浙江建工-杭州东站提高纵横梁施工质量

提高轨道层纵横梁格构混凝土施工质量
QC成果报告
课题名称：提高轨道层纵横梁格构混凝土施工质量
小组名称：浙江省建工集团有限责任公司新建杭州东站扩建工程东站站房工程QC小组
一、概况
1、工程概况
工程名称：新建杭州东站扩建工程东站站房工程
建设单位：杭州铁路枢纽建设有限公司
设计单位：中南建筑设计院、中铁第四勘察设计院
监理单位：浙江江南工程管理股份有限公司
施工单位：浙江省建工集团有限责任公司
新建杭州东站扩建工程东站站房工程位于杭州市江干区，站区周边有沪杭甬高速、德胜快速路、艮山东路、环站北路、环站南路、机场路、等城市道路。

站房位于新风东路以东、天城路以南、下宁路以西、新塘路以北所围合的区域。

站房为5层结构，地上2层，地下3层。

地上分别为高架候车层、高架桥、商业夹层和站台层；地下一层为出站层；地下二、三层为地铁进站层和站台层。

站房主体建筑东西进深463.45m，南北面宽143.6m，站房主体最高点距地面39.6m。

站房总建筑面积为155569㎡（地下建筑面积67438㎡，地上建筑面积为88131㎡）。

其中国铁站房建筑面积116725.5m²，磁悬浮站房建筑面积为29523.5 m²，四幢二层的辅助用房建筑面积为9320 m²。

站台层（轨道层）为整个站房最重要部位，承担着火车到发、旅客上下客、换乘等重要功能，站台层以宁杭正线与沪杭正线划分为1-4站台、5-10站台、11-14站台，结构板面标高为-2.250m，总面积约为35740㎡，其中1-4站台结构，位于站房西侧；与站房换乘大厅相连接，施工范围为长129m，宽86m的矩形结构，面积约为11100㎡；5-10站台结构，位于站房中间区域，施工范围为长129m，宽118m的矩形结构，面积约为15220㎡；11-14站台结构，位于站房东侧，与站房换乘大厅相连接，施工范围为长129m，宽73m的矩形结构，面积约为9420㎡。

站台层（轨道层）在既有的4台7线扩建为15线30台（含正线），站场范围内有宁杭正线、沪杭正线、普速场三个部分。

宁杭正线、沪杭正线部分采用刚构-连续梁桥结构，普速场采用纵横梁格构结构体系。

纵横梁格构体系为纵横梁+钢筋混凝土板结构。

纵横梁采用型钢外包混凝土结构。

型钢上翼缘顶面、下翼缘底面混凝土厚度为120mm。

混凝土采用C50。

板采用钢筋混凝土现浇板，轨道范围内板厚为0.35m，其它区域为0.15m。

详见下表：
纵横梁格结构形式如下表：
1 GKL－1 1800×2500 1200×2200 H型钢
2 GKL－2 1200×2500 800×2250 H型钢
3 GKL－3 800×2500 500×1250 H型钢
4 GKL－4 1800×3000 1200×2750 H型钢
纵横梁格结构形式：以GKZ-3为例
工程质量目标为确保工程质量标准达到国家施工验收规范和铁道部部颁验收标准，单位工程一次验收合格率100%，确保获得---“鲁班奖”。

2、小组活动组织
新建杭州东站扩建工程是杭州铁路枢纽建设有限公司为全面落实科学发展观，统一部署，和谐推进工程建设各项工作，落实安全、质量、工期、投资、环保、技术创新“六位一体”要求和站房建设功能性、系统性、先进性、文化性、经济性“五性”要求，将杭州东站建设成一座“建筑造型大气、恢弘；功能线条舒展、流畅；结构主体安全、耐久；装饰与环境精致、和谐”，一座具有现代感、气势不凡的不朽建筑。

为此，从工程开工以来，项目部都紧紧围绕“鲁班奖”这一目标，立足高起点、高标准，规范运作，科学管理，精心组织施工。

项目部在以往工程施工中，积极开展了全面的质量管理活动，并得了良好的质量效果，由我们项目部QC小组组织实施的浙江日报社采编大楼工程的《提高型钢混凝土柱施工质量》的QC成果报告，获得了全国工程建设质量管理优秀QC小组，为了在本工程中进一步激发广大专业人员的积极性和创造性，通过群众性质量管理活动为建设优秀工程提供保证，项目部在集团公司注册登记成立了QC小组。

