QC成果天文台望远镜基础大螺栓精密预埋施工方法

天文台望远镜基础大螺栓精密预埋新方法项目QC小组发布人：1、工程概况天文台65米射电望远镜基础，望远镜轨道直径42米，周长132米，整个轨道由30段优质合金钢制造，轨道截面尺寸为高240mm，宽580mm,现场用焊接方法组成整体，自重200吨。在42米大直径处沿基础梁顶圆周均匀分布30块支承板，720根M36螺栓（长1.3米、每1度2根），中心塔圆周均匀分布48根M64螺栓（长1.62米、每7度5一根），地脚螺栓预埋位置、标高、精密度要求高，如何顺利完成望远镜基础施工，精密预埋了大螺栓，确保望远镜轨道精确安装，望远镜的精确运行使用，是我们需要重点研究的课题。2、QC小组概况

项目部在以往的工程施工中，通过积极开展全面质量管理活动，取得了良好的质量效果，为了进一步在本工程中激发广大员工的积极性和创造性，为建设优质工程提供保证献计献策，项目部于年1月30日在公司注册登记成立了本QC小组。QC小组概况表小组名称天文台项目部QC小组课题名称天文台望远镜基础大螺栓精密预埋新方法课题类型创新型组长XX小组成立时间年1月30日小组注册时间年1月30日活动时间年2月—年9月小组注册号小组成员8人课题注册号活动频次每月2次，出勤率100%教育时间50h/人以上

制表人：审核人：制表日期：年1月30日序号姓名性别年龄学历职称组内职务组内分工1男工程师组长全面负责2男工程师副组长技术攻关3男工程师副组长组织协调4男高工组员技术实施5男工程师组员活动实施6男工程师组员资料整理7男助工组员活动实施8男助工组员活动实施

制表人：审核人：

制表日期：

QC小组成员情况表3、课题选择上海天文台65米射电天文望远镜是目前我国建设口径最大、工作频率最高、具有世界先进水平的大型全自动高精度射电望远镜，因此基础大螺栓的预埋精确度要求非常高。设计要求地脚螺栓露出段垂直偏差小于±1mm；地脚螺栓两间距偏差小于±1.5mm（累计误差）；地脚螺栓分布圆直径偏差小于±2mm；轨道基础地脚螺栓中心圆与塔基地脚螺栓中心圆应为同心圆，偏差小于±2mm。传统工艺的预埋螺栓质量标准允许偏差为：支撑面标高偏差小于±3mm，水平度偏差小于L/1000，螺栓中心偏移误差小于±2mm，垂直度偏差小于H/1000，均不能适应本工程质量要求。工程影响设计要求传统工艺课题选择天文台望远镜设备基础大螺栓精密预埋新方法4、设定目标4.1确定目标

QC小组对公司以往设备基础螺栓预埋质量进行了分析，在传统工艺施工条件下，一般设备基础螺栓预埋的合格率均能达到95%以上。而在本工程中，设备基础大螺栓预埋精密度要求非常高，QC小组成员共同讨论研究，认为在以往施工质量的基础上，通过小组全体成员的努力，有信心将不合格率控制在5%以内，因此确定目标值为：天文台望远镜基础大螺栓预埋合格率为95%。4.2目标分析⑴作为公司的技术研究试点项目，公司对于本工程非常重视，并要求按照公司ISO9001质量体系进行管理，建立完善的质量管理体系和质量保证体系，在技术力量上得到公司的大力支持。⑵本QC小组成员现场经验丰富，创新能力强，能熟练运用QC工具解决问题。⑶我公司与扬州大学长期合作，能邀请到有关专家和教授进行技术指导，有利于目标的实现。⑷本工程的建设单位对施工工艺创新给予充分肯定和支持，为本目标的实现提供了良好的外部条件。4.3结论

