减小悬臂现浇梁线形控制中的高程误差qc

中铁四局集团有限公司第七工程分公司QC成果汇编PAGE10PAGE19减小悬臂现浇梁线形控制中的高程误差一、工程概况XX河特大桥位于宁启线南通至南通东段新建铁路I标段标DK281+705.32处，XX运河特大桥全长3016.38m，中心里程DK281+705.32。特大桥在DK282+203处跨越XX运河，采用（48+80+48）m连续梁跨过。连续梁梁部为单箱单室结构；其中0＃段采用支架现浇法施工，另10个悬灌段加１个合拢段采用挂篮悬臂灌注法施工（FCM）；梁段节段长度从3.0m～4.0m按0.5m分段过渡，梁高度从6.4m～3.8m逐渐变化，梁底曲线按二次抛物线变化。二、小组概况在XX运河特大桥连续梁开工之初，经理部根据实际情况成立了以项目总工为组长，项目队长、工程部长为副组长的QC小组，负责解决XX运河特大桥连续梁施工过程中遇到的困难。主要成员如下表：小组名称成立时间2XX.12.11课题名称XX运河特大桥桥连续梁线线型控制活动时间2XX.12.11~2XX.8..1活动次数3次课题类型现场型QC小组成员一一览表序号姓名年龄性别职称职务组内职务136男高级工程师总工程师组长239男助工项目队长副组长332男助工工程部长副组长446男工程师试验主任组员531男助工安质部长组员628男助工技术主管组员725男技术员现场技术组员825男助工现场技术组员920男技术员现场测量组员1025男技术员现场测量组员三、选题理由对于分节段悬臂浇筑施工的桥梁来说，在施工过程中已成结构状态(悬臂节段)是无法在事后进行调整的。为了确保成桥线形和顺利合拢，在施工过程中必须严格控制。四、现状调查调查一：根据我单位以往在黄延、汾柳、诸永等工地的实际施工经验,对影响线形的几个主要方面进行了总结分析：造成线形偏差的主要缺陷表序号缺陷项目缺陷频数累计频数频率％累计频率％1高程偏差646479.0179.012轴线偏差8729.8888.893线形不平顺5776.1795.064合拢口偏差3803.7098.765其他1811.23100造成线形偏差的主要缺陷排列图调查二：在第一个1号块挂篮模板就位加固后，QC小组对挂篮、模板做了重点检查，发现虽然标高满足设计要求，但各吊带松紧不一，有的吊带呈松弛状态，挂篮支点与钢凳之间的间隙也较大，存在较大的隐患。操作工人的技术比较熟练，但普遍不精细，质量意识不强。针对以上情况，QC小组成员责令施工队马上整改至达到要求，并对此进行了奖罚。在第1号块浇筑后QC小组做了一次详细的检查，结果如下：①混凝土浇筑前后挂篮前上横梁的高程下降了25mm左右。②混凝土浇筑后箱梁顶面的高程比设计低了平均38mm，超出规范要求。③底板与0#块接头处有轻微错台，在7mm以内。从调查一的统计排列图和调查二中，我们可以看出高程偏差是影响连续梁线型的主要因素，必须重点解决。五、制定目标根据现场施工的需要，确保顶面高程偏差控制在允许范围（±20mm）内。六、原因分析根据以往的施工经验及现场施工情况分析，箱梁高程偏差是影响悬臂浇筑梁线形的主要原因。对此我们QC小组做了广泛的调查，全面的分析，用因果关系图汇总如下：因果分析图七、要因确认原因一：未进行正规培训对现场施工工人进行了理论知识考核和技术操作考核，结果如下:姓名考核项目理论知识考核8264669368技术操作考核9089928487综合成绩8676.57988.577.5结论：部分施工工人虽然理论知识勉强，但施工经验丰富，技术操作水平过硬，非要因原因二：模板只校正一次现场调查发现立模后进行了一次检查，其他工序完成后未进行复核。结论：要因原因三：缺乏复核制度现场调查发现测量由一人进行，无换手制度，容易产生误差。经现场检查发现：62＃墩0＃块大里程左侧模板调整安标高交底上调21cm后与其他三点相比明显抬高，检查测量记录发现读数错误。发现问题后立马对测量技术员进行批评教育，要求技术主管丁晓勇在测量完后必须复核，以后未在发生类似情况。结论：非要因原因四：后段混凝土浇筑张拉影响和混凝土自重产生的挠度施工模拟：悬臂施工阶段的模拟主要包括从0#块施工开始，直至10#块施工完毕，也就是最大悬臂施工结束。图1为XX运河连续梁桥悬臂施工过程模拟示意图，图中显示了从0#块施工开始，直至10#段施工结束的过程。