小组成员自愿参加，有技术管理人员，也有一线班组人员。

2.1 QC小组概况
小组名称新建杭州东站扩建工程东站站房工程QC小组小组类型攻关型成立时间2010年6月10日小组注册编号ZJGQC10-05 活动时间2010年6月10日～2011年2月15日课题注册编号ZJGQCK10-05
小组成员名称
简况
姓名年龄性别文化程度职务
在QC小组内
任职
TQC教育情况
制表：常波 制表日期：2010.06.10 2.2小组活动
小组活动按以下流程：
处 理 阶 段
Action Check 检 查 阶 段
实 施 阶 段
DO
Plan
计 划 阶 段
QC 提高培训
QC 小组组建准 备 阶 段
Prepare 1.选择课题2.现状调查3.设定目标4.原因分析5.确定要因6.制定对策
7.按对策实施
8.确认效果
9.成果整理10.总结及今后打算
根据流程制定活动计划如下：
2010年6月开始小组组建，成员TQC 培训；2010年6月～2010年10月开展计划阶段活动，有选择课题、现状调查、设定目标、原因分析、确定要因、制定对策表;2010年10月～2011年2月开展实施、检查阶段活动；2011年2月开展处理阶段活动。

2.3小组活动情况
QC 小组至组建以来，根据工作流程和活动计划开展工作，准备阶段、计划阶段主要采取学习讨论的形式；实施、检查阶段主要采取为现场操作指导及验收；处理阶段以资料整理、总结分析工作为主；小组活动中多次组织成员到有纵横梁格构结构的南京南站站房工程、与类似型钢混凝土梁结构的钱江新城某地下室、杭州七堡某维修综合楼等工程参观学习。

小组成员活动参加率在90％以上，总体效果良好。

二、计划（Plan ）
1、选择课题 1.1选题
为将杭州东站扩建工程建设成百年不朽工程，设计方为考虑舒适、减震、环保等方面因素，在轨道层普速场线下部位采用纵横梁格构体系结构，此结构不仅能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，还能减小振动荷载，同时还克服了钢结构容易发生屈曲的缺点。

杭州东站扩建工程轨道层纵横梁为型钢梁外包混凝土结构，型钢砼梁截面大、数量多，且双向交叉，施工难度非常大，提高纵横梁格构体系施工质量是整个工程的重点与难点，并且可通过对纵横梁格混凝土施工质量的控制，确保轨道层施工质量。

结论：因此我们确定“提高轨道层纵横梁格混凝土施工质量”为本次QC小组活动的课题。

1.2选题理由主要如下：
✧轨道层纵横梁格构体系分项造价占结构总造价26%，是本工程结构最重要部位，其施工质量
好坏直接影响到实体工程质量。

轨道层纵横梁格构体系剖面图
纵横梁格构体系分项造价比例图
✧通过对轨道层纵横梁施工质量的控制，严把每道施工工序质量关，也确保了整个轨道层的施
工质量。

✧提高轨道层纵横梁格体系施工质量，充分体现设计师设计理念，努力建设百年不朽工程。

✧通过对轨道层纵横梁格构体系施工质量的控制，提高纵横梁格构体系工程质量，达到清水混
凝土要求，即节约成本又达到环保节能效果。

2、现状调查
2010年6-7月期间我们QC小组分成三组分别对正在进行主体施工中的钱江新城某地下室的相似结构型钢混凝土梁、南京南站地下联系通道的相似结构型钢混凝土梁和杭州七堡某综合楼转换层的钢筋混凝土大梁进行调查，对三项工程的型钢混凝土梁质量进行了实测、实量。

检查标准为浙江省建设工程“钱江杯”优质工程结构质量要求混凝钢筋工程、混凝土工程允许偏差：砼表面平整度允许偏差为3mm，砼表面细裂缝为允许少量不影响结构或使用功能的细裂缝，柱墙梁截面尺寸允许偏差为±3mm，柱墙梁保护层厚度允许偏差为+5、-3。