通过QC小组全体成员的努力，充分利用有利条件，我们设定的目标值可以实现。5、提出方案，并确定最佳方案5.1提出方案

2011年2月12日，QC小组在项目会议室召开了建筑物沉降观测点设置方法专题会，就如何实现既定目标，如何制定天文台望远镜设备基础大螺栓精密预埋新方法，提出各自的意见和建议，运用亲和图整理如下：天文台望远镜设备基础大螺栓精密预埋新方法1辅助材料的使用3先进设备的采用2.1定位同步浇筑2.2先预留再焊接固定3.1先进测量定位仪器3.2先进焊接设备1.1使用化学粘接剂1.2支撑板和轨道模板2施工工艺的创新2.3后置法图一小组讨论亲和图制图人：审核人：制图日期：通过以上亲和图的整理，我们提出了天文台设备基础大螺栓预埋的三种方案。方案一：预留洞口焊接法基础垫层施工时，预留一定尺寸的洞口，垫层施工完毕后，找出地螺栓杆下口的中心点，将预埋件固定在预留洞中并向预留洞口浇灌混凝土，待混凝土达到强度时，再将螺栓杆、槽钢根部与预埋螺栓焊接固定。方案二：化学螺栓后置法待基础混凝土浇筑完成到达设计强度后，通过特制的化学粘接剂，将螺杆胶结固定于混凝土基材钻孔中，以实现对固定件锚固。方案三：定位同步浇筑法先大螺栓精确定位后，再浇筑混凝土。大螺栓的固定采用先在轨道圆四周均匀固定支承板、再搁制连结轨道模板、固定大螺栓。项目方案一（预留洞口焊接法）方案二（化学螺栓后置法）方案三（定位同步浇筑法）技术特点施工简便，轴线位置等难以控制，施工水平要求高安装快捷，凝固迅速，节省施工时间，专业技术要求高，普遍性不强工艺可靠，施工精度高，便于操作，工期短，造价低经济合理性费用不高费用高经济合理施工影响施工精度难以控制施工便捷，锚固力强，但具有一定的安全隐患施工便捷，易于掌握其他影响精确度难控制，一定程度上影响其他工序需定制，不具推广性不影响其他工序结论不采用不采用采用制表人：5.2选定方案

QC小组成员从多角度、多方位考虑，对以上三种方法进行了对比分析：对比分析表

通过对以上三种方案的对比分析，我们认为方案三在技术特点、经济和理性、施工影响等方面更具有优势，对此我们把方案三定位同步浇筑法作为可行方案。5.3方案优化

确定定位同步浇筑法的方案后，小组成员就本方案实施中必须研究解决的问题进行了讨论。经过讨论，得出实施定位同步浇筑法还需要解决施工顺序的确定、支撑钢板的安装、轨道模板的制作安装和施工过程中的测量四方面工作，控制方案见下图。⑴施工顺序的确定方案选定特点分析结论定位安装交叉进行，后浇筑1、分段交叉进行螺栓的定位及支撑钢板与轨道模板的安装2、安装完成的施工段浇筑混凝土优点：流水作业，施工快捷。缺点：工序之间有交叉干扰，不利于设备基础螺栓预埋的整体控制。该方案施工方便，但一定程度上影响设备基础螺栓预埋的精确度。先定位，再安装，后浇筑1、定位完成后，再制作安装支撑钢板、轨道模板和螺栓2、安装完成，多次定位自检后再浇筑混凝土优点：施工整体性强，设备基础螺栓精确度高。缺点：工期略长。该方案施工能保证大螺栓预埋的精确度。制表人：经小组分析、讨论，我们决定采用“先定位，再安装，后浇筑”的施工顺序。⑵支撑钢板的安装方案选定特点分析结论一次定位安装支撑钢板平面位置采用钢丝绳和小车定位优点：施工方便缺点：定位精度不够，支撑钢板的定位影响螺栓预埋的精确度该方案施工方便，但不够精确。两次定位后，再安装支撑钢板平面位置先采用钢丝绳与小车初定位，再采用精密加工对中件联结棱镜于支承板，观测時实测四个角的测量坐标并与理论坐标比较计算调整量。优点：定位准确，精度高缺点：施工过程稍长该方案定位精度高，满足施工要求。制表人：经过小组分析、讨论，我们决定采用“两次定位后，再安装支撑钢板”的方案。⑶施工过程的控制方案选定特点分析结论根据施工图设计轨道模板，按照下料、安装、焊接、热处理、铣、占塘等工艺顺序制作安装轨道模板优点：减少整体吊装工作量，施工简便缺点：返工率高，一定程度上影响定位的精确度该方案施工简便，但不合格产品多，返工量大根据施工图设计轨道模板，按照下料焊接、热处理、铣、占塘，最后在整体吊装的工艺顺序制作安装轨道模板优点：整体吊装定位，精确度高缺点：整体吊装工作量大该方案准确度高，满足施工要求制表人：审核人：制图日期：2011年2月25日经小组分析、讨论，我们决定采用“根据施工图设计轨道模板，按照下料焊接、热处理、铣、占塘，最后再整体吊装的工艺顺序制作安装轨道模板”的方案。⑷施工过程的测量方案选定特点分析结论采用常规测量仪器，多点测量控制采用公司现有的在一般工程中使用的全站仪、水准仪等常规测量仪器，对多个测量控制点进行定位测量优点：使用现有设备，成本低缺点：现有设备难以满足此类高精度工程的要求该方案费用低，但施工过程需严格控制采用先进仪器，设立多个测量控制点，组成平面控制网、高层控制网、进行定位测量1、购置工程控制网测量、坐标检测均采用当今标称精度最高的测量机器人：LeicaTS30全站仪和LeicaDNA03电子水准仪2、采用leicaDNA03水准仪复核支承板的水平度，用leicaTS30全站仪精确定位支承板的位置、角度、将其固定，采用leicaTS30全站仪及配套棱镜和leicaDNA03电子水准仪复核大螺栓的垂直度、标高、角度、调整至符合设计要求优点：先进设备使定位的精确度得到保证缺点：购置设备，施工成本有所提高。该方案效果好，但提高了成本。

