黄冈公铁两用长江大桥钢桁梁设计QCppt课件

1、合理进展黄冈公铁两用长江大桥钢桁梁设计汇报人：李卫华中铁大桥勘测设计院2021年12月QC成果汇报.小组概略小组类型：攻关型活动日期：2021.42021.9活动次数：4次活动时间：15小时姓名性别年龄职称分工主要工作杨光武男40高级工程师组长方案策划，总体协调 徐 伟男46教授级高工组员技术指导，方案决策沈泽向男74高级工程师组员技术指导，方案实施 李卫华男29工程师组员计算分析，成果总结文 坡男30工程师组员方案实施，成果总结唐贺强男30工程师组员收集材料，方案实施邹敏勇男28工程师组员收集材料，方案实施小组成员：小组称号：黄冈公铁两用长江大桥钢桁梁设计QC小组QC成果汇报. 黄冈公铁两用

2、长江大桥是武汉城市圈铁路规划的重要工程，大桥建成后，将真正实现黄冈与武汉从公路、铁路及轨道交通方面的“无缝对接。大桥主桥为钢桁梁混凝土主塔斜拉桥，孔跨布置为：(81+243+567+243+81)=1215m，主桥建安费约18亿。工程概略QC成果汇报.P：方案D：实施C:检查A:总结QC循环QC成果汇报.课题选择课标题的制定方案现状调查缘由分析对策制定P阶段：方案阶段QC成果汇报.P阶段课题选择QC成果汇报技术参数等级宽度双向4车道25.5m双线铁路线间距4.6m特点结构跨度大运营活载重公路面与铁路面宽度相差大黄冈长江大桥主要技术参数与特点公路桥面布置铁路桥面布置.P阶段课题选择本桥为公铁两用

3、桥，荷载重，主跨567m为目前最大跨度的公铁两用长江大桥。 公路与铁路桥面宽度相差较大，钢桁梁设计难度较大。本工程铁路为客运专线，同时兼顾货运。客运专线的高平稳性和货运铁路的重载性，对钢桁梁的设计要求较高。需满足“技术先进、经济合理的设计要求，且设计周期短、任务量大。合理进展黄冈公铁两用长江大桥钢桁梁设计选定课题选题理由QC成果汇报 同类型已建桥梁中，黄冈长江大桥的跨度超越了目前跨度第一的天兴洲公铁两用长江大桥主跨504m，技术难度较大，需求结合本桥的技术规范和荷载特点，对主桥的钢梁设计进展攻关，并针对性地开展专题研讨。 .P阶段课标题的活动目的 合理进展本桥钢桁梁设计，按时优质完成初步设计任

4、务。 QC成果汇报.P阶段制定方案 小组成员经过仔细讨论，对质量教育、活动要点、方案进度、成员分工和责任人均提出了明确要求，并制定了活动程序方案表。QC成果汇报.P阶段制定方案- 主要责任人 - 参与人员阶段活动程序活动内容与要求计划进度成员分工质量教育活动要点2009年杨光武徐 伟沈泽向李卫华文坡唐贺强周敏勇456789P(计划)选择课题分析现状找出问题确立目标分析原因确定要因制定对策学习质量管理小组活动指南，了解管理活动的程序及活动方法。学习GB/T-190012000idtISO9001：2000标准有关内容收集有关大跨度公铁两用斜拉桥钢桁梁设计的资料，找出存在问题分析公铁两用斜拉桥钢桁

5、梁各部件设计的影响因素及原因根据原因分析，找出主要因素，确定要因，制定对策D（执行）实施对策学习有关理论和规程规范针对要因，解决问题C（检查）检查效果学习质量管理小组活动及诊断针对要因、对策实施情况进行检查A（总结）巩固措施遗留问题及下一步打算活动总结整理成果成果发表学习质量管理小组活动材料及优秀小组成果实例总结成果，列出遗留问题编写成果报告QC成果汇报.P阶段现状调查序号调查项目主跨跨度（m）主桁桁式公路面铁路面拉索锚固1九江公铁两用长江大桥216带竖杆三角形桁纵、横梁支撑的混凝土桥面纵、横梁支撑的明桥面2芜湖公铁两用长江大桥312N形桁钢-混结合梁桥面纵、横梁支撑的明桥面采用副桁锚固3天兴

