QC成果超高超重大跨度钢桁架安装施工方法创新整体提升安装法

大跨度超高超重钢桁架安装施工方法创新

钢桁架部位制图人：XXX日期：2014年3月5日图14#楼钢连廊效果图一、工程概况：工程名称XX市总部中心一期G地块I标段工程工程地址XX市艺海北路建筑层数3#、4#两栋高层和6#、7#两栋裙楼组成，一层地下室把主楼和裙楼连成一个整体，其中3#楼的东楼地上12层、西楼地上22层；4#楼东、西楼均为地上25层；6#、7#两个裙楼均为地上3层。使用功能裙楼为商铺、主楼为办公楼建筑高度3#楼的东楼49.2m、西楼85.2m；4#楼东、西楼均为110.4m；6#、7#楼均为15.3m。结构类型裙楼为现浇钢筋混凝土框架结构（顶部有钢结构网架）、主楼为框架剪力墙结构（主楼屋面以上均有3层钢筋混凝土构架，顶部东楼与西楼之间采用钢桁架连廊相连）建筑面积145909.99m2特点难点西立面呈弧形流线型；外立面装饰采用玻璃、石材、金属幕墙，幕墙面距离结构外挑最大尺寸600mm；钢桁架连廊离地高度110.4m。表1工程概况

制表人：XXX日期：2014年3月5日二、QC小组简介小组名称XXXXX市总部中心QC小组小组注册号XXXXTQC-01-2014-02课题注册号XXXXTQC-01-2014-02-01课题名称大跨度超高超重钢桁架安装施工方法创新课题类型创新型组建时间2014年3月1日活动时间2014.3～2014.12小组成员序号姓名年龄性别职务文化程度职称组内分工1XXX48男项目执行经理大学高工组长：组织协调2XXX49男中天一建总工大学教高顾问：QC指导3XXX57男项目经理大学工程师副组长：组织协调4XXX27男技术负责人大专工程师副组长：组织策划5XXX47男项目总施工大专工程师组员：效果检查6XXX22男技术员大专助工组员：对策实施7XXX27女造价员大专助工组员：成本核算8XXX28男钢结构班组长大专助工组员：组织协调9XXX27男钢结构施工员大专助工组员：对策实施10XXX21女钢结构资料员大专助工组员：资料整理11XXX30男同济提升公司现场负责人大专助工组员：组织策划小组接受QC知识教育情况TQC教育培训人均32小时，活动到岗率97.75%。企业主管部门注册备案小组成员XXX、XXX曾6次获得金华市QC成果发布一等奖；5次获得中国建筑业协会工程建设优秀QC小组一等奖、二等奖。表2小组活动简介表制表人：XXX日期：2014年12月20日制图人：XXX日期：2014年11月25日图2各级领导现场指导序号活动内容次数应出勤人数出勤人数出勤率1课题选择31111100%2TQC教育3111091%3提出方案、确定最佳方案51111100%4制定对策31111100%5现场组织实施3111091%6现场检查41111100%7效果评价21111100%8成果总结11111100%

