武广客专咸宁北站站台雨棚钢桁架施工方法研究学习教案

1、会计学1武广客专咸宁北站站台雨棚钢桁架施工方武广客专咸宁北站站台雨棚钢桁架施工方法法(fngf)研究研究第一页，共42页。一、工程简介一、工程简介1、工程简介、工程简介 武广客运专线咸宁北站为中型站，站台雨棚为钻孔桩承台础，钢管立柱分部武广客运专线咸宁北站为中型站，站台雨棚为钻孔桩承台础，钢管立柱分部设置在第五、第六股道外侧，上部采用钢桁架与站台两边钢柱相连，横跨两个设置在第五、第六股道外侧，上部采用钢桁架与站台两边钢柱相连，横跨两个中间站台，纵向中间站台，纵向(zn xin)利用四榀次桁架与主桁架连接，纵横桁架共同组成利用四榀次桁架与主桁架连接，纵横桁架共同组成一个整体稳定的结构体系。一个整

2、体稳定的结构体系。建设单位：武广铁路客运专线有限责任公司建设单位：武广铁路客运专线有限责任公司设计单位：武汉市建筑设计院设计单位：武汉市建筑设计院监理单位：北京通达监理公司监理单位：北京通达监理公司施工单位：中铁十一局集团建筑安装有限公司施工单位：中铁十一局集团建筑安装有限公司图1：咸宁北站无柱雨棚实景(sh jn)第1页/共41页第二页，共42页。图2：建成的咸宁北站站台雨棚第2页/共41页第三页，共42页。 根据施工计划并切合实际情况，项目部于2009年3月28日成立了武广客专咸宁北站项目部QC小组(xioz)，由管理干部、技术骨干等7人组成。全体成员均经过全面质量管理培训，学习的时间在9

3、0小时以上，经验丰富，技术素质高，详见表1。二、小组二、小组(xioz)简介简介第3页/共41页第四页，共42页。表表1：小组成员：小组成员(chngyun)概况表概况表小组名称武广客专咸宁北站项目部QC小组课题类型创新型课题名称武广客专咸宁北站站台雨棚钢桁架施工方法研究成立时间2009年3月28日注册时间2009年4月4日注册编号JA-QC-0903活动时间2009年3月28日2009年5月30日序号姓 名性别年龄 文化程度 技术职称接受TQC教育时间组内职务分工1韩宇琪男30大学工程师90组长全面负责小组活动2宋树兵男31大专工程师90副组长技术指导3张 军男37大学工程师90组员现场实施

4、4万春华女32大学工程师90组员质量监控5黄克华男36中专助 工90组员现场实施6曹 彬男24大学助 工90组员现场实施7徐世亭男23大学助 工90组员现场实施8朱 婷女23大学助 工90组员现场实施兼资料整理制表(zh bio)人：朱婷 日期：2009年4月18日 第4页/共41页第五页，共42页。三、选题理由三、选题理由理由理由1：咸宁北站工程是我集团公司：咸宁北站工程是我集团公司20082009年度重难点工程项目，质量目标为铁道部和湖北年度重难点工程项目，质量目标为铁道部和湖北省优质工程。省优质工程。理由理由2：咸宁北站站台雨棚位于武广客专武汉至乌：咸宁北站站台雨棚位于武广客专武汉至乌龙

5、泉试验段，桁架施工时正线龙泉试验段，桁架施工时正线(zhn xin)接触接触网施工完毕并已通电，大跨度钢桁架经现场分节网施工完毕并已通电，大跨度钢桁架经现场分节段拼装后利用吊车跨越高压接触网进行起吊，在段拼装后利用吊车跨越高压接触网进行起吊，在高空进行对接。因此施工难度相当大、施工安全高空进行对接。因此施工难度相当大、施工安全风险非常高。风险非常高。第5页/共41页第六页，共42页。理由3：工程工期紧，压力大，质量要求高，施工作业工序多，施工期间处于雨季，同时受联调联试影响，行车期间不能施工，大部分施工作业时间均在夜间。 理由4：通过跨越高压接触网进行大跨度钢桁架吊装施工，积累施工经验，培养(

