[QC]钱塘江涌潮区承台围堰施工方法的创新 [详细]

1、QC 成果资料浙江交工钱潮建设钱塘江涌潮区承台围堰施工方法的创新浙江交工钱潮建设有限公司方俊杰QC小组编写人:陶万涛二O一六年十二月目录一、工程概况1二、QC小组简介1三、选择课题1四、设定课题目标2五、提出各种方案并确定最佳方案2六、制订对策表5七、按对策表实施6八、效果确认9九、巩固措施和标准化10十、总结和今后打算10钱塘江涌潮区承台围堰施工方法的创新浙江交工钱潮建设有限公司 方俊杰QC小组一、工程概况本工程为钱塘江水面漂浮物转运站（G20XX安保专用码头），工程位于西兴大桥下游500米、钱塘江南岸、奥体中心上游约320XX。工程包括新建码头平台一个，码头平台前沿顺岸总长99.54m，宽

2、10m，码头平台分三段，长度分别为13.75m，23m，62.75m，段与段之间设置2cm的结构缝，共2个泊位码头两端各配置1台固定式起重机。另新建长114米后方栈桥一座，栈桥宽5.5米，将码头平台与钱塘江堤岸相连接。本工程开工于20XX年1月底，且必须于20XX年6月底竣工，除去春节影响真正施工期只有4个月。工期紧，任务重，且施工关键期的4月-5月又恰逢钱塘江春汛，洪水与潮汐的共同作用将造成水位落差变化大，施工条件恶劣。其中水下10m7.5m2m踏步承台施工就成为本工程的关键节点之一。二、QC小组简介为了克服钱塘江春汛期洪水与潮汐对承台施工的影响，使承台围堰施工按工期要求顺利推进，QC小组在

3、组长方俊杰的带领下精心组织策划，围绕“钱塘江涌潮区承台围堰施工”展开QC课题研究，小组简介如表2-1。表2-1QC小组简介小组名称方俊杰QC小组成立时间20XX年1月5日课题名称钱塘江涌潮区承台围堰施工方法的创新小组类型创新型组长方俊杰活动日期20XX年1月20XX年6月注册时间20XX年1月5日课题注册ZJJGQC20XX-3-6小组注册QC20XX-3-6活动频次2次/月，出勤率90%小组人数12人序号姓名性别年文化组内职务职称(工种)小组分工TQC教育时间龄程度组长高级工程师策划指导1方俊杰男41本科852杨昌能男46本科副组长高级工程师人员组织853俞锦伟男46本科副组长高级工程师方案

4、设计854陶万涛男27本科副组长助理工程师现场管理855龚清富男44本科组员高级工程师具体实施806梁赟赟女35本科组员工程师质量监控807杨雄男27本科组员助理工程师数据统计808王楚为男27本科组员助理工程师数据分析809毛巍鑫男26本科组员助理工程师测量负责7510樊金甲男35本科组员工程师现场质量7511潘国华男30本科组员工程师现场施工7512胡俊男28本科组员助理工程师现场施工75制表:杨昌能日期:20XX年1月8日三、选择课题工期紧施工条件恶劣传统围堰施工制约因素多课题名称本工程为G20XX安保专用码头，开工于20XX年1月底，且必须于20XX年6月底竣工，除去春节影响真正施工期

5、只有4个月。春节期间民工缺少，原材料供应不及时，将严重影响施工进度。本工程所在河段位于钱塘江干流，在钱塘江与六和塔弯道之间连接河段，平面上呈之字形。钱塘江为强潮河口，钱江大潮举世罕见，而在本工程施工关键时刻的4月-5月又恰逢春汛期，洪水与潮汐的共同作用将造成水位落差变化大、施工条件恶劣土石围堰对水深、流速适应能力有限，不适用于钱塘江深水和涌潮环境；钢筋混凝土围堰和双壁钢套箱围堰一般设计要求高、施工难度大、施工工期长，而本工程对围堰施工的基本要求是施工周期短、方案简单实用，因而也不采用。钱塘江涌潮区承台围堰施工方法的创新制图:俞锦伟四、设定课题目标1、确定目标目 标日期:20XX年1月20XX创

