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1、超高层建筑外挂板安装施工技术创新中天建设集团有限企业山东分企业QC小组一、小组简介我企业在以往的施工过程中，通过开展全面质量管理活动，获得了良好H勺质量效果，为了深入在本工程中激发员工的积极性及发明性，为建设优质工程提供保证，克服外挂板施工中难点，企业于2023年4月份组建本QC小组，由中天建设集团区域企业总工程师担任组长，组员由企业技术科，项目部技术人员和施工操作班组人员优先构成，同步还得到主管部门有关专家的大力支持。表1-1QC小组概况表小组名称中天建设集团有限企业山东分企业QC小组成立时间2023年4月课题类型创新型小组注册号ZTJS-SDGSQC-2023注册时间2023年4月课题注册
2、号ZTJS-SDQC-2023-08课题名称超高层建筑外挂板安装施工技术创新课题注册时间2023年4月活动时间2023年4月2023年8月平均受TQC教育时间72课时组员概况姓名年龄学历职称分工承担工作李克江47硕士正高级工程师组长方案制定嵇飙50硕士研究员副组长过程监督张英明52本科研究员副组长过程监督龚卢江36本科工程师副组长过程监督杜海洋33本科工程师组员组织协调陈永伟33本科工程师组员质量监督刘光辉33本科工程师组员质量监督尤克泉29本科工程师组员构造分析樊令波32本科工程师组员资料整顿郭栋35专科工程师组员详细实行岳著成34本科工程师组员详细实行冯振35本科工程师组员效益分析制表人：
3、烫令波日期：2023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123318.95m1,其中地上建筑面积92886.5811地下建筑面积30432.37肝，木工程分为A#楼、B#楼及地下车库，A#塔楼为框架-关键筒构造，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-剪力墙构造，地下三层，为地下车库，地上16层，1层具有商业，其他办公，建筑高度61.40米。本工程A#楼3层31层外墙采用清水碎PC外挂板，原则板单板尺寸为2.08X3.78m,重量为3.21T,
4、转角位置异形板尺寸为2.39X3.78m,重4.44T,A楼PC板总量1810块。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，重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。并且PC外挂板需要在主体构造完毕后安装，由于外墙爬架在主体封顶前不能拆除，同步项目工期紧张，汽车吊配合塔吊仍不能满足现场吊装进度。需要一种层间吊装设备作为重要吊装机械进行穿插施工。（二）课题确实定基于上述分析，为处理外挂板吊装及层间吊装问题，组织开展本次创新活动
5、，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、设定目的（一）目的I外挂板层间吊装方案经济合理、便于施工，满足上部构造施工与下部外挂板施工同步作业。（二）目於J值1、通过受力分析，对楼层构造无损伤2、节省工期四个月（三）目的可行性分析本小组具有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的与目的值。五、提出方案并确定最佳方案（一）方案的提出小组组员围绕课题召开会议，运用“头脑风暴法”，打破老式思维，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
6、、起重臂、配重构成，移动以便，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。200030004000一图57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背面的配重，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。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足运用主体构造大截面框架柱的强度（最小截面1000X1000）,将机械固定于框架柱上，并可在180度范围内旋转。（三）QC小组组员针对提出的三种方案，进行对比分析，如下表:表5T方案分析对比表方案可实行性经济合理性安全可靠性结论移动式旋臂起重机移动以便，机械自重达8T,集
