雙曲面懸挑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)創(chuàng)新

1、雙曲面懸挑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)創(chuàng)新發(fā)布人：李煊中建八局第二建設(shè)有限公司河南分公司鄭州奧林匹克體育中心項(xiàng)目部目 錄1工程概況工程概況2QCQC小組概況小組概況7實(shí)施對策實(shí)施對策3選擇課題選擇課題5提出并確定最佳方案提出并確定最佳方案6制定對策表制定對策表4目標(biāo)設(shè)定及分析目標(biāo)設(shè)定及分析8效果檢查效果檢查10體會及打算體會及打算9標(biāo)準(zhǔn)化與鞏固措施標(biāo)準(zhǔn)化與鞏固措施1 工程概況 鄭州市奧林匹克體育中心項(xiàng)目位于鄭州市中原區(qū)西四環(huán)，工程總建筑面積為57.5萬平方米。主要由體育場、體育館、商業(yè)區(qū)、游泳館等部分組成，其中鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量約3萬噸，為河南省重點(diǎn)工程，工程質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)為國家優(yōu)質(zhì)工程獎、詹天佑獎

2、。 體育館位于奧體中心東北角，主體結(jié)構(gòu)地下兩層， 地上五層，共設(shè)兩層看臺。屋蓋為正方四角錐焊接球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，屋蓋網(wǎng)架通過滑動支座支承在看臺外圍的鋼筋混凝土柱上。鋼結(jié)構(gòu)屋蓋約2900噸，東西跨149.8m，南北跨120.6m，高6.5m，最大懸挑41m。體育館混凝土結(jié)構(gòu)1 工程概況鋼網(wǎng)架屋蓋結(jié)構(gòu)2 QC小組概況小組名稱成立時間小組注冊號注冊日期活動頻率活動時間QC小組概況表制表人：靳朝陽制表人：靳朝陽 審核人：苑慶濤審核人：苑慶濤 制表日期：制表日期：2018年年3月月10日日 為了確保體育館施工質(zhì)量滿足要求，項(xiàng)目部于2017年04月組建鄭州市奧林匹克體育中心項(xiàng)目部QC小組，命名為鄭州市奧林匹克體

3、育中心中原QC小組。經(jīng)公司質(zhì)量管理部注冊，小組注冊號為：HNZZSA01，項(xiàng)目經(jīng)理殷玉來擔(dān)任組長，對體育館大跨度曲面網(wǎng)架跨混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工技術(shù)研究。2 QC小組概況QC小組成員一覽表制表人：靳朝陽制表人：靳朝陽 審核人：苑慶濤審核人：苑慶濤 制表日期：制表日期：2018年年3月月10日日序號姓名崗位組內(nèi)職務(wù)1殷玉來項(xiàng)目經(jīng)理全面負(fù)責(zé)QC小組各項(xiàng)工作QC小組各項(xiàng)工作2苑慶濤技術(shù)總工負(fù)責(zé)制定技術(shù)方案及技術(shù)指導(dǎo)3田云生生產(chǎn)經(jīng)理過程實(shí)施組織4靳朝陽工長過程實(shí)施及監(jiān)督檢查5楊含商務(wù)主管對經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行測算6任余陽技術(shù)員質(zhì)量檢查7鄭英杰技術(shù)員質(zhì)量檢查8李煊技術(shù)員質(zhì)量檢查、QC匯總并發(fā)布9李瑞松技術(shù)員質(zhì)量檢查

