qc成果新型支撑胎架体系的研发与应用全国首创.docx
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qc成果新型支撑胎架体系的研发与应用全国首创
编制人：
李豪基陈凯文
一、工程概况----------------------------------------------1
二、关键词介绍--------------------------------------------2
三、QC小组简介-------------------------------------------2
四、课题选择----------------------------------------------3
五、设定课题目标-----------------------------------------4
六、各种方案的提出及比选----------------------------------4
七、制定对策措施-----------------------------------------8
八、对策实施--------------------------------------------10
九、效果检查--------------------------------------------20
十、社会效益和经济效益-----------------------------------22
十一、综合素质评价---------------------------------------23
十二、巩固措施和标准化---------------------------------24
十三、总结及今后打算----------------------------------26
新型支撑胎架体系的研发与应用
一、工程概况
广州亚运城综合体育馆位于广州市莲花山下的广州新城核心地带，是2010年广州第16届亚运会主要场馆之一。
综合体育馆由综合馆、体操馆、历史博物馆三大馆组成，整个造型似一只海龟和一条海豚在大海中并排遨游，总建筑面积64443m2。
其中，体操馆钢结构造型似海龟状，东西长227.5m，南北长121m，最高点标高为32.5m，用钢量约6548t。
体操馆屋盖钢结构体系各个点位高低不一，呈曲线分布，由外环桁架、内环桁架、内拱桁架和箱型次梁组成。
广州亚运城综合体育馆效果图
体操馆钢结构效果图
二、关键词介绍
新型支撑胎架体系：
将扣件式钢管支撑技术与钢结构安装型钢支承胎架技术相结合的一种新型的组合支撑胎架体系，在钢管支撑架上设置不同形式的型钢架，钢构件的荷载通过刚度较大的型钢架再均匀地作用在钢管支撑上。
它继承了扣件式钢管支撑体系应用于建筑工程现浇混凝土施工中方便、快捷的优点，又具备了型钢架在钢结构安装过程中承载力大，均匀分布荷载的好处。
其突出优点体现在，新型支撑胎架每一组成部分均经过计算支撑性能和稳定性能，所以每一分部完成就可以开展对应部位的钢结构吊装。
所以采用新型组合支撑胎架的搭设能一定程度上缩短整个钢结构吊装时间。
但该技术在国内未有任何先例，属于全国首创。
三、QC小组简介
QC小组简介表1
小组名称
星光QC小组
成立时间
2006年3月
课题类型
创新型
活动时间
2009年12月～2010年4月
活动次数
17
小组课题
新型支撑胎架体系的研发与应用
注册编号
Yj01-06
序号
姓名
性别
文化程度
职务或职称
小组分工
职责分工
接受TQC教育时间（小时）
1
男
本科
技术负责人
组长
活动安排
成果总结
80
2
男
本科
工程师
副组长
现场管理
全面协调
76
3
男
本科
工程师
副组长
现场管理
质量控制
76
4
女
本科
项目经理
组员
技术指导
活动指导
76
5
男
本科
执行项目经理
组员
技术指导
活动指导
76
6
男
本科
工程师
组员
数据分析
方案编写
72
7
男
本科
工程师
组员
数据分析
方案编写
72
8
男
本科
工程师
组员
现场管理
质量控制
72
9
男
本科
工程师
组员
资料收集
方案编写
72
10
男
本科
工程师
组员
资料收集
整理
72
11
男
本科
工程师
组员
