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1、提高大跨連續鋼桁梁拼裝工效中鐵十四局集團第三工程有限公司黃大鐵路黃河特大橋QC小組一、工程概況新建黃驊南至大家洼鐵路黃河特大橋，從東營市利津縣境大田家村跨越黃河到東營區蔣家村。本標段橋長1183m，包括跨河主橋一聯（120+4180+120）m連續鋼桁梁，以及跨越黃河大堤引橋兩孔108m簡支鋼桁梁。黃河特大橋主橋為一聯960m（120+4180+120m）下承式明橋面連續鋼桁梁橋。鋼梁主桁為帶豎桿三角形桁架結構，桁高18m，主桁中心距11m。見圖1：全橋立面圖。 全橋共48個大節間（單個節間20m），42萬套高強螺栓，拼裝總重量達1.4萬噸，桿件吊裝高度達36m。 圖1 全橋立面圖 制圖人：王2、海周 2015年6月10日主橋鋼桁梁采用多點連續頂推法施工。在114至115號墩之間設置70米拼裝平臺。拼裝平臺處使用跨線龍門吊進行無應力鋼桁梁拼裝，拼裝時嚴格把控鋼梁縱、橫向線型及預拱度。 主橋鋼桁梁采用多點連續頂推法施工。鋼梁拼裝60m后頂推出拼裝平臺，再次進行下一循環拼裝。全橋960m，共計拼裝頂推22個循環。如下圖2：鋼桁梁拼裝頂推流程圖。圖2 鋼桁梁拼裝頂推流程圖 制圖人：王希崗 2015年6月10日二、創優目標東營黃大項目堅持以QC循環為手段，以科技創新為理念，以質量控制為中心，以工期為保證，確保一次驗收合格率100%，力爭泰山杯等省部級精品工程，爭創國家級優質工程。三、選題理由黃3、河特大橋為黃大鐵路全線唯一的重點控制性工程，鋼桁梁拼裝及頂推施工是全橋施工的關鍵工序。本橋全長960m，桿件、拼接板及高強螺栓規格型號復雜、數量多，吊裝高度36m，高空作業難度大、拼裝頂推施工循環多，同時占用工期長，因此展開QC活動對提高鋼桁梁的拼裝質量及工效，對于保證全線質量、工期有著決定性的意義。四、小組概況1、小組簡介：為了加快鋼梁拼裝的進度和拼裝質量，在保證安全的前提下提高施工效率，在施工過程中分析影響施工的相關因素，對照原因進行相應的改進措施和新方法、工具的設計使用。我們成立專門的鋼梁拼裝QC工作小組，攻克各種技術難關，設計新工具提高鋼梁拼裝施工的效率。2、小組名稱：黃河特大橋鋼梁拼4、裝QC小組3、小組類型：現場型4、小組人員：15人5、成立時間：2015.6.106、活動時間：2015.6.102016.1.307、活動頻率：每拼裝60m一次表1 QC小組信息表小組名稱黃河特大橋鋼梁拼裝QC小組登記時間2015年6月10日課題名稱提高鋼桁梁拼裝工效注冊時間2015年6月20日課題類型現場型小組人數16人注冊編號 CRCC143-15HD-001 活動頻率 每拼裝60m一次 活動時間2015年6月10日至2016年1月30日姓名職務文化程度職責小組分工教育時間出勤率周洪順 項目經理 本科組長 總體策劃 32h 100% 李 偉 項目書記 本科副組長 技術咨詢 48h 1005、% 楊 超 項目總工 本科副組長 方案制定 60h 100% 張奉春公司技術部長本科組員組織實施 72h 100% 王希崗 現場技術 本科組員 質量檢查 72h 100% 王永強 質檢部長 專科組員 組織實施 72h 100% 湯懷迎 安全部長 本科組員 安全檢查 72h 100% 張永江 現場技術 本科組員 組織實施 72h 100% 馬柱銀 質檢員 碩士組員 質量檢查 72h 100% 王海周 現場技術 本科組員 現場實施 72h 100% 李勝武 現場技術 本科組員 現場實施 72h 100% 李紅紅 現場技術 本科組員 現場實施 72h 100% 奚冰 現場技術 本科組員 現場實施 76、2h 100% 孟澤明 現場技術 本科組員 現場實施 72h 100% 王經樂 施工隊長 中專組員 現場實施 72h 100% 王健 工班長 中專組員 現場實施 72h 100% 制表：楊 超 時間：2015.6.10表2 ： QC小組活動計劃表序號項目時間2015年2016年6月7月8月9月 10月11月12月1月 1選擇課題2現狀調查3目標確定4目標可行性分析5原因分析6要因確定7制定對策8對策實施9效果檢查10鞏固措施11回顧總結 制表人：李 偉 日期：2015年6月10日五、現狀調查為更好的組織施工，合理有效的安排各施工工序的時間，我QC小組QC小組對6月-8月鋼桁梁拼裝時間進行統計，7、如下鋼桁梁拼裝用時統計表3所示：表3 鋼桁梁拼裝用時統計表開始時間結束時間拼裝長度（m）有效拼裝時間（d）平均用時（d）備注6月20日7月8日40178.5頂推2天、停工1天7月10日8月3日60248頂推2天8月6日9月1日60248頂推2天、停工2天制表：張永江 時間：2015.9.5根據實際調查，國內類似成熟項目，拼裝單個大節間（20m）用時約為6天。