1、懸空噴頭層結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)新,發(fā)布人：洪立洋,小組名稱:江蘇宜興靈谷大化肥24m直徑造粒塔QC小組 發(fā)布日期：二九年二月,地址：鎮(zhèn)江市丹徒新區(qū)沿江公路號 郵編：212143 網(wǎng)址：,一、工程概況,造粒塔是將尿素熔融液制造成直徑為0.82.5mm粒狀產(chǎn)品的設(shè)備,為大型圓柱形鋼筋混凝土立式中空塔筒，塔頂有通風(fēng)口、操作間，塔上部中央設(shè)置噴頭，塔底有進風(fēng)口和物料收集設(shè)備。造粒塔在生產(chǎn)使用中操作穩(wěn)定,管理方便。它的工作原理是尿素溶液經(jīng)蒸發(fā)系統(tǒng)濃縮至99.5%以上，所得的尿素熔融液經(jīng)泵送至造粒塔頂，由造粒機噴頭噴淋成液滴靠重力自由下落，與塔底上升空氣逆流接觸，冷卻并固化成為顆粒尿素，最后由皮帶送往包裝工段進行成

2、品包裝。,由鎮(zhèn)江四建建設(shè)有限公司承建的宜興靈谷大化肥造粒塔，由圓形主塔和方形附屬塔組成，圓形主塔內(nèi)直徑為24.00m，高93.90m的圓筒形結(jié)構(gòu)；附屬方庫為9.50m4.50m方筒形結(jié)構(gòu)，高度101.10m，鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。在93.90m以下與圓形主塔連成一個整體，其內(nèi)部主要由電梯井和鋼梯為造粒塔提供上下的通道。圓形主塔內(nèi)7.90m標高以下設(shè)鋼筋砼結(jié)構(gòu)刮料層。80.90m處設(shè)鋼筋砼結(jié)構(gòu)噴頭層。目前該塔屬于國內(nèi)最大的尿素造粒塔之一。,圖1 80.9噴頭層24根FL-1輻射梁結(jié)構(gòu)布置示意圖 制圖：洪立洋 制圖日期：2008年9月10日,一、工程概況,其中造粒塔80.90m標高處有一懸空結(jié)構(gòu)噴

3、頭層，布置由24根L-1、2勁性結(jié)構(gòu)輻射梁、一根勁性2HL-1中央環(huán)梁及相關(guān)梁板組成的臺體結(jié)構(gòu)，如圖1、圖2所示。本工程難點在于進行主塔80.90m標高處噴頭層結(jié)構(gòu)施工時，由于主塔內(nèi)噴頭層向下無結(jié)構(gòu)層，該層自重荷載較大，達12KN/；也就是說整個噴頭層施工荷載約500余噸。如果由室內(nèi)地面向上搭設(shè)施工排架作為噴頭層結(jié)構(gòu)施工的支撐，則排架搭設(shè)工期長、周轉(zhuǎn)材料消耗大、搭設(shè)高度過高（達80.90m）、施工難度大，將直接影響到造粒塔上部結(jié)構(gòu)施工作業(yè)及造粒塔下部安裝及后序安裝作業(yè)的進行。,一、工程概況,圖2 噴頭層結(jié)構(gòu)A-A剖面 制圖：洪立洋 制圖日期：2008年9月10日,二、小組概況,本QC小組成立于

4、2008年9月，本次活動小組成員共10人，平均每10天活動一次，每次活動6小時。小組成員均受過QC小組知識培訓(xùn)，均為公司關(guān)鍵崗位上的質(zhì)量技術(shù)骨干，具有精湛專業(yè)技術(shù)知識、良好的職業(yè)道德、豐富的施工經(jīng)驗。,QC小組成員簡介表 表1,制表：劉方 制表時間： 2008年9月10日,三、課題的選擇與理由,四、QC小組活動目標與可行性分析,五、方案的選擇與確定,（一）方案的提出 在開工之初，圍繞課題，小組成員通過“頭腦風(fēng)暴法”集思廣益對其懸空噴頭層結(jié)構(gòu)施工支撐方案進行討論，按支撐結(jié)構(gòu)形式共提出四種方案及其立面圖：全鋼桁架支撐方案; 鋼管腳手架支撐方案; 懸索結(jié)構(gòu)模板支撐方案; 標準節(jié)鋼梁支撐方案。 （二）

