1、96m鋼桁結(jié)合梁懸臂拼裝線型控制二00七年十二 月第二十六次QC成果發(fā)表人：岑 峰中國中鐵四局集團(tuán)二公司太中銀鐵路工程經(jīng)理部QC小組1、工程概況永寧黃河特大橋是太中銀鐵路重點(diǎn)控制工程之一，全橋長3.942km，工程造價(jià)2.6億元。跨黃河主橋采用13孔96m簡支鋼桁結(jié)合梁，具有較高的科技含量。鋼梁主桁采用無豎桿三角桁式，桁高11.6m，節(jié)間長度12m，主桁中心距7.5m。上下主桁采用箱形截面。主桁節(jié)點(diǎn)采用整體節(jié)點(diǎn)形式，上、下弦桿采用節(jié)點(diǎn)外拼接形式，斜腹桿采用插入形式。單孔鋼梁重884t，總用鋼量11488t，單根桿件最大起重量20t。橋面系采用縱橫梁鋼砼結(jié)合體系。12m11.6m7.5m無豎桿三

2、 角桁梁2二、小組概況懸臂拼裝線型符合設(shè)計(jì)要求活動(dòng)目標(biāo)60h活動(dòng)時(shí)間10活動(dòng)次數(shù)2019.52019.11活動(dòng)時(shí)間組員技術(shù)員資料員大學(xué)22男石 劍組員技術(shù)員技術(shù)員大專22男扶永超組員見習(xí)生見習(xí)生大學(xué)23男吳悍生組員助工技術(shù)主管大學(xué)24男李 羊組員助工工程部長大學(xué)25男岑 峰副組長工程師項(xiàng)目經(jīng)理大學(xué)33男郭 曉組長工程師項(xiàng)目總工大學(xué)28男吳軍國小組職務(wù)職稱職務(wù)文化程度年齡性別姓 名吳軍國組長2019.5.10建組時(shí)間7人小組成員人均48hTQC教育現(xiàn)場攻關(guān)型類 型96m鋼桁結(jié)合梁懸臂拼裝線型控制課題名稱太中銀鐵路工程經(jīng)理部QC小組小組名稱3三、選題理由大跨度鋼桁梁懸臂拼裝是集團(tuán)公司建橋史上的空白

3、。懸臂拼裝施工過程臨時(shí)荷載種類多，且存在多種結(jié)構(gòu)體系之間的轉(zhuǎn)換；橋梁橫向剛度較小，風(fēng)荷載、臨時(shí)荷載導(dǎo)致的橫向偏心、溫度梯度差等因素的影響，線型控制難度較大。4四、設(shè)定目標(biāo)確保鋼桁梁懸拼線型符合設(shè)計(jì)要求。控制懸拼端撓度規(guī)范允許值(8mm)期望值(mm)降低2mm5五、現(xiàn)狀調(diào)查本QC小組經(jīng)過咨詢專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)安裝公司、外出觀摩其他鋼梁施工現(xiàn)場、聘請有經(jīng)驗(yàn)的專家學(xué)者舉行專題講座，聯(lián)合監(jiān)控單位進(jìn)行了理論計(jì)算，收集、掌握了部分鋼桁架懸臂拼裝相關(guān)資料。為此，本小組分階段召開了專題會(huì)議，對可能影響懸臂拼裝節(jié)點(diǎn)撓度、全橋整體線型的原因進(jìn)行分析、討論。專家評審會(huì)6鋼桁梁結(jié)合梁線型不符合設(shè)計(jì)要求施工經(jīng)驗(yàn)少新工人未經(jīng)

4、培訓(xùn)技術(shù)水平低施工未交底制作公差大圖紙轉(zhuǎn)化精度低加工設(shè)備精度低桿件變形運(yùn)輸?shù)跹b不規(guī)范焊縫收縮除變溫度應(yīng)力影響測量精度低測量儀器精度低測量方案不合理人加工制作外部環(huán)境監(jiān)控監(jiān)測施工方法臨時(shí)支墩沉降鋼管樁摩擦阻力小型鋼分配梁變形臨時(shí)荷載作用桿件安裝方法六、原因分析要因分析非要因現(xiàn)場驗(yàn)證鋼桁梁施工圖設(shè)計(jì)不能直接用于工廠加工制作，圖紙轉(zhuǎn)化深度、精度關(guān)系到桿件加工制作的精度，大型鋼結(jié)構(gòu)廠現(xiàn)在多采用自動(dòng)化軟件，提高了轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)圖紙精度。圖紙轉(zhuǎn)化精度低4非要因調(diào)查分析技術(shù)交底不完善，不能較好指導(dǎo)施工，應(yīng)聘請有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)員進(jìn)行講課。 施工未交底 3非要因調(diào)查分析對新進(jìn)場工人進(jìn)行了專職培訓(xùn)，以老帶新，提高了操作技能

