古建预制斗拱施工质量控制

古建预制斗拱施工质量控制

古建预制斗拱施工质量控制 一、工程概况 涟水县能仁寺工程，是涟水县恢复重建的古代建筑群，是反映宋代建筑风格与韵味的代表性建筑。其中含斗拱的工程主要有 15 个单位工程，原设计为木制斗拱，后改为预制，工程总建筑面积为 9856㎡ 。大雄宝殿是能仁寺工程的主要建筑物，高度为 19.32M ，建筑面积 752.8㎡ ，为歇山四坡顶两落水黑色筒子瓦屋面，台基设大理石栏杆柱和栏板，前后设有 16 根明柱，前后通廊，面阔七间，进深四间，上檐、下檐均设有斗拱构件，其中柱头科 36 攒、平身科 36 攒、角科 8 攒，共计 80 攒，为预制钢筋混凝土结构。 能仁寺有斗拱工程项目表 制表：嵇立平 时间： 2007 年 2 月 10 日 序号 工程名称 序号 工程名称 1 大雄宝殿 9 地藏王殿 2 钟 楼 10 观 音 殿 3 鼓 楼 11 文 殊 殿 4 兴 涟 阁 12 普 贤 殿 5 天 王 殿 13 方 丈 室 6 卧 佛 殿 14 藏 经 阁 7 祖 师 殿 15 伽 蓝 殿 8 照 壁 大 雄 宝 殿 妙 通 塔 文 殊 殿 钟 楼 兴 涟 阁 角科斗拱 柱头科斗拱 斗拱正立面节点 斗拱侧立面节点 二、小组概况 QC 小组成立情况表 课题名称 古建预制斗拱施工质量控制 小组名称 涟水县能仁寺工程 QC 小组 小组人数 9 人 成立时间 2007 年 2 月 小组类型 攻关型 小组注册号 LJ-2007-QC02 注册时间 2007 年 2 月 TQC 教育时间 小组成员全部通过 TQC 学习培训，培训时间人均＞ 60 小时 制表：嵇立平 批准：吕亚东 时间： 2007 年 2 月 10 日 小组成员名单表 序号 姓 名 性别 年龄 学历 职称 组内职务 组内分工 1 吕亚东 男 52 本科 工程师 组长 负责全面决策 2 马 松 男 30 大专 工程师 副组长 组织协调 3 嵇立平 女 37 大专 助工 组员 施工方案实施 4 桑爱祥 男 41 大专 工程师 组员 方案实施 5 单金龙 男 52 高中 工程师 组员 质量验收 6 殷树伟 男 47 高中 技术员 组员 方案实施 7 殷树科 男 43 高中 技术员 组员 方案实施 8 桑友奎 男 51 高中 技术员 组员 方案实施 9 张志国 男 37 高中 技术员 组员 方案实施 制表：嵇立平 批准：吕亚东 时间： 2007 年 2 月 10 日 小组活动情况表 小组类型：攻关型 小组活动注册号： LJ-2007-QC02 活动时间： 2007 年 2 月～ 2007 年 11 月 小组活动次数： 18 次 活动 阶段 主要活动内容 活动时间 活动 次数 出席 人次 出勤率 （ % ） P 选定课题、现状调查、原因分析、制定对策 2007.2 ～ 2007.4 6 52 96.3 D 根据实施计划、认真实施 2007.5 ～ 2007.9 8 69 95.8 C 根据实施结果，进行综合分析、确认效果 2007.5 ～ 2007.9 3 25 92.6 A 巩固、总结与展望 2007.9 ～ 2007.11 1 9 100 小 计 18 155 95.7 制表人：嵇立平 审核人：吕亚东 时间： 2007 年 11 月 15 日 三、选题理由 古建 预制斗拱施工质量控 制 确保公司质量目标实现的需要，即单位工程一次验收合格率 100% 合同的约定，工程质量创优良，主体斗拱安装分项工程必须达优 构架中斗拱构件间叠放式安装，质量如不能过关将影响观感，而且斗拱是主体结构中的主承重构件，影响整体工程质量，属于难度大的关键环节。 