雙曲面鋼桁架吊裝施工技術攻關

山東錦城鋼構造有限責任公司

南通建筑工程總承包

陳飛李團結【摘要】雙曲面鋼桁架吊裝施工技術攻關

【關鍵詞】雙曲面構造高空作業量大精度要求高一、工程概略東營奧體中心是東營市2021年度市政府2號實事工程，工程位于東營市東城區勝利大街以西、東三路以東、南二輔路以南、奧體路北。建筑規模約1.2萬平方米，奧體中心包含體育場、網球館、游泳館、體育館四大部分，工程建成后將成為東營市重要的體育賽事競賽場地及全民文娛中心。該工程采用先進的設計思緒及先進的管理方法，保證構造的美觀。網球館的構造方式是上部為鋼構造罩棚，主體平面呈圓形，采用沿徑、環向布置的交叉倒三角形管桁架，管桁架上有作為外型的二次構造。罩棚直徑約為110m，中心開口直徑約為55m，罩棚最高點標高約為25米。罩棚由24榀主桁架和部分聯絡次桁架和系桿等構成，主桁架主要方式為外支座支撐于地面或是一層看臺混凝土柱頂，內支座支撐于看臺混凝土柱。網球館平面圖和立面圖：二、工程特點主桁架雙曲構造，現場制造條件艱苦。安裝難度高，可作業性低，懸挑長，節點構造新穎，技術要求高。構件資料非常規，采購難度大，鋼管彎弧精度要求高鋼管彎弧精度要求高，每榀桁架都是雙曲面倒三角桁架，且弧度大、變徑多、曲率變化快。現場高空焊接量大，散件多：現場焊縫10000余米，散裝構件7800多件。平板桁架采用吊桿式銜接在主拱上，采用高強螺栓銜接與焊接共同承載。吊裝半徑比較大，吊裝半徑到達46m。現場高空作業量大，除高空焊接量大外還有高空拼裝等作業，施工難度較高。施工工期緊，鋼構造總噸位到達800噸，總工期60天。三、QC小組簡介1、小組概略小組名稱山東錦城鋼結構有限責任公司技術攻關QC小組小組類型攻關型成立時間2010年8月課題活動時間2013.8-2013.10活動課題雙曲面鋼桁架吊裝施工技術攻關本課題注冊時間2013年4月2、小組成員序號姓名性別年齡學歷職稱職務組內職務1李團結男38本科工程師項目經理吊裝總指揮2陳飛男37本科工程師技術負責人技術總負責3劉道峰男45本科工程師技術負責人組員4張朝華男28專科助工技術員組員5蘇興樸男45專科助工安裝負責人組員6譚秀儒男50專科助工安全負責組員7陳田華男30專科助工質檢員組員8宋帥帥男26專科助工資料員組員3、小組活動情況小組活動情況活動內容內容人數人次出勤率總出勤率計劃階段主桁架吊裝方案83690%96%實施階段主桁架吊裝940100%檢查階段效果檢查82879%處理階段完善吊裝方案72796%4、小組活動歷史山東錦城鋼構造有限責任公司技術攻關QC小組成立于成立于2021年8月,每年在公司企管部注冊并繼續有效地開展QC活動，獲得較為豐盛的成果，主要成果如下:2021年<建湖體育館管桁架支撐平臺系統>獲公司一等獎；2021年<曲面桁架桁架施工工法>獲省級功法2021年<方興大道183米跨主拱管桁架吊裝>獲國家級優秀QC小組獎四、選題理由公司質量要求：真實履行公司質量方針：為顧客提供稱心的產品，確保工程一次校驗合格率100%；顧客贊揚處置稱心率100%；本工程是公司的重點工程.影響及聲譽：本工程位于東營市南二環旁，是東營市政府2021年度重點工程，其工程質量的好壞對我公司在東營市的聲譽有較大的影響。工程質量要求：本工程質量目的為確保“優質工程〞，爭取“鋼構造金獎〞。工程施工安裝質量要求：雙曲面桁架對于吊裝場地、吊裝機械、吊裝工人的技術要求都非常高，選擇合理而有效地吊裝方案不僅能提高吊裝速度，而且吊裝質量更能保證。選定課題：雙曲面鋼桁架吊裝施工技術攻關五、現狀調查本QC小組對本工程圖紙進展了客觀的分析，根據以往類似本工程實力，此類桁架構造吊裝，在以往施工時，采用空中組裝，整體滑移法安裝方案。此方案工裝措施用料投入量大，施工工期長，用大面積場地。而本工程工期緊迫，義務繁重，如采用類同一期的施工方案，將很難按期完成施工義務，同時浪費大量財力。