组1号研制可三维调节的GRC屋面板连接组件体系

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1、天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 各位领导、专家、评委 大家好！ 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 研制可三维调节的 GRC屋面板连接组件体系 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 工程效果图 发 布 人：李 胜 春 小组注册号： 2010-TJQC-8-037 汇报目录 一、工程概况 二、 QC小组概况 三、选题理由 四、设定目标 五、目标确立依据 六、提出方案并确定最佳方案 七、制订对策 八、按对策实施 九、效果检查 十、标准化 十一、总结和下一步打算 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 天津港国际邮轮码头工程坐落在天津 市东疆港区南端 ， 与中国目前最大的保税 港区 东疆港保税区毗邻；

2、占地面积 13000m2， 建筑面积近 60000 ；局部地下 一层 ， 地上三至五层；建筑高度约 38米； 结构类型为钢框架结构；工程质量奖项目 标为确保鲁班奖 ， 争创詹天佑土木大奖 。 该工程为大型公建项目 ， 全部建成后 将是亚洲规模最大的水运码头客运大厦； 可停靠目前世界上最大的邮轮船舶 ， 设计 年旅客通过量为 50万人次 。 1. 工程建设概况 一、工程概况 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 该工程 GRC屋面建筑面积 18600m2； 屋面板最大尺寸 7.2m*4m， 最大重量 1728kg， 最大高差达 11.30m；建筑造 型独特 ， 取自万顷海面上两条流动丝 带 ， 有

3、海上丝绸之路的深刻寓意 。 流动丝带的造型完全靠装饰 GRC 板实现 ， 整个外檐和屋面除了玻璃幕 墙以外全部是 GRC装饰构件；建筑外 立面效果给人一种耳目一新的感觉 。 2. 工程屋面概况 一、工程概况 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 二、 QC小组概况 鉴于本工程的复杂性和施工难度 ， 在项目组建之初 ， 即成立了以项目经理为 组长的 QC小组 ， 以研制可三维调节的 GRC屋面板连接组件体系为课题 ， 展开 QC活 动 。 小组成员平均年龄 36岁 ， 知识结构较高 ， 在项目部担任主要施工管理岗位 。 小组名称 天津港国际邮轮码头工程 QC小组 课题名称 研制可三维调节的 GRC

4、屋面板连接组件体系 成立时间 2009.06.01 小组人数 7 活动期限 2009.06-2010.1 月平均活动次数 3 课题类型 创新型 注册号 2010-TJQC-8-037 姓名 性别 年龄 学历 组内职务及分工 项目职务 职称 申民 男 41 本科 组长 :总负责 项目经理 教授级高工 王健 男 38 本科 副组长：技术策划 项目总工 高级工程师 李胜春 男 40 大专 副组长：施工策划 技术部经理 高级工程师 段留军 男 38 本科 具体执行开发研制 深化设计 高级工程师 张荣 男 37 大专 技术控制 、 数据收集 深化设计 工程师 孔宪刚 男 24 大专 资料整理 、 汇编

5、资料员 技术员 李海燕 女 34 大专 小组活动记录 技术员 工程师 小组平均年龄 36 犀牛模型效果图 三、选题理由 1、工程施工的需要 采用三维调节的 GRC挂板系统体系，连接点可进行三维调节，保证了安装精 度；安装方式简便，便于施工，节约机械、人工；提前了工期。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） GRC是 （ 玻璃纤维增强水泥 ） 的英文缩写 ， 是一种轻质 、 高强 、 高韧 、 多 功能的新型无机复合材料 ， 使用 GRC作为屋面板在国内当属首例 。 从效果图可以看出造型效果呈双曲面 ， 板面变换及其不规则 。 GRC屋面装饰板 2、建筑造型独特 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）