7、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。一套设备18万安全不选用后顶式移动旋臂起重机机械自重达6T,机械后部的上顶设计会对叠合板导致损害并且吊装范围不能覆盖建筑物四个角部，有盲区。一套设备17万安全不选用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，同步处理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：2023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，方案三在可实行性，成本较其他两个方案均有明显优势，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创新活动结束
8、图67操作流程图2、问题设想原因预测我们组织小组组员搜集网络资料，国标规范图集，对施工工艺，设备的制作安装及吊装过程中也许发生的问题进行了假设猜测，对初选方案进行细化，通过度析讨论，确定需要优化的要点：(I)吊装设备的设计，优化及方案确实定(2)设备的安装及试吊(3)外挂板的安装(4)设备吊装过程中对构造的影响七、制定对策针对以上关键控制点，小组组员进行认真、细致的讨论分析，研究出处理问题的方案措施，并分工贯彻各自的任务，制定了如下对策表。表7-1对策表序号要点对策目的措施完毕时间负责人1吊装设备的设计，优化及方案确实定针对吊装设备及吊装方案进行验算优化编制专题施工方案，并进行专家论证方案通过
9、专家论证1、方案对比2、采用MlDAS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2023年7月李克江岳著成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，安装完毕后进行试吊装，并对出现的问题进行整改处理。设备通过试吊，发现问题，进行完善保证大面积施工1、基座安装2、悬臂梁安装3、机械检测、试运行4、试吊装5试吊过程中，发现某些问题及整改2023年9月郭栋岳著成3外挂板的安装细化外挂板安装环节保证外挂板安装质量，安全精确的完毕外挂板的安装1、外挂板安装定位线设置2、连接件施工3、外挂板起吊、初步固定4、外挂板精调就位5、外挂板最终固定2023年8月樊令波6、安全防
10、护4设备吊装过程对构造的影响在吊机实际使用中进行框架柱的应变检测试验搜集数据以校核理论计算成果，并为构造的安全可靠性提供保障。1、确定测点位置2、预埋设置及保护3、检测及数据整顿2023年4月尤克泉制表人：樊令波日期：2023年7月1日八、对策实行根据对策表，QC小组组员各司其职，详细实行如下：实行一：1、小组组员多次召开会议专题讨论,邀请有关专家及区域企业总工对吊装设备进行对比分析,最终确定了壁式旋臂起重机作为层间吊装工具。2、构造理论分析吊机选定后，考虑吊装过程中起重机运转与待机时对主体构造产生的附加荷载，构造设计阶段没有考虑，故采用MlDAS有限元分析软件框架柱进行承载力复核验算。在MI
11、DASGEN中进行主体构造建模，然后分别在15层及25层对称布置两个旋臂式起重机，输入起重机自重、吊重、风载等信息，15层吊机安装时，外架构造作业层需爬到19层，根据吊装效率计算，主体构造封顶后，吊机才能完毕15层如下所有外挂板吊装，故最不利工况考虑如下两个施工阶段：、主体模型到19层；、主体模型封顶。图8-1整体模型图8-2计算模型通过计算，最不利工况为主体封顶后，最不利荷载组合为1.2DL+1.4(1.0)LL+1.4(0.7)WIND,该工况下框架柱内力详见表L截面正应力云图详见图8-3,8-4。表8T框架柱内力表内力轴力最大截面内力弯矩最大截面内力轴力-29453.7KN-29170.