钢筋受力主筋排距±5mm，梁保护层厚度±3mm等。

第一组由组长金睿带队，对钱江新城某地下室的相似结构型钢混凝土梁板进行实测、实量，本次
调查共检查180个点，不合格点29个，不合格率16.1％。

（检查工具：2m靠尺、300C钢筋检测仪、钢卷尺）第二组由副组长沈西华带队，对南京南站站房工程相同结构纵横梁格构结构进行实测、实量，本次调查共检查180个点，不合格点30个，不合格率16.7％。

第三组副组长常波带队，对杭州七堡某综合楼转换层的钢筋混凝土大梁进行实测、实量，本次调查共检查180个点，不合格点30个，不合格率16.7％。

2010年7月11日，QC小组对3个小组的调查信息进行汇总，归纳整理出5类问题，详见如下频数表、排列图：
混凝土工程缺陷频数表
三项工程共检查540个点，不合格89个点，合格率83.5％。

(%)
度超标寸超标
整度超标裂缝超标
混凝土工程质量缺陷排列图
制图：魏达时间：2010年8月
总结分析：由排列图可以看出，砼表面平整度超标、梁保护层厚度超标两个问题累计频率达82％，是影响轨道层纵横梁格构体系施工质量的主要问题，是需解决的主要对象。

2.4、目标依据分析
根据我们对钱江新城某工程地下室、南京南站站房工程与杭州七堡某综合楼转换层结构工程的调查、学习及对相关文献的讨论分析，已经找到了问题的症结，只要控制好梁面平整度、梁保护层等问
题，本工程1~4站台55根格构梁，各检查220个点，缺陷点控制在20个以内，就能达到：（220－20）÷220×100％＝90.9％≥90%
3、设定目标
3.1目标设定
我们小组经过认真讨论，根据现场调查情况并结合本工程的结构特点我们确定了：确保轨道层纵横梁格构体系施工质量，使允许偏差合格率控制在90％以上。

4、原因分析
小组成员通过查阅文献、参观学习及现场调查分析，并于2010年8月10日开会讨论造成砼表面平整度超标与保护层厚度超标的原因，并由常波整理绘制系统图，如下：
制图：常波日期：2010年08月10日
5、要因确认
我们通过对系统图中每个末端因素逐项进行调查及讨论分析：
序号末端因素确认内容确认方法标准负责人
完成
时间
制表人：常波日期：2010.8.10
标准专项方案可实施性得到专家认可。

验证过程1、通过考核、操作试验了解工人对施工工艺的掌握情况。

对钢筋工、木工、泥工进行了摸底，发现工人对普通混凝土梁的施工流程及注意事项都比较熟悉，但对纵横梁格构体系施工都缺乏施工经验，特别是木工、钢筋工，对型钢混凝土梁施工要点较模糊。

需要针对性的技术培训及指导性文件。

2、专家讨论专项方案的可实施性。

结果工人施工工艺较模糊，为要因确认2 混凝土入模困难导致过振漏振
验证时间2010.9.15 验证地点
工程考察
现场调查
确认人
章志钢、常波、吴玉
彪、魏达、屠剑飞
验证
标准
加强对混凝土材料的控制，优化混凝土配合比，以及工人认真负责。

验证过程
通过对南京南站站房工程纵横梁格结构考察、学习，发现纵横梁的内置型钢与外包钢筋间距较密，且封模后梁底下腹板与
梁筋、底模空隙仅3-4cm，混凝土下料、振捣
相当困难，且本工程纵横梁尺寸较南京南站更
大，必须通过对混凝土材料的控制，优化混凝
土配合比与浇捣方法，来保证纵横梁混凝土施
工质量。

确认纵横梁合模后，模板、钢筋、型
钢间空隙与混凝土骨料之间关系，与上岗工人
对振捣工艺的掌握程度，以及工人的质量意识。

结果梁底钢筋太密，混凝土下料振捣困难，为要因确认7 梁内置型钢，无法用对拉螺杆串通
验证时间2010.10.15 验证地点施工现场确认人
朱金山、常波、包震
乾、莫非
验证
标准
梁侧加固螺杆焊接在内置型钢腹板上，是否满足侧向抗拉力要求。