我項目現平均用時約為8天，就此針對各施工工序所使用時間進行單項分析，將三次拼裝單個大節間平均用時進行分析，各工序分別用時如下各工序用時統計表3所示。 表4 各工序用時統計表項目第一次（d）第二次（d）第三次（d）統計用時（d）頻率（%）累計8、頻率（%）上弦及橋門架4.03.53.53.543.843.8高強螺栓施擰2.52.52.52.531.375.0下弦框架1.51.51.51.518.893.8豎桿、斜桿0.50.50.50.56.3100.0累計用時8.5888100制表：張永江 時間：2015.9.5鋼桁梁拼裝中上弦框架拼裝和高強螺栓的施擰占用時間最多，上弦框架安裝及高強螺栓施擰工序所用時間占整體拼裝時間的75%。根據各部位桿件施工時間畫出排列圖如圖3。圖3各部位桿件施工時間排列圖 制圖：李紅紅 時間：2015.9.5由排列圖可以看出:鋼桁梁拼裝中上弦框架拼裝和高強螺栓的施擰占用時間最多，達到施工周期的75%。六、設定目9、標目標：在確保拼裝線型及質量前提下，拼裝施工時間縮短3天，達到每20m大節間施工時間控制在5天，力爭4天。 依據：本橋前期鋼桁梁拼裝施工中，平均每個大節間目前用時為8天，經調查，國內類似鋼桁梁拼裝每個大節間為6天，因此鋼桁梁拼裝工效大有可提升的空間。圖4 目標排列圖 制圖：李紅紅 時間：2015.9.5七、目標可行性分析制圖：張永江 時間：2015.9.5八、原因分析根據現場調查，共有14條末端因素，主要影響鋼桁梁上弦及橋門架安裝和高強螺栓施擰，如下末端因素關聯圖5所示：圖5末端因素關聯圖 制圖：王海周 時間：2015.9.10九、要因確認從因果分析圖上眾多的因素的仔細分析比對，小組成員經過積10、極討論和研究確定出13個末端因素，對末端因素的分析如要因確認表5：表5 要因確認表 序號末端因素確認標準確認方法確認情況確認人確認時間是否要因1崗前培訓不到位是否有培訓技術交底，且人員對施工工藝內容熟練掌握查驗資料現場調查對施工人員進行崗前培訓并考核，施工人員掌握拼裝順序及方法要點張永江 馬柱銀2015年8月10日 非要因2人員分工不明確技術人員、現場作業人員工作內容具體查驗資料現場調查有技術管理人員分工表，操作工人分預拼組、拼裝組、高拴施擰組等楊 超 奚 冰2015年8月10日 非要因3技術人員指導不到位技術人員是否跟蹤指導現場調查施工過程中技術人員全程跟蹤指導，及時檢驗拼裝質量及螺栓安裝、11、施擰情況李紅紅 王海周 2015年8月10日 非要因4龍門吊運行速度慢，材料吊裝數量多檢測龍門吊運行情況及清點需要吊裝的材料現場調查 龍門吊主鉤起吊最大速度為3m/min，走形最大速度為10m/min，空載運行時間長，小型構件吊裝數量多，占用時間多，操作工人上下依靠吊籃。王海周 馬柱銀2015年8月15日 要因5工具數量不足工具數量是否滿足施工需要現場調查 M24初擰扳手6把，終凝扳手6把；M30初擰扳手8把，終凝扳手8把。滿足要求李紅紅 孟澤明 2015年8月15日 非要因6施工電源不穩定 施工電源平穩滿足施工要求現場調查 現場螺栓施擰采用穩壓器，確保扭矩扳手輸出穩定，螺栓檢驗一次合格奚 冰12、 李勝武2015年8月13日 非要因7材料供應不及時桿件及拼接板到場數量是否滿足施工要求現場調查清點施工現場鋼梁桿件及拼接板數量馬柱銀 奚 冰2015年8月13日 非要因8材料準備不到位拼接板及桿件是否準備就位，高強螺栓數量、型號是否滿足需要現場調查下一階段所需桿件均完成提前預拼，螺栓提前半個月進場并完成質量檢驗張永江 李勝武2015年8月18日 非要因9桿件加工關聯精度不合格桿件加工是否符合設計和規范要求查驗資料現場調查 檢查桿件關聯尺寸符合設計及規范要求王海周 王希崗 