选 题 理 由 制图：嵇立平 审核：吕亚东 时间： 2007 年 3 月 12 日 四、现状调查 1 、 课题确定后，小组成员进行了以下的工作： （ 1 ）、 查阅大量古建筑营造、施工技术书籍和相关工程的技术资料。 （ 2 ）、 认真熟悉施工图纸，分析、分解构架的组成元素， （ 3 ）、 组织多人、多次外出考察，吸取借鉴古建专家的施工经验，进行有效的研究与分析。 2 、小组对明间柱头科斗拱进行了样板制作和安装，通过对施工中存在问题的调查和统计分析，得出数据如下图表 预制斗拱施工质量现状调查表 制表人：嵇立平 审核人：吕亚东 日期： 2007 年 4 月 15 日 序号 项 目 检验指标 检查点数 不合格点 1 斗拱制作偏差 形状、尺寸符合设计要求 80 30 2 斗拱轴线错位 符合设计及规范要求，允许偏差≤ 5㎜ 40 10 3 斗拱进出错位 符合设计及规范要求，允许偏差≤ 8㎜ 20 5 4 斗拱平直度偏差 符合设计及规范要求，允许偏差≤ 7㎜ 20 4 5 斗拱迭合缝隙 符合设计及规范要求，允许偏差≤ 2㎜ 15 3 6 斗拱观感质量 表面平整、无抹痕 10 2 合 计 185 54 预制斗拱施工质量缺陷统计表 序号 项 目 频数 频率（ % ） 累计频率（ % ） 1 斗拱制作偏差 30 55.56 55.56 2 斗拱轴线错位 10 18.5 74.06 3 斗拱进出错位 5 9.26 83.32 4 斗拱平直度偏差 4 7.41 90.73 5 斗拱迭合缝隙 3 5.56 96.29 6 斗拱观感质量 2 3.71 100.00 合 计 54 100.00 100.00 制表人：嵇立平 审核人：吕亚东 日期： 2007 年 4 月 15 日 斗拱预制安装质量缺陷排列图 （ % ） 制图：嵇立平 审核：吕亚东 时间： 2007 年 4 月 17 日 55.56% ４０ ５４ ４８ ４２ ３６ ３０ ２４ １８ １２ ６ ０ １００ ９０ ８０ ６０ ２０ ０ N=54 频数 累计频数（ % ） A B C 77.78% 85.18% 90.74% 96.3% 斗拱制 作偏差 斗拱轴 线错位 斗拱进 出错位 斗拱平 直度偏差 斗拱迭 合缝隙 斗拱观 感质量 3 、分析：从排列图中可以看出，“斗拱制作偏差”和“斗拱轴线错位”是影响古建预制斗拱施工质量的主要因素。 五、设定目标 1 、目标的确定： 目标二：斗拱构件的安装质量实测合格率 ≥ 90%. 目标一：斗拱构件的制作质量实测合格率 ≥ 90%. 2 、目标的可行性分析 制图：嵇立平 审核：吕亚东 时间： 2007 年 4 月 30 日 我们的目标一定能实现 斗拱构件要求反映宋代时期的风格与韵味，而且构件为主体结构的主要承重构件，相互间叠放安装，难度很大。含斗拱的单位工程多，斗拱的工程量非常大，我们公司是首次搞古建工程，经验不多。 难点 不利因素 小组成员均为骨干、文化素质高，且主要成员均到镇江、无锡、苏州等古建较多的寺庙进行实地取经，对古建知识有了一定的了解，能解决有关问题。 具有混凝土结构仿古构件制作的初步制作与安装经验，并收集整理了相关古建的施工技术资料。 建立了完善的管理体系，各级领导重视，各级部门全力支持，协助 QC 小组进行攻关。 