验证过程
通过支模体系验算，分析型钢梁的支模方式，型钢梁的布置情况：以截面尺寸为1800×2500型钢混凝土梁为例，该梁内置截面1200×2200的型钢，梁中对拉螺杆无法串通。

通过设计确认，梁两侧螺杆可焊接在内置型钢腹板上，并通过焊缝验算，可满足侧向抗拉力要求。

结果梁两侧螺杆焊接在内置型钢腹板上，通过焊缝验算，可满足侧向抗拉力要求，为非要因
确认9 梁主筋布置与型钢梁构件位置冲突
验证时间2010.10.15 验证地点
现场调查
比对分析
确认人
沈西华、章志钢、金探
宇、莫非
包震乾
验证标准通过结点的初步细化，比较内置型钢构件与梁主筋的位置情况，是否存在构件叠合，造成钢筋贴模的现象。

验证过程
梁内置型钢结点各构件位置、尺寸细化、调查，与梁主筋位置比较分析。

由于型钢梁需外包钢筋混凝土，上下各14排Φ25双筋、侧边水平筋Φ16@100,存在钢筋接头位置留置与梁上下翼缘板、栓钉位置叠合,易造成钢筋贴膜,导致保护层厚度不足，需进行格构梁构造优化，调整钢筋布置。

结果梁主筋布置与型钢梁构件易发生位置冲突，为要因确认14 纵横梁结构各工种施工工序冲突
验证时间2010.10.15 验证地点施工现场确认人
金睿、周祖华、朱金
山、常波、马蒸、金
探宇
验证标准
各工种施工工序是否相互穿插、相互影响，影响后是否造成后序工作无法实施或影响质量。

验证过程
纵横梁结构各相关工序讨论分析，钢筋工、木工、钢结构工、泥工等多个工种穿插施工对质量的影响。

通过对类似结构施工现场考察，型钢混凝土梁须钢筋工、木工、钢结构工、泥工等多个工种穿插、协调。

一旦安排不合理容易造成型钢梁钢筋无法绑扎、梁筋粘连模板等问题。

是施工前须重点解决的问题。

在多次工程考察均有安排不合理造成返工现象发生。

结果多工种穿插施工，相互影响，为要因
6、制定对策表
针对所确定的主要因素，我们制定了对策表：
对策评价选择表
序号要因对策
评价
综合
得分
选定
方案
有效
性
可实
施性
经济
性
时间
性
各工种施工工序冲突施工工序顺利施工。

种有序施工，避
免结点构件冲突
导致返工、构件
挤压导致的梁筋
粘模等问题。

现场、钢
结构加工
场
金山、
常波、
马蒸、
金探宇
制表：常波日期：2010.8.20
三、实施（DO）
➢实施一：对各相关专业架子队进行技术交底及操作培训
由金睿、沈西华、常波、金探宇负责实施：
小组成员先行对类似结构的南京火车南站工程进行实地参观学习，了解纵横梁格结构体系的施工工艺流程，吸取他们的施工经验，并于11月25日邀请了4位有型钢混凝土梁施工经验的工程师，针对本工程型钢混凝土梁的特点出谋划策，由章志刚、常波负责将这些经验、意见通过计算、整合形成了《纵横梁格混凝土施工方案》。

考虑到现场诸多工人对型钢混凝土梁缺乏直观的认识，我们根据中铁第四勘察设计院提供的《(2×21.7+24.8+2×21.7)m纵横梁格构体系(第1站台～第4站台）》图纸由东南网架预制截面尺寸为1200×2500的钢梁提前进场，并于2010年12月2日起，由章志刚、常波、周祖华、吴玉彪对所有相关施工的工人进行为期三天的技术培训，特别针对钢筋工、木工及混凝土工，根据相关的工作内容，通过现场实物对工人进行各结点交底工作内容、施工方法及应注意事项，并将施工方案发放给施工人员，作为施工时的指导性文件。

并根据现场条件，对大部分钢筋工组织现场尝试性绑扎工作。

结论：通过专项方案编制、实施以及模型样式的技术交底，使各工种工人施工准备充分，特别是钢筋工能在第一时间内熟练进行钢筋绑扎工作，使得各项工作井然有序的展开，1-4站台站台梁结构均顺利施工完成。

