优选深水系梁施工工艺.ppt

优选深水系梁施工工艺 发布单位 天津公路工程总公司桥梁分公司QC小组发布人 周军2006年3月 2 一 课题背景 我公司于05年6月承建了公路局的重点工程 津芦南线改建工程蓟运河大桥的施工任务 蓟运河大桥系津芦公路主线跨越蓟运河而设置的一座大桥 桥梁全长 350m 上部结构为25米后张预应力小箱梁 采用先简支后连续的施工工艺 下部结构为直径2m钻孔灌注桩 合同工期仅 6个月 本工程的难点是蓟运河水面宽300m 最深处水深8m 桥梁灌注桩全部在水中 且水位最深处设有4根水下系梁 系梁在水面以下6 5m处 系梁位置见下图 系梁的主要作用是保证结构受力和立柱的稳定性 在如此深的水下进行系梁施工在天津市尚属首次 系梁施工是制约工程进展的瓶颈 只有顺利完成系梁施工才能进行墩柱 帽梁等后续施工 确保工程按期完工 因深水系梁施工难度大 造价高 业主与设计部门多次协商取消系梁 但设计部门考虑到本工程地处宁河县 抗震烈度处于8 区 桩位间距9 6m 为加固桩基础和桥梁下部结构的刚度及稳定性无法取消系梁 3 二 小组概况 4 业主要求 三 设定目标 在保证施工质量 确保工程按期完工的前提下 寻找安全 可靠的深水系梁施工方案 公司要求 选择切实可行的深水系梁施工方案 要求满足公司2005年度质量 安全目标 力争40天完成全部系梁施工 并力求效益最大化 小组目标值 选择经济 安全 可行的施工方案 力争30天内完成全部系梁生产任务 系梁施工一次成功率100 5 四 可行性论证 本公司拥有技术全面 善于总结经验和具有开拓精神的优秀工程技术人员 是实现目标的保证 本公司企业管理基础工作好 员工质量意识强 质量体系完善并为小组活动提供充足的人力 物力 为实现目标提供组织管理保证 我们的目标可以实现 1 技术 2 管理 6 五 提出并确定最佳方案 针对我们的课题目标 小组开展了多次专项研讨 运用 头脑风暴法 为实现课题目标 从工程质量 工期 安全和效益四个方面提出了4个施工方案 整理成系统图如下 一 对策方案的提出 7 方案分析 1 木桩土围堰法施工时可充分利用水中平台的支撑桩 并将其加密作为围护桩 木桩外侧贴双层彩条布 彩条布之间倒入粘土填实进行泌水 但漏水可能性较大 2 该工艺较适合浅水施工 由于蓟运河水深达8m 围堰排水后木桩难以承受如此大的水压 容易发生安全事故 二 各方案的分析 木桩土围堰 搭设悬挂式支架 系梁底模铺设 钢筋骨架绑扎 支模 是否符合浇筑要求 是 系梁砼浇筑 养护 拆模 纠正错误 否 支模 方案一 木桩土围堰法施工的主要步骤为 8 方案分析 1 沉箱自重大本工程灌注桩直径2m 桩位中心间距9 6m 河底淤泥厚3 4m 水深7 8m 按规范要求需安置长15 6m 宽6m 高14m 壁厚2 5cm的大沉箱 沉箱自重118T 2 施工周期长每个沉箱施工至少需要15天 必须制作2个沉箱同时施工才能完成小组目标 3 施工设备要求高该方案施工时需要使用2台100t吊车同时施工 这对施工平台基础承载力要求非常高 4 投资成本高由于每根系梁仅12方混凝土 而2个沉箱预期投资147万元 造价过高 沉箱制作 沉箱吊装施工 系梁底模铺设 搭设悬挂式支架 钢筋骨架绑扎 支模 是否符合浇筑要求 是 系梁砼浇筑 养护 拆模 纠正偏差 否 支模 方案二 沉箱施工方案的主要施工步骤为 