30煙囪專用鋼結(jié)構(gòu)安裝平臺研制修改版

1、煙囪專用鋼結(jié)構(gòu)安裝平臺研制贊比亞建筑工程公司非洲之巔QC小組前言： 贊比亞MCL燃煤電站項目為我公司非洲區(qū)域第一個EPC承包項目，該項目煙囪外筒高147m，其內(nèi)部設計有5層鋼結(jié)構(gòu)平臺，總計約80t，鋼結(jié)構(gòu)平臺標高分別為：145.73m、111.73m、76.73m、40.73m、7.785m。一、小組概況：小組名稱非洲之巔QC小組課題類型創(chuàng)新型注冊編號2014-MTP-D-01注冊時間2014年4月課題名稱煙囪專用鋼結(jié)構(gòu)安裝平臺研制活動日期2014年9月1日-2014年10月31平均受教育時間40 課 時姓名性別職務學歷組內(nèi) 職務分 工小組成員賈同友男建筑工程處主任?？祁檰柌邉澲笇е於Y盛男項目

2、總工本科顧問策劃指導史光輝男項目主任本科組長策劃組織柴建勛男項目副主任本科副組長方案策劃何晉學男專 工?？平M員技術(shù)負責喬士清男項目質(zhì)保部主任本科組員編輯指導王貴全男班 長?？平M員現(xiàn)場實施陳廷華 男技術(shù)組長本科組員技術(shù)指導李慶來男起重工本科組員現(xiàn)場實施王永正男焊工高中組員現(xiàn)場實施戴存山男焊工高中組員現(xiàn)場實施小組概況目前現(xiàn)狀 1 贊比亞項目煙囪內(nèi)部第五層鋼結(jié)構(gòu)吊裝時，結(jié)合國內(nèi)以往多數(shù)電廠施工經(jīng)驗，采用逐根進行安裝，其缺點總結(jié)如下：水平安全繩均安裝在鋼梁上，違背“高掛低用”原則因作業(yè)面限制，焊接以及穿轉(zhuǎn)螺栓困難施工作業(yè)面狹窄，初次安裝時用吊籠載人作業(yè)領空面太高、施工人員心理因素干擾安裝作業(yè)作業(yè)面安全

3、隱患較大鋼梁吊裝時容易碰撞混凝土外筒壁，造成鋼梁角部變形，不利于安裝因作業(yè)面限制中心線校核、位置調(diào)整困難、無法增加作業(yè)人員工具攜帶困難，附近需另有人員配合吊裝過程中需拉舍溜繩控制鋼梁方向，且溜繩只能控制一個方向鋼絲繩轉(zhuǎn)向吊點位置需隨鋼梁位置變動，造成重復勞動力，消耗時間課題選擇目前現(xiàn)狀 2 2014年9月12日9月29日期間我們對第五層鋼結(jié)構(gòu)吊裝時間進行統(tǒng)計：序號編號數(shù)量（件）單根吊裝時間（h）合計吊裝時間（h）1GL50127142GL5021663GL50325104GL50445205GL50525.5116GL50644.5187GL50744168GL50844.5189GL5093

4、2.57.510GL51022.5511GL51112.52.512FBL8216合計37144平均吊裝時間（h）3.892第五層鋼結(jié)構(gòu)第四層鋼結(jié)構(gòu)第三層鋼結(jié)構(gòu)第二層鋼結(jié)構(gòu)第一層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件數(shù)量3734323837計劃安排9月12日9月27日9月28日10月12日10月13日10月26日10月27日11月12日11月12日11月28日計劃時間16天15天14天17天17天實際完成時間18天完成情況9月29日未完成預計完成需要時間34*3.892/8=16.54（天）32*3.892/8=15.57（天）38*3.892/8=18.49（天）37*3.892/8=18.0（天）是否滿足進度要求否否