6、 GRC屋面装饰板 3、深化设计的需要 本工程主体结构为钢柱钢梁的框架结构，屋面板必须利用钢结构 的屋面钢梁作为支撑，需要有连接组件将支撑桁架与屋面桁架在三维 空间中进行连接。连接组件的具体形式没有设计和实例，在国内还没 有成熟的安装技术可以借鉴；需要施工方通过深化设计自行研制，以 满足工程施工的需要。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 1、总目标 为保证施工顺利进行，研制可三维调节的 GRC屋面 板连接组件体系，既是成立本次 QC小组的活动总目标 也是项目部施工的首要任务。 2、具体目标 可三维调节的 GRC屋面板连接组件体系能实现目标 : （ 1）具有足够的支撑刚度； （ 2）与屋面板桁

7、架对接面结合性好、节点安装牢固 （ 3）连接点可进行三维调节，安装精度可控； （ 4）安装方式简便，便于施工，缩短工期。 四、设定目标 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 有利依据 1、技术保证 QC小组钢结构施工专业人员 经验丰富， 另外设计院及有关钢结构施工专家为我们创新提供理 论支持。 2、财力保证 公司及业主的重视，为 QC小组提供专项活动经费和奖 励基金，有力保证小组各项原定目标的实现。 3、人力保证 在全公司范围内挑选高素质的管理人员和技术工人， 为目标实现提供了人力支持。 不利条件 新工艺的创新，在国内还没有成熟的安装技术可 以借鉴，给目标实现增加一定的难度。 结论： QC小组成

8、员坚信，通过精心组织、规范施工、科学管 理、严格把关，一定能达到设定的目标。 五、目标确立依据 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 根据以往施工经验并听取专家的意见 运用头脑风暴法 经过小组多次讨论研究 按照钢梁柱 支撑体系 角钢玛件调节骨架坡度的思路 经过归纳整理 ， 总结出三套方案 六、 提出方案并确定最佳方案 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 六、 提出方案并确定最佳方案 在主体钢梁上安装两个调节角钢 ， 角钢上有长条孔 用于调节竖向高度 。 下部角钢与钢梁螺栓连接；上部 加小角钢作为 GRC桁架的水平固定卡具 ， 宽度方向上的 错位利用垫块调整；或上部用长螺栓将两个桁架直接连 接 。

9、 缺陷： 调整高度范围较小 ， 对于高差较大的桁架无法连接； 竖向支撑通过两个角钢螺栓连接 ， 上部荷载较大时 ， 安装强度及牢固性差； 支撑桁架底面与角钢面实际是点接触 ， 牢固性差 ， 易产生滑移 。 1. 方案一的提出 挂件系统及节点图 方案图一 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 六、 提出方案并确定最佳方案 2. 方案二的提出 挂件系统及节点图 方案图二 按照钢梁柱支撑体系 ， 角钢玛件和垫块 调节骨架坡度 ， 竖向调节利用竖向角钢的 长条孔 ， 水平调节利用水平角钢的长条孔 。 由于屋面梁和 GRC板均有倾斜角度； 造成竖向角钢定位和长度方向上的长孔 定位困难 ， GRC桁架与角钢

10、连接处需要有垫片调节 才能卡紧 ， 不能实现与角钢面的完全接触 。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 六、 提出方案并确定最佳方案 3. 方案三的提出 挂件系统及节点图 方案图三 该方案利用圆管的可转动性及其 两个连接角钢的转换 ， 实现与 GRC桁 架的一次精确安装 。 上部角玛随桁架角度连接 ， 达到 完全接触 ， 安装牢固 。 下部角玛与钢管可在任意位置及 其角度上焊接牢固 ， 施工便捷 。 实现了三维调节安装的目的 。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 六、 提出方案并确定最佳方案 4、最佳方案选定 挂件系统技术方案评价表 序号 判定参数与分值 方案一 方案二 方案三 1 支撑刚度