总计24

97.75%表3QC小组活动统计表制表人：XXX日期：2014年12月20日制图人：XXX日期：2014年3月5日图3小组活动计划网络图表4QC小组活动实际进度表制表人：XXX日期：2014年12月31日三、选题理由项目状态理由说明理由一质量目标高确保：“浙江省钱江杯”。理由二跨度大4#楼钢桁架位于A~D轴线（宽度27.3米），8~11轴线（跨度25.2米）之间。理由三重量重4#楼钢桁架二十四层部位重量为194.03T，构架层部位重量为320.86T。理由四高度高4#楼钢连廊位于二十四层(标高88.750)~二十五层（标高92.350米），屋面层（标高99.6米）~构架层（标高110.4米）之间表5选题理由制表人：XXX日期：2014年3月10日1、设定目标：选用一种满足质量、安全、工期及经济的钢桁架安装方法，实现结构安全。桁架安装完成时，符合施工规范要求，一次验收合格，确保安装质量合格率达到85%。2、可行性分析1）本工程由浙江东南建筑设计有限公司设计，钢结构设计总说明中也有提到钢桁架的吊装可采用整体提升方案。2）公司选派具有多年开展QC活动的技术人员与项目部人员一起成立QC小组，小组人员新老结合，具有很强的团队协作能力和创新能力，并由项目执行经理任QC小组组长。3）由公司总工程师对该工程的施工进行指导，选择有类似经验的专业施工队伍。监理单位技术人员对该部位细部的施工提出了宝贵的意见。综上所述，设定的目标是可行的。四、设计目标和可行性分析1、方案的设设计根据目标要求求，QC小组组制定活动计计划，小组成成员通过“头头脑风暴法””集思广益，，通过对小组组人员的“奇奇思妙想”的的整合、改进进。方法一：脚手架安装法法——即利用钢管脚脚手架作为钢钢桁架安装的的支撑和操作作架进行安装装的方法。具体是在地下下室顶板上搭搭设满堂钢管管脚手架至二二十四层钢桁桁架底部，将将该部位钢桁桁架下弦杆、、支撑、上弦弦杆、斜撑腹腹杆依次安装装完毕后，继继续将满堂钢钢管脚手架搭搭设至屋顶层层钢桁架底部部，重复进行行钢桁架的安安装。待钢桁桁架全部安装装完毕，油漆漆、防火涂料料等工序完成成后拆除钢管管脚手架。见见右侧简图：：五、方案的设设计和最佳方方案的确定图4脚脚手架安装法法简图制图人：XXX日日期：：2014年3月15日方法二：桁架分榀就位位安装法——即把整体钢桁桁架分成多榀榀，单独在地地面拼装完成成后各自利用用大型汽车吊吊吊至设计高高度进行安装装的方法。具体是在地地下室顶板搭搭设单榀钢桁桁架的下弦杆杆胎架及上弦弦杆支撑架，，使用小吨位位汽车吊配合合单榀桁架的的拼装，待单单榀桁架拼装装完成后利用用大型汽车吊吊吊至设计标标高与主体牛牛腿对接。按按此方法，所所有单榀桁架架原位安装完完成后在高空空利用大型汽汽车吊再进行行桁架间钢梁梁安装，从而而完成整体钢钢桁架的安装装工作。见右右侧简图：图5桁桁架分榀就位位安装法简图图制图人：XXX日日期：2014年3月15日方法三：桁架分榀提升升安装法——即把整体钢桁桁架分成多榀榀，单独在地地面拼装完成成后各自利用用液压提升设设备吊至设计计高度进行安安装的方法。具体是在地地下室顶板搭搭设单榀钢桁桁架的下弦杆杆胎架及上弦弦杆支撑架，，使用小吨位位汽车吊配合合单榀桁架的的拼装，待单单榀桁架拼装装完成后利用用液压提升设设备吊至设计计标高与主体体预留钢牛腿腿对接。