资料收集
整理
72
制表人：
李豪基制表日期：
2009年12月5日
活动计划与实际进度表表2
活动项目
2009年
2010年
12月
1月
2月
3月
4月
课题选择
目标设定
提出方案并设定最佳方案
制定对策
实施对策
效果检查
成果总结
计划进度：
实际进度：
制表人：
陈凯文制表时间：
2009年12月6日
四、选择课题
1、选题理由
（1）现场需求：
原体操馆屋盖钢结构吊装支撑胎架方案为满堂红，但该方案忽略了体操馆看台施工后呈阶梯状，大型支撑胎架体系搭设在看台上存在很大的技术难度和较大的安全隐患。
（2）工期的要求：
由于前期大雨天气及设计变更等原因导致土建主体节点比计划延迟了30天，公司收到业主亚组委要求，必须按原计划节点完成本工程施工，若使用原方案满堂红支撑胎架体系，对工期压缩没有帮助，所以公司领导班子决定对本钢结构支撑胎架进行优化创新，使体操馆钢结构吊装在90天内完成钢结构吊装施工。
（3）无先例可循：
公司过往施工大型复杂的钢结构工程，均是使用满堂红作为支撑胎架体系，所以要设计和使用新的支撑胎架体系并无先例可循。
2、选定课题
根据公司的要求，项目部决定选择《新型支撑胎架体系的研发与应用》作为本QC小组的课题。
五、设定课题目标
1.目标值
根据公司对本QC小组的指示，《新型支撑胎架体系的研发与应用》的目标
如下：
（1）体操馆钢结构吊装在90天内完成钢结构吊装施工。
（2）创新的支撑胎架体系综合费用小于400万元（400万元是原方案满堂红胎架费用）。
六、各种方案的提出及比选
1.针对本QC课题，QC小组成员深入研究，对现场存在困难分析如下：
（1）体操馆看台已施工完毕，支撑胎架体系必须搭设在看台上，支撑胎架底部搭设必须适应现场的需求。
施工现场进度效果图
（2）首层土建施工、支撑胎架体系搭设、屋面钢结构体系吊装施工，流水步距衔接紧密，若要实现各工种交叉作业，支撑胎架底部区域应实现块状分布。
（3）屋盖钢结构体系由内环桁架和内拱桁架组成：
内外环桁架呈双曲状，造型特别；内拱桁架跨度大，呈片状，安装时易两侧倾覆。
所采用的支撑胎架必须事先计算支撑力和稳定性。
内环桁架分布图内拱桁架分布图
2.方案提出及比选
为达到预定的目标，QC小组成员运用了创新思维，对支撑体系的各个环节发挥想象力，将相关相近的想法归并到一起，形成如下亲和图，并选取各种最佳的方案，形成最终的独立方案。
（1）纵向受力支承材料选择
纵向受力支承材料是支撑胎架的基础，小组成员从可实施性、工期、经济性、施工效果四方面对1.9米高标准门架、型钢标准节与扣件式钢管三种材料进行选择。
纵向受力支承材料分析、评估及选定表表3
序号
纵向受力支承材料选择
分析
评估
综合得分
选定结果
适应性
工期
经济性
实现交叉作业
1
1.9米高标准门架
1.比较容易采购；
2.市场价格约4500元/吨；
3.底部搭设较难适应阶梯看台多变的造型；
4.门架必须满铺，占用区域大，无法实现交叉作业。
5.预计综合工期约75天。
○
○
○
△
10
不选
2
型钢标准节
1.需找厂家定制加工，加工时间较长；
2.市场价格约5000元/吨；
3.楼板需预留埋件，底部搭设较难适应看台阶级多变的造型；
4.型钢标准节不需要满铺，占用区域小，可以呈块状分布实现交叉作业。
5.预计综合工期约90天。
○
△
△
◎
10
不选
3
扣件式钢管
1.公司物资部有大量构件式钢管可提供；
2.市场价格约4500元/吨
3.由于钢管的长短可以通过接驳和切割控制，故底部搭设能适应看台阶级多变的造型；
4.扣件式钢管不需要满铺，占用区域小，可以呈块状分布实现交叉作业。
5.预计综合工期约75天。
◎
○
○
◎
16
选定
注：
上表中：
◎5分；○3分；△1分。
制表人：
郑曦制表时间：
2009年12月17日
通过对上述三种材料的对比分析，小组最终在适应性、工期、经济性、实现交叉作业四方面比较，选择了扣件式钢管作为纵向受力支承材料。
（2）操作平台搭设模式的选择
选用不同的操作平台搭设模式，是本工程的钢构构件安装的关键一环。
操作平台搭设模式分析、评估及选定表表4
序号
操作平台搭设模式
分析
评估
综合得分
选定结果
适应性
工期
经济性
施工效果
1
木枋与模板相结合