6、洲公铁两用长江大桥504N形桁正交异性钢桥面板正交异性钢桥面板节点内钢锚箱4南京大胜关长江大桥336N形桁正交异性钢桥面板5郑州黄河公铁两用大桥168三角形钢-混结合梁桥面正交异性钢桥面板中桁节点箱内序号调查内容现 状要求及问题1类似桥梁设计情况国内外已建成多座钢桁梁桥梁，主梁的桁式、公路面、铁路面及拉索锚固方式各有不同。充分借鉴已建桥梁的设计经验。2本桥设计情况鉴于不同桁式对主梁总体受力影响不大，工可及本阶段初步拟定采用“N”形主桁，桁高为15.5m。根据前期确定相关参数进行下一步设计3技术难度本桥跨度大，公路及铁路宽度相差一倍，造成本桥钢梁断面选取，主桁杆件等设计难度较大。满足“技术先进、

7、经济合理”的设计要求4设计周期根据设计计划，需在3个月内完成初步设计工作。工作量大，时间紧。现状调查分析表 已建钢桁梁桥梁调查表QC成果汇报.P阶段缘由分析经过上述各项论证与调查，本小组对影响主桁设计的要素进展了全面分析，并绘出了系统图黄冈长江大桥钢桁梁设计主梁断面方式钢梁制造、安装公路桥面系构造斜拉索锚固构造铁路桥面系构造QC成果汇报.P阶段要因确认缘由一：主梁断面方式 大跨度斜拉桥的主梁断面不仅决议着主梁的整体刚度，受力情况，还直接决议了主桁杆件、桥面系的受力情况，对经济性也有较大影响。 且对本桥而言公路和铁路桥面宽度相差较大，更加大了钢梁断面的设计难度。故确定为要因。 QC成果汇报.P阶

8、段要因确认缘由二：公路桥面系构造 根据调查，早期采用正交异性钢桥面板的大跨度公路桥及公铁桥出现了各种各样的病害景象。 公路桥面的设计合理与否对桥梁构造的平安和后期的运用有着至关重要的影响，确定为要因。 QC成果汇报缘由三：铁路桥面系构造 铁路桥面具有接受的荷载重、冲击力大等特点，接受的荷载占全部活载的80%。 铁路桥面系对列车走行的温馨性和后期的养护维修任务影响较大，经研讨确定为要因。.P阶段要因确认缘由四：斜拉索锚固构造 斜拉索锚固构造是钢桁梁斜拉桥的关键部位，既要保证构造受力、传力合理，又要保证其强度、稳定、疲劳等满足规范要求。确定为要因。 QC成果汇报缘由五：制造、施工难度 经过与制造单

9、位及施工单位进展沟通交流，可以确定钢梁制造的详细规范及合理的施工方案，确定为非要因。 .P阶段要因确认确认的主要缘由有：要因一：主梁断面方式 要因二：公路桥面系构造要因三：铁路桥面系构造 要因四：斜拉索锚固构造 QC成果汇报.P阶段制定对策序号因素名称对 策目 标措 施负责人完成时间1主梁断面形式A.采用质量管理手 段提高攻关能力。B.多方案比选。C.开展专题研究D.咨询专家意见。满足公铁两用功能要求，并使钢桁梁结构受力合理安全，满足规范设计要求A.按规范计算，同时利用空 间有限元程序分析。B.由负责人组织各方案比选 讨论会。C.外委进行专题研究。D.向老专家请教。杨光武李卫华2009.62公