5、方案的分析、評估及選定,方案一：鋼管腳手架支撐方案分析一覽表,制表：洪立洋 復(fù)核：豐漢明 制表日期：2008年9月30日,表2,方案二：全鋼桁架支撐方案分析一覽表,制表：洪立洋 復(fù)核：豐漢明 制表日期：2008年9月30日,表3,方案三：懸索結(jié)構(gòu)模板支撐方案分析一覽表,制表：洪立洋 復(fù)核：豐漢明 制表日期：2008年9月30日,表四,方案四：標準節(jié)鋼梁支撐方案分析一覽表,制表：洪立洋 復(fù)核：豐漢明 制表日期：2008年9月30日,表5,（三）確定最佳方案-傘形結(jié)構(gòu)支撐方案 我們QC小組召開頭腦風(fēng)暴會議，針對上述三項支撐方案進行分析，發(fā)現(xiàn)上述前二項方案仍以當前施工技術(shù)理論界流行的剛性支撐體系理論

6、為基礎(chǔ)提出的方案，它的特點是以壓或壓彎控制設(shè)計，設(shè)計計算簡單，方案實施可行，但現(xiàn)場安裝作業(yè)工作量大、危險控制點多面廣。而后一種懸索結(jié)構(gòu)模板支撐體系，該體系突出的特點是最大限度地運用拉桿，以拉桿控制設(shè)計，自重輕，節(jié)省建筑材料，具有較高的安全可靠度，但設(shè)計計算較復(fù)雜，撓度控制與荷載控制要求高。由于該體系是柔形體系，易變形且只能適用于跨度較小的空間結(jié)構(gòu)，安裝與拆除過程懸空作業(yè)量仍較多；因而有小組成員提出，由于庫內(nèi)徑大，在庫內(nèi)安裝80塔吊標準節(jié)在中心作為一個支撐點，支撐平臺采用H型鋼梁組成，組成一個形如傘形狀的結(jié)構(gòu)體系，這樣大大減少了安裝時的作業(yè)量，利用塔吊可以安全并快速的吊裝到位。因而又產(chǎn)生了第四種

7、方案標準節(jié)、鋼梁傘形結(jié)構(gòu)支撐方案。最后的方案用鋼量估算僅為21噸左右，用鋼量約計49/。見圖3所示。,傘形結(jié)構(gòu)模板支撐體系優(yōu)化分析一覽表 表6,制表：洪立洋 制表日期：2008年9月31日,圖3 優(yōu)化后的傘形結(jié)構(gòu)模板支撐體系設(shè)計方案示意圖 制圖：劉方、洪立洋 制圖日期：2008年9月31日,通過對噴頭層結(jié)構(gòu)的模板支撐設(shè)計方案的優(yōu)化分析，標準節(jié)鋼梁支撐結(jié)構(gòu)體系模板支撐方案在資源節(jié)約、工時消耗、操作安全性等方面優(yōu)勢明顯，只要做好設(shè)計與施工控制，可有效克服噴頭層結(jié)構(gòu)荷載和安拆危險源所帶來的影響，保證模板支撐結(jié)構(gòu)安全可靠。為此我們QC小組確定的可行方案是：,標準節(jié)、鋼梁組成的傘形結(jié)構(gòu)支撐方案,六、問題

8、假想預(yù)測,（一）標準節(jié)結(jié)合鋼梁平臺支撐系統(tǒng)流程,六、問題假想預(yù)測,（二）問題假想原因預(yù)測,上述方案設(shè)計與分析表明，中央標準節(jié)鋼梁支撐方案經(jīng)濟可行，可適用于本工程懸空結(jié)構(gòu)支撐施工，但仍存在下列需改進的問題： 1、相對一般建筑結(jié)構(gòu)中央標準節(jié)鋼梁體系， 本工程所設(shè)計的體系用鋼量較大； 2、中央標準節(jié)鋼梁模板支撐體系屬大型構(gòu)件， 重量較大，對標準節(jié)的基礎(chǔ)要求高。,解決辦法：經(jīng)體系的內(nèi)力計算和工況分析，可將24根勁性骨架梁的施工，利用其本身的骨架剛度吊模施工，對稱均衡加載施工，進一步減小上部荷載對鋼梁操作平臺的影響，從而減小鋼梁的選型尺寸，以達到減少型鋼的用鋼量。,解決辦法：經(jīng)對塔吊標準節(jié)穩(wěn)定性驗算后，