图1悬臂施工过程从0#段至10#段逐步增长过程的模拟示意图通过对悬臂施工阶段的模拟计算，得到各个阶段梁体的累计变形数据，依据这些数据，绘制出图2。其中特别是最大悬臂阶段钢索张拉完毕时的高程是我们进行施工控制的重要依据。图2悬臂施工各个施工阶段的模拟计算结果分析可以看到，预应力和梁体自重挠度对于连续梁的高程影响比较大。经施工前建模进行施工模拟分析发现张拉纵向预应力束前后加上混凝土自重的影响，箱梁前端的标高发生较大变化，在62＃墩0＃块预应力张拉前后测量发现：4个角平均太高18mm，支点处下沉9mm。结论：要因原因六：仪器存在误差现场使用尼康全站仪一台和苏州一光水准仪两台，施工前均在正规计量局标定，并在施工中按照规范每半年标定一次，且测量后用其他仪器复测发现基本无误差。结论：非要因原因七：吊带受力不均匀部分吊带未拎紧，呈松弛状态，嵌入连接器长度不足。经现场检验，所有后锚吊带均预埋在梁体中不小于50cm，吊带用连接器联接处用红油漆标识嵌入长度，施工时拎足长度为止，施工前均对每个吊带严格检查，全部呈受力状态。结论：非要因原因八：挂篮支点下沉通过受力分析可知，挂篮施工实际利用的是杠杆原理，支点位置受力最大，如果支点位置加固不牢下沉，前端下沉量将是支点变形量的两倍。而现场对62＃墩0＃块支点处标高测量发现：混凝土浇筑后标高仅降低1mm，可定为仪器误差（水准仪精度误差为3mm），忽略不计，无支点下沉的现象。结论：非要因原因九：吊带变形现场观测发现62＃墩1＃块浇筑后，钢尺测量得出，前承重吊带比浇筑前平均长6mm，存在弹性变形。结论：要因原因十：挂篮刚度不够挂篮刚度不够造成挂篮底模和横梁的变形。62＃墩挂篮就位后，对挂篮堆载（200t）预压，卸载后现场仪器观测发现底模平台和横梁比卸载前标高平均抬高了8mm。先后标高对比部位卸载前(m)卸载后(m)高(mm)底模前左10.53210.5419前右10.54210.5508后左10.04710.05710后右10.06210.0708横梁左17.82017.8266右17.87517.8827结论：要因原因十二：分节段施工，看不到整体效果现场观察是由于施工工序造成，不可改变。结论：非要因原因十三：温度的影响施工地点为江苏南通，早晚温差变化不大。对62＃墩0＃块取中线三个点一天观测发现温差对标高影响不大。时间温度标高前中后早218．14118．13918．136中1218．14218．14018．138晚318．14018．14018．137结论：非要因原因十四：高空施工不方便现场挂篮操作中，最长块段只有4米，最高达6.4米，戴安全带，高空作业空间小，调节模板上下走动时，只能焊接一些简易的钢筋梯子，上下不方便，但这是施工工序造成，只要仔细耐心，均可克服，对标高影响不大。结论：非要因1、模板只校正一次1、模板只校正一次2、缺乏复核制度3、后段混凝土浇筑张拉影响和混凝土自重产生的挠度4、吊带变形5、挂篮横梁变形6、挂篮底模平台变形八、制定对策根据因果分析图制订如下对策表：序号要因现状目标对策措施负责人1模板只校正一次次没有进行二次复复核立模标高±100mm钢筋绑扎完毕后后再复核一一次模板高高程测量复核制2缺乏复核制度测量有时偏差较较大，无人人还手复测测测量100%合格测量完成由另一一个人进行行复核，发发现问题及及时纠正测量复核制3后段混凝土浇筑筑张拉影响响和混凝土土自重产生生的挠度张拉后箱梁前端端高程有变变化，自重重的挠度对对标高有影影响预先得出纵向预预应力张拉拉和混凝土土自重带来来的高程偏偏差，给出出正确的立立模标高。张拉过程严格把把关，消除除预应力工工程的影响响因素，选选择具有代代表性的块块段做管道道摩阻实验验，确定实实际的管道道摩阻。张拉纵向向预应力束束前后均进进行标高观观测，请西西南交大教教授进行现现场实时监监控，以确确定标高的的变化监控测量预应力施工严格格把关4挂篮刚度存在弹性变形消除变形带来的的误差逐步加载实验总总结出挂篮篮变形量监控测量5吊带变形存在弹性变形消除变形带来的的误差逐步加载实验总总结出吊带带变形量监控测量九、组织实施实施一：在模板板调整的过过程中进行行全程测量量跟踪监控控，所有其其它工序完完成后混凝凝土浇筑前前李阳、何何勇再负责责进行一次次标高复核核后，丁晓晓勇复测，有有问题及时时纠正。经经过该措施施后模板抽抽检合格率率达100％。实施二：在桥梁梁上部结构构开工前，对对投入该桥桥的仪器测测量进行了了标定，保保证仪器测测量准确。