中国一冶集团有限公司工业炉工程公司柳钢项目部“求实”QC小组

干熄焦提升机装置车架安装

新方法的研究中国一冶工业炉公司柳钢项目部“求实”QC小组发布人：郭雅楠2012年4月一、工程简介及背景二、QC小组概况三、选择课题四、设定目标五、提出方案，确定最佳方案六、制定对策七、对策实施八、效果检查九、标准化十、总结与今后的打算目录

柳钢150t/h干熄焦工程是配套柳钢三焦2座60孔焦炉而建设。该工程施工场地集中、施工工序衔接紧密，加上原三焦两座焦炉施工时并未预留干熄焦施工区域,施工场地狭小，且周边通廊管道区域多。一工程简介及背景柳钢干熄焦工程示意三维动画一工程简介及背景制图：夏春时间：2011.7.5

提升机装置是干熄焦系统的关键设备，工作环境恶劣，使用频繁，安装精度要求高，其中车架是干熄焦提升装置的核心部件，安装质量直接影响提升装置的使用寿命。该工程干熄焦提升机总重约208t，车架重约78t,安装在标高▽+45.22m高空，提升机总体工期为35天。干熄焦提升装置主要由车架、起升机构、走行机构、吊具、检修手动葫芦、机器室、司机室等构成。一工程简介及背景制图：夏春时间：2011.7.5课题名称干熄焦提升机装置车架安装新方法的研究起止时间2011.07～2011.08课题类型创新型小组名称中国一冶工业炉公司柳钢项目部“求实”QC小组成立时间2008年04月小组注册号YYGYL-Q02活动次数每周2次教育时间人均70小时小组人数7人序号姓名性别文化程度组内职务技术职称组内分工1姜良发男大学组长工程师指挥、指导2陈海超男大专副组长工程师施工协调3孟斌男大学组员高级工程师技术指导4田红云女大学组员高级经济师分析、实施5何凡男大专组员工程师实施及质安6郭雅楠女大学组员技术员资料整理7夏春男大专组员高级技师记录、整理二小组简介制表：夏春时间：2011.7.5表1：QC小组简介表三选择课题老厂扩建，周边通廊管道区域多以往施工使用500T吊车进场困难500T吊车租赁困难工程现状无法采取500t吊车整体拼装的方法这种条件下的设备安装，我们首次遇到。提出问题制图：夏春时间：2011.7.8500T汽车式起重机外形图500T汽车式起重机起升高度图三选择课题干熄焦本体框架东面6m处即为老运煤通廊，本体框架北面10m处为运煤铁路，若拆除本体框架东面老运煤通廊和北面运煤铁路将会影响1、2号炉的正常生产，甲方不允许。采用500t吊车整体吊装车架，拼装场地及吊车占位需要在本体框架附近占约40m*24m场地。如右侧三维示意动画。因此，无法采用500T吊车整体吊装车架的方法。分析问题当地500t吊车长期服务于电厂的建设，租赁也很困难。三选择课题三选择课题确定课题干熄焦提升机装置车架安装新方法的研究

由于传统的施工方法不能满足现场条件要求，我们必须寻找突破口，立足现有条件，在安装方法上进行创新，小组选定的课题为：

四设定目标课题目标

在保证工期的前期条件下，利用较小吨位（150吨～200吨）吊装设备分片吊装干熄焦提升机车架并在高空一次组装成功，车架安装时间不超过网络工期的7天。小组仔细分析了现场施工条件，并根据以往的大型提升机安装的施工经验，确定了本次活动的目标是：序号部件名称单位数量重量(t)备注1主动走行主梁126.8只能用大型吊装设备吊装2应急走行主梁124.2只能用大型吊装设备吊装3端梁29.2只能用大型吊装设备吊装4主动走行装置套10.5可用塔吊吊装5应急行走装置套10.6可用塔吊吊装6其它（平台、栏杆、连接梁、车轮等）16.7散件最重为2.3t；可用现场塔吊吊装车架主要部件及重量表制表：夏春时间：2011.7.9四设定目标表2：四设定目标目标可行性分析组成员有专业技术和丰富的施工经验，曾参与安钢等工程大型构件吊装。分片吊装在高空组装危险性较高，规范标准要比地面拼装方法复杂。按照项目编制的施工网络计划、要求，小组分析有利条件与不利条件。组成员有专业技术和丰富的施工经验，曾参与安钢等工程大型构件吊装。组成员在设备安装方法方面积累了一定的创新和攻关经验。解决单件主梁（约27t）的吊装问题，吊装便可采用150吨～200吨吊车吊装。目前国内150吨～200吨汽车吊市场租赁方便