9、利用造粒塔本身的基礎(chǔ)（筏板基礎(chǔ)1500mm厚），可直接將其標準節(jié)落在基礎(chǔ)上，另標準節(jié)支撐附墻每20m一道，設(shè)四道，以增加其穩(wěn)定性。,3、安裝與拆除過程懸空作業(yè)量仍較多；,解決辦法：支撐體系主要鋼梁構(gòu)件采用地面拼裝焊接，24根勁性骨架的鋼筋綁扎采用地面綁扎，然后用塔吊吊裝至標高處安裝，以減少懸空安裝作業(yè)量，同時保證制作和綁扎質(zhì)量。,4、如何降低安裝與拆除的難度，,解決辦法：懸空作業(yè)段安裝保險繩，張掛安全網(wǎng)等措施，采用先安后拆的方法， 均衡拆卸。,七、制定對策,我們QC小組根據(jù)確定的最佳方案的分解步驟逐一制定對策，以便正確組織實施。見表7所示。,對 策 表 表 7,八、組織實施,實施一：提供技術(shù)經(jīng)

10、濟合理、組織實施并經(jīng)權(quán)威部門認可的施工設(shè)計方案(豐漢明、洪立洋負責(zé)實施，林法、金祥生復(fù)查，解志廣審核批準。） 1.我們QC小組成員在公司領(lǐng)導(dǎo)之下，依據(jù)初步設(shè)計方案，針對策劃要求，結(jié)合安裝、施工與拆除各工況情況，制定了“噴頭層結(jié)構(gòu)模板支撐系統(tǒng)設(shè)計專項方案”，由小組成員進行了仔細的、逐項校核，提交公司技術(shù)科、工程科、安全設(shè)備監(jiān)督科、總工程師室審核批準。 22008年9月26日，由建設(shè)單位邀請宜興市建管處、設(shè)計單位、監(jiān)理單位等相關(guān)單位，組織了施工技術(shù)行業(yè)及結(jié)構(gòu)設(shè)計與科研單位的專家對本懸空結(jié)構(gòu)傘型結(jié)構(gòu)支撐體系設(shè)計方案進行了評審論證。 實施效果評價：一次性通過了專家評審論證，順利取得了行業(yè)主管部門頒發(fā)的

11、高架制模施工許可單。專家評審論證一致認定本方案技術(shù)經(jīng)濟合理，充分考慮到施工全過程各個工況及不均衡荷載的影響，有效利用于已澆筑結(jié)構(gòu)本身的承載力，安裝與應(yīng)用簡便，安全可靠；并突破了傳統(tǒng)高架制模剛性支撐設(shè)計理論限制，設(shè)計新穎，施工設(shè)計工藝有所創(chuàng)新。,實施二：采取技術(shù)經(jīng)濟合理的制作與安裝工藝 （由郝敬旺負責(zé)實施，洪立洋檢查，金祥生復(fù)查。） 1鋼梁先進行地面制作，鋼結(jié)構(gòu)制作 用材均采用普通Q235鋼材，E43焊條， 普通持證焊工操作；所有焊縫采用二級 焊縫質(zhì)量控制并設(shè)加強拼接板，保證鋼 梁的等強連接，其余焊節(jié)節(jié)點均按三級 焊縫質(zhì)量控制。所有節(jié)點焊縫質(zhì)量 （包括埋件）均經(jīng)嚴格驗收確認。,八、組織實施,八、

12、組織實施,圖4 支撐平臺示意圖及鋼梁布置圖,圖5 主次鋼梁與塔壁節(jié)點示意,3.主次鋼梁與塔壁連接處節(jié)點圖。如圖5所示。,2標準節(jié)和鋼梁用塔吊吊裝到位，見圖4所示。,八、組織實施,八、組織實施,八、組織實施,4中央支撐標準節(jié)支撐方案，標準節(jié)底部與基礎(chǔ)承臺預(yù)埋的4塊45045016mm鐵板的埋件焊牢。安裝標準節(jié)時每20m安裝附墻一道，附墻一頭安裝在標準節(jié)抱箍的四個角上，另一頭擱置在塔壁上預(yù)埋的M-1、M-2牛腿埋件上，并焊牢，保證焊縫高度和強度。待標準節(jié)安裝到要求標高時，在標準節(jié)頂部安裝一座1700170016mm的鋼帽，用于作為主鋼梁的另一個支座。主鋼梁擱置在鋼模上，鋼梁與鋼帽焊牢。如下圖：,實

13、施效果評價：所有鋼梁制作安裝后，經(jīng)檢查該施工操作平臺在支座和連接處均達到設(shè)計 施工安全要求，平臺體系受力均衡，滿足上部噴頭層施工要求。,八、組織實施,實施三：做好施工荷載的控制 （由孫賢權(quán)、胡潤高實施，劉耀云檢查，洪立洋、劉方復(fù)查。） 175m以上標高部位結(jié)構(gòu)主要分三次進行施工：第一次進行75m-77.75mHL-3環(huán)梁砼結(jié)構(gòu)的施工，在勁性梁梁處留置施工縫；第二次進行24榀勁性鋼梁的砼施工，也在勁性梁處留設(shè)施工縫；第三次進行勁性鋼梁砼施工。每次施工間隔考慮約78天?；炷翝仓r考慮徑向?qū)ΨQ澆筑施工，即在塔心一側(cè)下一斗砼料后，下一斗砼料澆筑徑向相對稱的一面?？紤]第三次施工荷載均由第一次和第二次施