按此此方法，所有有单榀桁架原原位安装完成成后在高空利利用长臂汽车车吊再进行桁桁架间钢梁安安装，从而完完成整体钢桁桁架的安装工工作。见右侧侧简图：图6桁桁架分榀提升升安装法简图图制图人：XXX日期：2014年3月15日方法四：整体提升安装装法——即利用液压提提升设备将事事先在地面整整体完成拼装装的钢桁架进进行整体提升升安装的方法法。具体是在地地下室顶板搭搭设整体钢桁桁架胎架及支支撑架，使用用小吨位汽车车吊配合整体体钢桁架的拼拼装，待整体体钢桁架拼装装完成后利用用液压提升设设备吊至设计计标高与主体体预留钢牛腿腿对接，从而而完成整体钢钢桁架的安装装工作。见右右侧简图：图7整整体提升安装装法简图制图人：XXX日期：2014年3月15日制图人：XXX日期：2014年3月9日图8钢钢连廊安装方方法利弊关系系亲和图2、最佳方案的的分析、评价价、优选QC小组对以上四四种方法进行行调查与分析析：从方法的的可行性、经经济性、施工工难易程度、、工期等进行行评估。见表六。序号方法名称可行性经济性施工难易程度工期是否选用方法一脚手架安装法充分利用塔吊，降低人员操作风险，安装精度高。支撑架材料用量大，搭拆时间长；经测算费用为81万元。高空作业多，支撑架架体达110.4m高度，承重钢梁极不稳定。塔吊占用时间长，影响其他专业施工。支撑架与主楼支模架搭设速度对比，需87天（3个月）完成搭设。钢桁架全部安装完成至支撑架拆除需6个月时间，工期很长。依据《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011第6.9.1条规定“支撑架搭设高度不宜超过30m”，此法不选。方法二桁架分榀就位安装法安装精度高，高处作业量相对较少，临时支撑量少。对起重设备（汽车吊）性能要求高，租赁时间较长。经测算费用为72万元。大型汽车吊拼装施工效率低，高空作业危险系数高。塔吊配合汽车吊占用时间长，钢桁架全部安装完成需要4.5个月时间，工期长。费用高、工期长、高空作业不安全，此法不选。表6方方案的分析析、评价、优优选表制表人：XXXXXX日期：2014年4月20日序号方法名称可行性经济性施工难易程度工期是否选用方法三桁架分榀提升安装法安装精度高，高处作业量相对较少，临时支撑量少。对起重设备（汽车吊）性能要求高，租赁时间相对较少。经测算费用为43万元。大型汽车吊拼装施工效率低，高空作业危险系数高。塔吊配合汽车吊占用时间长，单榀桁架提升时，其他桁架可以同步拼装施工，钢桁架全部安装完成需要3.5个月时间，工期较长。费用相对较高、工期相对较长、高空作业不安全，此法不选。方法四整体提升安装法安装精度高，高处作业量很少，安全性高。提升架体用钢量小。费用为28万元。同步控制精度要求高。塔吊占用时间短，整体提升速度快，能一次到位。地面整体拼装开始至提升到位安装完成时间2个月，工期短。费用最省、工期最短、施工安全性最高。最佳方案可选续表6方方案的分分析、评价、、优选表制表人：XXXXXX日期：2014年4月20日六、制定对策策QC小组根据拟采采用施工方案案制定最佳施施工工艺流程程图，见图9：制图人：XXX日期：2014年6月15日图9整整体提升施工工工艺流程图图序号方案对策What目标Why措施How责任人Who完成时间When实施地点Where1施工前准备编制专项施工方案确保施工前各项准备工作落实到位对现场施工人员技术交底XXXXXXXXX2014.10.5现场2桁架地下室顶板拼装

