可调式卡架在钢结构网架上的研发与应用

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1、可调式卡架在钢结构网架上的研发与应用北京龙建集团有限公司王广福QC小组可调式卡架在钢结构网架上的研发与应用 目 录 一.工程概况 二.小组简介 三.选择课题 四.设定目标 五.提出各种方案并确定最佳方案 六.制定对策措施 七.对策实施 八.实施效果 九.巩固措施和标准化 一、工程概况北京市房山区良乡体育中心工程，位于房山区拱辰街道办事处西 北关，良乡体育中心占地面积为14.91公顷，总建筑面积为39361， 本工程为一期工程，施工综合训练馆，建筑面积9660，总投资7468 万元，由北京龙建集团有限公司承建。综合训练馆基础、首层及看台 为钢筋混凝土结构，上部结构为球形网架钢结构，高度为27米。

2、网架 内侧为吸音板吊顶，中间为发泡聚氨酯保温材料，外侧为玻璃幕墙。结构工程于2009年8月30日通过验 收，并通过北京市结构长城杯专家组的 检查，荣获北京市结构长城杯奖。本工程为房山区重点工程，新 场馆的落成，必将加快我区重大体 育设施的建设步伐，大大提升我区 体育基础设施的总体水平，为体育 事业的发展和开展全民健身活动创 造更为优越的条件和环境。二、小组简介QC小组及成员概况 表1制表人：袁继祥 制表日期：2009.7.20小组名称北京龙建集团有限公司王广福QC小组成立时间2004年3月 课题 名称可调调式卡架在钢结钢结 构网架上的研发发与应应用重新注册时间2009年7月18日 课题类 型创

3、新型注册号LJQC-09-02 活动日期2009.7.202009.10.30平均QC教育时间55小时 活动人数7人平均年龄41岁 序号姓 名性 别职 称学历组内职 务分工1王广福男项目经理大专组长全面负责 2王学山男集团总 工本科副组长总体策划 3杨雪峰男高工本科组员技术指导 4袁继祥男工程师大专组员成果策划 5孙岩双男工程师大专组员技术管理 6于广成男高工大专组员安全管理 7霍文东男助工大专组员生产管理三、选择课题（一）课题的提出： 1、球形网架隔音板吊顶施工，使用满堂红脚手架，搭设高度达 27m，工程量大，而吊顶的工程量相对较小，属大马拉小车，而 且搭设、使用满堂红脚手架造价高，直接费达

4、到80余万元。 2、满堂红架子影响室内外交叉作业，其他工种无法施工。 3、使用满堂红脚手架势必拖延工期。 （二）选择课题要达到什么样效果： 1、架体化繁入简，还要满足吊顶工人的操作及安全要求。 2、不影响交叉作业。 3、提前工期、节约造价。 （三）如何实现课题： 1、QC小组提出了能不能利用钢结构杆件来承担操作荷载。 2、经反复研究、实验，创造性地研发出“可调式卡架”在钢结 构网架上的应用。（二）目标可行性论证 1.有利条件 1）可充分利用现有结构杆件及空间进行作业。 2）网架的承重为270，操作荷载的重量为150，先施工隔音板吊 顶，最后施工玻璃幕墙，这样有利于网架承担操作荷载的重量。 3）

5、经过钢网架结构设计人员的验算，取得了钢网架设计者的同意。 4）QC小组得到了领导及人、财、物方面的大力支持。 2.影响因素 1）高空作业，安全防护工作必须落实到位，为实现目标做好安全保证。 2）秋季施工，风力大于4级时的高空作业应停止作业。 综上所述，经过客观分析，本小组全体成员一致认为，目标能够实现。四、设定目标 （一）目标 1、确保可调式卡架在钢结构网架 上的应用圆满成功。 2、提前施工工期40天。 3、在提前工期、解决穿插作业、 节约材料、降低人工费等基础上 节约造价60万元。五、提出各种方案，并确定最佳方案（一）方案的提出：方案1：做工具式的定型套管钩子、配备销子和钢管上打孔，达到 可