6、piyng)技术人才，拓宽施工领域。综上因素，选定课题：武广客专咸宁北站站台雨棚钢桁架施工方法研究。第6页/共41页第七页，共42页。四、设定目标及可行性分析四、设定目标及可行性分析1、设定目标：、设定目标： 质量目标：确保钢桁架安装质量，所有一级焊质量目标：确保钢桁架安装质量，所有一级焊缝、二级焊缝符合设计及规范要求，桁架整体缝、二级焊缝符合设计及规范要求，桁架整体(zhngt)垂直度和侧向弯曲矢高垂直度和侧向弯曲矢高25mm，工程施，工程施工质量一次合格率达到工质量一次合格率达到100%。 工期目标：合理安排机械设备及施工人员配备，工期目标：合理安排机械设备及施工人员配备，保证工程在保证工

7、程在55天内完成。天内完成。 第7页/共41页第八页，共42页。质量目标可行性分析： 小组成员具有QC活动经验，理论水平较高，能够根据现场施工环境确认桁架质量主控项目，并能结合主控项目提出、制定(zhdng)合理的技术施工方案及质量控制措施，能够确保质量目标的实现。2、目标(mbio)可行性分析：第8页/共41页第九页，共42页。工期目标可行性分析： 咸宁北站站台雨棚施工难度大，吊装作业受联调联试影响行车时段禁止施工，且施工期间正处于雨季，对施工进度造成了很大的影响。将大部分拼装工作安排在地面进行，减少临时支撑及起吊、焊接工作量，根据工程数量投入拼装胎架、吊装设备及临时支架、操作人员等在当天调

8、试停止后进行不间断施工，加强安全投入及配备风雨(fngy)篷确保桁架施工安全及焊接质量，减少返修对工期造成影响。经分析：工期目标可行。第9页/共41页第十页，共42页。1、提出(t ch)方案 根据现有钢桁架施工方法，钢桁架与接触网位置关系（如右图）及现场施工环境，小组成员采用头脑风暴法找出桁架施工的几种方法。五、提出方案并确定五、提出方案并确定(qudng)最佳方案最佳方案第10页/共41页第十一页，共42页。方案一：高空多节段拼装 按照深化设计图纸，在桁架下旋搭设临时支撑架及操作平台，利用吊车将节段单元起吊至高空进行拼装。此方案拼装节段吨位小，吊装方便，易于操作，起吊过程中容易控制有利于保

9、护接触网及吊装安全。但支架搭设工程数量庞大，吊装工作量和高空作业量大，桁架垂直度及水平弯曲度控制存在一定难度，同时严重影响工期(gngq)和成本。第11页/共41页第十二页，共42页。方案二：三节段吊 桁架分为三节段吊装，接点设置在距离两端支座净跨长度1/3位置处，与方案一比较，可以减少临时支撑架及操作平台的搭设，减少起吊工作数量和高空作业量，一定程度(chngd)上可以加快工程进度，节约施工成本，减小安全风险。但跨越接触网吊装工作面拥挤，起吊设备停放位置空间受限，施工进度有所影响，如图4。 图图 4： 桁架三节段吊装桁架三节段吊装施工示意图施工示意图 第12页/共41页第十三页，共42页。方

10、案三：两节段吊装 桁架分为两段吊装，在距离六股道钢柱1/3位置（四股道距二站台边沿2.5m）搭设临时支撑架，利用35t吊车(dioch)在在二站台起吊短段，利用65t吊车(dioch)在一站台起吊长段桁架，在高空支撑平台进行对接。此方案减少了跨越接触网桁架杆件的转运量，减少了桁架节段起吊工程量及高空作业量，桁架大部分焊接工作在地面进行质量方便控制，同时减少了临时支架对股道的占用，减小了高空作业安全风险，也加快了施工进度，如图5。桁架两节段吊装示意图桁架两节段吊装示意图图图5 ： 第13页/共41页第十四页，共42页。 结合施工现场施工环境，对站棚钢桁架工程提出以上(yshng)三种施工方案比选

