大直径熟料库仓顶圆台体空间钢结构整体安装施工技术研究与应用QC成果PPT课件.ppt

大直径熟料库仓顶圆台体空间钢结构整体安装施工技术研究与应用发表人 王立乾 河北 项目部QC小组 1 一 QC小组简介 QC小组成员一览表表 1 杨荣建 2 平均不少于68课时 彭海斌 王卿 卢海霞 李泓 王新征 苑惠玉 默英丽 石景池 工程师 工程师 QC小组成员一览表表 1 续 3 二 工程概况 河南瑞平石龙平顶山水泥 5000t d 熟料生产线熟料库工程为新型大圆库结构筒仓内径为40m 檐高30 95m 仓顶为圆台型空间钢结构 上底直径12 8m 下底直径40m 垂直高度为11 7m 重量约120t 该圆台钢结构由18根650mm 300mm的焊接H型钢斜梁支撑 水平支撑和斜撑节点全部采用 16高强螺栓连接 本建设项目采用的大圆库 是通过近几年开发的一种新型熟料库结构形式 结构尺寸大 工程量集中 主体结构施工难度大 钢结构安装技术要求高 常规施工方法工期较长 是大型水泥建设项目施工的关键工程 我公司承建的河南瑞平项目 建设计划为8个月完成投产试车准备 工期紧迫 熟料库施工工期和按期交付安装成为总建设进度的关键控制点 同时 该工程的施工方法选择以及能否保证质量 安全 顺利完成交付也是建设方十分关心问题 因此 我们QC小组选择本工程作为活动对象 4 1 熟料库壁2 仓顶混凝土环梁及钢结构支座3 辐射斜梁及梁间支撑4 上部结构图1熟料库结构构造制图 苑惠玉日期 2006年3月28日 图2熟料库仓顶钢结构平面示意图制图 苑惠玉日期 2006年3月28日 5 三 选择课题 一 问题的提出1 本工程的实际情况 6 2 大圆库施工技术难题 7 通过对工程实际情况和大圆库施工技术分析 QC小组成员一致认为本工程迫切需要解决以下问题 8 二 课题确定QC小组从围绕本工程需要解决的问题入手 明确活动方向 运用头脑风暴法 提出多条解决方案 整理形成几类解决方案 课题分析 评价和选择表 2 9 10 通过课题分析和综合 小组成员认为 方案 1 4 分别在工期保证 质量控制 安全与成本等方面 存在较大风险 不能满足本工程要求 方案 5 没有先例 具有挑战性 但技术上可行 因此本QC小组活动的课题定为 大直径熟料库仓顶圆台体空间钢结构整体安装施工技术研究与应用 11 四 设定课题目标 一 目标 确保熟料库主体施工工期 实现库壁变形控制和大直径库顶钢结构精确就位安装 二 目标值 1 通过仓顶钢结构受力模型模拟分析 结合相关规范 确定质量控制标准 大直径模度体系直径偏差 10mm 提升过程钢结构相临支座高差20mm 安装过程高差35mm 钢结构安装偏差符合设计和规范要求 2 主体施工总日历天数60天 确保2006年7月30日交付设备安装的工期控制点 3 杜绝安全质量事故 12 三 可行性论证 目标实现可能性分析 综合以上客观分析 QC小组有丰富的施工经验和创新能力 课题实施的外部环境好 各项资源充裕 虽然项目实施的困难较大 存在风险 但是通过小组加紧工作和详细策划 项目目标完全能够实现 13 五 提出方案 确定最佳方案 一 方案的提出小组成员通过 头脑风暴法 集思广益 对钢结构整体提升安装方案进行讨论 围绕提升和安装就位方式提出各种方法 依据工期和所采用的工艺技术归类四种施工方案 1 钢结构地面整体组装 开架滑模系统抬升 倒链悬吊就位安装 2 钢结构地面整体组装 独立提升系统提升 3 钢结构地面组装 门架滑模系统提升 千斤顶就位方法 4 钢结构地面组装 门架滑模系统提升 穿心千斤顶倒置就位方法 二 方案的分析 评估及选定 小组成员将四种方案按照工期 质量 施工安全 成本 技术复杂程度等方面进行了综合 全面的分析 14 1 工期模拟分析 工期模拟分析表3 15 2 综合分析评价 从工期 变形控制 安装精度 安全 成本 难易性等几个方面进行了综合分析 在小组成员充分讨论分析的基础上 