滑升施工技术研究与应用

1大家好！各位评委各位同仁2高型仓直形墙一体化滑升施工技术研究与应用河北省第四建筑工程公司一分公司QC小组发布人：王丽霄3一、小组概况：4表1：1、小组概况表：小组名称河北四建一分公司QC小组小组类型创新型成立时间1995年注册编号JSJYF09-02活动课题高型仓直形墙一体化滑升施工技术研究与应用活动时间2009.7.1-2009.9.30本课题活动次数96人次本小组共循环次数1次历次成果情况序号课题名称时间所获奖历备注1消防喷淋管道安装1995年河北省优秀QC小组2不锈钢工艺管道安装1998年全国工程建设优秀QC小组3提高组合法兰工艺风管安装质量2000年国家质量评定委员会优秀4确保CO2高压管道连接质量2001年全国工程建设优秀QC小组55提高火灾自动报警系统布线质量2002年全国工程建设优秀QC小组6薄壁不锈钢管道氩电联焊质量控制2004年全国工程建设优秀QC小组7压型钢板施工质量控制2006年全国工程建设优秀QC小组8混凝土泵管修复机械研制2008年全国优秀质量管理小组9纤维增强硅酸盐板风管施工质量控制2009年全国工程建设优秀QC小组本次课题简况山东建磊集团宝山水泥有限公司4000t/d水泥熟料生产线熟料库工程筒仓内径为40m，高46.92m，仓壁厚550mm。库内挡墙高10m，厚500mm。混凝土强度等级C30，该工程属大直径有挡墙粒料筒仓，传统施工方案为：先施工库底板以下部分库壁，待滑模到库底板后滑模空滑到库底板环梁以上，再搭双排脚手架加斜撑施工库内直挡墙，需要模板800㎡，支撑28吨，主体施工期25天。续前表1:制表：王丽霄日期：2009年7月1日62、小组成员简介：表2：小组成员表制表：王丽霄日期：2009年7月1日序号姓名组内分工文化程度职称职务TQC教育1姚立国组长本科高级工程师生产经理90h2唐志强副组长本科高级工程师经理80h3李卫锋组员本科高级工程师主任工程师80h4王丽霄组员本科工程师科长80h5刘瑞彩组员本科高级工程师科长80h6张哲组员本科高级工程师副经理90h7方恒军组员专科工程师工长60h8司建磊组员本科高级工程师工长50h9张志刚组员本科高级工程师质检员50h10李辉平组员本科工程师资料员50h11孟庆健组员专科工程师班组长50h12耿洪波组员专科工程师质检员60h13段晓丽组员本科高级工程师预算员50h14李玉娟组员本科工程师统计员50h15曲志珍组员本科工程师劳资员50h7二、选择课题81、问题的提出：熟料储存库做为粒料和粉料的储存装置，广泛用于水泥工程项目，随着建设项目规模的大型化、快速建成投产的要求，只有通过不断的技术创新，改进施工工艺才能满足工业建筑优质、高效施工及投产的需求。目前在熟料库筒仓库壁带直挡墙结构形式中，国内外普遍采用滑模施工混凝土筒仓主体结构，而后再施工仓内挡墙的方式组织施工，工序较为复杂，施工工期较长，成本较高。9通过工程实际情况和高型仓直形墙的施工技术分析，QC小组一致认为：研究新型施工工艺，从而快速、安全、高质量的实现高型仓直形墙施工成为本工程需要迫切解决的施工难题。首要问题必须解决的问题1.施工工期保证质量目标与技术难题之间的矛盾2.高型仓直形墙优质高效施工图1：设定目标树状图制图：刘瑞彩日期：2009年7月1日10三、设定目标：11（一）目标：确保工期，保证高型仓直形墙优质、高效施工。（二）目标值：1．施工总日历天数≤25天，确保2009年9月30日交付设备安装的工期控制点。2.通过高型仓直形墙一体化滑升，结合规范确定质量控制标准，实现以下目标:表3目标设定表项目允许偏差（㎜）轴线间的相对位移5圆形筒体结构半径＞5ｍ半径的0.1％，不得大于10每层层高＞5ｍ层高的0.1％垂直度全高≥10ｍ高度的0.1％，不得大于30墙、仓壁截面尺寸偏差＋8，－5制表：李卫锋日期：2009年7月3日3．