研究梁底后植筋施工新方法.docx
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研究梁底后植筋施工新方法
沈洪QC小组
发布人：
宋凯
2014年3月
北京天恒建设工程有限公司
一、工程概况
1#厂房等6项（“绿色”开关设备产业基地项目）（2#厂房）（华东电气）工程位于北京经济技术开发区路西F5M3地块，现浇钢筋混凝土框架结构，总建筑面积为7092m2。
特点：
本工程层高较高，首层7.930m，二层6.070m，三层6.000m，外围护墙及内隔墙为砌块墙，有408延米，植筋量约2000根，分别为HRB400钢筋16、14、12三种型号。
二、QC小组概况
小组名称
沈洪QC小组
本次课题
研究梁底后植筋施工新方法
活动时间
2013年10月16日－2014年2月10日
成立时间
2011年12月10日
课题类型
创新型
小组注册编号
THJS-QC2013-07
课题注册编号
QCKT-2013-0701
活动频率
10天/1次
人均QC教育
10小时
姓名
性别
职务
职称
学历
分工
组内工作
沈洪
男
项目经理
高工
研究生
组长
全面负责项目统筹、协调，总结规划。
史承志
男
项目负责人
工程师
研究生
副组长
活动部署、协调
宋凯
男
技术负责人
工程师
大本
组员
成果整理及发布
王立鹏
男
生产经理
工程师
大本
组员
组织开展活动
郜健
男
材料经理
技术员
大本
组员
负责提供项目所需材料
段少建
男
施工员
助工
大专
组员
负责现场调查、数据收
集、效果检查。
袁海华
男
质量负责人
工程师
大专
组员
负责进行原因分析，制定对策实施。
王占生
男
劳务队技术
高工
大本
组员
现场实施
三、选题理由
1.本工程的质量目标为创北京市结构长城杯金质奖。
2.本工程为框架结构工业厂房，二次结构构造柱居多。
3.本工程层高较高，梁底部位主筋密集，植筋难度大。
小组成员对已施工完成的4个类似项目的层高较高的梁底二次结构植筋部位进行了调查，调查结果如下表：
植筋合格质量调查表
序号
分段批次
合格点数
检查点数
合格率%
1
第十二幼儿园
72
100
72
2
三合庄经济适用房
68
100
68
3
第十一小学
74
100
74
4
冷库等三项
66
100
66
5
平均值
70
100
70
注：
公司创优计划要求植筋合格率达到90%以上。
植筋合格率折线图
分析：
由上可知传统做法植筋质量的合格率仅为70%，远低于公司要求的90%。
传统植筋方法出现的问题：
分析：
由上图可以看出在层高较高的梁底植筋的过程中钻孔孔深难以控制，植筋胶灌注不到位，钢筋自重难以克服且清孔不彻底。
分析：
由上图可以看出在层高较高的梁底植筋的过程中破坏了原有的保护层，且特殊部位的植筋有一定难度。
综上所述：
小组成员一致认为：
传统施工工艺的基础上无法解决存在的这些问题，必须另辟蹊径，研讨新的施工方法。
四、设定目标
1、确定目标：
我们QC小组经过上述分析共同讨论研究，确定本小组课题为：
研究梁底后植筋施工新方法
2、确定目标值：
我们QC小组将目标设定为梁底后植筋的合格率达到94%。
目标可行性分析：
1.本工程为结构长城杯优质金奖工程，公司对本工程非常重视，有完善的质量保证体系和严格的管理制度，公司主管技术质量的领导经常到我项目部指导工作。