由与会小组成员对每个方案分别进行评价 即根据自己的认识和理解 给每个方案按各项标准分别打分 详见表 4 表 5 表 6 各方案的分析 评价表表 4 16 制表 苑惠玉审核 李莉日期 2006年3月30日 17 综合评价表表 5 制表 审核 董富强日期 2006年3月30日 18 3 方案选定分析将工期 变形控制 安装精度 安全 成本 难易性这些分值相加 从而得出每个方案的评价分 在对每个方案进行综合分析 评价的基础上 通过各方案间的比较 选出最佳方案 详见表 6 方案选定分析表表 6 制表 审核 董富强日期 2006年4月3日 19 三 方案确定通过评价和对比分析 QC小组成员得出结论 第3方案 即仓顶钢结构地面整体组装 门架滑模系统抬升 液压千斤顶正置就位 为优选方案 优点 1 钢结构可以和滑模组装同时施工 工期可以缩短 2 钢结构地面组装质量容易保证 20 六 问题假想预测 一 仓顶圆台体钢结构与库壁滑模一体化施工工艺流程 该工艺设计 组装 滑升 安装就位四个阶段见 图 3 制图 审核 日期 2006年4月6日滑模与钢结构整体抬升安装一体化技术施工工艺流程图 3 21 二 问题预测及原因分析 组织QC小组成员调阅杂志 互联网和相关质量记录对有关滑模及钢结构施工所发生的质量 安全 事故进行收集 为防止滑模与钢结构整体抬升安装时大直径滑模体系出现问题 对每个工艺过程进行分析模拟 将可能出现的主要问题归纳如下表 7 问题预测表表 7 制表 李泓审核 杨荣建日期 2006年4月16日 22 七 确定对策 通过上述问题预测所归纳的几种原因 结合大直径熟料库滑模与库顶圆台钢结构抬升安装一体施工技术的流程图和施工方案 制定实施对策如表 8示 实施对策表表 8 23 制表 审核 日期 2006年4月24日 24 八 对策实施 实施一 设计阶段 1 对模体系和抬升钢结构 按照荷载分别计算 结构统一的原则进行整个支撑体系设计 以达到滑升抬升系统承载均衡 通过设计计算 本工程采用GYD 60型千斤顶 48 3 5支撑杆 16门式低型提升架 抬升支座采用双提升架4千斤顶布置 其他部位为单架千斤顶 提升架间距 1 2m 见图 4 图 4钢结构斜梁支座下增设千斤顶布置示意 制图 审核 日期 2006年4月26 25 2 为增强滑模系统整体刚度和钢结构抗水平变形能力 通过计算在每根结构斜梁下增设 16径向抗水平推力拉杆 施加500KN预张力 空间钢结构所产生的水平拉力 校正和重分配滑模变形内力 见图 5 图 5抗推力拉杆布置示意图制图 审核 日期 2006年4月26日 3 在滑模体系和钢结构组装完成后 将抬升支座预钢结构焊接 对滑模体与构刚度进行加强 完成一体化抬升滑升体系安装 以上措施列入计算书和施工方案 在组装阶段得到落实 结果 26 实施二 组装阶段 斜梁支座制作安装 1 选择专业钢结构作业队 施工前针对钢结构特点 制定钢结构专项方案 并现场进行技术交底 钢结构构件下料依据计算机放样 环梁 斜梁柱标准跨间预装 27 2 环梁及井字梁组装 a 环境组装平台采用扣件脚手架搭设 立杆和水平杆间距由计算机确定 立面设剪力撑上下设垫板 上部加揽风绳 确保不发生位移 b 环梁的中心点和十字控制轴线利用激光铅垂仪投测 c 环梁分段制作 预拼装无误后 编号并弹好安装定位控制线d 按定位控制点 线 在组装平台上分段组装中心环梁 标梁 图 6井字梁组装 28 3 斜梁安放组装为防止环梁和斜梁支座产生较大位移 斜梁对称吊装 斜梁对称吊装就位后 斜梁与环梁 斜梁与安放支座同时焊接 图 7提升系统及提升支座 图 8组装完成状态 结果 落实了钢结构专项方案制定的控制措施 经检查钢结构组装的各项偏差均达到标准要求 29 实施三 滑升阶段 1 为增强模板系统刚度 在提升脚手架两侧操作平台各增设了 12加强围圈 径向设辐设拉杆 预加应力 增强整体性和抗变形 图 9加强围圈和辐射拉杆 图 