一種新型懸挑方式盤扣腳手架研究

一種新型懸挑方式盤扣腳手架研究工程概況：本工程建筑總面積約為12.95萬㎡，地下室面積3.11萬㎡，主要建設(shè)內(nèi)容包括1層地下室，3棟2~4層物業(yè)及商業(yè)中心，5棟31~32層住宅樓。10#、11#、12#、15#、16#為5棟高層住宅樓，模板工程采用鋁模。5棟高層住宅樓采用五層一懸挑的方式，共有30次懸挑。工程結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)外圍周邊存在剪力墻、風(fēng)井及洞口等，對于板上懸挑存在一定的障礙。小組概況：2、活動形式（1）組織QC小組全體成員召開課題討論會，討論方案，研究預(yù)防措施。（2）在施工過程中及時收集各種數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析、尋找原因，召開對策制定措施會議。（3）對成果進(jìn)行總結(jié)，討論今后設(shè)想和打算。3、活動制度每周六下午QC小組活動，每次活動不少于1.5小時。要求QC全體成員必須全部參加。課題名稱及選題理由1、課題名稱:一種新型懸挑方式盤扣腳手架研究2、選題理由:①工字鋼的設(shè)置。傳統(tǒng)板上懸挑方式，剪力墻、角柱的預(yù)留洞口將破壞縱向受力鋼筋，結(jié)構(gòu)內(nèi)空間占用率高，影響二次結(jié)構(gòu)及安全文明施工的開展，且后期封堵不到位會存在滲漏隱患。②連墻件的設(shè)置。傳統(tǒng)的鋼管預(yù)埋連墻件，對二次施工產(chǎn)生影響較大，后期拉結(jié)點(diǎn)被工人私拆的風(fēng)險高。同時產(chǎn)生的墻體預(yù)留洞，也增加了后期的封堵工作量，是后期滲漏的一大隱患。3、設(shè)定目標(biāo)及目標(biāo)論證（注：目標(biāo)值設(shè)定均與普通板上懸挑鋼管外腳手架相比較）①目標(biāo)一：“減少懸挑工字鋼投入量1.5倍以上”論證：在滿足承載力保證安全的前提下，采用新型的懸挑腳手架體系，優(yōu)化懸挑工字鋼的設(shè)置方式，改變懸挑系統(tǒng)的受力形式，充分利用材料特性，能夠有效的降低材料投入量。②目標(biāo)二：“減少預(yù)留洞口80%以上”論證：通過研究新型的懸挑腳手架，采用新型的工字鋼、連墻件設(shè)置方式，能夠避免在主體結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生預(yù)留洞口。確定初步方案并改進(jìn)1、方案的提出2017年2月20日，QC小組召開會議，集思廣益，對傳統(tǒng)懸挑外腳手架展開研究討論，在以往的基礎(chǔ)上，圍繞減少懸挑工字鋼投入量、減小外腳手架對主體結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)施工的影響，避免墻體預(yù)留洞，減少后期滲水隱患等方面確定了以下三種初步方案：A方案：采用普通懸挑盤扣式外腳手架，連墻件采用預(yù)埋普通鋼管。B方案：采用側(cè)壁懸挑普通鋼管外腳手架，連墻件采用成品預(yù)埋式連墻件。C方案：采用側(cè)壁懸挑盤扣式外腳手架，連墻件采用預(yù)埋扁鐵結(jié)合扣件式連墻件。2、方案分析方案A：優(yōu)點(diǎn)：盤扣式腳手架使用插銷式連接，避免了工人操作水平的影響，材料損耗低，其安全性穩(wěn)定性有所提升。搭設(shè)密度低，懸挑工字鋼投入小，懸挑層施工進(jìn)度快，模塊化構(gòu)件，易于成堆擺放，現(xiàn)場占用率低。缺點(diǎn)：板上懸挑工字鋼，工字鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)錨固段長（1.25*懸挑端長），工字鋼投入量大，懸挑層施工進(jìn)度慢，且結(jié)構(gòu)內(nèi)空間占用率高，影響二次結(jié)構(gòu)及安全文明施工的開展。同時剪力墻、樓板預(yù)留洞口也是后期滲漏的一大隱患。方案B：優(yōu)點(diǎn)：側(cè)壁懸挑鋼管腳手架，相比傳統(tǒng)懸挑節(jié)約工字鋼用量，懸挑層施工進(jìn)度較快，不占用結(jié)構(gòu)內(nèi)空間，便于二次結(jié)構(gòu)及安全文明施工的開展，且避免墻體預(yù)留洞，減少了后期外墻滲水隱患。缺點(diǎn)：普通鋼管腳手架的立桿最大搭設(shè)間距為1.5m，相比盤扣架的搭設(shè)密度大很多。懸挑工字鋼投入量大，同時扣件損耗大。成品預(yù)埋連墻件，經(jīng)濟(jì)性差，對預(yù)埋精度要求高。方案C：優(yōu)點(diǎn)：預(yù)埋扁鐵連墻件，節(jié)省空間，對施工影響小，避免了墻體預(yù)留洞，減少了后期封堵工作量，降低了外墻滲水隱患。