創(chuàng)新QC米跨管桁架吊裝新工藝

54米跨管桁架吊裝新工藝小組名稱：xxxx建筑集團(tuán)有限公司宗東進(jìn)QC小組小組注冊號：HNLJ-2010-05發(fā)布員：xx目錄HYPERLINK\l"_Toc293137897"一、工程概況2HYPERLINK\l"_Toc293137898"二、小組概況3HYPERLINK\l"_Toc293137899"三、課題選擇4HYPERLINK\l"_Toc293137900"1、選擇課題4HYPERLINK\l"_Toc293137901"2、選題理由4HYPERLINK\l"_Toc293137902"四、設(shè)定目標(biāo)與目標(biāo)可行性分析4HYPERLINK\l"_Toc293137903"五、提出各種方案，并確定最佳方案5HYPERLINK\l"_Toc293137904"六、制定對策表7HYPERLINK\l"_Toc293137905"七、方案實(shí)施7HYPERLINK\l"_Toc293137906"八、效果檢查23HYPERLINK\l"_Toc293137907"九、成果鞏固23HYPERLINK\l"_Toc293137908"十、總結(jié)和展望23一、工程概況xxxxxxxx綜合市場為洛陽市新區(qū)形象工程，總建筑面積101606㎡，建筑高度31.7m。屋頂為鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，其中辦公樓和過街樓為型鋼梁屋蓋，會展中心為型鋼梁和鋼桁架結(jié)構(gòu)屋蓋，鋼桁架為倒三角形管桁架。主桁架跨度54米，高3米，寬2.4米，每兩榀主桁架間共有4榀次桁架與主桁架相連，主桁架共10榀，次桁架共36榀，主桁架與次桁架連接為銷軸連接。會展中心屋面鋼桁架效果圖工程特點(diǎn)與難點(diǎn)：1、本工程屋蓋為鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，坐落在混凝土結(jié)構(gòu)上，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸多，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，總體施工工期短，需要與土建單位協(xié)調(diào)交叉施工。2、人力資源綜合市場會展中心部分東西向總長約210米，南北向92米，屬于超長結(jié)構(gòu)，總體建筑平面呈圓弧形，且外高內(nèi)低，傾斜度約4度。3、會展中心桁架單榀自重重，單榀主桁架重達(dá)30T，跨度大54m，施工高度最高處高約26.5m，主桁架的吊裝是我們施工中的難點(diǎn)。二、小組概況小組概況小組名稱xxxx建筑集團(tuán)團(tuán)有限公司宗宗東進(jìn)QC小組課題名稱54米跨管桁架吊裝新工工藝小組類型創(chuàng)新型組長小組成立時間2009.4小組注冊時間2010年4月活動日期小組注冊號HNLJ-20110-05小組成員11人課題注冊號HNLJ-10005活動頻次每月活動兩次，出出勤率100%QC教育時間48小時以上制表：xx時間：2010-10-8小組成員簡介序號姓名性別年齡學(xué)歷職稱職務(wù)組內(nèi)職務(wù)1男48大專工程師項目經(jīng)理組長2男36本科工程師技術(shù)負(fù)責(zé)人副組長3男31本科助理工程師施工負(fù)責(zé)人組員4女48本科高級工程師技術(shù)負(fù)責(zé)人組員5男39本科高級工程師技術(shù)負(fù)責(zé)人組員6男25大專技術(shù)員質(zhì)量員組員7男24大專技術(shù)員施工員組員8男28大專技術(shù)員施工員組員9男26大專技術(shù)員技術(shù)員組員10女36大專技術(shù)員測量員組員11男40大專起重工吊裝隊長組員制表：xx時間：2010-10-8小組共11人組成，組長宗東進(jìn)，平均接受QC知識培訓(xùn)48課時，由管理層及操作層組成。