。本次活动属于施工工艺的创新，具有一定的不可预见风险因素存在。综合有利和不利条件，通过小组共同努力，精细设计、合理组织安排，按照科学途径逐步实施，活动目标可以实现。结论五提出方案，确定最佳方案方案提出

针对本项目需要解决的问题，结合现场条件，小组召开了方案分析会，集思广益，运用“头脑风暴法”充分发表意见，提出各种方案，并使用亲和图归纳整理。进入施工现场方便灵活根据施工需要调整车位，转场快吊杆自由伸缩能达到被吊物高度小半径可以满足分片车架的吊装防滑性能好，对地面要求低吊杆是桁架式结构承载力大提升吊物时可移动机身满足最大承载力进入施工现场方便灵活根据施工需要调整车位，转场快吊杆自由伸缩能达到被吊物高度较大半径可满足分片车架的吊装起吊吊车的选择制图：夏春时间：2011.7.12200T汽车吊160T汽车吊160T履带吊提升机车架吊装新方法制图：夏春时间：2011.7.12分别组装两件端梁分别组装两件主梁将主动行走装置及平台、从动行走装置及平台分别与两件主梁组装分别组装两件端梁分别组装两件主梁分别组装主动行走装置及平台、从动行走装置及平台分六片组装分四片组装设置端梁起吊吊点位置及吊耳按照分四片、分六片的方案，分别对主梁和装有行走装置及平台的主梁设置起吊吊点位置及吊耳吊点设置地面组对组装的选择吊装方式的选择五提出方案，确定最佳方案制作能容纳两人操作的吊篮在端梁与主梁连接时，两人在吊篮上安装连接板及高强螺栓在主梁的两端设置脚手架固定件搭设脚手架便于端梁与主梁连接时，在主梁的脚手架上连接端梁设置高空平台的宽度及所用材料搭设高空平台便于端梁与主梁连接时，在平台上安装连接板及高强螺栓起吊高空拼接方式的选择制图：夏春时间：2011.7.12搭设高空平台施工吊篮施工脚手架施工五提出方案，确定最佳方案制作千斤顶托架，便于安放千斤顶，采用千斤顶调节端梁的垂直度在端梁侧面和钢结构平台上焊接头板，再焊接型材，临时支撑端梁借鉴正反丝原理制作可伸缩调节的端梁临时支撑杆端梁定位方式的选择制图：夏春时间：2011.7.12可调节支撑连接千斤顶调节固定支撑连接在端梁侧面和钢结构平台上焊挂耳，以便安装手拉葫芦临时固定端梁支撑直接采用型材，制作量比较小千斤顶控制端梁向内移动，手拉葫芦控制端梁向外移动制作成标准件，适合同类工程使用采用先远后近的原则，依照常规方式依次安装主梁吊装五提出方案，确定最佳方案根据以上亲和图，我小组决定从以下方案进行分析：160T汽车吊

吊车选择160T履带吊

200T汽车吊

1、起吊吊车的选择干熄焦系统立面图以及吊车的最佳工作半径干熄焦系统平面图以及吊车的最佳工作半径通过对现场环境结合干熄焦立面图及平面图，采用CAD软件模拟吊装角度，并依照吊车的外形图和吊车的起升高度图分析：五提出方案，确定最佳方案

160T汽车式起重机外形图160T汽车式起重机起升高度图注：R—起重机工作半径

H—起重机起升高度五提出方案，确定最佳方案五提出方案，确定最佳方案工作半径R（m）臂长L（m）13.217.521.826.130.434.73943.347.65256.360起重量（t）3160*1303.5124*1221154113*11310498864.5103*10396898270597*969184776755687*83827668625346777*737370615649.543.537867*6564635651464135.530959*575756514642.538.533.528.924.41050*50515046.54239.53631.527.623.519.5151241.54039.5363331.527.925.121.618.514.314343332.53128.727.42522.319.817.213.61627.325.927.125.424.822.620.918.315.912.31823.122.622.72321.520.419.116.914.711.42019.219.819.719.418.517.415.713.610.52216.216.316.817.416.815.914.612.69.82412.114.41515.214.613.611.89.1

