大跨度钢结构桁架精确安装施工

大跨度钢结构桁架精确安装施工

中铁九局集团有限公司大连工程处

防火棚项目经理部QC小组

2008年10月

大跨度钢结构桁架精确安装施工

中国中铁九局大连工程处防火棚工程项目经理部QC小组

一、工程概况

大连湾特大桥全程5687m，是沈大与大庄高速公路连接工程的重要组成部分，大连湾特大桥跨铁路部分依次跨越长大铁路金州编组站11条电气化铁路线。为了保证铁路金州编组站场禁火区的运输安全，在大连湾特大桥两联主孔70m及72m处分别设立防火棚。

防火棚下部采用φ1.2m的群桩基础，共有32根；8个承台，板式墩柱共8个。

上部采用钢桁架和网架结构，墩柱顶部预埋H型钢和螺栓，用于连接钢桁架。在网架上铺设120mm厚的彩钢岩棉玻璃；钢结构总重约为700t。

钢桁架安装施工方法为：钢结构桁架在附近拼装完成后，运输至桥面，由2辆200

吨吊车完成钢桁架安装。

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二、QC小组情况 3 / 27

小组名称 课题名称 课题类型 中国中铁九局大连工程处防火棚工程项目经理部QC小组 大跨度钢结构桁架精确安装施工 现场型 课题时间 小组成员平均接受TQC教育 性别 职 称 组内职务 组 长 副组长 组 员 组 员 组 员 组 员 组 员 组 员 组 员 组 员 接受QC 教育课时 66小时 64小时 66小时 62小时 66小时 62小时 64小时 62小时 66小时 62小时 2008年8月10日至10月11日 64小时 小组人数 10人 年 龄 27 27 27 27 26 35 25 32 25 25 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 姓 名 赵 仿 杨福刚 张洪亮 高小军 张潇强 何 华 靳 校 董虹韬 李旭军 刘 磊 活 动 分 工 组织实施 具体组织实施 工程安全检查 工程质量检查 施工测量 钢桁架拼装检测 钢桁架原材试验 数据收集整理 数据收集整理 施工配合 男 助理工程男 师 工程师 男 助理工程师 男 助理工程师 男 助理工程女 男 男 男 男 师 工程师 技术员 工程师 技术员 技术员 获 奖 情 况 序号 1 课题名称 提高悬灌施工监测精度 获得奖项 全国工程建设优秀小组二等奖 年 度 2008年 制表人：李旭军 制表时间：2008年8月10日

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P 计 划 阶 段 5 / 27 三、选题理由 施工难度大：钢桁架跨度长达施工任务重：钢结构桁架精确安装，项目部技术人员类似经验少，希望根据此次活动积累相关施工经验。 72m，重量达109t，高6.5m，宽 3.8m。跨越铁路编组站，施工危险

性大，工作平台狭小，是全线施工难确定课题： 大跨度钢结构桁架精确安装施工 重点工程：本工程标准高、工期短，同时防火棚上跨铁路编组站11条电气化铁路线，安全、优质、按期完成钢结构桁架吊装意义重大。 由于以上原因，为确保本工程能够安全、优质、按期顺利完工，本QC小组选择“大

跨度钢结构桁架精确安装施工”为本次QC活动的课题。

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四、活动计划表 序号 项 目 8 月 8月9月9月9月10月10 月10 月下 旬 中 旬 下 旬 上 旬 中 旬 下 旬 上 旬 中 旬 选定课题 1 2 设定目标 3 因素分析 4 要因确认 5 制定对策 6 对策实施 7 效果检查 8 总结及今后打算 计划日期 实际日期

制表人：李旭军 时间：2008年8月12日

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监测人员经验缺乏 五、现状调查 本QC小组对开展QC活动前吊装的2孔钢结构桁架的墩柱顶预埋H型钢、螺栓位置、原材质量、焊接质量，钢结构桁架的几何尺寸、钢结构桁架安装后的位置偏移等情况进行检测及检测，并整理统计。

表1 钢桁架施工观测表 （活动前） 单位：mm 墩顶预埋件位置偏差 钢桁架长度偏差 钢桁架安装位置偏移 5 6 3 4 4 5 8 3 4 6 5 3 7 5 3 9 3 5 6 2 3 3 4 2 4 8 3 2 4 5 3 4 4 5 5 12 3 5 3 3 17 3 3 5 11 4 7 5 5 8 3 8 5 8 5 4 5 9 3 7 注：根据设计要求，墩顶预埋件位置偏差应小于5mm，钢桁架长度偏差应控制在+5mm，-10mm之制表人：李旭军 时间：2008年8月21日

