攻克地下鋼管柱施工技術難題QC成果

發(fā)表單位：天津***有限公司一分公司發(fā)布人：趙曉明QC小組名稱：***交通樞紐白滿順QC小組發(fā)布時間：2007年6月攻克地下鋼管柱施工技術難題

***交通樞紐工程，是2006年天津市重點建設工程。工程坐落于***后廣場，由天津***有限公司投資興建，天津鐵道第三勘查設計院設計，中原建設監(jiān)理公司監(jiān)理，天津***有限公司一分公司承建。

一、課題介紹該工程集普速鐵路、京津城際高速鐵路、城市軌道交通、公交和周邊市政道路于一體的大型綜合項目。本標段工程東西向長約264m，寬約73m～105m，占地面積約23500m2，為地下三層，總建筑面積約70000m2，是***綜合交通樞紐工程后廣場區(qū)域中心標段。第一施工標段

第二施工標段

第三施工標段

本標段工程為與城際鐵路站房重疊部分樞紐地下結構工程。為保證按期提供站房施工場地和建設條件，此部分采用蓋挖逆作法施工。課題介紹設計圖紙中采用207根φ1000mm地下鋼管柱作為豎向支撐結構,鋼管柱的定位安裝深度在地下-31m位置，柱內(nèi)澆注C50自密實混凝土，施工難度大，施工質量要求高。-31m二、小組概況小組概況小組成立時間2006年平均年齡36歲本次活動時間2006年4月-2007年01月小組類型攻關型人均受教育時間60小時小組人數(shù)12人活動主題：攻克地下鋼管柱施工技術難題序號姓名年齡學歷職稱行政職務組內(nèi)職務組內(nèi)分工活動方式根據(jù)實際情況分析原因，制定對策，進行P、D、C、A循環(huán)，以解決施工難題。1白滿順48大專工程師項目經(jīng)理組長活動策劃2趙曉明28大本工程師副項目經(jīng)理付組長組織活動3張志新50大本高工公司副總工技術顧問技術指導4李錦春36大本高工分公司經(jīng)理技術監(jiān)督組織實施5孟金利49大專工程師分公司技術經(jīng)理技術監(jiān)督組織實施、協(xié)調6陳有生46中專高工分公司技質科長技術指導組織實施、協(xié)調7楊義恒32大本工程師副項目經(jīng)理組員數(shù)據(jù)統(tǒng)計8孫海瑛33大專工程師資料員組員資料管理9齊悅25大本助工副項目經(jīng)理組員方案實施10伊錚25大專助工工長組員方案實施11陳昊23大專助工質量員組員試驗數(shù)據(jù)整理12于新文45大本高工建研院總工技術顧問技術指導、協(xié)調三、小組活動計劃階段活動計劃采用方法計劃時間監(jiān)督人地點06/4月06/8月07/1月課題研究圖文字現(xiàn)狀調查餅分圖、調查表、排水圖白滿順趙曉明現(xiàn)場小組活動目標圖表原因分析關聯(lián)圖要因論證調查表制定對策圖表對策實施簡易圖效果檢查雷達圖鞏固措施圖表、文字下步打算文字APDC鞏固檢查實施計劃四、選題理由課題攻克地下鋼管柱施工技術難題我公司的質量方針：符合設計，滿意用戶，