10、路桥面系A.搜集相关资料B.多方案比选。C.小组讨论。结构受力性能良好、经济合理。A收集我院已设计完成公铁 桥的相关资料。B.利用有限元程序进行结构 分析。C.对各方案进行经济估算。李卫华文坡2009.73铁路桥面系A.搜集相关资料B.多方案比选。C.小组讨论。结构受力性能良好、经济合理。A收集我院已设计完成公铁 桥的相关资料。B.利用有限元程序进行结构 分析。C.对各方案进行经济估算。李卫华文坡2009.74斜拉索锚固构造A.收集相关资料。B.多方案比选。C.咨询专家意见。结构受力合理、传力明确且制造施工便利，满足规范要求。收集相关公铁桥斜拉索的 锚固资料B.按规范计算，同时利用空 间有限元

11、程序分析。D.向老专家请教。文坡2009.8QC成果汇报.要因一的对策实施及处理措施要因二的对策实施及处理措施要因三的对策实施及处理措施要因四的对策实施及处理措施D阶段：实施对策QC成果汇报.D阶段要因一：主梁断面方式选择 针对主梁断面方式在钢桁梁设计中的重要性与复杂性，QC小组在要因一的对策实施中再次进展了QC循环，按照P(方案)D(实施)C(检查)A(总结)的程序进展攻关研讨。P：方案D：实施C:检查A:总结要因一 主梁断面对策实施.D阶段要因一：主梁断面方式选择 子循环 P阶段：缘由分析，制定对策 P：方案主梁断面方式选择桥面系选择上下弦构造宽度构造受力性能构造整体及部分受力情况良好是主

12、梁断面设计的重要目的。上、下弦构造的宽度决议了主梁断面的外形，影响主桁截面，腹杆设置方式，及斜拉索锚固方式。整体桥面体系与纵横梁桥面体系各有优缺陷，应结合详细情况进展选择。对策实施. 子循环 P阶段：缘由分析，制定对策 序号因素名称对 策目 标措 施负责人完成时间1上下弦结构宽度通过搜集相关资料，提出多种方案进行比较，根据其受力及经济性确定最优方案。满足公铁两用功能要求，满足规范设计要求A.对各方案进行构 造分析。B.由负责人组织小 组讨论。C.向老专家请教。杨光武2009.62桥面系通过搜集相关资料，提出多种方案进行比较，根据其受力及经济性确定最优方案结构受力合理、经济性好A.对各方案进行构

13、 造与经济性分析。B.由负责人组织小 组讨论。C.向老专家请教。杨光武2009.73结构受力性能A.进行计算研究分析B.委托相关单位进行专题研究。 结构受力合理、传力明确且制造施工便利。A.采用有限元软件 进行技术分析。B.请相关单位进行 车桥耦合及动力 等专题分析。李卫华2009.9P：方案D阶段要因一：主梁断面方式选择对策实施. 首先对多种方案进展了对比分析研讨。D：实施子循环 D阶段：对策实施 方案一 方案二 方案三 方案四D阶段要因一：主梁断面方式选择对策实施.D：实施子循环 D阶段：对策实施项目方案一方案二方案三方案四结构特点上下主桁等宽，桁宽28.5m，公路面采用正交异性板桥面，铁

14、路面采用纵横梁体系，有碴轨道主桁及公路面同方案一，铁路面采用正交异性板桥面及有碴轨道截面为倒梯形，主桁为斜桁，上宽下窄，以适应公铁桥面不等宽的需要；公路及铁路面均采用正交异性板桥面，铁路为有碴轨道上下主桁等宽，桁宽16.0m，为便于拉索锚固，需设置副桁，公路及铁路面均采用正交异性板桥面，铁路为有碴轨道优点主桁较宽，横向刚度相对较大；纵横梁不参与主桁受力，下层结构受力简单明确；采用纵横梁体系，桥面系用料相对较省。主桁较宽，横向刚度相对较大上下层桥面均参与主桁受力，主桁截面相对较小。截面简洁，桥面利用率较高；下层桥面较窄，桥面系用料较省；上下层桥面均参与主桁受力，主桁截面相对较小，综合用钢梁较省。

