QC大直径圆筒垂直度控制.docx
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QC大直径圆筒垂直度控制
大直径圆筒垂直度控制
中国华西三公司吴航QC小组
一、工作概况
2#综合楼是桃园居·世外桃园七区工程六栋楼之一，位于深圳市保安区中华商贸城黄田路旁，集商用、办公于一体的综合性建筑，由中国华西企业有限公司第三建筑工程公司承建。
该建筑由深圳航空城（东部）实业有限公司投资开发，业主将该楼作为办公大楼，非常重视该楼的施工质量。
2#综合楼建筑面积为40009m2，其中位于23轴外E、F轴上为全剪力墙结构大圆筒，该圆筒外直径为5.1m，内直径为4.8m，剪力墙厚为300cm，自地下室至电梯机房圆筒（标高-4.2m～57.00m）高度为61.2m，剪力墙面积约为5000m2。
（请见平面示意图）
制图人：
张军2003年5月10日
二、QC小组概况
QC小组基本情况表
小组名称
中国华西三公司吴航QC小组
成立时间
2003年5月
小组类型
现场攻关型
本轮课题
大直径圆筒垂直度控制
注册编号
HX—3—2003
注册时间
2003年4月
活动时间
2003年5月至11月
序号
姓名
职务
TQC
培训时间
组内分工
1
吴航
项目经理
60h
组长
宏观管理
2
张军
内业技术员
60h
副组长
QC活动过程控制、技术总结
3
潘属强
预算员
60h
组员
成本控制、经济效益核算
4
苟润国
质量员
60h
组员
工程现场质量检查、结果反馈
5
冯顺和
木做工长
60h
组员
现场模板制安、支撑施工管理
6
钟长发
钢筋工长
60h
组员
现场钢筋制安、施工管理
7
杨学富
综合工长
60h
组员
现场砼浇筑、装修施工管理
8
周长红
测量员
60h
组员
现场测量放线，垂直度数据采集反馈
9
张怀木
工人
60h
组员
现场直接操作、实施
10
罗勇
工人
60h
组员
现场直接操作、实施
三、
公司与项目部签订内部合同明确要求2#综合楼达到深圳市优质结构工程。
选题理由
曾经获奖的如意家园工程的剪力墙垂直度平面控制QC活动经验为2#综合楼的大直径圆筒垂直度立体控制奠定了良好的技术基础。
先进的QC
攻关经验
合同要求
四、现状调查
我们QC小组将我司已建的联合广场大厦工程圆筒结构部分质量检查资料（抽出50份）调查分析，将该工程的圆筒结构质量问题汇总如下表：
序号
项目
频数
频率
累计频率
1
垂直度超规范
38
76%
76%
2
模板拼缝不严
6
12%
88%
3
蜂窝麻面
3
6%
94%
4
露筋
1
2%
96%
5
其他
2
4%
100%
合计
N=50
垂直度模板拼蜂窝露筋其他
超规范缝不严麻面
排列图
制图人：
张军2003.5.15
从排列图，我们可以看出，对2#综合大楼大直径圆筒结构质量影响最大的是垂直度超规范。
五、确定目标
通过现状调查分析，结合目前我司平面剪力墙垂直度控制水平及我司已建工程圆筒结构剪力墙垂直度合格率能够达到86%，确定本次活动目标：
原来控制水平目标控制水平
六、目标可行性分析
1、本小组许多成员由着丰富的QC攻关经验，小组成员沟通能力强，具有良好的团队协作精神和开拓创新能力，同时项目部特制定了完善的管理制度和富有弹性的激励机制。
2、以往我司承建工程，平面剪力墙垂直度一般能都达到90%左右，尽管圆筒结构特殊，施工难度大，相比来说完成该目标较为乐观。
七、原因分析
经过小组成员现场调查分析及讨论，根据影响圆筒的垂直度因素，绘制如下因果图：
八、确认要因
从上因果图中可以看出，总共有20个末端因素，现分别罗列如下表，并经过QC小组成员深入现场仔细调查并予以充分讨论、分析、验证（见下表），红色“△”为确认的影响大直径圆筒垂直度要因。
原因分析
序号
末端因素
确定
方法
分析情况
负责人
是否要因
1
工人缺乏QC意识
调查分析
多数工人参加多个工程项目的TQC培训，而且能够熟练按照ISO9000质量管理体系操作，我们项目已经将操作工人进行TQC培训，质量控制意识应该深入人心。
张军
○
2
操作方法不当，关键部位疏忽
现场调查
对个别操作工人领悟能力差，不能按照工长的技术交底会要求去做，操作方法经常出错，对关键部位操作疏忽，已令其退场。
潘属强
○
3
教育水平低，责任心不强
调查验证
圆筒模板制安专门成立一个小型木工班组，都是“听话”班组，教育水平最低初中水平，责任心都比较强。