11、 5 4 5 5 2 对接结合性 5 3 3 4 3 节点牢固性 5 2 3 5 4 三维调节性 5 3 3 5 5 安装精度 5 2 3 5 6 施工便捷 5 3 3 3 P 17 20 27 p(-)=P/n 2.83 3.33 4.50 X= p(-)/Pmax 0.566 0.666 0.90 方案技术评价优选 最优 根据各种施工方案的优缺点 ， 小组成员按照评 分规章 ， 进行科学对比 、 评分如上表；由此判定 方案三技术评价最优 。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 六、 提出方案并确定最佳方案 5. 方案三的细化 确立最优方案后 ， 我们对方案中的支撑杆件进 行了细化与再次论证

12、 。 通过论证 ， 确立了圆管作水平和竖向支撑 ， 角 钢码件连接桁架的细化方案 。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 确立的细化方案 在随后的设计中发现由于三维曲面变化较大， 由于桁架与檩条不平行，个别桁架出现连接困难。 为此，将角钢开孔形式进行了调整，使两个 角钢之间可以有一定的角度连接，经过改进的连 接组件加快了安装速度和施工质量。 改进后的方案 七、制定对策 1、制定实施流程图 方 案 策 划 深 化 设 计 内 部 评 议 实 施 准 备 人 员 分 工 内 部 评 议 评 选 最 优 方 案 通 过 未 通 过 需 改 进 样 品 制 作 现 场 试 装 合 格 设 计 、 监

13、理 验 收 全 面 施 工 不 合 格 修 正 改 进 跟 踪 、 收 集 安 装 完 成 整 理 总 结 活 动 结 束 成 果 发 布 三种方案都由于在三维方向上桁架的长 度不一 ， 造成施工不便捷的问题 ， 只有通过 深化设计安装图的方法解决 。 完善了图纸深化设计就打开了通往胜利 之门 。 为保证方案顺利实施 ， 制订了实施计划 并进行了分工 。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 七、制定对策 2、制定实施策划进度横道图 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 七、制定对策 3、制定对策表 通过对第三种方案的各项分析，关键要有连接组件将支撑桁架与屋面桁 架在三维空间中进行连接，因此小组成

14、员将可三维调节连接组件体系的各 项指标的研制为活动的控制重点，小组制定五项对策详见下表 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 序 要求 对策 目标 措施 负责人 完成时间 1 专项 培训 提出 方案 项目实施各项 工作 研制设计 条件具备 收集钢结构施工参考资料、组织技 术培训 李胜春 2009.6.30 提出研制设计 方案 确定最佳 研制可调 三维设计 方案 1、运用头脑风暴法广泛听取意见， 收集各种研制设计方案。 2、对各种研制方案整理汇总，选取 几种代表性方案。 3、技术方案评价，确定最佳研制方 案。 王健 2009.7.30 2 安装精度 运用犀牛等计算机软件建模 精度控制 在 1mm

15、绘制每个构件的加工、安装图纸 张荣 2009.10.13 3 设计 连接 挂件 依据三维建模 图确定连接件 绘制出连 接挂件深 化图纸 1、 使用 CAD及犀牛等软件测量计算 连接件的安装空间距离 。 2、 根据测量结果 ， 选择满足强度要 求的材料和型号 。 3、 绘制出连接挂件深化图纸 。 段留军 2009.9.15 4 样品确认 样品制作、组 拼 取得认可 请监理、设计、业主现场考察，确认挂件体系。 段留军 2009.10.28 5 跟踪收集 现场测量和检 查 优化改进 方案 跟踪施工，反馈改进信息 收集资料，整理成果 整理活动记录 李海燕 2009.12.28 对策表 八、按对策实施

16、实施一：专项培训 提出方案 1、 首先 组织进行钢结构方面的技术培训，使所有 QC小组人员熟 知拟定各项技术指标的要求。并 认真收集各方面的技术资料。使 小组成员 具备了研制设计的条件。 2、提出研制设计方案 运用头脑风暴法 ， 通过 QC小组成员多次讨论研究 ， 经过归纳整理广泛听取意见 ， 收集各种研制方案； 对各种研制方案整理汇总 ， 选取几种代表性的研制方案 。 经过技术方案评价 ， 确定出了最佳可行研制方案 。 实施效果： QC小组成员通过专项培训和方案论证， 确定了最佳设计方案。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 八、按对策实施 实施二： 运用犀牛等计算机专业软件建模 第三种可行