2.QC小组成员有丰富的施工管理经验、很强的技术能力、较高的文化素质和创新敬业精神。
其中研究生两人均为高级工程师，参加过两项建筑施工专利的研究以及北京市优秀工程建设及创优汇报。
3.施工现场有一支勇于拼搏，善于钻研、经验丰富的劳务班组，为项目团队新成果的研究付出了巨大的努力。
目标可以实现
五、提出方案，并确定最佳方案
注：
图为QC小组成员在项目部会议室召开了研究梁底后植筋施工新方法的专题会。
从亲和图中小组成员归纳出五类方案：
Ø1.连同梁筋一起绑扎预留钢筋，省去植筋的环节。
Ø2.预先标定植筋的位置，克服梁底钢筋较密的问题。
Ø3.过程处理法。
Ø4.预埋pvc管法。
Ø5.预埋直螺纹套筒法。
方案分析：
方案一：
连同梁筋一起绑扎预留钢筋，省去植筋的环节。
工艺步骤：
a.绑扎梁底钢筋，通过测量定位在模板底部标注好预留插筋的位置。
b.手枪钻开孔、插筋并用扎丝将钢筋固定在主筋上。
c.钢筋与模板下端开孔处用海绵条堵死，防止漏浆
d．混凝土浇筑、拆模。
使用分析：
优点：
1、可全面施工。
2、施工速度较快。
缺点：
1、钻孔浪费较多模板，成本较高。
2、钢筋在浇筑的过程中易产生位移。
3、如采用焊接其焊接长度要求较为严格。
方案二：
预先标定植筋的位置法。
工艺步骤：
a.绑扎梁底钢筋，通过测量定位在模板底部标注好后植筋的位置。
b.将5cm长的钢钉钉在模板上预先标定的植筋位置处。
c.混凝土浇筑、拆模。
d.在拆模后的外露钉眼处进行化学植筋。
使用分析：
优点：
1、可全面施工。
2、施工速度较快。
3、克服了梁底钢筋过密，钻孔时易碰到梁主筋的问题。
缺点：
增加了模板拆除的难度。
方案三：
过程处理法
工艺步骤：
1、钢筋表面除锈处理。
2、测量定位、钻孔、高压水枪清孔、高压灌注植筋胶。
3、化学植筋。
4、固化、搭架子支撑养护。
使用分析：
优点：
有现行的规范标准可以指导施工。
缺点：
1、首层层高8米，施工难度大。
2、梁底钢筋较密，给钻孔带来了一定的困难。
3、植筋的养护时间长，且易受扰动。
4、各项措施的成本较高。
方案四：
预埋直螺纹套筒法
工艺步骤：
a.绑扎梁底钢筋，在底模处标注好后植钢筋的位置。
b.将直螺纹套筒下端堵死并用绑丝与梁主筋进行绑扎固定。
c.混凝土浇筑、拆模。
d.将相应型号的钢筋套丝并与预埋套筒连接。
使用分析：
优点：
1、可全面施工。
2、施工速度较快。
3、省去了钻孔、清孔、等环节。
4、避开了由于梁底钢筋较密造成的施工难度。
缺点：
单个套筒与梁主筋的绑扎难以牢固，且混凝土浇筑过程中会产生一定的位移。
方案五：
预埋PVC管法
工艺步骤：
a.绑扎梁底钢筋，在底模处标注好后植钢筋的位置。
b.选择与植筋型号略大的PVC管，下端堵死并用绑丝与梁主筋进行绑扎固定。
c.混凝土浇筑，并在初凝左右将预埋的PVC管拔出。
d.拆模、化学植筋。
使用分析：
优点：
1、省去了钻孔、清孔、等环节。
2.避开了由于梁底钢筋较密造成的施工难度。
缺点：
1、必须在混凝土的初凝后将PVC管拔出，施工量较大且时间难以掌握。
2、成孔孔壁较为光滑，大大减小了钢筋与混凝土的握裹力。
3、浪费了大量的PVC管。
小组成员从多角度、多方位考虑，对以上三种方案用L型矩阵进行对比分析，具体见下表：
方法
材料
成本
人工
成本
施工
难度
施工
质量
后续
影响
拆除
