7-中元建设集团股份有限公司嘉兴体育馆QC成果报告
大跨度桁架高空滑移、整体卸载施工方法创新
嘉兴体育馆工程QC成果报告
中元建设集团股份有限公司
二0一一年二月
大跨度桁架高空滑移、整体卸载施工方法创新中元建设集团股份有限公司嘉兴体育馆工程QC小组
一、工程概况
嘉兴体育馆位于嘉兴学院梁林校区内，为浙江省第十四届运动会的主场馆；建筑面积18575平方米，包括中心比赛馆、训练馆、室内游泳馆及附属用房等。比赛馆共设有6千余座;体育馆的形体呈矩形布局，主体为管桁架结构，主桁架12榀，每榀长度约75米;训练馆主桁架6榀，每榀长度约为33.5米;游泳馆主桁架12榀,每榀长度约35米，钢结构件约2000余吨。工程由中元建设集团股份有限公司总承包。
比赛馆单榀钢管桁架最大尺寸为75.935米（长）×3米（高），重量约27吨；该工程各类钢构件均在工厂加工制作，按工艺要求分段，然后按图纸分类编号运输至施工现场进行拼装焊接，按专项施工方案进行安装。
二、QC小组简介
为实现本工程的质量、安全目标；项目部于2009年5月10日成立QC小组，对该项工程现场安装整个施工过程进行控制，从技术、施工、质量、安全等每一个环节全方面进行控制。组长由贾海栋担任。小组成员情况详见下表：
表一：QC小组成员概况一览表
制表人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年6月30日
三、选择课题
1. 本工程比赛馆单榀钢管桁架最大尺寸为75.935米（长）×3米（高），重量约27吨；施工难度较大，对于我公司尚属首次。
2、通过此项工程积累及解决在大跨度单元或多单元钢桁架高空滑移、卸载施工过程中的技术创新，提高工程施工质量。
由此，我们以比赛馆为例选择了“大跨度桁架高空滑移、整体卸载施工方法创新”为课题，并确定了我们小组的课题目标。
四、设定课题目标
在合同规定工期内完工，确保钢桁架施工质量，控制在规定的允许偏差内——桁架跨中垂直度偏差≤12mm，起拱值偏差≤15mm，整体垂直度、平面弯曲偏差≤25mm 。合格率达到92%以上。
五、提出方案、确定最佳方案
（－）方案提出找出钢桁架施工的四种方法
根据国内外现有钢屋架施工方法及本工程钢屋架设计形式，小组成员采用头脑风暴法，各抒已见，按结构类型及现场施工环境总结归纳提出四种施工方案：
方案一：地上单榀整体拼装整榀吊装
在地面进行单榀整体组装焊接，然后采用两台250吨履带吊整体吊装。
方案二：单榀分段高空对接
将中间部位钢屋架分段，在地面搭设低拼装平台后进行组装焊接，然后整体提升，同时需要部分高空拼装，四周看台部位仍需搭设脚手架。
方案三：满堂脚手架支撑体系散件安装
按钢屋架高度搭设满堂支撑脚手架，根据吊装设备能力将屋架结构分成小榀单元，将钢屋架分段吊装到位，就位组拼后进行焊接。
方案四：端部设置拼装平台，单元桁架依次拼装、累计滑移，整体卸载
在端部搭设拼装平台，将钢屋架分段吊装至拼装平台，然后进行组装焊接；再进行整榀桁架滑移、卸载。
（二）方案论证
表二：对比分析表
制表人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年6月30日（三）确定最佳方案
通过对比分析，第四种方案－端部设置拼装平台，单元桁架依次拼装、累计滑移，整体卸载方案评为最佳方案。
图一：施工工艺流程图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年6月30日
图二：滑移示意图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年6月30日（四）方案实施中必须研究解决的问题
通过QC小组成员查阅相关规范文件及相关资料，针对在体育馆端部设置拼装平台，单元桁架依次累计滑移，整体卸载方案的施工工艺流程的分析，结合本工程的现场施工环境；认为在拼装滑移、整体卸载方案实施过程需解决以下问题：
1．施工起拱值控制。
2．轨道梁承载力控制。
3．在滑移过程中，两相向滑移支撑点同步控制。
4．在滑移过程中，滑移摩擦力及牵引力控制。
5．卸载装置同步控制。
经过小组成员的分析讨论，提出控制方案如下图：
图三：控制方案图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年6月30日六、确定对策
根据施工中将遇到的问题，我们按照5W1H原则绘制了对策表：
表三：对策分析表
制表人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日
七、对策实施
实施一：施工起拱值控制
通过SAP软件建模分析以及结合现场实际监测找出设计起拱、验算起拱、和实际起拱值的结合点。
表四：设计预起拱值（单位：mm）
制表人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日
表五：通过SAP软件验算，施工预起拱值（单位：mm）
制表人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日表六：通过现场对Q、N、M、L轴线实测起拱值（单位：mm）
制表人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日表七：通过设计、验算、实测、综合比较得出实际施工起拱值（单位：mm）
制表人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日
实施效果检查一：
桁架施工完成后，对桁架的起拱值进行了实时测量，根据测量数据显示，测量值基本在设计起拱值偏差范围内。钢屋架施工达到了预期目标，取得了很好的效果。
表八：卸载后的起拱值测量（单位:mm）
制表人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年9月2日实施二：轨道梁基础承载力控制
对轨道基础进行验算，对其采取加固加强措施。
