PCF单侧支模体系的研发.pdf

1、北京市CBD核心区Z2b地块商业金融项目QC成果汇报 汇报内容1.1.工程概况工程概况2.2.QCQC小组概况小组概况3.3.选题理由选题理由4.4.确定目标确定目标5.5.提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案6.6.制定对策制定对策7.7.对策实施对策实施8.8.效果检查效果检查9.标准化10.总结与下一步打算一、工程概况1.工程概况北京市CBD核心区Z2b地块商业金融项目（简称北京三星项目）位于北京市朝阳区国贸桥东北角，东至金和街、南至景辉街、北至Z1a地块、西至Z2a地块。由57层的超高层商业办公主楼（建筑高度260m）、裙房（5层，结构高度为26.8m）以及6层+夹层地下室组成

2、，项目占地面积8223m2，总建筑面积约167851m2,其中地上建筑面积约12000m2，地下建筑面积约为47851m2。该工程采用桩筏基础，主塔楼结构形式为核心筒+外框钢结构，裙房为钢筋混凝土结构，建成后将是韩国三星驻中国总部大楼。1.工程概况本工程位于CBD核心区，四周均是在建项目，场地狭小，在建项目之间限制性大，尤其是西侧地下室外墙，距红线只有10cm，且红线外侧即为Z-2a阳光保险在施地块，使得西侧地下室21m高外墙无法按照现有施工方法进行结构施工，故申请注册号，成立QC小组，解决现有难题。Z2b三星地块三星地块Z2a阳光地块阳光地块Z1b清华地块清华地块Z1a期货地块期货地块Z-2

3、b三星地块红线地下室外墙高21MZ-2a阳光地块10CM二、QC小组概况2.QC小组概况 具有扎实的专业课理论知识和丰富的施工经验 平均年龄29岁，且均获得本科或本科以上学历 小组涵盖设计人员、深化人员和现场施工人员，各施所长，协调一致 小组成员以往成功研发“一种预制格构梁及其制作方法”以及“一种预制格构梁楼层结构”，并成功获得相应发明专利小组概况三、选题理由3.选题理由选题理由运用创新思维，走变通路子，研发出合理的施工体系来解决问题相邻建筑物净距狭小外侧无可用场地建筑红线规划先行性现场实际施工布局施工空间不足传统工艺无法实施地下室外墙边线距用地红线仅100mm结构和防水施工无可操作空间地处C

4、BD核心区，用地紧张旁边紧邻Z-2a在施地块，无可利用场地PCF单侧支模体系的研发结合建筑工业化和绿色建造的施工理念Z-2bZ-1bZ-1aZ-2a建筑红线建筑红线制图人：王晓龙制图日期：2015年4月注：PCF即Precast Concrete Form课题确定四、确定目标4.确定目标确定目标运用创新思维研发PCF(PrecastConcrete Form)单侧支模体系，解决操作空间不足的难题确定目标设定目标值PC板吊装安全，固定可靠，可操作性强混凝土浇筑完成后PC板位移不大于3mm目标可行性分析目标可以实现！理由1、小组成员具有扎实的专业课理论知识和丰富的施工经验，项目领导对新技术的应用于

5、研发非常支持，有利于目标的实现理由2、小组成员学习相关资料，进行了大量计算和深化设计，并跟公司专家顾问进行咨询沟通，一致认为PC板方案安全可行理由3、外部环境适合研发创新，建设单位、监理单位非常支持小组活动，公司层面也协调多方资源支持制图人：李帅制图日期：2015年4月人设计、深化、施工、专业厂家机专业的PC板生产设备，生产场地料经验丰富的PC板生产厂家、埋件供货厂家法拥有多项PC技术研发专利、施工工法环业主、监理大力支持，临边地块积极配合五、提出方案并确定最佳方案5.提出提出方案并确定最佳方案方案并确定最佳方案小组成员围绕课题召开会议，通过“头脑风暴法”，相互启发，集思广益，结合现有资源和现