杜绝安全质量事故12（三）可行性论证：图2：可行性论证树状图制图：李卫锋日期：2009年7月5日该工程为新型结构形式，是公司技术研究与技术积累的关注焦点，在资金、技术力量等方面能首先获得公司支持。具备成功实施的资源条件本QC小组技术力量强。有公司技术骨干和高等级技术工人，小组成员施工经验丰富，理论基础好，创新能力强，小组成员能熟练运用QC工具解决工程问题。本工程是水泥生产线的关键项目，进度压力巨大，业主对其施工质量及能否顺利交付安装十分关心。对施工工艺创新和改进给予支持，态度积极。课题实施有良好的外部条件。有利条件不利条件没有可借鉴施工经验，具有一定的施工安全风险和工期不可预见风险因素存在。工程量大，工期紧迫，工艺创新研究项目实施压力大，工作任务紧张。13四、提出方案并确定最佳方案：14（一）、提出方案：QC小组围绕本工程迫切需要解决的问题，明确活动方向。运用头脑风暴法，提出多条解决方案，整理形成几类解决方案：15表4方案备选表序号备选方案内容施工工艺备注1方案一库底板以下库壁滑模完毕，挡墙倒模施工。先滑模施工库底板以下部分库壁，待滑模到库底板后滑模空滑到库底板环梁以上，再搭双排脚手架加斜撑施工库内直挡墙。2方案二库底板以下库壁倒模完毕，直形墙倒模施工。先采用分步支设模板的方式施工库底板以下部分，待倒模至库底板后，采用搭设双排脚手架加斜撑施工库内直挡墙。3方案三库壁与库内挡墙同步倒模施工。采用分步支设模板的方式施工，库壁及库内直形挡墙同步支设模板，同步施工。4方案四库壁与库内挡墙一体化滑模施工。先在施工完基础环梁后，就开始组装滑模架体，库壁和库内挡墙整体滑升至库底板，拆除直挡墙滑模后空滑至库底板顶标高，采用满堂脚手架施工库底板。库底板以上部分在不改变原有滑模架体结构的情况下完成滑升至设计标高的目的。制表：张哲日期：2009年7月10日16（二）、方案论证并确定最佳方案1、方案的分析、论证小组成员将四种方案按照工期、质量、施工安全、成本、技术复杂程度等方面进行了综合、全面的分析。17（1）、工期分析库底板以下滑模施工345678910111213141516挡墙第一步钢筋绑扎方案一方案四2天数11718挡墙第一步模板支设挡墙第一步混凝土浇筑库底板以下滑模施工19202122232425挡墙第二步钢筋绑扎挡墙第二步模板支设挡墙第二步混凝土浇筑方案二方案三库壁第一步钢筋绑扎库壁第一步模板支设库壁第一步混凝土浇筑库壁第二步钢筋绑扎库壁第二步模板支设库壁第二步混凝土浇筑挡墙施工同方案一,工期至41天第一步钢筋绑扎第一步模板支设第一步混凝土浇筑第二步钢筋绑扎第二步模板支设第二步混凝土浇筑图3：工期分析网络图制图：姚立国日期：2009年7月15日18由以上工期分析可知，工期对比情况如下：表5工期对比表序号备选方案工期天数备注1方案一25天2方案二41天3方案三21天4方案四5天制表：司建磊日期：2009年7月15日19表6综合分析、论证表（2）、综合分析、论证解决方案类型优缺点分析论证结论工期安全性质量保证施工成本可实施性（1）库底板以下库壁滑模完毕，挡墙倒模施工。用时25天挡墙施工搭设双排脚手架,高空作业,安全隐患多。倒模施工,施工缝处置不易控制成本符合经济性要求。实施难度小。工期目标达不到。不选（2）库底板以下库壁倒模完毕，直形墙倒模施工。用时41天倒模施工搭设双排脚手架,高空作业,安全隐患多。库壁与挡墙接头处理不易控制搭拆架体，需要投入一定成本。实施难度大，不可行。工期风险大。不选（3）库壁与库内挡墙同步倒模施工。用时21天倒模施工搭设双排脚手架,高空作业,安全隐患多。库壁与挡墙接头处理不易控制搭拆架体，投入较多劳力，需要投入一定成本实施难度小。工期风险大，质量难以保证。不选（4）库壁与库内挡墙一体化滑模施工。用时5天无需搭拆脚手架，减少高空作业，安全可靠一体化滑升，解决了施工缝及接头控制成本符合经济性要求。技术上有一定难度。前所未有，技术有难度。选择制表：张志刚日期：2009年7月20日20（三）方案的确定：通过课题综合分析，小组成员认为：方案（1）、（2）（3）分别在工期保证、质量控制、安全与成本等方面存在较大风险，不能满足本工程要求。