高空双层超重悬挑砼结构施工技术.doc

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高空双层超重悬挑混凝土桁架施工技术研发

组 长：周毅鹏
副组长：周 碧
编写人：周 碧

小 组 名 称 ：质量技术中心项目部QC小组

小组所在单位：广州机施建设集团有限公司

精品资料
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目 录
一、工程概况 1
二、小组概况 3
三、活动计划表 3
四、选题理由 7
五、设定课题目标及可行性研究分析 8
六、提出方案并确定最佳方案 10
七、制定对策 17
八、对策实施 19
九、效果检查 30
十、制定标准化 33
十一、总结和下一步打算 34

精品资料
一、工程概况
广州市质量技术中心科研综合管理楼（详见效果图）工程位于广州市番禺区石楼镇潮田工业区，该工程为一幢12层公共建筑，地下一层，建筑高度为55.7m。其平面形状主要呈凹形，根据施工管理需要，依据后浇带的平面位置划分为13区、14区、15区（详见下图。）
在东面12层46.8m标高处有一条跨度42.8m，高度达9m的双层钢结构连廊，用于连接南北两个结构。为保证结构安全，设计了一外飘结构梁板与双层悬挑混凝土桁架连成的混凝土整体体系，做为钢结构连廊的空中支座。平面图中（详见阴影区域）15区在（5-H）轴悬挑长度为3.6m双层砼桁架结构，桁架下弦梁在12层46.8m标高，上弦梁在屋面51.3m标高。整个双层桁架利用悬挑板及封口梁与楼层平面连成整体，平面呈三角形，面积约16.2m2，双层砼桁架架体高度达5.2m。13区阴影部分双层悬挑桁架与15区镜像设置。

双层悬挑砼桁架立面图
砼桁架实景图 阴影部分局部平面图
本工程的质量目标是市优良样板工程，安全目标是“省双优”，而双层悬挑混凝土桁架位于46.8m高空，双层悬挑混凝土桁架结构支模体系、及自身超重荷载（重量为28T）都属于本课题的难点、重点；公司无类似施工经验，广州市近年来无类似工程可借鉴；工程施工急需研究和制定科学、可靠且适宜的方案并实施，以确保整个双层悬挑混凝土桁架结构支模、桁架混凝土浇捣施工质量达标、施工过程安全可靠、不发生安全和质量事故，并保证按时达到业主确定的节点工期，甲方要求2013年春节前完成该双层悬挑桁架结构施工。
因此，QC小组围绕“双层超重悬挑混凝土桁架结构施工”安全、质量、进度问题展开讨论。

二、小组概况
质量小组情况登记表 表2
小组名称
质量技术中心项目部QC小组
成立时间
2011年1月
活动时间
2012、11～2013、06
课题
类型
创新型
注册日期
2011年1月
活动频率
2次/月
出勤率
98%
序号
姓 名
年龄
性别
学 历
职 务
职 称
组内职务
TQC教育时间
1
陈慕贞
40
女
博士
集团总工
教 高
顾 问
108
2
周毅鹏
39
男
本科
项目指挥长
工程师
组 长
100
3
梁潮柱
32
男
硕士
技术经理
工程师
副组长
100
4
周 碧
29
男
本科
技术负责人
助 工
副组长
85
5
梁广勇
32
男
本科
项目经理
工程师
组 员
65
6
施 俊
27
男
本科
质量安全员
助 工
组 员
65
7
钟灿辉
30
男
大专
项目副经理
工程师
组 员
65
8
刘剑
26
男
硕士
技术员
助 工
组 员
65
9
姚秋发
26
男
本科
质量安全员
助 工
组 员
65
10
陈宇高
31
男
本科
资料主管
助 工
组 员
60
11
何燕芳
36
女
大专
资料员
助 工
组 员
48
12
朱沪钘
27
男
大专
施工员
助 工
组 员
48
制表人：何燕芳 审核人:陈宇高 日期：2012年11月
三、活动计划表
活动项目
2012年
2013年
11月
12月
1月
2月
3月
4月
5月
6月
课题选择

