混凝土筒仓内衬钢轨与库壁滑模一体化施工（QC成果 PPT）

1、混凝土筒仓内衬钢轨与库壁滑模一体化施工新技术研究一、课题简介 本课题名称为混凝土筒仓内衬钢轨与库壁滑模一体化施工新技术研究。课题类型为创新型。是我小组在施工*水泥厂工程时进行的质量管理活动，本课题已经形成科研成果，由河北省建设厅鉴定：在同类施工技术中居国内领先水平，具有很好的推广应用价值。经河北省科学技术情报研究院科技查新：该技术国内未见相同报道。 登封市*水泥有限公司4500t/d水泥熟料生产线石灰石库高24米，内径10米，壁厚250mm,内衬209根24kg/m轻轨，全圆均布，轻轨竖直高度9.35米。由于本工程石灰石库内衬轻轨施工难度大，安装技术要求高，且工期要求严，常规施工方法工期较长，

2、我单位采用内衬钢轨安装与筒仓滑模一体施工。本工程施工方法无类似施经验，省内乃至国内无类似工程可借鉴。是大型水泥建设项目施工的关键工程。 图一：钢轨布置效果图 二、QC小组简介QC小组成员一览表 表-1 小组名称 成立时间 课题类型 活动时间 注册日期 注册编号 活动频率 课题活动次数 课题名称 TQC培训 小组成 员 姓 名 性 别 年 龄 文化程度 职称组内分工 男 24 大专 工程师 组长 技术 男 36 大本 高级工程师 副组长 工期 男 35 大本 高级工程师 组员 策划 女 32 大本 工程师 组员 数据整理 男 28 大专 工程师 组员 质量 男28大专高级工程师组员 质量小组成

3、员 姓 名 性 别 年 龄 文化程度 职称组内分工 男 42大本 工程师组员 安全男 38大本 工程师 组员 施工女 42大本 助理工程师 组员 施工男 38 大专 技师 组员 施工 男 28 中专 技师组员 施工 女29中专技师组员 施工女35中专技师组员 施工男35中专技师组员 施工 制表：日期：2008年6月2日 三、选择课题（一）问题的提出1、本工程的实际情况以往施工方法是采用滑模工艺，在库壁内侧预埋钢板，筒仓滑模到设计标高，模板拆除后，在库内搭设满堂红脚手架，将均匀排列内衬钢轨焊接在库壁内侧的预埋钢板上，将库壁内侧支设模板紧贴钢轨表面，加固后再进行钢轨间的混凝土二次浇筑，然后拆除模板

4、。此施工方法的缺点是钢轨和筒仓库壁之间通过预埋件焊接连接，钢轨与筒仓内壁狭窄的间隙是导致日后使用过程出现质量问题的隐患；钢轨间二次浇筑层和库壁内侧结合不牢固，容易松动脱落；筒仓内侧二次安装钢轨内衬需要搭设架体支撑，钢轨与预埋件焊接工作量较大，尤其是钢轨之间的二次浇筑层，安装模板和浇筑混凝土难度较大；二次安装和浇筑钢轨间混凝土工期较长。2、筒仓施工技术难题: 库体整体滑升一次浇筑 1、施工经验和实践较少，质量控制风险较高。 2、施工偏差控制是一个重大技术难度，钢轨位置准确，避免产生位移和偏差滑模施工纠偏困难、效率低、效果不理想。 3、垂直度允许偏差高度的0.1%，并不得大于50mm；表面平整度允

5、许偏差5mm。库壁的截面尺寸偏差+10mm 5mm 4、滑模与钢轨安装连接，避免间隙过大等工序时间必须衔接匹配，避免相互影响，增加施工难度。 库施工必须解决模板系统变形控制和钢轨安装精确度控制问题。 通过对工程实际情况和筒仓施工技术分析，QC小组成员一致认为：本工程迫切需要解决以下问题： 首要问题1.主体结构施工工期 必须解决的问题 质量目标与技术难题之间的矛盾 2.模板刚度和施工变形控制3.钢轨安装精确度保证（二）课题确定 QC小组围绕本工程迫切需要解决的问题，明确活动方向。运用头脑风暴法，提出86条解决方案，整理形成5个解决方案：课题分析、评价和选择 表-2解决方案类型 优缺点分析 评估