六、活動目的及可行性分析1、活動目的2、可行性分析七、第一次PDCA循環1、組織設計優選吊裝方案針對雙曲面大跨度桁架吊裝方案，我們QC小組多次組織各專業技術人員、設計人員召開專題研討會，研討出以下兩種吊裝方案：68分施工精度不易控制，進度慢，需施工大噸位吊車，造本錢錢升高，吊裝體積大，對工人的平安無法保證高空作業量小，易于主次桁架間的對接將主桁架與次桁架在地面拼裝在一同，然后一次性吊裝方案293分高空作業量大，空中對接困難對于雙曲面桁架單獨作業易吊裝，施工精度高，施工進度快，節約吊車本錢，危險性小將主桁架用150噸位履帶吊單獨吊裝方案1評分缺陷優點內容方案經過以上優缺陷分析并結合本工程實踐情況，QC小組成員各抒己見，最后確定了采用方案一，即將主桁架用150噸位履帶吊單獨吊裝，次桁架、二次構造及檁條等，接近外圍部分在外圍環形道路上運用汽車吊吊裝，接近內環的部分，運用50噸汽車吊進入到建筑內部吊裝。2、確定大型雙曲面桁架吊裝問題結合工程實踐情況，本QC小組于2021年9月7日對影響主拱桁架吊裝問題進展分析。〔因果分析圖〕3、要因確認從因果分析圖可以看出，影響桁架吊裝的末端要素共有16條。小組成員經過現場驗證等方法確定要因：序號末端因素驗證方法驗證內容負責人驗證時間驗證結果1吊裝方法選擇不恰當研究分析工裝用料投入量，占用施工用地大，施工工期李團結張朝華2013-9-5非要因2吊裝方案不經可行性分析研究分析吊裝方案須經主要負責人及技術人員論證分析并認可陳飛2013-9-5非要因3起重機性能不滿足檢查分析起重機性能不滿足吊裝要求李團結劉道峰2013-9-5要因4吊裝機械運轉半徑小調查分析工現場路島已施工完畢，吊車就位困難，構件轉運范圍大蘇興樸2013-9-5非要因5吊索不合格檢查分析磨損、壓扁、股松弛、彎折、繩芯外露等譚秀儒張朝華2013-9-7非要因序號末端因素驗證方法驗證內容負責人驗證時間驗證結果6桁架吊點位置選擇不恰當調查分析經過計算求出最佳吊點位置，并保證桁架吊點處的剛度李團結宋帥帥2013-9-10要因7多單位交叉作業檢查分析土建、安裝、電子通信各單位同時施工，人員集中劉道峰陳田華2013-9-13非要因8吊裝地面過于潮濕（雨季）現場調查環境過于潮濕，吊索易于滑脫，且為高空作業，安全可靠度很低李團結張朝華2013-9-15非要因9吊裝構件外形尺寸大現場調查地面主桁架拼裝，占用相當大施工場地，提供吊機轉運場地極為有限蘇興樸宋帥帥2013-9-15非要因10經驗不足調查分析年輕人居多，沒有類似吊裝經驗李團結張朝華2013-9-10要因11操作人員不服從指揮現場調查紀律觀念淡薄，配合意識不強李團結陳飛2013-915非要因序號末端因素驗證方法驗證內容負責人驗證時間驗證結果12操作人員質量意識不高調查分析加強質量教育，提高質量意識劉道峰李團結2013-9-15非要因13配合不默契現場調查桁架吊裝采用四機抬吊法吊裝，吊機操作人員要聽從指揮，配合默契蘇興樸譚秀儒2013-9-15非要因14盲目搶工期調查分析片面追求工期，工人日夜加班，自身要求降低張朝華宋帥帥2013-9-18非要因15檢查力度不夠調查分析工期緊，現場交叉專業作業多、面廣，監督檢查力度不足王德軍陳飛2013-9-18要因16管理和獎罰制度不健全調查分析管理上存在漏洞，獎罰力度不夠李團結陳田華2013-9-18非要因從以上分析表可以看出：操作人員閱歷缺乏、起重機性能不滿足、檢查力度不夠、桁架吊點位置不適宜等四個要素為影響桁架吊裝的主要要素。4、要因確認針對以上所得的要因，制定以下對策：序號要因現狀目標對策責任人完成時間1操作人員經驗不足年輕人居多，沒有類似吊裝經驗吊裝小組成員徹底熟悉吊裝工藝和程序，使操作人員對吊裝工藝心中有數組織相關人員學習吊裝工藝和程序，并做好技術、安全交底李團結張朝華2013-9-152起重機性能不滿足起重機性能不滿足吊裝要求吊車性能滿足吊裝要求，減少轉運次數測量吊車就位點，選擇大噸位吊車，直接就為吊裝李團結劉道峰2013-9-10序號要因現狀目標對策責任人完成時間3檢查力度不夠工期緊，現場交叉專業作業多、面廣，監督檢查力度不足每道工序都須經專業人員檢查并簽字認可方能合格，方可進入下道工序施工現場派責任工程師和質量檢查員進行督查，嚴把質量關譚秀儒陳飛2013-9-204桁架吊點位置不合適經過計算求出最佳吊點位置，并保證桁架吊點處的剛度起吊點位置應通過屋架重心位置，保證起吊過程屋架平穩，避免振動或擺動。