6、新一种围堰施工方法，能够适应钱塘江涌潮作用条件下水下承台施工，在保证施工质量的前提下将承台施工的工期缩短至15天。制图:龚清富日期:20XX年1月25日2、目标可行性分析（1）本小组连续三年致力于创新型QC课题的研究，并取得较好成绩。小组成员创新意识高，施工经验丰富。本小组具备各种专业技术人才，具有很强的实践操作能力。（2）本公司具有丰富的水中承台施工经验，依托本公司技术中心的支持，可组织公司内部专家研讨会针对钱塘江涌潮区承台围堰施工进行方案策划。（3）根据以往水深10m以内承台围堰的施工经验，单个承台施工工期可控制在25天左右。五、提出各种方案并确定最佳方案(一)方案的提出QC小组召开会议，

7、运用“头脑风暴法”针对“涌潮区承台围堰施工方法”这个主题进行探索，提出可能实施的方案，并运用亲和图进行归纳整理。图5-1单壁钢板桩围堰5-2单壁锁扣式套箱围堰5-3单壁无底钢套箱围堰图5-4自浮式钢底板吊箱围堰涌潮区承台围堰施工方法单壁钢板桩围堰法单壁锁扣式套箱围堰法振动打桩机振动插打钢板桩下沉就位机械分块吊装，振动桩锤安装、拆单壁无底钢套箱围堰法自浮式钢底板吊箱围堰法厂内加工，现场拼装，整体吊装大块件拼装结构，底板可自浮制图:方俊杰日期:20XX年1月30日为了进一步分析所提出方案的优缺点，小组成员制订了涌潮区承台围堰施工方法分析表。表5-1涌潮区大型承台围堰施工方法优缺点分析表序号方案名称

8、方法简介优 点缺点单壁钢板钢板桩检验合格后，安装导梁，插打钢合拢精度控制难度大，倒用周期1板桩，安装支撑；开挖基坑，支撑拆除及工期短，施工方便，止水效果好桩围堰法长，成本高板桩拔出。单壁锁扣搭建施工平台，套箱围堰内支架施工，成本相对低廉，拼装合拢简便，机承台悬空过高，锁扣围堰存在不围堰大块件拼装，套箱围堰安装，清基同程度变形，造成承台结构尺寸2式套箱围械设备投入少，施工安全性高，模施工，围堰四周回填，封底及锁扣止水产生变化，承台易发生质量问题堰法板拆除方便施工，涌潮条件下吊装定位难度大工厂制作完成后船运至现场；待承台桩节约围堰钢壁的用钢量及封底混单壁无底基浇筑完成并经检测合格后即可进行凝土的用

9、量；钢套箱兼作承台模板下沉定位精度难控制，钢套箱无3钢套箱围钢套箱的安装，钢套箱定位后用高频振，减少模板施工环节，缩短工期；法完全回收堰法动打桩船将钢套箱底部入土约2m，并在拼装加固简单方便，节省造价；钢箱体内填入适量土方达到止水效果套箱重量轻，吊装就位便捷自浮式钢围堰吊挂系统、导向装置安装，围堰底充分利用潮汐特征,施工便捷,安全施工工期长、成本高，占用场地板安装，围堰侧板、内支撑安装，围堰4底板吊箱可靠,倒用周期短,可有效的减少围面积大，涌潮区封底混凝土施工下放、固定；封底混凝土施工，承台施工围堰法堰投入数量,减少成本投入控制难度大，围堰拆除及利用制表:方俊杰日期:20XX年2月14日(二)

10、方案的评估及选定表5-2 “涌潮区承台围堰施工”最佳方案分析评价表项目技术特点经济合理性难易实用效果结论程度本方案在实施过程需要本方案实施较简1、钢板桩检验合格后，安装导梁打拔钢板桩:104544元单，成本较低，较大的施工场地和平稳方案1，插打钢板桩止水吸泥清基:10000元但因现场施工空的作业平台，本工程桩单壁钢板2、安装内支撑封底混凝土39928元简单间小，实施困难基密集，施工空间小，桩围堰法3、开挖基坑，支撑拆除及板桩拔承台模板安13000元，且本方案施工施工平台搭建困难，故出合计:167472元周期长实用效果差不选1、搭建施工平台，套箱围堰内支本方案实施过程存在本方案实施方案2架施工安

