37- 提升大直径浅圆筒仓锥壳仓顶施工安全可靠性新技术SC创优汇报

提升大直径浅圆筒仓锥壳仓顶施工安全可靠性新技术汇报人：刘

杰小组名称：筑梦安一SC小组CONTENTS目录一、工程简介二、基本情况三、选题理由四、设定目标及目标可行性论证五、提出方案并确定最佳方案六、对策七、实施八、效果检查九、巩固措施十、今后设想01工程简介01工程简介工程名称天津临港经济区粮油物流中心一期工程筒仓项目二阶段工程地点天津市滨海新区渤海40路55号结构型式钢筋混凝土贮仓结构占地面积4926.02m²建筑面积9852.04m²结构高度44.15m筒仓直径28m仓顶坡度28°板厚300mm至180mm渐变单仓容量1.2万吨仓间净距2000mm2800028°441500

本项目8座钢筋混凝土筒仓，呈2×4排列。排列纵向净距2000mm，横向排列净距两侧为2000mm，中间为6000mm。总仓容量9.6万吨，除17#、21#筒仓仓顶局部加腋以外，其它全部相同，主要由桩基、承台、内外仓壁、漏斗及仓顶组成等。仓壁、漏斗及仓顶施工方法分别为：滑模、满堂支撑架、贝雷架支撑体系。本项目已创建“天津市安全文明工地”，并获得天津市建设工程“优质结构评价”工程表彰。02

基本情况小组概况小组荣誉02基本情况1、小组概况02基本情况2、小组成员情况姓名性别学历职务组内分工王翰明男本科项目安全总监组长/实施负责李文伟男本科公司安全监督管理部经理副组长/全面协调刘杰男本科公司技术质量部经理组员/负责实施王文学男本科公司安全总监组员/负责实施刘月光男本科项目总工程师组员/负责实施孔凡锋男本科项目执行经理组员/负责实施赵亚飞男本科分公司安全总监组员/负责实施02基本情况

本小组成立以来，坚持团队合作、科学创新，解决一线实际问题，以提高现场施工作业安全可靠性为目标，创新可推广可延续的技术创新，以技术创新带动安全生产，以方案优化，引产业升级。针对大直径浅圆筒仓锥壳仓顶新型施工技术方面取得一系列推广与表彰，荣获2022年度中建协建设工程项目管理Ⅱ类成果奖，2021年河南省建筑业协会QC成果一等奖，中国建筑2021年优秀QC小组，2020年江苏省建筑业优秀施工方案一等奖，2020年度济南市建设工程优秀工法等荣誉表彰。

03选题理由需求分析现有做法广泛借鉴课题确定03选题理由1、需求分析筒仓项目二阶段为建设单位及天津市重点项目，开工以来备高层领导关注，受2020年新冠疫情影响，对项目工期造成很大的压力，同时超危工程，施工措施安全可靠性极为重要，为此业主、内部及相关方提出以下需求外部需求内部需求相关方需求1）筒仓项目二阶段为天津市打造粮油物流产业园区核心组成部分，被列为年度重点项目，开工以来备受业主高层领导关注，受2020年新冠疫情影响，对项目工期造成很大的压力，为此业主要求2020年12月30日，筒仓具备运营条件。2）确保零伤亡指标，混凝土立筒仓施工为超危工程，施工风险较大，针对仓顶施工阶段，优化施工方案，通过技术方案创新降低事故风险概率。1）为满足业主运营条件，2020年9月30日前必须完成8个筒仓仓顶施工、施工过程中需进行天津市安全文明工地验收，必须保证良好的文明施工形象、节约成本。2）控制伤亡指标，保证零伤亡指标完成，提高仓顶施工措施安全可靠性。3）项目需创建天津市安全文明工地。1）混凝土立筒仓施工属于超危工程，施工方案必须经过专家论证，优化防护措施，必须保证项目整体安全可靠，符合规范要求，100%不得发生质量、安全事故。2）满足天津市安全文明工地文件要求。03选题理由2、现有做法截至目前，仓顶施工方法多采用搭设满堂支撑架体，小组成员将现有做法与实际需求进行了对比分析，如表所示。序号分析需求小结结论1现有做法采用满堂支撑架体，该施工方法简单，周转材料较多、体量较大，单仓需用量17000m³，安装周期大于40天；需要工人数量多，仓顶距离地面近40m，存在大量高处作业及交叉作业，事故风险隐患极高，安全管理难度极高。安装施工工期≤15天；材料集中，便于清运；施工人员数量多，素质高。1、为保证工期，将投入8套仓顶施工措施材料，并根据实际情况投入大量施工作业人员，对现场的安全管理、质量管理、文明施工管理等都造成极大的压力。2、现场设置2台塔吊，4个筒仓一组，按照正常施工计划进行施工，造成工期要求无法满足，若增加人员，调整平行施工筒仓数量，塔吊无法满足各筒仓的施工需求。不满足当前需求03选题理由3、广泛借鉴

