地下頂板工程后澆帶支撐鋼柱的研制匯報人：楊杰浙江龍廈建設(shè)集團(tuán)有限公司

項目介紹蘭溪何村丹溪大道南地塊項目施工總包工程位于金華蘭溪市丹溪大道與上園路交叉口。項目共有21幢高層，毛坯交付，項目總建面199885㎡，地上建筑面積142546㎡，地下建筑面積57339㎡，分二期，六個批次。1#、5#、8#、12#、13#樓層數(shù)為16層，2#、3#、9-11#、18#樓層數(shù)為18層，6-7#，15-17#樓層數(shù)為17層；19-23#樓層數(shù)為15層。附屬商業(yè)及配套為1層。工期為895天，開工日期為2020年8月15日，暫定完工日期為2023年1月27日。01/小組介紹目錄Contents02/現(xiàn)狀調(diào)查及選題03/方案比選04/對策的制定與實施05/現(xiàn)場實施06/優(yōu)化和效益小組介紹01小組概況單位名稱浙江龍廈建設(shè)集團(tuán)有限公司成立日期2022年7月15日小組名稱蘭溪香悅蘭城項目QC小組小組注冊號QC/ZJLS2022-5小組活動時間2022年7月20日-2022年11月10日課題名稱地下頂板工程后澆帶支撐鋼架的研制課題類型創(chuàng)新型活動宗旨施工便利，安全可靠小組概況表小組概況組內(nèi)分工姓

名職

稱學(xué)

歷分

工組

長陳晟禎工程師本科全面負(fù)責(zé)副組長方靖工程師本科整體協(xié)調(diào)副組長柯霞材料員專科活動指導(dǎo)組

員鄭亞萍工程師?？平M織實施組

員楊杰

無專科項目規(guī)劃組

員陳少波工程師本科安全監(jiān)督組

員黎俊

工程師本科技術(shù)指導(dǎo)組

員方靖倩無本科工程預(yù)算組

員戴奕濤技術(shù)員本科現(xiàn)場實施組

員何建標(biāo)工程師?？片F(xiàn)場實施小組成員現(xiàn)狀調(diào)查及選題02小組活動情況現(xiàn)狀調(diào)查

后澆帶是在建筑施工中為防止現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于自身收縮不均或沉降不均可能產(chǎn)生的有害裂縫，按照設(shè)計或施工規(guī)范要求，在基礎(chǔ)底板、墻、梁相應(yīng)位置留設(shè)的混凝土帶。

在工程項目實施過程中，由于后澆帶施工的滯后性，導(dǎo)致整體腳手架須在后澆帶澆筑完成且具備一定強(qiáng)度后方能拆除。特別是在地下頂板工程當(dāng)中，由于腳手架的存在，導(dǎo)致地下施工面狹窄，通行不便，增加后支模等工序施工難度，嚴(yán)重影響后續(xù)工序及整體工期。

這與精工品質(zhì)，示范性優(yōu)質(zhì)工程的要求不符。因此，如何在保證安全、穩(wěn)定的前提下，優(yōu)化后澆帶支模架體系，解決或減輕由于現(xiàn)有后澆帶支模體系帶來的一系列問題，從而提高工作效率，保證施工質(zhì)量的研究已經(jīng)迫在眉睫。方案比選03目標(biāo)研制一種安全可靠、節(jié)省占地空間、施工便利且經(jīng)濟(jì)適用的地下頂板工程后澆帶支撐鋼架。支撐架占地面積小，便于通行；支撐架安全可靠，且經(jīng)濟(jì)適用；施工操作便利，易于安裝與拆卸?？尚行苑治觯海?）技術(shù)分析：本項目施工器材齊整，具備研究試驗條件。后澆帶施工為常規(guī)施工方法，整體結(jié)構(gòu)明確，受力情況清晰。（2）經(jīng)濟(jì)分析：本項目受到所在單位重視，轉(zhuǎn)款維持QC小組活動；且前期運用模型分析手段，降低耗材費用，能夠確保項目正常進(jìn)行。（3）人員分析：本項目成員具有高級職稱1人，中級職稱6人，其中6人為本科學(xué)歷，4人為?？茖W(xué)歷。具有較好的創(chuàng)新能力。部分組員曾參與過QC項目，具備豐富的實踐經(jīng)驗。提出方案一、腳手架式

