QC弧形剧场台阶施工方法研究创新 详细.docx
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QC弧形剧场台阶施工方法研究创新详细
弧形剧场台阶施工方法研究创新
宁波建工工程集团有限公司江东区滨江实验学校工程QC小组
1.工程概况
本工程由地下室、4幢教学楼、音乐厅、实验楼、食堂及艺体楼、操场及附属设施等组成,结构类型为框架结构,其中音乐厅为下沉式设计,其剧场台阶具有以下特点:
弧形剧场台阶平面形状接近一个扇环,圆心角约为46.7度。
剧场台阶共22级,每级高度为150mm,相对标高最低-2.880m,最高0.270m。
弧形台阶除中间休息平台宽1800mm外,其余均宽900mm,呈同心圆状,对舞台形成环抱式效果。
2.小组概况
QC小组概况介绍
3.选题理由
本工程音乐厅剧场今后将承担大量演出活动,集中体现学校的教育特色,因此业主对小剧场
的施工成型效果较为重视。
剧场台阶的造型设计较为特殊,原设计仅做了基本荷载计算,并未深化,设计单位希望由我方
提交较为经济合理的深化方案进行参考复核。
本工程音乐厅小剧场平面形状接近扇环,水平轴线为辐射线,座椅台阶以舞台为中心呈弧形
布置,与常规布置不同,有一定施工难度。
选题方向分析表
根据以上对比,我们选择了《弧形剧场台阶施工方法研究创新》作为本次活动的课题。
4.目标设定
1>目标设定
本课题目标设定为:
根据本工程特特点研究一种弧形台阶施工方法,保证弧形剧场台阶整体造型偏差≤5mm。
2>目标分析
(1)依靠BIM技术,可有效的对各种施工方案进行模拟施工,结合以往施工经验,得出最佳
方案。
(2)依托设计单位的支持,施工方法可以在满足本工程结构要求方面得到保证。
5.方案选择
1>方案提出
在前期沟通中,设计单位提出的两点原则:
剧场底板必须现浇钢筋混凝土、台阶踏步为素混凝土。
按照这两点原则,同时根据小组活动目标,在20XX年10月12日经小组初步讨论,小组成员
提出了一些构想,方案特征归纳“两方面四要素”:
台阶踏步施工方式
(1)底板施工完成后再定位施工
(2)台阶踏步与底板一次性定位施工基础垫层形式
(1)垫层面为平直斜坡,底板厚度随台阶弧度变化
(2)垫层面为倒圆锥曲面,底板厚度始终一致
按照小组确定的“两方面四要素”,经讨论,共提出了以下几种方案:
方案一:
基础垫层面为平直斜坡形式,台阶踏步后做。
按常规方式砌筑胎模并浇捣混凝土垫层,垫层浇捣完成后呈平直的斜坡,安装底板钢筋后浇
捣底板混凝土,待底板成形后,在底板面上定位踏步的边线,最后施工台阶踏步。
方案二:
基础垫层面为平直斜坡形式,底板与台阶踏步一次成型。
按常规方式砌筑胎模并浇捣混凝土垫层,垫层浇捣完成后呈平直的斜坡,再在垫层上定位踏
步边线,一次性施工成形。
方案三:
基础垫层面为倒圆锥曲面形式,台阶踏步后做。
本方案考虑台阶后做,先施工底板,底板厚度统一。
施工前采用BIM技术,根据3D模型获取
基础垫层造型数据,按此施工基础垫层,整个垫层表面呈倒圆锥曲面,安装底板钢筋后根据设
计板厚浇捣底板混凝土,待底板成形后,在底板面上定位踏步边线,最后施工台阶踏步。
方案四:
基础垫层面为倒圆锥曲面形式,底板与台阶踏步一次成形。
施工前采用BIM技术,根据3D模型获取基础垫层造型数据,按此施工基础垫层,整个垫层
表面呈倒圆锥曲面,在垫层上定位踏步边线,底板与台阶踏步一次成形。
2>方案模拟及对比分析