小組日常活動序號2010年2011年循環(huán)階段10月11月12月1月PDCA制表：xx時間：2010-10-8三、課題選擇1、選擇課題：54米跨管桁架吊裝新工藝2、選題理由2.1該工程為洛陽市新區(qū)形象工程，受到社會各界廣泛關(guān)注，公司力爭創(chuàng)“國家優(yōu)質(zhì)工程”（魯班獎）。2.2鋼桁架安裝高度高，坐落于土建混凝土結(jié)構(gòu)上，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸多，結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜。2.3我公司實(shí)施跨度54m。單榀重量達(dá)30t鋼桁架施工尚屬首例，施工難度大缺少相應(yīng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。由此，我們選擇《54米跨管桁架吊裝新工藝》作為本次QC小組活動的課題。四、設(shè)定目標(biāo)與目標(biāo)可行性分析設(shè)定目標(biāo)：滿足工期、安全的要求，確保管桁架一次吊裝成功；施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)定的允許偏差：支座安裝就位誤差≤30mm，整體垂直度、平面彎曲≤25mm。目標(biāo)可行性分析：本QC小組成員現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)豐富，理論水平高，又得到集團(tuán)公司的大力支持，邀請專家組進(jìn)行論證，是目標(biāo)達(dá)到的有力保證。項目部對桁架吊裝工藝進(jìn)行模擬分析，對方案實(shí)施提供了科學(xué)的依據(jù)。因此，我們有信心完成工程預(yù)定目標(biāo)。五、提出各種方案，并確定最佳方案根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有鋼桁架施工工藝，結(jié)合本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及現(xiàn)場實(shí)際情況，QC小組采用頭腦風(fēng)暴法，經(jīng)過充分討論歸納提出以下三種方案：序號方案名稱方案內(nèi)容1大型吊車直接吊裝裝法地面拼裝后，整榀榀桁架用大型型履帶吊提升升到安裝位置置2現(xiàn)場搭設(shè)龍門吊17m平臺拼裝后后，用龍門架架提升到安裝裝位置3鋼桁架牽引滑移，提提升架吊裝17m平臺拼裝后后，用現(xiàn)有檁檁條作滑移軌軌道，用卷揚(yáng)揚(yáng)機(jī)牽引滑移移到相應(yīng)位置置，再用提升升架、抱桿提提升安裝制表：張紅欣時間：2010-10-18方案優(yōu)劣對比分析表序號優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案1地面拼裝，拼接精精度、焊接等等操作相對方方便，高空作作業(yè)相對較少少。受混凝土梁制約需需采用300T大型履帶吊吊，綜合費(fèi)用用較高；且利利用率較低，整整榀桁架54米長，起吊高高度高，危險險系數(shù)較大。方案2提升方便，水平運(yùn)運(yùn)輸速度快，工工效高。需在電梯井位置搭搭設(shè)滿堂腳手手架作為拼裝裝平臺，龍門門架搭設(shè)、拆拆除周期長，費(fèi)費(fèi)用高。