11、,详见表2：第14页/共41页第十五页，共42页。序号方案施工方法施工安全质量控制工期影响方案结论一多节段吊装施工方法简 单，易于操作高空作业数量大，安全风险高，对股道占用空间大高空焊接点数量多，质量控制难度大 支撑数量庞大，焊接作业量大，施工工期长不合理二三段吊装起吊节段吨位 较小，减少起吊数量高空作业量有所减小，股道占用空间较大，安全风险较大高空作业量较大，质量控制难度较大临时支撑数量较多，施工工期较长较合理三两段吊装起吊节段较长，高空一次对接高空作业量小，安全风险小大部分焊接工作在地面进行，质量易于控制临时支撑数量少，高空作业量小，工期短合理表表2：安装：安装(nzhung)方案比选表方

12、案比选表制表(zh bio)人：朱婷 日期：2009年4月18日 第15页/共41页第十六页，共42页。本工程采用两节段吊装方案，与三节段吊装相比，经济效益明显，详如下：(1)减少临时支撑架及型钢平台(pngti)28套，进出场及租赁费节约30.8万元；(2)减少吊装节段28段，减少高空焊接量近1/3,吊车台班及人员费用节约14.3万元；(3)减少平板运输车53台班，节约6.4万元；因此，咸宁北站站棚钢桁架采用“两段吊装在高空对接”的方案节约资金51.5万元。第16页/共41页第十七页，共42页。3、确定最佳方案、确定最佳方案根据表根据表2：安装方案比选表从施工方法、施工安：安装方案比选表从施

13、工方法、施工安全、质量、工期、成本及经济效益各方面进行比全、质量、工期、成本及经济效益各方面进行比选，选定方案三为最佳施工方案。选，选定方案三为最佳施工方案。 根据表根据表2选定方案三进行组织施工。桁架构件选定方案三进行组织施工。桁架构件在工厂在工厂(gngchng)加工、预拼装后运输至施工加工、预拼装后运输至施工现场，受道路限高、接触网现场，受道路限高、接触网1股道股道4股道轨道已股道轨道已开始进行试车及现场拼装条件狭窄等因素影响，开始进行试车及现场拼装条件狭窄等因素影响，桁架现场拼装及吊装过程需要解决的细部方案为：桁架现场拼装及吊装过程需要解决的细部方案为：第17页/共41页第十八页，共4

14、2页。桁架构件转运桁架构件转运(zhun yn)及标识及标识（1）根据设计图纸编号的桁架构件转运）根据设计图纸编号的桁架构件转运(zhun yn)至至第六股道拼装场，按主桁架编号的各个构件分类堆码，防第六股道拼装场，按主桁架编号的各个构件分类堆码，防止构件混淆。止构件混淆。（2）采取有利措施防止转运）采取有利措施防止转运(zhun yn)期间危及接触期间危及接触网安全。网安全。第18页/共41页第十九页，共42页。精确桁架空间定位与拼装精度精确桁架空间定位与拼装精度（1）现场制作胎架，确保胎架的刚度、水平度，）现场制作胎架，确保胎架的刚度、水平度，根据桁架设计的曲线半径，同时考虑桁架的自身根据

15、桁架设计的曲线半径，同时考虑桁架的自身挠度，在檩条、屋面及轻钢龙骨吊顶等恒载作用挠度，在檩条、屋面及轻钢龙骨吊顶等恒载作用下需要设置的预拱度等因素进行调节胎架的设置下需要设置的预拱度等因素进行调节胎架的设置半径。半径。（2）根据深化设计图纸对构件进行现场放样，并）根据深化设计图纸对构件进行现场放样，并制定出合理制定出合理(hl)的精度控制方案。的精度控制方案。（3）合理）合理(hl)设置起吊点，防止在吊装过程中设置起吊点，防止在吊装过程中桁架因作用点受力产生变形。桁架因作用点受力产生变形。第19页/共41页第二十页，共42页。桁架水平运输与站台通道口临时支墩搭设桁架水平运输与站台通道口临时支墩

16、搭设（1）根据桁架节段长度及重量合理选择平板运输车，利）根据桁架节段长度及重量合理选择平板运输车，利用平板运输车将拼装好的桁架节段运输至起吊用平板运输车将拼装好的桁架节段运输至起吊(qdio)点。点。（2）根据桁架吊装节段重量及选取的起吊）根据桁架吊装节段重量及选取的起吊(qdio)设备计设备计算、搭设临时支墩。算、搭设临时支墩。第20页/共41页第二十一页，共42页。控制桁架焊接工艺及焊接质量控制桁架焊接工艺及焊接质量 （1）根据桁架母材材质和焊接方式选用焊接）根据桁架母材材质和焊接方式选用焊接材料，确保焊材与母材相匹配；材料，确保焊材与母材相匹配； （2）风雨天气做好防风雨措施，确保焊接作