制表人：

经过小组成本分析和效益比对，我们决定采用“采用先进仪器，设立多个测量控制点，组成平面控制网、高层控制网、进行定位测量”的方案。5.4确定最佳方案根据施工图设计轨道模板，按照下料焊接、热处理、铣、占塘，最后在整体吊装的工艺顺序制作安装轨道模板施工顺序的确定施工过程中测量定位同步浇筑法支撑钢板的安装轨道模板的制安先定位，再安装，后浇筑两次定位后，再安装支撑钢板采用先进仪器，设立多个测量控制点，组成平面控制网、高层控制网、进行定位测量序号方案对策What目标Why措施How地点Where完成时间When责任人Who1施工顺序的确定先定位，再安装，后浇筑施工顺序清楚明晰，确保施工质量经小组成员讨论确定后，编制专项施工方案，对施工人员详细交底，严格控制施工顺序会议室、施工现场2011年3月～2011年7月2支撑钢板的安装两次定位后，再安装支撑钢板确保支撑钢板安装定位准确对施工人员进行详细交底，并将此过程列为本工程施工的特殊过程加以重视办公室、施工现场2011年4月～2011年5月3轨道模板的制安根据施工图设计轨道模板，按照下料焊接、热处理、铣、占塘，最后在整体吊装的工艺顺序制作安装轨道模板1、确保下料准确，焊接、热处理等工艺达到犯规要求2、保证整体吊装安全、安装定位准确1、通过交底和试验操作的方式，加强对操作工人下料、焊接、热处理等过程的控制2、吊装过程严格执行相关安全规定，安装定位准确施工现场2011年5月～2010年6月4施工过程中测量采用先进仪器，设立多个测量控制点，组成平面控制网、高层控制网、进行定位测量确保定位测量的精确度，实现天文台望远镜的精度要求1、购买LeicaTS30全站仪和LeicaDNA03电子水准仪等先进设备2、培训测量人员，使其熟练掌握先进设备的使用，保证定位测量的精确性办公室、施工现场、会议室2011年4月～2011年7月6、制枯定对俘策对冰策发表7、斗对策排实施实施娘一：询先定开位，愉再安屡装，斩后浇斜筑小组远成员答经过承讨论卫，确仇定先谎定位罚，再滚安装竞，后翅浇筑布的施粱工顺握序，杰并由腔项目吩技术丽负责寸人XX励X负责涨编制瘦大截鼠面轨室道式弃高精扛度设挥备基怖础大溪螺栓躲精密愉预埋燃的专蔬项施裕工方名案，朋再进然行层是层交蝇底，妻保证美施工蛛顺利然进行誉。①年尘2月押18竭日上泉午8描：0达0，医在项鹊目部径会议叉室，峰QC则小组击全体购成员扫在组继长XX的带掀领下识召开将了关差于确友定大律截面括轨道庆式高策精度赶设备晕基础壳大螺乐栓精煤密预举埋施仙工顺惑序的笔专题延会议禾，会猪上确萍定了先跳定位结，再臂安装宴，后墙浇筑宫的施究工顺凝序，券并对授施工院顺序摩的过垦程进兵行了趣细化事和深心入探隐讨，致最后恭，会掠议决斧定由葬项目循技术奥负责纪人XX爷X负责怀编制洋大截垒面轨滔道式爷高精典度设裁备基束础大事螺栓趟精密渣预埋设的专业项施狡工方待案。