1、中国建筑集团有限公司市场与项目管理部编2020年优秀QC小组活动成果选集中国建筑前言为深入推进企业全面质量管理工作，充分发挥“小、实、活、新”的群众性 QC 小组活动作用，切实解决企业经营生产活动中的质量问题，实现企业提质、降本、增效，确保企业优质、健康、绿色发展，现将中国建筑 2020 年优秀 QC 小组活动成果选编成册，并请系统内专家进行点评，供大家学习借鉴。总策划：张翌马国荣编辑：项艳云专家：史洁徐玲芝张玉年杨雪萍张英涛张建新王凤雪刘焱张金鹏目目录录1、钢柱型塔吊附着系统的研制 12、新型悬挑钢平台模架支撑体系施工技术的研制 383、提高笼芯囊抗浮锚杆检测合格率 754、预应力大直径大曲
2、度管道灌浆技术创新1025、小直径隧道新型高效仰拱模板体系的研制1296、阳台弧形线条“钢+铝”组合式模板的研发 1627、一种新超高层定型化临边及外立面防护板体系的研制 1938、研发狭小空间盾构隧道环向支架安装新方法2159、提高现浇滑模路缘石施工质量一次验收合格率26110、研发流沙地层机械旋挖成孔灌注桩新型成孔工艺 30911、提高 FPB 复合夹芯条板一次安装合格率 33612、提高地脚螺栓安装合格率 36313、超高球形铝板幕墙可调节骨架研制 39514、提高最大断面 392 长大隧道防水板一次验收合格率 42315、小型仿砖陶块幕墙挂装方式创新 45416、研发树型分杈结构安装新
3、方法 48317、研制一种新型梁柱核心区不同标号混凝土拦截工具 51818、工艺管廊受限空间内电动穿管装置的研制 54519、研发大直径浅圆筒仓锥壳仓顶施工新方法 58720、研制公路取芯机装卸车辅助装置 617钢柱型塔吊附着系统的研制钢柱型塔吊附着系统的研制中国建筑一局（集团）有限公司 建匠 QC 小组一、工程概况项目名称：朝阳区孙河乡前苇沟组团棚户区改造土地开发项目二标段，位于北京市朝阳区孙河乡，为北京市重点棚户区改造项目，重大民生工程。项目总建筑面积：30.09 万平方米，分为 011 和 014 地块，约占总标段建筑面积的 1/2，由 23 栋住宅楼和两个地下车库组成，主楼层数 17-
4、28 层不等。结构形式为装配式剪力墙结构。项目示范及奖项目标：集团科技示范工程、集团观摩工地、结构长城杯、一局“精品杯”、中建一局 CI 示范工地、北京市绿色安全样板工地、北京市建筑业绿色施工示范工程。本项目装配式结构重量大、数量多，对塔吊要求较高。选用 12 台大型号塔吊进行施工作业，塔吊最终高度为 75 米到 105 米不等。同时为保证施工安全，每台塔吊与主楼最少一道附着，至多三道附着。因此，本项目的塔吊附着、顶升及群塔作业为施工重难点。图 1-1 项目效果图1二、小组简介2.1 小组情况表 2-1 小组情况表小组名称小组名称孙河棚改项目-建匠小组课题名称课题名称钢柱型塔吊附着系统的研制成
5、立日期成立日期2019 年 10 月 06 日活动情况活动情况出勤率 92%课题类型课题类型创新型活动时间活动时间起始2020 年 05 月 20 日累计活动次数累计活动次数13 次结束2021 年 02 月 11 日活动频率活动频率每周 12 次讨论会平均活动时长平均活动时长2 小时/次制表人：沈京军制表时间：2020 年 00 月 00 日2.2 小组成员表 2-2 小组成员表职职 务务姓姓 名名学历学历职务职务组组 内内 职职 责责顾顾 问问梅晓丽研究生公司总工技术指导顾顾 问问夏寅欣研究生业务经理审核指导顾顾 问问马磊本科事业部副经理审核指导组组 长长齐国刚本科项目经理组织策划副副 组
6、组 长长史宏刚本科项目总工组织策划副副 组组 长长刘振华本科项目总工组织策划组组 员员吴万超本科技术部经理组织实施组组 员员马烨霖本科技术部经理组织实施组组 员员郑硕本科见习技术员数据收集2组组 员员沈京军本科见习技术员BIM 支持组组 员员刘怀捷本科技术员成本核算制表人：沈京军制表时间：2020 年 01 月 06 日2.3 往期获奖情况小组自成立以来，已完成多项 QC 课题。取得多项国家实用新型专利和国家优秀 QC 成果荣誉。表 2-3 荣誉证书企业级企业级荣誉证书荣誉证书省市、国家级省市、国家级荣誉证书荣誉证书制表人：沈京军制表时间：2021 年 03 月 01 日2.4 活动计划小组制
