重型排架柱吊装技术.doc

研究采用重型排架柱吊装技术山东华鲁建安集团有限公司信义机械厂压力机装试车间项目部QC小组二O一一年三月15目 录一、简介（一）小组概况（3）（二）工程简介（3）二、选择课题（3）（一）提出问题（3）（二）确定课题（3）三、设定目标（6）四、提出各种方案并确定最佳方案（6）（一）提出各种方案（6）（二）对各方案分析、比较、选择（6）五、制定对策（15）（一）作方案实施过程决策图（15）（二）作对策表（16）六、按对策实施（18）七、确认效果（24）（一）质量（24）（二）安全（24）（三）经济效益（24）八、标准化（24）九、总结与今后打算（24）附：证书研究采用重型排架柱吊装技术一、简介（一）小组概况表QC小组概况表表1小组名称山东华鲁建安集团有限公司信义机械压力机装试项目部成立时间2010年2月课题类型创新型小组注册号SDHL/XZQC-10-01注册时间2010年2月课题注册号SDHL/QC-10-01课题名称研究采用重型排架柱吊装技术出勤率97%活动时间2010年3月-2010年 月平均接受TQC教育时间80课时序号姓名性别职称学历所学专业组内职务成员主要分工1刘庆平男工程师本科工民建组长负责全面工作2李明磊男工程师本科工民建副组长负责技术、质量管理3刘佩美女工程师大专工民建组员负责对策、措施实施4胡文珍女工程师大专工民建组员负责质量检查验收5曹金梅女工程师大专工民建组员负责技术资料编制6宋仪源男工程师大专建筑材料组员负责机具、材料供应 制表：胡文珍 日期：2010年10月2日（二）工程简介信义机械厂压力机装试车间，排架结构，建筑面积16359平方米，长270.48米，宽60.48米，一层一主跨两副跨，主跨30米，高度16米；副跨15米，高度14米；柱距为6米，杯形基础，桁车载重150吨。质量目标：创“沂蒙杯”奖工程；安全文明施工目标：创“市级安全文明工地”。二、选择课题（一）问题的提出1、本工程主跨柱共有96根，高16米，重30吨的重型排架柱。2、重型排架柱的吊装，在质量方面：吊装的准确程度不仅影响吊车梁、屋架等构件的吊装，而且还影响到整个厂房的稳定性；在安全方面：在吊装的绑扎、吊升、对位与临时固定、校正，最后固定的过程中，极易发生安全事故；在进度方面：柱的吊装，为后续的施工全面展开创造条件。3、本工程的重型排架柱重量大、截面宽，吊装施工具有一定的难度，吊装施工是达到质量、安全、进度目标的关键，如何才能达到目标呢？（二）确定课题为此，2010年3月10日我们QC小组召开会议进行了讨论。决定对重型排架柱的吊装施工开展QC小组活动。我们查阅了有关排架柱吊装施工的技术资料：准备工作绑扎起吊就位和临时固定平面位置校正垂直度校正最后固定1、排架柱吊装流程2、施工方法（1）就位和临时固定用撬杆、大锤和钢楔进行就位和临时固定。（2）平面位置校正a、钢钎校正法b、反推法（3）垂直校正a、敲打钢楔法b、敲钢钎法c、丝杠千斤顶平顶、斜顶法d、撑杆斜顶法e、缆风绳法本工程重型排架柱的平面位置校正适用撬杠、钢楔和丝杠千斤顶或平顶进行校正；垂直度校正适用钢楔和丝杠千斤顶、斜顶法、撑杆斜顶法、缆风绳法进行校正。经分析，用以上的方法对重型排架柱进行吊装，存在如下问题：1、重型排架柱的平面位置和垂直度校正均通过撬杠、钢楔、丝杠、千斤顶、撑杆、缆风绳由人力进行校正。由于重型排架柱的重量大，产生的摩阻力大，用人力校正移动柱身的操作困难，存在校正过程时间长、效率低、质量难以保证、不安全因素多的问题。2、在平面位置和垂直度校正过程中，每一次的校正，各方向的钢楔、丝杠千斤顶、撑杆、缆风绳都随之变动，均需由施工人员同时进行控制。通过对各方向的反复校正，不断接近并达到要求值。并且平面位置与垂直度的校正相互影响。由于钢楔等器具不是固定的，造成了效率低、校正过程时间长。为解决重型排架柱吊装存在的效率低、校正过程时间长、质量难以保证和不安全因素多的问题，我们决定开展研究采用重型排架柱吊装技术为课题的QC小组活动。