持續(xù)改進，保證信譽。該項工程為全市人民所關注市級重點工程，市、局、公司領導十分重視，此項工程也是我們一個跨行業(yè)項目窗口、品牌工程，確保本項工程質量，則是我公司實力和企業(yè)信譽品牌體現(xiàn)。***樞紐工程無論是在建筑規(guī)模、結構形式、技術含量、施工難度還是建筑面積都可稱為國內(nèi)罕見的地下工程。工程采用蓋挖逆作法進行施工，作為支撐結構的地下永久鋼管施工質量要求高，施工難度大。基于上述原因，我們本次選擇了“攻克地下鋼管柱施工技術難題”為本活動課題。序號項目頻數(shù)（條）累計頻數(shù)（條）頻率%累計頻率%1鋼管柱定位、垂直度超偏差131346%46％2鋼管柱內(nèi)混凝土結合不密實82129％75％3鋼管柱標高超偏差42514％89％4鋼管柱加工精度超偏差2277％96％5其它1284％100%合計：28調查表制表人：楊義恒制表時間：2006年6月五、現(xiàn)狀調查針對鋼管柱施工，我QC小組召開了專題會議，邀請了相關專業(yè)施工技術人員針對本項工程的鋼管柱施工進行分析，整理出影響地下鋼管柱施工質量的問題信息28條，我小組由專人將28條信息進行分類整理，并編制了調查表。46%75%89%96%10050N=28制圖：趙曉明時間：2006年6月條％根據(jù)調查表制成排列圖，從排列圖可以看出鋼管柱垂直度、定位超偏差，柱內(nèi)混凝土結合不密實是影響地下鋼管柱施工的主要問題。累積頻率鋼管柱280總目標攻克地下鋼管柱施工技術難題目標值鋼管柱定位偏差≤5mm，垂直度偏差≤3‰

混凝土與鋼管柱結合部位嚴密六、小組活動目標及可行性分析1、小組活動目標：2、可行性分析：目標可行性分析1、該項工程地處***交通樞紐工程的中心標段，為確保城際站房在2008年奧運會之前使用要求，面臨工期緊任務重的特點，而且地下鋼管柱施工質量要求高，鋼管柱的定位及垂直度控制是一個難題；2、本項工程無可借鑒的施工經(jīng)驗，我小組缺乏豐富的相關施工經(jīng)驗。不利因素1、工程為全市人們所關注的重點工程；2、市、集團、公司等各級領導對工程非常重視，有公司總工與我們一起進行技術攻關；3、小組成員有著很強的團隊精神。有利因素制表人：趙曉明制表時間：2006年6月通過分析，我們認為實現(xiàn)目標是可行的鋼管柱垂直度定位超偏差差鋼管柱內(nèi)混凝土結合不密實七、原因分析及要要因確定1、原因分析結合現(xiàn)狀調查結果果，我們圍繞著主主要問題采用關聯(lián)聯(lián)圖進行分析：未確定定位測量關鍵工序流程定位器設計不合理理定位點導測偏差定位方案設計不適適相關施工經(jīng)驗不足足澆注方案不合理測量定位不準操作人員責任心不強缺少培訓混凝土施工控制不嚴未確定混凝土工藝流程樁頭漏水樁與護筒接接縫不嚴密混凝土工作性能不足足配比控制不不嚴關聯(lián)圖為末梢原因因制表人：趙趙曉明制制表時間間：2006年6月混凝土未按按方案連續(xù)施施工測量人員經(jīng)經(jīng)驗欠缺2、要因確定定我QC小組在QC組長主持下下，召開了了分析會議議，并對關關聯(lián)圖中的的6條末梢原因因進行逐一一分析論證證，見下表表：要因分析論論證表序號末梢原因分析論證確認方式負責人結果1未確定定位測量關鍵工序流程定位測量過程中出現(xiàn)偏差，相關施工經(jīng)驗的不足是問題。地下鋼管柱的測量定位是整個工程施工控制關鍵，也是工程控制重點。分析研究齊悅陳昊要因2相關施工經(jīng)驗不足采用蓋挖逆作法進行施工，相關施工經(jīng)驗不足。