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表2 钢桁架吊装偏差分析表 （活动前） 单位：mm

序号 1 2 3 4 检查项目 墩顶预埋件位置偏差 钢桁架长度偏差 钢桁架安装位置偏移 钢桁架垂直度偏差 合 计 检查数 频数 频率（％） 累计频率（％） 20 20 20 20 W=80 6 5 5 2 N=18 33.3 27.8 27.8 11.1 33.3 61.1 88.9 100 检查合格率＝(W-N)/W＝（80-18）/80×100％＝77.5％ 制表：李旭军 时间：2008年8月22日 根据表1、表2统计的QC活动前施工数据，绘制排列图如下:

0 6 33.3 5 5 频数（次18 ）N=21 影响因素排列图 88.9 61.1 累计排频列率100 图90 （％70 ）50

7 2 墩顶预埋件 钢桁架长度 钢桁架安装 钢桁架垂直度 位置偏差 偏差 位置偏移 偏差 0

制图人：董虹韬 时间：2008年8月22日

结论：从排列图可以看出，影响钢结构桁架吊装施工精度的主要问题为墩顶预埋件位置偏差应，钢桁架长度偏差，钢桁架安装位置偏移。三者累计频率为88.9%。

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六、设定目标值 钢结构桁架一次性精确安装成功，检查合格率提高至95%。

七、目标可行性分析 不利因素

1、墩柱顶预埋H型钢、螺栓位置偏差。

加强监测工作、进行全员培训

2、钢桁架长度偏差。

有利因素

过程控制可实技术方案可行

结论

1、项目部成立测控小组，编制了监测方案，

对每个工艺流程进行测控，做好数据处理，提高墩顶预埋件位置精确度。

2、严格控制钢桁架原材质量，试验合格方可

实现目标是可行的

领 导 支 持

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目标确定后，本QC小组开始分别从设备、工艺、材料、人员、环境等方面展开大跨度钢结构桁架安装施工精确的要因分析，详见误差要因鱼刺图。

施工设备 200t吊车支立位置不合理。 ★浇筑墩柱上部混凝土时，震动过大，导致预埋件位置★钢桁架吊装受力位置不是最佳位置。 钢桁架吊装顺序是否合理。 八、原因分析 误差要因鱼刺图 施工工艺 吊装精 钢桁架原材质量优劣。 ★钢桁架焊接组装质量好坏。 钢桁架材料 监测人员缺乏钢桁架施工经验。 本工程上跨11条电气化铁路线，施工安全隐患多。 施工人员操作不规范。 度施工平台利用已通车的高速公路，施工平台狭小，对施工的安全性要求高。 低 施工环境 施工人员 制图人：李旭军 制图日期：2008年9月7日 从误差要因鱼刺图中我们可以看出影响钢结构桁架安装施工精度的的因素共有10个。其中有3个要因因素用★表示。

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九、要因确认 要因确认表 序号 影 响 因 素 确认内容 确认方法 负责人 完 成 结 论 时 间 施工平台利用已通车的高速公本工程施工吊车等机械设备需要在高速公1 路，施工平台狭路上（11.5m宽）支立施工，这就局限了小，对施工的安吊车的站位。 全性要求高。 本工程上跨112 条电气化铁路防火棚跨越金州编组站11条电气化铁路线，施工安全隐线，施工安全要求高，安全隐患多。 患多。 3 钢桁架原材质钢结构桁架原材质量直接关系到钢结构桁量优劣。 钢桁架焊接组装质量好坏。 架质量的好坏。 钢结构桁架下料、焊接组装质量，直接决定钢结构桁架的几何尺寸，影响到吊装施工的精度。 不规范，责任心不强。 现场调查 张洪亮 08.8.21 非要因 现场调查 杨福刚 08.8.21 非要因 调查分析 靳 校 08.8.26 非要因 4 调查分析 何 华 08.8.28 要因 5 6 施工人员经操施工人员各工种见配合不够密切，工序操作作不规范。 监测人员缺乏钢项目部监测人员有钢结构桁架安装经验的桁架施工经验。 不足30%，经验不足。 浇筑墩柱上部混凝土时，震动过大，导致预埋件位置偏差。 钢桁架吊装受墩柱墩帽与预埋件一同浇筑混凝土时，预埋件震动过大，导致预埋件位置偏差，影响吊装施工。 吊车吊装时钢结构受力位置，直接影响到安装的速度、安全性、准确性。 吊装钢结构桁架的顺序是否合理，直接影响到安装的速度、准确性。 现场调查 高小军 08.9.3 非要因 现场调查 高小军 08.9.3 非要因 7 调查分析 赵 仿 08.9.6 要因 8 力位置不是最佳位置。 钢桁架吊装顺调查分析 李旭军 08.9.7 要因 9 序不是最佳方案。 调查分析 董虹涛 08.9.7 非要因 10 200t吊车支立吊车站位合理与否，直接影响到安装的速位置不合理。 度、安全性。 调查分析 刘 磊 08.9.7 非要因 制表人：赵 仿 制表日期：2008年9月8日