14、工后的環(huán)梁組成的鋼混組合空間拱架結(jié)構(gòu)本身承擔(dān)。 實施效果評價:施工荷載控制滿足施工設(shè)計方案要求，分項工程質(zhì)量合格率 100%。如下圖：,八、組織實施,八、組織實施,實施四：提供安全可靠的拆除方案并實施 （由孫賢權(quán)、胡潤高實施，劉耀云跟蹤監(jiān)督檢查。） 拆除作業(yè)，我們QC小組成員制定了嚴密的拆除方案，經(jīng)小組成員討論，提交公司及監(jiān)理工程師審核、審批后組織實施。采用先安后拆的方法，均衡拆卸。 實施效果評價:由于構(gòu)件間節(jié)點大量采用裝配式，拆除簡便，拆除準備時間2天，拆除用了5天。整體拆除過程安全無事故。,九、實施效果,1目標實現(xiàn)情況：本工程懸空噴頭層結(jié)構(gòu)施工由2008年10月5日開始深化設(shè)計至2008年

15、12月30日懸索結(jié)構(gòu)支撐平臺拆除結(jié)束，總歷時85d。實際在施工中制作安裝支撐平臺為15天，拆除平臺為7天；支撐平臺用鋼量約21噸，用鋼量僅49/。通過QC小組創(chuàng)新活動，完成實現(xiàn)了QC活動策劃的目標。資源投入大大減少，支撐費用控制在最佳施工設(shè)計方案預(yù)算范圍之內(nèi)。噴頭層結(jié)構(gòu)施工過程中未發(fā)生安全事故。工程質(zhì)量優(yōu)良，該結(jié)構(gòu)分項工程合格率100%，測點合格率均滿足策劃目標要求。受到業(yè)主方、監(jiān)理方及當?shù)亟ㄖ袠I(yè)管理部門的好評。 噴頭層結(jié)構(gòu)標準節(jié)鋼梁支撐體系施工質(zhì)量檢查記錄匯總表 檢查人：洪立洋 制表人：劉方 日期：2008.12.30 2經(jīng)濟效益：方案創(chuàng)新，技術(shù)經(jīng)濟合理，目標明確，實施正確有力，與投標施工

16、方案相比取得直接經(jīng)濟效益，經(jīng)測算節(jié)約成本17.225萬元。 (見QC成果確認表) 3社會效益：“懸空噴頭層結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)新”的成功實施，即學(xué)習(xí)知識，又增長了才干，豐富了經(jīng)驗。突破了傳統(tǒng)的高架剛性模板支撐理論局限，為空間鋼結(jié)構(gòu)體系在施工技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用增加了一個新型典型實例。,九、實施效果,4無形效益：本次活動后，我們QC小組組長帶領(lǐng)全體小組成員對活動前后進行了自我評價。見圖7所示。,圖7 活動前后自我評價雷達分布圖,制圖：洪立洋、劉方 制圖日期：2008年12月20日,十、鞏固措施,本次QC活動成果在本公司發(fā)布后，得到了公司質(zhì)量、技術(shù)管理人員的高度評價與認可。為了鞏固本次活動的成果，本QC小組制定了懸空結(jié)構(gòu)傘形支撐模板體系施工工藝標準作為企業(yè)技術(shù)標準，同時為促進技術(shù)創(chuàng)新，本QC小組將適時申報省級工法成果。,十一、今后打算,本QC核心成員目前正在進行“空間鋼結(jié)構(gòu)模板支撐體系施工安全技術(shù)研究與應(yīng)用”課題研究，結(jié)合造粒塔懸空結(jié)構(gòu)模板支撐研究成果，開發(fā)研究大直徑淺圓倉頂現(xiàn)澆筑鋼筋砼圓錐頂模板支撐技術(shù)、水泥廠大直徑熟料倉現(xiàn)澆鋼筋砼圓錐頂模板支撐技術(shù)。通過一系列研究與現(xiàn)場應(yīng)用，形成空間鋼結(jié)構(gòu)模板支撐施工技術(shù)理論。并以可靠的施工技術(shù)為基礎(chǔ)