17、）风雨天气做好防风雨措施，确保焊接作业不受风雨影响业不受风雨影响(yngxing)。 （3）对焊接工人进行质量教育和技能培训，）对焊接工人进行质量教育和技能培训，提高质量意识和操作技能。提高质量意识和操作技能。 （4）加强桁架焊接质量检测。）加强桁架焊接质量检测。第21页/共41页第二十二页，共42页。 以上需要解决的细部方案经QC小组讨论认为，采取平滑方式将桁架构件从接触网下方转运至第六道，不受天气和接触网影响，更加不危及接触网安全，在试车(sh ch)结束后可以不间断进行转运，不耽误施工进度，但需要安排专人对构件编号进行分类堆码；桁架水平运输结合桁架长度和重量适当选取平板运输车及通道口处按

18、桁架重量及吊车支腿的支撑半径方便解决。认为“精确桁架空间定位与拼装精度、控制桁架焊接工艺及焊接质量”是需要解决的细部方案。第22页/共41页第二十三页，共42页。4.确定施工确定施工(sh gng)工艺流程工艺流程图6：桁架吊装(diozhung)施工流程图整体垂直度、水平弯曲检测合格桁架应力、应变及变形监测桁架构件制作运输临时支撑设置曲线半径设置临时支撑卸载次桁架吊装主桁架高空对接主桁架分段吊装（主次）桁架拼装拼装胎架组拼第23页/共41页第二十四页，共42页。六、制定对策六、制定对策根据最佳方案需要解决的细部根据最佳方案需要解决的细部(xb)方案，方案，QC小组制定并形成如下对策表：小组制

19、定并形成如下对策表：表表3：对：对 策策 表表要求对 策目 标实施措施负责人完成时间精确桁架空间定位及拼装精度1 调整拼装胎架2 根据设计要求精确定位3 合理设置起吊点满足桁架拼装质量，杆件精确定位，桁架连接节点位置准确，确保拼装精度，桁架在作用点受力情况下起吊不产生变形1根据设计弧线半径，对拼装胎架进行调整，并细化拼装方案，确保拼装质量曹 彬全过程2根据深化设计图纸对构件进行现场放样，并制定出合理的精度控制方案韩宇琪2009.4.15至2009.4.203根据模型计算桁架重心，合理设置起吊点，利用扁担梁进行起吊宋树兵2009.4.17控制桁架焊接工艺及焊接质量1 控制焊材的购买、存放和发放环

20、节2 增加防风雨措施3 加强专业培训4加强桁架焊接质量检测焊材与构件材质相匹配，焊接质量不受风雨天气影响，满足一级焊缝质量标准，合格率100%1清除现场不匹配焊材，专人负责焊材的购买和存放，并记录好焊材的收发情况朱 婷全过程2严格控制焊点的风雨防护措施，无风雨防护措施禁止施焊徐世亭全过程3详细技术交底，并邀请电焊高级技工进行岗前培训，考试合格后持证上岗，跟踪指导。张 军万春华2009.4.214委托具有检测资质的单位对现场一、二级焊缝全面探伤检测，不留缺陷黄克华全过程制表(zh bio)人：朱婷 日期：2009年4月18日 第24页/共41页第二十五页，共42页。七、对策七、对策(duc)实施

21、实施 实施对策一：调整实施对策一：调整(tiozhng)拼拼装胎架装胎架1、根据设计要求，考虑桁架自身挠度合理设置(shzh)预拱度；2、根据计算对拼装胎架进行曲线半径设置(shzh)；3、细化拼装方案到每榀桁架，明确每种跨度桁架的胎架拼装参数4、对拼装每榀桁架按深化设计图纸进行编号，并做好记录。该过程由曹彬全程实施。图7：调整拼装胎架对策一实施效果检查：对策一实施效果检查：经过计算、设置不同跨度桁架预拱度，调整胎架拼装尺寸，确保了桁架的拼装质量，达到了对策一目的。实施情况如图8。图8：胎架调整及现场拼装第25页/共41页第二十六页，共42页。实施对策二：根据实施对策二：根据(gnj)设计要求

