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05.狭小空间覆工板施工技术研发.docx

狭小空间覆工板施工技术研发

中国建筑第八工程局有限公司

济州梦想大厦新建工程项目

概况一——布置：梦想大厦为大型拆改建工程DB13(J)／T 8372-2020 建设工程质量安全智能监管技术标准(完整正版、清晰无水印).pdf，原结构破除、开挖、大体积及地下室结构施工都需要大量材料、设备及临时设施，现场平面布置困难。

概况二——场地：梦想大厦项目为超高层综合体，占地面积约23300㎡，而基坑占地面积达到21660㎡，可利用场地面积不足800㎡。对施工过程中的平面布置造成不小的难题。

概况三——民怨：梦想大厦项目周边遍布大型购物设置、酒店、居民区及城市休闲广场，民怨问题异常严重，如何在绿色施工前提下解决狭小空间问题成为一项难题。

图1.2 狭小空间概况图

图2.1 QC小组情况

表2.2 小组活动计划表

1、小：建筑红线内可用场地不足800㎡，受场地空间狭小限制，后续结构拆除、土方开挖、地下室结构施工阶段将不同程度受制于现场场地太小的影响。

2、新：本项目是公司在韩承建第一个大型综合体项目，管理和合同模式、资源整合与组织、施工技术及标准等均属第一次。

3、多：本项目地下室建筑施工面积达到10万余平米，建筑材料、建筑周转材料用量较多，对现场平面管理提出了更高的要求

4、难：项目周边为交通主干道周边道路占用申请较难、交通疏导压力大；基坑深度达25.5m，地下室阶段施工作业难度高。

5、高：本项目为大型拆改建+新建工程，现场平面布置受原成型的基坑限制，灵活性较差，对平面布置的策划、准确性要求高。

1、预留后施工：在项目非关键路线预留后施工区域作为现场材料堆放、材料加工区域，待项目正负零完成后进行区域转换。

2、内支撑+结构板：在基坑设置内支撑并提前施工一层结构板作为材料堆场、材料加工厂及场内运输通路。

3、内支撑（铺钢板）+栈桥：在基坑设置内支撑梁（铺钢板）并设置基坑栈桥坡道形式，内支撑梁（铺钢板）作为材料堆放区，栈桥用于通路。

项目QC小组成员对三种方案的优缺点、效果性、可行性、经济性、及时性及安全性进行对比分析发现，三个方案都有不足之处，不能满足现场施工要求，在一定程度影响工期进度等，因此确定了“狭小空间覆工板技术研发”这一课题。

表3.3 现有技术分析表

四、设定目标及目标可行性分析

2016年06月20日，由QC小组组长张健组织召开目标讨论会，从狭小空间施工技术研究工期、安全、经济等方面最优方案，确定了本次活动目标。

1、完美解决狭小空间情况下现场材料堆放、材料运输、大型机械安置、混凝土浇筑等工作。

2、地下室施工过程中可以保障结构施工完全不受影响。

最终目标：研制一种狭小空间施工技术且不影响结构施工！

4.2 目标可行性分析

QC小组通过以下三方面对目标进行可行性分析：

理由一：本项目设有设计协调部门，同时在韩有长期合作的韩构造设计事务所，可以为项目狭小空间施工技术研发提供强有力帮助；

理由二：项目部可针对工程特点对韩国当地类似工程进行实地调研并提前掌握相关KS标准的内容，为本技术的研发创造有利的保障；

理由三：本项目地下室图纸完备并且现场配置两名资深测量人员、测量器材齐全，对现场各个施工环节都可以做到全过程管控。

1、对现有狭小空间施工技术进行调查分析得出，不同程度影响地下室结构工期、安全隐患、环境保护等。

2、QC小组从分析的问题症结出发，分析各个问题环节的解决措施。

3、通过现有资源分析法并对相关资源进行资源整合，得出结论：狭小空间施工技术研发可以实现！

五、提出各种方案并确定最佳方案

2016年07月20日，QC小组召开了专题会议，结合工程实际情况及当地资源整合情况，小组采取“头脑风暴”方式进行了方案的激烈讨论，确定了三种狭小空间施工技术方案。