人员素质 技术力量 实现基础 有利因素 六、要因分析 针对主要因素，小组成员通过认真的分析和讨论，并运用有关的手段画图分析如下： 制图：嵇立平 审核：吕亚东 时间： 2007 年 4 月 30 关联图 操作工人质量意识淡薄 机械设备不完善 操作方法不当 斗拱个体尺寸不准确 模具不符合要求求要求 斗拱安装累计偏差 过程检查不到位 环境影响 气候干燥 硬化后对规格尺寸有影响 过程监测不到位 安装后观感质量差 制作构件时清理不及时 组装不合理 斗拱构件有缺损、变形 搬运过程损坏 搬运方法不当 组合顺序不正确 未制定合理的安装流程 检查器具不到位 拆模时间掌握差差 七、要因确认 从上图中看出：影响古建斗拱构架制作安装质量的末端因素共有 10 条，小组成员进行研究论证，并逐一进行确认，见要因论证表 要因确认表 序号 末端 因素 确认 方法 论证内容 日期 负责人 是否 要因 1 过程监测不 到位 现场 检查 在安装过程中需对竖直对齐度、轴线位置及各层斗拱构件的水平标高进行全过程、全方位的控制，才能保证安装的工程质量。 4.01 ～ 4.30 嵇立平 吕亚东 要因 2 搬运方法不当 现场 检查 斗拱构件在运输、储存、搬运过程中棱角易破坏、缺损，但在过程中小心放置，并做好半成品、成品保护，可避免破损。 4.01 ～ 4.30 嵇立平 吕亚东 非要因 3 模具不符合 要求 现场 测量 斗拱构件为叠放式安装，其几何尺寸是否准确是造成安装时累计偏差的重要因素，同一种类构件必须采用同一套模具加工，来保证其尺寸的一致。 4.01 ～ 4.30 嵇立平 吕亚东 要因 4 工人质量意 识淡薄。 现场 检查 事前对其加强培训教育，监督管理，操作者质量意识有提高。 4.01 ～ 4.30 嵇立平 吕亚东 非要因 5 机械设备 不完善 现场 检查 现场机械设备配备配备齐全，并在使用前由专业机械维修人员检查，加强过程保养维修，可保证机械设备的正常运转。 4.01 ～ 4.30 嵇立平 吕亚东 非要因 6 制作个体 尺寸不准确 试验 检验 斗拱作为主体结构的主椭重构件，而且相互间的尺寸必须准确，如果一个单件尺寸不准确，会形成累计误差，将直接影响斗拱的承载能力和结构的安全，属于关键环节。 4.01 ～ 4.30 嵇立平 吕亚东 要因 7 气候 干燥 现场 检查 现场可加强构件的养护工作，可不受气候影响。 4.01 ～ 4.30 嵇立平 吕亚东 非要因 8 拆模时间 掌握差 现场 检查 斗拱作为承重结构的主要构件，在制作过程中，会产生一些构件的缺损、变形，只要掌握好拆模时间，并及时清理可避免。 4.01 ～ 4.30 嵇立平 吕亚东 非要因 9 检查器具不 到位 现场 检查 在安装过程中，采用水平仪、经纬仪等工程测量常用仪器可满足监测要求。 4.01 ～ 4.30 嵇立平 吕亚东 非要因 10 未制定合理的 安装流程 现场 调查 工人对斗拱的位置不能准确定位，原因是对斗拱的组成不了解，不明白安装的工艺流程，合理的安装流程对工期和质量至关重要，必须理解和吃透才能有效保证。 4.01 ～ 4.30 嵇立平 吕亚东 要因 制表人：嵇立平 审核人：吕亚东 日期： 2007 年 5 月 6 日 八、制定对策 由上表可以看出，表中 10 条末端因素中，确认要因 4 条，小组针对调查分析出的要因分别制定了对策，详见对策计划表 对策表 序 号 主要 因素 对策 目标 措施 实施 地点 负责人 完成 时间 1 模具不符合 要求 制作简便易 行，且不变形 的模具 斗拱构件几何 尺寸允许偏差 小于 ±5㎜ 依据设计形式和尺寸，采用铝塑 板制作 1 ： 1 模具。