目标设定

提出方案并设定最佳方案

制定对策

实施对策

效果检查

成果总结

计划进度 实际进度
制表人：周碧 审核人：梁潮柱 日期：2012年11月

精品资料
四、选题理由
1、问题的提出
在科研综合管理楼东面46.8m标高处设计了一条跨度42.8m，高度达9m的双层钢结构连廊，用于连接南北两个结构。为保证结构安全，设计了一外飘结构梁板与双层悬挑混凝土桁架连成的混凝土整体体系，作为双层钢结构天桥的空中支座，业主要求不影响2013年6月的主体完工节点，且后续又有上两层砼主体及钢结构天桥的安装，此砼桁架支座结构必须从2012年12月10开始施工在2013年1月10日全部完成。
2012年11月-12月期间，小组成员调查了我司3个在建工程项目上关于悬挑混凝土结构采用传统方法施工后的统计表，对进度、安全、成本、质量四个方面综合分析汇总。
超重悬挑混凝土结构采用满堂支撑架体施工效果
项目分类
项目名称
进度
安全评分
成本率
质量合格率
广州市质量技术中心标准实验楼工程
滞后30天
70
增加30%
80%
广东佛山凯德中心办公大楼工程
滞后18天
72
增加15%
85%
中山大学中山眼科中心医疗科研综合楼工程
滞后25天
75
增加20%
90%
制表人：施俊 审核人：梁广勇 日期：2012年12月
针对以上综合分析表可以看出，从工期、安全、成本、质量上则无法满足实际需求，对于超重悬挑结构必须研发一种新的施工方法以打破上述缺陷。
该科研综合管理楼工程双层砼桁架结构悬挑长度为3.6m，桁架下弦梁在12层46.8m标高，上弦梁在屋面51.3m标高，悬挑梁截面为1000×700高扁梁，桁架整体高度为5.2m。整个双层桁架利用悬挑板及封口梁与楼层平面连成整体，平面呈三角形，面积约16.2m2，悬挑长度约3.6m，双层混凝土桁架架体高度达5.2m，且自身荷载达28t。高度高、重量大，从进度、安全、成本、质量四方面综合考虑，研发一种新的施工方法已刻不容缓。
2、问题分析
1）荷载支撑平台问题
高空双层超重悬挑混凝土桁架结构施工由于悬空荷载超重且桁架传力复杂，安全系数较低，结合现场实际情况，考虑到施工安全、质量、工期要求，需要选择技术经济可行、施工速度快的支撑方案才能保证目标的实现。
2）桁架施工工艺确定问题
双层超重悬挑混凝土桁架结构有着特殊的受力体系，整个双层砼桁架高度达5.2m，悬挑长度达3.6m ,由下弦梁（截面尺寸1000*700）、立杆（截面尺寸1000*400）、斜杆（截面尺寸1000*400）、上弦梁（截面尺寸1000*700）组成（详下图3-1），砼桁架整体重量达28T，产生的集中荷载钢管支架难以承受。

图3-1 双层悬挑混凝土桁架立面图
根据上图中复杂的悬挑桁架结构，摆我小组面前的是高空双层悬挑混凝土桁架结构施工质量及高空悬挑超重荷载支模难题。现需根据混凝土桁架结构特点，研发出一种确保混凝土桁架施工质量，又能保证支撑架可承担28t集中荷载的施工工艺。
为此，项目部根据业主及公司要求，从节约成本，又能确保安全、质量、进度施工，需打破传统的方法，研发出一种新的双层悬挑混凝土桁架支撑体系和桁架施工工艺，新的支撑体系和施工工艺必须达到工期为30天完成目标，支撑体系能承担悬挑桁架28t的荷载需求，且砼质量合格率100%，所以小组以“高空双层超重悬挑砼桁架施工技术研发”为活动课题，同时为今后类似工程施工提供可靠借鉴。

