QC成果报告-提高大跨连续钢梁拼装工效

提高大跨连续钢桁梁拼装工效中铁十四局集团第三工程有限公司黄大铁路黄河特大桥QC小组一、工程概况新建黄骅南至大家洼铁路黄河特大桥，从东营市利津县境大田家村跨越黄河到东营区蒋家村。本标段桥长1183m，包括跨河主桥一联（120+4180+120）m连续钢桁梁，以及跨越黄河大堤引桥两孔108m简支钢桁梁。黄河特大桥主桥为一联960m（120+4180+120m）下承式明桥面连续钢桁梁桥。钢梁主桁为带竖杆三角形桁架结构，桁高18m，主桁中心距11m。见图1：全桥立面图。 全桥共48个大节间（单个节间20m），42万套高强螺栓，拼装总重量达1.4万吨，杆件吊装高度达36m。 图1 全桥立面图 制图人：王海周 2015年6月10日主桥钢桁梁采用多点连续顶推法施工。在114至115号墩之间设置70米拼装平台。拼装平台处使用跨线龙门吊进行无应力钢桁梁拼装，拼装时严格把控钢梁纵、横向线型及预拱度。 主桥钢桁梁采用多点连续顶推法施工。钢梁拼装60m后顶推出拼装平台，再次进行下一循环拼装。全桥960m，共计拼装顶推22个循环。如下图2：钢桁梁拼装顶推流程图。图2 钢桁梁拼装顶推流程图 制图人：王希岗 2015年6月10日二、创优目标东营黄大项目坚持以QC循环为手段，以科技创新为理念，以质量控制为中心，以工期为保证，确保一次验收合格率100%，力争泰山杯等省部级精品工程，争创国家级优质工程。三、选题理由黄河特大桥为黄大铁路全线唯一的重点控制性工程，钢桁梁拼装及顶推施工是全桥施工的关键工序。本桥全长960m，杆件、拼接板及高强螺栓规格型号复杂、数量多，吊装高度36m，高空作业难度大、拼装顶推施工循环多，同时占用工期长，因此展开QC活动对提高钢桁梁的拼装质量及工效，对于保证全线质量、工期有着决定性的意义。四、小组概况1、小组简介：为了加快钢梁拼装的进度和拼装质量，在保证安全的前提下提高施工效率，在施工过程中分析影响施工的相关因素，对照原因进行相应的改进措施和新方法、工具的设计使用。我们成立专门的钢梁拼装QC工作小组，攻克各种技术难关，设计新工具提高钢梁拼装施工的效率。2、小组名称：黄河特大桥钢梁拼装QC小组3、小组类型：现场型4、小组人员：15人5、成立时间：2015.6.106、活动时间：2015.6.102016.1.307、活动频率：每拼装60m一次表1 QC小组信息表小组名称黄河特大桥钢梁拼装QC小组登记时间2015年6月10日课题名称提高钢桁梁拼装工效注册时间2015年6月20日课题类型现场型小组人数16人注册编号 CRCC143-15HD-001 活动频率 每拼装60m一次 活动时间2015年6月10日至2016年1月30日姓名职务文化程度职责小组分工教育时间出勤率周洪顺 项目经理 本科组长 总体策划 32h 100% 李 伟 项目书记 本科副组长 技术咨询 48h 100% 杨 超 项目总工 本科副组长 方案制定 60h 100% 张奉春公司技术部长本科组员组织实施 72h 100% 王希岗 现场技术 本科组员 质量检查 72h 100% 王永强 质检部长 专科组员 组织实施 72h 100% 汤怀迎 安全部长 本科组员 安全检查 72h 100% 张永江 现场技术 本科组员 组织实施 72h 100% 马柱银 质检员 硕士组员 质量检查 72h 100% 王海周 现场技术 本科组员 现场实施 72h 100% 李胜武 现场技术 本科组员 现场实施 72h 100% 李红红 现场技术 本科组员 现场实施 72h 100% 奚冰 现场技术 本科组员 现场实施 72h 100% 孟泽明 现场技术 本科组员 现场实施 72h 100% 王经乐 施工队长 中专组员 现场实施 72h 100% 王健 工班长 中专组员 现场实施 72h 100% 制表：杨 超 时间：2015.6.10表2 ： QC小组活动计划表序号项目时间2015年2016年6月7月8月9月 10月11月12月1月 1选择课题2现状调查3目标确定4目标可行性分析5原因分析6要因确定7制定对策8对策实施9效果检查10巩固措施11回顾总结 