1、大跨度、大截面H型钢梁骨高空吊装方法创新创新型 中建五局总承包公司许宁QC小组 发布人：许宁 2022年3月第一页，共三十九页。目录一、工程概况二、QC小组概况三、选题理由四、设定目标五、方案选择六、关键工序确定七、制定对策八、对策实施九、效果检查十、稳固措施十一、总结及今后打算第二页，共三十九页。1 工程概况 长沙滨江文化园由音乐厅、图书馆、博物馆等单位工程组成，总建筑面积约15万平方米，总投资约20亿人民币。其中，音乐厅工程为该文化园的灵魂建筑。音乐厅工程为钢框架-混凝土剪力墙结构，造型新颖，结构复杂，形状极不规那么，节点独特，施工难度大。音乐厅浏阳河湘江第三页，共三十九页。音乐厅由左、右
2、两区组成，左区为1446座大厅及其他功能用房。左区屋盖为大跨度阶梯形反梁结构，标高介于16.97m37.72m,高差为20.75m。1 工程概况右区右区左区左区第四页，共三十九页。音乐厅1446座大厅屋盖有9道预应力H型钢混凝土梁，H型钢梁骨最大截面尺寸为7003000,最大跨度为74m，钢板最厚达60mm，单榀H型钢梁最大重量约65t。梁与折线形钢箱柱及钢筋混凝土柱构成受力复杂的框架体系。1 工程概况屋面九道大跨度、大截面预应力型钢混凝土梁标高37.7237.72m第五页，共三十九页。课课课课 题题题题大跨度、大跨度、大跨度、大跨度、大截面大截面大截面大截面H H H H型钢型钢型钢型钢梁骨
3、梁骨梁骨梁骨高空吊装高空吊装高空吊装高空吊装方法创新方法创新方法创新方法创新小组名称小组名称小组名称小组名称 中建五局总承包公司许宁中建五局总承包公司许宁中建五局总承包公司许宁中建五局总承包公司许宁QCQCQCQC小组小组小组小组小组活动时间小组活动时间小组活动时间小组活动时间2009200920092009年年年年8 8 8 8月月月月2 2 2 2日日日日2009200920092009年年年年12121212月月月月25252525日日日日小组成立时间小组成立时间小组成立时间小组成立时间20092009年年8 8月月课题类型课题类型课题类型课题类型创新型创新型创新型创新型小组注册号小组注
4、册号小组注册号小组注册号ZJWJ-QC-2009-01ZJWJ-QC-2009-01课题注册时间课题注册时间课题注册时间课题注册时间2009.8.12009.8.1组组组组 长长长长许宁许宁小组人数小组人数小组人数小组人数9 9人人QCQCQCQC教育时间教育时间教育时间教育时间4040小时以上小时以上活动频次活动频次活动频次活动频次4 4次次/月月2.1 QC小组简介2 QC小组概况制表人：刘亘 审核人：许宁 制表时间；2022年8月1日 第六页，共三十九页。2.2 QC小组人员2 QC小组概况序号序号姓名姓名文化程度文化程度职务职务组内职务组内职务组内分工组内分工1 1许宁硕士技术部经理组
5、长主持小组工作2 2何勇本科生产经理副组长现场负责3 3黄奔本科技术员组员技术负责4 4刘亘本科技术员组员技术创新5 5王德辉本科质检员组员质量控制6 6范艺林大专预算员组员经济效益计算7 7王坚明高中架工班组长组员现场实施8 8蒋德乾高中焊工班组长组员现场实施9 9候文洪本科吊装队队长组员现场实施制表人：刘亘 审核人：许宁 制表时间；2022年8月1日 第七页，共三十九页。建设方要求高：建设方要求高：长沙市重点工程，质量长沙市重点工程，质量目标为目标为“鲁班奖，屋面鲁班奖，屋面钢结构吊装工期钢结构吊装工期6060天，天，工期紧。工期紧。构件吨位大、构件吨位大、吊装高度高：吊装高度高：单榀钢梁