方案3分段提升到拼裝平平臺不需要采采用大型吊車車，利用現(xiàn)場場既有方管檁檁條作滑移軌軌道，滑移到到位后用提升升架和抱桿等等土辦法施工工簡便，施工工經(jīng)驗(yàn)相對豐豐富，且成本本低需在電梯井位置搭搭設(shè)滿堂腳手手架作為拼裝裝平臺，設(shè)置置提升架需要要提前施工外外側(cè)型鋼梁區(qū)區(qū)域制表：張志強(qiáng)時間：2010-10-18小組成員經(jīng)過對以上不同3個方案分別從可實(shí)施性、經(jīng)濟(jì)性、安全性和工期四個方面進(jìn)行評估打分，吊裝方案評估表☆5分◎3分▼1分序號方案可行性分析權(quán)數(shù)組員評估綜合得分是否采用宗東進(jìn)李晶晶戴浩李寶紅許志民苗帥張志強(qiáng)張仁智張紅欣鮑金霞王書明1大型吊車整榀吊裝裝可實(shí)施性3☆☆☆◎☆◎◎◎☆◎☆104否經(jīng)濟(jì)性3▼▼◎◎▼◎▼◎▼▼▼安全性1▼▼◎◎▼◎▼◎◎▼▼工期3☆☆◎◎☆◎◎◎◎☆☆2龍門架吊裝可實(shí)施性3◎◎▼◎◎◎▼▼◎◎◎96否經(jīng)濟(jì)性3◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎安全性1☆☆◎◎☆◎◎☆◎◎◎工期3▼◎◎▼◎▼▼▼◎▼▼3橫向滑移提升法可實(shí)施性3☆☆☆☆☆☆☆◎☆◎☆160是經(jīng)濟(jì)性3☆◎◎☆◎☆☆☆◎☆☆安全性1☆☆◎☆☆☆☆◎☆☆☆工期3☆◎☆☆◎☆◎☆☆◎☆制表：xx時間：2010-10-28最終大家一致認(rèn)為方案3技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)性合理，危險系數(shù)低，對吊車噸位要求不高，充分利用現(xiàn)場現(xiàn)有材料，就地取材，且人員數(shù)量要求不多，最適合本工程。因此我們把該方案最為最優(yōu)方案。方案3共分三個主要步驟：主桁架拼裝——主桁架滑移——主桁架提升吊裝方案3的具體操作流程：搭設(shè)拼裝平臺→鋪設(shè)滑移軌道→主桁架對接拼裝→卷揚(yáng)機(jī)就位→主桁架牽引滑移→主桁架提升就位安裝六、制定對策表序號項目對策目標(biāo)措施地點(diǎn)負(fù)責(zé)人完成日期1提供桁架拼裝操作作場地搭設(shè)拼裝平臺確保操作平臺安全全可靠電梯進(jìn)搭設(shè)滿堂腳腳手架，上鋪鋪腳手板，受受力區(qū)域設(shè)格格構(gòu)柱施工現(xiàn)場張紅欣張志強(qiáng)2010.11..20.2布置滑移軌道雙層屋面方鋼檁條條疊加確保滑道穩(wěn)固滑移移軌道、平整整順暢斜撐加固、上頂面面高差控制在在1mm以內(nèi)施工現(xiàn)場苗帥張志強(qiáng)3主桁架對接精度控制、焊接控控制外形尺寸偏差小于于允許偏差精度控制、焊接質(zhì)質(zhì)量控制施工現(xiàn)場張紅欣張仁智4滑移動力選擇卷揚(yáng)機(jī)就位確保牽引動力滿足足滑移要求兩臺3T卷揚(yáng)機(jī)滿足牽引力力要求施工現(xiàn)場張紅欣苗帥5主桁架滑移全程監(jiān)控確保桁架滑移順利利減小摩擦力，軌道道上涂抹黃油油施工現(xiàn)場張仁智張志強(qiáng)6主桁架提升提升架、抱桿主桁架準(zhǔn)確就位設(shè)置提升架、抱桿桿施工現(xiàn)場苗帥張仁智根據(jù)方案3的具體操作流程，我們制定了方案實(shí)施對策表，分工到人，責(zé)任明確，確保工程嚴(yán)格按照方案實(shí)施。制表：xx時間：2010-11-20七、方案實(shí)施實(shí)施一：搭設(shè)拼裝平臺39軸線至41軸線之間為電梯井洞，如果滑道鋪設(shè)到39軸線則由于41軸線混凝土梁制約則需要選擇大型機(jī)械，因此在電梯井空洞部分搭設(shè)平臺與19軸線至39軸線17米樓層板找平。