6、调和抗滑移。方案2：在网架杆件上固定套筒钩子，穿入钢管，使用两个十字扣 件锁住，达到可调和抗滑移，避免破坏钢管。围绕两个方案，小组成员在合理选择可调式卡架在钢网架上的搭 设体系和材质类别上，运用亲和图归纳整理如下。可调式卡架在钢网架上的搭设方案加工定型套筒钩子和钢管打孔加工套筒钩子网架屋面下部搭设兜网借助网架杆件做立杆套管加工、安装网架屋面下部搭设兜网借助网架杆件做立杆套管加工、安装卡架材料选型钢管、销子、圆钢钢管、圆钢、扣件制图人：袁继祥 制图日期：2009.7.22（二）方案的分析、评估及选定1.可调式卡架材料的选型方案综合评价得分表 表2序 号方案评 价综 合 得 分是 否 选 用评价准

7、则王 广 福王 学 山杨 雪 峰袁 继 祥孙 岩 双于 广 成霍 文 东1钢管 销子 圆钢难易性 61不选经济 性受力特性2钢管 圆钢 扣件难易性 92选用经济 性受力特性表中：5分 4分 3分 2分 1分 制表：袁继祥 2009年7月22日2.可调式卡架搭设方案综合评价得分表 表3 序 号方案评 价综 合 得 分是 否 选 用评价准则王 广 福王 学 山杨 雪 峰袁 继 祥孙 岩 双于 广 成霍 文 东1加工定型套 筒钩子和钢 管打孔难易性 49不选经济 性受力特性2加工套筒 钩子难易性 97选用经济 性受力特性经分析、优选和综合打分，确定使用方案2：可调式卡架使用方案2的主要优点：加工简便

8、，构造简单，加工周期短 ，用料少，经济合理，可周转使用，安全可靠。小组成员根据卡架搭设方案，作出系统图，明确各项要求。可 调 式 卡 架 搭 设技术支持安全保障施工准备卡架搭设卡架计算确定技术参数制定安全方案安全措施的落实套筒钩子的加工试验验证套筒钩子的安装卡架施工制图人：袁继祥 制图日期 2009.7.22六、制定对策措施根据明确的要求，小组成员制定了对策和措施，详见下表： 表4序号要求对策目标措施地点时间负责人1卡架计算使用专业 计算软件保证架体的强度、刚 度、稳定性满足要求引入专业软 件，通过 理论计 算确定架体是 否可靠办公室2009.7.24王学山 杨雪峰2确定计算参 数合理确定 多

9、方比较使所选的参数经济 合 理本着经济 安全原则， 多方案比较办公室2009.7.24杨雪峰 袁继祥3制定安全方 案周密制定 严格审批使其具有针对 性和可 操作性组织专业 人员编 制安 全施工单项 方案，并 通过专 家论证现场2009.7.25王广福 孙岩双4安全措施的 落实责任到人 加强巡查消除安全隐患，事故 频次为零保证资 金落实、岗位 落实、交底到位，加 大检查 力度现场2009.8.10于广成 霍文东5套筒钩子的 加工统一下料 统一加工做到尺寸合理，焊接牢 固统一下料，焊接质量 检验 合格现场2009.8.15孙岩双 霍文东 6试验验证现场 模拟 试验验证确定架体承重满足施工 的需要检

10、验 架体无变形，扣 件无滑移现场2009.8.20王学山 王广福 7套筒钩子的 安装质量合格 准确定位标高一致，安装牢固利用网架斜杆件，安 装用水管超平，用铁 丝临时 固定现场2009.8.30孙岩双 霍文东8卡架安装顺序合理 分层施工架体稳定安全，无应 力集中现象架子工持证上岗，做 好安全防护措施现场2009.9.25孙岩双 霍文东制表人：袁继祥 制表日期 2009.7.22七、对策实施实施一:卡架计算网架斜杆件呈三角形，利用三角形的2米高空间，将确定用的套筒 钩子固定在斜杆件上，穿入水平钢管之后，在水平钢管上铺设脚手板。 水平钢管穿出套筒的部位，用扣件锁紧。要计算的部位是水平钢管纵向 间距