小组成员在中国知网、万方数据及国家课题图书文献中心等权威网站对课题进行了查新，检索塔吊标准节、贝雷架、牛腿等关键词及集思广益搜索类似工程施工经验技术，通过查询，发现如下施工方法及文本，为小组的创新活动，提供了借鉴思路。创新需求研发提升大直径浅圆筒仓锥壳仓顶施工安全可靠性新方法查询路径中国知网、万方数据、国家课题图书文献中心、维普数据库查新内容塔吊标准节、贝雷架、牛腿序号名称申报单位1高空屋面绗架安装塔吊标准节支撑体系江西杭萧钢构有限公司2贝雷架在桥梁快速施工中的应用北京鑫实路桥建设有限公司03选题理由3、广泛借鉴——借鉴一名称高空屋面绗架安装塔吊标准节支撑体系文献内容文献名称：高空屋面绗架安装塔吊标准节支撑体系第二，本工程为湖南省博物馆改扩建项目，屋顶钢结构为由平面绗架组成的空间屋架体系，呈钻石桩，其主要采用塔吊标准节体系进行大跨度屋面钢绗架安装，塔吊标准节支撑体系安装快速、支撑强度高，安全稳定，同时可作为人员上下的安全通道、操作平台，传统施工方法是搭设满堂钢管脚手架，作为大空间结构安装的支撑。基检思路及原理借鉴以上施工形式，将中心柱采用塔吊标准节组拼，解决型钢中心柱焊接量大、用钢量多、高空作业风险高等缺点。03选题理由3、广泛借鉴——借鉴二名称贝雷架在桥梁快速施工中的应用文献内容文献名称：贝雷架在桥梁快速施工中的应用某跨越四环路立交桥设计采用钢——混凝土组合体系，为了减少钢箱梁架设施工对四环主路的影响，需要再四环主路上搭设临时支架进行钢箱梁的拼接及随后的混凝土浇筑工作，为了减少施工对四环主路的破坏，拟采用贝雷架搭设施工平台的技术方案。基检思路及原理借鉴以上施工形式，采用在仓壁顶部位置搭设施工平台代替下部满堂支撑架体，解决满堂支撑架体体量大、搭设周期长、高空作业风险高较多等缺点。03选题理由4、课题确定受上述广泛借鉴情况启发，小组成员一致确定本次SC活动的课题为：提升大直径浅圆筒仓锥壳仓顶施工安全可靠性新技术。04设定目标及目标可行性论证设定目标目标可行性论证04设定目标及目标可行性论证1、设定目标2020年5月15日，SC小组组长组织召开课题目标讨论会，经过分析讨论，一致确定本次SC活动的目标为：项目目标值总目标研发一种大直径浅圆筒仓锥壳仓顶施工的支撑体系定量目标确保在成本节约≥10万元的前提下，达到15天的安装周期，保证系统整体安全稳定，零伤亡事故发生04设定目标及目标可行性论证2、目标可行性论证借鉴一文献高空屋面绗架安装塔吊标准节支撑体系文献内容文献名称：高空屋面绗架安装塔吊标准节支撑体系第二，本工程为湖南省博物馆改扩建项目，屋顶钢结构为由平面绗架组成的空间屋架体系，呈钻石桩，其主要采用塔吊标准节体系进行大跨度屋面钢绗架安装，塔吊标准节支撑体系安装快速、支撑强度高，安全稳定，同时可作为人员上下的安全通道、操作平台，传统施工方法是搭设满堂钢管脚手架，作为大空间结构安装的支撑。塔节厂家借鉴数据数据1：塔吊标准节尺寸：1800×1800×2500数据2：135×135×12mm方钢管，双斜腹杆皆采用70×70×5mm方钢管，钢材材质皆为Q235。数据3：16节塔吊标准节安装时间：2天04设定目标及目标可行性论证2、目标可行性论证借鉴二文献贝雷架在桥梁快速施工中的应用文献内容文献名称：贝雷架在桥梁快速施工中的应用某跨越四环路立交桥设计采用钢——混凝土组合体系，为了减少钢箱梁架设施工对四环主路的影响，需要再四环主路上搭设临时支架进行钢箱梁的拼接及随后的混凝土浇筑工作，为了减少施工对四环主路的破坏，拟采用贝雷架搭设施工平台的技术方案。借鉴数据数据1：绗架材料为16Mn钢，每片绗架重270Kg。绗架连接销材料为CrMnSi钢,直径为49.5mm。数据2：材料屈服强度为1300Mp，绗架连接销容许拉应力和容许弯应力为1105Mp，容许剪应力585Mp。数据3：采用贝雷架通过绗架连接销连接，60片/天。通过借鉴数据进行理论推演04设定目标及目标可行性论证2、目标可行性论证