6、分析结论 工期 安全性 质量保证 施工成本 可实施性 综合评价 （1）库壁滑模施工， 库壁1.实施难度小。 1234313工期目标内侧安装钢轨，二次浇筑2.模板体系刚度小，施工变形可能性大。3.钢轨二次浇筑精确度不易保证。4.工具占用多，工作量大。 工期目标达不到，不选（2）增加人力 1.可在一定程度上加快滑模组装及钢轨二次浇筑时间提前。2.对加快仓壁施工进度不理想。3.成本投入较多。 3222211不选(3) 增强模板提升架和围圈截面 1.一定程度上可改善模板体系抗变形能力。2.需要投入一定成本。3.滑模过程中对钢轨位移有影响 3433316工期目标工期风险 大，难以实现不选 （4）库壁施工

7、采用刚性滑模平台，二次安装钢轨。 1.可很好解决滑模体系刚度问题2. 刚性平台投入大。3. 安装拆除工工期长，费用高。1 441213不选（5）利用滑模提升设备与安装好的钢轨整体提升一次浇筑到位。 1.滑模施工可同步进行，工期短。2.可较好解决滑模体系刚度和变形控制问题。3.质量易控制，安装精确度易保证，施工安全。4.对施工过程的同步性和协调性要求严格，没有施工经验和成熟的控制措施。 5444421工期目标选择 通过课题综合和分析，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，技术上可行。因此，Q

8、C小组活动的课题定为：混凝土筒仓内衬钢轨与库壁滑模一体化施工新技术研究。四、设定课题目标 （一）目标：确保库主体施工工期，实现库壁变形控制和库内钢轨精确就位安装。 （二）目标值： 1通过库内钢轨受力模型模拟分析，结合相关规范，确定质量控制标准：垂直度允许偏差高度的0.1%，并不得大于50mm；表面平整度允许偏差5mm。库壁的截面尺寸偏差+10mm 5mm。 2主体施工总日历天数66天，确保2008年10月30日交付设备安装的工期控制点。 3杜绝安全质量事故。（三）可行性论证：有利 条 件本工程是水泥生产线的关键项目，进度压力巨大，业主对其施工质量 及能否顺利交付安装十分关心。对施工工艺创新和改

9、进给予支持，态度积极，课题实施有良好的外部条件。 该工程为库内衬钢轨形式，是公司技术研究与技术积累的关注焦点，在资金、技术力量等方面能首先获得公司支持。具备成功实施的资源条件。 本QC小组技术力量强。有公司技术骨干和高等级技术工人，小组成员施工经验丰富，理论基础好，创新能力强，小组成员能熟练运用QC工具解决工程问题。 无利条件工程量大，工期紧迫，工艺创新研究项目实施压力大，工作任务紧张。没有可借鉴施工经验，具有一定的施工安全风险和工期不可预见风险因素存在。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

10、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。五、提出方案，确定最佳方案（一）方案的提出小组成员运用“头脑风暴法”集思广益，对钢轨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三种施工方案：1、库壁与钢轨隔离，滑模施工完毕，再施工钢轨。2、库壁与钢轨整体施工，砼浇筑分两次浇筑。3、库壁与钢轨整体施工，砼浇筑一次浇筑。（二）方案的分析、评估及选定： 小组成员将三种方案按照工期、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。1、工期模拟分析（见表-3）:制表 ： 日期 ：2008年 6月15 日2、综合分析评价：从工期、变

11、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序号 方 案评 价 得分.1库壁滑模施工库壁与钢轨单独施工。 工期 58变形控制 48安装精度 49安全 40成本 35难易性 302滑模组装钢轨安装一体施工，钢轨二次浇筑工期 63变形控制65安装精度 63安全 58成本 54难易性 553滑模组装钢轨组装，一次浇筑到位工期 65变形控制65安装精度 66安全 61成本 54难易性 62 制表： 日期：200

12、8年6 月 15 日备注： 5分；4分； 3分；2分；1分 综合评价表 表-5方案 方案的分析 综合得分 工期 质量保证施工安全 施工成本 难易性 安装精度 变形控制 库壁滑模施工，库壁与钢轨单独施工 58494840353043.33滑模组装钢轨安装，钢轨二次浇筑 63636558545559.67滑模组装、钢轨组装整体滑升，一次浇筑到位 65666561546262.17制表 ：日期 ：2008年6 月18日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-