架體拆除時，扁鐵割除方便。相比傳統(tǒng)懸挑節(jié)約工字鋼用量，懸挑層施工進(jìn)度較快，且避免墻體預(yù)留洞，減少了后期外墻滲水隱患。缺點(diǎn)：新的工藝沒有國家規(guī)范及相關(guān)文件支撐需要摸著石頭過河，實(shí)施中面臨重重阻礙。3、方案的對比小組成員從多角度、多方位綜合考慮，對三種方案進(jìn)行對比分析，如表：表2：方案對比表方案可操作性經(jīng)濟(jì)性（成本）分析結(jié)論方案A施工簡單進(jìn)度慢觀感差有主體結(jié)構(gòu)及二次結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口單根工字鋼長度2.475m，工字鋼安裝密度為0.83（假設(shè)普通鋼管架工字鋼平面安裝密度為1），外架每延米工字鋼投入量2.054不選用方案B施工復(fù)雜進(jìn)度較快觀感差有二次結(jié)構(gòu)預(yù)留洞口單根工字鋼長度1.5m，工字鋼安裝密度為1（假設(shè)普通鋼管架工字鋼平面安裝密度為1），外架每延米工字鋼投入量1.5不選用方案C施工簡單進(jìn)度快觀感好無預(yù)留洞口單根工字鋼長度1.5m，工字鋼安裝密度為0.83（假設(shè)普通鋼管架工字鋼平面安裝密度為1），外架每延米工字鋼投入量1.245選用方案確定通過對比分析，QC小組成員得出結(jié)論：方案C在技術(shù)可行性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性等方面具有優(yōu)勢，為最優(yōu)方案。最優(yōu)方案的細(xì)化分解根據(jù)選定的新型懸挑方式盤扣腳手架研制方案，小組成員最后將其分解為圖紙深化排版、工字鋼設(shè)置優(yōu)化、連墻件優(yōu)化三個部分進(jìn)行攻關(guān)研制。問題假想預(yù)測小組成員從成本、質(zhì)量、可操作性、安全性等幾個方面進(jìn)行了討論，對整個施工情況進(jìn)行假想與施工模擬分析，將可能出現(xiàn)的幾個問題歸納如下：1、盤扣腳手架排版：盤扣尺寸為定型尺寸，樓棟拐角較多，架體易碰梁、線條，內(nèi)立桿易與鋁模背楞沖突。2、懸挑支撐結(jié)構(gòu)優(yōu)化：（1）預(yù)埋螺栓套管偏位，工字鋼端部鐵板安裝困難。（2）由于工人操作水平影響，工字鋼端部與鐵板間焊縫強(qiáng)度難以保證。（3）斜拉桿安裝前，彎矩由工字鋼端部鐵板承受時，鐵板易彎曲破壞。（4）梁側(cè)面內(nèi)倒，工字鋼鐵板與兩側(cè)有縫隙。3、連墻件結(jié)構(gòu)：（1）扁鐵剛度較差，抗沖擊性能較弱。（2）扁鐵剛度較差，抗沖擊性能較弱。（3）預(yù)埋件與工字鋼端部鋼板存在偏差，雙孔同時利用存在困難。制定對策確定最佳方案后，為使對策清楚、目標(biāo)明確、措施完善、責(zé)任落實(shí)，小組隊員將目標(biāo)具體化分解，制定實(shí)施對策表，并按“5W1H”原則制定對策如下表：表3：方法實(shí)施對策表序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施責(zé)任人完成時間1盤扣尺寸為定型尺寸排腳設(shè)計時，充分考慮結(jié)構(gòu)線條，二次結(jié)構(gòu)，離墻距離架體不觸碰線條，離墻距離控制在30公分左右，減少填芯工作量1、圖紙結(jié)合現(xiàn)場進(jìn)行深化排腳，轉(zhuǎn)角處增加小尺寸桿件組合2、在懸挑型鋼上布置橫向工字鋼，方便立桿布置韋曉明楊瑞浩周國仁2017年4月20日2焊縫強(qiáng)度難以保證加強(qiáng)驗(yàn)收，增設(shè)加強(qiáng)鐵板保證工字鋼與鐵板的連接強(qiáng)度1、設(shè)專人對焊縫質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收2、在工字鋼與鋼板焊接處上部加焊三角加勁板姚鵬張成文2017年4月20日3工字鋼連接鐵板易變形改變鐵板構(gòu)造尺寸減小連接鋼板的變形調(diào)整鋼板長寬比姚鵬黃峰2017年4月20日4工字鋼鐵板與梁側(cè)存在縫隙保證梁側(cè)垂直度減小鋼板與梁側(cè)縫隙1、澆砼前梁側(cè)垂直度復(fù)核2、增加梁內(nèi)撐數(shù)量，保證截面尺寸3、縫隙過大固定鐵板時增加墊片韋曉明楊瑞浩周國仁2017年4月20日5扁鐵剛度較差，抗沖擊性能較弱利用扁鐵承拉，鋼管承壓增強(qiáng)連墻件的抗壓能力，降低架體偏移量扁鐵距端部3公分設(shè)間距10公分雙φ10圓孔連接鋼管端部緊貼梁側(cè)設(shè)置韋曉明楊瑞浩周國仁2017年4月20日6預(yù)埋件與工字鋼端部鋼板契合度差改良鋼板圓孔提高契合度取將鋼板其中一圓孔改成“膠囊型”韋曉明楊瑞浩周國仁2017年4月20日7預(yù)埋件偏位，螺栓安裝困難加強(qiáng)驗(yàn)收，預(yù)埋標(biāo)識保證預(yù)埋件與連接件的連接1、工字鋼連接鋼板圓孔設(shè)置預(yù)留活動空間/2、雙層工字鋼靈活排腳張成文黃峰2017年4月20日對策實(shí)施根據(jù)深化后的施工方法編制專項(xiàng)安全施工方案，施工前對各級管理人員及班組進(jìn)行技術(shù)質(zhì)量與安全交底。