6、场实际情况，进行方案讨论。小组成员将意见分类整理、并归纳提炼，运用亲和图汇总如下：PCF单侧支模体系的研发 1 1、提出方案提出方案PC板形式吊装固定防水施工内侧模板叠合板肋型板光面板槽钢+三角架槽钢+可调支撑底面钢板焊接预铺反粘吊装前施工结构完成后施工大钢模板散拼木模板组合木模板PC板的加工工厂预制现场现浇安全可靠经济性好操作性强要求制图人：张海瑞制图日期：2015年5月5.提出提出方案并确定最佳方案方案并确定最佳方案根据以上亲和图分析，拟采用如下三种方案：方案一方案二方案三 PC板预留桁架钢筋，形成叠合墙体系，在工厂预制，与外墙一同浇筑 采用底面钢板焊接形式固定 防水在结构完成后施工 内侧

7、使用大钢模板 PC板光面处理，仅作为外墙模板，在工厂预制 采用槽钢+可调斜撑形式固定 防水预铺反粘 内侧使用散拼木模与PC板对拉固定 PC板做成肋形板，参与结构受力，在现场现浇 采用槽钢+三脚架形式固定 防水结构完成后施工 内侧使用组合木模板与PC板对拉固定PCF单侧支模体系的研发 1 1、提出方案、提出方案制图人：李贝制图日期：2015年5月三脚架三脚架5.提出提出方案并确定最佳方案方案并确定最佳方案QC小组对上述三个方案，从可实施性、经济合理性、安全性、工期及其他影响等多方位进行分析评估与优选，见下表。同时针对方案比选的各项指标，小组成员运用关联矩阵法对各方案进行分析评价。2 2、方案初步

8、确定、方案初步确定通过对以上三种方案的综合对比与分析，小组全体成员初步选定方案二为研发PCF单侧支模体系的实施方案。5.提出提出方案并确定最佳方案方案并确定最佳方案通过以上选择，初步确定了研发PCF单侧支模体系的实施方案，但是方案必须从两个过程、六个方面进行方案细化，具体见如下系统图。3 3、方案细化、方案细化PCF单侧支模体系设计和深化PC板的排版和设计预埋件的深化设计加工和施工PC板的加工和养护PC板的吊装和固定墙体防水和钢筋施工墙体内侧模板和混凝土浇筑制图人：刘静竹制图日期：2015年5月5.提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案 3 3、方案细化、方案细化1、PC板的排版和设计本

9、工程西侧外墙PC板共计164块，PC板上下左右四边留15mm缝隙，最大板规格（长*宽*厚）：3650*3515*120，自重约4002.9。制表人：张海瑞制表日期：2015年5月5.提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案 3 3、方案细化、方案细化2、预埋件的深化设计制表人：车庭枢制表日期：2015年5月5.提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案3、PC板的加工和养护制表人：王九龙制表日期：2015年5月 3 3、方案细化、方案细化5.提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案方案可实施性经济合理性工期结论方案一在 PC 板上部侧面固定槽钢，在槽钢上焊吊耳，利用此吊耳起吊1、PC

10、 板需预埋固定槽钢用的螺栓需预埋固定槽钢用的螺栓，需要在槽钢上焊接吊耳吊装时易倾斜，不容易就位不 选用2、起吊时 PC 板易倾斜，PC 板不容易就位方案二在 PC 板顶部预埋吊装用连接套筒，后期现场用吊装螺栓拧入套筒起吊1、PC 板吊装时传力直接，吊装稳定性好，不倾斜，安全可靠省去了吊耳焊接，降低了焊接量，增加了少量螺母的预埋。预埋吊装件直接在工厂内完成，现场无需焊接吊耳，节省吊装准备时间选用2、吊装连接套筒提前在加工厂进行预埋，减少现场焊接量4、PC板的吊装和固定(吊装)DJ-1PC板吊件顶视图制表人：车庭枢制表日期：2015年5月 3 3、方案细化、方案细化5.提出方案并确定最佳方案提出方

11、案并确定最佳方案方案可实施性经济合理性工期结论方案一在 PC 板下部侧面预埋固定埋件，现场焊接三角支架固定 PC 板1、现场需焊接底部固定三角架焊接量大，需在现场焊接，所需三 角 架 数 量 较多；三角架无法周转，为一次性投入材料现在焊接底部三角架需大量时间，PC 安装准备时间长不 选用2、底部固定三角架易与结构钢筋冲突，且对防水造成干扰方案二PC 板顶部固定槽钢，槽钢通过可调斜撑与地面地锚连接固定1、操作方便，焊接量小，与地锚固定后与 PC 板形成三角体系，稳定性好槽钢和可调斜撑均可周转使用，只增加一部分预埋地锚，减少成本的增加安装拆卸式施工，方便快捷，准备时间少选用2、固定槽钢和可调斜撑均