5、及熟練程度。新進(jìn)場工人未經(jīng)過培訓(xùn)2非要因調(diào)查分析96m鋼桁結(jié)合梁懸臂拼裝屬集團(tuán)公司首次施工，可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)少。通過培訓(xùn)、講課掌握了測量監(jiān)控方法，選擇了解有鋼桁梁安裝經(jīng)驗(yàn)的單位合作施工。鋼桁結(jié)合梁施工經(jīng)驗(yàn)少 1確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)方法確認(rèn)內(nèi)容末端原因序號(hào)之一8要因現(xiàn)場監(jiān)測安裝時(shí)受日照、溫度梯度差等影響，鋼梁縱橫向位移較大，給線型控制增加難度。 溫度應(yīng)力影響8要因現(xiàn)場監(jiān)測鋼梁懸拼臨時(shí)荷載種類多，具有可變性，懸拼端撓度難以控制。臨時(shí)荷載影響 9非要因現(xiàn)場量測鋼桁梁桿件全部由板材組焊而成，焊縫收縮引起桿件徐變，對鋼桁梁制作公差有較大影響。 焊縫收縮徐變7非要因現(xiàn)場驗(yàn)證桿件運(yùn)輸及存放不當(dāng)或吊點(diǎn)不對易造成桿件變形

6、或嚴(yán)重旁彎 。運(yùn)輸?shù)跹b不規(guī)范6非要因現(xiàn)場驗(yàn)證栓接桁梁節(jié)點(diǎn)栓孔多、弦桿采用大節(jié)點(diǎn)，制孔及加工精度要求極高，采用機(jī)械下料、組焊、制孔等才能確保桁梁加工精度。 加工設(shè)備精度低 5確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)方法確認(rèn)內(nèi)容末端原因序號(hào)之二9要因現(xiàn)場監(jiān)測黃河主河道均為粉細(xì)砂層，在支墩千頂斤作用下鋼管樁沉降對鋼梁線型影響較大。臨時(shí)鋼管支墩沉降12非要因現(xiàn)場監(jiān)測臨時(shí)支墩集中荷載大，型鋼分配梁變形對鋼桁梁撓度影響大。 型鋼分配梁變形11非要因現(xiàn)場驗(yàn)證懸臂拼裝桿件安裝后很難進(jìn)行偏差調(diào)整、對位、高強(qiáng)螺栓及沖釘施工。 安裝順序10確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)方法確認(rèn)內(nèi)容末端原因序號(hào)之三10確認(rèn)結(jié)果確認(rèn)方法確認(rèn)內(nèi)容末端原因序號(hào)非要因現(xiàn)場驗(yàn)證鋼桁梁節(jié)點(diǎn)

7、均處于三維空間體系，測量控制較難，測量方案是否合理關(guān)系到桁梁安裝的精度控制。測量方案不合理 14非要因現(xiàn)場驗(yàn)證采用普通的測量儀器無法滿足鋼梁桿件安裝精度要求，桁梁線型無法控制。 測量儀器精度低 13之四11臨時(shí)支墩沉降臨時(shí)荷載溫度應(yīng)力本小組成員根據(jù)以上14條末端因素進(jìn)行全面分析、討論，得出影響懸拼鋼桁梁線型的主要因素如下：結(jié)論12七、制定對策針對影響鋼桁梁線型的主要因素，我們制定了如下對策：序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施負(fù)責(zé)人完成時(shí)間1溫度應(yīng)力影響采用數(shù)控鉆床加工，同時(shí)控制桿件加工場與拼裝現(xiàn)場溫度接近確保桿件安裝符合鐵路鋼橋施工規(guī)范相關(guān)要求在工廠根據(jù)工地氣候條件對桿件下料、組焊、校正、制孔、預(yù)拼等施工，