11、拆套箱围堰:80909元锁扣式套箱设计制作复较复杂，在实际单壁锁扣2、围堰大块件拼装，套箱围堰安止水吸泥清基:10000元复杂杂，水上拼装平台要求操作中质量控制式套箱围装封底混凝土:24990元场地大且平稳度高，且难点多，控制难堰法3、清基施工，围堰四周回填，封合计:115899元承台悬空高，套箱会产度大底及锁扣止水施工生变形不选1、设计钢套箱生产、拼装、加固方案并进行优化本方案实施较简2、选择合理的钢套箱定位下沉方本方案中钢套箱兼作承单，在满足施工案，对钢套箱吊装安全性进行验方案3安拆吊箱围堰:97792元台模板，缩短围堰施工质量安全要求的算单壁无底安装围堰底板:9100元时间，简化施工工序

12、，基础上缩短施工简单钢套箱围3、钢套箱下沉就位后，箱体内直合计:106892元提高围堰抗涌潮能力。周期，在实际应堰法接填土至承台底模标高，既可以实际应用也证明本方案用中取得良好的达到了预期效果。效果，最有可能达到止水效果，又可保证钢套箱实现目标。抵抗涌潮作用冲击。选择1 根据平面尺寸及设计高度进行分层分节，再安排模板厂家进行加工并运至现场。本方案实施较复方案42 在钢护筒上焊接牛腿组成拼装安拆吊箱围堰:105135元本方案在实施过程中存杂，工期长，成平台，再在平台上进行分块拼装灌注封底混凝土:24990在施工工期长、成本高本高，且实际施自浮式钢形成整体，后安装吊点利用千斤元复杂，占用场地面积大

13、，涌工涌潮区封底混底板吊箱顶进行整体下放，合计:130125元潮区封底混凝土施工控凝土施工控制难围堰法3 在套箱底着河床后，开始在围制难度大度大堰内利用泥浆泵进行吸泥下沉至不选设计标高，并安装围堰内支撑体系，最后进行封底混凝土浇筑制表:俞锦伟日期:20XX年2月20XX分析结论:小组认为，从技术特点、经济合理性、难易程度、实用效果4个方面分析，通过对4个方案的综合比较分析，方案3更具优势，为此，选定方案3为最佳方案。(三)方案实施程序:对选定方案运用“头脑风暴法”，提出单壁无底钢套箱围堰施工方案实施程序。方案编写 专家论证修改 钢套箱工厂加 船运至现场振动吸泥下沉 吊装就位复测 吊装准备及定

14、拼装加固套箱内外抽水抛承台底模安装钢筋安装砼浇筑回泥制图:陶万涛日期:20XX年3月5日 (四)提出方案实施需解决的问题:单壁无底钢套箱围堰方案设计阶段钢套箱制造阶段承台施工阶段工施写编证论家专化优案方工箱套钢装拼场现备准装吊就箱套钢模底台承回筑浇砼案方改修加厂固加下位筋钢加收工沉安强制图:陶万涛日期:20XX年3月20XX六、制订对策表根据明确的要求，小组成员制订了对策措施，见表6-1。表6-1对策措施表序方案要素对策目标措施地点完成时间负责人号1编写施工方召开QC小组会议制定出初步的项目总工和技术人员对会议室20XX.4.18方俊杰案，集体讨论围堰施工方案关键施工工点进行验算现场俞锦伟组织

15、专家评审会专家论证修，认真听取专家进一步完善围组织技术人员参加专家会议室俞锦伟2评审意见，深入评审会并做好会议纪要20XX.4.20改堰施工方案办公室陶万涛交流施工要点难和方案完善工作点小组讨论，设想围堰施工过程可确保方案实施加强钢套箱内部支撑，陶万涛3方案优化能出现的问题，的安全性达100并对钢套箱起吊时的整办公室20XX.4.22龚清富针对这些问题进%体稳定性进行验算行方案优化确保钢套箱平安排专门技术员在工厂4钢套箱工厂按照设计图进行整度2mm以内，指导检验钢套箱加工，钢套箱20XX.4.25龚清富加工钢套箱工厂加工平面尺寸偏差加工完成后运至施工现加工厂潘国华20XX以内场现场拼装加按设计