160T汽车式起重机主臂性能表表3：制表：夏春时间：2011.7.16

200T汽车式起重机外形图200T汽车式起重机起升高度图注：R—起重机工作半径

H—起重机起升高度

200T汽车式起重机主臂性能表五提出方案，确定最佳方案工作半径R（m）臂长L（m）20232629323538414447505356起重量（t）520017861991781661431317173170166143131106106814414113913713110610693.793.780.6912111911811611510610693.793.780.680.667.31010310310210199.898.597.293.793.780.680.667.367.31279.879.579.37978.777.776.875.974.97473.167.367.31464.864.564.36463.863.563.262.561.76160.360.259.61654.454.153.953.653.453.152.852.652.351.7515150.51846.846.546.34645.745.545.244.944.744.444.143.943.62040.740.440.239.939.639.439.138.838.638.13837.82235.835.635.33534.834.534.233.933.733.433.12433.931.831.631.33130.730.530.229.929.729.42628.828.228.227.927.127.427.126.826.626.32825.925.625.325.124.824.524.22423.73024.823.423.122.922.622.32221.821.53222.421.22120.720.420.119.819.6表4：制表：夏春时间：2011.7.16

160T履带式起重机外形图160T履带式起重机起升高度图注：R—起重机工作半径

H—起重机起升高度

160T履带式起重机主臂性能表五提出方案，确定最佳方案工作半径R（m）臂长L（m）2028.734.740.446.452.158.163.869.875.581.587.5起重量（t）3.71605137.2136.2126.46136.1126.7115.9102.486.469.57118.1106.698.692.182.768.257.045.48102.290.785.779.075.764.755.344.937.931.526.1988.778.575.771.567.561.653.343.636.931.026.021.41078.371.767.364.260.956.851.242.334.630.225.421.11261.357.655.753.250.748.444.538.932.828.724.120.01449.449.446.345.243.241.439.633.430.827.222.518.91641.241.240.739.137.536.033.931.328.925.721.317.81835.135.235.034.433.031.830.529.027.024.420.116.62030.430.530.430.229.428.327.126.125.022.419.215.72226.926.726.626.325.424.423.222.521.418.315.02423.923.723.623.323.022.021.220.319.517.314.2表5：制表：夏春时间：2011.7.16

160T履带吊进场吊杆拼装和退场拆除示意图履带吊防滑性能好，对地面要求低，吊杆是桁架式结构承载力大，但吊杆需要进场拼装和退场拆除，需要车辆转运，短期使用成本高。吊车类型工况分析特点分析结论160T汽车吊1.车身长15.27m，最大支撑腿宽度为8.3m。2.半径9m，起升高度为52m时，起重量为24.4吨。优点：进入施工现场方便灵活，根据施工需要调整车位，转场快。缺点：安装主梁时，需要先拆除一端连接吊车梁的连接梁，存在一定的风险。不采用160T履带吊1.车身长15.2m，履带宽度为6.6m。2.半径20m，起升高度为58.1m时，起重量为27.1吨。优点：防滑性能好，对地面要求低，吊杆是桁架式结构承载力大。缺点：吊杆需要进场拼装和退场拆除，需要车辆转运，短期使用成本高。不采用200T汽车吊1.车身长，最大支撑腿宽度为。2.半径，起升高度为时，起重量为37.8吨。优点：进入施工现场方便灵活，根据施工需要调整车位，转场快。缺点：成本比160T汽车吊高。采用方案深入分析论证五提出方案，确定最佳方案表6：吊车选择分析表制表：夏春时间：2011.7.20五提出方案，确定最佳方案分四片组装

地面组对组装的选择分六片组装

2、吊装方式选择（地面组装组对的选择）方案方案分析特点分析结论分四片吊装：在重量允许的条件下尽量整合主梁、下部平台及相关构件设备，将两件端梁、两件带有下部平台的主梁依次在距地面45.22米高的提升机轨道上安装。优点：尽量减少高空组装作业。缺点：组装主梁与下部平台时，需要制作支撑凳托起主梁。采用分六片吊装：将车架的两件端梁、两件主梁、两件下部平台依次在距地面45.22米高的提升机轨道上安装。优点：吊装构件分解为多个，能减少吊车的负荷。缺点：高空作业过多，存在一定的安全隐患。不采用方案深入分析论证五提出方案，确定最佳方案制表：夏春时间：2011.7.20表7：吊装方案分析表五提出方案，确定最佳方案吊点布置

