超高层建筑外挂板安装施工技术创新

超高层建筑外挂板安装施工技术创新超高层建筑外挂板安装施工技术创新中天建设集团有限公司山东分公司 QC 小组一、小组简介我公司在以往的施工过程中，通过开展全面质量管理活动，取得了良好的质量效果，为了进一步在本工程中激发员工的积极性及创造性，为建设优质工程提供保证，克服外挂板施工中难点，公司于 2016 年 4 月份组建本 QC 小组，由中天建设集团区域公司总工程师担任组长，组员由公司技术科，项目部技术人员和施工操作班组人员优先组成，同时还得到主管部门相关专家的大力支持。表 1-1 QC 小组概况表小组名称小组注册号课题名称活动时间中天建设集团有限公司山东分公司 QC 小组 ZTJS-SDGSQC-2016 成立时间注册时间 2016 年 4 月 2016 年 4 月课题类型课题注册号课题注册时间创新型 ZTJS-SDQC-2016-08 2016 年 4 月 72 课时超高层建筑外挂板安装施工技术创新 2016 年 4 月 2017 年 8 月成员概况平均受 TQC 教育时间姓名李克江嵇飙张英明龚卢江杜海洋陈永伟刘光辉尤克泉樊令波郭栋岳著成冯振年龄 47 50 52 36 33 33 33 29 32 35 34 35 学历硕士硕士本科本科本科本科本科本科本科专科本科本科职称正高级工程师研究员研究员工程师工程师工程师工程师工程师工程师工程师工程师工程师分工组长副组长副组长副组长组员组员组员组员组员组员组员组员承担工作方案制定过程监督过程监督过程监督组织协调质量监督质量监督结构分析资料整理具体实施具体实施效益分析制表人：樊令波日期：2016 年 4 月 20 日二、工程概况山东济南市金域中心房地产开发项目（商业商务）用地面积为1.52 公顷，总建筑面积为 123318.95 ㎡，其中地上建筑面积 92886.58 ㎡，地下建筑面积 30432.37 ㎡，本工程分为 A#楼、 B#楼及地下车库，A#塔楼为框架-核心筒结构，地下 2 层，为地下机动车车库和设备用房，地上 31 层，办公用房，建筑高度126.10 米，第 13 层和 24 层为避难层，B#楼为框架-剪力墙结构，地下三层，为地下车库，地上16 层，1 层含有商业，其余办公，建筑高度61.40 米。本工程 A#楼 3 层～31 层外墙采用清水砼 PC 外挂板，标准板单板尺寸为 2.08×3.78m，重量为 3.21T，转角位置异形板尺寸为2.39×3.78m，重 4.44T，A 楼 PC 板总量 1810 块。 1 图 2-1 项目效果图图 2-2 外挂板效果图三、选题理由（一）问题的提出近年来，装配式构件在建筑中开始较多采用，其中外墙 PC 挂板是一种新型外墙预制混凝土构件，主要起围护和装饰作用；本项目为全国首例采用全PC 外墙挂板的超高层建筑，面临着吊装高度高、构件数量多、单块吊装重量大等难点。而且PC 外挂板需要在主体结构完成后安装，由于外墙爬架在主体封顶前不能拆除，同时项目工期紧张，汽车吊配合塔吊仍不能满足现场吊装进度。 2 需要一种层间吊装设备作为主要吊装机械进行穿插施工。（二）课题的确定基于上述分析，为解决外挂板吊装及层间吊装问题，组织开展本次创新活动，本次活动是目前施工技术的迫切需求。因此小组确定以《超高层建筑外挂板安装施工技术创新》为本次活动课题。四、设定目标（一）目标外挂板层间吊装方案经济合理、便于施工，满足上部结构施工与下部外挂板施工同时作业。（二）目标值 1、通过受力分析，对楼层结构无损伤 2、节省工期四个月（三）目标可行性分析本小组具备多名现场经验丰富的管理人员，进行过多次技术创新和改革，通过科学设计验算及实体的分析，可以实现本次技术创新活动的目标与目标值。五、提出方案并确定最佳方案（一）方案的提出小组成员围绕课题召开会议，运用“头脑风暴法” ，打破传统思维，集思广益，提出了3 种方案（二）方案简介（1）采用移动式旋臂起重机由可移动支座、起重臂、配重组成，移动方便，但机械自重达8T，并且吊装范围不能覆盖建筑物四个角部，有盲区。图 5-1 移动式旋臂起重机（2）采用后顶式移动旋臂起重机该设计去掉了方案一中后面的配重，自重减轻2T，采用后顶式固定，吊装范围不能覆盖建筑物四个角部，有盲区。 3 图 5-2 后顶式悬臂起重机（3）采用壁式旋臂起重机该设计充分利用主体结构大截面框架柱的强度（最小截面 1000×1000），将机械固定于框架柱上，并可在 180 度范围内旋转。图 5-3 壁式旋臂起重机设计图（三）QC 小组成员针对提出的三种方案，进行对比分析，如下表：表 5-1 方案分析对比表方案移动式旋臂起重机后顶式移动旋臂起重机可实施性移动方便，机械自重达 8T，集中荷载大，需进行楼板加固，并且吊装范围不能覆盖建筑物四个角部，有盲区。机械自重达 6T,机械后部的上顶设计会对叠合板造成损害并且吊装范围不能覆盖建筑物一套设备 17 万安全不选用一套设备 18 万安全不选用经济合理性安全可靠性结论 4 四个角部，有盲区。壁式旋臂起重机机械固定于框架柱上，并可在 180 度范围内旋转，同时解决了吊装盲区问题及对楼板破坏问题,安装较为麻烦一套设备 16 万安全选用制表人：樊令波日期：2016 年 5 月 20 日（四）确定最佳方案通过以上分析论证，对比以上三种方案，方案三在可实施性，成本较其他两个方案都有明显优势，故小组一致选定方案三作为最佳方案。六、问题设想与预测 1、操作流程创新活动开始编制专项方案专家论证未通过专家论证通过专家论证材料及机械设备准备验收合格材料、设备进场不合格设备安装设备试吊外挂板安装大面积吊装、安装应变检测试验数据收集创新活动结束成果检测图 6-1 操作流程图 5 2、问题设想原因预测我们组织小组成员收集网络资料，国家标准规范图集，对施工工艺，设备的制作安装及吊装过程中可能发生的问题进行了假设猜想，对初选方案进行细化，经过分析讨论，确定需要优化的关键点：（1）吊装设备的设计，优化及方案的确定（2）设备的安装及试吊（3）外挂板的安装（4）设备吊装过程中对结构的影响七、制定对策针对以上关键控制点，小组成员进行认真、细致的讨论分析，研究出解决问题的方案措施，并分工落实各自的任务，制定了如下对策表。表 7-1 对策表序号 1 关键点吊装设备的设计，优化及方案的确定对策针对吊装设备及吊装方案进行验算优化编制专项施工方案，并进行专家论证目标方案通过专家论证措施 1、方案对比 2、采用 MIDAS 有限元分析软件框架柱进行承载力复核验算 3、吊装方案编制及专家论证 2设备的安装及试吊针对设备进行分解安装，对设备进行试运行，安装完成后进行试吊装，并对出现的问题进行整改解决。设备通过试吊，发现