4、、統(tǒng)計(jì)分析10楊楠專業(yè)分包現(xiàn)場記錄2 QC小組概況QC小組活動計(jì)劃表時間項(xiàng)目2017年4月6月2017年7月上旬2017年7月中旬2017年7月下需2017年8月2017年9月2018年4月2018年4月5月2018年7月8月2018年9月成立小組確定選題現(xiàn)狀調(diào)查設(shè)定目標(biāo)提出方案制定對策實(shí)施對策效果檢查鞏固措施總結(jié)打算PCDA 計(jì)劃進(jìn)度 實(shí)際進(jìn)度制表人：靳朝陽制表人：靳朝陽 審核人：苑慶濤審核人：苑慶濤 制表日期：制表日期：2018年年3月月10日日3 選擇課題理由三 鄭州市奧林匹克體育中心為河南省重點(diǎn)工程，質(zhì)量要求高，業(yè)主明確要求必須獲得國優(yōu)獎和詹天佑獎，建成后將成為河南省規(guī)模最大體育場館。

5、理由一 體育館屋蓋網(wǎng)架南北向約為122m，東西向約為150m，北側(cè)懸挑長度為22m，東側(cè)懸挑長度為20m，角點(diǎn)最大懸挑長度為41m。網(wǎng)架整體噸位重，且網(wǎng)架標(biāo)高不一，對施工精度要求高，由于施工難度大，不可控因素較多，屋蓋網(wǎng)架施工方案是成功與否的關(guān)鍵因素，需探討出合適的施工方法保證施工順利進(jìn)行理由二 體育館施工區(qū)域環(huán)境復(fù)雜，且在總工期不變情況下，而且需充分考慮到混凝土結(jié)構(gòu)對網(wǎng)架施工的影響，在保證安全和質(zhì)量的前提下，制定出科學(xué)合理的施工方案，確保一次施工完成。 鑒于上述理由，鄭州市奧林匹克體育中心中原QC小組全體小組成員決定以“雙曲面懸挑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)創(chuàng)新”為本次活動課題。1、選題理由

6、3 選擇課題2、課題查新 通過技術(shù)查新和市場調(diào)研，小組成員發(fā)現(xiàn)目前建筑行業(yè)內(nèi)和相關(guān)行業(yè)沒有能滿足鄭州市奧林匹克體育中心“雙曲面懸挑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)創(chuàng)新”要求的施工技術(shù)方案。3 選擇課題3、借鑒思路 同時，QC小組成員根據(jù)上網(wǎng)查新過程中，學(xué)習(xí)到相關(guān)工程的施工方案，并結(jié)合參考我司豐富的體育場館網(wǎng)架施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，通過運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法，小組成員確定了本次活動整體思路和方向，確定了QC小組本次活動課題為“雙曲面懸挑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)創(chuàng)新”。蚌埠奧體中心西安奧體中心濟(jì)南奧體中心4 目標(biāo)設(shè)定一、確定目標(biāo) QC小組根據(jù)上述分析，經(jīng)與業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)相關(guān)人員討論，確定目標(biāo)為： 屋蓋網(wǎng)架施工一

7、次成功，施工完成后桁架下?lián)现导罢w偏移值符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求二、目標(biāo)量化 （1）屋蓋網(wǎng)架所有觀測點(diǎn)橫向偏移x小于20mm，縱向偏移y小于20mm，下繞值Z最大不超過250mm（L/600=150000/600=250mm）； （2）一、二級焊縫合格率100%，一次性通過驗(yàn)收。4 目標(biāo)設(shè)定目標(biāo)值分析（1）雖然此次為大跨度曲面網(wǎng)架跨混凝土結(jié)構(gòu)施工，但局在全國各大工程項(xiàng)目中積累了較多的大跨度網(wǎng)架在常規(guī)條件下的施工相關(guān)技術(shù)，具有較為豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，為本次QC創(chuàng)新活動提供了基礎(chǔ)技術(shù)資料。（2）本QC小組成員均具有多年的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)及施工管理經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)的QC成果連續(xù)多年獲得國家、省市級榮譽(yù)。（3）鄭州市奧林匹克