11、、套筒与斜杆件节点处承重后的计算数据以及扣件抗滑移能力。为 保证计算的准确和精度，引入PKPM软件，分别进行卡架的设计和计算， 对承重体系的钢管和套筒钩子做强度计算和变形验算。实施二：确定计算参数 根据计算结果，确定了承重体系各构件的技术参数见下表： 表5架子管套筒钩子钢丝绳用材纵向间 距材料圆钢直径固定吊点高度吊点间距48x3.51.5m60x4.02014卡箍2.2m3m实施三：制定安全方案根据计算结果编制了可调式卡架搭设方案 ，并经专家论证，论证结论是方案可行。根据 网架的特点，布置施工现场平面，对人员、设 备、电气、消防等因素的安全防范作了周密的 设防，编制了安全施工设计和应急预案，成

12、立 了应急小组。针对高空作业的安全要求，制定 安全防范措施。制表人：袁继祥 制表日期：2009.7.28实施五：套管钩子的加工根据套筒钩子的设计，套管长度和圆 钢切割、弯曲均由现场加工区统一下料， 焊接部分由两名电焊工施焊，为了保证焊 接质量，在焊接前后，又进行了工艺检验 和现场检验，检验结果质量合格。焊接合 格的套筒钩子，统一进行防锈漆处理。实施六：试验验证为了安全起见和得到更有效 的数据，可调式卡架施工前，按 照搭设形式，项目经理部又作了 现场模拟试验，试验可调式卡架 作业面承重1000，是施工荷 载的4倍以上。经过15天的验证 ，架体和套筒钩子无变形，套筒 外的卡扣无滑移现象。焊接实施七

13、：套筒钩子的安装套筒钩子安装在网架的 斜杆件上，用水管超平确定 标高，用8#铅丝临时固定在 网架的斜杆件上。穿入水平 钢管后用扣件锁住，控制水 平钢管和套筒钩子的滑移。实施八：脚手架安装 可调式卡架脚手架搭设的工艺：安装水平兜网套筒钩子安装架子管安装钢丝绳安装铺设脚手板安装防护立网验收利用原钢网架结构承担施工荷载，我们还特别注意到施工荷载应力 均匀分布的问题，安装顺序为从上至下一层一层螺旋式施工，以解决应 力集中的问题。搭设可调式卡架之后，上下施工交叉作业得到了解决， 吊顶和地面垫层可同时施工。八、实施效果可调式卡架施工于2009年10月底完成，小组成员将每阶段施工检查汇总如下：序号相关要素检

14、查结 果结论 1技术支持由于采用PKPM软件，提高了工作效率和计算的准确性 ，选用技术参数合理，为方案的实施提供了可靠的依 据。完成了对策 目标2安全保障安全施工方案具有针对 性和可操作性，安全方案得到 了有效的实施，施工期间无任何人身伤亡和设备 事故 发生。对策目标 已实现3施工准备材料准备及时有效，合理的保证可调式卡架安装的供 应，材质合格，架体试验验证 无变形无滑移现象。符合要求4卡架搭设安装顺序合理，卡架钢管承重后，钢管间距合理，经 观测 无变形现象，脚手架外观整齐，安全保险绳间 距合理，安全防护设 施到位。无质量缺陷 和返工检查结果表明：本课题第一目标已实现。制表人：袁继祥 制表日期

15、：2009.10.29汇总表 表6序号项 目活动前活动后结 论1创新意识35较大提高 2管理能力45提高 3团队 精神34提高 4质量意识45提高 5解决问题 的信心34提高制图表人：袁继祥 制图表日期 2009.10.30甲方和监理出具的证明文件成果认证单集团总公司出具了完成第三目标的证明文 件，钢网架上使用可调式卡架，技术创新应用 合理，比传统工艺满堂红脚手架提前了工期， 解决了交叉作业的难题，节约直接费65万元， 提前工期节约其他费用40万元，小组活动真实 有效。小组活动成果受到甲方和监理公司的一致 好评，工期提前45天，出具了小组实现第二目 标的证明材料。小组成员通过自己的努力，走过了一段创新的历程，完成了课题活动的预定 目标。为再接再励，小组成员对开展活动前后的综合能力进行了对比测评：0测评表 表7雷达图3 33创新意识管理能力团队精神4455445质量意识解决问题 的信心九、巩固措施和标准化本次可调式卡架搭设成功，填补了我公司在高空、钢网架脚手架施工领域 的一项空白，公司技术