5、否否 小組成員根據(jù)第五層鋼結(jié)構(gòu)安裝時間，預測剩余四層鋼結(jié)構(gòu)安裝需要的時間：課題選擇 為確保煙囪鋼結(jié)構(gòu)能夠按期并確保安全情況下完成任務：確立課題為： 煙囪專用鋼結(jié)構(gòu)安裝平臺研制課題選擇0103.0小時3.892小時單件鋼結(jié)構(gòu)安裝用時分析施工項目吊點焊接構(gòu)件起吊構(gòu)件就位連接板安裝螺栓穿裝焊接合計活動前0.20.31.050.80.7420.83.892 活動后0.20.30.70.60.50.73 目標設定煙囪鋼結(jié)構(gòu)安裝專用平臺研制安全保障完善臨邊安裝有牢固的圍欄具有施工人員安全通道安全繩能“高掛低用”減少構(gòu)件與混凝土碰撞結(jié)構(gòu)承載力滿足要求進度滿足要求不挪動吊點，節(jié)約時間方便人員焊接作業(yè)穿裝螺栓方

6、便人員通行方便起吊節(jié)約時間施工成本控制現(xiàn)場加工制作施工材料節(jié)約組裝快捷方便不增加起重機械機械利用率提高節(jié)約勞動力方案確定方案一制作一圓形平板式平臺，圓形平臺直徑略小于煙囪筒壁內(nèi)直徑。平臺中間預留一5m*3m孔洞，用于材料起吊孔。平臺主受力體系為型鋼結(jié)構(gòu)組成的平面，主受力構(gòu)件之間用鋼結(jié)構(gòu)連接，形成一個平面結(jié)構(gòu)。平板式方案確定方案二制作一多邊形桁架式平臺，多邊形交點均內(nèi)接于煙囪內(nèi)直徑。平臺中間預留一5m*3m孔洞，用于材料起吊孔。主受力體系為多榀鋼結(jié)構(gòu)桁架組成的受力體系，桁架之間采用型鋼連接。桁架頂面組成一平面體系，用于施工作。桁架式方案確定方案對比示意圖制作組裝受力分析成本分析實用性分析優(yōu)缺點平

7、板式 平臺周邊材料需用大型彎曲機提前制作后進行焊接，主受力構(gòu)件需用起重工具就位焊接。受均布荷載作用，構(gòu)件其受力簡化為雙懸臂簡支梁結(jié)構(gòu)。根據(jù)簡支梁結(jié)構(gòu)受力分析，構(gòu)件受彎矩、剪力作用。 受結(jié)構(gòu)彎矩作用力影響，其主受力構(gòu)件以及連接件截面面積必須增大。則結(jié)構(gòu)需大量鋼材組成，導致成本較高。使用兩臺5t卷揚機起吊平臺，起重總量不變，但平臺自身較重，起重荷載能力變小。2、結(jié)構(gòu)自身高度較低、方便裝卸構(gòu)件缺點：自重大、承載力小、成本高優(yōu)點：裝卸構(gòu)件容易桁架式材料無需彎曲，原材料領用后直接加工制作。可提前進行預拼裝后，分榀焊接完成后整體組裝，拼裝時構(gòu)件可用人工進行搬運。單榀桁受力分析可簡化為均布荷載作用下兩點支撐

8、的桁架結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)受力分析，構(gòu)件均受軸向作用力，無彎矩作用。 根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特性，構(gòu)件不受彎矩影響，其對構(gòu)件及截面要求較低，截面面積較小，從而鋼材用量，成本較少使用兩臺5t卷揚機起吊平臺，起重總量不變，但平臺自身較輕，起重荷載能力較大。2、桁架結(jié)構(gòu)高度較平板式高，裝卸構(gòu)件較難缺點：裝卸構(gòu)件困難優(yōu)點：自重輕、承載力大、成本較低方案確定煙囪鋼結(jié)構(gòu)安裝專用平臺研制方案平臺高度連接方式起吊方式安全圍欄吊點位置主材選擇平臺面層方案確定NO.1平臺高度 小組成員從經(jīng)濟性、結(jié)構(gòu)剛度、適用性三方面考慮，分析分別采用以下三種高度時優(yōu)缺點，并確定出桁架高度。等于1m小于1m大于1m方案確定分類大于1m小于1m等于