五、设定课题目标及可行性研究分析
（一）、设定课题目标
1、施工工期目标：该双层悬挑砼桁架结构作为双层钢结构天桥的空中支座，业主要求不影响2013年6月的主体完工节点，且后续又有上两层砼主体及钢结构天桥的安装，此砼桁架支座结构从2012年12月10开始施工必须在2013年1月10日全部完成。研发出一种新的双层悬挑混凝土桁架支撑体系和桁架施工工艺，新的支撑体系和施工工艺必须在30天内完成目标。
2、施工质量目标：新的支撑体系必须能承担28t的施工集中荷载要求，该悬挑桁架做为钢结构连廊空中悬挑支座，为保证安全施工及日后使用的安全，该悬挑砼桁架结构质量合格率必须达到100%。
3、施工成本目标：由于原计划搭设满堂脚手架支撑体系，采用新的支撑体系后，计划成本节约率70%。
（二）、目标可行性分析
1、总体研究分析
悬挑混凝土结构虽然不是一种新的结构型式，但高空双层超重悬挑混凝土桁架结构施工技术仍是悬挑结构施工研究领域的难点，QC小组成员查阅了大量相关科技文献资料，总结分析了国内现有悬挑结构施工技术，结合现场施工条件和工程特点，从满足施工安全、质量和进度等方面进行论证，最后选择出最优双层悬挑砼桁架技术方案。
2、施工工期方面
若搭设一种超高的落地式满堂脚手架需40天工期、且又影响周边结构施工，小组通过研发出一种新型支撑体系，施工快速简单，确保从施工到完成满足工期要求。
3、质量方面
对于双层悬挑混凝土桁架28t的集中荷载，小组成员经与设计沟通，优化其钢筋安装工艺与砼浇捣顺序，利用双层悬挑桁架下弦梁来支撑部分自身荷载，达到与支撑架共同受力，可满足支撑荷载需求。同时加强现场管理，采取旁站监督作业，严格按方案施工，可确保质量合格率。
4、成本控制方面
通过采用新的施工工艺，尽量减少人材机的投入，确保成本节约率70%的目标。
QC小组成员综合三方面进行考虑，科学计划安排成员工作任务分配，并有集团技术专家作为技术后备力量，最后一致认为完成此课题目标是可行的。
目标可行

六、提出方案并确定最佳方案
（一）提出方案
因双层悬挑混凝土桁架结构做为钢结构天桥支座，设计在56米高空，桁架重达28t，满堂钢管支架材料难以支撑28t的集中荷载，且该桁架结构节点钢筋密集，严重影响混凝土浇筑质量，所以该双层超重悬挑混凝土桁架结构施工需从两方面予以考虑：1）支撑平台及支架方案选择；2）桁架施工工艺问题。
支撑平台及支架方案选择
超高落地式满堂脚手架
利用∮48×3.0钢管搭设一种超高的落地式满堂脚手架至悬挑混凝土桁架底，在荷载超重部位可加密支撑以满足施工需求。
规范一般搭设高度超8m均属于高大支模，但搭设高达56m，工程量太大，工期长，搭设垂直度要求高。
悬挑面积为32.4㎡，搭设工程量较小，可避免悬空作业，施工前经过严格的受力计算分析，施工过程短，工期、安全易保证。

设计一种可在高空搭设的悬挑型钢平台，采用型钢与型钢斜拉连接，然后在型钢平台上搭设钢管支架至悬挑混凝土桁架底。

悬挑斜拉式型钢平台搭设满堂钢管支架
设计一种可在高空搭设的悬挑型钢平台，采用型钢与型钢斜撑连接，然后在型钢平台上搭设钢管支架至悬挑混凝土桁架底。

悬挑面积为32.4㎡，工程量较小，但型钢斜撑安装有较大的悬空作业量，工期较长，且施工危险性较大，不易全面控制。

悬挑斜撑式型钢平台搭设满堂钢管支架
现根据周边环境及施工工期的要求，需选择技术经济可行、施工速度快的方案才能确保目标的实现，首先从支撑平台及支架方案选择上为突破点，小组参考同类工程实践经验及多方讨论验证，并通过头脑风暴法提出3种方案，并采用亲和图进行汇总整理，具体如下：

制图人：梁潮柱 审核人：周毅鹏 日期：2012年12月
（二）确定方案
1、方案分解：
支架搭设选型方面
方案一：一种超高落地式满堂脚手架
考虑角度
分 析
安全性
由于搭设架体高达56m，整体稳定性不易控制，高空作业量大，安全风险高。
适用性
由于搭设超高支撑架体，且主体外立面已施工完成，无预埋连墙件等拉接固定措施，且在悬挑砼桁架位置有28t集中荷载，超高满堂支承架体难以承担，故不适用。
工期
超高落地式满堂钢管脚手架作为支撑体系，搭设高度达56米，按搭设宽度6m，长度10.2m，两区共需搭设6854m3工程量，根据现场资源情况，其搭设及拆除时间至少需要40天，严重影响周边区域施工。
成本投入
采用落地式满堂钢管支撑体系，支顶架钢管、扣件使用量大，且需在已施工结构中后置预埋件进行拉结，经计算，需搭设2350m3工程量，按45元/m3进行计算，加上人工预埋拉结及维护费用，造价约需22.3万。
制表：刘剑 审核人： 周毅鹏 日期：2012年12月5日

