烟台广电中心大楼超高大跨度钢桁架梁整体吊装施工(NXPowerLite)

烟台广电中心大楼超高大跨度钢桁架梁整体吊装施工 中建八局二公司胶东事业部烟台广电项目QC小组2007年 2007年QC成果发布会 2 烟台广电中心大楼位于烟台莱山新区 建筑面积68000m2 总建筑高度153m 由A B C三座塔楼及裙房E F区组成 该桁架梁连接C区东西两侧竖向圆钢管柱 两道下弦杆 一道上弦杆 三道弦杆由腹杆连接成截面为三角形的桁架梁 一 工程概况 3 1 桁架梁安装高度132 57米 跨度28 6米 重量12 3吨 2 安装支座处与下方屋面高差25米 高空安装作业 施工难度大 危险系数高 3 桁架梁三道水平弦杆与钢圆柱采用相关线焊接连接 精度要求高 4 桁架梁整体一次吊装到位 对吊装技术是一个极大的挑战 桁架梁特点 4 1 小组概况烟台广电项目部QC小组成立于2006年9月 由13人组成 属于攻关型QC小组 针对132米钢桁架梁从方案设计 方案优化及施工过程控制等方面 开展QC活动确保该桁架梁安装成功 小组成员组成情况表 二 小组简介 5 2 活动情况施工过程自2007年10月1日开始至2007年11月20日结束 持续时间50天 在此期间QC小组定期进行建筑施工企业TQC知识学习 讨论课题及相关内容 成员出勤率达97 8 QC小组具体活动情况见下表 QC小组活动情况统计表 每次3小时 统计 高善友审核 刘正杰日期 2007年11月30日 6 理由一 公司目标 树立八局品牌 在烟威地区确保我单位在工程施工中的绝对优势 树立良好的企业形象 将烟威市场做大做强 理由四 项目部大部分人员没有类似的施工经验 通过技术攻关 培养一批技术骨干 理由三 安装高度在132米 属于超高作业 施工难度大 是烟台广电中心大楼主体中最为关键的工作 理由二 质量目标 烟台广电中心大楼工程质量目标为 确保泰山杯 争创鲁班奖 课题钢桁架梁安装施工 三 选题理由 7 四 第一次PDCA循环 QC小组先后到济南 北京 烟台等地有同类吊装工程中参观学习 向从事建筑施工多年的专家和有着丰富吊装经验的工人请教 咨询 了解到在施工过程中主要问题有 1 构件的加工精度 2 吊装方案切实可行 3 天气影响 调查一 现状调查 内容 方案确定及其优化时间 2007 10 1 2007 11 12 P1阶段 8 小组结合C楼钢管柱 楼层钢梁的吊装过程 发现主要存在以下几个问题影响吊装进度及质量 1 工序多 工期紧 2 钢结构吊装地点选择 3 吊装方案选用 4 天气影响 5 构件加工精度 6 人员责任心 7 各方配合是否协调 调查二 四 第一次PDCA循环 P1阶段 9 通过调查和总结 我们认为主要有下列因素影响吊装进度及质量 现列不合格频率统计表和不合格频率排列图如下 1 不合格项目调查表 制表人 高善友制表时间 2007年10月10日 四 第一次PDCA循环 P1阶段 10 2 工程质量不合格项目排列图 11 4 1确定目标 确保烟台广电中心大楼超高大跨度钢桁架吊装成功 解决吊装方案及其协调现场各方的配合 四 第一次PDCA循环 P1阶段 12 1 由排列图可知 吊装方案选择和各方配合占不合格项目的80 如能解决这两个问题 将能达到小组活动的目标 2 本工程质量目标为 确保泰山杯 争创鲁班奖 公司领导对本工程高度重视 为我们提供了强有力的支持 3 项目部拥有较高素质的管理人员和技术人员 我们通过调查 获取了一定的经验 具备了一定的技术保障水平 4 QC小组成员结构合理 老中青职工互敬互学 技术水平高 自信心强 有能力完成本次QC攻关 4 2目标可行性分析 基于上述分析 我们QC小组有信心完成攻关任务 目标一定能实现 P1阶段 13 因果分析图 1 制图 高善友审核 胡树涛制作日期 2007 12 1日 4 3原因分析 针对吊装方案选择和各方配合这两个问题 QC小组进行了认真的讨论和分析 找到影响因素如下 P1阶段 14 因果分析图 2 制图 高善友审核 胡树涛制作日期 2007 12 1日 4 3原因分析 P1阶段 15 因果分析图中共存在有13个末端因素 小组成员对要因的确认情况如下 统计 高善友审核 胡树涛 要因确认表格 16 经过上述调查分析 分数超过14分的确认为为主要原因 1 吊装方案的选择 2 吊索的选择 3 安装平台位置 4 吊装地点的确定 5 构件吊点确定 4 4要因确定 17 针对以上要因制定对策如下 对策表 4 5制定对策 18 4 6对策实施 对策实施一 吊装机械选用 现场在B C楼间设立附着式HK7027塔吊一台 起重臂长为65米 桁架梁吊装点距离塔吊中心水平投影距离为13 1米 D1阶段 表1 HK7027塔吊荷载特性表 参见塔吊荷载特性表 在4绳工作时 幅度在15 9米以内 对应起吊重量为16t 13 2t 