(1)方案一“基础垫层面为平直斜坡形式,台阶踏步后
做”模拟分析:
通过3D模型模拟建造可以发现,除去踏步后,底板造型为普
通的平直斜坡,这种底板垫层便于施工,有利于剧场基础底
板快速成型,踏步可在后续施工中与其它工序交叉进行,同时,底板先完成,现场施工条件相
对较好,有利于踏步造型高精度完成。
方案一整体轴测图
方案一整体侧剖面图方案一踏步局部放大图
方案一踏步正剖面图
当施工踏步时,可以明显发现踏步两侧厚度远远大于中间厚度,由于踏步设计为素混凝土,较大的厚度有开裂的可能,整体性较差,这种方案可能在结构荷载上存在隐患,需要设计单位对其复核加固。
(2)方案二“基础垫层面为平直斜坡形式,底板与台阶踏步一次成型”模拟分析:
1)本方案与方案一基本相同,但通过踏步与底板一次性施工完成来提高结构整体性,因此整体施工时,混凝土厚度较大区域的施工有一定难度。
整体浇捣成形示意图
(3)方案三“基础垫层面为倒圆锥曲面形式,台阶踏步后做”模拟分析:
1)从其3D模型中可以发现该方案中底板是曲面的,固其
基础垫层面也是圆锥曲面。
由于台阶后做,本方案底板垫层与
底板面需要控制标高和造型,而底板需要一次性浇捣成形,底板上表面的标高控制存在难度。
施工相对平直斜坡垫层面施
工方法复杂,但底板本身施工快速方便,踏步可在后续施工中与其它工序交叉进行。
底板效果示意图
底板正剖面示意图
同时,底板先完成,现场施工条件相对较好,有利于踏步造型高精度完成。
方案三踏步轴测图方案三整体侧剖面图
当施工踏步时,可以发现踏步厚度统一,相对于方案一、二,结构荷载大大减轻。
(4)方案四“基础垫层面为倒圆锥曲面形式,底板与台阶踏步一次成形”模拟分析:
1)本方案与方案三基本相同,但通过踏步与底板一次性施工完成来提高结构整体性,本方案只需控制底板垫层
的标高和造型,工艺相对方案三简单。
整体浇捣效果效果图
3>方案选择
方案分析对比表
项
预期成
结构自身荷载
经济性
耐久性
预计工期
结论
目
形精度
方案
成形精
局部区域混凝土厚
无需控制曲面造型,
度较大,结构自身
工艺简单,施工成本
踏步后做。
整体性较差,时间长易开裂
55天
不选用
一
度高
荷载增大
低
局部区域混凝土厚
无需控制曲面造型,
方案
成形精
混凝土厚度较大处
度较大,结构自身
整体性好
40天
不选用
二
度较高
施工有一定难度,施
荷载增大
工成本低
方案
成形精
两次控制曲面造型,
符合要求
工艺复杂,施工成本
踏步后做。
整体性较差,时间长易开裂
55天
不选用
三
度高
高
方案
成形精
控制一次曲面造型,
符合要求
工艺简单,施工成本
整体性好
45天
可选用
四
度较高
较低
4>方案重点要素及子方案
小组对方案四”基础垫层面为倒圆锥曲面形式,底板与台阶踏步一次成形”实施过程中需
要把控的重点要素和各分项子方案进行分解,以便制定对策。
子方案分析表
基础垫层面造型施工方式子方案对比表
踏步造型施工方式子方案对比表
踏步造型定位方式子方案对比表
底板防水方式子方案对比表
最终方案选择示意表
方案实施流程图
6.制定对策
对策表
7.对策实施
1>实施一:
基础垫层面造型
项目部根据3D模型及CAD计算机模拟,共设置142个标高定位点,包括分隔条定位点和
承台地梁交叉点。
3D模型辐射轴角度调整为3.37°,根据辐射轴在垫层上设置分隔条,施工时相邻分隔条间
找平,形成极其近似倒圆锥曲面的多面体,理论最大偏差值为3mm。
实施结果:
20XX年12月21日垫层浇捣完成后,检查测量30点标高,均达到预期目标。
2>实施二:
踏步造型
根据CAD软件取样,确定踏步侧模采用规格为150mmX700mm的模板,理论上踏步边线
偏差<3mm。
沿踏步边线,在垫层面上每隔350mm设置一道定位筋,定位筋中部焊止水片,侧模通过支
撑系统与定位筋顶紧加固,确保模板定位准确牢固。
项目部根据现场情况及全站仪测量特点,在剧场基坑附近一个制高点上设置测站,保证与坐标控制点之间的通视;坐标数据提前输入全站仪,并配备平板电脑,以便根据现场实际情
况调整坐标数据,每道工序完成后都进行复测,及时纠偏。
实施结果:
20XX年3月3日模板全部拆除后复测结果如下表,15点全部符合要求。
台阶定位偏差复测表
测点1
测点2
测点3
测点4
测点5
-3
+3
+3
-2
+2
+3
+2
+1
+3
-3
-1
+3
+4
-4
+3
靠近圆心方向为正。
3>实施三:
底板防水
根据本工程地勘报告及现场观察,地下水位最高在-2m左右,而剧场底板最低标高为-
2.88m,水压力较小,设计单位同意采用P8抗渗混凝土施工,项目部在底板钢筋安装及踏步吊
模施工完毕后,选择地下水位较低的晴好天气,使用C30P8抗渗混凝土对剧场弧形台阶(含舞台部分)进行一次性浇捣。
采用机械振捣,达到表面泛浆、无气泡排出为度,插点间距350mm,严防漏振、欠振、过振
;底板混凝土采用分层定点、一个坡度、薄层浇筑、循环推进、一次到顶的方法浇捣。
考虑到施工期间气温较低,混凝土浇筑后4小时浇水养护并覆盖养护布,3天内每天浇水4
~6次,3天后每天浇水2~3次,养护时间不少于半个月。
实施结果:
混凝土浇捣完成后持续观察2个月,未发现渗漏现象。
8.效果确认
1>效果检查
通过项目部全体人员的共同努力,弧形剧场台阶施工于20XX年3月3日结束,QC小组会同
监理按照相关验收标准对弧形台阶进行了检查,检查结果如下:
弧形台阶验收成果表
由上表数据可知,弧形剧场台阶施工质量达到目标要求
2>效益分析
项目部效益
通过本次QC小组活动,小组成员熟悉了BIM技术,大部分成员亲手进行了建模操作,为
项目部今后发展提供了人才储备,鼓舞了小组成员的创新精神。
通过课题的实施,在保证结构安全的前提下,免去了以往台阶施工过程中常见的修补工
作,节约人工费约4000元。
社会效益
本工程为江东区重点工程,音乐厅小剧场的高质量完成获得了业主的好评,为公司赢得
了信誉。
9.标准化
弧形剧场台阶施工方法的创新研究成果,受到了公司以及兄弟项目部的一致认可,为了
巩固活动效果,小组成员配合公司专业人员于20XX年5月编制了《弧形剧场台阶施工方法》,并
收编为公司内部操作手册,供今后其他项目参考学习所用。
10.总结
1、总结:
通过本次活动的开展,使广大技术人员和管理人员的质量意识、个人能力、团队意识、QC
知识、进取精神、责任心得到了很大程度的提高,为以后施工总结了经验。
同时也锻炼出一个
良好的QC队伍,为以后解决其它质量难题创造了良好的环境。
QC小组在成果总结中对小组成员的综合素质进行了自我评价,详见下表和雷达图:
2、今后打算:
本次活动的成功对小组成员有很大鼓舞,坚定大家实现本工程质量目标的信心,我们将
抓住这一契机,不断学习和创新为企业和社会做出更大贡献。
下一步我们选择《提高弧形外墙
涂料一次验收合格率》作为小组活动的课题。
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