双曲面钢桁架吊装施工技术攻关

双曲面钢桁架吊装施工技术攻关山东锦城钢结构有限责任公司南通建筑工程总承包有限公司陈飞李团结【摘要】双曲面钢桁架吊装施工技术攻关【关键词】双曲面结构高空作业量大精度要求高一、工程概况 东营奥体中心是东营市2013年度市政府2号实事工程，工程位于东营市东城区胜利大街以西、东三路以东、南二辅路以南、奥体路北。建筑规模约1.2万平方米，奥体中心包含体育场、网球馆、游泳馆、体育馆四大部分，项目建成后将成为东营市重要的体育赛事比赛场地及全民娱乐中心。 该工程采用先进的设计思路及先进的管理方法，保证结构的美观。网球馆的结构形式是上部为钢结构罩棚，主体平面呈圆形，采用沿径、环向布置的交叉倒三角形管桁架，管桁架上有作为造型的二次结构。罩棚直径约为110m，中心开口直径约为55m，罩棚最高点标高约为25米。罩棚由24榀主桁架和部分联系次桁架和系杆等构成，主桁架主要形式为外支座支撑于地面或是一层看台混凝土柱顶，内支座支撑于看台混凝土柱。网球馆平面图和立面图：二、工程特点 主桁架双曲结构，现场制作条件艰苦。安装难度高，可作业性低，悬挑长，节点构造新颖，技术要求高。 构件材料非常规，采购难度大，钢管弯弧精度要求高 钢管弯弧精度要求高，每榀桁架都是双曲面倒三角桁架，且弧度大、变径多、曲率变化快。 现场高空焊接量大，散件多：现场焊缝10000余米，散装构件7800多件。 平板桁架采用吊杆式连接在主拱上，采用高强螺栓连接与焊接共同承载。 吊装半径比较大，吊装半径达到46m。 现场高空作业量大，除高空焊接量大外还有高空拼装等作业，施工难度较高。 施工工期紧，钢结构总吨位达到800吨，总工期60天。三、QC小组简介1、小组概况 小组名称 山东锦城钢结构有限责任公司技术攻关QC小组 小组类型 攻关型 成立时间 2010年8月 课题活动时间 2013.8-2013.10 活动课题 双曲面钢桁架吊装施工技术攻关 本课题注册时间 2013年4月2、小组成员 序号 姓名 性别 年龄 学历 职称 职务 组内职务 1 李团结 男 38 本科 工程师 项目经理 吊装总指挥 2 陈飞 男 37 本科 工程师 技术负责人 技术总负责 3 刘道峰 男 45 本科 工程师 技术负责人 组员 4 张朝华 男 28 专科 助工 技术员 组员 5 苏兴朴 男 45 专科 助工 安装负责人 组员 6 谭秀儒 男 50 专科 助工 安全负责 组员 7 陈田华 男 30 专科 助工 质检员 组员 8 宋帅帅 男 26 专科 助工 资料员 组员3、小组活动情况 小组活动情况 活动内容 内容 人数 人次 出勤率 总出勤率 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 阶段 主桁架吊装 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 8 36 90% 96% 实施阶段 主桁架吊装 9 40 100% 检查阶段 效果检查 8 28 79% 处理阶段 完善吊装方案 7 27 96%4、小组活动历史 山东锦城钢结构有限责任公司技术攻关QC小组成立于成立于2010年8月,每年在公司企管部注册并持续有效地开展QC活动，取得较为丰硕的成果，主要成果如下: 2010年《建湖体育馆管桁架支撑平台系统》获公司一等奖； 2010年《曲面桁架桁架施工工法》获省级功法 2013年《方兴大道183米跨主拱管桁架吊装》获国家级优秀QC小组奖四、选题理由 公司质量要求：切实履行公司质量方针：为顾客提供满意的产品，确保工程一次校验合格率100%；顾客投诉处理满意率100%；本工程是公司的重点工程. 