此區(qū)域中有四根混凝土柱（39/Q軸柱、39/L軸柱、41/Q軸柱、41/L軸柱）施工至16.9米梁停止施工，其中有兩根柱（39/Q軸砼柱、39/L軸砼柱）外漏鋼筋長度最長為600mm（經(jīng)設(shè)計認(rèn)可），拼裝平臺需由土建方配合搭設(shè)滿堂腳手架，其上滿鋪腳手板作為主桁架對接操作平臺，并與樓面板找平，拼裝平臺處支設(shè)三根格構(gòu)柱，上面放置HN400*200*8*13型鋼，其兩端通過埋設(shè)預(yù)埋鋼板與土建結(jié)構(gòu)連接，以確保胎架的安全穩(wěn)定性。組裝胎架平面圖組裝胎架立面圖豎向支撐用1800×1800格構(gòu)柱，主肢Φ108*8，綴條Φ89*4.5，高度到+16.400，格構(gòu)柱上面焊接HN400*200*8*13型鋼，標(biāo)高到+16.800。格構(gòu)柱上滿鋪腳手板，作為主桁架對接施工操作面，底部放置鋼板2000*2000*30mm,格構(gòu)柱與板焊接。具體節(jié)點(diǎn)如下：預(yù)埋措施埋件埋設(shè)具體位置平面圖如下（計8個埋件）：3864275138642751端部作法詳見下圖：效果檢查一：我們于2010年11月20日完成了桁架拼裝平臺的搭設(shè)工作，滿堂腳手架按照《腳手架專項施工方案》搭設(shè)并通過了甲方、監(jiān)理及總包單位的驗(yàn)收。實(shí)施二：滑道布置由于兩根混凝土柱（39/Q軸柱、39/L軸柱）外漏鋼筋長度最長為600mm（經(jīng)設(shè)計認(rèn)可），因此滑移軌道利用屋面檁條LT1（□300*300*5.0）相疊加，軌道高度為600mm，每段滑道對接口處上表面及兩側(cè)面應(yīng)嚴(yán)格對齊，檁條兩側(cè)加設(shè)角鋼擋塊∟100×6，長200mm，每隔1.5m在軌道兩側(cè)對稱布置，用膨脹螺栓固定在混凝土樓層板上，兩個檁條兩側(cè)利用螺桿和鋼板將其抱在一起，使其穩(wěn)定，為防止滑移軌道在滑移過程中產(chǎn)生側(cè)彎，軌道兩側(cè)加設(shè)斜撐（20#槽鋼），斜撐間距根據(jù)檁條的長度確定，確保每根檁條有2至3根斜撐，為保證桁架滑移過程中的穩(wěn)定性，兩檁條對接觸頂面高差不大于1mm。具體做法如下圖:膨脹螺栓∟100*6角鋼膨脹螺栓∟100*6角鋼軌道的俯視圖軌道的剖面圖軌道的側(cè)面圖效果檢查二：我們于2010年11月24日完成了滑移軌道的安裝工作，夾板、斜撐均按方案要求布置，上頂面高差均控制在1mm以內(nèi)。實(shí)施三：主桁架對接（1）樓面拼裝平臺對接主桁架分三段加工運(yùn)至現(xiàn)場后，在拼裝平臺上對接成整體，精度控制選擇復(fù)核拱架兩端特征基準(zhǔn)點(diǎn)的空間相對關(guān)系，建立相對三維坐標(biāo)系。如下圖，主要復(fù)核拱架兩端鋼管中心點(diǎn)（1、2、3和4、5、6）的空間關(guān)系。456214562133拱架拼裝復(fù)核示意圖（2）現(xiàn)場拼裝胎架根據(jù)桁架的分段布置胎架，胎架的布置盡量避開節(jié)點(diǎn)部位，并且間距不宜過大。桁架拼裝前應(yīng)根據(jù)主桁架的三維圖放樣，然后在拼裝平臺上放控制軸線及胎架上支撐點(diǎn)的標(biāo)高，保證桁架拼裝的弧度和外型尺寸。先將第一段桁架放在已加固好的胎架上，然后對接第二段桁架，復(fù)核拱架兩端特征基準(zhǔn)點(diǎn)的空間相對關(guān)系，利用相對的三維坐標(biāo)系復(fù)核桁架鋼管中心點(diǎn)的空間關(guān)系，然后用千斤頂使其對接，臨時加固好之后再進(jìn)行第三段桁架的拼裝，最后復(fù)核整榀桁架的空間尺寸，確定無誤后進(jìn)行焊接。