2016年07月25日，QC小组通过对安全、环保、施工效率等综合分析，确定了以钢结构为原材的三种施工技术并绘制亲和图如下：

QC小组针对三种施工技术从技术可行性、经济合理性、预期效果、时间性进行分析，从而确定最佳方案，分析如下。

经过QC小组成员的“头脑风暴”法，针对覆工板施工技术的研发提出了3个方面需解决的问题，分析展开图如下图所示：

1、问题一：预制单元块形式的确定

2、问题二：斜撑的选型

3、问题三：主横梁的选型

7.2 覆工板平面布置位置

采用CAD软件进行覆工板平面的初步设计，确定覆工板在基坑的位置图，利用BIM技术进行塔楼基础及现场平面布置的建模，遵循覆工板设置位置避开塔吊、主楼基础的原则，同时必须满足地下室施工阶段场地布置需求的条件确定覆工板平面的最终位置图。

7.3 覆工板各构件的位置关系

在地下室施工阶段为保障结构施工不受覆工板支撑体系的影响，随着结构每起一层必须提前拆除作业层上部的斜撑及主横梁，因此确保覆工板各区段的构件避开结构成为本技术重中之重的任务。

1、采用BIM技术对地下室结构进行精度建模；2、对覆工板的各区段构件与结构冲突进行检查标注；3、对冲突构件进行优化并邀请韩构造对调整后的构件结构计算，确保优化后的构件满足设计要求同时避免与结构的冲突。

此外，由于覆工板各层及各跨长度不同，必须对各部位的斜撑进行编号，依据设计图纸编号进行施工。

7.4 覆工板标高确定

为保证基坑周边道路、地下室原有结构外墙及覆工板顶部三者标高的有机结合，利用BIM技术对三者交界位置进行建模分析，得出三者标高的关系图。遵循周边道路与覆工板顶板标高无缝对接的原则，通过调节覆工板整体标高、道路开挖与回填、外墙上接与破除的措施保证现场平面布置的合理化。

7.5 预制单元块体系

为实现覆工板最大承载能力，将单元块设计为2*1*0.2m的尺寸（由5根100*180*5.5*8工字钢与4mm花纹钢板组成）,作为覆工板的第一传力构件，设计为“单向板”传力方式，提高了覆工板的极限承载能力（可实现100t汽车吊的吊装作业）。另外单元块拼缝位置采用角钢焊接固定，单元块每块设置4个吊装孔，单元块铺设完成后采用橡胶帽封口。

通过本次QC创新活动，成功的解决了狭小空间地下阶段难以解决的难题，本研发具备以下两方面特点：

通过本工法施工后的覆工板为施工现场提供了充足的作业面，在以后的施工活动中项目部能够更好地协调各项施工内容，优化平面布置，同时减少了场外道路的占用，极大的降低了施工民怨，社会效益和环境效益明显。

QC小组对覆工板施工技术进行经济分析，以2#覆工板安拆为例，2#覆工板施工面积约2000㎡福建省普通公路建设项目管理标准化指南，经济分析对比如下：

通过经济分析得出，相同面积覆工板总成本为7082216.00元，栈桥总成本为8035408.00元，钢平台施工总成本为7786323.24元，覆工板施工比支设栈桥节省成本13.5%，覆工板施工比钢平台节省成本9.0%。

结合本项目合同模式为“成本+酬金”，项目由此获得的利润（奖金为成本的10%）约146万元。

为巩固本科研成果，总结了覆工板施工工法获得山东省省级工法一项，覆工板《设计先行，精益管控》管理成果获得全国及公司管理成果二等奖，并申报了实用新型专利“一种狭小空间覆工板单元块装置”。

QC小组成员通过狭小空间覆工板施工技术的研发，一致认为本技术可以完美解决地下室施工阶段场地狭小问题、提高地下室结构施工进度、符合绿色施工要求、为深基坑狭小空间的难题指明了方向。

在本次QC小组活动中，利用覆工板技术成功解决了深基坑狭小空间的难题通道、涵洞工程技术交底，为项目地下室施工阶段提供了充足的场地布置、大型机械设备作业条件、材料运输路线、混凝土浇筑场地等，且本研发并未对地下室结构施工产生较大影响，加快了地下室施工进度，为项目完美履约奠定了基础。

在解决问题的过程中，小组成员严格按照PDCA四个阶段的所有基本程序进行活动，解决问题环环紧扣，都能以事实为依据，科学判断，正确决策，提高了分析和解决问题的能力，以下是自我评价表和雷达图：