22、精确定位设计要求精确定位1、制定详细的杆件拼装精度控制方案； 2、根据深化图纸，核对每榀桁架杆件尺寸，并对每根杆件节点位置进行放样标识；3、对每根杆件进行预拼装，检查杆件相冠点是否满足节点焊接条件；该工作由韩宇琪组织QC小组人员制定实施方案，现场(xinchng)由曹彬负责实施。图9：桁架(hngji)精确定位图10：桁架拼装精度检查对策二实施效果检查：经过方案制定，现场跟踪实施，杆件定位精确，桁架连接节点位置准确桁架拼装精度满足设计及规范要求。如图10，现场检查桁架拼装精度。第26页/共41页第二十七页，共42页。实施对策三：合理设置实施对策三：合理设置(shzh)起起吊点吊点图 1 1 ：

23、 桁 架 起 吊(qdio)点设置1、由宋树兵根据设计制作模型，计算桁架重心，并根据重心设置起吊点。2、组织工班长及操作人员讲解钢丝绳绑扎要点及注意事项。3、确定工序质量负责人，明确跟班作业技术人员进行过程(guchng)监控。 对策三实施效果检查：对策三实施效果检查：通过模型制作、计算和对操作人员进行讲解，在技术人员的跟班作业、要求下，桁架的吊点设置合理，未出现桁架变形的情况，达到对策三实施目的。第27页/共41页第二十八页，共42页。实施对策实施对策(duc)四：控制焊材的购买、存放和发放环节四：控制焊材的购买、存放和发放环节焊接(hnji)材料购买根据母材材质及焊接(hnji)方法及适用

24、范围确定，如下表：表表4 4：选：选 材材 表表制表(zh bio)人：朱婷 日期：2009年4月18日 焊接方法母材材质焊接材料适用范围SMAWQ235BE4303定位焊、对接、角接GMAWQ235BER49、二氧化碳(CO2)定位焊、对接、角接SMAWQ345BE5015定位焊、对接、角接GMAWQ345BER50、二氧化碳(CO2)定位焊、对接、角接第28页/共41页第二十九页，共42页。焊材保管及发放(ffng)措施如下：焊材保管：1、强化焊材保管制度，将现场不匹配的焊材全部清除；2、由物资部专人购买，并按要求建立物资验收记录表，注明焊材的各项证资料；3、规范焊材储存库房；焊材发放：1

25、、建立完善焊材发放台帐；2、发料时严格按工艺要求、预算、规格、牌号、数量发放焊材购买、保管及发放全过程由朱婷进行监督、控制(kngzh)，并做好记录。 对策四实施效果检查：经过对焊材的质量全过程控制，焊材满足规范(gufn)许可要求，达到了对策目的。第29页/共41页第三十页，共42页。实施对策五：增加实施对策五：增加(zngji)防风雨措施防风雨措施图12：桁架(hngji)拼装及高空作业防风雨措施 由徐世亭负责对桁架拼装和吊装焊接进行防风雨措施的设置，确保焊点不受风雨的影响(yngxing)，为保证焊接质量创造条件。 对策五实施效果检查：通过增加防风雨措施的设置，有效地预防了风雨对桁架焊接

26、的质量的影响(yngxing)，风雨天气可以正常进行施焊作业，达到了对策目的。第30页/共41页第三十一页，共42页。1、由张军组织项目技术人员、工班负责人及操作工人召开(zhoki)技术交底会，向操作人员讲解桁架焊接顺序及焊接操作要点。2、邀请公司电焊高级技工对焊工进行技能培训，并考核合格后上岗作业。3、按焊接工序进行明确分工，制定严格的管理和奖惩制度。4、由万春华跟踪检查指导。图13：专业(zhuny)技术培训对策六实施效果检查：对策六实施效果检查：通过专业技术培训，专人跟踪监控，焊接质量明显提高，达到了对策目的。第31页/共41页第三十二页，共42页。图14：桁架焊缝探伤检测1、由黄克华