傳統(tǒng)后澆帶支撐方式，架體穩(wěn)定性好，施工工藝成熟，支撐效果較好，價格較為經(jīng)濟(jì)。但是占地面積大，腳手架之間空隙狹窄，與整體腳手架連接，占用場地時間長。提出方案二、支撐柱式

類同柱體承重，結(jié)構(gòu)性能較穩(wěn)定，占地面積小，規(guī)格變化靈活，支撐柱間的間距較寬，相對獨立，中間無橫桿，兩側(cè)通行無阻礙，施工較為便利，價格較為經(jīng)濟(jì)。但是目前運用較少，需進(jìn)行應(yīng)力校核。提出方案三、承臺式支撐效果最佳，穩(wěn)定性最好。但是占用面積大，架體下次通行不便，尺寸變化不靈活，需根據(jù)具體工程定制，耗材最多，價格昂貴。方案分析一、腳手架式優(yōu)點：架體穩(wěn)定性較好，施工工藝成熟；價格較為經(jīng)濟(jì)。缺點：占地面積大，腳手架之間空隙狹窄；與整體腳手架連接，因而占用場地時間長。二、支撐柱式優(yōu)點：

結(jié)構(gòu)性能較穩(wěn)定；占地面積小，每根支撐柱相對獨立中間無橫桿兩側(cè)通行無阻礙；支撐柱的尺寸規(guī)格變化靈活，施工較為便利；價格較為經(jīng)濟(jì)。缺點：目前運用較少，需進(jìn)行應(yīng)力校核。支撐結(jié)構(gòu)整體性不如另外兩種形式三、承臺式優(yōu)點：

支撐效果最佳；穩(wěn)定性最好。缺點：占用面積大，架體下次通行不便；尺寸變化不靈活，需根據(jù)具體工程定制；耗材最多，價格昂貴。方案分析形式目標(biāo)分值根據(jù)程度可以打（5-10分）總分（40分）腳手架式架體穩(wěn)定929占地面積小，方便通行5結(jié)構(gòu)簡單，施工方便8結(jié)構(gòu)靈活，經(jīng)濟(jì)性好7支撐柱式架體穩(wěn)定838占地面積小，方便通行10結(jié)構(gòu)簡單，施工方便10結(jié)構(gòu)靈活，經(jīng)濟(jì)性好10支撐柱式架體穩(wěn)定1026占地面積小，方便通行5結(jié)構(gòu)簡單，施工方便6結(jié)構(gòu)靈活，經(jīng)濟(jì)性好5方案比選打分表

因此，根據(jù)比選結(jié)果，應(yīng)選擇支撐柱式作為后澆帶支撐的方案，并在此方案上進(jìn)行深化設(shè)計。方案優(yōu)化（截面選擇）方管型：優(yōu)點：結(jié)構(gòu)形式簡單，應(yīng)力校核比較方便。模板預(yù)留孔方便；缺點：生產(chǎn)加工較為不便；方管角點存在應(yīng)力集中現(xiàn)象；材料利用率不高，經(jīng)濟(jì)性較差。圓管型：

優(yōu)點：生產(chǎn)加工較為方便，靈活性好；各向慣性矩相同，受力狀態(tài)好，便于安裝；材料充分利用，經(jīng)濟(jì)性好。模板預(yù)留孔方便。缺點：對生產(chǎn)要求較高。工字型：優(yōu)點：節(jié)省材料，經(jīng)濟(jì)性好；缺點：對安裝要求較高；模板預(yù)留孔難以制作，連接處易漏漿；存在棱角，有一定安全隱患。根據(jù)各種截面的優(yōu)缺點，應(yīng)選擇圓管型支撐柱式作為后澆帶支撐的方案。確定柱頂撐位置板下支撐：優(yōu)點：搭設(shè)、拆除方便，操作簡單。模板不需要預(yù)留孔洞，操作便利。缺點：受力性能不好；支撐柱穩(wěn)定性較差，無法保證安全性。伸入模板：