制表人：李 伟 日期：2015年6月10日五、现状调查为更好的组织施工，合理有效的安排各施工工序的时间，我QC小组QC小组对6月-8月钢桁梁拼装时间进行统计，如下钢桁梁拼装用时统计表3所示：表3 钢桁梁拼装用时统计表开始时间结束时间拼装长度（m）有效拼装时间（d）平均用时（d）备注6月20日7月8日40178.5顶推2天、停工1天7月10日8月3日60248顶推2天8月6日9月1日60248顶推2天、停工2天制表：张永江 时间：2015.9.5根据实际调查，国内类似成熟项目，拼装单个大节间（20m）用时约为6天。我项目现平均用时约为8天，就此针对各施工工序所使用时间进行单项分析，将三次拼装单个大节间平均用时进行分析，各工序分别用时如下各工序用时统计表3所示。 表4 各工序用时统计表项目第一次（d）第二次（d）第三次（d）统计用时（d）频率（%）累计频率（%）上弦及桥门架4.03.53.53.543.843.8高强螺栓施拧2.52.52.52.531.375.0下弦框架1.51.51.51.518.893.8竖杆、斜杆0.50.50.50.56.3100.0累计用时8.5888100制表：张永江 时间：2015.9.5钢桁梁拼装中上弦框架拼装和高强螺栓的施拧占用时间最多，上弦框架安装及高强螺栓施拧工序所用时间占整体拼装时间的75%。根据各部位杆件施工时间画出排列图如图3。图3各部位杆件施工时间排列图 制图：李红红 时间：2015.9.5由排列图可以看出:钢桁梁拼装中上弦框架拼装和高强螺栓的施拧占用时间最多，达到施工周期的75%。六、设定目标目标：在确保拼装线型及质量前提下，拼装施工时间缩短3天，达到每20m大节间施工时间控制在5天，力争4天。 依据：本桥前期钢桁梁拼装施工中，平均每个大节间目前用时为8天，经调查，国内类似钢桁梁拼装每个大节间为6天，因此钢桁梁拼装工效大有可提升的空间。图4 目标排列图 制图：李红红 时间：2015.9.5七、目标可行性分析制图：张永江 时间：2015.9.5八、原因分析根据现场调查，共有14条末端因素，主要影响钢桁梁上弦及桥门架安装和高强螺栓施拧，如下末端因素关联图5所示：图5末端因素关联图 制图：王海周 时间：2015.9.10九、要因确认从因果分析图上众多的因素的仔细分析比对，小组成员经过积极讨论和研究确定出13个末端因素，对末端因素的分析如要因确认表5：表5 要因确认表 序号末端因素确认标准确认方法确认情况确认人确认时间是否要因1岗前培训不到位是否有培训技术交底，且人员对施工工艺内容熟练掌握查验资料现场调查对施工人员进行岗前培训并考核，施工人员掌握拼装顺序及方法要点张永江 马柱银2015年8月10日 非要因2人员分工不明确技术人员、现场作业人员工作内容具体查验资料现场调查有技术管理人员分工表，操作工人分预拼组、拼装组、高拴施拧组等杨 超 奚 冰2015年8月10日 非要因3技术人员指导不到位技术人员是否跟踪指导现场调查施工过程中技术人员全程跟踪指导，及时检验拼装质量及螺栓安装、施拧情况李红红 王海周 2015年8月10日 非要因4龙门吊运行速度慢，材料吊装数量多检测龙门吊运行情况及清点需要吊装的材料现场调查 龙门吊主钩起吊最大速度为3m/min，走形最大速度为10m/min，空载运行时间长，小型构件吊装数量多，占用时间多，操作工人上下依靠吊篮。王海周 马柱银2015年8月15日 要因5工具数量不足工具数量是否满足施工需要现场调查 M24初拧扳手6把，终凝扳手6把；M30初拧扳手8把，终凝扳手8把。