每每次施工放放样后由丁丁晓勇负责责复核放样样的准确性性，要100%达到规范范要求。实施三：消除预预应力工程程的影响因因素严控预应力，现现场监控得得出预应力力和梁体自自重挠度造造成标高变变化的偏差差值。1、预应力施工拉严严格控制：：由于预应力对于于梁的线型型影响较大大，所以必必须严密控控制。(1)施工前把把好设备关关。千斤顶顶与油泵及及压力表每每月配套校校验标定一一次，使用用耐压抗震震压力表。(2)施工前把把好材料关关。管道摩阻现场实验(3))提高预应应力束孔道道的成型精精度。管道摩阻现场实验(4)做好预应应力束的制制束和穿束束工作。(5)设专人统统一指挥，严严格按既定定的张拉工工艺进行操操作。(6)重视钢绞绞线束伸长长值的量测测与计算。(7)选择了了有代表性性的孔道进进行k、μ值实测，对对钢束的设设计伸长值值长适当的的修正。根根据我项目目部现场所所做的管道道摩阻试验验，得到：：预应力钢钢筋与管道道壁之间的的摩擦系数数：μ=0.249预应力钢钢筋在管道道中位置的的偏差系数数：k=0.0022642、现场监控每节段前设置三三个观测点点（钢筋头头），每个个梁段纵向向预应力束束张拉前及及张拉结束束后均测量量一次梁端端标高，由由西南交大大在块段连连接处粘贴贴应变片测测出监控数数据，并根根据观测资资料结合监控数数据进行总总结，绘制制变形曲线线，修正设设计参数，得得出下次立立模抛高值值。由绍正正辉负责交交底落实，经经过该措施施后模板标标高合格率率达到100%。桥梁应力监控实施四：挂篮刚刚度控制挂篮在走道梁上加吊带加固挂篮就位后，在在走道梁上上加吊带加加固，由绍绍正辉负责责检查。挂挂篮、模板板加固后逐逐个检查吊吊带，要求求每个吊带带受力均匀匀，敲击声声音清脆，并并在浇筑过过程中安排排专人负责责检查挂篮篮、模板，确确保安全，发发现问题及及时处理。挂篮在走道梁上加吊带加固为了获得挂篮刚刚度，消除除挂篮、模模板非弹性性变形，确确定弹性变变形量参数数，需要进进行逐步加加载试验，在在试验中测测量挂篮前前端吊点下下沉量与悬悬挂荷载之之间的关系系，以此统统计出挂篮篮的刚度数数据。由丁晓勇负责责整理出数数据后确定模板板立模的预预拱度，通过调整整变形来确确定立模标标高，以达达到标高控控制的目的的。由于我我部在施工工时选择了了三角形挂挂篮，而三三角形挂篮篮不便于在在墩下进行行试验，所所以选择了了在62#墩上灌注1号块（第第一个浇筑筑混凝土的块块段）时进进行挂篮刚刚度测试。试试验数据如如下表所示示。表2挂篮刚度度试验测量量数据根据表2进行了了线形回归归分析，得得到如下结结果。图3挂篮刚度线形回回归根据上述试验和和数据回归归，得到挂挂篮的竖向向变形刚度度为：k=0.48554（mm/mm3）如果用y表示挂挂篮前端的的下沉量，x表示混凝凝土灌注方方量，根据据下式可以以计算出悬悬臂施工每每一节段引引起的挂篮篮下沉量，将将其考虑进进悬臂施工工的预抛高高置之中，便便可以给出出模板的立立模标高控控制值。y=0.44854xx综合以上分析结结果，并考考虑到2倍的安全全系数，便便可以得到到连续梁悬悬臂施工过过程的预抛抛高数据，由由此，绘出出下图。图4悬臂施工工立模标高高与梁底设设计标高按照图图4所示立模模标高进行行施工，合合拢后经测测量得到如如下结果图5合拢后梁底标高高测量数据据与设计标标高通过调整变形来来确定立模模标高控制制，可以达达到标高控控制目的。施施工实测梁梁底标高与与设计标高高基本相符符。三角挂蓝实施五：根据对对挂篮刚度度的控制消消除了吊带带的弹性变变形，挂篮篮就位后，在在支点两侧侧采用工字字钢加固，由由绍正辉负负责检查。挂挂篮、模板板加固后逐逐个检查吊吊带，要求求每个吊带带受力均匀匀，敲击声声音清脆，嵌嵌入连接器器中的吊带带长度足够够且两边等等长，并在在浇筑过程程中安排专专人负责检检查。三角挂蓝十、效果检查XX运河特大桥桥连续梁于于2XX年6月28日合拢，整整座桥线形形美观，合合拢标高误误差均小于于2cm，合合拢后小组组对全桥的的标高进行行了一次检检查，高程程偏差均控控制在允许许范围内。检查结果如下表：箱梁轴线及高程程检查对比比表序号检查项目偏差(mm)允许偏差(mm)备注1顶面高程-11，+10，+5±20抽查5个断面，每个断断面检查左左、中、右右三个点-4，-7，+6±20+8，-6