12、可周转使用，安装拆卸方便制表人：杨敏制表日期：2015年5月4、PC板的吊装和固定(固定)3 3、方案细化、方案细化5.提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案5、墙体防水和钢筋施工方案可实施性经济合理性工期结论方案一PC 板按层分段，防水按层铺设，钢筋按层绑扎1、防水无法与临时固定槽钢错开增加防水施工难度，增加了施工成本交叉施工效果差，不利于流水施工不 选用2、钢筋甩茬与防水无法错开，防水施工受钢筋干扰方案二PC 板错层分段，确保固定槽钢在上层位置，防水预甩茬，螺杆穿防水处采用法兰连接原理进行加强1、防水可先甩茬至上层位置，甩茬至固定槽钢下方，混凝土浇筑至本层位置时与固定槽钢不冲突1、避

13、免了大量拆改返工，避免了费用增加2、在保证防水质量的情况下，有效降低防水施工难度，降低施工成本避免了可能发生 的 拆 改 返工，方便的现场 PC 板的固定和钢筋、防水施工选用2、对拉螺杆穿防水处通过钢板垫片、螺母固定的法兰连接方式加强制表人：陈万鹏制表日期：2015年5月 3 3、方案细化、方案细化5.提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案6、内侧模板的选用和混凝土浇筑方案可实施性经济合理性工期结论方案一内侧选用钢模板与 PC 板对拉固定1、钢模板稳定性好，但因钢模板模板孔定位固定，施工容错性较差钢模板费用较高省去了模板拼装，施工较便捷不 选用2、钢模板吊装时易对 PC 板造成扰动，不利

14、于吊装安全方案二内侧选用木模板与 PC 板对拉固定，木模板背面采用三角支撑架顶撑固定1、木模吊装轻便，与 PC 板对拉模板孔容易调整，施工容错性较高木模板体系成本较低，三角撑主要为租赁使用，成本较低省去了模板孔的 校 对 和 调整，提高了施工效率，且采用三角撑省去了顶撑，施工便捷选用2、木模板背部采用三角撑顶撑，与木模板固定牢固，形成的模板体系稳定可靠制表人：张海瑞制表日期：2015年5月 3 3、方案细化、方案细化5.提出提出方案并确定最佳方案方案并确定最佳方案通过以上细化分析，我们确定最佳方案，见如下展开系统图：4 4、确定最佳方案、确定最佳方案制图人：刘静竹制图日期：2015年5月PCF

15、单侧支模体系的研发设计和深化PC板排版和设计深化预埋固定埋件底部和顶部预埋PC板与PC板连接埋件上部预埋PC板与可调斜撑槽钢连接埋件加工和施工专业工厂预制加工吊装和固定预埋吊装件，顶部吊装PC板通过连接槽钢与可调支撑进行拉结固定防水和钢筋施工采用法兰原理进行防水施工钢筋提前确定下料长度，合理甩茬内侧木模板内侧使用散拼木模板使用三角背楞顶撑5.提出提出方案并确定最佳方案方案并确定最佳方案 4 4、确定最佳方案（方案动画模拟展示）、确定最佳方案（方案动画模拟展示）六、制定对策6.制定对策制定对策小组成员针对以上分析，按照5W1H的原则，分析研究相应对策，确立明确的目标值，并最终制定出相应的具体实施

16、措施、明确责任人和完成日期。制表人：李帅制表日期：2015年6月编号流程对策（what）目标(why)措施(how)负责人(who)地点(where)时间(when)1PC 板 的 排版和设计计 算 分 析、CAD绘制1、最不利位置荷载不大于抗拉承载力的85%。1、建模ansys计算，细致分析，考虑受力和施工情况，确保体系安全，确定板块分隔；2、图上放样，并进行施工模拟，排查不利因素。李贝工 业 化 工作室2015.42015.52、单块PC板重量最大不大于5T3、PC板分格避开钢筋甩茬2预 埋 件 深化设计计 算 分 析、CAD绘制、与厂家协调1、确定PC板支撑间距1、通过BIM建模，将各种