D 实 施 阶 段 十、制定对策 针对以上3条要因进行分析，本QC小组制定了对策措施、责任人以及实施的具体到时间。

对策实施计划表 责要因项目 目 标 对 策 对 策 措 施 任人 钢桁架焊提高施钢桁架焊接、拼装工、监测① 建立健全质量控制体系，每个施工环节的质量监控落实到专人负责。 ② 聘请高级工程师对钢桁架施工进行培训、指导，提高施工人员整体素质，规范工人操作方法，提高监测人员技术水平。 靳 校 08.9.15- 9.21 实施时间 序号 1 接组装质质量达到人员的素量好坏 设计要质和技求。 浇筑墩柱上部混凝2 土时，震动过大，导致预埋件位置偏差 钢桁架吊3 装受力位置不是最佳位置 能。 加大测量监控力度，对墩柱施工进行全程监测。 墩柱顶预埋件位置偏差控制在合格范围内。 钢桁架吊装时，钢丝绳绑扎在最佳受力位置。 ① 浇筑墩柱混凝土时，用全站仪对施工全过程预埋件位置进行监控，随时更正预埋件位置。 张潇08.9.15- 强 10.10 优化钢桁① 将钢丝绳捆绑扎的最佳受力位置架吊装方案。 提前在钢桁架上标记好，并派专人对钢丝绳绑扎位置进行监控。 李旭08.9.10- 军 10.10 制表人：赵 仿 制表日期：2008年9月12日

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十一、对策实施 小组成员按照各自分工，按照对策实施计划，认真地开展工作。 要 因 实施一：钢桁架焊接组装工艺培训、交流会

实施情况 完成情况 完成 日期 项目部聘请高级工程师对钢结构通过培训、讨论、技术交底、现场钢桁架焊接组装质量好坏 下料、焊接组装、吊装施工等进示范等活动，监控和施工人员的业2008年 行培训。项目部召开专门会议，务水平都得到了显著提高。监控和强调重要性，质量部长负责方案施工人员的责任心增强，责任落实的实施。

项目部组织监控人员进行专业知识培训 到位、彻底。 9月 21日 14 / 27

项目部聘请高工对钢桁架施工技术进行现场指导

要 因 实施二：墩柱混凝土施工时对预埋件位置进行全程测控

实施情况 完成情况 完成 日期 15 / 27

浇筑墩柱上部混凝土时，震加强浇筑墩柱混凝土时对预埋件经过测量观测控制，浇筑完成的墩2008年 动过大，位置的监控，用全站仪进行全程柱顶预埋件位置偏差大大降低，偏导致预埋观测，随时调整预埋件位置。 件位置偏差。 差符合。 10月 10日 要 因 实施三：优化并严格落实施工方案 实施情况 完成情况 完成 日期 钢桁架吊装受力位置不是最佳位置。 用油漆在桥面上画出吊车轮胎吊车站位严格控制，钢桁架受力位站位，调整钢丝绳捆绑位置至最置更合理，施工安全性、精度、速佳位置，专人负责监控钢丝绳绑度，大大提高，钢桁架安装位置偏扎位置。 移得到有效控制，符合设计要求。 2008年 10月 10日

专人负责监控吊车站位及钢丝绳捆绑位置 16 / 27

专人负责监控吊车站位及钢丝绳捆绑位置 17 / 27 钢桁架安装位置偏移得到有效控制

C 检 查 阶 段 十二、目标检查 经过本次QC活动，钢结构桁架安装施工全部一次准确完成，施工精度比实施相应措施前

有了显著提高，实施相应控制措施后，检查合格率达到了96.25%，超过了活动目标95%一点二五个百分点。

表3 钢桁架施工观测表 （活动后） 单位：mm 墩顶预埋件位置偏差 钢桁架长度偏差 钢桁架安装位置偏移 18 / 27

3 5 3 4 4 2 3 4 3 3 4 4 4 3 2 3 2 3 4 6 4 5 3 3 2 5 3 5 4 5 5 3 4 3 5 4 3 4 4 5 4 6 2 3 5 3 6 3 4 3 5 4 5 3 4 3 4 5 5 3 注：根据设计要求，墩顶预埋件位置偏差应小于5mm，钢桁架长度偏差应控制在+5mm，-10mm之间，钢桁架安装位置偏移不得大于5mm。 制表人：李旭军 时间：2008年10月12日 表4 钢桁架吊装偏差分析表 （活动后） 单位：mm

