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