用QC方法解决用常规的方法吊装重型排架柱存在的问题，创新重型排架柱吊装技术。三、设定目标（一）目标提高效率，降低成本，缩短校正时间，保证施工安全和质量；（二）目标值1、轴线和垂直度实测不超允许偏差达90%以上；2、安全无事故，负伤率为0；3、降低吊装成本10%。（三）目标的可行性分析1、项目部为本课题设置了专项经费；2、本课题由总工和技术负责人、具有多年吊装施工经验的技术人员组成，技术素质高，具有较强的研发实力；3、计划先对副跨的排架柱进行制作，作为主跨重型排架柱吊装的试验模型，进行模拟试验；4、吊装施工人员具有较强的施工技术能力。四、提出各种方案，并确定可行的最佳方案（一）提出各种方案用头脑风暴法，突破思维定势，进行创造性思维，针对问题提出改变常规的吊装方法。由于钢楔、丝杠等器具在校正过程中是活动的不固定的，使得难以操作，用工多，改变为容易操作的固定的定位卡具进行校正。由钢楔、丝杠等器具只通过人力力校下，用工多，过程长，质量难以保证，改变为用工少、过程短的吊装动力进行校正。方案1：用定位卡具进行平面定位，用吊装机械进行垂直度校正；方案2：在杯口底设置导墙进行平面定位；用吊装机械进行垂直校正。（二）对各种方案进行分析、比较、选择1、方案1：用定位卡具进行平面定位，用吊装机械进行垂直度校正。准备工作绑扎起吊就位安装卡具和塞上钢楔上紧校正螺栓卸下钢楔旋转定位螺栓，进行平面定位由吊装机械摆动紧索进行垂直度校正复核平面定位复核垂直度柱每面用2个钢楔固定浇筑混凝土拆除定位卡具复核平面定位和垂直度施工工艺流程：2、方案2：在杯口底设置导墙进行平面定位，用吊装机械进行垂直度校正。杯口底制作定位导墙进行平面定位吊装准备工作起吊吊装机械摆动、紧索，进行垂直度校正复核平面定位柱每面用2个钢楔临时固定浇筑混凝土复核平面定位和垂直度就位 两种方案与常规方法对比分析表 表2方案可实施性经济性质量安全结论方案一用定位卡具进行平面定位，用吊装机械进行垂直度校正用吊装机械校正柱垂直度时，吊装机械的吊臂摆动、紧索的作用力不大，对吊装机械等的安全无影响，可实施。每根柱吊装费用比常规吊装法增减的费用：1、定位卡具一套为2100元96根=22元/柱2、安装拆卸卡具人工费：6元/柱3、平面校正减少人工费：42元/柱4、垂直度校正减少人工费186元/柱5、垂直度校正增加机械费：100元/柱费用合计：22+6-42-186+100=100元/柱采用定位卡进行平面定位及用吊装机械进行垂直度校正，使校正过程容易操作从而能提高校正的精确度。采用定位卡进行平面定位可避免因使用钢楔校正时，被钢楔挤偏的情况，采用吊装机械进行垂直度校正减少了操作人员，降低了校正过程的危险性。1、每柱节省费用25元；2、质量能得到提高；3、避免和降低了安全事故的发生。各项指标优于常规的施工方法。得分108.81010合计：38.8方案二在杯口底设置导墙进行平面定位，用吊装机械进行垂直度校正用吊装机械校正柱垂直度时，吊装机械的吊臂摆动、紧索的作用力不大，对吊装机械等的安全无影响，可实施。杯口底导墙对柱脚处的截面尺寸和方整度要求高，校正垂直度时可能造成墙边缘的损坏，影响质量。每根柱吊装费用比常规吊装法增减的费用：1、设置杯口底导墙增加费用：14元/柱2、平面校正减少人工费：48元/柱3、垂直度校正减少人工费：180元/柱4、垂直度校正增加机械费：100元/柱费用合计：14-48-180+100=114元/柱采用设置导墙进行平面定位的方法能使柱脚准确定位。采用杯口底设置导墙进行平面定位，在进行垂直度校正时，在杯口边要设置钢楔，在垂直度校正时松紧钢楔的操作过程中有挤伤的危险。1、每柱节省费用35元；2、质量能得到提高；3、避免和降低了安全事故的发生。各项指标优于常规的施工方法。得分7.5107.55合计：30制表：胡文珍 日期：2010年3月12日对两种方案与常规的对比分析，并评分，方案一为最佳方案。故拟定方案一为实施方案。