中铁科工集团钢围堰桥位拼装QC

双壁钢围堰桥位拼装新工艺发表人：付小莲工程有限公司郁江桥钢围堰施工QC小组二0一0年四月目录一、工程概况二、小组简介三、选择课题四、设定目标五、提出方案并确定最佳方案六、制定对策七、对策实施八、确认效果九、巩固措施及标准化十、总结与今后打算一、工程概况：•南广铁路是南宁至广州的客运专线，时速250km/小时。南广铁路郁江双线特大桥主桥为5跨连续钢桁梁（36m+96m+228m+96m+36m）斜拉桥，主塔283#、284#墩位于水中，单塔基础为20根φ2.5m嵌岩桩，承台为圆端形，外形尺寸38m*24.8m*5m，承台底标高为14.66m，嵌入河床，主塔为花瓶状，塔高103.5米，主塔8对双索面平行斜拉索，为半漂浮型柔型斜拉桥。•水文条件：郁江桥位于郁江贵港至桂平河段上，下游距桂平航运枢纽约11.5km，上游距贵港航运枢纽约98km，处于桂平航运枢纽的库区范围内，自然河床标高为+19m左右，平均水深12m，因承台嵌入河床，围堰吃水深度为20.84m。桥梁总体布置图主桥桥址概貌钢围堰简介钢围堰采用圆端形双壁钢围堰，壁厚1.2m，内壁距承台边缘0.1m。由内外壁板、内支撑、安装悬吊系统及定位系统组成。围堰结构采用竖向钢箱梁、水平桁架、竖向加劲肋、内外面板构成空间结构；在直线段设二层内支撑。分23个隔仓。钢围堰高度：20.2m二、小组概况：小组名称南广铁路郁江双线特大桥（主桥）双壁钢围堰桥位拼装新工艺QC小组注册日期2009年5月1日课题名称双壁钢围堰桥位拼装新工艺的研发与实施注册号JQ-2009-006活动日期2009年5月1日～2009年12月31日小组类型创新型表一QC小组概况表表二QC小组成员表序号姓名组内职务性别年龄文化程度职称接受教育时间1付小莲组长女34本科高级工程师96小时2余孟威组员男26本科助理工程师96小时3卢飞组员男40技校装吊工48小时4吴昕组员男25本科技术员48小时5王云秋组员男26本科助理工程师72小时6刘灿组员女25本科助理工程师48小时7付峰组员男23本科技术员48小时8王世均组员男28本科测量工程师48小时二、小组概况：三、选择课题及理由：为此，项目部领导决定优化钢围堰施工工艺，以：“双壁钢围堰桥位拼装新工艺的研发与实施”为课题，组建QC小组对钢围堰施工进行优化设计。实施意义重大实施意义重大1、郁江桥是南广铁路广西境内的最大控制性工程。2、可突破围堰的常规施工方法，为类似条件深水基础施工提供一个新的施工工艺，是一次技术创新。业主要求工期紧工期短，质量要求高。如采用传统的先桩后堰，围堰异地水上拼装后再整体浮运工期180天、桩基120天，共计约300天，无法满足业主要求的240天（8个月）节点工期。施工难度大1、无成熟经验可循2、围堰重800t，给整体浮运和定位带来较大的施工难度。四、设定课题目标：在保证钢围堰安装质量的前提下，提前150天完成安装任务，桩基围堰施工工期从310天降到160天。3101600200400时间（d）现状目标值五、提出方案并确定最佳方案：小组成员集思广益、相互启发，深入思考，对大家所提出的工艺方案进行综合分析论证，做出评价，小组成员讨论确定方案后，甲方聘请国内知名专家对此方案进行了评审并通过。具体详见论证表所示：方案论证表序号提出施工方案方案论证评价是否采用优点缺点1钢围堰浮运方案围堰施工方便，安全质量有保障1、在附近搭设围堰水上拼装平台，且需要一整套起重设备，费用很高；2、经项目部多次与航道部门沟通围堰整体浮运方案，均因占用航道而不能批准；3、郁江目前是三级航道，围堰下水须使用大型起重船舶及拖轮，此类大型船只很难进入郁江水域；4、围堰施工完成后须在桩基施工前浮运到位，封底完成安装完成内支撑后才能进行桩基平台搭设并进行桩基施工，施工周期长，无法满足工期要求；5、围堰体积大，重量大，水上拖运难度大。6、施工总工期约为310天（具体工期分配表详见附表一所示）从施工工期来讲，采用桥位拼装方案，只要采取一定的施工措施，安全和质量均有保障。