满足要求李红红 孟泽明 2015年8月15日 非要因6施工电源不稳定 施工电源平稳满足施工要求现场调查 现场螺栓施拧采用稳压器，确保扭矩扳手输出稳定，螺栓检验一次合格奚 冰 李胜武2015年8月13日 非要因7材料供应不及时杆件及拼接板到场数量是否满足施工要求现场调查清点施工现场钢梁杆件及拼接板数量马柱银 奚 冰2015年8月13日 非要因8材料准备不到位拼接板及杆件是否准备就位，高强螺栓数量、型号是否满足需要现场调查下一阶段所需杆件均完成提前预拼，螺栓提前半个月进场并完成质量检验张永江 李胜武2015年8月18日 非要因9杆件加工关联精度不合格杆件加工是否符合设计和规范要求查验资料现场调查 检查杆件关联尺寸符合设计及规范要求王海周 王希岗 2015年8月16日 非要因10上弦安装技巧性差 杆件安装是否顺畅现场调查上弦安装倒链反复调节，安装困难；上一循环顶推完成后未及时调整位置、线型，导致安装困难 杨 超 孟泽明 2015年8月16日 要因11杆件拼装工序编排不合理 夜间施工上弦工效低，安全性差 现场调查夜间视线条件差，无法进行高空作业； 马柱银 张永江 2015年8月20日 要因12螺栓施拧时间编排不合理螺栓施拧时间符合施工工艺要求现场调查螺栓在拼装完成后进行统一施拧；时间编排不合理奚 冰 李胜武2015年8月20日 要因13高空作业吊篮实用性差 吊篮设计使用时安全方便现场调查 现场吊篮设计简单，工人操作不便，安全性差汤怀迎 王海周2015年8月20日 要因14测量放样偏差测量放样偏差大，导致拼装偏差大现场检查拼装平台上有固定参考点，已经通过尺量检查精度满足要求杨 超张永江2015年8月10日非要因制表：马柱银 时间：2015.9.20经过对14条末端因素进行排查分析，主要有5个因素影响上弦杆安装，高强螺栓施拧，分别如下： 1、龙门吊运行速度慢，材料吊装数量多 2、上弦安装工艺技巧性差 3、杆件拼装工序编排不合理 4、螺栓施拧时间编排不合理 5、高空作业吊篮实用性差 十、制定对策根据现场实际，针对上述5项要因，9月20日本QC小组召开会议，进行专项研究，针对各个要因制定具体措施，设计相关施工工具，改进施工方法，并制定如下对策表6。表6 对策表 序号主要因素对策目标措施责任人完成时间1 龙门吊运行速度慢，材料吊装数量多1、减少小型构件的吊装次数； 2、增设变频装置及主副钩； 提高龙门吊起吊速度，减少吊装次数 1、拼接板及小构件与主杆件预拼连接； 2、轻型构件利用龙门吊副钩吊装； 3、操作工人上下安设专用通道。 王海周 李 伟 9月 20日2 上弦安装工艺技巧性差 改进优化施工工艺，提高拼装精度 减少上弦及桥门架安装时间 1、上弦安装利用螺旋千斤顶及倒链配合； 2、顶推完成后及时调整位置、线型。 杨 超 孟泽明 9月 20日 3 杆件拼装工序编排不合理 合理调整杆件拼装顺序，充分利用有效拼装时间充分利用有效拼装时间 1、夜间视线条件差，龙门吊上安装探照灯，增加平台上照明设备； 2、夜间在平台上安装下弦框架，白天进行上弦框架安装 马柱银 张永江 9月 15日 4螺栓施拧时间编排不合理每拼装闭合一个节间，下一节间拼装期间即开始上一节间螺栓施拧 形成螺栓施工的流水作业 1、每拼装闭合一个节间，即开始已闭合节间螺栓施拧，形成流水作业；2、白天班组螺栓施拧班组安排高处螺栓施拧，夜间班组安排下弦框架螺栓施拧 奚 冰 李胜武9月 15日 5高空作业吊篮实用性差 优化吊篮设计 安全便捷 设计半封闭式可开启吊篮，随杆件一同吊装 汤怀迎 李红红 9月 20日制表：李胜武 时间：2015.9.20十一、对策实施实施一：针对“龙门吊运行速度慢，材料吊装数量多”对策实施如下： 1、考虑到本桥施工时小型构件吊装次数较多，主桁杆件吊装前，拼接板及小构件与主桁杆件预拼连接 ，一起吊装，可以明显减少龙门吊吊装次数；同时在拼装平台后端设置小型构件提运通道，专用于螺栓、工具及其他小型物件吊装。如下图8、图9所示。 图8拼装平台提升卷扬机 图9杆件和吊篮同时吊运2、为方便施工人员上下作业，在拼装平台的前端线路左侧设置一个与钢梁等高的人行通道；同时在钢梁顶部设置行走天桥及行走防护护栏，用于解决上弦高空施工时人员上下及水平运输。如图11、图12。 图10上弦人行通道 图11钢梁顶部人行天桥3、在龙门吊走行轮及天车卷轴处各增设变频装置，提高龙门吊空载运行速度。同时在龙门吊上增设副钩，副钩的起吊速度是主钩的3倍，轻型构件可利用龙门吊副钩吊装。如图12、图13。 图12龙门吊变频装置 图13龙门吊主副钩效果检查： 拼接板、作业吊篮及主桁杆件预拼连接，采用龙门吊主钩吊装；轻型小型杆件采用副钩吊装；充分利用变频装置及主副钩分工，拼装平台后端设置小型构件提运通道，人员上下通过人行通道。