8、體育中心項(xiàng)目作為中建八局局重點(diǎn)工程，公司對本項(xiàng)目非常重視，不僅對重點(diǎn)施工方法進(jìn)行嚴(yán)格論證，而且嚴(yán)格按照公司企標(biāo)來實(shí)施技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量管控，確保方案可行。目標(biāo)可行5 提出方案并確定最佳方案 根據(jù)局在類似工程的網(wǎng)架施工經(jīng)驗(yàn)，QC小組采用頭腦風(fēng)暴法，結(jié)合鄭州奧體體育館實(shí)際條件，以保證施工一次成功、保證質(zhì)量和安全為標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過充分討論提出以下三種方案：5 提出方案并確定最佳方案方案一：整體提升法（1）根據(jù)網(wǎng)架投影設(shè)置拼裝胎架，進(jìn)行地面網(wǎng)架拼裝；（2）計(jì)算提升網(wǎng)架吊點(diǎn)位置，并根據(jù)吊點(diǎn)位置設(shè)置15個提升胎架（3）通過提升系統(tǒng)將網(wǎng)架提升到位（4）焊接檢測合格后卸載111-1剖面示意剖面示意整體提升法示意圖整體提

9、升法示意圖5 提出方案并確定最佳方案方案二：單片吊裝法（1）將網(wǎng)架劃分為22（4+12+6）個吊裝單元（2）根據(jù)劃分的吊裝單元設(shè)置48個支撐胎架（3）單個吊裝單元拼裝焊接完成后，使用750噸履帶吊進(jìn)行吊裝就位（4）吊裝完成后進(jìn)行補(bǔ)檔并焊接，整體完成后卸載分塊吊裝法示意圖分塊吊裝法示意圖5 提出方案并確定最佳方案方案三：累積滑移法（1）在體育館西側(cè)搭設(shè)操作平臺，館內(nèi)設(shè)置3條滑移軌道（2）將網(wǎng)架劃分為9個滑移單元，在操作平臺上進(jìn)行拼裝焊接（3）采用頂推系統(tǒng)將滑移單元頂推出去，再進(jìn)行下一單元拼裝焊接，同時完成與前一單元的連接工作（4）將已經(jīng)完成的滑移單元一起頂推到位，依次重復(fù)，直到9個單元全部到位后

10、卸載拼裝操作平臺滑移軌道2滑移軌道1滑移軌道3累積滑移法示意圖累積滑移法示意圖5 提出方案并確定最佳方案方案優(yōu)缺點(diǎn)對比制表人：靳朝陽制表人：靳朝陽 審核人：苑慶濤審核人：苑慶濤 制表日期：制表日期：2018年年3月月10日日 QC小組成員從多角度,對其技術(shù)特點(diǎn)/經(jīng)濟(jì)合理性/實(shí)施性/綜合分析結(jié)論進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)比較試驗(yàn)：方案方案技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)經(jīng)濟(jì)合理性經(jīng)濟(jì)合理性實(shí)施性實(shí)施性綜合分析結(jié)論綜合分析結(jié)論方案一：整體提升法l拼裝精度較高l高空作業(yè)量少l場地要求高整體提升費(fèi)用巨大（1300噸整體提升）看臺區(qū)域及懸挑區(qū)域提升難度大施工速度較慢，存在工期風(fēng)險(xiǎn)，安全質(zhì)量不易保證，成本高昂。方案2：單片吊裝法l施工工

11、藝簡單l胎架使用量巨大l高空作業(yè)多750噸履帶吊進(jìn)場費(fèi)40萬，租賃費(fèi)20萬元/月，胎架租賃費(fèi)48*5萬元/月現(xiàn)場場地滿足不了大型履帶吊作業(yè)范圍要求；高空作業(yè)多安全風(fēng)險(xiǎn)大、質(zhì)量難控制；胎架使用量巨大成本過高，履帶吊無法進(jìn)場方案三：累積滑移法l高空作業(yè)少l搭設(shè)操作平臺可以提前插入l施工質(zhì)量可控，拼裝精度高措施平臺及滑移系統(tǒng)搭設(shè)費(fèi)約為3000*4230=126萬元操作平臺搭設(shè)量較大（約300噸）；后期卸載及拆除滑移系統(tǒng)工作量大安全風(fēng)險(xiǎn)低，施工質(zhì)量可控，操作平臺使用措施量較大，施工合理穿插不占用主線路工期，速度快，相較其他方案經(jīng)濟(jì)較為合理最佳方案最佳方案5 提出方案并確定最佳方案 2017.7.15，