7、定了活动计划图，并按照计划图按时完成了工作3图 2-1 活动计划图制图人：沈京军制图时间：2020 年 05 月 20 日三、选择课题3.1 课题来源3.1.1 受力计算1）传统塔吊附着方式为：按照说明书及结构形式找到合适的位置将塔吊附着杆与现浇主体结构进行连接。从而达到塔吊在自由高度之上继续顶升的要求，如图所示；经过计算，左侧附着杆支反力为 404KN；右侧附着杆支反力为 466KN。图 3-1 初始设计方案图制图人：沈京军制图时间：2020 年 05 月 21 日42）我们将该附着形式、位置及附着杆支反力提交给设计，经设计单位复核后我们得知：当附着杆与墙体顺接时，墙体承载力极限为 500K
8、N，当不能顺接时，墙体承载力极限为 180KN。右侧附着杆支反力为 466KN500KN，满足要求；左侧附着杆支反力为 404KN180KN，不满足要求。图 3-2 设计复核意见图制图人：沈京军制图时间：2020 年 05 月 02 日3.1.2 装配式项目为装配式剪力墙结构，外墙采用“三明治”板的形式，即：外叶墙板、保温板、内叶墙板组成由外向内）。1）本项目装配式外墙体依靠全灌浆套筒进行连接，在此连接形式下，是否能将塔吊附着杆与装配式结构连接同样不可知。5图 3-3 全灌浆套筒示意图制图人：沈京军制图时间：2020 年 05 月 22 日2）本项目外叶墙板及保温板为外围护结构，不参与主体结构
9、受力计算，所以塔吊附着杆不能直接与外叶板相连，同时，能否将附着范围内外叶板及保温层剔除后进行附着还是未知数。图 3-4 预制外墙节点图制图人：沈京军制图时间：2020 年 05 月 22 日3.2 课题需求3.2.1 课题需求需要确定装配式结构能否与附着杆连接，同时需要一种不直接与结构相连接，又能满足塔吊附着的新技术。63.2.2 课题目的使所有塔吊都能够正常附着及顶升，群塔作业顺利进行，保证整体施工进度圆满成功。3.3 专家咨询会为解决上述问题，我们组织了专家咨询会，该会议由该领域相关专家组成，会议提出了如下内容：1）装配式建筑的结构受力与传统现浇结构受力完全一致，在结构受力满足塔吊拉杆支反
10、力的情况下可以在剔除附着范围内的 PCF 外叶墙板及保温板）板后进行附着，如不满足可以进行钢筋加强，但加强后仍不满足的，不能锚固在装配式结构上，特别注意：在装配式墙体锚固后，应对被破坏的 PCF 板部位防水采取有效地处理；2）对于不能直接附着在结构上的情况，可以采用外接钢结构的方式来进行附着，但传力路径尽量越短越好。图 3-5 专家咨询会制图人：沈京军制图时间：2020 年 05 月 24 日7图 3-6 咨询会评审报告制图人：沈京军制图时间：2020 年 05 月 24 日3.4 文献查询3.4.1 小组成员依据专家的意见，进行了文献的查询，结果如下：1）装配整体式剪力墙结构塔式起重机锚固研
11、究城市住宅.2017,24(04)2）装配式剪力墙结构施工塔式起重机布置及锚固技术建筑技术.第 50卷第 8 期 2019 年 8 月3）塔吊附着结构中华人民共和国国家知识产权局.2015.01.204）一种塔吊附着钢柱结构中华人民共和国国家知识产权局.2018.08.228图 3-7 文献查询网址制图人：沈京军制图时间：2020 年 5 月 25 日通过文献的查询，有两篇文章及两篇专利的附着形式可以进行借鉴，但装配式剪力墙结构施工塔式起重机布置及锚固技术中仅有简要描述，并未有具体做法；装配整体式剪力墙结构塔式起重机锚固研究中有施工流程，但未有具体做法；两篇专利中的方法不完全适用与本项目情况。