12、1KNX向剪力161.2KN161.2KNY向剪力111.9KN111.9KNX向弯矩426.7KN.Jn-482.6KN.mY向弯矩-286KN.m326.6KN.m扭矩13KN.m13KN.m微代工况：CBC:dCB8*凭4:37497商施工应：CBC:CtCB8笊号：7227M：S8130l30011K*:L230O4S99HoWMx-L2XKe*W9大的：xfiQ - 2.M55M*4SiflJ -色863,rM 】分C&EM4 X - O OOMOtXW ft-E - 4.W994 M I - 04CO4O0 QMr - LgftMX Ka- 6.1S0t0401 It (fie力：
13、6JWIU,l) OOCOOIr 8 ce，u ：1 C1WCO4 r M4SUMM 1167M7O4-1 74C04t4 : 1 7iauWMJX - l-M90l*OMXy- 6SMB21 ：-650Co31 范E - 1.9WMe 74673*) c4M39COteOl 172X1) 03MM HMftt IZaIaz M)-.m- Hl W25 Mvl64M79Fl1X乃为 Mr - U7)941MmoOCOOMU, 018 -l.94e m)Ft - 101.2079M w GJJseas H, e.0xoM*4T1JSM*4O4Mx-e.lMCO-:图8-3轴力最大截面正应力云图图
14、8-4弯矩最大截面正应力云图通过验算,起重机自身及固定起重机的框架柱承载力满足规定，原设计配筋可以包络新工况，无需加强配筋。3、构造验算后对设备进行细化优化，完善设计设想，对于外挂板安装，通过与构件厂沟通,形成施工工艺，辅以BlM动态演示技术，最终形成外挂板施工方案并与2023年7月2日针对外挂板吊装专题方案进行了专家论证，并顺利通过专家论证。图8-5专家论证会实行效果：外挂板专题方案通过专家论证，壁式悬臂吊的安全性及可实行性得到了承认。实行二：设备的安装由于该机械自重较重，安装欢）时，将机械分为2个部分：安装基座和回转机构在地面组装好,先安装与框架柱上，然后再安装旋臂梁，安装重要使用塔吊，手
15、拉葫芦辅助。1、基座安装初次安装与A#楼8层西南角框架柱位置，由于上面外爬架和悬挑板的影响，塔吊不能直接将基座吊装就位，因此特制作6米长钢梁扁担，边悬挂配重，边悬挂安装基座,总重量约为3.8T,图8-7吊装基座塔吊起重量可以满足。图8-8吊装就位图8-9连接螺栓紧固2、悬臂梁安装旋臂梁和起升机构总重4. 2T,吊点位置距连接端2. 5米，可以直接吊装就位图871悬臂梁安装图870吊装悬臂梁图8-12安装完毕图8-13安装效果3、机械检测、试运行机械安装完毕后，进行线路安装，接上控制柜和电阻器，调整各个限位器：起升高度限位、起重量限位、小车变幅限位、回转限位等，使各限位能有效运转。卷扬机、减速机
16、里面添加润滑油，回转盘齿轮添加黄油。图874起升高度限位器图8T5小车变幅限位器4、试吊装机械调试好后，组织有关单位对吊机进行验收，验收合格后，填写验收表进行试吊。试吊时，选最重的一块非标板进行试吊，重要检查吊机在负载的状况下起升、小车变幅、回转变向等机械性能，操纵机械使挂板就位，检测机械的可操控性和精细控制程度。图876起吊翻转图877匀速提高5、旋臂吊机试吊过程中，发现某些问题有待整改，如下表表8-2试吊问题清单及处理方案序号问题处理方案1主钢丝绳固定端未使用专用绳夹,绳扣方向未朝向受力一侧更换专用绳鼻子，绳扣调整方向，重新固定2没有力矩限位器机械移位时，设置力矩限位器3回转支撑连接螺栓过
17、短移位时，将更换长符合规定的长螺栓4卷扬机排绳不好重新排绳，增设排绳器5抱柱螺栓连接钢板上的孔距没有留余地将圆孔改为长圆孔，增长IOnlnl余量6回转支撑顶部承载力与否满足规定通过厂家重新验算，满足规定7吊机移位完毕后的检查验收制度移位完毕后，项目部安全负责人会同企业机械管理员进行检测，填写验收表单，先进行试吊，测试工况，确定没问题后再开始正式吊装。8抱柱连接钢板刚度不够，使用过程中产生弯曲，将柱角混凝土压碎钢板背部加肋，与混凝土相接面粘IOmm厚橡胶制表人：樊令波日期：2023年8月20日实行效果：通过对吊装设备的安装及试运行发现问题并进行整改,为大面积施工奠定了基础。实行三：外挂板安装1、