16、图纸进行钢套箱拼装焊安排质检员对钢套箱钢5板、加强工字钢、内部现场20XX.4.30陶万涛固钢套箱内外加固接质量达100%横撑焊接质量进行自检梁赟赟按照设计图纸焊利用已完成的灌注桩钢钢套箱平稳安护筒，在其前沿、左右接吊环并在灌注王楚为6吊装准备全起吊，安全系各焊接定位型钢，定位现场20XX.4.30桩周围设置定位毛巍鑫数3.0以上型钢上下二层，作为钢型钢套箱内定位支撑点确保钢套箱平钢套箱正确下放后，先采用80T浮吊进行用振动锤进行振动，复钢套箱就位面偏差20XX以王楚为7钢套箱就位下沉测平面位置后使用高频现场20XX.5.2下沉内，高程偏差1胡俊作业液压振动锤及水下冲吸0mm以内的方法使其下沉

17、底模标高偏差在4根钢护筒上焊接支按照设计图纸进撑牛腿，在支撑牛腿上承台底模安10mm以内、钢筋梁赟赟8行承台底模安装安装纵横二层双拼25#现场20XX.5.5装钢筋安装加工安装符合杨雄钢筋安装槽钢，槽钢上架设方木规范要求及竹胶板作为承台底模砼浇筑回收承台砼浇筑，最砼浇筑过程顺在低水位的时候将围堰樊金甲9后进行钢围堰加利，可回收型钢外部加强型钢切除回收现场20XX.5.7加强型钢胡俊强型钢的拆除回收率100%，围堰钢板永久保留制表:陶万涛制表日期:20XX年4月16日七、按对策表实施实施一:编写施工方案实施时间20XX.4.17-实施地点会议室、现场实施人员方俊杰、俞锦4.18伟为了确定合理的单

18、壁无底钢套箱围堰施工方案，QC小组召开了会议进行讨论。初步方案如下:承台钢套箱围堰尺寸为7.5mX10mX8m，作为踏步承台专用钢套箱，钢套箱在专门的工厂制作完成后船运至现场；待承台桩基“A12、A13及B12、B13”浇筑完成并经检测合格后即可进行钢套箱的安装，钢套箱定位后用高频振动打桩船将钢套箱底部入土约2m，并在箱体内填入适量土方达到止水效果；钢套箱安装完成后方可进行桩帽及系梁模板安装、钢筋加工及砼浇筑。本工程承台尺寸为矩形，因此将钢套箱形状加工成矩形，并按承台的尺寸形状设计，减少了围堰钢壁的用钢量以及封底混凝土的用量。另外，其抗水流冲击能力和整体性较差，故在钢套箱的设计中采用槽钢及工字

19、钢加强。钢套箱数量为1件，主要作用为止水并兼作承台的模板，所以对其加工的精度及刚度要求较高，同时增加了安装就位的精确度及施工难度。根据安装施工的施工水位为5.0m，江底标高为0.0m，入土2m的设想，钢套箱总高度为8米，钢套箱的顶标高为+6.0米；钢套箱围堰的结构示意见图7-2。图7-1 QC小组会议图7-2 钢套箱围堰结构示意图实施结果:小组成员一致认为初步施工方案较符合实际施工情况，可实现预定目标。实施二:专家论证修改实施时间20XX.4.19-实施地点会议室、办公实施人员俞锦伟、陶万4.20室涛为了使承台钢套箱专项施工方案更加完善，QC小组于20XX年4月19日参加了在项目部召开的专项施

20、工方案专家论证会。会议先由项目部技术负责人介绍方案内容，然后由专家提起意见，最后大家讨论商量对策。专家对于方案提出了以下几个问题:1、钢套箱自身强度、刚度和稳定性是否满足要求，经过论证套箱钢板采用6mm正平板，确保承台表面平整，棱角分明；套箱外部竖向用10#槽钢加强，间距0.7m；横向用双拼25#工字钢加强，间距2m；确保套箱的强度、刚度和稳定性，抵抗套箱在吊装、就位施工中的各种荷载和变形。2、钢套箱吊装就位时箱体是否会产生变形，吊点如何布置，经过讨论决定在钢套箱四角处设置吊环，对称布置，确保吊装就位过程安全平稳。3、钢套箱兼作承台模板，其定位精度如何保证，经讨论采用打设定位钢管桩和在已浇筑的