加強培訓調研可解決。調查分析白滿順趙曉明非要因3未確定混凝土施工工藝流程相關施工經(jīng)驗的不足，相關的工藝標準流程需通過試驗及實際操作進行確定。討論分析張志新趙曉明要因4配比控制不嚴未根據(jù)原材料的實際情況隨時調整配合比，加強過程監(jiān)控可解決。討論分析于新文趙曉明非要因5缺少培訓質量意識不高，技術不穩(wěn)定，很容易發(fā)生質量問題?，F(xiàn)場考察趙曉明孫海瑛要因6樁與護筒接縫不嚴密水下混凝土澆注施工時局部出現(xiàn)不密實是主要原因，加強混凝土施工過程控制可解決。調查分析齊悅伊錚非要因制表人：趙趙曉明制制表時間間：2006年6月注：為要因。八、制定對對策針對3條主要要因因，我QC小組按活動動計劃展開開活動，采采用“5W1H””的方法，對對每一個要要因分別進進行研究，，并明確了了目標，制制定了對策策、措施，，明確責任任人和時間間。序號要因目標對策措施地點負責人時間1缺少培訓確保操作人員操作規(guī)范化加強培訓，提高操作者技術水平1）建立項目質量管理網(wǎng)絡；2）加強培訓，執(zhí)行工藝標準，提高操作者技術水平?，F(xiàn)場趙曉明孫海瑛2006年5月2未確定定位測量關鍵工序流程定位≤5mm標高≤10mm攻克技術難關，確保鋼管柱施工定位準確1）合理設計，制定測量定位工藝流程；2）建立三級測量控制網(wǎng)；3）定位器構造設計；4）鋼管柱測量定位；5）鋼管柱測量定位質量標準。現(xiàn)場齊悅陳昊2006年5月3未確定混凝土施工工藝流程混凝土與鋼管壁結合嚴密嚴格監(jiān)督及過程檢查1）鋼管柱混凝土配合比設計；2）鋼管柱混凝土施工控制；3）鋼管柱混凝土質量控制現(xiàn)場張志新趙曉明2006年5月對策表制表人：趙趙曉明制制表時間間：2006年6月九、對策實實施實施一：加加強培訓，，提高操作作者技術水水平1、建立質量量管理網(wǎng)絡絡我項目部依依據(jù)ISO9001-2000標準，對整整個工程進進行全方位位質量管理理，并把地地下鋼管柱柱施工作為為一項特殊殊過程列入入質量計劃劃中，進行行重點監(jiān)控控，并制定定了目標。。為實現(xiàn)目目標，我QC小組進一步步完善了管管理體系，，做到小組組由QC小組長主負負責，付組組長進行控控制，專職職質量監(jiān)督督，小組成成員實施的的管理網(wǎng)絡絡，做到各各負其責。。QC組長：白滿順QC副組長：趙曉明專職質量員資料員統(tǒng)計員施工員勞務實施層技術監(jiān)督、指導2、加強培訓訓，提高操操作者的技技術水平在施工前，，我QC小組加強了了對工藝標標準的學習習，在施工工中，嚴格格執(zhí)行標準準，并根據(jù)據(jù)工藝質量量的要求，，對操作者者進行現(xiàn)場場技術培訓訓，從工藝藝特點入手手，進行詳詳細的每一一過程的技技術交底，，在交底中中規(guī)定操作作程序、質質量標準，，確保操作作者能夠按按交底所明明確的工藝藝質量標準準進行施工工作業(yè)，并并實行旁站站制，進一一步提高了了操作者的的技術能力力。通過培訓學學習，操作作人員熟悉悉了相關操操作流程，，操作人員員的規(guī)范化化操作提高高了工作效效率，保證證了工程質質量。