通过上述“借鉴数据与目标的对比论证”，小组对借鉴数据进行理论推演，推演结果能够满足需求，且小组拥有足够的资源完成支撑体系所需材料及构件的制作与租赁，因此目标可行性论证结论为：“目标可以实现”。05提出方案并确定最佳方案提出方案总体方案选定方案分解分级方案比选确定最佳方案05提出方案并确定最佳方案1、提出方案2020年5月20日上午，SC小组成员在项目部召开“提升大直径浅圆筒仓锥壳仓顶施工安全可靠性新技术”方案讨论会，并使用亲和图归纳、整理由“头脑风暴法”所产生的各种意见、观点和想法如下：05提出方案并确定最佳方案1、提出方案（1）方案创新型分析小组成员对提出的2个总体方案在网上进行了查新，并未发现有相关文献和专利，证明提出的2个方案具有较好的创新性。05提出方案并确定最佳方案1、提出方案（2）方案独立性分析小组提出的两种方案，主要是中心柱及牛腿结构形式不同，具有各自独立性。方案一相互独立型式不同型钢焊接穹顶支撑体系方案二预制安装型支撑体系05提出方案并确定最佳方案2、总体方案选定项目方案一：型钢焊接穹顶支撑体系方案二：预制安装型支撑体系初步设计模型整体技术可行性结构性能整个支撑体系采用型钢焊接，用钢量较大。塔吊标准节、贝雷架采用租赁，牛腿采用型钢工厂加工，增加传力构件。05提出方案并确定最佳方案2、总体方案选定项目方案一：型钢焊接穹顶支撑体系方案二：预制安装型支撑体系技术可行性加工难度用钢量较大，安装阶段焊接作业较多，高空作业、交叉作业量大，风险系数较高，拆除阶段需要人员悬空40米进行切割作业，现有安全技术措施无保障，且存在消防安全隐患，切割后涉及大量吊装，上部仓顶完成施工后，无可用吊装口，下部已完成混凝土漏斗施工，亦无可用卸料口，综合以上安拆均存在困难，安全系数低。安装方便，无高处悬空作业，无高处焊接作业，贝雷架采用承插式，安装时在地面组装完成，整体进行吊装，拆除时分片进行吊装，安拆均简单，安全系数高。小结技术可行性一般技术可行性较高05提出方案并确定最佳方案2、总体方案选定项目方案一：型钢焊接支撑体系方案二：预制安装型支撑体系耗时拟定计划牛腿安装：8天→钢梁安装：17天——仓顶施工→钢梁拆除：8天→中心柱拆除：7天→牛腿拆除及仓壁修复：5天牛腿安装：2天→中心柱安装：2天→贝雷架安装：3天→顶托安装：2天→贝雷架安装：3天——仓顶施工→贝雷架拆除：10天→顶托拆除：1天→中心柱拆除：2天→牛腿拆除情况分析需采购量大、安拆耗时较长，研制周期：45天采购量小、安拆简单，研制周期：25天费用人工专业电焊工：3人；其他工种6人34.6万安装工：311.4万材料钢梁、牛腿及中心柱用钢量：31.7t租赁1800*1800*2500塔吊标准节：15节；租赁贝雷架：144片；牛腿及顶托用钢量：10.55t对其他工作影响对其他工作影响较大对其他工作影响较小结论不采用采用05提出方案并确定最佳方案3、方案分解