9、1m方案描述上下弦高度大于1m上下弦高度小于1m上下弦高度等于1m方案論證利用桁架結(jié)構(gòu)節(jié)點法對桿件進行受力分析如圖所示：當tan a1tan a2，F(xiàn)1=F1時，F(xiàn)3F3.由此總結(jié)出：當桁架立桿長度越大時，水平桿件受力越小。方案分析豎桿每增加0.1m，整個吊盤需增加豎桿0.1*4*4=1.6m，增加斜撐0.13*5*16=10.4m。增加材料成本約（1.6m*12.4kg/m+10.4m*6.9kg/m）*5000元/t=458元豎向桿件高度減小時，桁架水平桿件受力增加，進而桁架需加大水平桿件的截面面積用于抵抗作用力，截面面積的增加同樣使加大材料成本1/10L1m1/6L符合要求結(jié)論不采用不采

10、用采用方案確定NO.2連接方式螺栓連接焊接連接分類螺栓連接焊接連接模型圖方案確定方案1：螺栓連接方案2：焊接連接方案描述受力構(gòu)件按照圖紙要求下料制作完畢后，通過連接板采用2個M22高強螺栓進行連接。受力構(gòu)件按照圖紙要求下料制作后，直接采用焊接連接。方案論證連接件以及構(gòu)件連接點處必須提前制作螺栓孔，其連接板另一邊必須與主受力構(gòu)件相互焊接連接根據(jù)現(xiàn)場實際制作時的計時分析如下：下料制作：3分鐘，焊接：2分鐘，鉆孔：9分鐘，每個節(jié)點總計耗時：3+2+9=14分鐘當平臺使用工作結(jié)束后拆卸時直接擰開螺栓即可構(gòu)件按圖紙下料完畢后，直接與主節(jié)點相互焊接連接，經(jīng)測時每個節(jié)點焊接時間約6分鐘。當平臺使用工作結(jié)束后

11、拆卸時需割斷各構(gòu)件予以拆除。方案分析工序復雜、 耗時長拆卸方便不需切割構(gòu)件工序簡單、耗時短拆卸不方便需切割構(gòu)件，結(jié)論不采用采用方案確定NO.3起吊方式單滑輪滑輪組分類單滑輪起吊滑輪組起吊模型圖方案確定分類方案1：單滑輪起吊方案2：滑輪組起吊方案描述鋼絲繩從煙囪外的卷揚機通過煙囪內(nèi)部地面上的導向輪，從煙囪筒頂?shù)亩ɑ喆┻^后直接提升專用安裝平臺鋼絲繩從煙囪外的卷揚機通過煙囪內(nèi)部地面上的導向輪，從煙囪筒頂?shù)亩ɑ喆┻^后在穿過與平臺相連接的動滑輪，鋼絲繩末端在煙囪筒頂上固定。方案論證需要工器具：卷揚機兩臺、定滑輪兩個、鋼絲繩約400m。根據(jù)機械受力分析，假設平臺以及所有工器具總重15噸，使用兩臺卷揚機

12、同時起吊專用平臺，則卷揚機起重能力每臺至少7.5t需要工器具：卷揚機兩臺、定滑輪兩個、動滑輪至少一個、鋼絲繩至少550m。根據(jù)機械受力分析以及動滑輪定律，單個系統(tǒng)中的每個動滑輪在使用過程中可減少1/2荷載，假設平臺以及所有工器具總重15噸，使用兩臺卷揚機同時起吊專用平臺，則卷揚機起重能力每臺至少3.75t方案分析穿裝鋼絲繩簡單、鋼絲繩較短起重量小、機械要求承載力大穿裝鋼絲繩復雜、鋼絲繩較長起重量大、機械要求較小結(jié)論不采用采用方案確定NO.4吊點布置間距等于鋼梁凈寬間距大于鋼梁凈寬間距小于鋼梁凈寬模型圖方案描述根據(jù)贊比亞MCL燃煤電站煙囪各層平臺施工圖，鋼結(jié)構(gòu)梁的間距為5m設專用平臺吊點間距為5