6、最大重量约最大重量约65t65t，吊装高度超过吊装高度超过45m45m。高空吊装环境复杂、高空吊装环境复杂、平安风险大：平安风险大：钢梁吊装涉及多个专业交叉、钢梁吊装涉及多个专业交叉、配合作业，且在高空进行，配合作业，且在高空进行，不确定因素多，不确定因素多，平安风险大。平安风险大。课题选择：课题选择：选择经济合理的吊装方案，选择经济合理的吊装方案，在保证工期、质量，平安的前提在保证工期、质量，平安的前提下，实现大跨度、大截面下，实现大跨度、大截面H H型型钢梁骨高空吊装。钢梁骨高空吊装。作业场地狭小：作业场地狭小：音乐厅四周为架空层，按要求其东、南、北三侧架空层结构已施工完毕，仅预留下西侧狭
7、小场地用作吊装场地。3 选题理由第八页，共三十九页。4 设定目标 通过比照分析、科学论证，选用并创新满足工期、质量要求且经济的吊装方案，实现大跨度、大截面H型钢梁骨高空吊装。4.1 课题目标 4.2 可行性分析QC小组技术力量强，小组成员理论根底好，创新能力强；公司在技术上提供了大力支持；钢结构专业施工队伍具有丰富的经验。有利因素有利因素不利因素不利因素施工技术难度大，工期紧迫；施工条件差。4.3 结论 QC QC小组有能力克服不利因素，通过卓有成效的小组有能力克服不利因素，通过卓有成效的QCQC活动活动，充分利用，充分利用有利条件，目标是可行的。有利条件，目标是可行的。第九页，共三十九页。5
8、 方案选择 2022年8月5日至9日期间，QC小组围绕“大跨度、大截面H型钢梁骨高空吊装这一中心任务屡次开展QC活动，并邀请相关的专家进行技术指导，最终提出了五种吊装方案。5.1 方案提出第十页，共三十九页。5 方案选择方案方案吊装方法吊装方法工期和经济工期和经济分析分析优点优点缺点缺点结论结论跨内跨内整体整体吊装吊装在跨内搭设拼装胎架将H型钢梁骨置于胎架上拼装成整体焊接，再用300T履带吊吊装就位1、总工期：50天2、吊车租赁费30.6万；支模架体租赁费40万；人工费15万；共计85.6万工期满足要求，平地焊接质量好。本工程主体一、二层结构已施工，无行走道路。不适合跨外跨外整体整体吊装吊装先
9、搭设整体支模架，同时跨外搭设拼装胎架，将H型钢梁骨置于胎架上拼装成整体焊接，再用500T履带吊吊装就位1、总工期：45天2、吊车租赁费69万；支模架体租赁费32万；人工费10.8万共计111.8万施工进度快，工期满足要求，平地焊接质量好，架体安全性高。钢梁自重大，需要500T吊车，须从外省拖运，拖运和吊装费用高。不适合5.2 方案比照、分析第十一页，共三十九页。5 方案选择方案方案吊装方法吊装方法工期和经济分析工期和经济分析优点优点缺点缺点结论结论沿梁沿梁轴分轴分段吊段吊装滑装滑移移先搭设整体支模架和滑移平台，再使用130T履带吊和滑移工具将H型钢梁骨分段吊装滑移就位，高空焊接拼装1、总工期：
10、52天2、吊车租赁费7万；支模架体租赁费32万；人工费18.7万；滑移工具费用5.2万共计62.9万施工进度快，成本低，各工序相互影响相对较小；施工方案技术含量高。横向高空滑移空间狭窄，施工难度大适合适合垂直垂直梁轴梁轴整体整体吊装吊装滑移滑移先搭设整体架体和滑移平台，同时搭设拼装胎架将H型钢梁置于胎架上拼装成整体焊接，再使300T履带吊将整榀钢梁骨吊装到滑移平台进行滑移1、总工期：60天2、吊车租赁费45.6万；支模架体租赁费32万；人工费25.2万；滑移设备费用7万共计91.8万平地焊接质量好，能充分保证梁的拼装精度。工程屋面为异形阶梯状，就位后钢梁无法固定，安全性能较差。不适合制表人：刘
11、亘 审核人：许宁 编制时间；2022年8月8日 第十二页，共三十九页。5 方案选择方案方案吊装方法吊装方法工期和经济工期和经济分析分析优点优点缺点缺点结论结论整体整体提升提升跨内先搭设拼装胎架，将H型钢梁骨置于胎架上拼装成整体焊接，再搭设提升平台使用提升设备缓慢提升就位1、总工期：80天2、吊装租赁费57万；支模架体租赁费40万；人工费28.8万；共计125.8万平面焊接质量好，能充分保证梁的拼装精度。成本高，工期无法满足要求。不适合 QC小组评定最佳答案答案方案为沿梁轴分段吊装滑移！第十三页，共三十九页。6 确定关键工序根据最佳答案答案方案编制施工工艺流程图并确定关键工序。场地准备场地准备编