17、埋件的排布统一考虑深化。2、协同专业厂家进行埋件形式选择、强度计算和具体定位刘静竹工业化工作室2015.42015.52、绘制PC板加工图3、固定螺栓受力不超过允许值的80%3PC 板 的 加工和养护根据加工图，选择专业厂家进行加工和养护1、加 工 后 构 件 平 整 度3mm1、找加工经验丰富专业厂家加工；2、详细交底、合同明确质量要求；3、专人驻场、严格验收；杨敏预 制 构 件加工厂2015.62015.92、预埋件中心线位移控制在2mm3、尺寸偏差控制在3mm内6.制定对策制定对策小组成员针对以上分析，按照5W1H的原则，分析研究相应对策，确立明确的目标值，并最终制定出相应的具体实施措施

18、、明确责任人和完成日期。制表人：李帅制表日期：2015年6月编号流程对策（what）目标(why)措施(how)负责人(who)地点(where)时间(when)4PC板吊装与固定编制方案、详细交底、落实责任1、吊装安全，固定可靠制定合理安装方案并提前进行交底，并派技术人员现场监督、指导，安装过程中通过测量控制进行精调。王九龙施工现场2015.62016.22、垂直度控制在1/1000且2mm3、相邻板高差控制在3mm5墙体外防水和墙体钢筋施工明确工序提前控制，放样下料，1、防水无空鼓，搭接宽度偏差控制在10mm以内严格遵循三检制，现场防水安排专人对进度和质量负责，验收合格后移交下一道工序，钢

19、筋施工严格控制对防水的保护车庭枢施工现场2015.62016.22、钢筋甩茬位置偏移控制在5mm以内6墙体内侧模板固定和混凝土浇筑编制方案、详细交底、落实责任1、模板安装垂直度控制在3mm以内严格按照方案要求施工，各相关工种负责人交底至作业层，浇筑过程中安排专人看模和监测陈万鹏施工现场2015.62016.22、截面模内尺寸控制在33、混凝土浇筑速度不得大于2.5m/h七、对策实施7.对策实施对策实施 实施一、PCPC板的排版和设计板的排版和设计根据最新的结构基准图，对PC板的布置范围、PC板块的分隔、间距，每块PC板的尺寸和位置、PC板的固定位置、连接方式以及特殊节点的处理均进行了细致的设计

20、，并通过ansys进行了计算，形式PC板设计图一套、计算书一套，并通过的设计单位、监理单位和业主单位的审核。本工程西侧外墙PC板共计164块，PC板上下左右四边留15mm缝隙，最大板规格（长*宽*厚）：3650*3515*120，自重约4002.9；最小板规格（长*宽*厚）：3650*1480*120，自重约1620.6。实施效果检查：经检查，设计图纸涵盖了PC板的相关信息，图纸详细明确，通过了专家论证，为后续工作的开展提供了基础性资料。PC板分格排版避开了钢筋甩茬位置，同时最大板块重4002.9KG，满足不大于5T的目标要求。根据计算结果，最不利位置荷载为抗拉承载力的81%，满足不大于85%

21、的安全要求。7.对策实施对策实施 实施二、预埋件的深化设计预埋件的深化设计根据PC板的基础设计图纸，协调专业厂家确定埋件的型式和材质要求，通过BIM建模，对埋件埋设位置和和连接方式进行二次深化，避免埋件和钢筋的碰撞冲突，并直接利用BIM软件出图，形成PC板的加工图和三维模型，方便指导厂家加工。PC板拼缝位置采用预埋钢板后焊接的方式进行处理。其中连接位置仅设置在PC板竖向连接位置，水平位置无需处理。除底层外，其他层在宽度小于2000mm的PC板设置2块预埋钢板，宽度大于2000mm的PC板设置3块预埋钢板。实施效果检查：由BIM生成的PC板加工图和三维模型明确了埋件的形式、位置、规格以及材质，同