13、m設專用平臺吊點間距為7m設專用平臺吊點間距為3m方案確定分類間距等于鋼梁凈寬間距小于鋼梁凈寬間距大于鋼梁凈寬方案論證取單邊鋼絲繩長度為5m，則鋼絲繩交點距平臺垂直距離為4.33m。平臺只能上升至鋼梁底部，此時平臺適合安裝鋼梁，且施工方便取單邊鋼絲繩長度為5m，則鋼絲繩交點距平臺垂直距離為3.57m，當承載平臺的鋼絲繩上升至鋼梁底部時，鋼梁底部至平臺面的距離為1.02m，鋼梁自身高度為0.8m，則鋼梁頂?shù)狡脚_的距離為1.82m，造成施工人員無法到達鋼梁頂部施工，以及高度太高，無法穿裝螺栓。取單邊鋼絲繩長度為5m，則鋼絲繩交點距平臺垂直距離為4.77m平臺可以移動至鋼梁底部，但吊點距離太近，當平

14、臺所有荷載不一致時，平臺發(fā)生“蹺蹺板”現(xiàn)象，平臺荷載受力方向向下傾斜，受力較小方向向上傾斜。方案分析平臺能提升到適宜安裝及焊接作業(yè)的位置，且鋼絲繩不受鋼梁位置影響，結(jié)構(gòu)平臺穩(wěn)定性強提升平臺的鋼絲繩受上部結(jié)構(gòu)鋼梁位置影響，從而不能繼續(xù)上升，造成平臺至鋼梁之間的高度過大，不利于施工作業(yè)提升平臺不受鋼梁位置影響，可提升至鋼梁位置，但平臺穩(wěn)定性較差。結(jié)論采用不采用不采用方案確定NO.5安全圍欄固定式圍欄活動式圍欄分類固定式圍欄活動式圍欄模型圖方案確定分類固定式圍欄活動式圍欄方案描述采用48*3.5mm鋼管做為圍欄立桿，立桿直接與提升平臺邊梁（連接件）焊接連接。水平橫桿與立桿之間采用綁扎連接。立桿高1.

15、2m。采用48*3.5mm鋼管做為圍欄立桿，提升平臺邊梁（連接件）上焊接400mm高的57*4mm套管，將立桿直接插入到套管中。水平橫桿與立桿之間采用綁扎連接。立桿高1.2m。方案論證圍欄牢固可靠，無法挪動，符合安全規(guī)范要求。立桿與平臺邊梁相互焊接，無法臨時挪動，圍欄無法周轉(zhuǎn)使用，一次性投入材料。圍欄拆除困難，需用氣割切割。平臺上放置鋼梁或其它物件時受圍欄影響或破壞圍欄套管與邊梁之間焊接牢固，圍欄立桿插入套管中，無法水平方向移動，平臺臨空邊緣防護可靠，符合安全規(guī)范要求。停止施工時或施工結(jié)束后，圍欄可輕松拆除，不受焊接影響。圍欄材料無需切割，可原模原樣周轉(zhuǎn)使用。節(jié)約材料成本。臨時受施工影響的區(qū)域

16、方便拆除，且拆除后恢復簡單、快捷。方案分析圍欄穩(wěn)固、立桿不易拆卸圍欄穩(wěn)固、立桿易拆卸結(jié)論不采用采用方案確定NO.6平臺主材選擇I36a工字鋼I20a工字鋼L76*6角鋼模型圖方案描述 專用平臺主受力主構(gòu)件采用I36a號工字鋼，構(gòu)件之間相互焊接連接，平臺總計設計兩組主力構(gòu)件專用平臺主受力主構(gòu)件采用I20a號工字鋼，構(gòu)件之間相互焊接連接，平臺總計設計兩組主力構(gòu)件專用平臺主受力主構(gòu)件采用L76*6等邊角鋼，構(gòu)件之間相互焊接連接，平臺總計設計兩組主力構(gòu)件方案確定分類36a工字鋼20a工字鋼76*6等邊角鋼方案論證計算I36a工字鋼所承受的最大荷載彎矩值：根據(jù) Mx/rx*Wnxf Mx=6.125qf

17、*rx*Wnx=235N/mm2*1.05*875cm3=215.9KNm 得q35.106KN/m平臺可承受荷載：35.106KN/m*7*249t2、I36a工字鋼自重59.9kg/m 主受力構(gòu)件自重：（7*2+5*2）*59.9=1437.6kg計算I20a工字鋼所承受的最大荷載彎矩值： 根據(jù) Mx/rx*Wnxf Mx=6.125qf*rx*Wnx=235N/mm2*1.05*237cm3=215.9KNm 得q9.547KN/m平臺可承受荷載：9.547KN/m*7*213t2、I20a工字鋼自重27.9kg/m 主受力構(gòu)件自重：（7*2+5*2）*27.9=669kg1、計算L75