12、制支模架方案、搭设架体和操作平台编制支模架方案、搭设架体和操作平台编制支模架方案、搭设架体和操作平台编制支模架方案、搭设架体和操作平台高空分段吊装滑移高空分段吊装滑移高空分段吊装滑移高空分段吊装滑移高空焊接拼装就位高空焊接拼装就位质量验收质量验收钢梁骨预起拱值计钢梁骨预起拱值计钢梁骨预起拱值计钢梁骨预起拱值计算及试验算及试验算及试验算及试验滑移工具的设计滑移工具的设计滑移工具的设计滑移工具的设计及制作及制作及制作及制作影响工期重要工序施工过程关键工序影响质量重要工序影响平安重要工序第十四页，共三十九页。7 制定对策关键工序对 策（what）目 标(why)措 施(how)地 点(where)完
13、成时间(when)执 行(who)钢梁骨预起钢梁骨预起拱值的计算拱值的计算和试验和试验提供准确的梁预起拱值确保施工起拱值与理论起拱值偏差在3mm范围内。1、运用有限元软件计算分析钢梁变形；2、通过实体试验进行梁预起拱值测算；3、多方协商，确定施工钢梁骨起拱值。办公室现场2009年12月21日许宁黄奔刘亘编制支模架编制支模架方案并搭设方案并搭设架体和操作架体和操作平台平台采用轮扣式脚手架作为支模架体在25天内完成支模架的搭设，架体承载力能达到25kN/m1、编制支模架体搭设方案，计算支模架体受力，布置平面图；2、对支模架方案进行专家论证；3、搭设架体和操作平台。办公室现场2009年11月29日黄
14、奔王坚明 小组成员采用“5W1H的方法制订对策。第十五页，共三十九页。7 制定对策关键工序对 策（what）目 标(why)措 施(how)地 点(where)完成时间(when)执 行(who)滑移工具的滑移工具的设计及制作设计及制作采用特制可拆卸式的载重小车和轨道滑移工具满足施工需要1、依据分段后的钢梁骨，设计可拆卸式的载重小车和滑移轨道；2、现场制作1:2比例缩尺小车，载重相应比例重物进行试验滑移。办公室现场2009年11月30日许宁黄奔刘亘高空分段吊高空分段吊装滑移装滑移计算机模拟吊装滑移施工过程安全完成实际吊装滑移任务1、通过计算机模拟吊装过程，并对施工人员进行模拟施工的技术交底。2
15、、严格按交底内容执行吊装滑移施工。办公室现场2009年12月17日许宁何勇候文洪蒋德乾制表人：刘亘 审核人：许宁 编制时间；2022年8月8日 第十六页，共三十九页。实施一：钢梁骨预起拱值的计算和试验8 对策实施 1、充分利用有利资源，在中建总公司的技术中心运用大型有限元软件ANSYS模拟钢梁骨实际受力，按照标准施加组合荷载，得到梁的变形图，计算出大跨度梁的变形挠度值。第十七页，共三十九页。8 对策实施实施一：钢梁骨预起拱值的计算和试验 2、联合湖南大学对最大跨度74m、截面为700 x3000的钢梁骨进行1：8缩尺比例的受力性能实体试验，得到该梁应力-应变图和荷载-位移图。第十八页，共三十九
16、页。轴线变截面梁大小（宽*高）梁跨度（m）软件计算值（mm）实验变形值（mm）加工起拱值（mm）现场实测值（mm）hR1000*250044.2m96 mm95 mm98mm98 mmhQ1000*250048.7m102 mm103 mm102mm104 mmhN1000*2000（3000）54.1m116 mm110 mm115mm116 mmhM1000*2000（3000）58.5m121 mm120 mm123mm123 mmhL1000*2000（3000）62.8m129 mm127 mm128mm130 mmhK1000*2000（3000）67.1m140 mm138 mm