1.多用于混凝土浇筑施工，少用于钢结构吊装施工；
2.比较容易采购，不会对工期造成压力；
3.三者比较价格最便宜。
4.木方与模板的刚度较小，难以适应集中荷载较大的情况；
5.搭设拆除需大量投入人力。
△
◎
◎
△
12
不选
2
枕木与钢板相结合
1.多用于钢结构吊装施工；
2.比较容易采购，不会对工期造成压力；
3.价格适中。
4.钢板刚度一般，对承担大型钢构件的集中荷载效果一般；
5.通过少量人工与机械搭设拆除。
○
◎
○
○
14
不选
3
枕木与型钢架相结合
1.多用于钢结构吊装施工；
2.比较容易采购，不会对工期造成压力；
3.价格适中。
4.钢板刚度较大，适应集中荷载的情况；
5.通过少量人工与机械搭设拆除。
◎
◎
○
◎
18
选定
注：
上表中：
◎5分；○3分；△1分。
制表人：
李良智制表时间：
2009年12月17日
通过对上述的对比分析，小组最终选择了枕木与型钢架相结合的形式作为操作平台搭设模式。
（3）抗倾覆措施的选择
选用适当的抗倾覆措施，是保证钢构吊装安全的重要一环。
抗倾覆措施分析、评估及选定表表5
序号
抗倾覆措施
分析
评估
综合得分
选定结果
适应性
工期
经济性
施工效果
1
使用抗侧安装架
1.可以在现场加工制作，不会对工期造成较大压力；
2.可防止片状桁架拼装施工时发生倾覆；
3.用汽车吊直接吊装在平台拼装位置即可；
4.能周转使用。
5.价格适中。
◎
○
○
◎
16
选定
2
使用风缆绳
1.找特定经销商采购，不会对工期造成压力；
2.风缆绳多用于独立柱的吊装校正，用于桁架及钢梁的吊装效果一般；
3.要在混凝土楼面预埋埋件；
4.能部分周转使用。
5.价格较便宜。
△
◎
◎
△
12
不选
注：
上表中：
◎5分；○3分；△1分。
制表人：
王伟文制表时间：
2009年12月17日
通过对上述的对比分析，小组最终选择了使用抗侧安装架作为钢构吊装的抗倾覆措施。
（4）最终支撑体系方案的选定
根据上述的比选，我们选择以扣件式钢管为支撑，枕木与型钢架相结合的操作平台，使用抗侧安装架为抗倾覆措施的新型支撑胎架体系作为本QC的实施方案。
七、制定对策措施
根据选定的方案，QC小组成员对方案进行细化，提出以下方案流程图：
胎架计算=>确定胎架材料=>底部回顶支撑架的搭设=>上部支撑胎架的搭设=>支撑胎架平台的搭设=>胎架的拆卸
QC小组引入专业计算软件，结合现场情况精心计算，并聘请在排栅搭设方面有丰富经验的专家指导，一起编制了胎架施工方案。
通过组织专家论证，对新型支撑胎架体系搭设方案的可行性、安全性、搭设重点难点等进行评估，确定搭设方案的关键环节为以下4点：
胎架计算、底部回顶支撑架的搭设、上部支撑胎架的搭设、支撑胎架平台的搭设。
专家论证会议现场1
专家论证会议现场2
通过专家组论证，小组成员制定了以下对策：
对策表表6
序号
要求
对策
目标
措施
地点
时间
负责人
1
胎架计算
使用专业计算软件
计算胎架在钢结构吊装时强度、刚度、稳定性，并进行验算，验算覆盖率达到100%。
引入专业软件，通过理论计算确定架体是否可靠，并对全部架体进行验算。
办公室
2009.12.24
2
底部回顶支撑架的搭设
根据实际情况合理搭设回顶支撑架
保证看台结构在钢结构吊装时不受破坏，保证受力满足要求，复查看台楼板破坏情况，楼板结构不合格率0%。
回顶支撑架的顶端由螺旋顶托木方调平并顶紧上层楼板，对于看台与混凝土楼板夹缝高度小于1米的，采用I20a型钢作为回顶措施
现场
2010.12.26
3
上部支撑胎架的搭设
筛选有经验的操作人员，并统筹管理
保证胎架按方案搭设，钢构吊装过程安全0事故。
严格挑选操作人员，设专职人员管理，对操作人员进行分区、分工协调、统筹安排。
现场
2010.12.27
4
支撑胎架平台的搭设
根据不同桁架的吊装情况设计不同的支撑胎架安装平台
使支撑胎架平台更利于桁架的吊装,满足了内环桁架和内拱桁架钢构件的吊装要求。
使用不同型钢与枕木组合、钢板与枕木组合，使支撑胎架平台满足吊装需求
现场
2010.12.28
制表人：
崔伟锋制表时间：
2010年12月29日
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