12、在经过小组成员讨论过后我们决定大胆创新，在借鉴文献及专利的外接钢结构形式的基础上重新设计一套适用于本项目情况的一种钢柱型塔吊附着系统。图 3-8 文献实例图制图人：沈京军制图时间：2020 年 05 月 27 日3.5 确定课题经过以上分析，我们 QC 小组决定借鉴文献中外接钢结构的形式，把“钢柱型塔吊附着系统的研制”定为本次研究的课题。9四、设定目标及目标可行性论证4.1 设定目标分析1）业主及监理要求：塔吊附着及顶升，直接影响工期节点，为使工期顺利进行，必须彻底解决附着杆无法与主体结构连接的问题，使群塔作业顺利进行；2）公司要求：个别塔吊无法附着顶升，导致群塔作业无法正常运行，个别住宅楼将
13、会暂停施工，考虑到施工进度及塔吊租赁费用、非实体费用以及人工费用等成本考虑，实现群塔作业顺利进行是必要的。4.2 设定目标根据本项目部分塔吊附着杆无法直接与现浇（预制）结构连接这一难题，我们借鉴文献及专利中的外接钢结构的形式，决定研制一种钢柱型塔吊附着系统，来解决塔吊附着杆无法直接与现浇（预制）结构连接问题，所以我们本次QC 课题目标设定为：“研制一种钢柱型塔吊附着系统，使塔吊附着率达到 100%”。图 4-1 目标柱状图制图人：沈京军制图时间：2020 年 06 月 07 日1 04.3 目标可行性论证1）理论分析：装配整体式剪力墙结构塔式起重机锚固研究城市住宅.2017,24(04)一文中
14、表示：“一般锚固附墙杆对墙的作用力为 300500KN”与本项目塔吊附着杆支反力 404KN 相近，而该文献项目可以利用外接钢结构的形式进行塔吊的附着，说明本项目同样可以成功。图 4-2 文献原文截图制图人：沈京军制图时间：2020 年 06 月 08 日2）实践分析：文献中应用项目的成功，足以说明外接钢结构形式的塔吊附着系统可以实现。图 4-3 应用实例制图人：沈京军制图时间：2020 年 06 月 08 日1 13）公司帮扶：公司和项目高度重视此次小组活动，鼓励采用新工艺的研制，给予资金和人力的帮助。4）小组成员经过讨论，只要解决不能直接与结构连接的 9 道附着，就能够将合格率提升为 10
15、0%。依据计数抽样程序 GB/T 2828.1-2012中的抽样原理，通过计算可知：合格率=原合格率+不合格率=64%+36%=100%即目标定为研制一种钢柱型塔吊附着系统，使塔吊附着率由原有的 64%提高至 100%，从理论上是能够实现的。五、提出方案并确定最佳方案5.1 提出方案小组成员通过对文献的研究、相似项目的咨询、以及专家的意见，集思广益，提出了多种方案可供选择：表 5-1 初选方案对比表序号序号方案灵感来源方案灵感来源借鉴点借鉴点初选方案初选方案1装配整体式剪力墙结构塔式起重机锚固研究施工材料：四根型钢、承压型高强螺栓等。两根主钢柱同两根附钢柱与楼板四点连接固定原理：钢结构与结构墙
16、依靠螺栓连接，连接点四处，主钢结构柱分两部分，依靠螺栓连接，共计使用螺栓 50 根。受力方式：依靠螺栓剪力来承受附着杆支反力，连接点墙体需钢筋加强2装配式剪力墙结构施工塔式起重机布置及锚固技术施工材料：四根型钢、承压型高强螺栓等。四根主钢柱与楼板四点连接固定原理：两根钢结构柱与结构板依靠螺栓连接，连接点四处，单根主钢结构柱分两部分，依靠螺栓连接，共计使用螺栓 60 根。受力方式：依靠螺栓剪力来承受附着杆支反力1 23JGJ82-2011、装配式剪力墙结构施工塔式起重机布置及锚固技术施工材料：一根型钢、角钢、销轴、摩擦型高强螺栓等。一根钢柱与楼板两点连接固定原理：两根钢结构柱与结构板依靠螺栓连接，连接点两处，共计使用螺栓 12 根。受力方式：依靠螺栓预紧力产生的摩擦力来承受附着杆支反力。制表人：沈京军制表时间：2020 年 06 月 20 日5.2 方案说明表 5-2 方案一说明表序号序号备选方案备选方案两根主钢柱同两根附钢柱与楼板四点连接文献形式改良）1 1图示及说图示及说明明1、连接点位于楼板上，需事先在楼板上预埋 PVC 管或后期开洞；2、将主顶端钢柱一端用螺栓与楼板固定，再用同样