保證桁架拼裝的精確措施：1）嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)拼裝工藝、確保拼裝構(gòu)件尺寸的正確性所有需在現(xiàn)場拼裝的構(gòu)件，采取在工廠內(nèi)先進(jìn)行預(yù)拼裝的工藝，以便將現(xiàn)場拼裝時可能發(fā)生的問題暴露出來，并消滅在工廠內(nèi)，從而確?，F(xiàn)場拼裝桿件的外形尺寸、截面、坡口的正確性，并且標(biāo)明各個接口處的對合標(biāo)志，可極大地提高現(xiàn)場拼裝質(zhì)量和拼裝進(jìn)度，所以采取預(yù)拼裝工藝是保證現(xiàn)場拼裝質(zhì)量的關(guān)鍵措施。2）保證現(xiàn)場拼裝胎架精度，確保拼裝質(zhì)量拼裝胎架精度的好壞，將直接關(guān)系到構(gòu)件的拼裝質(zhì)量，所以現(xiàn)場拼裝胎架必須嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行設(shè)置，胎架必須有一定的強(qiáng)度，且胎架不得有明顯的恍動狀，胎架應(yīng)用斜撐，同時必須確保胎架模板上口標(biāo)高尺寸的正確，在構(gòu)件上胎架拼裝前，胎架應(yīng)由專職檢查員進(jìn)行驗(yàn)收，并提交監(jiān)理復(fù)驗(yàn)，以確保拼裝胎架的制作精度，從而來保證構(gòu)件的拼裝質(zhì)量。3）采取合理的焊接工藝、焊接順序、減少焊接變形針對本工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制訂詳細(xì)的焊接工藝及焊接順序，以控制焊接變形，首先進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的焊接試驗(yàn)，并進(jìn)行試件超聲波檢測、解剖，根據(jù)檢測解剖結(jié)果來制訂相應(yīng)的焊接工藝規(guī)程。采用冶金部建筑研究總院通過工程實(shí)踐編制的《T、K、Y管接頭焊縫超聲波探傷檢測方法及質(zhì)量分級》，制定施工現(xiàn)場構(gòu)件安裝焊接節(jié)點(diǎn)焊縫的質(zhì)量要求和檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格按制訂的焊接工藝順序焊接，焊接盡量采用CO2氣保焊進(jìn)行焊接，以減少焊接變形，桁架焊接時，均按照先焊中間節(jié)點(diǎn)，再向桁架兩端節(jié)點(diǎn)擴(kuò)散的焊接順序，以避免由于焊接收縮向一端累積而引起的桁架各節(jié)點(diǎn)間的尺寸誤差?，F(xiàn)場焊接施工的工藝流程不合格者修整不合格者修整焊接節(jié)點(diǎn)裝配質(zhì)量檢查焊縫表面檢查坡口表面清理焊條/焊絲供應(yīng)UT檢測有超標(biāo)缺陷時處理安裝襯墊板施工準(zhǔn)備焊接有超標(biāo)缺陷時返修報監(jiān)驗(yàn)收效果檢查三：主桁架的對接工作于2010年11月28日完成，對接拼裝后桁架支座間總長度、起拱要求均符合設(shè)計要求，弦桿對接處焊縫經(jīng)第三方檢測機(jī)構(gòu)探傷也達(dá)到了一級焊縫的質(zhì)量要求。實(shí)施四：卷揚(yáng)機(jī)就位兩臺3噸卷揚(yáng)機(jī)的具體位置在18軸/Q軸和18軸/L軸處，并分別與17軸/Q軸和17軸/L軸的混凝土柱用鋼絲繩固定，鋼絲繩纏繞于柱二至三圈。