22、时明确了PC板的支撑间距，为PC板下一步的加工生产提供的详尽的技术资料，完成了设定目标。同时根据埋件计算，预埋螺栓的受力仅为允许值的47%，满足不超过80%的目标。7.对策实施对策实施 实施三、PCPC板的加工和养护板的加工和养护1、PC板生产厂家选择了专业的预制构件生产厂家，并在合同内详细的明确了质量要求2、PC板加工前，由项目部技术负责人王晓龙对PC板加工人员进行了技术交底，并预制加工质量要求、注意事项、细节施工方法等进行了详细的讲解，明确了质量标准及验收要求；3、项目部安排驻加工场人员负责PC加工质量，全面贯彻执行施工质量标准，确保预制件加工质量；实施效果检查：PC板加工严格现场验收，加

23、工精度均在要求范围之内。出厂合格证7.对策实施对策实施 实施四、PCPC板吊装与临时固定板吊装与临时固定1、PC吊装前，编制地下室西侧外墙PCF及防水施工方案，并对相关人员进行三级技术交底，保证现场实施。2、为保证PC板吊装安全，严格控制PC板安装精度，并落实责任制度。3、安排技术人员现场监督、指导和测量；编制方案技术交底交底记录7.对策实施对策实施PCPC板吊装板吊装与固定流程控制与固定流程控制1、PC板通过预埋螺母与现场吊具连接固定，槽钢通过预埋螺栓与PC板固定；2、起吊吊装效果检查：PC板吊装安全、固定可靠，安装精度均满足要求。3、吊装就位4、PC板调直5、通过可调斜撑与地锚固定7.对策

24、实施对策实施 实施五、墙体外防水和墙体钢筋施工1、现场验收严格遵循三检制，防水验收合格方移交下道工序；3、螺杆穿防水处，利用法兰连接原理，通过橡胶垫、压锚钢板和M20螺母固定加强。效果检查：防水和钢筋的施工合理的避开，互不影响又衔接紧密，完成了预期的目标。防水节点可操作性强，施工便捷，合理可靠。防水和钢筋的施工均满足要求。2、钢筋放样控制长度，避免干扰防水接长；7.对策实施对策实施 实施六、墙体内侧模板固定和混凝土浇筑1、严格按照方案要求，将木模板通过螺杆与PC板对拉固定，一头拧入PC板中预埋固定件，一头拉住模板背楞钢管；效果检查：木模板拼接便捷，与三角型钢支撑连接的体系稳定可靠。对拉螺杆拉结

25、PC板和三角撑后有效的加强了PC板的稳定。模板支设满足要求，混凝土很好的按照目标要求进行了浇筑。2、三角撑隔400mm布置，与模板通过勾头螺栓连接，底部通过地埋压固，确保整体体系稳固。3、混凝土浇筑严格按方案要求顺序和速度浇筑，安排专人看模。7.对策实施对策实施 完成效果八、效果检查8.效果检查效果检查PC板自2015年6月25号开始吊装施工，至2016年1月25号画上句点，共计吊装和固定施工达164块PC板。PC板吊装安全、固定牢靠，整个安装过程快捷紧凑，可操作性强，整个PCF体系解决了操作空间不足的难题，符合安全可靠、操作性强的目标。目标1：PC板吊装安全，固定可靠，可操作性强目标检查8.

26、效果检查效果检查目标检查PC板与内侧木模板+三角撑对拉形成的PCF体系，既加强了PC板的稳定性，又对整个混凝土浇筑起到了很好的控制作用。针对PC板浇筑后偏移设特定测点，现场土建责任师负责测量并收集混凝土浇筑后PC板偏移数据。PC板施工过程中混凝土浇筑后偏移值均不大于3mm，完全达到初期的目标设定。目标2：混凝土浇筑完成后PC板位移不得大于3mm 层数 B6层 B5层 B4层 B3层 B2层 B1层 A轴C轴 测点1 2.00 1.00 1.50 2.00 1.50 3.00 测点2 2.50 2.00 2.00 2.50 2.00 1.50 测点3 1.50 2.00 1.50 1.00 2.