17、方案是建立在要求定位准确的基 本条件上 ， 如何测定三维空间中的准确位置 ， QC 小组经过各方咨询后使用 Rhino（ 犀牛 ） 软件 ， 进 行了准确的三维建模工作 ， 在三维模型图的基础 上 ， 通过导出的节点面 ， 实现了定位的准确测量 ， 保证了深化设计工作的顺利进行 。 实施效果：我们通过三维建模，准确绘制了模型 图并进行测量定位，控制精度在 1mm 。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 犀牛模型图 八、按对策实施 实施三：依据三维建模剖解图 确定连接件 屋 面 连 接 件 设 计 图 1、 QC小组成员运用 CAD及犀牛等软件 ， 测量连接件的安装空间距离； 将数据结果统计记录

18、 ， 经过讨论和反复的验算 ， 选择出满足要求的 材料及型号 。 2、最后利用 CAD软件，认真绘制出连接挂件详细的深化图纸。 实施效果：通过各种软件的综合运用，绘制出了切实可用的屋面 挂件施工图纸。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 八、按对策实施 实施四： 样品制作、组拼 QC小组成员经过市场调研、考察，委托具备加工实力的厂家加工样品； 委托具有资质的实验室对加工好的构件进行各方面技术指标的试验； 现场组拼样品实验时，认真测量安装的精度并形成记录； 最终请监理、设计、业主现场考察，确认挂件体系合格并大量投入使用。 实施效果：经过最后的试验和现场实际测量，经过监理、设计、 业主现场考察，各

19、种指标符合控制标准；挂件体系得以确认。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 八、按对策实施 实施五：跟踪施工 收集效果 小组成员认真跟踪，仔细地记录好现场的实际数据和图片，如实反馈 改进信息；发现问题后组织小组成员开会讨论解决问题，并优化安装方法。 实施效果：通过现场实际检查、收集资料，小组成员开会讨论， 优化并改进了安装方案。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 每天安装数量（块） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 改进前 改进后 每天安装数量（块）九、效果检查 1、跟踪巩固 GRC挂件系统通过改进，完善了可操作性和实用性，安装速度提高了一倍。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）

20、 QC小组成员通过专项培训和方案论证， 确定了最佳设计方案。 通过三维建模，准确绘制了模型图并进行测量定位，控制精度在 1mm 。 通过各种软件的综合运用，绘制出了切实可用的屋面挂件施工图纸。 经过最后的试验和现场实际测量，经过监理、设计、业主现场考察， 各种指标符合控制标准；挂件体系得以确认。 通过现场实际检查、收集资料，小组成员开会讨论，优化并改进安装方案。 2、 对策表计划进度与实际完成情况对照表 序 要求 措施项目 计划 完成时间 实际 完成时间 目标 评价 原因 分析 1 培训 收集 QC参考资料 、 组织培训 2009.6.30 2009.6.30 完成 方案策划 1、 运用头脑风

21、暴法广泛听取意见 ， 收集各种方案 2009.7.30 2009.6.30 提前完成 2、 对各种方案整理汇总 ， 选取几 种代表性方案 2009.7.30 2009.7.10 完成 3、 技术方案评价 ， 确定最佳方案 2009.7.30 2009.7.15 提前完成 2 安装精度 绘制每个构件的加工 、 安装图纸 2009.10.13 2009.10.30 滞后完成 深化设计 工作量大 3 设计连接挂件 1、 使用 CAD及犀牛等软件测量计 算连接件的安装空间距离 2009.9.15 2009.9.15 完成 2、 根据测量结果 ， 选择满足强度 要求的材料和型号 2009.9.15 20