方案二：悬挑斜拉式钢平台+满堂钢管支架搭设
考虑角度
分 析
安全性
经过受力安全分析计算，采用固定式的型钢平台，在其上搭设满堂脚手架，先搭设安全操作平台后，悬空作业量少，安装简单快捷，安全系数大。
适用性
采用一种悬挑型钢平台，在荷载超重部位，采用型钢与主体刚性连接，然后在其上搭设加密的满堂支架，并优化悬挑混凝土桁架施工工艺，可满足支撑荷载需求。
工期
悬挑面积约32.4㎡，经分析，采用9条12m长的工字钢悬挑后，在其上搭设满堂支撑架体，约10天可完成钢平台的搭设工作。
成本投入
采用9条12m工36a，按市场价5400元/T计算，型钢上搭设满堂支撑架体，加上预埋吊环及斜拉钢丝绳，经测算，约5.9万元。
制表：刘剑 审核人： 周毅鹏 日期：2012年12月5日

方案三：悬挑斜撑式钢平台+满堂钢管支架搭设
考虑角度
分 析
安全性
将原已搭设好的外脚手架拆除量大，且悬空作业量多，危险性较高，需在悬挑结构下方后置预埋件，悬空焊接作业量大。
适用性
采用一种型钢平台，在荷载超重部位，采用型钢与主体刚性连接，然后在其上搭设加密的满堂支架，并优化悬挑混凝土桁架施工工艺，可满足支撑荷载需求。
工期
悬挑面积约32.4㎡，经分析，采用15条12m长的工字钢悬挑，并需后置化学锚件，再在其上搭设满堂支撑架体，考虑到化学锚件固化周期，约25天可完成钢平台的搭设工作。
成本投入
采用15条12m工36a，按市场价5400元/T计算，型钢上搭设满堂支撑架体，预埋化学锚件，钢平台焊接作业量大，经测算，约8.5万元。
制表：刘剑 审核人： 周毅鹏 日期：2012年12月5日
经综合对比，采用悬挑斜拉式型钢平台+满堂钢管支架

结合双层超重悬挑混凝土桁架传力的特殊性，对支撑架搭设选型进行合理分析，与超高满堂钢管支架及斜撑式悬挑钢平台相比较，在安全、工期、质量合格率、成本投入四个方面均满足要求，特别适合该工程中现场实际情况，因此小组最后确定采用悬挑斜拉式型钢平台上搭设满堂钢管支架的方法。

2、方案分解：
双层超重悬挑混凝土桁架施工工艺方面，在桁架结构的每个节点处有4个构件相交，包括三根框架梁及一根悬挑HJ梁，钢筋较多，达126根，砼浇筑困难，且易出现蜂窝、麻面现象，为减少成本投入，又方便施工，与设计协调采用建设部四新技术中的新工艺，优化钢筋安装工艺，采用直螺纹连接技术，经设计验算可满足受力要求，混凝土浇捣质量易保证。QC小组成员分析该双层超重悬挑混凝土桁架结构浇捣顺序方面仍存在如下问题：
双层超重悬挑混凝土桁架施工工艺方面

钢筋直螺纹连接后砼一次性浇筑

钢筋直螺纹连接后砼二次性浇筑

钢筋直螺纹连接后砼三次性浇筑

类型
示意图
可行性分析
结论
分一次浇捣法

一次浇筑完成

该悬挑砼桁架重达28t，一次性浇筑，支撑平台难以承受该集中荷载，且混凝土现场浇捣困难，难以振捣密实，砼表面易出现蜂窝及麻面等缺陷。
不采用
分二次浇捣法

该悬挑砼桁架自身重达28t，钢平台上满堂支撑架体难以承担该集中荷载，故需优化其浇筑顺序，先浇筑下弦梁和挡块，约7t荷载，剩于21t集中荷载容易导致下弦梁根部出现拉裂缝。且斜杆长6.5m，一次浇筑质量合格率不易保证。
不采用
分三次浇捣法