實施二：攻攻克技術難難關，確保保鋼管柱施施工定位準準確本工程為蓋蓋挖逆作段段施工，鋼鋼管柱按照照必須在主主體施工前前進行安裝裝，即施工工完鉆孔灌灌注樁后立立即進行鋼鋼管柱的定定位安裝施施工。鋼管柱為永永久結構，，設計圖紙紙中共207根φ1000mm，長29m鋼管柱，鋼鋼管柱的定定位施工均均在-31m地下進行，，設計圖紙紙中對于地地下鋼管柱柱的定位要要求嚴格，，因此，地地下鋼管柱柱如何保證證定位準確確是施工中中急待解決決的問題。。1、合理設計計、制定鋼鋼管柱施工工工藝鋼管柱施工工工藝流程程：樁柱地面測測量定位→→鉆孔操作作平臺安裝裝→成孔護護筒安裝→→鉆機成孔孔→灌注樁樁鋼筋籠及及鋼管護筒筒安裝→澆澆筑樁混凝凝土→排除除護筒內(nèi)泥泥漿→剔鑿鑿樁頂超灌灌部分混凝凝土→安裝裝定位器→→鋼管柱安安裝→澆筑筑鋼管柱混混凝土→澆澆注鋼管柱柱外圍混凝凝土針對工程的的實際施工工特點，確確定地下鋼鋼管柱的施施工工藝根據(jù)蓋挖逆逆作工程的的施工特點點及現(xiàn)場施施工條件，，在整個鋼鋼管柱安裝裝定位設計計中，我QC小組展開了了活動，在在QC組長的組織織下，并邀邀請了公司司總工對于于我們的QC活動進行指指導。對于于鋼管柱的的定位測量量，我們根根據(jù)工程的的實際情況況，并參考考設計圖紙紙以及類似似工程的施施工經(jīng)驗，，進行了方方案設計。。根據(jù)工程程特點，分分別對氣囊囊法、微型型液壓頂法法等“一點點定位法””以及“兩兩點定位法法”進行了了方案比較較，從方案案的安全性性、適用性性、可靠性性以及定位位精度等進進行多方位位的比較，，并經(jīng)由地地下施工專專家進行論論證，最終終確定采用用“兩點定定位法”進進行測量定定位施工，，即鋼管柱柱施工時先先進行柱下下部定位，，安裝定位位器，下鋼鋼管柱后在在柱頂部進進行定位調調整的施工工工藝。2、建立三級級測量控制制網(wǎng)鋼管柱精確確定位的核核心問題是是利用測量量網(wǎng)控制樁樁心定位及及定位器的的定位安裝裝。對于測測量定位，，在工程開開工伊始即即建立三級級測量控制制網(wǎng)，在鋼鋼管柱的施施工過程中中，測量控控制貫穿始始終，是最最關鍵的質質量控制因因素之一。。3、定位器構構造設計（1）定位器的的設計要求求定位器是用用鋼板焊接接而成的““十”字形形錐體，加加工時要求求與鋼管柱柱底端配對對，以便鋼鋼管柱吊裝裝時直接嵌嵌套就位。。（2）定位器的的構造及使使用定位器呈十十字形錐體體，對鋼管管柱起到引引渡、精確確定位的作作用。其錐錐底寬與鋼鋼管柱內(nèi)徑徑之間留有有8mm左右間隙，，包括錐板板、定位十十字板等構構件。其中中錐板、定定位十字板板對鋼管柱柱實現(xiàn)引渡渡的作用，，限定鋼管管柱的水平平位移。定定位器的制制作質量必必須嚴格控控制，以保保證其具有有足夠的強強度、剛度度及精度，，確保鋼管管柱安裝時時定位器不不發(fā)生破壞壞、變形和和移位的現(xiàn)現(xiàn)象。4、鋼管柱測測量定位（1）鋼管柱中中心定位為了使定位位器初步定定位盡可能能不超過5mm誤差范圍，，首先用全全站儀根據(jù)據(jù)控制網(wǎng)放放出設計的的鋼管柱中中心，在鋼鋼護筒的東東西方向和和南北方向向掛線，交交點為鋼管管柱中心位位置，在護護筒邊緣做做好標記。。