根据选定的初步方案，小组成员经过多次专题讨论，并与有关专家研究，对初步方案实施过程的重点进行了分解。并列出了以下方案分解系统图。预制安装型支撑体系牛腿中心柱支撑梁H型钢高空焊接承插式牛腿型钢高空焊接塔吊标准节组拼工字钢高空焊接贝雷架组拼05提出方案并确定最佳方案4、分级方案比选（1）牛腿——方案对比分析。方案型钢高空焊接牛腿承插式牛腿方案形式05提出方案并确定最佳方案4、分级方案比选（1）牛腿——方案对比分析。方案型钢高空焊接牛腿承插式牛腿可操作性1）仓壁施工过程中，预埋螺栓套管。2）利用仓壁滑模吊架进行牛腿焊接安装。1）仓壁施工过程中，预埋钢棒套管。2）利用仓壁滑模吊架进行牛腿安装。经济性用钢量为29.3t，约21.09万元。用钢量为12.4t，约8.9万元。作业难度牛腿刚度好，高空作业量大，且需要现场焊接、过程安全风险高，拆除困难。牛腿刚度好，加工厂预制，利用滑模平台进行安装，拆除简单，安全风险低。对目标值影响施工耗时8天；增加了部分施工成本，满足费用控制要求；施工耗时2天，能实现工期目标值；施工成本可控；结论经过对比分析，采用承插式牛腿，成本、工期目标可控，施工安全可靠，小组决定采用。05提出方案并确定最佳方案4、分级方案比选（2）中心柱——方案对比分析。方案中心柱型钢组拼中心柱采用塔吊标准节方案形式05提出方案并确定最佳方案4、分级方案比选（2）中心柱——方案对比分析。方案中心柱型钢组拼中心柱采用塔吊标准节可操作性1）采用630无缝钢管现场焊接。2）连接杆采用8#槽钢连接。采用塔吊标准节现场拼接。经济性用钢量为224t，约138.9万元。租赁塔吊标准节120节，租赁费用2.5万元。作业难度中心柱施工过程中，均为高空作业，需增加支撑架体或制作悬挑平台进行主次梁、柱焊接，安全风险较大。塔吊标准节安拆简单，经验算满足安全需求。对目标值影响用钢量大，焊接作业多，高处作业多；自制产品，安全可靠性无保障；3）施工成本高。1）塔吊标准节采取租赁形式，安拆简单、用工量少。2）标准节为塔吊厂家生产，安全检验合格证明等均齐全可靠；3）施工成本低。结论经过对比分析，采用塔吊标准节方案施工效率高，安全性能可靠，可调节性能好，小组决定采用。05提出方案并确定最佳方案4、分级方案比选（3）支撑梁——方案对比分析。方案型钢焊接贝雷架组拼方案形式05提出方案并确定最佳方案4、分级方案比选（3）支撑梁——方案对比分析。方案型钢焊接贝雷架组拼可操作性1）在地面进行焊接。2）采用塔吊整体吊装。1）在地面进行组拼，每4片贝雷架组成一根贝雷梁。2）采用塔吊整体吊装。经济性用钢量为182t，约113万元。租赁贝雷架1200片，租赁费用31万元。作业难度施工过程中，均为高空作业，且切割作业量极大，安全风险较大。贝雷架型式安拆简单，经验算满足安全需求。对目标值影响1）安装及运输需要8工日；2）施工成本可控；1）安装及运输需要2工日；2）施工成本可控；结论经过对比分析，采用贝雷架支撑梁，安全性可靠，成本低，运输时间短，小组决定采用。05提出方案并确定最佳方案5、确定最佳方案经过小组成员层层分析，最终确定了“预制安装型支撑体系”的最佳方案，并整理处最佳方案系统图。预制安装型支撑体系牛腿中心柱支撑梁承插式牛腿塔吊标准节组拼贝雷架组拼06对策06对策针对以上最佳方案，小组按照5W1H原则制定了对策表并增加了组装调试方案。序号对策目