利用1000*700的下弦梁先达到100%强度后，再二次浇筑至斜杆交叉节点处，待其达到一定强度后，经设计分析验算，已浇筑部分可承担部分荷载，与支撑架体共同受力，最后浇筑剩余斜杆及上弦杆。分次浇筑混凝土质量合格率易保证，又能确保满堂支架可承担悬挑桁架荷载。
采用
制表：刘剑 审核人： 梁潮柱 日期：2012年12月5日
通过对双层悬挑桁架砼浇捣顺序确定比较分析，小组最后确定选用钢筋直螺纹连接后分三次浇捣施工工艺。该施工方法不仅克服了满堂支架难以承担28t集中荷载的难题，同时施工简单可行，缩短了工期，确保了悬挑桁架结构质量合格率。
（三）总结
小组系统地对上述方案的评选过程进行了汇总整理如下：

双层
超重
悬挑
砼桁
架施工

钢筋直螺纹连接后分二次浇捣顺序
钢筋直螺纹连接后分三次浇捣顺序
悬挑斜撑式钢平台+钢管支架
悬挑斜拉式钢平台+钢管支架
超高满堂落地式脚手架
钢筋直螺纹连接后传统砼浇筑法
：为选用方案

由此，我们确定了该双层超重悬挑砼桁架结构施工的最佳方案：
从搭设支撑架体及双层悬挑桁架施工工艺选择为出发点，小组运用头脑风暴法分别提出了三种方案，首先对支架方案选型进行了分解，系统分析比较了三种方案的优缺点，评选出采用悬挑斜拉式型钢平台后抬设钢管支架、同时优化钢筋安装工艺及砼浇筑顺序后；针对该双层悬挑桁架结构重达28t特点，我们又对该悬挑桁架施工工艺问题上进行方案分析，为了施工方便，保证悬挑结构与支撑型钢平台共同受荷，选择了钢筋直螺纹连接后分三次浇捣的施工工艺。由此，小组最终选择了先搭设悬挑斜拉式型钢平台+钢管支架后，再采用钢筋直纹螺纹连接分三次浇捣的方案进行施工。
采用此技术的创新点：双层超重悬挑结构分次浇筑，采用悬挑斜拉式型钢支撑体系，利用悬挑桁架结构下层悬挑梁作支撑复合结构共同受荷，优化双层悬挑砼桁架钢筋安装工艺及浇捣顺序，解决高层建筑高空悬挑桁架砼结构荷载大（桁架高5.2m、单边桁架基础重28t）支模施工的难题。
七、制定对策

图6-1 双层混凝土悬挑桁架结构施工工艺流程图
制图：周碧 审核人： 钟灿辉 日期：2012年12月5日
针对最终选择先搭设悬挑斜拉式钢平台+钢管支架后，再采用钢筋直纹螺纹连接分三次浇捣方案，根据其施工工艺流程图，小组面临的主要问题有：
本小组面临的问题主要有：