17、139mm140 mmhJ1000*2000（3500）73.9m179 mm178 mm180mm180 mmhH700*2000（3000）66.4m146 mm145 mm145mm147 mmhG600*2000（2800）52.3m111 mm112 mm112mm112 mm 3、与设计单位、监理单位、湖南大学等多方将数据比照分析，最终确定H型钢梁骨施工起拱值。8 对策实施实施一：钢梁骨预起拱值的计算和试验制表人：黄奔 审核人：许宁 编制时间；2022年12月23日 效果验证：效果验证：20222022年年1212月月2121日，对所有日，对所有9 9根吊装完毕的根吊装完毕的H H
18、型钢梁骨型钢梁骨的预起拱值进行复核，与加工制作值最大差值为的预起拱值进行复核，与加工制作值最大差值为2mm2mm，合格率，合格率100%100%，到达目标要求。，到达目标要求。第十九页，共三十九页。1、分别对梁、板下支模架体进行计算，绘制架体布置图和U型操作平台大样图，并编制施工方案。8 对策实施实施二：编制支模架方案并搭设架体和操作平台第二十页，共三十九页。2、2022年9月22日工程部对编制的支模架方案召开专家论证会议。方案通过了论证，并增加了专家的修改意见。8 对策实施实施二：编制支模架方案并搭设架体和操作平台第二十一页，共三十九页。3、现场严格按计算书中轮扣式脚手架立杆步距、横距、纵距
19、，搭设整体支模架。8 对策实施实施二：编制支模架方案并搭设架体和操作平台横距纵距步距梁600mm600mm1200mm板1200mm1200mm1200mm 效果验证：效果验证：2022年年11月月30日，支模架体在日，支模架体在24天内搭设完天内搭设完成，工程部和监理单位对支模成，工程部和监理单位对支模架体进行检查验收，架体稳定、架体进行检查验收，架体稳定、符合要求，通过验收。符合要求，通过验收。第二十二页，共三十九页。实施三：滑移工具的选用及制作8 对策实施 1、为确保H型钢梁骨在吊装过程不发生倾斜，QC小组自主研发了可拆卸的载重小车及轨道，其支架由钢质材料组成，用高强螺栓连接，支架顶部的
20、固定吊环,用于安装手动葫芦，在支架底部安装一组内卡式轴承车轮组来完成水平方向的移动。小车各局部均可拆卸，组装方便。承载小车的滑移轨道由角钢、工字钢组成，用高强螺栓连接，可拆卸组装。第二十三页，共三十九页。实施三：滑移工具的选用及制作8 对策实施 2、将每根钢梁分成五段，满足沿梁向分段滑移吊装要求，在有限元软件ANSYS中计算小车，取最重的一段钢骨16吨并按标准取动力系数1.1，得到小车受力分析图，最终设计出小车尺寸和轨道宽度。第二十四页，共三十九页。8 对策实施实施三：滑移工具的选用及制作 3、现场制作1:2比例缩尺小车，载重相应比例重物进行试验滑移。效果验证：自制小车满足高空滑移要求，且满足
21、载重要求自制小车满足高空滑移要求，且满足载重要求。第二十五页，共三十九页。8 对策实施实施四：高空分段吊装滑移 1、以动画模拟的方式将H型钢梁骨高空滑移吊装和施工道路布置对工程部技术人员及施工人员进行技术交底。第二十六页，共三十九页。8 对策实施实施四：高空分段吊装滑移 2、H型钢梁骨滑移过程 2022年12月2日，现场进行第一根钢梁骨的高空滑移吊装。第二十七页，共三十九页。8 对策实施实施四：高空分段吊装滑移 2、H型钢梁骨滑移过程第二十八页，共三十九页。8 对策实施 2、H型钢梁骨滑移过程实施四：高空分段吊装滑移第二十九页，共三十九页。8 对策实施实施四：高空分段吊装滑移 2、H型钢梁骨滑