12、項(xiàng)目邀請了中國工程院肖緒文院士、西南建筑設(shè)計(jì)院總工馮遠(yuǎn)等專家對鄭州奧體中心項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)施工方案進(jìn)行論證，其中專家對體育館選定的累積滑移方案確定了方案可行。5 提出方案并確定最佳方案累積滑移法施工流程累積滑移法施工流程6 制定對策表序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點(diǎn)負(fù)責(zé)人完成日期1建立鋼網(wǎng)架以及滑移系統(tǒng)深化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析模型采用計(jì)算機(jī)建模軟件進(jìn)行計(jì)算和分析確定各桿件形狀尺寸，為滑移方案提供數(shù)據(jù)支撐使用tekla、midas軟件，進(jìn)行鋼網(wǎng)架及滑移胎架深化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)受力分析深化設(shè)計(jì)院苑慶濤2017.8.52拼裝平臺搭設(shè)，滑移系統(tǒng)安裝及頂推裝置定位安裝采取三檢制，嚴(yán)格按照質(zhì)保體系執(zhí)行1、滑移軌道軸線偏移量d3mm

13、2、滑移軌道標(biāo)高偏移量z3mm軌道安裝完成后，采用全站儀對偏移量、標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測，確保軌道尺寸符合要求現(xiàn)場李瑞松鄭英杰2017.10.253鋼網(wǎng)架拼裝質(zhì)量控制嚴(yán)格實(shí)行過程跟蹤拼裝測量及結(jié)果復(fù)測1、網(wǎng)架球位置偏差3mm2、焊接合格率100%采用全站儀對網(wǎng)架球位置進(jìn)行復(fù)核，焊縫采用超聲波100%探傷檢測現(xiàn)場鄭英杰2017.11.154第1榀鋼網(wǎng)架滑移過程跟蹤測量，確保網(wǎng)架滑移到位鋼網(wǎng)架精準(zhǔn)滑移到位采用全站儀進(jìn)行跟蹤測量，在軌道上設(shè)置刻度標(biāo)識現(xiàn)場鄭英杰2017.11.185第2-9榀鋼網(wǎng)架滑移布設(shè)反光片監(jiān)測點(diǎn)跟蹤測量1.與前一榀網(wǎng)架順利對接，準(zhǔn)確定位2.無安全事故3.焊接合格率100%實(shí)施全程全站儀跟

14、蹤測量，并實(shí)行焊縫全部UT檢測現(xiàn)場李煊2017.12.30制表人：靳朝陽制表人：靳朝陽 審核人：苑慶濤審核人：苑慶濤 制表日期：制表日期：2018年年3月月10日日7 實(shí)施對策 1、根據(jù)原設(shè)計(jì)圖建立體育館鋼網(wǎng)架深化模型，通過分析深化設(shè)計(jì)模型，指導(dǎo)制作廠的構(gòu)件下料、構(gòu)件組裝、焊接成型、預(yù)拼裝等工序。 2、建立鋼網(wǎng)架及滑移系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析模型，根據(jù)施工方案模擬各種階段下的施工工況，分析在滑移工況下的受力及變形狀態(tài)，確定頂推滑移點(diǎn)的布置位置。對策實(shí)施對策實(shí)施1 效果檢查：由苑慶濤（總工）負(fù)責(zé)，對鋼網(wǎng)架及滑移系統(tǒng)進(jìn)行了深化設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)受力分析，確定了各桿件截面尺寸相關(guān)數(shù)據(jù)。操作平臺結(jié)構(gòu)計(jì)算分析操作平臺結(jié)構(gòu)計(jì)