如下圖所示：主桁架單榀重量約為30T，荷載不均勻系數(shù)取1.2，動荷載系數(shù)取1.05，滑動摩擦系數(shù)取0.15，則所需滑移牽引力為：300kN×1.2×1.05×0.15/2=28.359kN≦29.4KN，故選用兩臺3T卷揚(yáng)機(jī)可以滿足滑移要求。滑移軌道平面布置效果檢查四：2010年11月30日兩臺卷揚(yáng)機(jī)均有效固定在要求位置，鋼絲繩也經(jīng)檢查符合使用要求，無斷絲、斷股等危險因素。實(shí)施五：主桁架牽引滑移卷揚(yáng)機(jī)就位后，用鋼絲繩捆綁主桁架兩點(diǎn)開始滑移，滑移過程中速度要慢，牽引力要均勻，防止與土建混凝土柱碰撞。為防止滑移過程中的側(cè)移及摩擦對桁架油漆的影響，桁架與滑道每個接觸面中增加一塊鋼板，與桁架弦桿抱箍，并在軌道上涂抹黃油，以減小摩擦力?；撇襟E：第一步：主桁架拼裝采用側(cè)裝的方式在胎架上拼裝，由于桁架長度大于H、T軸間距，防止滑移時與混凝土柱碰撞，故桁架拼裝時在平面上傾斜放置，桁架傾斜與41軸線成25度夾角，然后進(jìn)行現(xiàn)場拼裝焊接?；栖壍阑栖壍赖诙剑簩⒕頁P(yáng)機(jī)固定到位，鋼絲繩捆綁主桁架兩點(diǎn)開始進(jìn)行滑移，滑移過程中要避免與混凝土柱相撞；第三步：主桁架傾斜牽引滑移到位，滑移過程中速度要慢，牽引力要均勻，避免或行或停；第四步：主桁架傾斜牽引滑移到位后調(diào)正。桁架滑移過程僅考慮自重影響，取1.2倍動載系數(shù)，經(jīng)Madis驗(yàn)算過程如下：單榀主桁架滑移過程約束包括：三條滑移軌道，兩點(diǎn)牽引力?；七^程主桁架的變形如下最大位移20.55mm<L/500mm=90mm,滿足要求。最大組合應(yīng)力58.6N/mm2<215N/mm2，滿足使用要求。效果檢查五：2010年12月3日我們將EQ\o\ac(○,19)軸線主桁架滑移到指定位置，滑移過程中項目管理人員全程監(jiān)控，沒有出現(xiàn)任何安全事故。實(shí)施六：主桁架提升主桁架提升時，H軸線在已施工的型鋼梁上焊接提升架，T軸設(shè)置簡易龍門架，龍門架部鉸接。龍門架及纜風(fēng)繩在22.5m標(biāo)高夾層樓面上與預(yù)埋件固定。主桁架提升的另一側(cè)提升架焊接在懸挑鋼梁上方，伸出下部混凝土牛腿900mm，利用滑輪組和導(dǎo)向滑輪使卷揚(yáng)機(jī)固定在+16.9m的樓層板上。第一步：主桁架單榀整體傾斜滑移到位，方向調(diào)整成正方向；第二步：T軸線端桁架垂直提起，H軸線端配合；第三步：T軸線端垂直提升高于22.5米混凝土結(jié)構(gòu)梁后，龍門架升起，桁架橫向移動避過T軸線混凝土梁；第四步：H軸線垂直提升，T軸線配合；第五步：H軸線提升高度避過混凝土牛腿后，桁架橫向移動到位；第六步：桁架橫向調(diào)整到位后，整體降低桁架至混凝土柱桁架埋件上。第七步：臨時固定：主桁架安裝就位后，在主桁架端部兩側(cè)加設(shè)斜撐臨時固定，用雙拼20#槽鋼做斜撐，主桁架中間部分的兩側(cè)加設(shè)攬風(fēng)繩臨時固定，待兩榀主桁架間的次桁架安裝完畢后拆除，攬風(fēng)繩選用￠20鋼絲繩和花籃螺絲，拉設(shè)在16.9m的樓層板上，上部綁捆于上弦桿，底部埋設(shè)預(yù)埋埋件，每榀桁架加設(shè)6根，間距18米，待兩榀主桁架之間次桁架安裝后拆除。具體做法如下圖所示：槽鋼與桁架節(jié)點(diǎn)為焊接固定，與混凝土梁的預(yù)埋埋件也為焊接。施工驗(yàn)算：主桁架起扳約束包括：三條滑移軌道，兩端部綁扎點(diǎn)，主桁架綁扎點(diǎn)主吊點(diǎn)設(shè)置為桁架下弦桿，上弦桿為輔助調(diào)平主桁架，主桁架起扳過程桁架變形如下：最大位移90.9mm<L/250mm=180mm，滿足要求。最大組合應(yīng)力184.4N/mm2<215N/mm2，滿足