1重慶城建集團主塔0塊托架沉降控制

1、主塔 0#塊大懸臂托架變形控制 重慶城建控股（集團）有限責任公司雙碑嘉陵江大橋工程項目部唐吉中 QC 小 一、工程概況 重慶嘉陵江雙碑大橋主橋及東西引橋工程位于重慶沙坪壩區(qū)雙碑和江北區(qū)石馬河之間的嘉陵江上，處 于快速干道“三橫線”的西段，是重慶主城區(qū)綜合交通規(guī)劃中“三橫線”由沙坪壩區(qū)進入江北區(qū)的跨江通 道。 重慶嘉陵江雙碑大橋工程主橋是該工程的重要組成部分，采用高、低塔單索面斜拉橋，全長645m，主 跨 330m，其中主塔 0# 塊長 25m，按施工方案分為兩次澆筑： 第一次采用托架澆筑 12.4m，混凝土方量 690m3； 第二次采用掛籃對稱懸澆 6.3m。 主塔 0#塊第一次混凝土托架采用

2、萬能桿件桁架與型鋼桁片組合方式，托架橋軸線方向長 14m，寬 32.5m， 高 11.4m ，單端懸臂最長 11.06m。托架懸臂長，高度大，荷載大，沉降變形大，對托架沉降精確控制難度 較大。 托架立面布置圖 1/2A-A 1/2B-B 、 QC小組概況 小組簡介表 表 1 小組名稱 重慶城建控股（集團）有限公司 雙碑嘉陵江大橋工程項目部 QC唐吉中小組 課題類型 現(xiàn)場型 成立時間 2010 年 7 月 1 日 注冊號 Cjqc-10-02 課題 主塔 0#塊大懸臂托架變形控制 活動日期 2010 年 7 月 1 日 2010 年 10 月 30 日 序號 姓名 性別 年齡 文化 程度 職務

3、職稱 組內 分工 接受 TQC 教育時間 1 唐吉中 男 46 本科 項目經理 高工 組長 40 2 劉建平 男 48 本科 項目部副總工 高工 副組長 40 3 于海祥 男 31 博士 總工辦負責人 高工 副組長 40 4 黃智強 男 29 本科 項目部副經理 工程師 副組長 40 5 劉永強 男 32 大專 工程技術部負責人 工程師 組員 40 6 鄢軍 男 27 大專 現(xiàn)場技術 助工 組員 40 7 劉渝波 男 26 本科 現(xiàn)場技術 助工 組員 40 8 趙安春 男 30 大專 質檢試驗負責 工程師 組員 40 9 劉煉 女 31 本科 內業(yè) 助工 組員 40 10 文立科 男 28 本

4、科 測量負責 工程師 組員 40 11 竇運輝 男 38 中技 鉚焊負責 高級技師 組員 40 12 周永強 男 32 中技 吊裝負責 技師 組員 40 13 曹江 男 33 中技 吊裝負責 技師 組員 40 平均年齡 32.4 制表人： 趙安春時間： 2010年 7月 1日 QC小組計劃每月活動 34 次，活動出勤率要求 100%，發(fā)言率 100%。 三、選題理由 QC 活動課題選定為：提高主塔 0#塊托架變形控制精度。重慶雙碑嘉陵江大橋工程是市重點工程，工 程質量要求高， 各方關注度高； 工程的質量目標是爭創(chuàng)魯班獎。 主橋 0#塊作為斜拉橋主梁施工的起始塊件， 施工精度直接關系后續(xù)塊件能否

5、順利進行，0#塊梁頂面高程偏差要求 10mm，托架沉降精度必須得到保 證。 0#塊托架懸臂長、高度大、施工荷載大，施工過程中引起的沉降變形也大，托架沉降精確控制難度較 大。增加本單位技術積累，提高企業(yè)施工技術水平。 四、現(xiàn)狀調查 針對課題， QC 小組全體成員對公司以前承建的嘉悅大橋、長壽大橋、云陽大橋、長江復線橋等采用 同類型托架的橋梁進行了資料查閱，將0#托架沉降變形控制情況列表如下： 0# 塊托架沉降變形情況統(tǒng)計表 表 2 影響問題 控制情況 工程名稱 嘉悅大橋 長壽大橋 云陽大橋 長江復線橋 托架的非彈性變 形 合格 24 13 25 20 不合格 8 5 7 4 托架的彈性變形 與設