優(yōu)點：受力性能好，柱體穩(wěn)定性高；與模板連接好，能夠有效避免漏漿。缺點：施工工序相對復(fù)雜；拆除支撐時比較困難支撐柱頭會有一定損耗模板內(nèi)預(yù)留柱帽：優(yōu)點：施工操作簡單；既解決了拆除支撐時困難的問題，有能保證與模板的連接；對柱頭起到保護(hù)作用。缺點：柱帽為一次性產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)性差；柱帽與柱體接合不嚴(yán)密時，仍存在架體不穩(wěn)的現(xiàn)象。根據(jù)各種柱頂位置的優(yōu)缺點，應(yīng)選擇伸入模板的方案。對策的制定與實施04對策的制定序號對策目標(biāo)措

施責(zé)任人地點完成時間1后澆帶支撐柱設(shè)計鋼柱支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全可靠設(shè)計圖紙簡明清晰，便于制造按照前述方案比選中得到的最佳方案設(shè)計后澆帶支撐鋼柱，并繪制圖紙，建立三維模型。朱單移施工現(xiàn)場2022.10.82聯(lián)系廠家生產(chǎn)鋼柱能夠滿足鋼柱生產(chǎn)質(zhì)量要求圖紙交底陳靜生產(chǎn)廠家2022.10.16鋼模制造澆筑鋼柱包裝、運輸3實驗室測試符合規(guī)范要求的力學(xué)及工作性能要求穩(wěn)定性試驗鄭柏儉實驗室2022.10.24現(xiàn)場實際安裝檢測安裝步驟清晰，且操作便利施工場地試點安裝，并設(shè)置檢測計劃何建標(biāo)施工現(xiàn)場2022.10.3

5優(yōu)化進(jìn)一步改進(jìn)連接節(jié)點，契合施工實際分析支撐鋼柱在施工過程中與模板連接的問題，并進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)。黎俊施工現(xiàn)場2022.10.5對策的實施實施一