（2）定位器定定位定位器下放放之前，先先掛線找出出交點（即即鋼管柱中中心點），，用全站儀儀進行復測測合格后，，用鋼絲線線墜進行定定位器的安安裝。（3）鋼管柱定定位安裝及及固定鋼管柱安裝裝采用上、、下兩端同同時定位的的兩點定位位法進行定定位安裝，，鋼管柱下下端定位依依賴于定位位器，上端端采用安裝裝四個方向向的螺紋螺螺絲微調校校準器進行行定位調整整，上部中中心精確定定位與定位位器安裝定定位的方法法相同。鋼管柱起吊吊至孔口，，在孔口處處對準樁孔孔口十字線線中心點，，然后慢慢慢下放。下下放過程中中，隨時觀觀測中心偏偏移情況。。待鋼管柱柱下口套住住引渡板后后快速插入入，此時鋼鋼管柱下端端已準確定定位。鋼管柱下下端入位位在不脫鉤鉤的情況況下，進進行鋼管管柱上端端找正、、定位：：分別將將四個微微調校準準器呈90°置于鋼管管柱頂部部加強環(huán)環(huán)上，對對照樁孔孔口十字字定位線線中心點點進行調調整校準準。待完完全對零零時，用用短鋼筋筋將鋼管管柱頂端端與護筒筒焊接連連接牢固固。此時時鋼管柱柱上端已已定位固固定完畢畢，拆除除吊具。。全部校校驗定位位點、垂垂直度，，無誤后后澆注鋼鋼管混凝凝土。鋼管柱定定位安裝裝完畢5、鋼管柱柱測量定定位質量量標準垂直：誤誤差小于于3‰。定位：誤誤差小于于5mm。定位器托托架底部部與混凝凝土表面面有縫隙隙時，用用楔形鋼鋼板填充充、背實實，每點點墊板層層數(shù)不得得超過兩兩層，每每點間距距不得大大于200mm。其他縫縫隙用灌灌漿料填填平。托托架穩(wěn)固固后，依依地面定定位中心心點安裝裝定位器器十字板板，焊接接牢固。。采用“兩兩點定位位”法進進行施工工后，鋼鋼管柱的的定位精精度達到到設計≤≤5mm的要求，，標高達達到設計計≤10mm的要求，，取得了了良好效效果。實施三：：精益求求精，確確保混凝凝土施工工質量對于鋼管管柱混凝凝土施工工，設計計圖紙中中對于混混凝土工工作性能能要求高高，混凝凝土總量量達6000m3，而且混混凝土的的澆注是是在-31m的地下，，無法按按照常規(guī)規(guī)工法進進行振搗搗施工，，這就對對鋼管柱柱的混凝凝土提出出了更高高的要求求；而現(xiàn)現(xiàn)有的高高強混凝凝土配合合比一般般是按照照高層建建筑施工工進行設設計，無無法滿足足地下免免振混凝凝土施工工要求。。對此，在在公司總總工的關關注及指指導下，，我們與與天津市市混凝土土研究機機構——天津市建建筑科學學研究院院簽訂了了技術服服務協(xié)議議，進行行技術合合作，對對于鋼管管柱C50自密實混混凝土的的配合比比進行設設計、施施工，并并由我小小組抽出出專人與與建科院院共同對對混凝土土的施工工與質量量進行控控制。1、鋼管柱柱混凝土土配合比比設計按照相關關圖紙、、規(guī)范要要求，鋼鋼管柱混混凝土技技術指標標要求為為塌落度度240±±20mm，擴展度度控制在在600mm±50mm。為保證混混凝土技技術指標標達到要要求，我我們與天天津市建建筑科學學研究院院進行技技術合作作進行配配合比設設計。C50自密實混混凝土必必須具有有良好的的和易性性、流動動性、自自填充性性，混凝凝土不離離析、不不泌水，，工作性性能良好好，混凝凝土結構構均勻密密實且有有較小的的自由收收縮率。。