13、6）。方案选定分析表 表6方案编号 方案类型 可行性（优 缺点）分析 选择结论 1 库壁滑模施工，库壁与钢轨单独施工。 1工期较长2模版体系可有效加强3库壁施工作业空间开敞，施工质量有保证。4环梁施工时必须加固抬升支撑和滑模系统。不选择 2 滑模完毕后，钢轨二次浇筑 1提升系统安装时间长。2提升系统需要全程加固，作业较繁琐，滑模提升过程中钢轨变形难控制。3安全因素多。不选择 3 滑模组装、钢轨组装，一次浇筑到位。 1工期最短。2滑升系统和滑模系统全程不用加固。结构空滑就位高程小，就位易于控制，速度快 .选择 制表 ：日期 ：2008年 6 月 18 日（三）方案确定最佳方案通过评价和对比分析，

14、QC小组成员得出结论：第3方案，滑模组装、钢轨组装，一次浇筑到位。最佳方案滑模钢轨整体滑升1整体组装2滑模系统提供抬升动力3砼进行一次浇筑六、问题假想预测（一）库内衬钢轨与库壁滑模一体化施工工艺流程（见图-3），该工艺划分设计、（组装、安装）钢轨、钢轨与滑模一体滑升浇筑三个阶段。滑模与钢轨整体抬升安装浇筑一体化技术施工工艺流程 图3设计阶段环梁支撑体系设计抬升支座设计 脚手架平台设计组装滑模体系设计组装阶段库内衬钢轨制作 库内衬钢轨安装内衬钢轨支撑安装滑模体系及抬升支座组装平台施工阶段 滑模与钢轨整体施工空滑，仓壁砼环梁施工拆除阶段库内衬钢轨完成滑模系统拆除制图： 日期： 2008年6 月 1

15、8 日 （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轨施工所发生的质量（安全）事故进行收集，为防止滑模与钢轨整体抬升安装时滑模体系出现问题，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预测问题 原因分析 发生部位 1抬升过程中钢轨位置偏移过大，主要是动荷载影响 1空间钢轨水平推力失衡设计阶段，滑升阶段 2滑模抬升体系平面刚度不足设计阶段 2抬升过程中钢结构竖向相邻高差超越 3滑模提升系统载荷不够； 设计阶段 4滑升和抬升千斤顶不同步； 滑升阶段 3库体失圆和直径偏差超越限 5滑模模板系统刚度不足； 滑升阶段 6纠偏不

16、及时； 滑升阶段 4钢轨安装精度不够 7钢轨构件制作组装偏差；组装阶段 8支座预埋安装螺栓不准确；组装阶段 5工期超计划 9滑升和抬升偏差和扭转误差累计 滑升阶段 10操作不熟练，不协调 组装、滑升 制表： * 日期： 2008年 6月18 日（三）创新点内衬钢轨安装与库壁滑模同时进行；减少施工工序，缩短施工工期；提高工程质量，降低安全隐患。 七、确定对策通过上述问题预测所归纳的几种原因，结合库滑模与库内衬钢轨一体施工技术的流程图和施工方案，制定对策实施如表-8示。 对策实施表 表-8序号 项目 对 策 目 标 措 施 地 点 时 间 负责人 1设计问题 1.设置抗水平推力系统；2.重新设计滑

17、模及抬升支撑系统 加强滑模体系刚度和稳定性 1.在抬升支座处增加设置抗水平推力拉杆。2.建立新的受力模型，通过载荷分配，使滑升和抬升千斤受力均衡。办公室 08.6.20 08.8.12组装阶段问题 加强钢轨构件制作和安装精确度控制 钢轨制作安装规范标准 1.用环形钢板和钢筋固定钢轨。2.准确引测中心环梁定位控制线，分段安置。3.钢轨与库璧的连接空间间隙控制。现场08.8.10 08.8.15*3滑升阶段问题 加强施工过程监控 1.库截面尺寸偏差+10mm 5mm2.相邻提升架高差3m小于20m1.对滑模提升架及操作台附加型钢加固围圈，提升架系统辐射拉杆做径向应力加强。2.千斤顶全部做形成实验和