我们的针对性培训也使职工了解了每一步操作对最后质量效果产生的影响，明确了施工方法，施工中明显感觉工人操作思路清晰，质量意思也加强了，更加配合质量管理。

➢实施二：对型钢梁的结构进行优化
由沈西华、章志刚、金探宇负责实施：
首先我们对型钢混凝土梁的各个结点进行了分析，总结出型钢构件与梁主筋位置冲突、钢梁预留洞口加强板与洞口加筋位置冲突的节点。

随后，对各节点图纸进行细化翻样，与设计沟联系沟通后对外包钢筋结构进行了以下优化：
1、由于梁柱结点加腋位置的钢筋套筒连接接头位置易与型钢加腋板栓钉位置冲突，且在加腋部位钢筋连接套筒连接困难，易造成钢筋拱起、贴模，因此我们在设计认可情况下对纵横梁钢筋连接套筒位置进行调整、统一，梁上下主筋连接结构设置在柱侧加腋起弯点100位置，如图所示。

2、轨间管沟墙墙板插筋筋位置与型钢梁位置冲突，通过调整墙板钢筋的锚固形式避开型钢梁。

轨间管沟墙插筋与型钢梁位置冲突示意轨间管沟墙插筋与型钢梁位置冲突示意我们还对钢梁预留洞口加强板与洞口加筋位置冲突的节点、纵横梁外包钢筋与钢管柱结点连接结点等进行了优化，施工前我们将这些结点细化翻样图发至各班组手中，并对钢筋班和木工板进行了专门的技术交底，施工中将各结点细化图张贴至相关部位，并在需特别注意处予以告知，供各班组工人参考。

并安排周祖华、吴玉彪全程跟踪检查、指导，确保各结点准确顺利施工。

结论：通过我们的细化翻样，施工前发现了诸多型钢梁构件与外包钢筋之间冲突的问题，通过多方协商及时进行了调整，避免了施工中发生冲突造成的误工、钢筋贴模、起鼓等现象。

施工前的交底、施工中的跟踪指导等措施保证了施工顺利，1-4站台纵横梁格结构各结点都顺利施工完成。

➢实施三：纵横梁格体系混凝土材料的控制
由章志钢、常波、吴玉彪负责控制实施：
首先我们于2010年10月开始进行混凝土配合比试验，根据设计图纸对纵横梁格构体系混凝土的要求，选择多种连续级配粗细骨料、水泥、外加剂等进行混凝土扩展度、塌落度、强度等试验，通过试验比配并结合现场施工特点，最终我们确定了一组粗骨料粒径在5-20mm，扩展度在60mm左右，塌落度在20mm，强度在C50以上的混凝土配合比。

其次，考虑纵横梁结构在合模后，内置型钢、外包钢筋、模板之间间隙较小，且梁底部的型钢下翼缘板宽度达到1200mm，造成混凝土下料、振捣相当困难，因此优化了混凝土浇捣方案，采用梁单侧赶浆浇捣法，即泵管先接至梁一侧，使混凝土靠单侧挤压流入型钢底部，并配合振捣棒分层振捣，待梁另一侧冒出混凝土并均匀密实后，开始两侧灌注混凝土，垂直分层浇捣、分层振捣，并且配合梁底部的模板振捣，保证混凝土浇捣的密实。

再次在纵横梁格构体系混凝土浇捣过程中，随时对每车混凝土进行现场检测，保证到场混凝土质量适合纵横梁格构结构浇捣，并且由吴玉彪、金探宇、魏达、郑育军等在浇捣过程负责引导工人按流程浇捣、振捣。

结论：通过对混凝土原材料的选择、配合比的确定以及在浇捣过程中对混凝土粗骨料粒径、塌落度及扩展度的控制，保证了1-4站台轨道层顺利施工完成，为实现3.25第一次转线节点目标创造了条件。

➢实施四：型钢梁结点各工种施工工序冲突
由金睿、周祖华、朱金山、常波负责控制实施：
我们对常规的梁施工、型钢混凝土梁施工工序进行了讨论分析与比较，归结出容易发生工序冲突的施工结点，进行工序调整、统一。

举例以下两个结点的工序调整：
模板支架搭设与梁箍筋绑扎的冲突，主梁截面1800×2500，采用四肢箍箍筋尺寸为1700×2300，在内置型钢上套箍筋梁侧最少需要1700mm，梁下300mm高的空间。