18、*6等邊角鋼所承受的最大荷載彎矩值： 根據(jù) Mx/rx*Wnxf Mx=6.125qf*rx*Wnx=235N/mm2*1.05*22.7cm3=215.9KNm 得q0.914KN/m平臺可承受荷載：0.914KN/m*7*21.2t2、L75*6等邊角鋼自重6.9kg/m 主受力構(gòu)件自重：（7*2+5*2）*6.9=165.6kg方案分析承載力大自重大承載較小自重較小承載力小自重輕結(jié)論不采用采用不采用方案確定NO.7平臺面板選擇 因地制宜，就地取材，贊比亞地區(qū)使用木架板比較普遍、且木架板具有周轉(zhuǎn)使用、自重輕、承載力大等特點，所以我們直接用木架板鋪設面層。方案確定煙囪鋼結(jié)構(gòu)安裝專用平臺研制最

19、佳方案吊點位置吊點間距等于鋼梁凈寬主材選擇I20a工字鋼起吊方式滑輪組連接方式焊接連接圍欄形式活動式圍欄平臺高度1m面板材料木架板方案確定吊物孔平臺面板主受力桁架安全圍欄連接件平臺俯視圖平臺側(cè)視圖滑輪組及吊鉤鋼絲繩安全圍欄吊點平臺面板受力桁架方案確定序號項目對策目標措施地點負責人實施時間1技術(shù)準備設計施工圖紙繪圖、批準專責工程師根據(jù)現(xiàn)場實際情況以及煙囪各層鋼結(jié)構(gòu)圖紙繪制出專用平臺施工圖紙并報審主管部門進行審批項目部何晉學9月20日編寫施工方案編寫、報審通過根據(jù)施工圖紙以及現(xiàn)場實際情況編寫施工方案，說明具體施工程序。并報審安保部、工程部審批完善項目部何晉學9月25日2材料準備提審材料計劃、購置施

20、工材料搜集準備施工材料、施工工器具1、根據(jù)圖紙計算所需材料工程量，編制工字鋼、角鋼、電焊條、鋼板等原材料計劃。2、由物資公司人員負責采購后運輸至現(xiàn)場進行驗收項目部建材市場何晉學9月28日材料領用運輸至制作場所有材料經(jīng)物資公司及技術(shù)員驗收合格后，從物資倉庫運輸至制作場物資倉庫制作場王貴全9月30日3平臺制作下料長度8mm 根據(jù)圖紙諸根將構(gòu)件進行翻樣并經(jīng)技術(shù)人員審核確認無誤后，根據(jù)翻樣表進行下料制作制作場王貴全10月1日焊接焊縫高度大于4mm 按照圖紙要求，分榀將構(gòu)建制作組裝焊接戴存山10月8日組裝形成整體系統(tǒng)，連接牢固，滿足施工條件 將每榀桁架構(gòu)建吊運至煙囪內(nèi)部，按照圖紙要求組裝成一個整體系統(tǒng)，

21、并將鋼絲繩等穿裝完善，安裝安全圍欄現(xiàn)場（煙囪內(nèi)）李慶來10月15日4平臺檢驗驗收驗收通過，同意使用組織項目相關部門對平臺進行檢查驗收，整改檢查出的問題并會簽使用?，F(xiàn)場（煙囪內(nèi)）柴建勛10月17日王貴全10月19日試驗安全、可靠 驗收合格后進行空載、正常荷載、超載試驗5方案實施平臺使用平均用時3小時零安全事故 根據(jù)已批準的施工方案，按照施工步驟分別進行煙第四層、第三層、第二層、第一層鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接?，F(xiàn)場（煙囪內(nèi)）王貴全10月20日方案施工對策表：對策制定對策實施一：確定技術(shù)及施工方案FOR USE 小組成員根據(jù)平臺受力分析并按照已確定的桁架形式的專用平臺繪制出具體實施的施工圖紙，并經(jīng)過技術(shù)負責人