检查底部是否漏水 否 采取措施 是 9 方案三 系梁预制施工法即系梁梁体采用钢板制作 系梁两端各留20cm采用二次浇筑施工 系梁模板端口设有法兰可与护筒连接 如图示 该方案的主要步骤为 方案分析 1 系梁自重大 系梁浇筑后本身自重将达到27t 与护筒组装后将重达到50t 两端护筒高达10m 施工时需使用大吨位吊车 2 存在施工缝系梁混凝土二次浇筑存在施工缝 影响系梁的刚度 系梁模板制作 钢筋骨架绑扎 系梁与护筒组装 系梁吊装施工 是否符合浇筑要求 是 系梁砼浇筑 养护 拆模 纠正偏差 系梁护筒与桩护筒之间浇筑混凝土 否 系梁二次浇筑 接柱 切除灌注桩外露护筒 10 方案四 接柱与系梁浇筑同步施工即系梁梁体采用钢板制作 梁体两端设有钢护筒与系梁梁体焊接为一整体 如右图示 灌注桩护筒安置前按系梁高度 在灌注桩护筒上焊一圈钢板作为系梁护筒底部支撑 该方案的主要步骤为 方案分析 1 施工工艺简单 操作性强 2 系梁梁体自重小仅16t 使用现场小吨位吊车即可完成施工 系梁模板制作 钢筋骨架绑扎 系梁与护筒焊接 系梁吊装施工 养护 拆模 否 检查底部是否严重漏水 潜水员水下堵漏 是 系梁浇筑 接柱 向两护筒的空隙内浇筑防水混凝土 切除灌注桩外露护筒 11 我们QC小组成员按照课题目标对上述4种方案进行全方位综合比较 结果如下 三 方案的确定 注 1分 3分 5分 经过打分 方案初步确定的结果如下 方案四 综合得分20分 初步确定采纳此方案 方案确定我QC小组将上述4种施工方案及评定结果整理后上报总监办及业主项目经理部审批 审批结果 同意按第四种方案施工 要求 对施工工艺细节继续完善 严格控制施工质量 做好各项安全防护措施 确保万无一失 12 六 制定实施对策 1 确定方案实施步骤 为确保此方案能够顺利实施 我QC小组制定了方案的实施步骤 同时确定了5个关键管理点 如图示 2 制定对策依据方案的具体步骤 结合关键管理点 确定了5个要因 按照 5W1H 原则制定了要因对策表 13 实施一针对细化施工方案这一要因我们做了以下工作 1 依据本工程的特点和难点结合我QC小组的课题目标编制了详细的施工方案 对实施过程中可能出现的各种问题编制了详细的专项应对措施 2 认真分析施工过程中可能出现的各种安全隐患 编制细步安全指导作业书 事故紧急处理预案 3 邀请公路局专家对施工工艺进行可行性评估 对施工组织设计进行及时修改报总监办 业主审批备案 七 具体实施 14 实施二针对新工艺操作者对各项技术要领和潜在安全隐患认识不足的要因 我们做了以下工作 1 对深水系梁工艺的原理及各项技术指标 组织各工种技术骨干强化学习 并将施工方案及各种技术指标发放到各工种手中 2 针对系梁模板制作中的注意事项 组织相关工种集中学习 强化质量意识 3 针对系梁模板制作 吊装施工中可能出现的各种安全隐患 组织全体技术骨干集中学习 强化安全意识 15 1 系梁护筒底口透水为防止吊装后的系梁护筒底口大面积漏水 我们在系梁护筒底部设置了海绵泡沫条 对系梁护筒底进行初步泌水 然后向灌注桩护筒与系梁护筒空隙中浇筑防水混凝土 实施三 针对系梁模板加工是工程成败的关键这一要因 我们从以下几个方面进行重点监控 2 灌注桩护筒存在不同向倾斜灌注桩护筒安置时存在倾斜 当两个护筒分别向相反或相对的方向倾斜时都可能导致加工好的系梁模板安放困难 