通过工序的协调，支模架第一步搭设到梁底300mm处后停止进行钢筋绑扎平台的搭设，待梁钢筋绑扎完成后拆除钢筋绑扎平台，继续搭设支模架至板底。

梁底模板与梁钢筋绑扎之间的冲突，由于结构体系为钢管柱、型钢梁、钢筋砼结构形式，在支模前型钢梁已吊装完成且内置型钢下翼缘空间为130mm，如先铺设梁底模板势必影响梁底钢筋绑扎作业空间，使梁底钢筋绑扎异常困难。

因此将工序调整为先绑扎梁底钢筋，待梁底钢筋绑扎完成后再塞入梁底模板。

我们还对纵横梁水平筋绑扎与对拉螺杆焊接工序、纵横梁加腋钢筋绑扎与柱结点模板封模工序等进行了调整、同意，并且要求各班组严格按确定后的施工工序施工，并安排马蒸、金探宇现场跟踪检查、指导，避免由于工序冲突造成的返工、梁钢筋贴模、胀模等问题。

结论：通过施工前的施工工序讨论、分析，并对冲突工序的协调、统一，施工中的跟踪检查、指导，各工种都能按工序，按部就班施工，未有因工序冲突而无法安装的情况的发生，也很好的控制了返工、梁钢筋贴模、胀模等问题。

四、检查（Check）
1、效果检查
2011年2月26日我们对拆模完成后的1-4站台的纵横梁格构体系进行了检查，共计220个点，根据结构发生的缺陷频率数，分析归纳形成如下调查表和排列图：
混凝土工程缺陷频数表
序号项目频数（个）频率（%）累计频率（%）
1 梁砼表面平整度 6 50 50
2 梁保护层厚度
3 25 75
3 梁板砼表面细裂缝0 0 75
4 梁截面尺寸 2 16.7 91.7
5 其它 1 8.3 100
合计12 100 100 共检查220个点，缺陷点12个，合格率达到95.5％。

2、经济效益
通过前期小组的调查分析，制定了有效地实施方案，使1-4站台纵横梁格构结构顺利浇捣完成，质量良好，且保证了上海铁路局要求的3.25转线的结点要求顺利实现。

通过全面质量管理活动，提高了纵横梁格构体系的施工质量，使混凝土面达到了清水混凝土的效果，经业主、设计同意，此部分纵横梁格结构可不粉刷，直接批腻子、刷涂料，得到认可。

这样通过质量控制，省去粉刷的费用（粉刷为投标亏损项），以此计算：
增加投入项：
节约投入项：
经济效益：
经济效益＝节约投入项－增加投入项＝7.76－5.5＝2.26万元
结论：从以上图表中可以看出，本工程纵横梁格体系施工质量得到了很好的控制。

从整体效果看，我们对浇筑后的型钢混凝土梁持续观察，基本未发现平整度、保护层厚度、细裂缝等缺陷，纵横梁格体系整体效果良好。

从经济效益来看，通过全过程的质量控制，使1-4站台纵横梁格结构混凝土达到了清水混凝土要求，避免了粉刷工程的亏损，并产生2.26万元的经济效益，且在整个工期如此紧迫的条件下，节省了宝贵的时间并提搞了整体的施工质量，提升了进度和质量目标这两大目标，可谓一举两得。

五、处理（Action）
1、标准化
通过本次QC小组活动、方案实施，我们总结了一套纵横梁格结构施工质量控制的经验，首先对《纵横梁格构体系施工方案》进行完善，编写企业《纵横梁格构体系施工作业指导书》供今后类似工程施工借鉴，且通过整理，准备编制成工法《纵横梁格结构施工工法》，计划6月份成稿。

2、总结及今后打算
纵横梁格型钢混凝土梁施工过程中，QC小组积极开展活动，各成员认真负责实施。

施工成果得到了各相关单位与相关部门的一致好评。

在本工程的建设中，我们通过了QC活动课题的开展与实施，取得了良好的质量效果，受益匪浅，并积累了丰富的施工与QC活动经验。

在今后的施工中，我们将继续利用QC活动的方式提高工程质量。