（三）模拟实验3月16日至3月17日，由刘庆平、李明磊负责组织对用定位卡进行平面定位，用吊装机械进行垂直度校正的方方案，进行吊装模拟实验。经模拟实验。对方案进行现场鉴定，一致认为此方案能达到了课题目标要求，并提出了定位卡具需要改进的部位，使之有利于杯口混凝土的浇筑、振捣和柱的固定。五、制定对策（一）作用定位卡具进行平面定位，用吊装机械进行垂直度校正，实施过程决策程序图（PDPC图）方案实施过程预测实施方案过程中可能出现的问题和风险分析产生问题和风险的原因和对策目标用定位卡具进行平面定位，用吊装机械进行垂直度校正定位卡具与吊装索具设计制作就位和临时固定柱平面位置校正柱垂直度校正最后固定平面校正中，卡具变形大，或卡具重量大不便于安装、拆卸。柱吊起后倾斜不垂直，难以插入杯口柱两面中线与纵横轴线不能同时对准1、校正垂直度时，柱顶摆动幅度过大，难以准确控制；2、垂直度校准后，松吊索后柱回弹，垂直偏移。1、浇筑混凝土、振捣和固定柱困难；2、拆卸挪移卡具，对柱的平面位置和垂直度产生影响。原因对策重型排架柱的吊装施工达到质量、安全和降低成本的要求原因对策原因对策原因对策原因对策制表：胡文珍 日期：2010年3月18日说明：原因和对策列于对策表中 （二）作对策表 对策表 表3方案序号过程预测可能发生的问题和风险原因对策目标措施地点负责人完成时间用定位卡具进行平面定位，用吊装机械进行垂直度校正1定位卡具与吊装索具设计制作用卡具进行平面校正，卡具变形大或卡具重量大，不便于安装、拆卸对卡具未进行设计、验算对卡具进行设计、验算卡具强度刚度满足吊装施工要求，卡具四周杆件挠度L/200，卡具重量轻，便于安装、拆卸1、根据卡具的受力情况对卡具进行设计，验算强度、刚度。2、在满足吊装施工的前提下，对卡具的节点、截面进行优化设计，达到卡具的轻量化。施工现场刘庆平李明磊2010年3月21日柱吊起后倾斜不垂直，难以插入杯口柱吊起后两根吊索长短不一，使柱倾斜用定滑轮调节吊索长度柱吊起后垂直，容易插入杯口。在吊装机械吊钩下加一定滑轮以调节两钢丝绳的长短，使之平衡一致。施工现场刘庆平李明磊2010年3月21日2就位和临时固定柱吊起后倾斜不垂直，难以插入杯口吊点位置与重心不在一铅垂线上吊点设在柱重心以上铅垂线处柱吊起后垂直，容易插入杯口计算确定重心位置，吊点处柱销孔设在重心以上的铅垂线处施工现场胡文珍刘佩美2010年4月30日3柱平面位置校正柱两面中线与纵横轴线不能同时对准1、纵横轴线不垂直或弹轴线偏差2、柱截面尺寸偏差或弹柱中心线偏差1、控制纵横轴线和弹线精度；2、控制柱截面尺寸和控制弹线精度柱中心线对轴线位置偏移均在允许偏差范围10mm以内1、对轴线、柱截面尺寸、方整度、弹线由专人负责把关、检查、处理。柱模板加固牢固，变形控制在质量标准允许范围内；2、柱模板经设计计算，保证刚度符合要求。支设模板，加固牢固不变形，弹柱中线。由专人负责。施工现场胡文珍刘佩美2010年5月5日制表：胡文珍 日期：2010年3月19日 对策表 表3续方案序号过程预测可能发生的问题和风险原因对策目标措施地点负责人完成时间用定位卡具进行平面定位，用吊装机械进行垂直度校正4柱垂直度校正1、对柱垂直度校正时，柱顶摆动幅度过大，忽左忽右或忽前忽后，难以准确控制，1、杯口与柱脚之间有较大空隙，在校正垂直度时，柱脚处较小的位移可使柱顶产生较大的位移。2、吊点设置偏低，在用吊装机械校正垂直时低吊点处较小的位移使柱顶产生较大的位移。1、控制柱脚位移2、提高吊点位置1、柱脚位移减小，垂直度校正容易控制；2、柱顶位移小，垂直度容易控制。1、平面校正完成后，校正柱的垂直度之前，在杯口内四周浇入1/3杯口高混凝土，以约束校正过程中柱脚的位移；2、将节点处的柱销孔设置在柱的变截面部位以下250处，并在铅垂直线上。施工现场曹金梅宋仪源2010年5月20日2、垂直度校准后，松开吊索，柱回弹，垂直度偏移预先浇入杯口内的混凝土在柱摆动方向的后侧，混凝土与柱之间产生空隙，混凝土在杯口内的高度降低，在柱摆动方向的前沿侧混凝土被挤紧，在杯口内的高度升高，由于在松开吊索前振捣不充分，放钢索后，柱脚前后侧压力大小不一致，产生回弹位移，柱脚位移。