制定拼装方案确保钢桁架拼装精度与预埋钢牛腿完全吻合对预埋钢牛腿进行精确放样，搭设拼装胎架平台，增加拼装汽车吊。XXXXXXXXXXXX2014.11.20现场3整体提升架及提升设备安装选定提升架固定措施确保提升架及提升设备安装牢固采用抱箍形式固定于主体结构柱上XXXXXXXXX2014.12.1现场根据施工工艺艺流程图利用用5W1H制制定实施对策策表，见表7。表7实实施对策表表制表人：XXX日期：2014年5月15日序号方案对策What目标Why措施How责任人Who完成时间When实施地点Where4整体提升

制定整体提升方案，报请专家论证确保钢连廊整体提升到设计高度，精度符合要求运用液压同步提升监控系统实时监控XXX2014.12.5现场5与主体牛腿对接

先螺栓固定连接板后焊接确保对接精度及焊接质量符合设计要求采用高强螺栓将连接板与主体牛腿、钢连廊连接，然后焊接XXXXXX2014.12.15现场6拆除提升架

安全拆除提升架确保作业人员高空作业安全塔吊配合吊装，作业人员系安全带拆除提升架XXXXXX2014.12.25现场续表7实实施对策策表制表人：XXX日期：2014年5月15日七、对策实施施1、实施一：施工工前准备在确定施工方方法后，因现现无国家标准准，我QC小小组依据上海海市工程建设设规范《重型型结构（设备备）整体提升升技术规程》》DG/TJ08-2056-2009编制专项施工工方案，并对对液压提升设设备的提升能能力由专业人人员进行了计计算，确保整整体提升符合合安全要求并并组织了专家家论证，针对对专家提出的的建议完善施施工方案。在提升施工前前，此施工方方案经施工单单位、监理单单位审核、批批准后实施，，并对作业人人员进行技术术交底。确认效果：经经过方案编制制，合理对材料、、人员、机械械的安排，优优化施工方法法。制图人：XXX日期：2014年10月月3日图10有有限元模拟拟分析结构计计算模型及提提升设备配置置表制图人：XXX日期：2014年12月月1日图11钢连廊专项施施工方案专家家论证会图12专家反馈意见见书图13钢连廊补充方方案审批制图人：XXX日期：2014年12月2日日2、实施二：桁架地地下室顶板拼装装目标：确保钢桁桁架拼装精度与与预埋钢牛腿完完全吻合措施：对预埋钢钢牛腿进行精确确放样，搭设拼拼装胎架平台，，增加拼装汽车车吊。根据桁架的几何何结构及深化设设计详图，利用用经纬仪在拼装装场地上放出桁桁架上下弦杆的的地面投影控制制线，利用全站站仪在胎架设置置点精确测定胎胎架位置，作出出十字线，利用用汽车吊完成胎胎架支设。胎架架支设完毕后，，用水准仪校正正胎架上部调节节构件顶面高度度。制图人：XXX日期：2014年11月2日日图14现场钢桁架拼装装汽车吊制图人：XXX日期：2014年11月3日日图15胎架吊装制图人：XXX日期：2014年11月5日日图16钢构件吊装制图人：XXX日期：2014年11月30日图17地面拼装完成实施效果检查：：构件均能安全吊装至指定定拼装位置并安装到位，精度与设计预埋埋钢牛腿相吻合合。3、实施三：选定提升架固定定措施目标：确保提升架及提提升设备安装牢牢固措施：（1）合理设置提升吊吊点，确定提升点的的数量和位置，，是整体提升施施工中相当重要要的工序，直接接关系到提升过过程中的变形控控制、施工安全全性。（2）整体分析施工工工况，验算连体结构构的应力和变形形是否满足施工工工况要求，得出提升点反力力值。根据上述数据据详细设计提升升平台（抱箍固固定式提升支架架）、提升下吊吊点、临时加固固措施等重要节节点，配置提升升设备，编制提提升实施方案。。（3）根据主楼楼的结构布置，，在合适位置选取取提升平台（抱箍固定式提提升支架），以以承受连体结构构的竖向、水平平荷载，并可靠靠传递荷载至主主楼上。（4）先在地面面完成抱箍固定定式提升支架U型及支杆焊接接，然后利用塔吊将提升支架吊至至安装位置，进进行支杆与预埋埋牛腿、提升支支架封口焊接，，完成抱箍固定式式提升支架安装装。制图人：XXX日期：2014年11月30日图18抱箍固定式提升升支架实施效果检查：：安装牢固，能满满足提升要求。