为此我们采取事先测定灌注桩护筒倾斜度的方法 以便按照灌注桩护筒的倾斜度焊接系梁模板与护筒 3 降低造价 实现效益最大化为降低成本 我QC小组决定将系梁护筒分成两部分 中间设置法兰 采用螺栓连接 墩柱施工后可将法兰以上护筒拆除反复利用 4 系梁箱体增设透气孔为保证系梁浇筑过程中气泡能够顺利排出 保证浇筑质量 我们在系梁箱体中部设置通气口 并在系梁箱体上布设2根导管 不但可以增加透气性还通过导管可进行混凝土浇筑 检测浇筑过程中混凝土的高度 16 实施四 针对系梁模板过大 吊装施工存在安全隐患这一要因 我们做如下工作 1 防止吊装变形由于加工好的系梁两端护筒高达8米 若直接吊装很容易造成系梁扭曲变形将底部焊口撕裂 我们采用了在系梁护筒顶口焊接工字钢的方法进行顶口加固 2 系梁模板施工时产生挠度 为防止浇筑过程中系梁产生弯曲变形 我们采取在系梁梁体两侧各焊接4道钢筋 钢筋另一端与施工平台工字钢焊接 并在浇筑过程中随时测量系梁弯曲变形情况 3 专人负责指挥 由于吊装时需要两台吊车配合施工 为保证施工顺利进行 我们培训一名专项指挥员 负责现场施工指挥 17 实施五 针对系梁浇筑施工关系到成品的质量这一要因 我们采取了以下措施 1 确定合理的配合比及混凝土塌落度为保证混凝土在系梁内有较好的流动性 我们将混凝土的塌落度控制在12 14cm 并选定了合理的施工配合比 2 确定浇筑顺序系梁的浇筑顺序非常关键 针对该问题我们进行了反复的研讨 最终确定了以一端浇筑为主 两个导管辅助浇筑的方案 3 加强振捣力度浇筑过程中震捣工作非常重要 为此对震捣工进行了专项培训 以确保系梁浇筑质量 并随时从导管内测量混凝土高度 18 八 效果检查 效果一 经我QC小组全体成员不懈努力 优选深水系梁施工工艺 圆满的完成了小组制定的目标 公司要求 40天小组目标 30天实际工期 10天提前 20天 天 19 可见我小组优选的工艺经济效益明显 优选工艺与沉箱施工工艺相比 具有施工周期短 工艺简单 安全性高的特点 每个系梁施工仅需5天 且多个系梁可同时施工 可将总工期缩短至少30天 施工操作便捷 请看下组对比数据 采用优选工艺 4个系梁 10 6t 4个 5500元 t 23 3万元采用沉箱工艺 沉箱 2个 118t 个 5500元 129 8万元100t吊车租赁 10000元 台班 2辆 8台班 16万元振拔器租赁 500元 台班 2台 8台班 0 8万元共计 146 6万元工期缩短30天 人工费 工人 85人 30天 30元 天 7 65万元管理人员 9人 30天 50元 天 1 35万元机械费 25t吊车 3台 30天 1500元 天 13 5万元全桥钢管桩 工字钢 桩木 方木 小型机具租赁 11241元 天 30天 33 72万元共计 56 2万元可见与沉箱施工工艺相比 采用优选方案可节省 89 6万元 效果二 经济效益 万元 20 效果三 1 通过培训使操作者质量意识 安全意识有了很大的提高 2 系梁施工工艺安全可靠 自实施以来未出现任何安全事故 3 系梁浇筑施工一次实施成功率达到100 21 九 巩固措施 我QC小组的成果 深水系梁施工工艺 创新性强 经济效益明显 推广价值高 目前正在进行国家科技成果的申报工作 一 制定标准化 二 申报国家科技成果 为确保本系梁施工工艺能够在同行业中推广