6、計不符 合格 26 12 28 22 不合格 6 6 4 2 托架尺寸誤差 合格 31 17 32 23 不合格 1 1 0 2 人為因素 合格 31 18 32 23 不合格 1 0 0 1 其他因素 合格 31 17 32 24 不合格 1 1 0 0 制表： 趙安春 時間： 2010 年 7 月 5 日 根據(jù)以上情況統(tǒng)計表，編制影響托架沉降變形的問題的頻數(shù)統(tǒng)計表如下： 影響托架變形的問題頻數(shù)統(tǒng)計表 表 3 序號 項目 頻數(shù)（點） 頻率（ %） 累計頻率（ %） 1 托架的非彈性變形 24 48.0 48.0 2 托架的彈性變形與設計不符 18 36.0 84.0 3 托架尺寸誤差 4 8

7、.0 92.0 4 人為因素 2 4.0 96.0 5 其他因素 2 4.0 100 6 合計 50 100 100 制表： 趙安春時間： 2010 年 7 月 5 日 根據(jù)影響托架沉降的各種問題的頻數(shù)統(tǒng)計表繪制排列圖如下 影響托架變形的問題排列圖 編制人： 趙安春編制時間： 2010 年 7 月 5 日 從排列圖可以看出，影響托架變形的主要問題是托架的非彈性變形和托架的彈性變形與設計不符，其 累計頻率達 84.0% ，是解決問題的主要對象。 五、目標確定 本 QC 課題目標值確定：通過精確控制主塔0#塊托架變形，確保 0#塊成型后高程誤差控制為 5mm 。 六、原因分析 QC 小組成員經過多

8、次會議，采用“頭腦風暴法”等方法并運用 5M1E 原理對影響 0#塊托架彈性變形 與設計不符和非彈性變形產生原因進行了詳細分析和總結，并由此繪制關聯(lián)圖如下： 編制人： 趙安春 編制時間： 2010 年 7月 15 日 七、要因確認 根據(jù)關聯(lián)圖，我們找到了 9 個末端原因， QC 小組針對末端原因進行了要因確認，并根據(jù)檢查情況編 制了要因確認表。 要因確認表 表 4 序號 末端原因 標準 時間 要因確認 確認方法 確認結果 1 施工交底 不清 100進行交底 且交底內容齊全 2010.7.16 由劉建平對已施工和正施工的橋梁工 程技術資料進行了查驗，施工技術交底 級別及內容齊全，簽字完善 調查分

9、析 否 2 施工方案 設計存在 不足 有專項施工方案 和設計計算書， 且設計值與實際 值相符 2010.7.16 7.20 由劉建平和付祥能查看公司已施工的 類似工程的施工方案和施工記錄，發(fā)現(xiàn) 實際情況與設計有一定程度的出入，理 論計算模型與實際托架存在差異，施工 方案存在不足 調查分析 是 3 操作人員 未作培訓 進行過培訓，考 核合格率 100 2010.7.16 7.18 由梁川和黃智強查看技術培訓記錄和 對操作人員進行實作考核，發(fā)現(xiàn)未進行 托架安裝專項技術培訓，實作考核合格 率為 65%。 調查分析，現(xiàn) 場驗證 是 4 管理不到 位 有材料計劃書， 材料進場驗收和 施工驗收率 100