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序 号 1 2 3 4 检查项目 墩顶预埋件位置偏差 钢桁架长度偏差 钢桁架安装位置偏移 钢桁架垂直度偏差 合 计 检查数 20 20 20 20 W=80 频 数 1 1 1 0 N=3 频率（％） 33.3 33.3 33.4 0 累计频率（％） 33.3 33.3 33.4 100 检查合格率＝(W-N)/W＝（80-3）/80×100％＝96.25％ 制表人：李旭军 时间：2008年10月12日 经过QC活动后，检查合格率由活动前的77.5%提高至96.25%。

检查合格率对照表100806040200活动前活动目标活动后 9577.596.25检查合格率制表人：赵 仿 时间：2008年10月12日

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十三、活动效果

1、经济效果 经过QC活动前后，吊装施工两跨钢结构桁架所用工期、成本费用的对比（对照表），本

工程通过QC活动，共直接节省工程费用10.64万元。 施工进度对照表 架设两跨钢桁架 所需时间（天） 施工配合人员（个） 机械设备台班（个） 活动前 2 30 8 活动后 1 20 4 制表人：赵 仿 时间：2008年10月14日

节约成本一览表 项 目 人工费 吊车台班费 拖车台班费 铁路防护费用 高速公路防护费用 高速公路封闭费用 合 计 计 算 过 程 80元/天·人×（30人×2天-20人×1天）＝3200元 20000元/台班×（8-4）台班＝80000元 5000元/台班×（8-4）台班＝20000元 100元/人/天×（2-1）天×5人＝1000元 100元/人/天×（2-1）天×4人＝800元 1400元/天×1天＝1400元 106400元 制表人：赵 仿 时间：2008年10月14日

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2、社会效果

通过本次QC小组活动，提高了我公司的知名度，充分展现了我公司追求卓越、勇于跨越的企业精神以及善打硬仗的施工能力，得到了业主的好评和设计单位的赞誉，真正实现了干一项工程，树一座丰碑，创一流工程的企业宗旨。

3、技术效果 通过本次QC活动的经验，我项目部制定了大跨度钢结构施工工艺流程图、监控方案、监测程序及办法，编写了《钢结构工程施工质量管理制度》，已经纳入《中铁九局大连工程处技术管理办法》，为以后类似工程施工提供了技术经验。 大跨度钢桁架施工工艺流程图 钢桁架构件制作 优化施工方案 钢桁架焊接拼装 预埋件施工 钢桁架吊装施工 22 / 27

4、质量效果 技 术 管 理 办 法 钢结构施工分册 中铁九局大连工程处编制 23 / 27

通过本次QC活动，本工程施工精度得到了大幅提高，降低了各个工序的施工误差。顺利实现了精确安装大跨度钢结构桁架一次成功，检查合格率达到95%的质量目标。

5、无形效果 在本次QC活动中，我们QC小组成员积累了丰富的钢结构施工经验和原始资料，为日后钢结构施工打下了坚实的基础。同时为单位储备了一批具有大跨度钢结构桁架施工经验的技术人才。 A 总 结 阶 段 24 / 27

十四、总 结 通过本次QC活动，我们掌握了大跨度钢结构桁架安装施工经验，提高了质量意识和技术素质，锻炼了队伍增加了团队意识，同时也熟练了QC方法在实际施工中的应用，达到了预期目标，为今后的QC活动和施工生产打下了良好的基础。

自我评价表 序号 1 2 3 4 5 6 7 评价内容 团队精神 质量意识 参与意识 工作干劲 技术素质 QC工具运用 创新精神 活动前（分） 3 4 3 3 2 3 3 活动后（分） 5 5 4 5 4 5 5 制表人：赵 仿 时间：2008年10月15日

自我评价雷达图 团队精神 5 4 创新精神 质量意识 3 2 1 0 QC工具运用 参与意识 技术素质 活动前 工作干劲 活动后

制表人：赵 仿 时间：2008年10月15日

下期活动目标 25 / 27

根据本工程特点，为了优质、安全地完成本工程的钢结构网架施工，本QC活动小组确定下期QC活动课题为大跨度钢结构网架整体吊装施工。

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