10抗推力拉杆 滑升起步状态 2 本工程所有提升千斤顶在安装前 均做行程试验和调整 全部169个千斤顶 行程误差不超过1 0mm 30 3 开始滑升前 先进行试滑升 全部千斤顶同时升起5 10cm 观察混凝土出模强度 符合要求即可将模板滑升到200mm高 对所有提升设备和模板系统 钢结构变形和受力情况进行全面检查4 混凝土浇筑遵循分层 交圈 变换方向的原则 使操作平台受力均匀 分层交圈即按每20cm分层闭合浇筑 保证出模混凝土强度差异较小 防止摩阻力差异大导致平台不能水平上升 变换放向即各分层混凝土应按顺时针 逆时针变换循环浇筑 以免模板长期受同一方向的力发生扭转 图 11抬升状态 5 当模板滑升到距仓顶3 0m左右时 即放慢滑升速度 并进行准确的抄平和找正 在滑升到距顶标高最后一个行程以前作好整个模板的抄平 找正 使顶部均匀地交圈 保证顶部标高及位置6 升施工过程中 在操作平台上堆放的物料应均匀 分散 使操作平台受力均匀 滑模施工每滑升一次作一次偏移 扭转校正 每提升1 0m重新警进行一次抄平和垂直度校正 并控制千斤顶的相对高差不得大于25mm 相邻两个千斤顶的升差不得大于15mm 31 结果 1 整个滑升抬升过程按措施要求实施 进行全面监控 滑模系统的垂直度 扭转度符合 滑动模板工程技术规范 千斤顶的相对高差全程未超过10mm 相邻两个千斤顶的升差未超过5mm 库体砼光滑平整 2 每步对抗推力水平拉杆进行检查 张力均衡 未发生过过紧过松现象 直径偏差变化 5mm 32 实施四 就位阶段 1 为保证钢结构仓顶安装精确 支座预埋螺栓采用整体预埋方案 见图 12 用经纬仪放出螺栓组控制线 用水准仪测出标高 再根据已顶升的钢结构底座螺栓孔进行校核 准确无误后固定 整个过程设专人跟踪检查 随时纠正 调整位移偏差 图 12螺栓分组固定示意图制图 日期 2006年6月12日 33 2 钢结构降落时 分组对称进行 每次四根梁同时下放 循环进行 一次降落高度不大于30mm 将多个切割均匀 厚度为30mm的硬木块放于槽钢上 木楔顶部距支座底约30mm 每次支座降落时撤掉一个硬木块 使降落高度控制在30mm 依次将每个支座均降30mm后 再进行下一轮降落循环 严格控制在结构形允许范围内 降落操作 每下降10mm进行一次同步校测 图 13千斤顶循环对称降落制图 日期 2006年6月22日 34 1 支座降落螺栓 2 临时支承硬木块 3 临时支撑横梁 4 滑模提升架 5 仓顶环梁 6 降落千斤顶 7 仓顶钢结构斜梁 图 14钢结构降落示意图制图 日期 2006年6月8日 库顶钢结构预埋螺栓的埋设位置 间距 标高均满足质量要求 位置偏差 2mm 钢结构降落过程中高差有效控制在结构变形范围内 每次循环 30mm 循环内 10mm 结果 35 实施五 同步性控制 1 通过合理布置油路 采用一套控制系统 2 项目部制定了详细的作业岗位配置计划 岗位操作细则 作业监督工作标准 交接班验证制度 情况报告程序预案等3 为加强人员责任感意识 项目部对关键岗位人员进行筛选和特别谈话 就施工方法 质量要求 安全措施要求 进行了集中讲解和交底 4 项目部组织各种工作进行操作细则的交底 研讨 工作前进行了作业流程的模拟配合 36 通过这一过程的实施 作业人员 管理人员增强了责任意识和遵纪的自觉性 对本岗和相关岗位工作达到熟练 熟悉程度 整体协调配合能力强 实现各工艺流程一次成功 结果 图 15钢结构整体抬升完成 图 16钢结构整体降落安装过程 37 九 确认效果 38 图 17效果确认对比图 39 十巩固措施 1 我们QC小组对所应用的施工技术认真总结后 将该工艺标准化形成企业工法 JSJGF2006 4 目前正在公司内部推广 为申报省内工法和国家级工法作好了准备 2 该课题成果于2006年10月份通过了河北省建设厅组织的科技成果鉴定 工艺技术达到国内同类工程领先水平 3 本技术被列入