實(shí)施對策一：深化排腳設(shè)計（1）圖紙結(jié)合現(xiàn)場進(jìn)行深化排腳，保證離墻距離，避免架體碰撞線條。（2）在懸挑型鋼上布置橫向工字鋼，方便立桿布置。表4：方案實(shí)施中各主樓架體離墻距離統(tǒng)計表目標(biāo)：架體不觸碰線條，離墻距離控制在30公分左右，減少填芯工作量。樓棟號測量點(diǎn)數(shù)合格點(diǎn)數(shù)合格率10#1009191%11#504896%12#1009090%15#1009393%16#1009191%結(jié)論架體離墻距離合格率均≥90%，符合要求。2、實(shí)施對策二：工字鋼、鐵板結(jié)構(gòu)優(yōu)化（1）設(shè)專人對焊縫質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，對焊縫進(jìn)行抽樣探傷檢測。（2）在工字鋼與鋼板焊接處上部加焊三角加勁板。（3）圓孔設(shè)置其中一個孔為橢圓形，長方向約為50mm，便于安裝調(diào)整。3、實(shí)施對策三：連墻件構(gòu)造優(yōu)化（1）取消鋼管開孔的對拉螺栓連接方式，提高安裝靈活性，利用扣件連接。（2）采用軟拉硬撐連接。梁側(cè)預(yù)埋鐵件4mm*40mm*500mm，連接件Φ48×3.2短鋼管，一端用扣件固定于腳手架的內(nèi)外立桿上，另一端頂住梁側(cè)并與預(yù)埋鐵件使用扣件螺栓連接。目標(biāo)：充分利用材料特性，優(yōu)化連墻件結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)安全性、可操作性。表5：連墻件一次安裝完成情況統(tǒng)計表對拉螺栓連接扣件連接樓棟號總量完成量完成率樓棟號總量完成量完成率10#807087.50%10#807796.25%11#604676.67%11#605795.00%12#806682.50%12#807695.00%15#806378.75%15#8080100.00%16#806783.75%16#807492.5%制表：張成文制表日期：2017年7月15日表6：外腳手架整體垂直度統(tǒng)計表優(yōu)化前優(yōu)化后樓棟號測量點(diǎn)數(shù)合格點(diǎn)數(shù)（Δ≤1/200）合格率樓棟號測量點(diǎn)數(shù)合格點(diǎn)數(shù)（Δ≤1/200）合格率10#807290.00%10#807796.25%11#605185.00%11#605896.67%12#807391.25%12#807593.75%15#807087.50%15#807391.25%16#806783.75%16#807695.00%從以上兩表得出結(jié)論：連墻件的可操作性提升10%以上，抗壓性能提升5%，符合要求。效果檢查1、質(zhì)量效益新型懸挑方式盤扣腳手架的應(yīng)用，成功避免了墻體預(yù)留洞，減少了后期封堵工作量，降低了外墻滲水隱患。在第二次“三方檢測”中獲88分。2、安全效益安全生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)“五無”“兩控”“一消滅”。3、社會效益該新型懸挑盤扣腳手架獲得了國家實(shí)用新型專利授權(quán)證書，并且在施工過程中，得到了行業(yè)內(nèi)各方好評。4、目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況表7：目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況表1工字鋼預(yù)留洞口（個/層）連墻件引起的預(yù)留洞口（個/層）優(yōu)化前28356優(yōu)化后00制表：張成文制表日期：2017年10月5日表8：目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況表2工字鋼投入量備注傳統(tǒng)懸挑普通鋼管架外架每延米工字鋼投入量2.475單根工字鋼長度2.475m，工字鋼安裝密度為1（假設(shè)普通鋼管架工字鋼平面安裝密度為1）側(cè)壁懸挑盤扣腳手架外架每延米工字鋼投入量1.245單根工字鋼長度1.5m，工字鋼安裝密度為0.83（假設(shè)普通鋼管架工字鋼平面安裝密度為1）由表7、表8可知，通過研制新型懸挑方式盤扣腳手架，工字鋼和連墻件的預(yù)留洞口全部取消了，工字鋼投入量減少2.475/1.245=1.98倍，圓滿實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。