15、算分析鋼網(wǎng)架鋼網(wǎng)架模型建立模型建立7 實(shí)施對策 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行操作平臺及滑移平臺搭設(shè)，進(jìn)行滑移系統(tǒng)的頂推裝置定位安裝。對策實(shí)施對策實(shí)施2 效果檢查：由 （李瑞松）對滑移軌道軸線偏移量和標(biāo)高抽取11個點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，合格率100%。測點(diǎn)1測點(diǎn)2測點(diǎn)3測點(diǎn)4測點(diǎn)5測點(diǎn)6測點(diǎn)7測點(diǎn)8測點(diǎn)9測點(diǎn)10測點(diǎn)11軌道軸線偏移量21112302130軌道標(biāo)高偏格標(biāo)準(zhǔn)：軸線偏移3mm 標(biāo)高偏差3mm操作平臺及滑移系統(tǒng)搭設(shè)實(shí)際圖操作平臺及滑移系統(tǒng)搭設(shè)實(shí)際圖制表人：靳朝陽制表人：靳朝陽 審核人：苑慶濤審核人：苑慶濤 制表日期：制表日期：2018年年3月月10日日7 實(shí)施對策 根據(jù)深化圖紙進(jìn)行

16、鋼網(wǎng)架拼裝，并在過程中對拼裝精度以及焊接質(zhì)量進(jìn)行把控，確保鋼網(wǎng)架拼裝合格。對策實(shí)施對策實(shí)施3 效果檢查：由 （李瑞松）和 （鄭英杰）對網(wǎng)架球的位置進(jìn)行復(fù)測以及組織超聲波焊縫探傷檢測，拼裝精度及焊接質(zhì)量符合要求。鋼網(wǎng)架現(xiàn)場拼裝鋼網(wǎng)架現(xiàn)場拼裝鋼網(wǎng)架施工精度及焊縫檢測鋼網(wǎng)架施工精度及焊縫檢測7 實(shí)施對策 采用爬行器進(jìn)行頂推滑移，并由控制中心全程監(jiān)控并調(diào)節(jié)頂推行程，QC小組在滑移過程進(jìn)行跟蹤測量，在滑軌上設(shè)置刻度標(biāo)識，確保第一榀鋼網(wǎng)架精準(zhǔn)到位。對策實(shí)施對策實(shí)施4 效果檢查：由 （鄭英杰）負(fù)責(zé)對第一榀鋼網(wǎng)架滑移到位情況進(jìn)行檢查，三條軌道上頂推滑靴同時到達(dá)指定刻度，說明鋼網(wǎng)架滑移過程中無偏差，結(jié)果合格。軌

17、道刻度標(biāo)識軌道刻度標(biāo)識爬行器運(yùn)動狀態(tài)爬行器運(yùn)動狀態(tài)應(yīng)力應(yīng)變實(shí)時監(jiān)測應(yīng)力應(yīng)變實(shí)時監(jiān)測7 實(shí)施對策 第一榀鋼網(wǎng)架到位后，繼續(xù)對后續(xù)2-9榀鋼網(wǎng)架滑移實(shí)行測量跟蹤，并對每相鄰兩榀鋼網(wǎng)架連接焊縫進(jìn)行100%超聲波探傷檢測。對策實(shí)施對策實(shí)施5 效果檢查：由 （李煊）負(fù)責(zé)對鋼網(wǎng)架對接情況進(jìn)行檢查，并組織對焊縫進(jìn)行探傷檢測，結(jié)果顯示鋼網(wǎng)架均準(zhǔn)確定位且焊縫檢測合格。8 效果檢查質(zhì)量方面 通過本次活動，確保了體育館鋼網(wǎng)架施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全，同時也確保了工期。根據(jù)以上方法，QC小組繼續(xù)對鋼網(wǎng)架的X、Y、Z進(jìn)行監(jiān)測，得出以下數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示變化值已趨于穩(wěn)定，無異常變動。監(jiān)測點(diǎn)XYZ（mm）1145-2821113-3