后澆帶支撐柱設(shè)計（1）小組根據(jù)前期方案設(shè)計絕緣護(hù)套，確定尺寸，利用CAD軟件，繪制設(shè)計圖，并使用BIM技術(shù)建立支撐柱模型。對策的實施實施二聯(lián)系廠家生產(chǎn)鋼柱（1）聯(lián)系廠家，按照設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行加工與生產(chǎn)，完成樣品制作。（2）檢驗樣品，與設(shè)計效果圖是否一致，支撐鋼管的壁厚誤差是否超過±0.1mm，直徑是否超過0.5mm。對策的實施實施二鋼柱力學(xué)分析1.建立幾何模型將建好的幾何模型導(dǎo)入有限元分析軟件之中，具體過程示意圖如下，選擇Geometry-ImportGeometry，在文件夾中選擇創(chuàng)建好的幾何模型2.材料屬性定義材料屬性，材料結(jié)構(gòu)鋼，詳細(xì)參數(shù)如下。本次分析類型為彈塑性結(jié)構(gòu)分析，需要定義結(jié)構(gòu)的彈性模量、泊松比以及密度，3.網(wǎng)格劃分進(jìn)行網(wǎng)格劃分，首先定義網(wǎng)格相關(guān)度為60，定義劃分質(zhì)量為Medium，定義劃分方法為HexDominantMethod，定義網(wǎng)格大小為15mm，具體示意圖如下。4.求解分析及結(jié)果輸出所有前處理設(shè)置完成之后就可以對模型查看結(jié)果。計算完成之后我們選擇查看模型的等效應(yīng)力（EquivalentStress）云圖和總的變形量（TotalDeformation）云圖，首先查看空心鋼管柱結(jié)構(gòu)的變形結(jié)果。通過位移云圖可以看出，結(jié)構(gòu)的最大位移為0.72775mm，發(fā)生在頂端位置。在空心鋼管柱結(jié)構(gòu)其他位置，結(jié)構(gòu)變形量很小，位移云圖以藍(lán)色和綠色為主?，F(xiàn)場實施05技術(shù)交底現(xiàn)場安裝技術(shù)交底操作步驟（1）后搭后澆帶支模架（2）地下頂板養(yǎng)護(hù)后拆除模板（3）后澆帶位置支撐鋼柱（4）澆筑后澆帶后養(yǎng)護(hù)后拆除支撐鋼柱優(yōu)化和效益06優(yōu)化實施過程中，由于各個后澆帶位置的高低不一，所以使用的鋼管高度也需要不同的高度，目前只能采用截?fù)?jù)、墊木板的形式。對鋼管的力學(xué)穩(wěn)定和重復(fù)利用率都產(chǎn)生影響。措施：結(jié)合不同工程，不同后澆帶的位置的差異，所需鋼柱的長短不一，考慮產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性、可重復(fù)利用性能，擬對鋼柱的腳部進(jìn)行改進(jìn)。1、底板；2、絲桿；3、第一齒輪；4、鏈條；5、第二齒輪；6、操作盤；7、維護(hù)盒；8、推塊；9、支桿；10、承接板；11、側(cè)板；12、螺桿；13、固定板；14、柱體；15、定位板。效益效果檢查通過在香悅蘭城項目施工總包工程地下頂板工程中運用，發(fā)現(xiàn)實際使用后澆帶支撐鋼架柱果良好。2022年10月3日，在香悅蘭城項目-1層運用的40根后澆帶支撐鋼柱，柱體穩(wěn)定，未出現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)異常等現(xiàn)象。后澆帶支撐鋼柱間距為10m，完全消除橫桿阻隔，通行便利。施工進(jìn)度較計劃提前了5天，后澆帶支撐工序費用顯著降低。通過問卷調(diào)查，施工場地工人對項目滿意度達(dá)到了100%。綜合分析，小組目標(biāo)實現(xiàn)。序號工程費用名稱后澆帶支撐鋼柱腳手架支撐一材料費25143216二人工費19602530三機(jī)械費250220四措施費210120五總費用49346086注考慮到材料周轉(zhuǎn)、租賃等費用該經(jīng)濟(jì)效益對比表參照18版工程造價定額和浙江省造價網(wǎng)公布的市場價編制1、社會效益本項目的成果將促進(jìn)后澆帶施工技術(shù)的發(fā)展，改善建筑工人工作環(huán)境，能夠進(jìn)一步提升工地安全性，保障工人生命財產(chǎn)安全。2、工作效率規(guī)避了腳手架引起的施工面狹窄的問題，工人搬運材料及工作面轉(zhuǎn)移效率大大提高，后續(xù)工序施工可提前開展，受干擾減小，較好地提高了工作效率，縮短了后澆帶工序的施工時間。3、經(jīng)濟(jì)效益為了比較后澆帶支撐鋼柱與腳手架支撐費用的差別，取每百平方米地下室頂板后澆帶施工分項工程的項目費用進(jìn)行對比：鞏固措施一、標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程1、召集小組成員總結(jié)研究成果，整理研究資料；2、召開研究成果發(fā)布會，介紹該支撐鋼柱的施工方法，效益等；3、結(jié)合各方意見，整理支撐鋼柱產(chǎn)品使用說明書；4、將研究成果歸檔，并申請國家實用新型專利。二、鞏固措施在后期項目應(yīng)用當(dāng)中，設(shè)置持續(xù)觀測點，觀察后澆帶支撐鋼柱節(jié)點處是否有長期結(jié)構(gòu)變化，并進(jìn)行記錄。在施工過程中，要注意保護(hù)鋼柱的位置，注意接頭漏漿、墊塊穩(wěn)定等問題，后續(xù)本小組成員也會持續(xù)跟進(jìn)。總結(jié)本次QC活動，以蘭溪何村丹溪大道南地塊項目施工總包工程地下頂板工程后澆帶支撐架改良為主要內(nèi)容，開展了深入的討論與及交流，并研制了適用于一般后澆帶施工的鋼柱支撐，并進(jìn)行了應(yīng)用。在小組活動過程中，成員分工明確，合作默契，在激烈地討論與交流中鍛煉了團(tuán)隊合作精神，也激發(fā)了組員的創(chuàng)新能力，對組員的綜合素質(zhì)發(fā)展起到了積極的作用。同時，也暴露了一些問題，比如溝通滯后導(dǎo)致協(xié)作對接時出現(xiàn)分歧，沒有熟練掌握專業(yè)知識及QC研究方法，造成了工作效率的降低，這些都需在今后的工作中注意避免，力爭取得更好的進(jìn)步。