27、00 2.00 C轴E轴 测点1 2.50 1.50 2.00 1.00 测点2 1.50 1.00 2.00 1.50 2.00 2.00 测点3 2.50 2.00 2.50 3.00 1.50 1.50 E轴F轴 测点1 1.00 1.50 2.00 2.00 2.50 1.00 测点2 1.50 2.00 1.50 2.50 2.00 2.00 测点3 1.50 2.00 3.00 2.00 1.50 2.50 F轴G轴 测点1 2.00 1.00 2.50 2.00 2.50 2.00 测点2 1.50 1.50 2.00 2.50 1.50 2.50 测点3 3.00 2.00 2

28、.00 1.50 1.00 1.00 G轴J轴 测点1 1.50 1.00 1.00 2.00 1.50 1.00 测点2 2.00 2.00 2.50 1.50 1.00 1.50 测点3 1.50 1.50 1.50 2.00 2.00 2.00 J轴L轴 测点1 1.50 1.50 2.00 1.50 3.00 1.50 测点2 2.00 1.00 1.50 1.00 2.00 2.50 测点3 1.50 2.00 1.00 1.50 2.50 1.50 L轴N轴 测点1 2.00 2.50 1.50 1.00 1.50 2.00 测点2 1.50 2.00 2.00 2.00 2.00

29、 1.50 测点3 3.00 1.50 1.00 1.50 1.00 2.50 误差（mm）测点位移（mm）制表人：张海瑞制表日期：2016年2月8.效果检查效果检查目标检查经济效益：因为PC板前期在加工厂预制加工，相应的缩短了工期。按传统每层搭设操作架需2d/F,支设外侧模板4d/F,按5层算，共节约工期30天。模板拆除2D/F,架体拆除5d,共节约工期15天。此外由于使用了PC板填充了建筑红线间隙，省去了回填的时间，节约工期30天。考虑PC板吊装需2d/F,累计节约工期30+15+30-10=65天。PC外墙成型时外表面平滑省去了抹灰的程序，相应的节约了材料费用和表面处理费用，按45元/，

30、共计节约45*1671=75195元，省去了红线间隙的素混凝土回填，回填按415元/m考虑，共计节约415*1671*0.1=69346.5元，省去了外脚手架搭拆及防护，按50元/，共计节约50*1671=83550元，省去了周边地块安全状况的专人外架巡查防护，共计节3*200*65=39000元，共计节省成本75195+69346.5+83550+39000=267091.5元。8.效果检查效果检查目标检查社会效益：本次PCF单侧支模体系在北京三星项目中的使用，完美的解决了本项目施工场地狭小的问题，证实了PC构件在狭小的施工空间内能够一次性完成结构、防水同时保证外墙施工质量。地处CBD核心区

31、的其他在建项目也在咨询相关技术做法，准备采用同样的PC措施来解决用地难题。PC板的现场拼装节省了大量的劳动力，省去了架体搭设和模板支设，为建筑工业化和绿色施工、绿色建造积累了经验，提供了参考。相信在不断的探索、实施、总结中，PC构件的应用在国内会有更好的发展前景，并逐步取代传统的结构施工理念，形成一套成熟的施工工艺。建筑工业化绿色建造PC体系九、标准化9.标准化标准化本次预制混凝土模板（PCF）在北京三星项目中的使用，完美的解决了本项目施工场地狭小的问题，证实了PC构件在狭小的施工空间内能够一次性完成结构、防水同时保证外墙施工质量。相信在不断的探索、实施、总结中，PC构件的应用在国内会有更好的

32、发展前景，并逐步取代传统的结构施工理念，形成一套成熟的施工工艺。通过本QC活动对北京三星项目设计方案及施工方法的整理归纳，可以为后续该类情况的外墙施工提供一定的参考选择和方案借鉴作用。PCFPCF体系实施体系实施工艺流程图工艺流程图制图人：李帅制图日期：2015年10月 施工方案 公司级别技术课题 正在申报狭小用地空间下PCF单侧支模工法 正在申报相应专利。十、总结与下一步打算10.总结与下一步打算总结与下一步打算制表人：王九龙制表日期：2015年12月序号序号名称名称活动前活动前活动后活动后1专业素养252管理能力243QC知识1.554综合素质355团队精神356创新能力34.5QC小组成员亲密合作增强了计算分析水平提高了技术管理能力加强了团队协作精神小组自我评价雷达图小组自我评价雷达图综合素质评价表综合素质评价表 总结10.总结与下一步打算总结与下一步打算 下一步打算谢谢谢谢