不采用2钢围堰桥位拼装。提高了工效、保证了施工进度，同时也大大节约了施工成本1、施工方案无经验可借鉴，方案设计难度大；2、作业难度较大，立体双重作业安全质量受影响，3、施工总工期约为160天（具体工期分配表详见附表二所示）采用转入序号项目名称工期（d)备注1水上异地拼装施工平台及栈桥搭设40提前施工，不计入工期2水上组拼焊接围堰603水上浮运54注水下沉，纠偏就位55吸泥封底606桩基施工平台搭设607桩基施工120合计有效工期310工期分配表（一）工期分配表（二）序号项目名称工期（d)备注1桩基施工平台栈桥搭设60提前施工，不计入工期2桩基施工1203桥位拼装设施制安15含入桩基施工中4桥位水上组拼焊接围堰60含入桩基施工中5注水下沉，纠偏就位5含入桩基施工中6吸泥封底6020d含入桩基施工中合计有效工期160返回确定最佳方案：通过上述论证最终确定：采用钢围堰桥位拼装（桩堰同时施工）的施工工艺。针对新的工艺方案，我们QC小组成员超前准备，并对可能影响总体施工方案顺利进行的几个施工细节进行了罗列（如下所示），并逐一制定了相应的对策：①水上拼装定位桩数量的确定；②围堰单元件的吊装、运输方案；③围堰桥位拼焊方案；④围堰拼装完成一节后的下放方案；⑤双重作业的安全及质量影响。六、制定对策：序号项目目标对策及措施责任人起止日期检查人1水上拼装定位桩数量的确定；满足定位要求根据桩位布置及围堰外形确定8根定位桩基付小莲5月2日～10月20日王世均2围堰单元件的吊装、运输方案顺利吊装到位1、测量水面至平台桥面系以下空间高度2、将围堰分节分块，便于运输及吊装。3、单元件从平台一角开口往下吊装，用“C”型钩喂入轨道下方4、运用桁车吊装加运输的原理，采用轨道运输到位付小莲5月2日～11月6日付锋3围堰桥位拼焊方案顺利定位、焊接1.操作平台设置，根据当前的施工水位，将固定操作平台面设置于施工水位标高，确保不湮没。2.突然降水时的应对措施，施工水域为库区，水位相对稳定，突然降水高度最大0.5m，围堰吊点设计荷载为1.5m水差及一节围堰自重的受力计算。3.船浪对拼装的影响，采用挡浪板减少浪的冲击。付小莲9月1日～12月31日吴昕4围堰拼装完成一节后的下放方案一次下放成功1、根据围堰外形及重量分配计算，采用6个下放吊点；2、正常情况下，吊点承受一个节间的围堰自重，再加1m高的平衡水重，确保吊杆仅受拉力；3、设计各下放点的起顶设施串联等压，受力和行程相同，方可保证各吊点受力均匀。付小莲5月8日～11月11日王云秋5双重作业的安全措施确保安全万无一失1、施工平台面完全封闭；2、购买质量好的泥浆管；泥浆管转角处用圆管包裹；3、按要求配好救生设备，搭设施工操作平台；4、电焊机、轨道滑触线均采用δ2mm钢板全面覆盖；5、设计出具详细的计算单，施工时严格按设计假定情况进行操作。余孟威11月6日～12月30日卢飞七、对策实施：实施一水上拼装定位桩数量的确定：根据桩位布置及围堰外形确定8根定位桩基，施工时先施工上游定位桩，待上游定位桩完成后立即开始围堰拼装方案（详见示意图）。围堰整体布置示意图围堰整体布置示意图：七、对策实施：实施二围堰单元件的吊装、运输：1、测量水面至平台桥面系以下空间高度，拼装总空间为38.8-31=7.8m，设计运输轨道高度，吊具及围堰拼焊操作空间及脚手架高程；2、将围堰分节、分块（外形尺寸小于7.5m×3m×3m,重量小于8t），便于运输及吊装；钢围堰分段吊装图3、单元件从平台一角开口往下吊装，用“C”型钩喂入轨道下方，转换到电动葫芦上。单元件喂入图单元件吊装就位图4、平台下单元件运输方法：运用桁车吊装加运输的原理，采用轨道运输，轨道设置紧贴于平台下方，用两台电动葫芦起吊运行；围堰桥位拼焊：1、操作平台设置，根据目前的施工水位，将固定操作平台面设置于施工水位标高，确保不湮没。