27、组织检测单位对焊接节点焊缝进行探伤检测。2、根据设计图纸详细列出一级焊缝、二级焊缝位置及数量，并全数进行检测。3、根据探测结果对局部质量缺陷(quxin)在临时支架拆除前进行返修后重新检测。对策对策(duc)七实施效果检查：通过加强焊七实施效果检查：通过加强焊接质量探伤检测，消除了焊接质量缺陷，接质量探伤检测，消除了焊接质量缺陷，根据探伤质量检测报告，桁架一二级焊缝根据探伤质量检测报告，桁架一二级焊缝质量合格率达到质量合格率达到100%，达到了对策，达到了对策(duc)目的。如图目的。如图15：桁架焊缝探伤报告。：桁架焊缝探伤报告。图15：咸宁北站钢桁架探伤报告第32页/共41页第三十三页，共

28、42页。八、效果八、效果(xiogu)验证验证1目标完成情况 咸宁北站站棚雨棚钢桁架工程采用现场(xinchng)胎架拼装，平板车水平运输利用吊车分两节段进行吊装，在临时支撑平台上进行高空对接，实现了既定的质量目标，确保了工程进度，同时保证了联调联试期间的行车和施工安全。通过现场(xinchng)施工实践，证明“跨越接触网线分两段吊装”方案是科学合理的，所采取的一系列措施为施工目标的实现提供了技术支持和保证，为跨越高压接触网线大跨度钢桁架的吊装积累了经验。（施工质量目标和工期目标完成情况如效果1、效果2） 图16：完成吊装(diozhung)的站棚桁架第33页/共41页第三十四页，共42页。效

29、果效果(xiogu)1：质量质量桁架拼装精度满足设计及规范要求桁架拼装精度满足设计及规范要求(yoqi)(yoqi)，焊材质量合格、保管规范、发放有序。桁架焊接质量经探伤检测，一级，焊材质量合格、保管规范、发放有序。桁架焊接质量经探伤检测，一级焊缝及二级焊缝合格率达到焊缝及二级焊缝合格率达到100%100%，桁架的垂直度及水平弯曲均小于，桁架的垂直度及水平弯曲均小于25mm25mm，超过既定目标，实现了本次，超过既定目标，实现了本次QCQC活动的目标。活动的目标。效果效果2：工期：工期通过优化施工方案，协调好现场拼装、运输及吊装各工序施工进度，减少通过优化施工方案，协调好现场拼装、运输及吊装各

30、工序施工进度，减少因质量缺陷整改耽误的工期，提高了工作效率，本次钢桁架安装施工工期因质量缺陷整改耽误的工期，提高了工作效率，本次钢桁架安装施工工期比原计划提前比原计划提前2 2天完成。天完成。第34页/共41页第三十五页，共42页。2社会效益社会效益 武广客专咸宁北站工程在确保联调联试期间动车安全及施工的前提武广客专咸宁北站工程在确保联调联试期间动车安全及施工的前提下根据现场施工环境进行科学组织、合理安排，倡导以下根据现场施工环境进行科学组织、合理安排，倡导以“安全、质量保安全、质量保进度进度”的原则，降低了工程造价，确保了施工质量，展现了自主创新的的原则，降低了工程造价，确保了施工质量，展现

31、了自主创新的能力，充分体现了能力，充分体现了“武广精神武广精神”的特征，为后续工作奠定了坚实基础，的特征，为后续工作奠定了坚实基础，确保了武广线拉通调试工作的顺利进行，为年底武广客专开通运营提确保了武广线拉通调试工作的顺利进行，为年底武广客专开通运营提供了有力供了有力(yul)保障。保障。 第35页/共41页第三十六页，共42页。 通过本次QC活动，小组(xioz)成员经过努力实现了活动目标，提高了质量意识，增强了团队合作精神，解决问题的信心和技术水平有了很大提高，较系统地掌握了QC活动知识。详见表5：QC小组(xioz)综合素质活动前后评分对比表、自我评价雷达图图如效果3。第36页/共41页第三十七页，共42页。表5：QC小组成员综合素质活动前后(qinhu)评分对比表0306090技术水平技术水平解决问题信心解决问题信心个人能力个人能力QC知识知识活动前评分活动前评分活动后评分