影响及声誉：本工程位于东营市南二环旁，是东营市政府2013年度重点工程，其工程质量的好坏对我公司在东营市的声誉有较大的影响。 工程质量要求：本工程质量目标为确保“优质工程”，争取“钢结构金奖”。 工程施工安装质量要求：双曲面桁架对于吊装场地、吊装机械、吊装工人的技术要求都非常高，选择合理而有效地吊装方案不仅能提高吊装速度，而且吊装质量更能保证。 选定课题：双曲面钢桁架吊装施工技术攻关五、现状调查 本QC小组对本工程图纸进行了客观的分析，根据以往类似本工程实力，此类桁架结构吊装，在以往施工时，采用空中组装，整体滑移法安装方案。此方案工装措施用料投入量大，施工工期长，用大面积场地。而本工程工期紧迫，任务繁重，如采用类同一期的施工方案，将很难按期完成施工任务，同时浪费大量财力。六、活动目标及可行性分析1、活动目标2、可行性分析七、第一次PDCA循环1、组织设计优选吊装方案针对双曲面大跨度桁架吊装方案，我们QC小组多次组织各专业技术人员、设计人员召开专题研讨会，研究出以下两种吊装方案：通过以上优缺点分析并结合本工程实际情况，QC小组成员各抒己见，最后确定了采用方案一，即将主桁架用150吨位履带吊单独吊装，次桁架、二次结构及檩条等，靠近外围部分在外围环形道路上使用汽车吊吊装，靠近内环的部分，使用50吨汽车吊进入到建筑内部吊装。2、确定大型双曲面桁架吊装问题结合工程实际情况，本QC小组于2013年9月7日对影响主拱桁架吊装问题进行分析。（因果分析图）3、要因确认从因果分析图可以看出，影响桁架吊装的末端因素共有16条。小组成员通过现场验证等方法确定要因： 序号 末端因素 验证方法 验证内容 负责人 验证时间 验证结果 1 吊装方法选择不恰当 研究分析 工装用料投入量，占用施工用地大，施工工期 李团结张朝华 2013-9-5 非要因 2 吊装方案不经可行性分析 研究分析 吊装方案须经主要负责人及技术人员论证分析并认可 陈飞 2013-9-5 非要因 3 起重机性能不满足 检查分析 起重机性能不满足吊装要求 李团结刘道峰 2013-9-5 要因 4 吊装机械运转半径小 调查分析 工现场路岛已施工完毕，吊车就位困难，构件转运范围大 苏兴朴 2013-9-5 非要因 5 吊索不合格 检查分析 磨损、压扁、股松弛、弯折、绳芯外露等 谭秀儒张朝华 2013-9-7 非要因 序号 末端因素 验证方法 验证内容 负责人 验证时间 验证结果 6 桁架吊点位置选择不恰当 调查分析 经过计算求出最佳吊点位置，并保证桁架吊点处的刚度 李团结宋帅帅 2013-9-10 要因 7 多单位交叉作业 检查分析 土建、安装、电子通信各单位同时施工，人员集中 刘道峰陈田华 2013-9-13 非要因 8 吊装地面过于潮湿（雨季） 现场调查 环境过于潮湿，吊索易于滑脱，且为高空作业，安全可靠度很低 李团结张朝华 2013-9-15 非要因 9 吊装构件外形尺寸大 现场调查 地面主桁架拼装，占用相当大施工场地，提供吊机转运场地极为有限 苏兴朴宋帅帅 2013-9-15 非要因 10 经验不足 调查分析 年轻人居多，没有类似吊装经验 李团结张朝华 2013-9-10 要因 11 操作人员不服从指挥 现场调查 纪律观念淡薄，配合意识不强 李团结陈飞 2013-915 非要因从以上分析表可以看出：操作人员经验不足、起重机性能不满足、检查力度不够、桁架吊点位置不合适等四个因素为影响桁架吊装的主要因素。 