15、截面简洁，桥面利用率较高；下层桥面系用料较省；上下层桥面均参与主桁受力，主桁截面相对较小。缺点纵梁需断开，铁路桥面整体性较差；铁路面桥面较宽，横梁跨度较大，对横梁受力不利；铁路桥面不参与主桁受力，下弦杆受力较大，板厚及截面尺寸较大；主桁用钢量较大。下层桥面用钢量较大；下层桥面空间利用率较低；整体用钢量较大。主桁为斜桁，制造及安装相对困难些；主桁竖杆横向第二系统受力相对较大，一、二系统受力相加，结构受力较为复杂。 拉索锚固在副桁节点上，副桁构造较为复杂，制造困难； 整体用钢料较方案三略多。主梁断面方案对比分析表 D阶段要因一：主梁断面方式选择对策实施.D：实施子循环 D阶段：对策实施主梁断面方案

16、技术评价表 项目方案一方案二方案三方案四评价指标技术可行性技术成熟，构造相对简单技术成熟，构造相对简单技术先进，构造简单技术成熟，副桁构造复杂经济合理性经济性差经济性差经济性好经济性一般制造、安装 制造工艺成熟，安装较为简单 制造工艺成熟，安装较为简单 制造工艺成熟，安装相对困难 副桁制造工艺较为困难 整体美观外形美观、线形流畅 外形美观、线形流畅 外形美观、线形流畅 外形一般D阶段要因一：主梁断面方式选择对策实施据上述对比分析，初步选定方案三：倒梯形斜桁断面作为引荐方案。.D阶段要因二：公路桥面系构造对策实施1.混凝土桥面板与主桁相结合的钢混结合构造2.密横梁支承正交异性钢桥面板3.纵横梁支

17、承正交异性钢桥面板。钢混结合密横梁体系正交板纵横梁体系正交板对策实施.D阶段要因二：公路桥面系构造处理措施及效果 采用方案三纵横梁正交异性钢桥面板作为引荐方案。减小了主桥恒载分量，处理了桥面系与主桁的共同作用问题，减少了荷载的传送途径。处理措施.D阶段要因三：铁路桥面系构造对策实施1. 传统的纵、横梁支承道碴槽板构造2. 纵横梁正交异性钢桥面板支承道碴槽板构造3. 密横梁正交异性钢桥面板支承道碴槽板构造 纵、横梁支承道碴槽板构造纵横梁正交异性钢桥面板对策实施.D阶段要因三：铁路桥面系构造对策实施处理措施及效果 采用方案三密横梁正交异性钢桥面板支撑道砟槽板作为引荐方案。使得钢梁板桁受力较好，大幅

18、度降低主桁下弦杆件的受力，且横梁跨度较小，受力较均匀，减小了截面尺寸。 密横梁正交异性钢桥面板处理措施.D阶段要因四：斜拉索锚固构造对策实施钢锚箱方案 2. 单锚拉板方案 3. 双锚拉板方案对策实施与处理措施处理措施及效果 采用方案一钢锚箱作为引荐方案，构呵斥熟、构造可靠、传力方式简单。.C阶段：效果检查QC成果汇报 在实施上述QC活动后，实现了各项预期目的，设计按方案完成，目的到达了！ C阶段效果检查.QC成果汇报主要成果稳定措施今后计划A阶段：成果总结.QC成果汇报A阶段成果总结分 类效 益 成 果经济效益通过开展本次QC活动，攻克了一系列设计难点，初步估算约节省钢材用量2515t左右，减少工程造价约3772万元人民币。社会效益按期完成了该桥的初步设计工作，为该工程的施工图设计奠定了基础，为该项目早日开工建设创造了条件。获得了相关单位的好评。技术效益解决了大跨度公铁两用斜拉桥公路及铁路桥面宽度相差较大带来的主桁设计难题，为今后类似桥梁的设计积累了一定的设计经验。其它效益通过活动，提高了小组成员的质量意识、提高设计文件的质量效果、培养了组员