18、外挂板安装定位线设置PC板进场验收后，按照板下口往上100Omm弹出水平控制墨线；板左右两边往内500un各弹出两条竖向控制墨线；每块PC板在楼面上弹出两纵横安装控制线，构件安装后楼面控制线与构件上控制线吻合。楼面安装控制线框架柱图879水平线条控制示意图2、连接件施工进行外挂板吊装前，提前进行连接角板与楼层预埋件焊接连接，焊接前做好精确定位。每个位置外挂板竖向拉通线定位，每层每边拉通线保证竖向、水平线条顺直，焊接时保证每块角板的水平和垂直。图8-20连接件拉通线定位图8-21连接件焊接完毕效果3、外挂板起吊、初步固定将外挂板转运至旋臂吊机H勺下方覆盖范围之内，吊机大臂旋转至于主楼垂直位置。吊
19、绳采用2根1.5Om钢丝绳，采用专用吊环与外挂板连接。起吊前保证吊环与吊点、钢丝绳与吊机大钩连接牢固，无脱钩风险。外挂板起吊前需要在板底部放置20un厚橡胶垫，在起吊过程中外挂板由水平慢慢翻转至竖直日勺过程中，保护底部阳角不被破坏。外挂板起吊至距地面50Omnl处略作停止，再次检查吊挂与否牢固，然后匀速起吊，靠近安装位置时减慢速度，使外挂板慢慢靠近作业面，由两个工人手扶外挂板，引导连接螺栓穿入连接角板孔，再用螺母初步固定后卸去吊环。图8-22外挂板转运图8-23准备就位安装图8-24底部就位图8-25顶部就位图8-26初拧螺帽固定图8-27初步安装完毕4、外挂板精调就位外墙挂板初始安装就位后，
20、用激光投线仪、靠尺检查外挂板垂直度和相邻板间接缝宽度。通过四个连接点拧紧或放松螺帽来调整立面垂直度。构件标高通过精密水准仪来进行控制，借助小型液压千斤顶，通过外挂板底部的2个调整螺栓来调整高下，使构件上的标高控制线与楼层内的标高控制线吻合,每块板块吊装完毕后须复核，每个楼层吊装完毕后还须统一复核o图8-28外挂板高度调整图8-29精平调整5、外挂板最终固定外挂板垂直度、水平度、标高调整完毕后,整体进行复核一遍，无误后终拧双螺帽固定，补焊连接角板。6、安全防护外挂板与主体构造通过4个角铁与2个调平牛腿连接，角铁焊接在梁顶和梁底的预埋件上,梁顶、梁底预埋件均在构造边缘，焊接角铁连接件工作十分危险，
21、设计并采用一种导轨式防护架,架体上端还设置一根可伸缩式钢管，用于固定梁底角钢，以便工人施焊。保证工人安全7、吊装次序旋臂吊机初始安装在东南角框架柱上，该柱子范围内的挂板吊装完毕，移位至下一颗柱子上吊装下一区域PC板，移动次序为顺时针旋转，吊装次序为竖向从下到上吊装。图8-31楼内移动示意图8-32竖向吊装示意实行效果：圆满完毕了外挂板的施工，其施工质量均满足设计及规范规定。实行四：在吊机实际使用中进行框架柱的应变检测试验，以校核理论计算成果，并为构造的安全可靠性提供保障。1、确定测点位置：分别对20层、27层中4轴D轴及4轴E轴框架柱进行钢筋应变及混凝土表面应变进行测试，边柱、角柱均选择起.重
22、机安装部位下侧截面，将对4个截面进行钢筋及混凝土应变测试。2、预埋设置及保护：在应变控制截面埋设钢筋应变计并在混凝土表面粘贴应变花，采用数据采集仪对应变计及应变花直接读取数值。每个测试截面于主受力方向两侧分别选择中间及角部纵向受力钢筋进行钢筋应变测试，并于上述测点对应位置混凝土表面中部分别进行混凝土应变测试。钢筋应变计按预定口勺测试方向采用细匝丝捆绑在构造主筋上，细匝丝捆绑位置应在应变计受力柄内侧5mm处，框架柱内测点的测试导线沿钢筋引出至混凝土表面。应变花将粘贴于平整的混凝土表面，并对称布置于钢筋应变计同一截面位置。图8-34现场框架柱预埋阵弦应变计图8-35框架柱混凝土表面粘贴应变片3、检
23、测及数据整顿在吊机实际使用过程中进行框架柱的应力应变状况的数据搜集，采用ABAQUS模拟成果和试验测得值进行对比分析。图8-36应力应变数据搜集实行效果：由ABAQUS模拟成果和试验测得值均表明，相对于框架柱自身承受设计恒载所引起的应变而言,吊车荷载和吊重荷载所引起的应变至少要小一种数量级，故吊机吊装的施工荷载对构造柱影响很小，构造柱承载力是安全可靠的。九、总体效果检查通过采用的一系列的措施后，在济南市金域中心房地产开发项目(商业商务)上进行了实际应用，应用过程中会同主管部门、业主、监理等单位对整个施工过程进行检查，施工过程中，安全，可靠，施工快捷。1、经济效益本工程采用外挂板吊装采用壁式悬臂