维修
合计得分
是否采用
与梁绑扎法
△
○
○
○
○
◎
18
不采用
预先标定法
○
△
△
◎
○
△
19
不采用
钻孔法
△
○
○
○
◎
○
18
不采用
预埋套筒法
○
○
◎
◎
◎
○
26
采用
预埋PVC法
△
△
△
○
○
◎
14
不采用
注：
◎5分○3分△1分
通过对以上五种方案的对比分析，我们认为方案四在技术上可行性、操作的难易程度、经济的合理性等方面具有优势，对此我们把
方案四预埋直螺纹套筒法作为可行方案。
方案实施中必须研究解决的问题：
通过上述论证，预埋直螺纹套筒取代植筋法还需解决好以下问题：
1.预埋直螺纹套筒与梁主筋的固定方式。
解决方案：
（1）单个套筒与梁主筋直接固定。
实施步骤：
1.将后植钢筋的位置用油漆标定在梁底模板处。
2.将套筒上下封堵好后置于标定位置，并与梁主筋进行绑扎或焊接固定。
质量判定依据：
1.混凝土浇筑后套筒是否发生位移？
2.套筒与模板接触面是否平整？
试验结果：
我们小组选取一段试验流水段20个点进行测试，只有8个点合格，合格率为40%。
该方案对施工中的准确性要求较高，不利施工。
（2）使用钢筋棍将3-4个套筒焊
接成一整体埋件后再与梁筋进行固定。
实施步骤：
1.使用钢筋下料时剩余的短钢筋棍将3-4个套筒按一定中距点焊在一起。
2.将套筒上下封堵好后与梁主筋进行绑扎。
质量判定依据：
1.混凝土浇筑后套筒是否发生位移？
2.套筒与模板接触面是否平整？
我们小组选取第二段试验流水段20个点进行测试，有18个点合格，合格率为90%。
方案二利用了钢筋废料，不浪费，不增加成本，可行性高。
通过对以上两种直螺纹套筒固定方式的对比分析，我们认为将4个直螺纹套筒使用钢筋棍进行焊接固定制成整体预埋件后再与梁主筋固定对于现场实施更可行。
预埋件与梁主筋进行怎样的位置固定？
解决方案一：
1.预埋件固定在梁主筋之上
2.预埋件固定在梁主筋之下
针对方案一，我们小组选取三段试验流水段的20个点进行了检查，发现只有10个点合格，合格率为30%。
注：
梁主筋型号不一，而梁底保护层的厚度H恒为20mm，我们必须保证：
套筒长度L=梁底保护层厚度H+钢筋直径D
优点：
套筒下端能紧贴与梁的底模，后续工作无需进行剔凿处理。
缺点：
梁主筋型号不一，需进行大量的计算，加工预埋件所需套筒种类较多，制作要求更精细。
针对方案二，我们小组选取四段试验流水段的20个点进行了检查，发现有18个点合格，合格率为94%。
优点：
1.预埋件对原材种类的要求较低且制作简易。
2.套筒下端能紧贴与梁的底模，混凝土浇筑过程中不会产生位移后续工作无需进行剔凿处理。
结论：
选用将预埋件整体置于梁主筋之下的方案施工更快，操作更简单，对后续工序不产生影响。
材料方案对比分析表
结论：
选用直径14的套筒制作预埋件最为适合。
梁主筋型号不一，而梁底保护层的厚度H恒为20mm，我们必须保证：
1.横向短钢筋棍直径D=套筒长度L-梁底保护层厚度H。
2.纵向钢筋棍不能接触梁底模板。
结论：
当选用直径8的钢筋棍时满足上述要求。
我们QC小组通过查阅《混凝土结构后锚固技术规程》（JGJ145—2013）等相关规范得知后植筋要达到的抗拉承载力规范标准要求为37.9KN。
通过上述论证，确定了将预埋件固定在梁主筋之下的施工方案。
预埋件如何满足后植筋抗拉力规范标准37.9KN的要求?