序号 末端因素 验证方法 验证内容 负责人 验证时间 验证结果 12 操作人员质量意识不高 调查分析 加强质量教育，提高质量意识 刘道峰李团结 2013-9-15 非要因 13 配合不默契 现场调查 桁架吊装采用四机抬吊法吊装，吊机操作人员要听从指挥，配合默契 苏兴朴谭秀儒 2013-9-15 非要因 14 盲目抢工期 调查分析 片面追求工期，工人日夜加班，自身要求降低 张朝华宋帅帅 2013-9-18 非要因 15 检查力度不够 调查分析 工期紧，现场交叉专业作业多、面广，监督检查力度不足 王德军陈飞 2013-9-18 要因 16 管理和奖罚 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 不健全 调查分析 管理上存在漏洞，奖罚力度不够 李团结陈田华 2013-9-18 非要因4、要因确认 针对以上所得的要因，制定以下对策： 序号 要因 现状 目标 对策 责任人 完成时间 1 操作人员经验不足 年轻人居多，没有类似吊装经验 吊装小组成员彻底熟悉吊装工艺和程序，使操作人员对吊装工艺心中有数 组织相关人员学习吊装工艺和程序，并做好技术、安全交底 李团结张朝华 2013-9-15 2 起重机性能不满足 起重机性能不满足吊装要求 吊车性能满足吊装要求，减少转运次数 测量吊车就位点，选择大吨位吊车，直接就为吊装 李团结刘道峰 2013-9-10 序号 要因 现状 目标 对策 责任人 完成时间 3 检查力度不够 工期紧，现场交叉专业作业多、面广，监督检查力度不足 每道工序都须经专业人员检查并签字认可方能合格，方可进入下道工序 施工现场派责任工程师和质量检查员进行督查，严把质量关 谭秀儒陈飞 2013-9-20 4 桁架吊点位置不合适 经过计算求出最佳吊点位置，并保证桁架吊点处的刚度 起吊点位置应通过屋架重心位置，保证起吊过程屋架平稳，避免振动或摆动。 熟悉施工纸，通过计算分析确定出屋架最佳吊点位置 李团结宋帅帅 2013-9-155、实施对策： 根据以上对策表，本QC小组全体成员及时进行实施落实。 实施一：在负责人李团结、陈飞组织下，多次对吊装小组人员召开技术交底会，并在屋架吊装前进行方案交流会，了解、熟悉吊装工艺及要点，解决技术难题，使吊装人员做到心中有数。 实施二：在负责人李团结宋帅帅组织下，熟悉图纸，并通过现场施测，算出屋架最佳吊点位置。 实施三：结合工程情况，选用150型履带吊进行吊装。QUY150履带起重机起重性能表 实施四：坚持“三检制”及责任工程师第一责任人制，做到每一道工序都严格把关。第一榀主桁架吊装实践过程图：绑扎起吊就位和临时固定:6、第一次PDCA循环检查及总结 在落实以上措施后，我们于2013年9月28日对第一段西侧主拱管桁架架进行正式吊装，从绑扎→起吊→就位→临时固定→校正→最后固定焊接，第一榀主桁架吊装圆满完成。但通过第一榀主桁架吊装实践，本小组发现一榀桁架架的吊装整整花了约6个小时，效率很低。同时根据第一榀吊装，我们分析了以后的施工程序，主桁架吊装完成后，次桁架吊装时会很难定位。为此我们QC小组围绕提高桁架架吊装效率及次桁架吊装定位问题进行了第二次PDCA循环。八、第二次PDCA循环1、活动目标：完善吊装措施，提高主拱桁架吊装效率及次桁架吊装定位精度。2、现场调查在第一榀主桁架吊装过程中，我们发现在桁架吊装的所有工序中，桁架就位是最为耗时的一个环节，也是最困难的一个环节。在桁架就位过程中，桁架端双拱双曲四个接点很难同时就位，更难保证双拱双曲连接面平滑过渡及接头面不错位，重量较大不易控制,桁架两端连接很难拼接就位。3、原因分析4、要因确定 序号 末端因素 验证方法 验证内容 负责人 验证时间 1 起重机操作员不熟悉指挥信号 操作人员对指挥信号不熟悉,不按指挥人员的各种信号进行操作 调查分析 李团结 非要因 2 指挥不统一，配合不协调 指挥不统一，动作不协调，升降移动不同步 调查分析 陈飞 要因 3 看台位置影响吊车就位 充分考虑吊车性能，斜位吊装 现场调查 刘道峰 非要因 4 起重机臂展大 起重半径35米，高度45米，臂展70米较大，不利于构件位置调整 现场调查 张朝华 非要因由以上分析图得出影响桁架吊装效率的因素有6条,由现场验证等方法确定要因为指挥不统一，配合不协调；揽风绳构件外形尺寸大数量不足、吊装方案不经过分析。 