4、实施四：整体体提升目标：确保钢连廊整体体提升到设计高高度措施：采用液压压提升器作为提提升机具，柔性性钢绞线作为承承重索具。液压压提升器为穿芯芯式结构，以钢钢绞线作为提升升索具，采用行行程及位移传感感监测和计算机机控制，通过数数据反馈和控制制指令传递，可可全自动实现同同步动作、负载载均衡、姿态矫矫正、应力控制制、操作闭锁、、过程显示和故故障报警等，操操作人员可在中中央控制室通过过液压同步计算算机控制系统人人机界面进行液液压提升过程及及相关数据的观观察和控制指令令的发布，保证证结构在整个提提升过程中的平平稳。4#楼钢连廊分分两次整体同步步提升安装步骤骤如下：钢连廊在设计安安装位置正下方方的地面拼装胎胎架上拼装成整整体,并安装吊点结构构及对应的加固固措施。将提升支架与提提升设备转移至至96.0m层层，准备提升二二十四层~二十十五层钢连廊（（4#楼第二次次整体提升）。。重复之前步骤。液压提升设备与与连体结构上的的对应下吊点通通过钢绞线连接接，设备调试、、试提升。连廊结构试提升升检查正常，预预提升250mm，待12小时后，检查上上下吊点及原结结构是否稳定，，确认无误后开开始正式提升。。利用液压提升设设备同步提升整整体结构至设计计标高附近。在提升结构106.8m层上弦安装搭设设临时提升支架架作为提升上吊吊点，并在103.2m层设置下吊点，，支架上部安装装液压提升设备备。微调各提升点，，使得钢连廊整整体高度满足与与混凝土柱上预预留牛腿的对口口精度要求。预留段与提升结结构焊接，斜腹腹杆合拢段对接接，屋面层连廊廊提升完成。焊焊接合拢段。提升结构99.6～110.4m结构拼装完成。。与屋面层钢连廊廊提升方式相同同，将提升结构构提升至安装位位置标高，预留留段与提升结构构焊接，斜腹杆杆合拢段对接。。液压提升器拆除除，提升支架等等临时措施拆除除，钢连廊提升升全部完成。制图人：XXX日期：2014年12月1日日图21就就地控制箱图22液液压同步提升监监控系统制图人：XXX日期：2014年12月1日日图19变频泵站图20主控制箱制图人：XXX日期：2014年12月1日日图23下下吊具图24液液压提升器制图人：XXX日期：2014年12月13日图25整体体提升至设计标标高实施效果检查：：提升稳定，能准准确提升至设计计标高5、实施五：先固定连接板后后焊接目标：确保对接精度及及焊接质量符合合设计要求措施：采用高强螺栓将将连接板与主体体牛腿、钢连廊廊连接，然后焊焊接。在焊接之前，对对坡口角度和平平直度进行检查查，对受损和达达不到要求的部部位进行打磨和和修补处理，再再对接头部位的的坡口和附近内内外侧表面20ｍｍ范围内进进行打磨处理，，直至露出金属属光泽，然后进进行焊接作业。。为获得较为圆圆滑、饱满的焊焊缝成形，采用用小直径焊条进进行打底焊接。。焊接垫板采用用与母材一致钢钢材，由工厂加加工制作、提供供。制图人：XXX日期：2014年12月14日图26连连接板连接图27焊焊接实施效果检查：：焊接质量得到保保证，连接完成成后符合设计要要求6、实施6：安全拆除提升架架目标：确保作业人员高高空作业安全措施：结构空中各弦杆对口焊接、补杆杆完毕后，与两侧成为一一整体受力体系系，即提升安装就位位。此时启动液压提提升系统，相同于结构各各吊点分级加载载时状况，各吊点载荷卸载载时也为分级卸载，依依次为20％，，40％，60％，80％，，在确认各部分分无异常的情况况下，可继续卸卸载至100％％，即提升器钢绞线线不再不受力。。逐一拆除设备，，完成提升安装装作业。制图人：XXX日期：2014年12月24日图28提升升架拆除实施效果检查：：塔吊配合拆除，，安全可靠；作作业人员系安全全带操作保证高高空作业安全八、确认效果从2014年3月至2014年12月期间间，QC小组通通过活动，经历历了从方案的提提出、方案初步步设计、方案比比选、方案完善善、方案审批到到方案实施的一一系列过程，为为钢桁架的整体体提升安装奠定定了基础，也保保证了整个提升升工程的施工进进度。本QC小组活动动后，会同各单单位对钢连廊进进行检查，拼装装精度符合设计计要求，合格率率达86.72%，已达到设设定的85%目目标要求，且