实施三2、突然降水时的应对措施，施工水域为库区，水位相对稳定，突然降水高度最大0.5m，围堰吊点按1.5m水差及一节围堰自重的受力设计。实施三3、船浪对拼装的影响，采用挡浪板减少浪的冲击。实施三实施四围堰拼装完成一节后的下放：1、围堰单节重80～130t，根据围堰外形，采用6个下放吊点，直线段2个，两圆弧段端部各1个，对称共6个；2、吊点承受一个节间的围堰自重，再加1m高的平衡水重，共计260t；3、下放的同步性，前面计算需要求各点受力均等，则要求各下放吊点保持同一标高，即同步性，设计各下放点的起顶设施串联等压，受力和行程相同，方可保证各吊点受力均等。实施四实施五双重作业安全及施工质量的解决：1、施工平台面完全封闭；2、减少桩基施工泥浆对下面围堰施工的影响，购买好的泥浆管，减小爆管次数。泥浆管摆放平整，不能放于尖锐铁件上，转角处用圆管包裹，防止磨破泥浆管。在钻孔桩周边挂篷布封闭，钻孔处不得裸露在围堰操作空间，使钻孔泥浆不会溅到钢围堰上影响焊接质量；实施五3、按工艺要求对结构质量进行检查，按要求配好救生设备，搭设施工操作平台；4、水上施工用电进行全面保护，如电焊机、轨道滑触线均采用δ2mm钢板全面覆盖；5、设计出具详细的计算单，施工时严格按设计假定对情况进行操作。实施五八、确认实施效果：通过上述措施的实施，我项目部所承制的钢围堰安装顺利的通过了业主方及监理方的一次性验收，总工期提前了150天，得到了业主及监理方的高度评价，为后续工程的顺利进行奠定了坚实基础，同时也获得了显著的经济效益。具体如下表所示。效果确认表：项目水上异地拼装浮运方案桥位安装工艺备注成本分析先堰后桩，水上拼装再浮运至设计位置（运输船，浮吊等水上设备）1130万桩堰同时施工（环形轨道吊装、运输系统）310万节约成本820万,具体详见成本估算表所示工期分析先堰后桩，水上拼装拼装再浮运至设计位置，其中围堰施工190天，桩基120天（运输船，浮吊等水上设备）工期310天桩堰同时施工，桩基120天，围堰90天（含吊装系统安装且包含于桩基工期中），吸泥40天，综合总工期为160天。总工期160天节约工期150天两种方案成本分析表（万元）：工艺方案临时设施费设备租赁费水上拼焊封航费用合计水上异地拼装浮运工艺400801505001130桥位安装工艺95311840310桥位安装工艺工期分析表序号项目名称工期（d)备注1桩基施工平台栈桥搭设60提前施工，不计入工期2桩基施工1203桥位拼装设施制安15含入桩基施工中4桥位水上组拼焊接围堰70含入桩基施工中5注水下沉，纠偏就位5含入桩基施工中6吸泥封底6020d含入桩基施工中合计有效工期160天质量方面：目前正在进行承台施工，采用桥位安装新工艺的围堰能够做到滴水不漏。且承台放样完全在围堰内，无围堰侵入点。283钢围堰19.66处部分坐标点号围堰顶口坐标坐标倾斜尺寸L(cm)捕捉出19.66米处坐标XYXY1组423.43179.8510.00423.42180.92423.41181.022组418.37180.7412.00418.68181.74418.71181.863组410.01190.2124.00410.93190.43411.16190.494组410.65199.7820.00410.45199.78410.05199.79顶口实测坐标X423.05△X0.05Y199.96△Y-0.04底口实测坐标X423.02△X0.02Y199.99△Y-0.01安全方面：由于安全资金投入到位、安全措施及防护得当，采用新工艺双重作业期间未发生安全事故。对策实施后效果检查如下：0100200300400时间（d）对策实施前目标值对策实施后3101601601、通过对郁江双线特大桥钢围堰桩堰同时施工，我们摸索出了一套行之有效的钢围堰原位拼装的施工方法，取得了大量的第一手经验，并制定出了公司《双壁钢围堰桥位拼装工法》的新标准；为今后钢围堰水上桥位拼装积累了宝贵经验。2、通过本次活动，小组成员的问题意识、改进意识、参与意识都有了明显的