吊点设置吊耳制作

3、吊点设置方案方案分析特点分析结论方案A：选用30mm钢板制作通过计算，采用30mm钢板制作吊耳，则吊耳环形带宽约160mm。优点：现场选材方便。缺点：吊耳环形带偏宽，与之配套的卡环无法安装。不采用方案B：选用40mm钢板制作通过计算，吊耳环形带宽约100mm。优点：易制作，且方便与之配套的卡环安装。采用方案深入分析论证五提出方案，确定最佳方案制表：夏春时间：2011.7.20表8：吊耳制作方案分析表五提出方案，确定最佳方案吊篮施工

起吊高空拼接方式的选择搭设高空平台施工

4、高空拼接方式的选择脚手架施工

方案方案分析特点分析结论吊篮施工（如图）1.采用直径16mm的钢筋焊接成上部开口的钢筋笼，下部铺设跳板。2.两名施工人员在钢筋笼内，并悬挂在塔式吊上拼接主梁与端梁。优点：方便灵活，用料较少。缺点：采用吊篮空中拼接，主梁节点板单重约150kg，操作不便；悬挂吊篮需要塔吊配合，不能两边同时施工，造成吊车台班增加，提高了成本。不采用脚手架施工（如图）1.在主梁两端搭设脚手架，并与结构部位焊接固定。2.铺设跳板。优点：建筑钢管为周转材料，成本低。缺点：脚手架固定在车架主梁上，在拼接过程中不利于主梁与端梁的拼接，造成吊车台班增加，提高了成本。不采用搭设高空平台施工（如图）1.在提升机轨道梁上焊接牛腿。2.安装两轨道梁间H型钢。3.铺设跳板，加设围栏。优点：施工平台稳定，使高空作业无安全隐患。缺点：平台搭设材料成本比以上两种方法高。采用方案深入分析论证五提出方案，确定最佳方案表8：高空拼接方案分析表制表：夏春时间：2011.7.22

制图：夏春时间：2011.7.22吊篮脚手架操作平台五提出方案，确定最佳方案千斤顶调节

端梁定位方式的选择可调节支撑连接

5、端梁定位方式的选择固定支撑连接

定位方式检查千斤顶调节方式定位固定方式定位丝杆调节方式定位端梁定位方法图优点可进行端梁的纵横两方向的微调。可通过采购成品H型钢直接制作。可进行端梁的纵横两方向的微调缺点操作过程比较繁琐，三角支撑架和手拉葫芦与端梁连接刚性不强。安装过程中不易调节，H型钢直接焊接接触面大，影响端梁的成品美观。能调节的斜支撑与车轮固定器需要制作。是否选择××√制表：夏春时间：2011.7.22方案深入分析论证五提出方案，确定最佳方案表9：端梁定位分析表6、主梁吊装端梁定位以后，采用先远后近的原则依次吊装主梁，并用常规方法对端梁与主梁进行高强螺栓连接。

制表：夏春时间：2011.7.26确定最佳方案五提出方案，确定最佳方案

经过对各个环节的深入分析，小组确定了以下最佳方案工艺流程车架分片吊装方法160T汽车吊地面组对组装的选择吊点布置吊篮施工脚手架施工吊车选择分四片组装分六片组装搭设高空平台施工

吊装方式选择起吊高空拼接方式选择160T履带吊200T汽车吊千斤顶调节固定支撑连接可调节支撑连接端梁定位方式选择主梁吊装六制定对策项目对策目标措施地点完成时间负责人200T吊车采用200T吊车保证端梁主梁等设备的安装采用CAD模拟吊车站位，并依照现场及200T汽车的技术参数决定吊车最佳的工作半径和站位位置。对吊车司机及指挥人员、操作人员强化交底，并多次模拟协调操作。办公室/现场2011.7.25何凡夏春分四片组装在重量允许的条件下尽量整合主梁及下部平台相关构件设备尽量减少高空组装作业；1、搭设组对组装平台。2、组装端梁。3、组装主梁。现场