张怀水
○
4
使用一套模板损耗过大
讨论分析
由于综合考虑到成本、工期以及模板使用自然损耗的因素，如何在保证圆筒垂直度前提下控制一套定型模板贯穿施工全过程损耗较小，这是一个难点。
冯顺和
△
5
原材模板质量差
现场调查
用于制作定型模板都是从经过严格挑选的材料商购买，质量没问题，具有质量合格证。
苟润国
○
6
固定钢管质量差
现场调查
用于加固木枋的钢管，都是新钢管，质量没问题，也具有合格证。
苟润国
○
7
测量过程产生的人为误差
调查分析
每一层控制点误差都是合理的，而且经过多次复核，每次都进行误差分析，将误差降到最低点。
周长红
○
8
测量仪器质量差
调查验证
本工程所有测量仪器多是经过定期检测过，并且检测合格，而且装备一台先进的电子经纬仪。
周长红
○
9
支撑吊坠靠吊受风荷载影响
调查分析
以往模板支撑完毕后，全用吊坠直接在空气中测量，根本没有考虑风荷载对吊坠的影响，这是对垂直度把关最后的重要环节之一。
周长红
△
10
靠吊点不多
调查验证
由于圆筒的剪力墙垂直度主要直接取决于模板支撑垂直度，项目部特地找了一个负责任的老工人专门靠吊模板的垂直度，保质保量。
张怀水
○
11
砼养护不到位
分析讨论
采用专人挂湿麻袋负责养护圆筒墙，防止因养护不到位出现温差太大，影响局部砼垂直度。
罗勇
○
12
拆模不及时
分析讨论
圆筒顶板拆模一定要达到砼强度75%以上，圆筒墙何以稍许提前一两天拆模，这可以根据砼条件养护试块抗压报告来确定拆模时间。
冯顺和
○
13
悬挑外架影响
调查分析
考虑到吊装空间以及相关规范，严格控制好悬挑外架小横杆离结构距离（现场30cm，满足要求），防止外墙定型模吊装时将其碰坏。
张军
○
14
安装配合不协调
现场调查
由于有门窗洞口，以及水电线盒布置，对模板拼装有影响，内墙模采用小块定型模与散装模板组合安装，能都较好地解决这个问题。
吴航
○
15
砼浇捣作业不协调
分析调查
圆筒墙浇筑时，木作工长一定要到场，杜绝浇筑砼时垂直作用力于模板以及损坏模板口。
杨学富
○
16
钢筋安装不到位
调查验证
严格布置钢筋保护层垫块，防止局部垫块缺少，致使浇筑砼时，箍筋对模板损坏。
钟长发
○
17
定型模吊装难
调查分析
初步解决了地下室圆筒结构部分采用汽车吊吊装内外墙定型模，从地下室顶板依靠结构提升，在保证定型模支撑的垂直度前提下如何提升定型模，这是很重要的技术问题。
吴航
△
18
定型模制作、拼缝难
调查验证
尽管定型模的制作拼装受弧度、内外墙空间限制、层高等影响有一定难度，定型模的制作拼装质量是控制好垂直度的基础。
冯顺和
△
19
定型模搭接难
现场验证
圆筒内外墙面定型模之间如何搭接好直接影响砼振捣时是否漏浆，这也将影响局部墙面的垂直度，经分析，巧妙的将木枋削成弧形状，有效地压住搭接处。
张军
○
20
圆筒内外墙模板支撑不牢固
调查分析
由于圆筒结构特殊性，外墙面定型模如何支撑、固定以及定型模横竖搭接缝如何搭接，这对整个定型模的整体刚度有很大影响。
冯顺和
△
九、制定对策
针对上述确定的五个主因，我们小组制定了相应的对策：
一十、对策实施
根据已确定影响大直径圆筒垂直度的主要原因，分别采取有效对策，并付诸实施，
实施一：
降低一套定型模板在施工中的损耗
1、在制作时，将圆弧边用不锈钢薄片包边，尽量减少定型模弧边与其他物体碰撞；
2、当定型模每施工完一层，必须先清楚粘在模板内侧块状砼浆，再在内侧刷隔离剂。
实施二：
消除吊坠靠吊时受风荷载影响
由于深圳地区为多风气候，而且保安区更严重，直接在空气中吊坠，风荷载对吊坠的由影响，为了避免风荷载对吊坠影响而产生测量误差，特用一桶水固定吊坠，从而巧妙地避免风荷载对吊坠的影响。
制图人：
张军2003.8.20
实施三：
使定型模制作、拼缝满足施工要求
考虑到外架空间、结构层高、结构特点以及吊装方便等因素，决定制作高为6.15m，圆心角为60度的外墙定型模，内墙定型模高为3.6m圆心角为45度。
实施四：
确保定型模吊装安全、顺利
1、由于地下室被开挖，圆筒位置离基坑坑边较远，采用汽车吊吊运定型模；
2、施工至二层板时，外架开始悬挑，汽车吊将无法吊运，所以只有考虑到依靠结构辅助小型提升设备提升（塔吊无法覆盖圆筒且受外架影响），这里要注意：
在浇筑每层圆筒顶板，预留长为15cm（留在结构10cm，伸出板面5cm）Φ25短钢筋间距50cm，沿着每层板下口标高一圈布置（用于向上支撑外墙定型模）；
制图人：