熟悉施工紙，通過計算分析確定出屋架最佳吊點位置李團結宋帥帥2013-9-155、實施對策：根據以上對策表，本QC小組全體成員及時進展實施落實。實施一：在擔任人李團結、陳飛組織下，多次對吊裝小組人員召開技術交底會，并在屋架吊裝前進展方案交流會，了解、熟習吊裝工藝及要點，處理技術難題，使吊裝人員做到心中有數。實施二：在擔任人李團結宋帥帥組織下，熟習圖紙，并經過現場施測，算出屋架最正確吊點位置。實施三：結合工程情況，選用150型履帶吊進展吊裝。QUY150履帶起重機起重性能表實施四：堅持“三檢制〞及責任工程師第一責任人制，做到每一道工序都嚴厲把關。第一榀主桁架吊裝實際過程圖：綁扎起吊就位和暫時固定:6、第一次PDCA循環檢查及總結在落實以上措施后，我們于2021年9月28日對第一段西側主拱管桁架架進展正式吊裝，從綁扎→起吊→就位→暫時固定→校正→最后固定焊接，第一榀主桁架吊裝圓滿完成。但經過第一榀主桁架吊裝實際，本小組發現一榀桁架架的吊裝整整花了約6個小時，效率很低。同時根據第一榀吊裝，我們分析了以后的施工程序，主桁架吊裝完成后，次桁架吊裝時會很難定位。為此我們QC小組圍繞提高桁架架吊裝效率及次桁架吊裝定位問題進展了第二次PDCA循環。八、第二次PDCA循環1、活動目的：完善吊裝措施，提高主拱桁架吊裝效率及次桁架吊裝定位精度。2、現場調查在第一榀主桁架吊裝過程中，我們發如今桁架吊裝的一切工序中，桁架就位是最為耗時的一個環節，也是最困難的一個環節。在桁架就位過程中，桁架端雙拱雙曲四個接點很難同時就位，更難保證雙拱雙曲銜接面平滑過渡及接頭面不錯位，分量較大不易控制,桁架兩端銜接很難拼接就位。3、緣由分析4、要因確定序號末端因素驗證方法驗證內容負責人驗證時間1起重機操作員不熟悉指揮信號操作人員對指揮信號不熟悉,不按指揮人員的各種信號進行操作調查分析李團結非要因2指揮不統一，配合不協調指揮不統一，動作不協調，升降移動不同步調查分析陳飛要因3看臺位置影響吊車就位充分考慮吊車性能，斜位吊裝現場調查劉道峰非要因4起重機臂展大起重半徑35米，高度45米，臂展70米較大，不利于構件位置調整現場調查張朝華非要因序號末端因素驗證方法驗證內容負責人驗證時間4起重機臂展大起重半徑35米，高度45米，臂展70米較大，不利于構件位置調整現場調查張朝華非要因5攬風繩構件外形尺寸大數量不足構件尺寸大，不易輕微調整現場調查蘇興樸要因6吊裝方案不經過可行性分析分析吊裝方案并經過專家評審會議分析李團結要因由以上分析圖得出影響桁架吊裝效率的要素有6條,由現場驗證等方法確定要由于指揮不一致，配合不協調；攬風繩構件外形尺寸大數量缺乏、吊裝方案不經過分析。5、制定對策針對上述主要要素，ＱＣ小組經過討論總結，制定了以下對策：序號要因現狀目標對策責任人完成時間1指揮不統一，配合不協調現場指揮不統一，動作不協調，升降、移動不同步動作協調，保證屋架升降、移動同步設專人負責統一指揮。李團結2013-9-202攬風繩構件外形尺寸大數量不足。構件尺寸大，不易輕微調整確保桁架就位時平穩，易于控制將第一段最長構件整件構件分成兩個單元吊裝。蘇興撲2013-9-223施工方案不經過可行性分析施工方案編制沒有考慮現場實際情況根據施工現場調整吊裝方案施工方案請有經驗專家進行評審，提出意見陳飛2013-9-226、實施實施一：吊裝時，設專人〔李團結〕擔任一致指揮，并對起重機駕駛人員進展實際培訓，使他們熟習指揮信號，并按指揮人員的各種信號進展操作，遵守現場次序，服從命令。指揮人員發出的信號必需鮮明、準確。實施二：第一段最長構件分成2個單元片狀吊裝，采用150T履帶吊進展吊裝，中間銜接件利用支撐平臺空中小噸位吊車吊裝銜接。第二榀主桁架吊裝實際過程圖：綁扎起吊就位和暫時固定:7、效果檢查經過本次QC活動，我們于2021年10月1日上午進展重新吊裝。兩個單元從綁扎→起吊→就位→暫時固定→校正→最后固定焊接，花了二小時零二非常鐘，大大縮短了吊裝時間，提高了吊裝，到達了我們制定的目的。2021