工人下料时，以此 为标准加工。所用原料按设计尺寸统一经过压刨刨光。 预制构件 加工场 单金龙 殷树伟 2007.6 2 制作个体尺 寸不准确 用同一模具加 工模板，减少 偏差 各个构件的制 作尺寸允许偏 差小于 ±5㎜ 根据设计形式和所在位置将每一个构 件的尺寸掌握好。先做出样板，成功后在普遍推广。 预制构件 加工场 单金龙 殷树伟 2007.9 3 过程监测 不到位 用测量仪器对 安装进行监控 加强监测和复 核，将偏差缩 小到最低程度 用水平仪对各层斗拱构件的标高进行 控制。用经纬仪对构件位置进行控制。 在构件安装过程中时刻监控。 大雄宝殿 现场 嵇立平 吕亚东 施工 全过程 4 未制定合理 的安装工艺 流程 细化斗拱安 装工艺流程图 制定好各类型 斗拱的安装工 艺流程 认真熟悉图纸，学习古建施工方法， 明确各斗拱构件的位置，采用单攒拼 装、整体组装的工艺流程。 大雄宝殿 现场 嵇立平 吕亚东 2007.5 制表人：嵇立平 审核人：吕亚东 日期： 2007 年 5 月 28 日 ⑴ 、措施 1 、施工开始之前，根据建筑结构设计的形式及其反映的时代风格，确定斗拱的种类，依据所确定的形式和尺寸放 1 ： 1 实样。 ⑵、措施 2 ：将所有斗拱用料设计尺寸放 1 ： 1 大样，小组全体成员于 5 月份，按模具尺寸制作成预制模板，模板平整光洁，使得所有构件的尺寸达到统一。 ⑶、阶段性效果检查：根据对各种斗拱的制作实践和检验，产品的成型尺寸可以满足设计及安装要求。 实施一、模具不符合要求： 九、对策实施 实施二、制作个体尺寸有偏差 ⑴ 、措施一：在制作过程中，时刻注意将构件底部与底模相粘的飞边及时地铲去，避免构件经过硬化后，安装时相互间的位置受阻。 ⑵、措施二：预制场地平整度和隔离不理想会造成构件厚薄不匀，增加构件底模，使构件的制作尺寸，更加统一了。 ⑶、阶段性效果检查：各种斗拱构件的成型尺寸，取得了一对致。 实施三、过程监测不到位 ⑴ 、措施 1 ：在斗拱安装前，小组全体成员于 6 月，进行平面定位放线，设十字中线控制桩、外槽轴线控制桩、有 450 控制桩。用经纬仪放出各轴线位置，并用 450 控制线进行校核，无误后弹出各轴线及角柱的 450 线。 ⑵、措施 2 ：将制作成形的斗拱先分攒进行组装，并逐缵进行检查验收。 ⑶、措施 3 ：将分攒组装并验收后的斗拱依据标识按斗拱平面图进行吊装，将拱底对准相应轴线，在安装过程中用水平仪、经纬仪进行标市长轴线的校核。 ⑷、措施 4 、在安装过程中，先从明间开始安装起，然后向两侧排开安装，这样可以减少安装过程中的水平推移位移，而且要做到件件检查、时时监控，有效控制同一通轴上的各攒斗拱沿轴线方向通顺、同心构件的竖直对齐。 ⑸、阶段性效果检查：通过对斗拱安装采取的先单攒组装，再整体逐攒安装的方法，并在安装过程中进行全过程、全方面偏差监测，构件的竖直对齐度、中线对准度、平直度都分别控制在 5㎜ 、 3㎜ 、 8㎜ 以内。 ⑴ 、措施：小组对斗拱构架的组成进行样板工程施工过程分析，于 2007 年 5 月，由小组负责人带领嵇立平、单金龙、殷树伟等 8 人进行样板工程的实施。 ⑵、通过赴外地学习经验，结合工地的实践，然后制定了古建斗拱各个位置的预制构件的安装工艺程序。 