序号 末端因素 验证方法 验证内容 负责人 验证时间 4 起重机臂展大 起重半径35米，高度45米，臂展70米较大，不利于构件位置调整 现场调查 张朝华 非要因 5 揽风绳构件外形尺寸大数量不足 构件尺寸大，不易轻微调整 现场调查 苏兴朴 要因 6 吊装方案不经过可行性分析 分析吊装方案并经过专家评审 会议分析 李团结 要因5、制定对策 针对上述主要因素，ＱＣ小组经过讨论总结，制定了以下对策： 序号 要因 现状 目标 对策 责任人 完成时间 1 指挥不统一，配合不协调 现场指挥不统一，动作不协调，升降、移动不同步 动作协调，保证屋架升降、移动同步 设专人负责统一指挥。 李团结 2013-9-20 2 揽风绳构件外形尺寸大数量不足。 构件尺寸大，不易轻微调整 确保桁架就位时平稳，易于控制 将第一段最长构件整件构件分成两个单元吊装。 苏兴扑 2013-9-22 3 施工方案不经过可行性分析 施工方案编制没有考虑现场实际情况 根据施工现场调整吊装方案 施工方案请有经验专家进行评审，提出意见 陈飞 2013-9-226、实施 实施一：吊装时，设专人（李团结）负责统一指挥，并对起重机驾驶人员进行理论培训，使他们熟悉指挥信号，并按指挥人员的各种信号进行操作，遵守现场秩序，服从命令。指挥人员发出的信号必须鲜明、准确。 实施二：第一段最长构件分成2个单元片状吊装，采用150T履带吊进行吊装，中间连接件利用支撑平台空中小吨位吊车吊装连接。第二榀主桁架吊装实践过程图：绑扎起吊就位和临时固定:7、效果检查 通过本次QC活动，我们于2013年10月1日上午进行重新吊装。两个单元从绑扎→起吊→就位→临时固定→校正→最后固定焊接，花了二小时零二十分钟，大大缩短了吊装时间，提高了吊装，达到了我们制定的目标。2013年10月15日主拱桁架吊装完成，总用时15天，比预计节省工期10天，仅吊车台班费节省13万元。九、总体效果检查 从2013年9月28日进行第一榀主桁架吊装到2013年10月155日最后一榀主桁架桁吊装完成，整个吊装施工前后仅用17天时间,比计划进度提前10天;所有桁架架均一次吊装就位成功,施工过程优质高效,无任何安全事故发生；节约成本15万元，辐射了周边的建筑市场。钢结构吊装施工的成功为网球馆的主体验收提供了有力的保证；通过本次QC攻关活动实践进一步展示了我锦城钢构的施工技术实力及管理风范，得到了业主、监理及东营市政府领导和社会各界的一致好评。主、次桁架整体吊装完成效果图：证明和业主满意度调查:十、巩固措施及 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化1、标准化：本次活动形成的《大跨度悬挑双曲面倒三角管桁架施工工法》被评为公司级工法，本工程正在申报钢结构金奖。2、推广应用：本次在东营奥体中心网球馆工程吊装施工中，不仅注重关键技术的突破与创新，同时形成施工工法对创新技术加以定型并对各个环节给予 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 化，随时可以用于指导相应工程项目的施工，并不断总结上升成为具有一定实践指导意义的施工技术。十一、结束语 通过本次QC活动，我们项目部全体工作人员充分认识到团队精神的重要性，在实际工作中，我们将继续依靠先进的施工方法，科学的管理手段，不断的创新和提高，良好地完成公司下达的全部施工任务。同时本小组将在大型钢结构吊装施工中进一步探索，为我公司在钢结构施工领域做出更大的贡献。