22、審核，項目總工批準。 根據(jù)項目具體實際情況，編寫出符合本項目施工的煙囪鋼結(jié)構(gòu)施工措施，在措施中編制出具體的實施方案以及項目施工安全分析等。編寫完畢后經(jīng)本項目技術(shù)負責人、項目工程部、項目安保部、項目經(jīng)理等相關部門審核批準。對策實施對策實施二：材料準備 小組成員根據(jù)已批準的煙囪專用提升平臺制作圖，計算出所需的鋼材用量，并報批材料計劃給物資公司。物資公司根據(jù)材料計劃將所有材料購置現(xiàn)場，并由技術(shù)人員經(jīng)驗收材料后，提寫領料單，并將所有需制作的從物資倉庫運輸至制作現(xiàn)場。對策實施對策實施三：平臺制作 小組成員根據(jù)經(jīng)審核完畢的構(gòu)件翻樣表現(xiàn)場進行材料切割、半成品制作。構(gòu)件制作長度L誤差控制在-8mmL8mm內(nèi)。

23、原材料現(xiàn)場下料、切割材料放樣、測量半成品材料對策實施 從直方圖可以看出，下料尺寸全部符合長度偏差8mm的要求，通過驗收，且70%的誤差在-2，4的區(qū)間內(nèi)，下料質(zhì)量控制良好。構(gòu)件制作誤差統(tǒng)計表（單位：mm）-1320-1-547350312-2-3-30-4-102-24-15-44-15246835-23-12-3-1-63724-13-304124-10-1100-21-13小組對下料完的構(gòu)件尺寸進行了驗收，并對誤差進行了統(tǒng)計如下表：對策實施 構(gòu)件半成品材料經(jīng)質(zhì)檢人員驗收合格后，小組成員根據(jù)批準的施工圖紙分榀進行焊接現(xiàn)場分榀進行焊接部件之間連接組裝構(gòu)件節(jié)點焊縫高度偏差統(tǒng)計（單位：mm）554

24、67657686765567445466555645565675564656656656465555644565556565 根據(jù)上圖所示，焊縫高度均大于4mm，滿足設計焊縫不低于4mm的要去，符合質(zhì)量要求。對策實施 小組成員將半成品部件焊接完善后，運輸至煙囪內(nèi)部，各部件之間采用焊接連接。形成一個整體的吊裝平臺系統(tǒng)。整體連接焊接構(gòu)件運至煙囪內(nèi)構(gòu)件預拼裝頂部滑輪及鋼絲繩穿裝底部滑輪及鋼絲繩穿裝平臺圍欄安裝對策實施對策實施四：平臺試驗及驗收OK！ 煙囪專用安裝平臺組裝完成后，經(jīng)自檢合格，并組織項目檢測中心、資產(chǎn)管理部、質(zhì)保部、安全保衛(wèi)部、工程部、項目經(jīng)理 對平臺系統(tǒng)進行檢查驗收，經(jīng)各部門檢查驗收合

25、格后，進行負荷試驗。對策實施對策實施五：平臺使用準備起升起升中俯視平臺應用施工人員在平臺上作業(yè)利用平臺部分鋼結(jié)構(gòu)安裝完成對策實施活動前水平安全繩均安裝在鋼梁上，違背“高掛低用”原則因作業(yè)面限制，焊接以及穿轉(zhuǎn)螺栓困難施工作業(yè)面狹窄，初次安裝時用吊籠載人作業(yè)領空面太高、施工人員心理因素干擾安裝作業(yè)作業(yè)面安全隱患較大活動后人員在平臺上作業(yè)，安全帶懸掛符合“高掛低用”原則 無作業(yè)面限制，焊接、就位、起吊等工作可以同時方便進行施工作業(yè)面寬廣，無需吊籠載人，施工人員均在平臺上作業(yè)作業(yè)面寬廣，人員焊接作業(yè)方便平臺具有安全通道、安全圍欄，施工無安全隱患效果檢查安全篇效果檢查效果檢查活動前鋼梁吊裝時容易碰撞混凝土外筒壁無