由于本工工程對混混凝土技技術性能能及混凝凝土與管管壁的粘粘接密實實性要求求比較嚴嚴，為驗驗證配合合比，在在QC組長的領領導下，，在公司司及相關關部門的的支持下下，我們們進行了了C50混凝土施施工性能能的實體體驗證。。聘請了清清華大學學廉慧珍珍教授、、韓林海海教授等等國內(nèi)著著名的混混凝土專專家對混混凝土配配合比及及施工工工藝進行行論證。。2、鋼管柱柱混凝土土施工控控制1）進場檢檢驗現(xiàn)場抽樣樣必須按按規(guī)定進進行。C50自密實混混凝土對對于塌落落度及擴擴展度的的要求嚴嚴格，對對混凝土土的工作作性能應應進行100%檢測，保保證混凝凝土的施施工質量量。2）混凝土土澆筑C50自密實混混凝土澆澆筑采用用導管輸輸入法進進行施工工，即導導管下至至距柱底底2.0-3.0m進行砼低低空拋落落施工。。澆注時時，采用用分步進進行澆筑筑，每步步混凝土土澆筑高高度控制制在5m左右，每每步澆筑筑時間間間隔控制制在15-20min。3、鋼管柱柱混凝土土質量控控制1）進行和和易性和和塌落度度、擴展展度的檢檢驗，若若塌落度度達不到到要求或或混凝土土運輸超超時，該該車混凝凝土應退退回；對對不合格格的車次次（如小小票標注注不清、、自行涂涂改、與與本車次次對不上上的）應應記錄車車號、退退場時間間，并拍拍照片或或錄像存存檔。2）混凝土土采用導導管輸入入法澆注注施工，，連續(xù)進進行澆注注。為保保證混凝凝土中的的氣泡排排放，每每步混凝凝土的澆澆筑間隔隔時間控控制在10-20min，但最大大間隔不不宜超過過半小時時。3）混凝土土澆筑完完畢后，，設專人人觀察混混凝土頂頂面氣泡泡的排放放情況，，待混凝凝土表面面無明顯顯氣泡或或澆筑1.5小時后，，檢測混混凝土表表面的浮浮漿厚度度。4）在混凝凝土澆筑筑時，一一次澆筑筑的最大大高度為為5m左右頭，，兩次混混凝土澆澆筑的時時間間隔隔不小于于15min，且不超超過混凝凝土的初初凝時間間，以讓讓混凝土土中的氣氣泡自動動溢出，，以確保?；炷镣羶?nèi)部結結構密實實。5）鋼管柱柱混凝土土超聲波波檢測結結果證明明，混凝凝土施工工質量良良好，混混凝土與與鋼管壁壁結合嚴嚴密。通過與建建研院的的合作，，并在施施工中加加強對混混凝土施施工質量量的控制制，混凝凝土達到到了設計計圖紙中中要求的的技術指指標，強強度經(jīng)檢檢測100％達到圖紙要要求，混凝土土與鋼管壁的的結合嚴密。?；炷恋呐浜虾媳仍O計與施施工標準等被被作為“***交通樞紐紐”類似工程程的作業(yè)指導導書，指導后后續(xù)工程的施施工。十、效果檢查查效果1通過對要因所所采取的實施施和施工全過過程的監(jiān)控與與管理，保證證了每項工作作均處于受控控狀態(tài)，實現(xiàn)現(xiàn)了小組活動動課題—攻克地下鋼管管柱施工技術術難題鋼管柱的各項項施工指標，，經(jīng)檢驗驗證證，均達到了了設計圖紙中中垂直度誤差小于3‰，定位誤差小小于5mm的要求；混凝凝土密實度經(jīng)經(jīng)檢測與鋼管管壁結合嚴密密，取得了良好好的效果。鋼管柱定位檢檢驗批資料鋼管柱混凝土土施工檢驗批批資料效果2：

本次QC小組活動的課題－地下鋼管柱施工技術作為其中的一項子課題已通過建委科技成果立項，現(xiàn)正組織實施。社會效果：