吊装能力满足要求 19 4 6对策实施 对策实施二 安装操作平台位置 桁架梁在钢管柱安装处 距离下方屋面25米 从该屋面搭设满堂脚手架作操作平台 则架体高 造价高 安全系数低 总结C楼钢管柱安装施工 选择在三根钢柱间搭设操作平台 原则 易于搭设 保证施工安全及质量 D1阶段 选择在桁架梁安装支座下1 3米搭设操作平台 平台四周出钢柱外周0 5米 四周立面设置高度为1 2米防护栏杆 外用安全网密封 底部脚手板满铺 20 4 6对策实施 对策实施三 吊装地点确定 HK7027塔吊相关数据如下 吊钩提升最高高度143米 塔吊绳容量为500米 可用量470米 4绳工作时 钢丝绳自由伸缩量为93米 吊钩最低高度为143 93 50米 故不能直接从地面吊装到位 那该如何处理呢 D1阶段 21 4 6对策实施 对策实施三 吊装地点确定 QC小组发挥集体智慧 选择44 25米B楼屋面作为桁架梁拼装及吊装场点 此时 吊钩到屋面距离50 44 25 5 75米 吊钩下挂垂直长度为6m的吊索至桁架梁下弦管节点处 则吊钩起升到143米时 桁架梁梁底标高为143 6 137米 132 57米 桁架梁安装标高 故能满足要求 D1阶段 选择B区屋面作为桁架梁的拼装及吊装地点 克服了塔吊容绳量及吊重能力限制 为桁架梁整体一次吊装到位打下了基础 22 4 6对策实施 对策实施四 桁架梁吊点位置的确定 D1阶段 吊点选择在下弦管具体什么位置呢 使得吊索受力合适 均匀 要保证桁架梁的吊装稳定性 23 4 6对策实施 对策实施四 桁架梁吊点位置的确定 D1阶段 QC小组成员通过查找资料 发现吊索拉力取决于所吊装构件的重量及吊索的水平夹角 水平夹角应不小于30度 一般为45 60度 为保证吊装安全及吊装后桁架梁的平稳 现场采用四支等长吊索吊装 吊点如图 通过计算吊索的水平夹角为50度 24 4 6对策实施 对策实施五 吊索的选择 D1阶段 参考建筑施工手册吊装内容 四只吊索的拉力公式为F a2 b2 4h2 1 2 8h G其中a 在构件纵向两吊环的距离 b 在构件横向两吊环的距离 h 起重机吊钩至构件上表面的距离 计算得知F a2 b2 4h2 1 2 8h G 96782 26342 4 62 1 2 8 6 132 40KN钢丝绳的允许拉力计算公式 Fg Fg KFg 钢丝绳的钢丝破断拉力总和 换算系数 取值见表2 K 钢丝绳的安全系数 见表3 Fg 钢丝绳的允许拉力 KN 表2 钢丝绳破断拉力换算系数 25 4 6对策实施 对策实施五 吊索的选择 D1阶段 查表得Fg 362 0KN K 6 0 85则根据上式 Fg Fg KFg Fg K 40 6 0 85 282 36KN 表3 钢丝绳的安全系数K 26 4 6对策实施 对策实施五 吊索的选择 D1阶段 表4 6 19钢丝绳的主要数据 查表4选用四根直径24 5mm 公称抗拉强度为1400N mm2的6 19钢丝绳作吊索使用 卡环选用10T卡环4个 28 该吊装方案确定后上报公司技术部并很快通过 优化后的方案体现了技术可行 经济合理 安全适应的原则 有力的保障了安全施工 4 7检查阶段 C1阶段 29 4 8试验吊装 D1阶段 在上述实施全部执行完毕后 效果如何呢 QC小组决定在2007年11月16日进行吊装试验 试吊要求 将椼架梁慢慢起吊到离地1米高度进行观察 30 4 8试验吊装 31 通过现场吊装试验 发现有如下问题 1 桁架梁起吊后梁身倾斜 不水平 2 桁架梁在空中出现轻微旋转摇摆 针对以上问题 我们进行了第二次PDCA循环 4 9总结阶段 A1阶段 32 P2阶段 5 PDCA第二次循环 针对桁架梁梁身倾斜问题及摇摆不能保证其正确位置 分析有下列三个因素 如下图 33 5 1制定对策 P2阶段 对策表 34 5 2对策实施 对策实施一 采用误差小的四只吊索 现场通过实际测量吊索长度 选用了四根长度误差在2cm内作为吊索使用 D2阶段 35 5 2对策实施 对策实施二 调节吊点对称 在吊装试验过程中 将桁架梁提高离地30cm观察 通过反复调节吊点节点处吊索位置 将桁架梁梁身调节水平 D2阶段 对策实施三 加设牵引措施 在正式吊装前 在桁架梁两端支座节点用钢丝绳系牢 随吊随放 以保持桁架梁的正确位置 36 2007年11月17日 钢桁架梁正式吊装 公司有关领导 业主单位相关领导莅临现场 项目部人员分工明确 各司其职 为正式吊装做好了一切准备 5 3现场实施 37 D2阶段 现场实施 38 D2阶段 现场实施 39 D2阶段 现场实施 40 D2阶段 现场实施 桁架梁吊装成功 41 六 安装效果 42 43 1 我们已将该活动成果编成 超高大跨度钢桁架梁吊装施工 技术论文 并将稿件向杂志社投递 2 负责将该成果向其他兄弟单位推广 在以后类似施工中得到应用