2011.7.26孟斌陈海超吊点设置设计制作吊耳吊耳布置合理、强度满足吊装1、查阅资料，根据端梁、主梁拼装后的重心位置，确定每个吊点的受力。2、选择吊耳材质设计吊耳。3、根据钢丝绳的受力方向确定吊耳的方向。现场2011.7.27田红云郭雅楠针对工艺流程每一步深入细化，使之具备可操作性，小组按5W1H方法制定以下对策表：表10-1：对策表制表：夏春时间：2011.7.28六制定对策项目对策目标措施地点完成时间负责人搭设高空平台在提升机轨道梁上搭设高空平台使端梁与主梁连接的操作安全可靠。1、在提升机轨道梁上焊接牛腿。2、安装两轨道梁间的H型钢。3、铺设跳板，加设围栏。办公室/现场2011.7.27孟斌夏春可调节支撑连接使用正反丝扣的调节支撑调节端梁垂直度，使用可调节车轮固定器固定车轮使两组端梁的对角线长度误差不超过3mm，主梁的长度加上两端间隙，两端间隙为10mm。1、制作车轮固定装置：2、制作可调式端梁固定装置3、吊装端梁并对端梁临时加固，使用车轮固定装置固定端梁上的车轮，使其不能纵向移动。使用可调式端梁横向装置，固定端梁，并使其横向可调。现场

2011.7.28姜良发陈海超何凡主梁吊装采用先远后近的原则依次吊装保证主梁一次安装到位。1、将主梁吊至端梁间慢慢下降到与端梁水平的高度。2、主梁与端梁连接。3、固定端梁用的连接材料割除。现场2011.7.29姜良发陈海超孟斌表10-2：对策表制表：夏春时间：2011.7.28七对策实施实施一：采用200吨吊车

主梁吊装模拟图端梁吊装模拟图七对策实施实施一：采用200吨吊车

采用CAD模拟吊车站位，并依照现场及200T汽车的技术参数决定吊车最佳的工作半径和站位位置。

此次施工的特点是设备吊装设备体积大、重量重、且起升高度较高，现场平面狭窄有限，吊装前对参加施工的全体人员进行安全技术交底，明确起重吊装安全技术要点和保证安全的技术措施。实施效果检查一经检查吊车站位符合设计及规范要求，参加施工的全体人员经过施工强化交底，明确了起重吊装安全技术要点和保证安全的技术措施。七对策实施实施二：分四片吊装

搭设组对组装平台 主梁与下部平台形成的阶梯 与组装平台的阶梯一致

主梁、端梁地面组装分布图七对策实施实施效果检查二分片组装

，经检查符合规范要求。实施二：分四片吊装主梁与下部运行平台组装好（留下两端的两块不可以装，以免吊装时与主动轮连轴器相撞），并将走行一级减速机安装在主梁上。

在组装时注意现场摆放位置，留好汽车吊进出场通道。在吊装前必须将所有的高强螺栓摩擦面按规范处理好。用8～25t汽车吊配合工作。七对策实施实施三：吊点设置a.端梁重9.2吨，其结构为轴对称，在端梁的两端分布有轨道轮，为端梁上最重的两点，以端梁中为中心，在两侧轨道轮的上方靠中心的部位设置2个吊点。

b.组对好的主梁分别重约24.8吨和27.3吨，其重心偏离了结构中心点，经过计算及与卡环、手拉葫芦的配合使用，小组选择主梁设置四个吊点，吊点间距为5m，主梁下部平台外挑侧设置两个吊点。

根据端梁、主梁拼装后的重心位置，确定每个吊点的受力。七对策实施实施效果检查三吊耳布置合理，吊耳强度能够满足设备吊装要求。实施三：吊点设置2、制作吊耳。通过计算，小组初步考虑了两种吊耳的制作方案。

吊耳加工图方案A

方案B

优缺点比较厚度为30mm的钢板现场较多，方便使用。但是使用30mm厚钢板做吊耳，则吊耳环形带宽约160mm，与之配套使用的卡环无法安装。

通过计算，吊耳环形带宽约100mm，与之配套的卡环可以正常使用。但厚度为40mm的钢板施工使用较少，小组在材料资源上得到业主的支持。选择方案B七对策实施实施效果检查四施工平台合理、稳固，能满足施工需要。实施四：搭设高空平台1、工字钢在地面做大跨度抗压强度试验。

2、在轨道梁上焊接牛腿并校核强度。

3、选择无横向裂纹的木跳板。

搭建高空施工平台

将工字钢焊接成12m跨度，将其两端下垫枕木，再使用叉车叉一吨重物放工字钢中心试压，变形量采用卷尺测量为-55mm。七对策实施实施效果检查五端梁顺利安装就位，符合方案设计要求。

实施五：可调节支撑连接

制作车轮固定装置

制作可调式端梁固定装置使用可调式端梁固定装置，固定端梁，并使其横向可调。车轮固定装置与可调式端梁固定装置组合使用使端梁固定和调节精确。

七对