1.砼梁
2. 滑移钢梁
3. 砼柱
4.砼梁
5、7.柱顶固定钢梁锚板锚栓6.柱顶锚栓8.柱顶预埋件
图四：轨道基础布置图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日
通过对基础的验算，原基础不能满足承载要求。对基础利用直径219×8钢管加固。
1.砼梁
2.后加支撑
3.砼柱
4.滑移钢梁
5.砼梁6、7.滑移梁固定锚板螺栓
8. 支撑柱顶板9.支撑柱底板10.支撑柱底锚栓
图五：轨道基础加固图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日
实施效果检查二：
经现场检查，轨道梁基础加固后，承载力完全满足滑移要求；桁架施工完成后，对原混凝土梁
无发现破坏现象。
实施三：两相向滑移支撑点同步控制
在滑移轨道上或桁架上同部位设置测量装置，信号统一指挥。
A、在现场吊装、滑移、卸载过程中所有指令均由徐静一人（或通过对讲机）统一发出指令。
B、采用滑移梁上划线标识和刻度，刻度一般精确到5－20mm,通过观测滑移梁上的标记刻度尺寸了解钢梁是否同步。
1.桁架
2.刻度指针
3.滑移钢梁
4.不锈钢板
5.刻度标识
6.润滑脂
图六：刻度设置图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日
实施效果检查三：
经现场检查，滑移不同步现象得到了有效的控制；滑移过程中，发现不同步能够得到及时调整，最终滑移施工顺利完成。
实施四：滑移摩擦力及牵引力控制
采用摩擦力小的装置和减小摩擦力措施，对选用的牵引设备的牵引力通过校核选择最佳牵设备。
1.制动平衡装置
2.牵引拉索
3.单元桁架
4.桁架支座
5.固定牵引装置耳板
6.聚四氟乙烯
板 7.不锈钢板 8.定位挡板 9.滑移钢梁 10.牵引拉索 11.牵引装置 12.砼柱 13.砼梁
图七：牵引装置及滑块设置图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日
A、在减小滑移轨道梁摩擦力方面，QC小组通过集思广益，查询相关资料，在每一榀桁架和轨道梁接触部位的支点采用聚四氟乙烯滑块，此材料为一种抗压、耐磨、磨擦系小的材料；每块聚四氟乙烯滑块规格：400㎜×400㎜×50㎜。
B、在滑移轨道梁上铺设2.5㎜钢板，宽度为300㎜。
C、通过受力分析，选用的牵引设备满足牵引力要求。
实施效果检查四：
滑移过程中，摩擦力得到了有效的控制，使牵引力达到要求；最后滑移施工顺利完成。
实施五：卸载装置同步控制
通过SAP软件对整体结构进行模拟卸载，找出控制点，在整体卸载过程中选取同步液压千斤顶装置，并在卸载过程中进行同步控制；同步千斤顶克服了单个千斤顶起顶重物宜发生倾斜，导致起重物损坏并产生危险。使用时采用多顶同步分流阀，保持起升及下降的速度同步。并配有安全阀保护同步千斤顶达到安全操作及保护起重物目的。
图八：同步液压千斤顶装置设置示意图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日
图九：同步液压千斤顶卸载示意图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年7月2日
实施效果检查五：
经现场检查，同步卸载措施的实行大大提高了桁架的安装质量，使得滑移后的钢屋架受力状态更贴近设计状态。
八、效果检查
1、嘉兴体育馆钢屋架工程采用“大跨度桁架高空滑移、整体卸载施工”方案，高质量、顺利、安全地完成了任务，超过目标要求，并被评为2009年度浙江省建筑钢结构金刚奖。屋架施工期间实现了交叉施工，保证了施工总体部署的实现。通过施工实践证明该方案是科学合理的，所采取的一系列措施为施工提供了必要的技术保证。是我公司以后的钢结构施工积累了经验。
2、钢结构桁架施工完成后，QC小组会同业主、监理公司对本工程的钢结构桁架施工质量依据相关验收标准进行检查，共查214个点，不符合点共9个，合格率95.79%，具体见下表。
表九：检查验收汇总表
制表人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年9月15日
目标值活动后值
图十：活动效果对比图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年9月15日
3、通过嘉兴体育馆工程大跨度桁架高空滑移、整体卸载施工方法创新，对操作方案进行综合优化，不但节省了脚手架，而且大大减少了操作难度，加快了工期，节约了资金。
4、通过QC小组活动，为公司及项目部培养了一批敢于创新的技术骨干，同时也培养了一支技术力量过硬的施工队伍，为本工程创优奠定了基础。
5、本工程是我公司目前为止承接的难度最大的体育馆工程，也是公司2010年的重点创优项目。钢结构施工完成后，得到了业主、监理及建设主管部门的好评。本体育馆为浙江省第十四届运动会的主场馆，承办了该届运动会的开幕式及艺术体操等项目。
九、巩固措施
把在本项工程施工中形成的工艺，整理、完善，编制成《大跨度桁架高空滑移、整体卸载施工作业指导书》，经公司质量安全部审核，总工审批后下发。为今后同类工程积累了丰富的施工经验和依据，此作业指导书并在公司内推广。
十、总结及今后打算
1.通过本次活动，我们QC小组成员收获颇受益非浅，整体提高了QC小组团队的协作精神、参与意识、安全意识、管理水平、质量意识、QC知识水平；小组成员就以上六方面进行了自我评价，评价结果如下：
图十一：自我评价图
制图人：许睿审核人：贾海栋编制时间：2009年9月15日
2．加强对专业人员的技能的基本培训，以及专业知识的深度提升。
3、通过本次QC小组活动达到了预期的目的，取得了一定的经济效益和社会效益。随着新工艺、新技术的不断出现，我们将继续运用和发挥QC的全面管理理论，解决和完善施工过程中的技术难点和质量通病。我们计划下一个课题是：“游泳池专用釉面砖铺贴质量控制”。