实施四：未制定合理的安装工艺流程 平身科、柱头科斗拱的安装程序图 大斗 蚂蚱头 翘 槽升子、十八斗 正心万拱、单材瓜拱十八斗 昂 正心万拱、单材瓜拱、厢拱十八斗 槽升子、十八斗 槽升子、三才斗 正心瓜拱 厢拱 制图：嵇立平 审核：吕亚东 时间： 2007 年 5 月 28 日 角科斗拱的安装程序图 大斗 正面翘后带正心瓜拱 山面翘后带正心瓜拱 45 0 方向斜翘头 槽升子、十八斗 正面昂后带单材瓜拱 山面昂后带单材瓜拱 正面昂后带正心万拱 山面昂后带正心万拱 45 0 方向斜昂 正面把臂厢拱 山面把臂厢拱 正面蚂蚱头后带单才万拱 山面蚂蚱头后带单才万拱 正面蚂蚱头后带正心枋 山面蚂蚱头后带正心枋 45 0 方向由昂 制图：嵇立平 审核：吕亚东 时间： 2007 年 5 月 28 日 ⑶ 、将各位置斗拱的安装工艺程序图通过会议和技术交底的形式下发至工长、质检员及班组长，落实责任到人，落实到位，并由 QC 小组负责全过程斗拱对齐的平直度、安装错位的监督检查，合格率超过 90% ，观感质量也大幅度提高。 ⑷、阶段性效果检查：通过对大雄宝殿工程的安装检查，操作者均能逐步地熟炼运用和掌握安装的工艺程序，确保工程质量的有效控制。 十、效果检查 1 、实现小组预定目标： 大雄宝殿预制斗拱制作安装分项工程，通过 QC 小组全体成员近 10 个月的攻关，经工程监理现场验收，斗拱构件的预制质量实测合格率为 95% ，斗拱构件的安装质量实测合格率为 93% ，该分项工程达到优良。 活动后预制斗拱施工质量情况 制表人：嵇立平 审核人：吕亚东 时间： 2007 年 11 月 2 日 序号 项 目 检验指标 检查点数 不合格点 1 斗拱制作偏差 形状、尺寸符合设计要求 200 10 2 斗拱轴线错位 符合设计及规范要求，允许偏差≤ 5㎜ 50 5 3 斗拱进出错位 符合设计及规范要求，允许偏差≤ 8㎜ 50 3 4 斗拱平直度偏差 符合设计及规范要求，允许偏差≤ 7㎜ 40 2 5 斗拱迭合缝隙 符合设计及规范要求，允许偏差≤ 2㎜ 40 2 6 斗拱观感质量 表面平整、无抹痕 20 2 合 计 400 24 斗拱预制合格率对比图 制图人：嵇立平 审核人：吕亚东 时间： 2007 年 11 月 2 日 斗拱安装合格率对比图 制图人：嵇立平 审核人：吕亚东 时间： 2007 年 11 月 2 日 2 、效益分析 ⑴ 、能仁寺建成，通过验收成优，现由县宗教局管理。投入运行吸引众多外来游客，得到社会一致好评，取得非常好的社会效果。 ⑵、能仁寺位于涟水县城内夕阳湖泮西岸，与五岛公园天水相连成一体，成为靓丽的旅游景点。 ⑶ 、能仁寺中含斗拱的 15 个单位工程，通过大雄宝殿的对预制斗拱的攻关，施工质量得到了保障，也取得了明显的经济效果。 十一、制定巩固措施 我们将本次攻关的成果编制成文，上报公司总工办，被批准为企业作业指导书，批文代号为： LJ-2008-ZDS01 ，并在全公司推广应用。我们所编制的斗拱安装工艺流程被公司定成为企业工法。文号为： LJ-2008-GF02 。 十二、总结及今后打算 通过这次 QC 小组的活动，不仅解决了工程质量和技术难点的攻关问题，也使小组成员整体水平得以提升。小组成员活动前后自我评价如下： 小组成员活动前后自我评价雷达图 制图人：嵇立平 审核人：吕亚东 时间： 2007 年 11 月 14 日 谢 谢！ 祝本次大会圆满成功！