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1、2012年度全国工程建设优秀QC成果申报资料AZJJG大悬挑钢结构安装技术创新镇江市职工文化活动中心工程QC小组发布人:镇江建工建设集团有限公司2012-5-4目录一工程概况1二QC小组简介1选择课魔21问题的提出22调查分析33确定课题3四目标值设定41目标42可行性分析4五方案选择41提出初步安装方案42初步安装方案分析、评估53初步安装方案选定74卸载方案分析、对比脸证7六确定最佳方案和问题遐想91确定最佳方案92预测在施工过程存在的问题103分析预测问题的主要原因104关键控制点分析10七制定对策11八对策实旅111实施一临时支撑设计(由黄贤斌、黄康南负责实施)112实施二卸载前结构验
2、收(由黄贤斌、张文辉负责实施)133实施三针对局部应力过大(由杨伟波、宋亮负责实施)144实施四卸载指挥(由卢松、郝敬旺负责实施)16九效果检查19十巩固措施19十一总结191质量效益192经济效益193社会效益194无形效益205小组活动概况206成果自我评价20十二体会及今后打算20大悬挑钢结构安装技术创新-工程概况镇江市职工文化活动中心位于南徐新城规划中的枣林路北侧,由中国建筑科学研究院上海分院设计。主楼(A楼)和裙楼(B楼)组合成的造型为“工人”二字。裙楼13层为“工”字下一横,45为“工”字一竖,67层位“工”字上一横。裙楼的平面尺寸为85.6*68.3M,主柱网8.4*8.4M,局
3、部8.4*8.8M裙楼核心筒(59轴*CG轴)6层楼面以下为型钢混凝土组合结构,平面尺寸为33.6*33.6m,共23根柱为型钢混凝土柱,6层楼面及以上为钢框架结构,其中核心筒外为四周悬挑钢结构,外挑最大17.6m,混凝土现浇楼面。裙楼(B楼)立面示意如图一所示。悬挑结构核心筒悬挑结构B楼立面示意图(图一)绘图:黄贤斌时间:2010.7.2该工程体量大,钢结构工作量8000余3安装工作量大、工期紧,四周悬挑结构吊装难度大。本工程质量管理目标为争创省优“杨子杯”。二QC小组简介为实现本工程的质量目标,保证工程质量、进度,降低工程成本,解决工程安装施工技术难点,特成立本QC小组。QC小组简介如下表
4、1:QC小组成员基本情况表表1小组名称镇江建工建设集团有限公司大悬挑钢结构安装技术创新QC小组小组类型创新型成立时间2010年07月活动时间10.07.1-11.03.31QC小组注册号ZJJG/QCXZ-2010-04平均年龄(岁)38.9年检注册号ZJJG/QCLXZ-2011-1-20104QC课题注册号ZJJG/QCKT-2011-04序号姓名性别年龄文化程度职务职称组内分工TQC教育时间(时)1男41本科项目经理高工组长622男41本科钢构项目技术负责人工程师副组长663女41大专安全生产部工程师活动指导664男34本科详图细化负责人工程师组员555男70本科集团总工程师高工技术顾问
5、626男31高中现场施工负责工程师组员357男26本科详图细化、施工员助工组员308男40高中钢结构安装工长助工组员309女35硕士应力监测项目组长工程师副组长2010男30本科应力监测现场负责工程师组员10制表:黄贤斌时间:10.07.2三选择课题1问题的提出裙楼悬挑结构为三层楼、屋面,每层钢梁间设有斜撑、钢柱,组成类似桁架体系。外挑跨度大,悬挑钢梁最重达25.983安装高度高达41m,现场采用2台塔吊吊装,部分钢梁采用分段吊装,如何确保施工安全、质量、进度是施工过程的面临的难题。现场2台塔吊布置参见图二:B楼六层楼面钢梁吊装方案平面示意图。绘图:宋亮时间:2010.7.2B楼六层楼面钢梁吊
6、装方案平面示意图(图二)2调查分析本工程悬挑结构工作量占整个裙楼钢结构工作量50%以上。公司钢结构施工范围较广,涉及水泥、粮油、电力行业塔架、库顶钢梁、钢斗、栈桥等,及工业轻钢厂房、重钢排架柱厂房,民用高层钢结构尚刚介入不久,悬挑钢结构形式首次施工。查找资料包括从网上搜索了解到悬挑钢结构形式在国内有些案例,但应用不普遍,施工方法鲜有提及而难以借鉴。四周悬挑结构更为少见。3确定课题从安装工作量、难度而言,悬挑结构安装是整个裙楼钢结构安装过程重中之重,项目部根据公司要求,在保证工期、质量、安全的前提下,必须节约成本。为此提出本QC小组活动课题为:大悬挑钢结构安装技术创新四目标值设定1目标确保悬挑钢
7、结构安装顺利实施,施工方案技术可行、安全可靠、经济合理,分项质量一次验收合格率96%,安全事故为0。目标值检查项目险收规范标准目标合格率%一级焊缝超声波探伤评定等级Il级96%扭矩终拧转角偏差10以内96%安全事故002可行性分析可 行 性 论 证01、悬挑结构安装公司内无先例,无经验可r2、悬挑结构安装质量、高空作业安全控制是难点。I、公司、项目部领导重视,小组成员积极_性高,勇于创新,施工班组基本素质高,经婚验丰富;势r2、公司多年从事钢结构施工经验积淀;3、业主请专业应力测试单位对施工各阶段进行应力监测,配合施工。【结论】:QC小组成员在认真分析有利条件和不利因素后认为:只要大家开拓思维