②年管3月蛮2日别下午嚼2:辅00葵，在炼项目诞部会龟议室扇，项雷目技具术负血责人XX捷X将编被写完及成的净大截多面轨津道式凑高精奶度设忠备基衡础大狗螺栓掀精密蚀预埋婆的专笑项施姜工方蹄案提骡交小征组成荣员讨嚼论，和经过意适当谨修改经和完渠善，族大家骡一致忙同意蕉该方卖案报饮审报伸批。③年鹅3月鼓15包日晚节7:肃00专，在桃项目醉部会慨议室匹，项音目经牵理XX组织遥召开缠项目套部管辆理人授员及慢班组谢长会谣议，撑对获廉批的毁专项朵方案谋进行碎交底专，同立时强朋调大托截面植轨道赶式高网精度瞎设备座基础歼大螺路栓精文密预毛埋施毯工顺深序的骗重要站性，缸并履在行了稀书面袍交底胡手续稠。④，乖施工宗现场馆，混闭凝土洪班组红长张范军在超班前用会议免上对鹅施工本人员挽进行燃交底剥，要模求施闯工人躲员按助要求司先进划行基拥础定秩位放筹线，蝴确定仪均匀摩分布尽的支缴撑钢蹄板的枯位置粥。⑤，叨施工灿现场喷，焊蹄工班闪长刘兼苏丰梨在班炒前会白议上姓对施糕工人外员进虚行交慨底，乘要求丑焊接舱人员彩在支射撑钢后板、围轨道磁模板掘安装勇完成严，定梯位准饭确后勾，再免安装素焊接徒大螺姻栓。实施承效果涨检查形：经握现场雕检查寄，通巡寿过确桐定施肉工顺尝序和墙编制罩专项形方案够，再胡将方配案进敢行交胀底，打并由拦班组识长在鲁班前谦会议殿上反俯复要福求，欣施工川人员镇的思纪路清樱晰，贼无一压错漏狗现象单，施颠工质寇量得鱼到了值保证钞。小组语成员民通过奋对焊阶工班系进行陵交底摔，要解求支辜撑钢佳板必目须经脸过两掌次定映位之民后才拼能安秀装，蹲以保优证支积撑钢亦板安绸装的检准确渗性。，在顿项目潮部办使公室想，技前术负从责人途对焊屡工班随长进欧行交窄底，吹要求竞支撑巾钢板雕必须袜经过刘两次割定位甩（第医一次朋粗定所位，给第二流次光哲学仪晋器定饱位）惭，并移经精坦确调窃整之轧后才挑能安为装。实施嫩效果抱检查捉：通秋过对客施工出过程满的检不查和颂监控源，最盯终实装现了尿两次肺定位木之后茄，再朵安装姿支撑嚷钢板产，保捡证了汽下道谜工序经的顺绵利实炉施。实施勒二：裳两次妄定位猫后，殊再安机装支博撑钢能板小组霜成员建按照扮组内扛分工条，严折抓过离程控果制，长严格愚控制写轨道类模板颤的制慌作安牌装过凭程，查要求费根据灰施工就图设障计轨晋道模负板，她按照互下料遵焊接雄、热泳处理茄、铣序、占刃塘，游最后田在整舱体吊贴装的具工艺山顺序劣制作串安装丑轨道版模板底，从趟而保他证施承工质框量。①，输小组啄成员材对轨必道模继板的假制作归过程沫进行留了检插查，舟要求盯操作病工人壶严格梦按照奖轨道向模板眨制作禁的工索艺顺扭序进像行，删确保典质量质。②小询组成岭员在留现场仪进行便旁站招和指拍导，候要求拨施工您人员剧吊装切经检怪查合榆格的原轨道避模板河时，仆要求篇注意衫吊装颂的安裕全，警吊装胜到位据后，算将大够预埋显螺栓六装于底支承暖板的哥四个牺孔内王，连宅接精嫌确加薯工的领轨道贤模板避，固候定安臣装其仙余大羞预埋余螺栓顾。小最组成缘瑞员XX单X、何悦足道啊吊装循完成夫后的锯轨道纱模板型进行悠了逐伟一检包查，介发现摧轨道潮模板含位置贵准确刊，符团合要全求。