1、缺乏相关施工经验，在广州用于高空28t双层超重悬挑混凝土桁架施工成功案例较少，我公司之前未有相关施工经验。

2、结合28t超重集中荷载，需经严格的荷载受力分析计算后，采用悬挑斜拉式钢平台设计及制作安装的确定。

3、双层悬挑桁架钢筋直螺纹连接节点确定，由于原节点钢筋过密，严重影响砼浇捣质量，需优化钢筋安装数量及砼浇捣质量控制。

针对上述三个问题，本QC小组运用5W1H法，从搭设位置确定、钢平台设计、制作安装、钢平台挠度控制及搭设钢管稳定、钢筋直螺纹连接钢筋数量方面制定了如下对策，见表6-1：
表6-1 对策计划表
序号
对策
目标
措施
地点
负责人
完成
时间
1
斜拉钢平台搭设位置确定
确定悬挑斜拉钢平台最佳搭设位置，且施工简单快捷，不影响总体施工30天工期。
认真翻阅图纸、采用CAD软件放样确定埋件安装的位置、型钢安装间距、标高等。
现场办公室
周毅鹏
周 碧
刘 剑
2012年12月15日前
2
斜拉钢平台设计
确保悬挑斜拉式型钢平台安装方便，能顺利安装到结构层位置，并能保证满足28t集中荷载需求。
结合28t集中荷载需求，对制作斜拉式钢平台的构件采用PKPM软件进行受力分析，并用AutoCAD绘图软件绘制详图。
现场办公室
周毅鹏
梁潮柱
周 碧
刘 剑
2012年12月18日前
3
现场制作安装
能100%按设计方案要求进行安装，搭设位置能及尺寸偏差均满足设计要求。
1、对进场的钢型材进行验收；
2、安排下料组、焊工组、钻孔组制作埋件及钢构件；
3、安装钢构件；
4、同时编制作业指导书。
施工现场
梁广勇
钟灿辉
朱沪钘
刘 剑
2012年12月25日前
4
钢平台面挠度控制及钢管稳定
钢平台挠度能控制在L/250内，能固定钢平台面满堂钢管不发生位移，浇筑桁架混凝土时保证架体整体稳定。
在钢平台面每根立杆脚设置短钢筋头固定架体不发生位移，根据受力原理用CAD图放样定出监测点位，等施加荷载后并做好各项监测记录。
施工现场
姚秋发
施 俊
2013年1月5日前
5
直螺纹钢筋数量确定
经优化钢筋安装数量后，能确保悬挑混凝土桁架支座砼浇筑质量满足验收要求，同时结构整体承载力提高，能承担130t钢天桥荷载。
与设计协调沟通，经结构受力计算分析后确定钢筋安装数量，在现场旁站监督作业，严格按设计方案要求组织施工。
现场及办公室
周 碧
刘 剑
梁广勇
2013年1月3日前
制表人：周碧 审核人：梁潮柱 日期：2012年12月15日
八、对策实施
1、确定搭设位置
2012年12月13日在项目指挥长周毅鹏指导下，项目技术负责人周碧、刘剑认真翻阅图纸、确定埋件安装的位置、标高、型钢安装间距，由项目经理梁广勇进行审核。

图7-1 采用CAD软件放样钢平台搭设位置图
经过两位小组成员认真查阅图纸，并经项目经理梁广勇审核，由于综合楼双层悬挑桁架结构在十二层标高46.8m标高至屋面51.3m标高位置，可在十层标高38.1m标高悬挑型钢，在十一层42.3m标高预埋斜拉结锚固。最终确定平台搭设的最佳位置在标高38.1m处开始悬挑，待十一层结构施工时可预埋锚件斜拉，然后在十层型钢上搭设满堂脚手架至标高46.8m悬挑桁架底。经PKPM软件受力分析计算，在28t集中荷载处悬挑型钢预埋间距采用1000mm间距，其余荷载较小部位预埋间距为1500mm。
2、斜拉钢平台详细设计
确定搭设位置后，12月14日至12月18日指挥长周毅鹏、技术经理梁潮柱、项目技术负责人周碧、技术员刘剑等人开始进行悬挑斜拉式钢平台设计，并对制作悬挑钢平台的构件进行受力分析。
（1） 悬挑斜拉式型钢平台搭设立面图

图2－01 悬挑斜拉支撑体系示意图

图2－02 悬挑操作平台搭设示意图

（2） 悬挑斜拉式型钢平台受力分析图

检测统计表

安全操作平台受力分析图
12月15日至12月18日项目技术负责人周碧、技术经理梁潮柱及技术员刘剑等人开始绘制斜拉式悬挑型钢平台详图。
（3） 搭设节点详图

图2－03 主梁工字钢端部锚固大样 图2－04 钢丝绳预埋吊环大样

图2－05 斜拉杆预埋拉结件大样 图2－06 钢管立杆脚钢筋头大样

图2－07 [10#与I36a连接节点 图2－08 [10#与结构预埋件连接节点

3、现场制作及安装
材料进场验收：2012年12月20日由现场经理钟灿辉、质量员姚秋发、施俊、资料员何燕芳等人对进场的钢材进行检查验收。

悬挑钢平台制作与安装：2012年12月20日至2013年1月1日由梁广勇、刘剑、朱沪钘指导现场操作工人对斜拉式悬挑型钢施工平台进行制作与安装。
悬挑型钢平台制作安装施工流程
测量放线定位
埋件制作、安装
操作平台搭设
主梁钢构件吊装
型钢端锚固焊
施工上一层砼主体
上一层预埋拉结件
安装斜拉杆
次梁与主梁焊接
立杆脚钢筋头点焊
搭设满堂高支模