1、使柱脚四周侧压力一致；2、垂直度校正时，调整幅度加回弹量。垂直度实测不超允许偏差的点大于95%。1、垂直度校正完成后，松开吊索前，对杯口内的混凝土进行充分振捣，减小柱的回弹量；2、校正柱垂直度的过程中测得回弹量，作为后续对柱校正时的增加量。施工现场曹金梅宋仪源2010年5月20日5最后固定浇筑混凝土、振捣和固定柱困难卡具构件横在柱与杯口之间，使柱与杯口之间空隙小，混凝土难以浇入或振捣器难以或不能插入。改变卡具构件形状，设浇混凝土口、振捣器口、塞固定柱钢楔口满足浇筑、振捣固定要求将卡具四边的构件设计为凹形。施工现场刘庆平李明磊2010年5月20日制表：胡文珍 日期：2010年 3月19日六、按对策实施2010年3月20日至2010年5月20日对制定的对策进行了实施。对策实施表表4对策实施前（预测）实施中实施后（效果）一、对卡具进行设计对卡具末进行设计验算，在用卡具进行平面校正时，卡具变形大或卡具重量大，不便于安装、拆卸。1、根据卡具的受力情况，对卡具进行设计、验算强度、刚度；2、在满足吊装施工的前提下，对卡具的节点、截面进行优化设计，达到卡具的轻量化。1、卡具强度、刚度满足吊装施工要求，卡具四周杆件挠度L/200。2、卡具重量轻，便于安装、拆卸。二、用定滑轮调节吊索长度柱吊起后倾斜不垂直，难以插入杯口在吊装机械吊钩下加一定滑轮，以调节两钢丝绳的长短，使之平衡。柱吊起后两根吊索长短一致，柱垂直，容易插入杯口。三、吊点设在柱重心以上铅垂线处柱吊起后倾斜，不垂直，难以插入杯口。计算确定重心位置，吊点处柱销孔设在重心以上的铅垂线处。柱吊起后垂直，容易插入杯口内。四、控制纵横轴线和弹线精度纵横轴线不垂直或弹轴线偏差使得柱两面中线与纵横轴线不能同时对准。对轴线、柱截面尺寸、方整度、弹线的质量，设专人负责把关、检查、处理。杯形基础模板加固牢固，变形控制在质量标准允许范围内。柱中心线对轴线位置偏移均在允许范围10mm以内。五、控制柱截面尺寸、方整度和弹线精度柱截面尺寸偏差或弹柱中心线偏差、柱两面中线与纵横轴线不能同时对准。柱模板经设计计算，保证刚度符合要求。支设模板，加固牢固，不变形。弹柱中心线，由专人负责。柱中心线对轴线位置偏移均在允许范围10mm以内。 制表 ：胡文珍 日期：2010年5月25日对策实施表表4续对策实施前（预测）实施中实施后（效果）六、控制柱脚位移由于杯口与柱脚之间有较大的空隙，对柱垂直度校正时，柱脚处的较小位移可使柱顶产生较大的位移，柱顶摆动幅度过大，忽左忽右或忽前忽后，难以准确控制。平面校正完成后，校正柱的垂直度之前，在杯口内四周均匀浇入1/3杯口高的混凝土，以适当约束校正过程中柱脚的位移。柱脚位移减小，垂直度容易控制。七、提高吊点位置吊点设置偏低，在用吊装机械校正垂直度时，低吊点的较小位移使远离吊点的柱顶产生较大的位移将吊点处的柱销孔设置在柱变截面部位以下250处，并在铅垂线上。吊点提高，柱顶位移小，垂直度容易控制。八、使柱脚四周侧压力一致垂直度校准后，松开吊索后，柱回弹，垂直偏移垂直度校正完成后，松开吊索前，对杯口内的混凝土进行充分振捣。柱回弹量减小，对垂直度实测，不超允许偏差的点为97.92%。九、垂直度校正时加回弹量垂直度校准后，通过对杯口内混凝土的充分振捣减小了回弹量。但仍有较小的回弹，垂直度偏移。校正柱垂直的过程中测的回弹量，作为后续吊装柱校正时的增加量，在柱中心线顶侧面两边标记尺寸线，用于校正垂直度时作为增加量的依据。测得平均增加量为6mm。垂直度不超允许偏差的点为97.92%。十、改变卡具构件形状，设浇筑混凝土口、插振捣器口和塞固定柱钢楔口卡具构件横在柱与杯口之间，使柱与杯口之间空隙小，混凝土难以浇入，振捣器难以或不能插入，不能在拆卸卡具之前用钢楔固定柱，以避免拆卸卡具时柱位移。（模拟实验发现的问题见附图4）改变卡具构件形状，设浇筑混凝土、插振