8、、勇于创新,给出有效的解决方案,严格过程控制,注重信息反馈,及时优化调整方案,本小组所制定的目标值是可行的。五方案选择1提出初步安装方案围绕课题,小组成员通过“头脑风暴法”集思广益对悬挑钢结构施工方案进行讨论,提出悬挑钢结构加设临时支撑、不加设临时支撑共四种方案,即:钢管脚手架逐层支撑方案、梁下临时钢柱支撑方案、凌空直接安装方案、安装脚手-卸荷钢柱支撑体系方案。方案一:钢管脚手架逐层支撑方案分析一览表方案说明优、缺点分析结论1、钢管脚手逐层搭设,承受三层楼面钢结构荷载,钢结构逐层安装,安装完毕逐层拆除;2、钢管扣件支架立杆纵横间距600mm,立杆步距100onIn1:设水平、纵横向剪刀撑等支撑
9、加强带。优点:1、悬挑钢梁安装1、钢管脚手架支撑体稳定性好;系设计简便,支撑稳2、钢梁分段安装定、安全可靠;减少对塔吊起重2、悬挑钢梁可以分成量要求;多段安装。3、安全性好;缺点:4、安装完毕后钢1、操作空间太小,钢管脚手架拆除管扣件用量大;时,脚手架的卸2、搭设、拆除时不安载过程控制不明全因素较多;晰,对结构加载3、所需工期长;不能有效控制,4、对4层混凝土楼面存在结构破坏、施加荷载。临时支撑失稳而5、拆除时对结构卸载倒塌的风险。应力无法控制。结论:不采用方案二:梁下临时钢柱支撑方案分析一览表方案说明1、在6层钢梁下设置临时钢柱支撑体系,6层钢结构安装后,直接在6层基础上逐层安装以上2层,安
10、装完毕拆除临时钢柱支撑体系;2、临时钢柱与6层钢梁之间设置千斤顶用于结构卸载从而最终拆除临时钢柱支撑体系。优、缺点分析结论优点:1、点状独立支1、临时钢柱独立支撑三撑三层楼面钢层楼面钢结构荷载,利结构荷载的临于结构卸载;时钢柱利于结2、临时钢柱位于4层混构卸载;凝土柱位置,未对4层2、受限于塔吊混凝土楼面施加荷载;起重量,局部3、临时支撑拆除工作量钢梁须分成多不大。段安装,点状缺点:支撑无法实1、临时钢柱支撑体系须现;设计计算;3、钢梁安装稳2、6层钢梁安装稳定性定性差、操作不好;安全性差。3、施工操作安全性不结论:不采用高;4、不利于钢梁分多段安装。方案说明优、缺点分析结论1、不搭设支撑,利
11、用结构自身特点搭积木式拼装;2、安装顺序如图。优点:1、无需卸载;2、节省临时支撑。3、梁大部分分段, 减轻对塔吊起重量 要求;缺点:1、施工操作难度大, 安装精度调整不易; 2、施工操作安全性 差:3、构件分段多,现 场焊接量大;4、焊接顺序复杂, 焊缝应力复杂。1、不用考虑结 构卸载;2、安装复杂、 难度高,焊缝应 力复杂,直接影 响结构安装质 量;3、施工操作安 全性差。结论:不采用方案四:安装脚手一卸荷钢柱支撑体系方案分析一览表方案说明优、缺点分析结论优点:1、临时钢柱独立支撑三层楼面钢结构荷载,利于结构卸1、点状独立支撑三层楼面钢结构荷我的临时钢L-、二二二二二A计算考虑承3每层安装
12、焊3钢管脚手计毕逐层拆除;0mm,立杆步距加强带;员用于结构卸载载;2、临时钢柱位于4层混凝土柱位置,未对4层混凝土楼面施加荷载;3、钢管脚手用量不大,但大大提高安装稳定性、安全性;4、根据需要,构件可分段;5、临时支撑拆除工作量不大。缺点:1、临时钢柱支撑体系须设计计算;2、须着重考虑卸载方案。柱利于结构卸载;2、可根据塔吊起重量灵活安排构件分段;3、钢梁安装稳定性、操作安全性高。结论:采用-X-蚪.完OC撑r11ijt临时钢柱支撑4载;3钢结构逐层g终传递至临时钟结构荷载,安装-纵横间距850*1横向剪刀撑等支I梁之间设置千F柱支撑体系。I1、在6层钢梁下设厘受三层楼面钢结构荷2、钢管脚手
13、逐层搭务接完成,各层荷我最算仅考虑一层楼面钢3、钢管扣件支架立杆1500mm;设水平、纵4、临时钢柱与6层钾从而最终拆除临时钢3.初步安装方案选定方案一安装稳定性、安全性好,之所以不采用是钢管脚手架拆除时结构加载不利。方案二点状独立支撑三层楼面钢结构荷载的临时钢柱利于结构卸载,但须提高钢梁安装稳定性、操作安全性,以及考虑局部钢梁多段安装。方案三不考虑支撑搭设,安装复杂,安全性差,焊缝应力复杂,直接影响结构安装质量。方案四能兼顾方案一和方案二的优点,有利于卸载、并能确保安装稳定性,操作安全性高。故初步确定方案四安装脚手卸荷钢柱支撑体系方案作为悬挑结构安装方案,但须进一步完善卸载方案。4卸载方案分析、对比验证临时钢柱与6层钢梁之间设置千斤顶用于结构卸载。千斤顶按结构特征可分为齿条千斤顶、螺旋千斤顶和液压千斤顶等种类。齿条千斤顶承载量小不予考虑。分别就螺旋千斤顶、液压千斤顶方案作可行性进行分析。进行悬挑钢结构荷载分析以确定千斤顶