检查时间：2015年9月20日检查人：王海周 李 伟结论：通过以上措施，明显减少了吊装次数，提高了龙门吊使用效率。 实施二：针对要因“上弦安装工艺技巧性差”实施如下：1、为减少因斜腹杆的下挠，避免上弦杆安装时反复调整作业，采用螺旋千斤顶与倒链结合的措施进行上弦杆与斜竖杆对位。 如下图14、图15所示： 图14 上弦安装千斤顶使用 图15 上弦安装导梁配合调整2、每次钢梁顶推完成后，采取横向纠偏的措施调整钢梁偏位，即在顶推中消除上一循环遗留的线型偏差，防止拼装误差累计。使钢梁纵横轴线始终处于设计轴线允许偏差范围内，利于下一阶段钢梁拼装。效果检查： 通过使用螺旋千斤顶与倒链结合的方式，优化上弦杆拼装工艺，使得上弦与斜竖杆之间拼装精度及效率大大提高，取得了良好的效果。 检查时间：2015年9月20日 检查人：杨 超 孟泽明结论：提高了上弦杆与斜竖杆之间拼装工效，保证了拼装精度。 实施三：针对“杆件拼装工序编排不合理”实施如下在龙门吊横梁上安装探照灯，拼装平台上增加照明设备，夜间进行下弦框架的安装；白天优先进行上弦框架的安装。 效果检查：通过对夜间钢梁施工情况检查，拼装平台照明良好，满足安全施工的照明要求；钢梁拼装精度符合设计规范要求。 检查时间：2015年9月15日检查 人：马柱银 张永江结论：充分利用有效拼装时间，达到了预期目标。 实施四：针对“高强螺栓施拧时间安排不合理”实施如下1、将螺栓施工人员分为初拧和终凝两个小组，实现螺栓施拧的流水作业。 2、在完成一个大节间的拼装后，进行钢梁线型检查合格后，高强螺栓施拧小组即对已闭合节间依次进行螺栓的初拧、终拧施工。 3、白天进行上弦杆框架的高栓施拧；夜间利用龙门吊及平台上的照明设备，进行下弦杆框架的高栓施拧 效果检查： 白天能完成上弦框架的高栓安装及施拧，夜间能完成部分下弦框架高栓施拧。 检查高栓施拧合格率在以上 检查时间：2015年9月15日检查 人：奚 冰 李胜武结论：缩短了高栓施拧所占关键工序的时间。 实施五：针对要因“高空作业吊篮实用性差”实施如下重新加工6套可开启的半封闭式吊篮，在两侧增设围栏，上弦节点拼装及高栓施拧均可在吊篮内完成。如图16、图17。 图16初期的上弦安装吊篮 图17优化后的吊篮 效果检查：对吊篮进行安全、质量、作业效率进行检查，完全符合施工要求。 检查时间：2015年9月20日检查 人：汤怀迎 李红红结论：增大了作业空间，提高了操作安全性，吊篮便捷实用。 十二、效果检查经过我QC小组活动的实施，现将QC活动开展后480m拼装时间进行汇总对比，汇总表如下表7：表7 拼装时间检查汇总表拼装开始时间拼装结束时间拼装长度（m）有效时间（d）大节间数量每大节间平均用时（d）天气影响（d）拼装开始时间9月3日9月21日60183 69月3日9月23日10月12日60183 61 9月23日10月14日11月1日60183 610月14日11月3日11月20日60153 52 11月3日11月22日12月7日60153 511月22日12月9日12月26日60123 45 12月9日12月28日1月11日60123 42 12月28日1月13日1月25日60123 41月13日有效天数为扣除雨雪、大风天气实际施工天数，每拼装60m进行顶推，顶推需要2天。 制表：奚 冰 孟泽明 时间:2016.1.30随着施工工艺的摸索和完善拼装时间从整体上比活动前缩短了3-4天。 现将QC活动开展前后一个大节间拼装各工序用时对比如下表8、图16：表8 效果检查表项目上弦及桥门架 高强螺栓施拧 下弦框架 竖杆、斜杆 累计用时 活动展开前（天） 3.5 2.5 1.5 0.5 8活动展开中（天） 2.5 1.5 1.5 0.5 6持续改进后（天） 1.51.0 1.0 0.5 4制表：奚 冰 孟泽明 时间:2016.1.30图18 拼装各工序用时对比图 制图：奚 冰 孟泽明 2016.1.302、通过QC活动不仅缩短了拼装时间，提高了钢梁拼装的效率，为按