张军2003.7.12
实施五：
确保圆筒内外墙模板支撑牢固
为保证整个内外墙支撑体系牢固，通过建立四层结构联系：
（1）、为防止外墙定型模底部外倾，用螺母拧紧筒底板下侧预埋螺杆，建立外墙定型模与内墙定型模的联系；
（2）、穿拉内外墙对拉螺杆，建立外墙定型模与内墙定型模的联系；
（3）、通过钢管抛撑，钢绳斜拉，建立内墙定型模与结构的联系；
（4）、沿内墙定型模四周支撑钢管，构成放射性支撑，确保整个支撑体系的刚度。
制图人：
张军2003.7.12
十一、效果检查
（一）对策实施与现场效果检查
（二）垂直度目标效果检查
经过严密的实施计划，并经过现场工长严格的质量控制和细心的技术指导，每层测50个点，当每测点垂直度允许偏差≥8mm，视为不合格点，并统计每层垂直度测点合格率。
并将数据整理如下：
部位
地下室
50
46
4
92%
90%
是
1F
50
46
4
92%
90%
是
2F
50
46
4
92%
90%
是
3F
50
47
3
94%
90%
是
4F
50
48
2
96%
90%
是
5F
50
49
1
98%
90%
是
6F
50
50
0
100%
90%
是
7F
50
48
2
96%
90%
是
8F
50
47
3
94%
90%
是
9F
50
47
3
94%
90%
是
10F
60
46
4
92%
90%
是
屋面
50
46
4
92%
90%
是
电梯机房
50
45
5
90%
90%
是
从上表数据中可以看出，我们QC小组已经获得成功，全部实现目标，为了进一步
制表人：
张军2003.10.12
从表中我们可以得到如下启示：
1、从地下室至六层，随着楼层增加，每层垂直度测点合格楼层也相应增加，分析得出：
开始阶段工人们操作水平逐渐熟练，而导致合格率逐渐增加，而定型模板损坏较低，对垂直度影响较小；
2、从第七层至电梯机房，随着楼层增加，每层垂直度测点合格率也相应减少。
分析得出：
由于工人的操作水平熟练程度已到很高程度，影响垂直度因素最大就是模板损耗累计逐渐变大，而导致合格率逐渐减少；
3、从表中我们可以发现合格率曲线正好与正态曲线相似，经过函数图线修正后，不妨设楼层数为x，则该层合格率为f（x）,该函数可以设为：
f（x）=其中a,b,c为常数，且a=，b>0；我们可以从中找出几个代表性点求出常数（两个即可），得出f（x）函数。
从2点分析知道，定型模损耗是影响垂直度的重要因素之一，这样我们就可以知道施工至哪一层垂直度测点合格率将达到目标值，这也是提醒我们何时换模板的警戒点。
而我们该圆筒工程施工完成，垂直度合格率刚好达到目标值（没有必要再解方程了），可谓“效益最大化”。
十二、总结与收获
一、工程质量方面：
由于桃源居·世外桃园七区工程通过QC小组活动，各栋楼质量控制取得较好的效果，2004年2月12日2#综合楼及7-6#楼被评为深圳市2003年下半年优质结构工程〖深建协字（2004）第02号〗；见下图。
二、经济效益方面：
由于2#综合楼大直径圆筒垂直度控制好，就0圆筒部分施工为项目创造了进7万元的效益，见下附表一
三、社会效益方面：
由于2#综合楼主体结构接近封顶，整体结构质量深受甲方（业主）、监理、公司相关部门等各方好评，尤其2#综合楼大直径圆筒结构质量更是取得令人满意的效果，赢得一定的社会赞誉，见下附表二
四、全新的质量控制理念：
经过半年的QC攻关，我们创造性地引进数学统计分析方法。
通过分析用一元正态分布函数来计算模板周转次数一一通过建立数学模型用科学数据控制成本！
十三、巩固措施
我们将这次成果加以总结、推广，并采取如下巩固措施：
1、将本次QC活动中所攻关的大直径圆筒定型模制作拼装工艺以及大直径圆筒内外墙整体支撑工艺纳入到公司作业指导书（编号：
4.1—12—1），以便今后工程的采纳和推广。
2、先我司在建南海玫瑰园工程球状结构已采用我们QC小组创造的定型模制作、拼装施工工艺，继续加以巩固和完善。
十四、今后打算
在本次QC活动中，我们创造性地运用了一元正态函数来确定模板周转时间，这里仅仅将楼层施工增加作为模板损耗的主要因素，在下一个课题我们可以就此数学模型加以专门讨论、延伸，因为影响模板损耗的主要因素多种，所以我们可以拓展到二元分布正态函数或者多元分布正态函数来解决模板周转的问题——下一个课题《用数学模型控制模板成本》。
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