方案（4）没有先例，具有挑战性，但技术上可行。因此，QC小组成员得出结论：方案四库壁与库内挡墙一体化滑模施工，先在施工完基础环梁后，就开始组装滑模架体，库壁和库内挡墙整体滑升至库底板，拆除直挡墙滑模后空滑至库底板顶标高，采用满堂脚手架施工库底板。库底板以上部分在不改变原有滑模架体结构的情况下完成滑升至设计标高的目的，为优选方案。小组成员对该总体方案进行细化，编制工程技术方案，将本方案施工工艺划分设计、组装、滑升三个阶段。21高型仓直形墙一体化滑升施工工艺流程滑模系统设计库壁与挡墙接合部分设计设计阶段滑模体系组装库壁与挡墙接合部分定型模板组装组装阶段库壁与库内挡墙一体滑升拆除挡墙部分空滑至库底板库底板施工滑升阶段库底板以上部分库壁滑模施工图4：施工工艺流程图制图：孟庆健日期：2009年7月25日22五、确定对策通过上述问题预测所归纳的几种原因，结合高型仓直形墙一体化滑升施工技术施工技术的流程图和施工方案，制定对策实施如下表所示。23表7对策实施表项目对策目标措施地点时间负责人设计阶段1.设计滑模及抬升支撑系统2.加强滑模体系刚度。3、定型模板设计1、合理设计滑模构造体系，实现高型仓直形墙的整体滑升。2、保证滑升整体性、稳定性、同步性。3、实现无须改模，库壁与直形挡墙一体化模板构造体系向筒仓模板体系的转换。1.合理布置滑模提升架和千斤顶、支撑杆的数量及位置，保证模板体系的整体性、稳定性、滑升同步性。2.建立新的受力模型，通过库壁与挡墙载荷分配，使滑升和抬升千斤顶受力均衡。3.通过筒仓库壁与库内挡墙连接处定型模板的设计与加固，实现模板体系的转换。项目部2009年7月唐志强组装阶段1、加强滑模系统刚度及油路合理布置。2、库壁与挡墙连接处模板安装准确。滑模系统技术规程滑模组装的规定。1.优选施工队伍，施工前进行作业交底，选用正确滑模组装方法。2.合理分配滑升系统分油器，实现千斤顶受力基本均衡，确保滑模体系提升力及同步性。3.库壁与挡墙接合处组装定型模板。现场2009年8月李卫锋24制表：李辉平日期：2009年7月26日项目对策目标措施地点时间负责人滑升阶段1.增强滑模体系刚度。2、两种滑模转换前的空滑时的加固措施。3.加强施工过程监控。1.模板系统半径偏差≤5mm，挡墙垂直度≤10mm。2.相邻提升架高差3m小于20mm3.扭转角3m高程小于10mm，且无同向积累。4、实现两种模板体系顺利转换。1.对滑模提升架及操作台附加型钢加固围圈，提升架系统辐射拉杆做径向应力加强。2.千斤顶全部做行程试验和行程调试。3.滑升前，对所有提升设备和模板系统、钢结构变形和受力情况进行全面检查。4.分层交圈、变换方向浇筑混凝土使滑模受力均匀。5每步监控，每米纠偏作业面2009年9月姚立国表7对策实施表(接上表)25六、对策实施26【实施一】：设计阶段1、合理布置滑模提升架和千斤顶、支撑杆的数量及位置，保证模板体系的整体性、稳定性、滑升同步性。为保证均衡、防止滑升偏差，立杆沿库壁和直挡墙均匀布置，同时通过提升架和围圈将布置于库壁周圈和直挡墙上的立杆连成整体，达到液压提升系统的统一。同时考虑在熟料库库壁及直形墙部位，根据荷载分布，通过设计计算，合理布置液压千斤顶、提升架、支撑杆。示意图如下：27千斤顶底座与门字架采用螺栓紧固千斤顶围檩支撑与槽钢围檩螺栓紧固上下满焊门字提升架可用型钢或钢管制作滑模围檩连接滑升模板提升架围檩提升架支撑杆Φ48钢管282.建立新的受力模型，通过库壁与挡墙载荷分配，使滑升和抬升千斤顶受力均衡。通过设计计算：千斤顶均匀布置，在库壁周圈间距1.61m，直挡墙上间距1.74m，具体布置形式为：以挡墙为界，两侧库壁各均匀布置39个千斤顶，在每根钢梁端部再增加两个千斤顶，沿挡墙均匀布设23个千斤顶。滑模体系布置详见下图：29熟料库库壁熟料库库内挡墙熟料库库顶钢梁内径为40m，库壁550mm长40m，厚500mm提升架11221-1轴左侧沿库壁布