22、移过程第三十页，共三十九页。8 对策实施实施四：高空分段吊装滑移 2、H型钢梁骨滑移过程 效果验证：效果验证：2022年年12月月19日，所有日，所有9根钢梁骨全部平安吊装就位，圆满完根钢梁骨全部平安吊装就位，圆满完成吊装任务。成吊装任务。第三十一页，共三十九页。经过经过QC小组的共同努力，采用小组的共同努力，采用“沿梁轴分段吊装滑移方案顺利在沿梁轴分段吊装滑移方案顺利在44天内实现了音天内实现了音乐厅屋面吊装施工任务，满足了工期要求，未发生任何平安事故。经质量检查，乐厅屋面吊装施工任务，满足了工期要求，未发生任何平安事故。经质量检查，9根根H型钢型钢梁质量全部合格，最大水平偏差梁质量全部合格
23、，最大水平偏差4mmhJ轴梁；最大高程偏差轴梁；最大高程偏差8mmhF轴梁轴梁,54条焊缝全部通过无损伤检测，均为一级焊缝。屋面条焊缝全部通过无损伤检测，均为一级焊缝。屋面H型钢梁骨的顺利吊装为后续预应力、型钢梁骨的顺利吊装为后续预应力、混凝土施工混凝土施工提供作业平台，保证了施工总体提供作业平台，保证了施工总体部署的实现。通过施工实践证明部署的实现。通过施工实践证明该方案是科学合理的，所采取的该方案是科学合理的，所采取的一系列措施为施工提供了必要的一系列措施为施工提供了必要的技术保证。技术保证。9.1 目标完成情况9 效果检查第三十二页，共三十九页。9 效果检查制表人：范艺林 审核人：许宁
24、编制时间；2022年12月24日 通过通过QCQC活动，实现工期目标！活动，实现工期目标！60d 52d 44d第三十三页，共三十九页。通过对大截面、大跨度H型钢骨吊装方法的创新，对操作方案进行综合优化，大大减少了操作难度，加快了工期节约工期16天，节约了资金节约本钱23.04万元。获得了良好的质量效果。9 效果检查9.2 经济效益原计划施工实际施工人工费用100元/人、天施工总人数：80人100元/人、天施工总人数：80人架管租赁费用架管6.4元/吨、天架管用量：1000吨架管6.4元/吨、天架管用量：1000吨工期60天44天总费用86.4万元63.36万元9.3 社会效益 在此次活动中我
25、们总结了一套比较先进的施工经验，得到建设单位、设计单位和监理单位的一致好评。制表人：范艺林 审核人：许宁 编制时间；2022年12月24日 第三十四页，共三十九页。经过小组成员的不懈努力，吊装施工已顺利完成。我QC小组从中得到了锻炼，大家在这次活动中，不仅增强了逻辑思维能力，提高了平安质量意识，而且还加强了集体的团队协作精神。9.4 无形效果综合素质评价表项 目活动前活动后逻辑思维能力45安全质量意识34团队精神34QC知识34个人能力359 效果检查小组自我评价雷达图第三十五页，共三十九页。为稳固成果，QC小组对本次活动成果进行总结，编制了?带轨道可拆卸式载重小车横向滑移重钢结构高空吊装施工
26、工法?，“带轨道可拆卸式载重小车已申请专利。10 稳固措施第三十六页，共三十九页。通过本次QC小组活动，使小组成员认识到QC活动的重要性，通过使用科学的分析方法提高了管理和质量水平，也为日后工作中面对的各类质量控制难题提供了有效的解决思路，为实现本工程的质量目标奠定了根底。下一阶段我小组还将要攻克后穿法在后张法预应力混凝土施工中的钢筋防锈控制等质量技术难关，我小组将根据本次活动积累的珍贵经验继续开展QC质量活动，确保工程质量。11 总结及今后打算第三十七页，共三十九页。请各位专家、评委指正，请各位专家、评委指正，我们将在今后的我们将在今后的QC活动中活动中进行改进，做到更好！进行改进，做到更好！谢谢！谢谢！第三十八页，共三十九页。内容总结大跨度、大截面H型钢梁骨。大跨度、大截面H型钢梁骨。屋面九道大跨度、大截面预应力型钢混凝土梁。大跨度、大截面H型钢梁骨高空吊装方法创新。ZJWJ-QC-2009-01。下，实现大跨度、大截面H型。狭小场地用作吊装场地。在跨内搭设拼装胎架将H型钢梁骨置于胎架上拼装成整体焊接，再用300T履带吊吊装就位。确保施工起拱值与理论起拱值偏差在3mm范围内。1、依据分段后的钢梁骨，设计可拆卸式的载重小车和滑移轨道。谢谢第三十九页，共三十九页。
个人主页