18、031412-184510-495159-45694-3171111-3981117-14291320-135101811-15011812-12112517-117監(jiān)測點(diǎn)XYZ（mm）1128-2521411-2531414-17458-4852015-44697-3371111-4881117-15691120-144101414-16011511-12712816-123監(jiān)測點(diǎn)XYZ（mm）1118-2521112-2731611-18479-4951812-43697-2971111-4381217-16691118-157101211-15711612-12912816-130卸載后

19、實(shí)測數(shù)據(jù)（卸載后實(shí)測數(shù)據(jù)（2018.1.26）卸載后實(shí)測數(shù)據(jù)（卸載后實(shí)測數(shù)據(jù)（2018.2.8）卸載后實(shí)測數(shù)據(jù)（卸載后實(shí)測數(shù)據(jù)（2018.2.28）制表人：靳朝陽制表人：靳朝陽 審核人：苑慶濤審核人：苑慶濤 制表日期：制表日期：2018年年3月月10日日8 效果檢查經(jīng)濟(jì)效益及工期方面 累積滑移法明顯減少了大型吊車的使用以及對其他專業(yè)的施工影響，避免了90%高空吊裝和焊接，保證了拼裝精度和施工作業(yè)安全，由于操作平臺搭設(shè)提前介入，在總工期90天、土建工作面晚30天移交的不利條件下， 仍然確保了節(jié)點(diǎn)工期。經(jīng)測算，該施工方法共節(jié)約措施費(fèi)、設(shè)備費(fèi)用合計(jì)約301.5萬元，比計(jì)劃工期減少了30天。經(jīng)濟(jì)效益計(jì)

20、算方法（比較整體提升法）減少標(biāo)準(zhǔn)化與鞏固措施胎架等措施共約1000噸（0.23萬元/噸），減少25噸汽車吊2臺（4.5萬/月）3個月、150噸履帶吊1臺（11萬/月）2個月，減少勞務(wù)費(fèi)用22.5萬。合計(jì)：0.23*1000+4.5*2*3+11*2+22.5=301.5萬元經(jīng)濟(jì)效益證明經(jīng)濟(jì)效益證明8 效果檢查社會效益 通過此次QC活動， 大大提高了施工效率和質(zhì)量，節(jié)約了工期，取得了良好的實(shí)體效果，為同類工程提供了很好的借鑒作用，工程管理到位，質(zhì)量可靠，無安全事故發(fā)生，為項(xiàng)目按時竣工與成功舉辦鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場觀摩會奠定了基礎(chǔ)。9 標(biāo)準(zhǔn)化與鞏固措施通過本次QC小組活動，QC小組活動目標(biāo)完成了，QC小組將活動中取得的經(jīng)驗(yàn)整理后，申報(bào)了河南省省級和公司企業(yè)級工法 大跨度異形雙曲面網(wǎng)架跨混凝土結(jié)構(gòu)累計(jì)滑移施工技術(shù)一篇（已通過），并申報(bào)了發(fā)明專利一種三角定位網(wǎng)架快速拼裝方法一篇，并編制了空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)累計(jì)滑移施工標(biāo)準(zhǔn)化手冊經(jīng)公司技術(shù)部審核，總工審批后在公司范圍內(nèi)進(jìn)行推廣。9 標(biāo)準(zhǔn)化與鞏固措施為鞏固成果，我們將活動中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)出來，歸類整理為項(xiàng)目總結(jié)，制定成項(xiàng)目管理制度，為以后為鞏固成果，我們將活動中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)出來，歸類整理為項(xiàng)目總結(jié)，制定成項(xiàng)目管理制度，為以后類似施工問題的提供參考經(jīng)驗(yàn)。類似施工問題的