步骤一：
计算选用直径8的HRB400钢筋满足二级抗震要求的基本锚固长度。
labE=ζaEla=368mm
步骤二：
计算选用直径8的HRB400钢筋的抗拉力。
Fy=LabE×ft/α×d=60.3KN>37.9KN满足要求！
结论：
1．将4个直螺纹套筒焊接成一个预埋件然后将其固定在梁底主筋以下。
2．预埋件在混凝土中的总锚固长度达到368mm即可满足后植筋抗拉力的规范要求。
根据上述数据，我们QC小组绘制了预埋件的大样图。
六：
制定对策
根据最佳工艺流程找出控制点：
序号
控制点
对策
目标
措施
地点
完成时间
负责人
1
加工质量控制
详细交底
全部验收
成品预埋件的尺寸合格率100%，平整度偏差3mm。
1.严格把控预埋件原材的质量及长度要求。
2.派专人进行现场跟踪制作。
工地现场
2014年1.18
杨永斌
2
位
置
控
制
加强测设
单做工序检验
预埋件的放置位置偏差控制在5mm内。
1.严格按照图纸、图集要求的位置放置预埋件
2.将预埋件置于梁主筋之下，并绑扎牢固。
作业面
2014年1.22
段少建
3
套丝质量控制
严格按照方案标准执行
套丝钢筋头牙型饱满、套丝长度足够
1.做好交底
2.派专人进行现场跟踪制作。
工地现场钢筋加工区
2014年1.18
宋凯
七、对策实施
实施1：
预埋件的加工质量
1.专人加工：
专门选定两人进行加工交底，包括预埋件的尺寸长度、焊接方法、焊接质量。
2.作业面的选择：
在钢筋加工区选择一块平整的加工料台。
3.专项交底：
对钢筋绑扎的工人进行专项交底，包括预埋件与梁筋的固定方式、固定位置。
4.材料的质量：
套筒厂家的选择，进场合格证、焊接钢筋棍的长度必须严格保证。
对策目标的现场检查：
实施2：
现场预埋时的位置控制
1.严格查阅图纸、图集，统计需要设置的构造柱钢筋的数量。
2.严格按照交底进行放线，并按照预埋件尺寸用红漆标定预埋件安放位置。
3.待梁底钢筋绑扎完毕后将梁筋抬起，从梁侧帮将预埋件置于标定位置，并用扎丝与梁主筋进行绑扎。
对策目标的现场检查：
预埋件的安放：
实施3：
套丝的质量
1.钢筋原材选择：
选择直径14的HRB400钢筋，进场检验合格、资料齐全。
2.套丝的质量：
钢筋丝头平切；用螺纹环控制丝头直径的大小；丝头长度用挡铁进行控制；用专用的钢筋丝头保护帽进行成品保护。
对策目标的现场检查：
八、效果检查
后植筋质量实测数据表
序号
项目
标准
每批次实测数据平均值
检查点数
合格率%
1
后植钢筋垂直度（mm）
3
3
2
4
3
2
3
36
90%
2
后植钢筋抗拉力（KN）
37.9
58.5
54.2
50.1
56.4
55.2
40.8
36
100%
注：
每100根为一个检验批次，每批抽取6根
后植筋合格率数据表
序号
分段批次
合格点数
检查点数
合格率%
1
首层
94
100
94
2
二层
95
100
95
3
三层
96
100
96
5
平均值
286
300
95
经检验，后植筋合格率为95%。
提高后植筋一次成优率，最大限度地减少质量通病，确保二次结构构后植钢筋的质量，经QC活动后合格率由目标的94%提高到95%以上。
经济效益：
综合成本分析：
人工：
（50-20）*2000=6000元
材料：
由于新型预埋件所用套筒与废料钢筋的费用与传统植筋胶的费用大致持平。
工期：
由于二次结构省去了梁底植筋的环节，节省了约9天的工期按每天900元计算，900*9=8100元
本QC活动结束后，小组成员将“二次结构后植筋施工新工艺”整理成工法，经公司技术总工批准后纳入公司施工工法中，编号（BJTHJS-GF-47）供其他工程参考和使用。
社会效益：
本QC活动研制的梁底后植筋施工工艺新方法，大大缩短了二次结构后植筋的施工时间，利用了剩余资源，降低了施工成本，得到了甲方、监理的一致认可，为公司树立了良好的社会形象，对此项工艺的发展起了积极地推进作用。
九、总结及今后打算
为提高二次结构梁底后植钢筋合格率，我们克服了许多不利因素，充分发挥QC小组成员的攻关能力，利用预埋套筒取代植筋的方法成功解决了这一难题，响应了公司的创优方针，加强了经营管理，提高公司的竞争力。
小组自我评价打分表
项 目
自我评价
活动前（分）
活动后（分）
质量意识
80
95
个人能力
75
85
QC知识
75
85
解决问题的能力
75
80
团队精神
80
95
1、此次QC活动，完成了《研究梁底后植筋施工新方法》的技术难关，达到了目标要求。
同时，增强了小组成员之间的团队精神和协作意识，牢固树立了各成员对技术、成本管理的信心和决心。
2、通过本次QC活动，认识到我们对QC知识的掌握还不全面，小组成员分析问题、解决问题的能力还有待于逐步提高。
下一步课题：
《如何提高卫生间立面防水的一次成活率》
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