现场实施：

型钢锚固环预埋 型钢吊装

安装安全操作平台并挂网封闭 型钢端部固定

型钢端部固定 [10#斜拉杆与主梁焊接

[10#斜拉与主体预埋钢板焊接 [25a次梁与主梁焊接

[25a次梁安装后在平面面点焊钢筋头 悬挑型钢平台制作完毕

双层悬挑桁架底搭设满堂钢管支顶架 双层悬挑桁架底满堂钢管加密

4、悬挑钢平台面架体稳定措施

分阶段观测架体挠度变形

根据受力计算得到，浇筑下弦梁时立杆脚最大压力为15.6KN，悬挑斜拉型钢支撑满足受力要求，待下弦梁砼达到设计100%强度后，再浇筑上层结构砼。为有效监测结构挠度变形，根据该双层悬挑桁架混凝土浇筑顺序分为三个阶段进行结构挠度变形监测。
小组成员经过分析后，决定对每阶段荷载加载前进行挠度变形监测，在悬挑型钢最外端用水准仪分阶段测量型钢悬挑梁变形，第一阶段为型钢面搭设完钢管支顶架；第二阶段为桁架下弦梁浇筑完砼；第三阶段为桁架结构全部浇筑完成。变形结果详见下表：
第一阶段悬挑型钢挠度测量数据 表3.1
综合楼10层型钢标高测量（单位：m）

读数
各观测点与后视点垂直高差
后视点X标高
0.27

工字钢观测点编号
1
0.894
0.624
2
0.912
0.642
3
0.931
0.661
4
0.958
0.688
5
0.962
0.692
6
1.003
0.731
7
0.977
0.703
制表人：姚秋发 审核人：施俊 测量日期：2013.1.1

第二阶段悬挑型钢挠度测量数据 表3.2
综合楼10层型钢标高测量（单位：m）

读数
各观测点与后视点垂直高差
后视点X标高
0.329

工字钢观测点编号
1
0.956
0.627
2
0.971
0.643
3
1.000
0.671
4
1.020
0.691
5
1.027
0.698
6
1.060
0.733
7
1.033
0.707
制表人：姚秋发 审核人：施俊 测量日期：2013.1.3
第三阶段悬挑型钢挠度测量数据 表3.3
综合楼10层型钢标高测量（单位：m）

读数
各观测点与后视点垂直高差
后视点X标高
0.306

工字钢观测点编号
1
0.936
0.630
2
0.954
0.648
3
0.977
0.671
4
1.003
0.698
5
1.007
0.701
6
1.040
0.734
7
1.014
0.708
制表人：姚秋发 审核人：施俊 测量日期：2013.1.5
在每根悬挑型钢面标记挠度变形监测点，通过观测分析得到，第二阶段开始加载后的挠度变形最大为10mm，第三阶段加载完成后比第二阶段变形最大为7mm，在规范L/250范围内，观测结果说明桁架下弦梁砼达到100%强度后完全可支撑上部荷载。
5、直螺纹连接钢筋数量确定
结合设计要求，在桁架结构的每个节点处有4个构件相交，包括三根框架梁及一根悬挑HJ梁， 原设计水平方向内的梁钢筋配筋为1225、4622、1020、2412，腹杆和竖杆为2625、822，节点处截面形状为700mm×700mm×1000mm，节点处钢筋总数为12+46+10+24+26+8=126（根），钢筋锚固长度为40d，钢筋总体积为0.15m3，占节点总体积的30%，该部位含筋率达 5.1%，远大于抗震设计允许最大配筋2.5%。钢筋在该部位属于严重超筋，对施工操作带来非常不便。
2013年1月3日由项目技术负责人周碧与结构设计师协调，对该悬挑桁架结构钢筋安装工艺进行改进，并采取直螺纹连接技术，经设计受力计算分析，现场进行优化处理，将四个构件的钢筋采用机械连接，节点避开受拉力的腹杆和竖杆，将节点设置在上下弦杆离节点1/3跨范围内，这样将原来的节点范围内的126根钢筋缩减到79根，方便工人安装，并有效保证混凝土浇筑质量。