九、鞏固措施為進(jìn)一步推廣《新型懸挑方式盤扣腳手架研究》QC小組活動成果，項(xiàng)目部成員從此次QC活動中吸取經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)探索、總結(jié)，正在努力編制《新型懸挑方式盤扣腳手架研究》標(biāo)準(zhǔn)化方案，相信在不久的將來可以在行業(yè)內(nèi)推廣。十、總結(jié)與今后打算1、活動總結(jié)（1）專業(yè)技術(shù)方面總結(jié)QC小組在開展活動的各個階段，小組成員不但學(xué)習(xí)和實(shí)踐了QC小組活動的科學(xué)方法，而且經(jīng)過實(shí)踐，掌握了新型懸挑方式盤扣腳手架施工技術(shù)，對于今后施工現(xiàn)場管理工作起到積極的作用。（2）管理技術(shù)方面總結(jié)QC小組在解決問題的全過程中，按照PDCA程序，一環(huán)緊扣一環(huán)解決問題，通過對新型懸挑方式盤扣腳手架研制的總結(jié)，進(jìn)一步提高小組成員分析和解決問題的能力。（3）小組綜合素質(zhì)總結(jié)小組成員通過團(tuán)隊精神、質(zhì)量意識、進(jìn)取精神、QC工具運(yùn)用技巧、工作熱情和干勁、改進(jìn)意識等6個方面進(jìn)行自我評價，通過評價明確自身進(jìn)步以及需進(jìn)一步努力的方面。表9：綜合素質(zhì)評價表評價內(nèi)容活動前/（分）活動后/（分）團(tuán)隊精神8096質(zhì)量意識7090進(jìn)取精神7587QC工具運(yùn)用技巧6085工作熱情和干勁7286改進(jìn)意識6592圖1：QC小組活動前后綜合素質(zhì)評價雷達(dá)圖（4）PDCA程序完成后，小組通過組織QC小組會議，對活動進(jìn)行回顧和總結(jié)，并列出優(yōu)點(diǎn)、存在不足以及努力方向。表10：QC活動總結(jié)表活動內(nèi)容主要優(yōu)點(diǎn)存在不足今后努力方向選擇課題外腳手架是建筑施工現(xiàn)場重要的防護(hù)系統(tǒng)，傳統(tǒng)腳手架存在多方弊端，研制新型懸挑腳手架是建筑業(yè)發(fā)展的趨勢。無學(xué)習(xí)QC小組活動知識，吸收其他小組的經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)大選題的范圍現(xiàn)狀調(diào)查運(yùn)用調(diào)查表、排列圖對現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，堅持以數(shù)據(jù)說話，找出問題的癥結(jié)所在排列圖繪制欠缺規(guī)范，沒有標(biāo)注縱坐標(biāo)單位加強(qiáng)統(tǒng)計技術(shù)的學(xué)習(xí)，熟練掌握統(tǒng)計工具，注意統(tǒng)計技術(shù)的正確應(yīng)用設(shè)定目標(biāo)目標(biāo)具體化、量化，與問題相對應(yīng)目標(biāo)設(shè)定的依據(jù)分析欠詳細(xì)，缺少數(shù)據(jù)，針對性不強(qiáng)加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高分析能力，對目標(biāo)的分析要有針對性，用數(shù)據(jù)分析，如自身能力，歷史上曾達(dá)到的水平，設(shè)備、技術(shù)的情況等原因分析小組成員運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，充分發(fā)表意見，并能到現(xiàn)場確認(rèn)主要原因個別的原因分析比較粗，沒有分析到可直接采取對策的具體因素對制作好的原因分析圖應(yīng)進(jìn)一步分析和確認(rèn)，看看是否都分析到末端，如沒有，則應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行分析，直到能直接采取對策對策與實(shí)施對策是針對主要原因而提出的，解決的措施能具體展開，每條對策均有目