8、確保加工及安裝精度不受影響。采用鋼梁精密測溫儀器詳細(xì)測量鋼梁在不同溫度環(huán)境下桿件的變形情況，并記錄原始數(shù)據(jù)。吳軍國郭 曉岑 峰全過程2臨時(shí)荷載影響盡可能減少臨時(shí)荷載，滿足設(shè)計(jì)計(jì)算要求保證鋼桁梁懸拼端預(yù)拱度滿足設(shè)計(jì)要求盡可能減少臨時(shí)荷載，減少因臨時(shí)荷載產(chǎn)生懸拼端的撓度。在桿件懸拼過程中加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)拱度跟蹤測量，每向前推進(jìn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)即測量整跨鋼梁各節(jié)點(diǎn)拱度，并與設(shè)計(jì)拱度進(jìn)行比較。李 羊扶永超吳捍生全過程3臨時(shí)鋼管支墩沉降調(diào)查支墩周圍地質(zhì)情況，通過承載力檢算出支墩打入深度基本消除臨時(shí)支墩沉降按設(shè)計(jì)插打臨時(shí)鋼管支墩，嚴(yán)格控制鋼管支墩深度及豎直度岑 峰石 劍全過程13實(shí)施一針對溫度應(yīng)力影響措施1:監(jiān)測溫度變化

9、與鋼梁變形量的對應(yīng)關(guān)系，為鋼梁支座鎖定位移量提供參考依據(jù)。措施2:建立有限元計(jì)算模型，模擬溫度梯度變化，精確計(jì)算溫度變化對鋼梁縱、橫向位移的影響。措施3：拆除臨時(shí)連接桿件，完成鋼梁體系轉(zhuǎn)換，精確鋼梁位置后，固結(jié)永久支座，解除臨時(shí)支座，防止溫度應(yīng)力影響鋼梁線型。八、對策實(shí)施14實(shí)施二針對臨時(shí)荷載的影響措施1：嚴(yán)格按鋼梁安裝工況控制臨時(shí)荷載位置、荷載大小 ，尤其是懸臂吊機(jī)及其走行軌道。措施2：桿件拼裝時(shí)，嚴(yán)格按懸拼工藝上足高強(qiáng)度螺栓及沖釘，確保鋼梁整體鋼度。臨時(shí)鋼管支墩15措施1: 主桁下設(shè)置大型鋼管樁臨時(shí)支墩，以入土深度及最終貫入度雙向控制，確?；A(chǔ)承載力。實(shí)施三針對臨時(shí)支墩沉降措施2: 鋼管樁

10、頂部設(shè)置四層型鋼分配梁，將懸拼鋼梁集中力均勻分配至各鋼管樁。鋼管支墩灌入度觀測曲線-5051015202512345678910擊振時(shí)間(min)灌入度(cm)1112131417161518201916措施3: 分配梁頂部設(shè)置大型同步液壓式千斤頂，消除臨時(shí)支墩沉降量，確保鋼梁預(yù)拱度。臨 時(shí) 支 墩 布 置 圖千斤頂安裝位置1701020304050鋼桁梁懸拼后效果支墩累計(jì)沉降鋼梁安裝后撓度整跨懸拼后跨中撓度5mm支墩累計(jì)沉降37mm18質(zhì)量通過近四個(gè)月的QC攻關(guān)，永寧黃河特大橋鋼桁梁懸臂拼裝完成5孔，懸臂端撓度均控制在設(shè)計(jì)計(jì)算范圍內(nèi)，線型均符設(shè)計(jì)要求，主桁設(shè)計(jì)拱度與實(shí)測拱度最大相差5mm。九、效果確認(rèn)上游主桁設(shè)計(jì)拱度與實(shí)際拱度值對比表下游主桁設(shè)計(jì)拱度與實(shí)際拱度值對比表整跨懸拼完后跨中撓度5mm整跨懸拼完后跨中撓度5mm 懸拼施工期間，未發(fā)生一例機(jī)械吊裝、人員傷亡事故，本工地正計(jì)劃審報(bào)集團(tuán)公司安全文明標(biāo)準(zhǔn)化工地。 懸臂拼裝一孔鋼梁一般在1518天，較計(jì)劃25天/孔提前約7天。安全工期20社會(huì)效益 經(jīng)理部在太中銀鐵路全線14個(gè)標(biāo)段中被授予07年度火車頭獎(jiǎng)杯、連續(xù)三個(gè)季度被太中銀鐵路公司指定為現(xiàn)場觀摩優(yōu)質(zhì)樣本