10、2010.7.18 7.20 由鄢軍、趙安春對項目部材料管理部門 的資料進行了查閱，發(fā)現(xiàn)有材料計劃 書、進場驗收記錄，資料完善，簽字齊 全。 調查分析 否 5 分配梁與 模板連接 不牢固 發(fā)現(xiàn)至少 3 處 2010.7.18 7.25 由劉渝波到正在進行施工的有托架和 支架的工地進行考察，發(fā)現(xiàn)存在分配梁 與模板連接不牢固情況 現(xiàn)場驗證 是 6 螺栓與螺 存在直徑差且有 2010.7.21 由劉永強、趙安春對螺栓和螺孔直徑進 現(xiàn)場測量 是 孔直徑差 累積情況 行了測量，并對組裝好的萬能桿件桁片 的直徑差累積情況進行了檢測，發(fā)現(xiàn)螺 栓與螺孔存在直徑差并有偏差累積現(xiàn) 象。 7 桿件與板 件孔距加 工

11、誤差較 大 偏差 2mm 2010.7.22 由劉永強、趙安春對萬能桿件桿件與板 件孔距進行了測量，其合格率分別為 95.0%和 97.5%，對構件施工不構成不利 影響。 現(xiàn)場測量 否 8 材料選用 不當 選用了易破碎、 變形材料 2010.7.22 經過對施工方案進行查閱，本工程托架 分配梁、模板采用型鋼桁架和鋼板，未 選用木方、竹膠板等易碎、易變形材料 調查分析 否 9 材料性能 不合格 100合格 2010.7.23 由趙安春對項目部所用材料質量技術 資料進行檢查，檢查結果表明進場所有 材料均有質量合格證明資料，并安要求 進行了復檢，合格率為 100 調查分析 否 制表人： 趙安春 時間

12、： 2010 年 7 月 25 日 八、制定對策 對策表 表 5 序號 要因 對策 目標 措施 地點 完成時間 責任人 1 施工方案 設計存在 不足 由項目部總 工辦編制托 架施工專項 方案 方案完善、 周全，確保 萬無一失； 托架鉸支 座、牛腿進 行加強設 計，彈性變 形小于 1mm 1、由項目部總工辦負責編制 0# 塊托架專項施工技術方案 并報監(jiān) 理、業(yè)主審批，方案對鉸支座、牛 腿進行加強設計，進行托架桁架、 鉸支座、牛腿的強度、剛度、變形 量計算； 2、編制 0#塊托架施工作業(yè)指導書 項目部 總工辦 2010.8. 5 楊壽忠 劉建平 2 操作人員 未作培訓 落實技術培 訓計劃， 邀請

13、專家進行培 訓 培訓考核通 過率 100 1、對施工班組進行托架和萬能桿 件施工的技術培訓； 2、對參加培訓的人員進行考核； 3、和施工參與人員簽訂質量 責任書，明確獎懲措施 項目部 會議室 2010.8. 8 梁川 黃智強 3 螺栓與螺 孔直徑差 萬能桿件托 架采用螺栓 連接， 形成后 采用預拉或 預壓方式消 除螺孔間隙 非彈性變形 全部消除 1、由專人負責進行材料的清理； 2、加強檢查，保證桿件拼裝按符 合設計及規(guī)范要求； 3、對萬能桿件桁架進行多點、多 部位、多次預拉； 4、加強對萬能桿件鉸支座、牛腿 變形情況進行觀測 0# 塊 托 架施工 現(xiàn)場 2010.8.10 2010.8.29

14、劉永強 4 分配梁與 模板連接 不牢固 分配梁桁片 安裝完成后 將模板與其 進行焊接 模板高程滿 足設計要 求，焊縫合 格率 100 1、萬能桿件桁架進行預抬高度處 理，分配梁桁架與萬能桿件桁架采 用焊接進行連接； 2、在分配梁桁架上設置分配槽鋼； 3、模版采用鋼板，采用斷續(xù)焊焊 接于分配槽鋼上 0# 塊 托 架施工 現(xiàn)場 2010.8.30 2010.9.5 劉永強 制表人： 趙安春 時間： 2010 年 7 月 28 日 九、對策實施 在對策制定完畢后，由 QC 小組組長、副組長負責組織實施，實施情況如下。 實施一、完善施工方案設計（由楊壽忠、劉建平負責實施） 在項目部總工辦的領導下，進行