实施简三：批轨道慎模板锹的制边安实施裁效果伪检查狂：，翁小组约成员丧对安盈装后赚的3沾0段星轨道骂模板窄进行隔了逐刃一检赌查，逗由于旅严格拜控制获了施苗工过盘程，墓真正粉做到泰了全父程跟划踪，胳轨道效模板涛的制丑作安何装达芝到了浴预期感的效压果。小组壳决定劣采用穿先进悠仪器寇，设呆立多抢个测足量控达制点着，组死成平参面控暗制网袭、高嗓层控镜制网饱、进喂行定警位测哗量。①在虹项目限部设驻备室伞，XX、对梦新购兼置的陵Le际ic弹a诱TS秃30剩全站正仪和布Le义ic床a聪DN盛A0脾3电洁子水校准仪厚等先暮进测毫量仪读器进妨行了蚀验收悦，要结求专嗓人保赖管，秆实行痕领用租制度岭，并军及时蔑联系切厂家毅，约卷定使旦用仪色器的谁培训愁日期摘。②，打在项终目部裂会议约室，区受约触前来畅的仪谜器厂唱家技畏术人舅员利暴用课老堂讲飘解和兴动手燥操作指的形掩式，臭教授腿测量四人员舅仪器乡丰设备幅的操须作技幻玉能，深直观项地感在受操议作过缩慧程中红的注乔意事传项，肥从而膨提高大操作猴水平暂。实施览四：嘴施工技过程素中测女量实施眼效果唐检查委：购宗置了圆先进搂的设忍备虽电然增替加了坦项目损的成范本，鞭但保国证了旁施工潮的质牲量，巧还能自提升剃项目机部的烫施工为技术孕水平榆，因躬此是绘一笔攀必要察的投关资；秆通过慌培训浑，测哥量人须员的锹操作兼水平崭大大坑提高锣，具暮体效核果将勿反映闹在实鼻际施丘工过渐程中柄。8、确挎认效敲果8.京1目标印完成劣情况，经积过项女目部泄各方势的共朋同努有力，绕大截纺面轨倾道式福高精他度设守备基狸础大希螺栓扰全部照安装命结束斑。Q招C小赤组全董体成倦员对词所有猪的7旧68宋根大捕螺栓缺进行总了检善查，嗽共检辆查30温72个点吓，不予符合倾点共4个，呢不合灰格率嘉为仅半为0聚.1职3%告，合偏格率偶为9浑9.残87南%。序号质量问题检查点（个）符合要求点（个）合格率（%）不符合要求点（个）不合格率（%）1螺栓安装位置偏差76876799.8710.132螺栓标高精确度偏差76876799.8710.133螺栓分布圆直径偏差76876799.8710.134同心圆偏差76876799.8710.13合计3072306899.8740.13检查啊验收怜汇总盲表①经贵济效烤益大直慢径圆穿弧大厚截面者轨道备式高肆精密份度设建备基屠础大组螺栓绸精密矩预埋进、采护用圆再四周煮均匀阻分布唯的支闭承板岭搁置不预制弊钢轨完道模栗，用店预制厕钢轨贴道模迅板固信定大鲜预埋虚螺栓夏，采狂用先漫进的博le顷ic终aD蜜NA村03吓电子甲水准颜仪和悠le抢ic距aT弃S3谨0全饥站仪捆及配辛套棱袜镜进肃行定用位检叉测，炕大螺叉栓预财埋的鄙精度锻高、勿速度垂快，摩确保酸了厚猾重轨脱道的负精密投顺利含安装茶，确植保了事精密岩仪器蚂的正牛常运判行。队累计买产生布经济罪效益5.珠1万元旷（人蚀工节居约+材料篮节约室），钞详见影经济酱效益确证明猫。8.林2各类榜效益②社尿会效梦益本工产程的充大截握面轨纳道式雁高精设度设塑备基身础大逮螺栓凉精密窜预埋外新方尝法，躬得到夸了建美设单车