21、灌注桩钢护筒上焊接定位型钢的方式对钢套箱内外进行精准定位。4、钢套箱入土后止水效果如何保证，箱体内填土目的不明确，专家建议箱体内直接填土至承台底模标高，既可以达到止水效果，又可保证钢套箱抵抗涌潮作用冲击。5、钢套箱下沉方式要明确，要采取有效措施保证钢套箱均匀顺利下沉，专家建议采用4个振动锤对称布置，使钢套箱下沉过程受力均匀，四角同步下沉，保证箱体定位和自身稳定。图7-3专家论证会图7-4 钢套箱内部支撑图 7-5 钢套箱船运7-6 加工好的钢套箱运至现场实施结果:根据专家评审意见做好方案完善工作。实施三:方案优化实施时间20XX.4.21-实施地点办公室实施人员陶万涛、龚清4.22富经过专家论

22、证后，QC小组对钢套箱专项施工方案进行进一步研究，设想围堰施工过程可能出现的问题，并针对这些问题进行方案优化。小组成员提出初步方案中钢套箱设置的内支撑不足以保证箱体稳定，对此小组经讨论决定钢套箱内部设置25#双拼工字钢临时支撑两层，分别位于箱体高度4m和顶面处，内支撑与箱体之间焊接通过设置牛腿进行加强，并且布置足够的斜撑。完成后整个套箱内部支持体系足以保证钢套箱在吊装、下沉过程中的强度、刚度及稳定性，并且在钢套箱就位填土稳定后可完全切割回收支撑型钢，节约施工成本。实施结果:通过优化，方案实施安全性可保证100%。实施四:钢套箱工厂加工实施时间20XX.4.19-实施地点钢套箱加工实施人员龚清富

23、、潘国4.25厂华由于本工程全部在临时搭建的水上平台作业，为减少钢套箱现场拼装工作量，尽可能采用厂内加工，为运输方便，选择船运比较方便的工厂进行加工。但因船运需经过数座桥梁，因桥梁净高的限制，必需分二段运输，故本方案将钢套箱分为上下二个节段，在分节时除考虑施工的方便快捷、起吊能力及吊装安全外，也考虑到钢板材料的定尺宽度等因素，上节段为2.5m，下节段为5.5m。其加工顺序为，先分单元在胎具上加工成型，然后在浮船上组拼。矩形围堰由于较轻，一般是分块加工，一次拼装成型。为了保证钢套箱加工焊接质量，项目部派专门技术员在加工厂指导检验。围堰的船运进行运输；为确保运输过程的安全，特别是在通过桥下时的安全

24、，确定在低潮位时运输，在运输过程中，加强观测，避免在过桥时发生不必要的损失。实施结果:钢套箱钢板大面平整度2mm以内，平面尺寸偏差20XX以内。实施五:现场拼装加固实施时间20XX.4.26-实施地点现场实施人员陶万涛、梁赟4.30赟钢套箱运至现场后，拼装加固工作立即展开，钢套箱按照设计图纸进行拼装加固，并安排质检员对钢套箱钢板接缝、加强工字钢、内部横撑等位置焊接质量进行自检，确保钢套箱拼装加固的各个环节质量符合规范及设计要求，保证钢套箱自身强度、刚度和稳定性。图 7-7 钢套箱现场拼装图7-8 钢套箱加强型钢焊接图 7-9 钢套箱内部横撑焊接图7-10钢套箱内部横撑布置图实施结果:钢套箱拼装

25、焊接质量合格率100%。实施六:吊装准备实施时间20XX.4.28-实施地点现场实施人员王楚为、毛巍4.30鑫钢套箱拼装加固将近完成时即可开始做吊装准备，钢套箱外侧定位通过打设钢管桩，定位钢管桩一定要确保定位的精确及桩身的。内侧定位利用已浇筑的灌注桩钢护筒，前沿、左右各焊接定位型钢，定位型钢上层，作为钢套箱内定位支撑点。垂直在其下二图 7-11钢套箱定位钢管桩图 7-12钢套箱定位支撑点图 7-13钢套箱准备起吊图 7-14钢套箱吊装就位定位型钢及定位钢管桩经测量验收符合要求后，即可进行钢套箱围堰的吊装，本次吊装作业用80T起重船从运输船起吊钢套箱。由于吊装钢套箱就位时施工难度最大、风险最大，