15、了以下的對策實施： 1、編制 0#塊托架專項施工技術方案并報監(jiān)理、業(yè)主進行審批； 由項目部技術負責人楊壽忠?guī)ьI下，由劉建平、付祥能負責編制了0#塊托架專項施工技術方案并 于 2010 年 8 月 4 日報監(jiān)理、業(yè)主進行審批。 2、對鉸支座、牛腿進行加強設計 在施工方案中，特別對鉸支座和托架牛腿進行了加強設計。 針對鉸支座采用預埋鋼板抗拔能力差，受力后變形大的不足，0#塊托架鉸支座采用對拉精軋螺紋鋼代 替預埋件作為鉸支座的受力構件，在施工下塔柱時預埋波紋管道，安裝鉸支座時穿入精軋螺紋鋼， 然后 采用千斤頂進行預拉錨固，儲備預拉力，較好的解決了鉸支座受拉變形大的問題。 預埋板 鉸支座示意圖 針對托

16、架牛腿受壓變形大的缺點， 0#塊托架采用組合加強型鋼作為預埋件，采用雙層牛腿加分配梁的 方式增大牛腿的剛度，根本上改善了牛腿受力的性能。 3、由付祥能進行托架桁架、鉸支座、牛腿的強度、剛度、變形量計算，編制了0#塊托架計算書； 4、在項目部技術負責人楊壽忠牽頭下由施工、技術、質檢等參予下以總工辦名義編制了0#塊托架 施工作業(yè)指導書，作為 0#塊托架施工的指導性文件。 實施效果：經過項目部總工辦的努力，在預定時間內對方案進行了完善，確保方案周全，萬無一失； 對托架鉸支座、牛腿進行加強設計，彈性變形理論計算為0.25mm，達到對策設定目標。 實施二、培訓操作人員（由梁川、黃智強負責實施） 1、于2

17、010年8月5日和 6日邀請橋梁公司鋼結構專家陳長生、隆建軍來項目部同技術負責人楊壽忠 起對托架施工班組共 36 人了進行托架和萬能桿件施工的技術培訓，施工人員培訓參與率100。 2、于 2010年 8月7日和 8日對參加培訓的人員進行施工技術知識和實作考核， 考核情況如下表所示： 考核情況匯總表 表 6 考核類型 班組 人數(shù) 考核情況 合格率 其中優(yōu)良率 不合格 合格 其中優(yōu)良 施工技術知識 36 0 36 30 100% 83.3% 施工實作 36 0 36 26 100% 72.2% 制表人： 黃智強 時間： 2010年 8月 8日 3、項目部和每個施工參與人員均簽訂質量責任書，責任書中

18、明確了若操作人員0#托架施工中未發(fā)生 任何質量問題一次性獎勵 200 元，若發(fā)現(xiàn)有托架材料使用錯誤、螺栓未擰緊等影響工程質量的行為每次罰 款 50 元，嚴重的扣除當月工資，從而大大提高了工程參與人員的質量意識和積極性。 實施效果：經過對 0# 塊托架參與人員的技術培訓，考核通過率100%，提高了操作水平，增強了質量 意識，達到對策設定目標。 實施三、消除由螺栓和螺孔直徑差引起的萬能桿件非彈性變形（由劉永強負責實施） 1、萬能桿件安裝前由項目部材料負責人雷定宇和工程部鄢軍一起進行桿件、板件、螺栓的清理，保 證進場構件和材料符合設計型號、規(guī)格、數(shù)量； 2、在施工時由鄢軍和趙安春一起加強檢查，保證桿