优化后桁架钢筋结构变更

优化后桁架钢筋安装 桁架混凝土分次浇筑
九、效果检查
（一）目标检查
1、工期目标效果：
通过QC小组的共同努力，从2012年12月20日深化完成后，12月21日现场开始预埋安装，于2013年1月1日完成悬挑斜拉式型钢平台搭设，10天完成钢平台搭设工作，满足节点计划要求。
由于型钢上满堂钢管脚手架（13区与15区）搭设面积约16.2*2㎡，搭设高度为8.9m，搭设量为288m3，搭设困难较大，从2013年1月1日悬挑斜拉式型钢平台验收完成后开始满堂钢管脚手架搭设，至2013年1月5日搭设完成。
2013年1月5日开始绑扎钢筋至2013年1月7日完成混凝土浇筑。

比目标工期提前3天

2、悬挑钢平台受载效果检查：
双层超重悬挑桁架结构分三次浇筑，采用悬挑斜拉式型钢支撑体系，利用悬挑桁架结构下层悬挑梁作支撑复合结构共同受力，优化了双层悬挑砼桁架钢筋安装工艺及浇捣顺序，经现场三个加荷阶段的受荷挠度变形监测显示，变形在规范L/250范围内，观测结果说明桁架下弦梁砼达到100%强度后与支架撑架共同受荷完全可支撑28t集中荷载。
能支撑28t集中荷载

3、质量合格率检查：
2013年5月主体结构经监理、业主验收，满足设计规范要求，同意验收。

完成双层悬挑砼桁架实体图 主体结构验收记录表
2013年6月综合楼吊装130t钢结构连廊，该双层悬挑混凝土桁架做为钢结构连廊的空中支座满足130t钢连廊荷载要求。

双层钢结构连廊吊装
4、经济效益检查：
根据高空双层超重悬挑砼桁架结构的设计特点，考虑现场操作的简易性和安全性，减少对周边幕墙施工的影响,利用I36a作为支撑体系的主受力横梁，[25a作为传力纵梁，在荷载超重处利用[10#与36a工字钢组合三角形的斜拉式受力体系，然后在其上面搭设满堂钢管支架,同时利用双层超重悬挑混凝土桁架特殊传力模式，利用桁架下弦主梁结合悬挑支撑体系共同受力，满足高空双层超重悬挑混凝土桁架施工需求。该支撑体系中所使用的36a工字钢共9条12m长，按市场综合指导价每吨约5000元计算，共约34000元，而[25a、[10#则利用工地自有材料，钢丝绳约10000元，型钢上超高支模搭设费用大约6000元，大大节约成本费用的支出，该支撑体系总成本造价约为5万元；原计划采用超高落地式满堂脚手架支撑体系，支顶架钢管、扣件使用量大，且需在已施工结构中后置预埋件进行拉结，经计算，需搭设2350m3工程量，按45元/m3进行计算，加上人工预埋拉结及维护费用，造价约需22.3万。悬挑斜拉式型钢支撑体系对比落地式满堂红钢管支撑体系节省约17.3万（节省比例达78.6％）。

目标实现了

（二）无形效果
该工程高空双层超重悬挑混凝土桁架结构复杂的受力体系，以及自身超重荷载，采用高空斜拉式悬挑型钢平台，同时对双层悬挑砼桁架结构节点进行优化，克服了一系列技术难题，不仅圆满的完成了施工任务，得到业主和监理的一致好评，而且在活动中每位小组成员都充实了自己，提高了自身的业务水平，积累了宝贵的经验，进一步体会到团队协作精神的重要性。这些无形效果，进一步擦亮了广州机施建设集团这块金字招牌。

顾客满意度调查表
十、制定标准化
本次QC活动得到了建设、监理单位的多方面配合，并得到社会各界肯定，为工程的质量及安全目标的实现奠定了坚实的基础。通过这次QC小组活动，我们深刻的认识了悬挑结构在建筑主体上的重要性，为解决该双层超重悬挑桁架结构施工难题，结合桁架结