24、吊进行施工不仅可操作性强，节省了工期，还可反复使用，减少了成本，详细成本分析如下：(I)壁柱式悬臂吊安装外挂板成本分析2台壁柱式悬臂吊购置费用：2X16=32万元,剩余残值按40%考虑,实际采购成本32X(1-40%)=19.2万元。(2)塔吊安装外挂板成本分析如采用塔吊安装其施工工期将延长130天，现场共设置两台塔吊(QTZ250、QTZ125)进行外挂板施工。QTZ250塔吊租赁价格为6万/月，。丁2125塔吊租赁价格为3.6万/月，塔吊租赁价格为(6+3.6)X130/30=41.6万元。(3)对比分析壁柱式悬臂吊安装外挂板成本为19.2万元，塔吊安装外挂板成本为41.6万元，共节省成本
25、41.6-19.2=22.4万元。经济效益证明山东济南力域中心房意户开发（商“商等）网池青根lS2公怪.给段It木蜕为12331S.95O,.其中地上H圾通税92886.58S*.胃下健算者粗304S2.37a.Ar*3M-3lMH*XWPC杜款除*翕（7置大多数X标Jlr快.尺寸8281m.Bft31T.的我尺寸为工SX，？8ta,14.HT.AKtt6ft181M.A14双阳外住板+气式用壁式用限忖1：不仅二嫌作慢假.节匿了工M.出的黛使用.除做/噎玄具体我A分析如下，1.K桂式&。吊安意外线税成未分析2仃壁柱式8W吊电其费用,2X1332万元.0余发铁，5寸电,实片茶拿32X（l-4O）
26、192万元2、0Maft1l外铉我我本方代如双阳靖衲安装其工工禽“长1前天.BI场共设同“塔和188M16万元.3盾比分析RU式总W吊实装外胜收改4方lft.3万元.Ji吊安装外接机收A为.e万元.共FR应本4lS19K24万元.本|后果用量柱式,。吊女装外拄帐共予的责殳，2N4万元esrttfla图97经济效益证明2、社会效益本项目实行以来受到各级领导的重视，组织多次的观摩学习活动，获得了良好的!社会反响。为装配式建筑口勺推广起到了积极口勺增进作用，为此后类似工程提供可参照施工经验。（1）2023年10月26日国家住房和城镇建设部总工程师陈宜明莅临本项目指导工作；（2） 2023年5月11日
27、国家住房和城镇建设部曾宪新司长一行到项目检查指导；（3） 2023年上六个月中天建设集团区域企业工程管理现场会（合计300余人参与）；（4） 2023年4月份中天建设集团企业技术交流会（合计100余人参与）；（5） 2023年6月份万科北方区域工程客服采购系统现场交流会（200余人参与）。图9-2领导视察图9-3万科区域现场会十、原则化在本次QC小组活动中，小组组员勇于创新、钻研，通过自身努力，掌握超高层外挂板安装施工技术，所编制的“高层外挂板施工工法”获得山东省20232023年省级工程建设工法，并且申报了发明专利三项一种高层建筑装配式可移动吊装机械及施工措施、一种装配式建筑外挂墙板排水构造
28、、种超高层外墙PC挂板安装的J施工措施，项实用新型专利种外挂板施工用防护装置工法名称: 批准文号: 工法编号: 完成单位: 主要完成人:山东省省级工程建设工法证书高层外挂板安装施工工法鲁建质安字20181号SDSJGF060-2017中天建设集团有限公司杜海洋冯振岳著成刘明昊全昂图10-1省级工法证书十一、总结与此后打算（一）总结1、通过本次QC活动，创新了超高层建筑外挂板安装施工技术，且超高层建筑外挂板是全国首例，补全了目前该方面施工技术的空白。2、通过本次创新活动，使QC小组组员对课题类型深入理解，工具的使用均有了很大的提高。3、通过本次创新活动，使QC小组组员的质量意识，发现与处理问题等综合素质均有明显提高，综合评价见雷达表表IlT综合素质评价表序号项目活动前活动后1质量意识80952发现问题70903处理问题70854改善能力65855参与意识70906团体精神75907QC有关知识6090制表人：樊令波日期：2023年9月10日虞,但图IlT小组组员综合能力提高雷达图（二）下步打算1、在此后的工作中，我们将加大QC日勺培训力度，充足带动大家的工作积极性：提前筹划和技术交底，不停创新、开拓，积累员工的施工经验。2、下一种QC小组活动的课题为：消防连廊支模方式H勺创新。