22、09.9.15 完成 3、 绘制出连接挂件深化图纸 2009.9.15 2009.9.15 完成 4 样品确认 1、 委托加工厂依据深化图加工样 品 2009.10.28 2009.9.25 提前完成 2、 样品加工后进行现场组拼实验 2009.10.28 2009.10.15 提前完成 3、 请监理 、 设计 、 业主现场考察 ， 确认挂件体系 。 2009.10.28 2009.10.28 完成 5 跟踪收集 跟踪施工 ， 反馈改进信息 收集资料 ， 整理成果 整理活动记录 2009.12.28 2009.12.28 完成 九、效果检查 质量抽检检查结果 九、效果检查 3、施工效果 序 号

23、 检查项目 允许 偏差 (mm) 抽查点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 水平度 3 3 1 2 2 1 2 2 2 1 2 2 垂直度 2 1 1 2 2 1 2 2 1 1 2 3 板材上沿 水平度 2 1 2 1 1 2 2 1 1 2 1 4 接缝高低 差 1 1 0.3 0.7 1.2 0.8 0.7 0.6 0.5 0.3 1 5 相邻板材板角错位 1 0.8 0.2 0.5 0.7 0.4 1 0.5 1 0.5 0.6 经检查，整体 效果达到设计 要求，安装质 量符合要求。 达到 QC小组 目标。 安装工程的顺利完成得到了建设单位天津港集团公司的认可， 作为天津滨

24、海新区的重点项目同样取得当地领导的好评。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 九、效果检查 4、经济效果 QC小组成员积极响应公司的各种管理 措施 ， 执行企业各项规章制度 ， 精细管 理 ， 精细干事 。 组织项目员工开展各种 节约成本活动 ， 在活动中提高管理水平 ， 责任到人增强团队意识 ， 加强成本控制 ， 使成本得到了有效的控制；通过对研制 挂件系统的实施 ， 进行了施工全过程的 监控与管理 ， 保证了每项工作均处于受 控状态 ， 保证了 GRC屋面板的正常使用及 保证了工期 ， 创造了良好的经济效益 。 为项目形成综合效益 120万元 。 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） GRC

25、屋面板体系是一种新型体系 ， 具有广泛 的应用价值 ， 可以完成多曲面等异形造型效果 。 本项目使用的支撑挂件体系将作为很好的实例进 行推荐 。 现已将双曲面可三维调节的 GRC屋面板连接 组件体系的施工方法编制成企业内部的施工工法； 圆钢角钢连接件组件系统正编制成专利予 以申请 。 十、标准化 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 十一、总结和下一步打算 序号 自我评价 活动前 (分 ) 活动后 (分 ) 创新精神 3 5 个人能力 4 5 QC知识 2 4 自信心 3 5 团队精神 4 5 小组活动自我评价表 小组活动自我评价雷达图 个人能力 创新精神 团队精神 自信心 QC知识 4 2 3

26、 5 活动前 活动后 1 绘图：李胜春 日期： 2010年 1月 15日 小组创新活动取得的 成绩较为显著，小组成员 个人能力和参加 QC活动的 积极性都得到了较大提高。 详见左侧的 小组活动自我评价表 和 小组活动自我评价雷达图 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 回顾本次 QC小组活动的全过程 ， 我们 运用了质量管理的思想和方法 ， 得到了天 津市和滨海区领导的充分肯定 ， 赢得了赞 誉 。 小组全体成员在实践中又受到了一次 深化教育 ， 增强了团结 ， 提高了凝聚力 ， 素质也得到了提高 。 QC活动的成果编制成 GRC屋面板安装 施工工法 。 现在工程已经交工 ， 我们将依据后续 工程的需要开展相关的 QC活动 。 十一、总结和下一步打算 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦） 汇 报 结 束 敬请各位评委多提宝贵意见！ 天津港国际邮轮码头工程（客运大厦）