标措

施地点完成时间负责人1承插式牛腿安装工期4工日成本1万通过计算，优化用钢量，安排娴熟工人。施工现场2020年7月1日赵亚飞2塔吊标准节组拼安装工期4工日成本2万通过计算，优选塔吊标准节，安排塔吊专职人员进行安拆。施工现场2020年7月5日王翰明3贝雷架组拼安装工期7工日成本6万通过计算，优选贝雷架，选择经验丰富的人员进行组拼。施工现场2020年7月9日孔凡锋刘月光4组装测试安装工期15工日成本10万元1.保证塔吊运转正常；2.施工人员经验丰富、技术娴熟施工现场2020年7月20日赵亚飞承插型牛腿塔吊标准节贝雷架安装07实施07实施1、承插式牛腿实施效果：2020年7月1日，由SC小组成员组织现场施工人员利用滑模吊架对18#筒仓进行安装，36套牛腿，2人共计用时2天完成，按期完成任务，施工过程安全平稳，未增加额外费用，效果良好。（1）构件的抗剪强度计算τ=4FQ/3A=95.15N/mm2＜【τ】=120N/mm2

满足要求。（2）构件的挤压强度计算（3）牛腿螺栓孔处混凝土抗压承载能力验算1.35βbβbfcbd=1.35×0.39×1.73×19.1×350×320=194.85kN＞Nv=43.92kN满足要求07实施2、塔吊标准节（1）塔吊节整体稳定性计算书f=N/φA＝823790/（0.796×5904)=175.29N/mm2﹤[f]=215N/mm2满足要求。（2）局部稳定性验算f＝N/φA=823790/（0.778×5904)=179.35N/mm2＜[f]=215N/mm280型塔吊标准节满足要求。

实施效果：2020年7月3日，SC小组成员组织现场施工人员采用塔吊标准节安装18#筒仓中心柱，15节塔吊标准节及水平支撑2人用时2工日安装完成，按期完成任务，施工过程安全平稳，未增加额外费用。07实施3、贝雷架安装

实施效果：2020年7月5日，SC小组成员组织现场施工人员进行贝雷架安装，由144片贝雷架组成的36根贝雷梁2人用时5工日安装完成，按期完成任务，施工过程安全平稳，未增加额外费用，工期和成本都在控制范围内，效果良好。杆件应力比分布图拟采用321型贝雷架，贝雷梁受力计算结果满足要求。08效果检查08效果检查目标检查经过全体小组成员的共同努力，2020年7月1日开始进行18#筒仓牛腿、贝雷架、顶托、贝雷架进行了安装，总计安装工期9天，达到施工的工期目标。确保在成本节约≥10万元的前提下，达到15天的目标安装周期，保证系统整体安全稳定，零伤亡事故发生。经济效益按现场工期计算，单仓安装可节约工期20天，大大周转材料用量，总的用工节约462工日