18、实调3.滑升前对所有提升设备和模板系统钢结构变形和受力情况做全面检查4.在滑升最后一个行程时做好整个模板的抄平，保证表格及位置的准确作业面08.9.1108.10.14制表：* 日期： 2008年 6 月 18 日八、对策实施 【实施一】：设计阶段日期： 2008.6.20-8.1 实施责任人：针对内衬钢轨与滑模一体施工的特点，在操作过程中尤其对支撑系统和水平推力系统进行荷载计算，目的是增强滑模系统的整体刚度和稳定性。效果:未出现滑模体系倾斜。【实施二】：组装阶段日期： 2008.8.10-2008.8.15 实施责任人：*当筒仓施工到设计要求安装内衬钢轨高度时，拆除滑模系统内环模板，在钢轨内

19、衬起始高度安装水平环形钢板，将钢轨按照设计要求间距垂直安装在环形钢板上（见附图二），调整好钢轨间距和垂直度后，用环形钢筋将所有钢轨固定焊牢。 钢轨安装完成后，在钢轨背面焊接锚固钢筋，保证钢轨与筒仓混凝土有可靠连接。安装滑模系统内环模板，安装时注意控制模板与钢轨的间隙，间隙要求不大于2mm。（见附图三）。 模板安装完成，浇筑筒仓及钢轨之间混凝土，进行正常滑模施工工序，滑模施工的同时，内衬钢轨就被浇筑在库壁内侧。（见附图四）。效果：经过具体实施后，钢轨安装精度得到有效控制。【实施三】：滑升阶段日期：2008.9.11-2008.10.14 实施责任人：先由技术人员使用水平仪和经纬仪，在圆库轴线位置

20、弹出四条水平和铅垂基准线，以防发生偏移，滑模过程中，工人操作时，采用吊线坠然后用尺子测出上下偏差数据。在施工前，严格按照现交底后施工的操作规程施工。并详细交底，根据施工方法： a.该方法主要利用滑模系统平台，滑模系统组合包括液压提升系统和操作平台系统，液压提升系统包括“门”字形架、千斤顶、支撑杆、主支高压油路系统，液压控制柜等，门形提升架立柱为14，横梁采用双排12，立柱与横梁采用焊接或螺栓连接。根据工程特点提升架布局间距为1200mm，围圈采用8接头对焊上下两道，保证内外环模板有足够刚度。模板采用标准钢模板（以2012规格为主），采用U形卡连接，用铁丝将围圈、模板捆绑后调整到规定位置。操作平

21、台系统采用柔性平台，该平台适应多样施工的特点，但这种平台刚性不是太强，因此在施工过程中必须勤观察、勤测量、勤调整，以防平台产生偏差影响工程质量。b.滑模初滑一段后，检测钢轨是否发生偏移发现及时整改。c.检查各个系统和钢轨无误后，进行筒仓和钢轨间混凝土浇筑，浇筑时避免振捣棒振动钢轨，通过控制振捣棒的作用范围，将轨道间混凝土振捣密实。效果：确保了滑模和钢轨的正常滑升。九、总体效果检查对比：1、总体效果工程质量1.工程质量一次验收通过，合格率100%。 2.库壁砼整洁光滑，无变形。 3.施工过程中直径偏差、结构竖向变形控制符合要求。进度工期比计划提前30天完成，主体施工任务保证了交付设备安装的总工期

22、控制点，确保整条生产线按期投入生产。 经济效益施工安全采用此方法，减少了高空作业量及施工安全隐患。施工阶段未发生任何质量安全事故。比常规施工方法减少设备、人工投入，节约工程直接成本。社会效益该库工程的工期和质量获得监理和建设单位的一致好评。2、经济效益：库内脚手架搭设费用对比传统工艺与本工艺搭设脚手架费用对比表序号 内 容 传统工艺方法本工艺备注 1周转工具租赁费 支撑架体结构形式 满堂脚手架 库底板以下满堂脚手架 搭设面积、高度 78.52、24高 78.52、9高 脚手架材料用量 钢管 526020.2 2324.88.9 扣件 2814个 250个 模板用量 568 254 使用周期 64天 32天 租赁费 1.5万元 0.3万元 2、安全设施 安全网 安全