19、件拼裝按設計進行，桿件、板件位置正確，連接 螺栓緊固后露絲不超過 3 絲，墊圈只帶一個。 3、萬能桿件桁架拼裝完成后，在 2010年 8月10日和 12日按照 0#塊托架預拉方案規(guī)定的荷載和 位置兩次進行多點、 多部位分級預拉， 預拉時由文立科帶領測量人員進行精確觀測， 觀測結果如下表所示： 托架預拉變形情況匯總表 表 7 觀測部位 東 上 1 東 上 2 東 上 3 東 下 1 東 下 2 東 下 3 西 上 1 西 上 2 西 上 3 西 下 1 西 下 2 西 下 3 牛 腿 1 牛 腿 2 牛 腿 3 牛 腿 4 變形值 （ mm） 第一 次預 拉 17 27 38 10 23 33

20、15 26 37 12 24 32 1 1 1 1 第二 次預 拉 3 7 11 6 8 10 5 7 10 6 7 11 1 1 1 1 設計值（ mm） 4 6 8 4 6 8 4 6 8 4 6 8 1 1 1 1 制表人： 文立科時間： 2010年 8月 13日 根據(jù)沉降觀測結果看， 第二次預拉后托架的變形量與設計變形量相差不大， 非彈性變形已大部分消除， 已成為可控變形，對后續(xù)施工影響不大。 實施效果： 0#塊托架由螺栓和螺孔直徑差引起的非彈性變形已大部消除，達到對策設定目標。 實施四、分配梁與模板焊接牢固（由劉永強負責實施） 1、分配梁桁架與萬能桿件桁架的連接 萬能桿件桁件拼裝完成

21、并經過試拉后根據(jù)測得的彈性變形量在頂面焊接調整鋼墊塊，并由測量人員進 行精確控制預抬標高，保證托架最終高程滿足設計要求。 型鋼分配梁桁架在現(xiàn)場加工成單桁片吊運至0#塊托架上， 與萬能桿件托架進行焊接連接， 施工時注意 保證了桁架片的位置準確。 2、在分配梁桁架上按 50cm 間距焊接設置 10#分配槽鋼， 在分配槽鋼上將 6mm 鋼板采用長 20cm 間距 30cm 斷續(xù)焊進行焊接作為 0#托架底模板， 并由趙安春、 劉永強、鄢軍對焊縫逐條進行檢查， 確保焊縫 100 合格。 實施效果： 0#塊底模板與型鋼分配梁桁架焊接牢固，焊縫全部合格，立模高程滿足設計要求，達到 對策設定目標。 十、效果檢

22、查 1、質量效果 0#塊托架施工完成后即進行 0#塊鋼筋、預應力施工， 在 2010年 10月 29日 30日進行了混凝土澆筑， 共澆筑混凝土 684m3?；炷翝仓^程中對托架沉降變形進行了監(jiān)測，監(jiān)測結果表明沉降按照預定情況進 行。 高塔 0#塊澆筑后照片 在 2010 年 10 月 20 日 0# 塊混凝土全部脫模并拆除托架后進行了梁頂面高程的測定，測定情況如下表 所示。 0# 塊頂面高程偏差測量情況匯總表 表8 觀測部位 東 上 1 東 上 2 東 上 3 東 下 1 東 下 2 東 下 3 中 上 1 中 上 2 中 上 3 中 下 1 中 下 2 中 下 3 西 上 1 西 上 2

23、西 上 3 西 下 1 西 下 2 西 下 3 偏差值（ mm） 3 -2 2 4 5 1 -2 3 -2 2 -2 -3 -3 -4 -1 3 -3 2 課題目標值（ mm） 5 規(guī)范允許值（ mm） 10 制表人： 文立科時間： 2010年 10月 26日 將測量結果轉化為折線圖如下： 課題目標值 規(guī)范允許值 0#塊頂面高0#塊程頂偏面高差程折偏差線折圖線圖 制制圖圖人：趙安趙安春春制圖時間： 2010年1時0月間：302日010年 10月 30日 從統(tǒng)計表和折線圖可以看出， 0#塊件頂面高程偏差控制均在 5mm 以內， 達到本次 QC 小組課題預定 目標，本次 QC 活動任務圓滿完成。 2、社會效益 通過本次 QC 活