26、QC小组对浮吊在套箱就位时工况进行验算。浮吊臂长H=28.0米，式中H浮吊臂长；h1T定位桩及灌注桩目前桩顶至水面距离，取3.0米；h2甲板至臂顶点距离，（282-132）取24米；R工作半径，取13.0m。钢套箱吊装时，80T浮吊就位作业，钢套箱起吊至距水面3.5m时，此时施工水位最低设为3.0米，浮吊甲板距离水面最少0.5m，吊钩至钢套箱顶面直线距离为5m，钢套箱总宽为10.5m。浮吊吊臂与钢套箱边最近距离为:B=(13/24)*（24-8.5-3.5+0.5）=6.77m6m. 安全浮吊吊钩至吊臂顶的距离为:24-8.5-3.5+0.5-5=7.5米，安全。钢套箱吊至灌注桩顶，此时钢套箱

27、底至水面高为3.5m,运输船退出，浮吊向前水平位移就位。钢丝绳选择:根据所选钢丝绳为48mm，637+1验算:以最大起吊重量36t计算，起吊点4个，采用4根等长钢丝绳作业，每个吊点钢丝绳受力为9t，考虑吊点受力不均，考虑不均匀系数为0.8，吊装夹角45度，即FMAX=（360.8）sin454=16t=160kN。根据钢丝绳的计算要求，最小破断拉力总合=1705kN（见表7-1），则整股钢丝绳破断拉力为17050.82=1398.1。安全系数:f=1398.1/356=3.93，所选钢丝绳适用。表7-1钢丝绳(637+1)主要数据系数0.82序直径钢丝总截面质量系数(kg/1钢丝绳公称抗拉强度

28、 (N/mm2)钢丝绳钢丝140015501700185020XX号积(mm2)00m)(mm)钢丝绳破断拉力总和不小于(kN)136.51.7503.64473.4705780.5856931.510052391.8564.63530.8790875959.5104011253432697.08655.3975.51080118512851390447.52.2843.47792.911801305143015605522.41003.8943.614051555170518556562.61178.071107.41645182520XX2175760.52.81366.281284.31

29、91021152320252586531568.431474.32195243026652900实施结果:钢套箱吊装安全系数达3.0以上。实施七:钢套箱就位下沉实施时间20XX.5.1-5.2实施地点现场实施人员王楚为、胡俊钢套箱就位后，先用振动锤进行振动，使钢套箱稳定，即对其平面位置进行复测，符合规范及设计要求后，使用高频液压振动锤及水下冲吸的方法使其下沉，走到下沉入土2m时，最后进行钢套箱平面位置及标高的复测，复检无误后标出标高线及前沿控制线即可进行定位焊接作业，焊接应牢固可靠，同时将钢套箱与套箱外定位桩用钢板进行固定并焊接。钢套箱安装就位后，在钢套箱内外进行填土作业，钢套箱内外的填土标高

30、至2.0m，待填土初步稳定后即在钢套箱内进行试抽水，抽水完成及箱内土体稳定后继续抽水，抽水时应不间断进行套箱的沉降位移观测，如有变化，应暂停抽水，待稳定后再行抽水，直至套箱内基本无明显渗水。图 7-15 钢套箱安装定位示意图图7-16 钢套箱吊装示意图 图 7-17钢套箱下沉图7-18钢套箱内填土作业实施结果:钢套箱就位后平面偏差20XX以内，高程偏差10mm以内。实施八:承台底模标高偏差10mm，钢筋加工安装复核规范要求。实施时间20XX.5.3-5.5实施地点现场实施人员梁赟赟、杨雄抽水完成后即可进行承台底模的安装，承台底模主要支承在4根已完成的灌注桩钢护筒上，即在4根钢护筒上焊接支撑牛腿，在支撑牛腿上