2015年8月16日 非要因10上弦安裝技巧性差 桿件安裝是否順暢現場調查上弦安裝倒鏈反復調節，安裝困難；上一循環頂推完成13、后未及時調整位置、線型，導致安裝困難 楊 超 孟澤明 2015年8月16日 要因11桿件拼裝工序編排不合理 夜間施工上弦工效低，安全性差 現場調查夜間視線條件差，無法進行高空作業； 馬柱銀 張永江 2015年8月20日 要因12螺栓施擰時間編排不合理螺栓施擰時間符合施工工藝要求現場調查螺栓在拼裝完成后進行統一施擰；時間編排不合理奚 冰 李勝武2015年8月20日 要因13高空作業吊籃實用性差 吊籃設計使用時安全方便現場調查 現場吊籃設計簡單，工人操作不便，安全性差湯懷迎 王海周2015年8月20日 要因14測量放樣偏差測量放樣偏差大，導致拼裝偏差大現場檢查拼裝平臺上有固定參考點，已經通過尺量檢14、查精度滿足要求楊 超張永江2015年8月10日非要因制表：馬柱銀 時間：2015.9.20經過對14條末端因素進行排查分析，主要有5個因素影響上弦桿安裝，高強螺栓施擰，分別如下： 1、龍門吊運行速度慢，材料吊裝數量多 2、上弦安裝工藝技巧性差 3、桿件拼裝工序編排不合理 4、螺栓施擰時間編排不合理 5、高空作業吊籃實用性差 十、制定對策根據現場實際，針對上述5項要因，9月20日本QC小組召開會議，進行專項研究，針對各個要因制定具體措施，設計相關施工工具，改進施工方法，并制定如下對策表6。表6 對策表 序號主要因素對策目標措施責任人完成時間1 龍門吊運行速度慢，材料吊裝數量多1、減少小型構件的吊15、裝次數； 2、增設變頻裝置及主副鉤； 提高龍門吊起吊速度，減少吊裝次數 1、拼接板及小構件與主桿件預拼連接； 2、輕型構件利用龍門吊副鉤吊裝； 3、操作工人上下安設專用通道。 王海周 李 偉 9月 20日2 上弦安裝工藝技巧性差 改進優化施工工藝，提高拼裝精度 減少上弦及橋門架安裝時間 1、上弦安裝利用螺旋千斤頂及倒鏈配合； 2、頂推完成后及時調整位置、線型。 楊 超 孟澤明 9月 20日 3 桿件拼裝工序編排不合理 合理調整桿件拼裝順序，充分利用有效拼裝時間充分利用有效拼裝時間 1、夜間視線條件差，龍門吊上安裝探照燈，增加平臺上照明設備； 2、夜間在平臺上安裝下弦框架，白天進行上弦框架安裝 16、馬柱銀 張永江 9月 15日 4螺栓施擰時間編排不合理每拼裝閉合一個節間，下一節間拼裝期間即開始上一節間螺栓施擰 形成螺栓施工的流水作業 1、每拼裝閉合一個節間，即開始已閉合節間螺栓施擰，形成流水作業；2、白天班組螺栓施擰班組安排高處螺栓施擰，夜間班組安排下弦框架螺栓施擰 奚 冰 李勝武9月 15日 5高空作業吊籃實用性差 優化吊籃設計 安全便捷 設計半封閉式可開啟吊籃，隨桿件一同吊裝 湯懷迎 李紅紅 9月 20日制表：李勝武 時間：2015.9.20十一、對策實施實施一：針對“龍門吊運行速度慢，材料吊裝數量多”對策實施如下： 1、考慮到本橋施工時小型構件吊裝次數較多，主桁桿件吊裝前，拼接板及17、小構件與主桁桿件預拼連接 ，一起吊裝，可以明顯減少龍門吊吊裝次數；同時在拼裝平臺后端設置小型構件提運通道，專用于螺栓、工具及其他小型物件吊裝。如下圖8、圖9所示。 圖8拼裝平臺提升卷揚機 圖9桿件和吊籃同時吊運2、為方便施工人員上下作業，在拼裝平臺的前端線路左側設置一個與鋼梁等高的人行通道；同時在鋼梁頂部設置行走天橋及行走防護護欄，用于解決上弦高空施工時人員上下及水平運輸。如圖11、圖12。 圖10上弦人行通道 圖11鋼梁頂部人行天橋3、在龍門吊走行輪及天車卷軸處各增設變頻裝置，提高龍門吊空載運行速度。同時在龍門吊上增設副鉤，副鉤的起吊速度是主鉤的3倍，輕型構件可利用龍門吊副鉤吊裝。如圖12、18、圖13。 圖12龍門吊變頻裝置 圖13龍門吊主副鉤效果檢查： 拼接板、作業吊籃及主桁桿件預拼連接，采用龍門吊主鉤吊裝；輕型小型桿件采用副鉤吊裝；充分利用變頻裝置及主副鉤分工，拼裝平臺后端設置小型構件提運通道，人員上下通過人行通道。檢查時間：2015年9月20日檢查人：王海周 李 偉結論：通過以上措施，明顯減少了吊裝次數，提高了龍門吊使用效率。 實施二：針對要因“上弦安裝工藝技巧性差”實施如下：1、為減少因斜腹桿的下撓，避免上弦桿安裝時反復調整作業，采用螺旋千斤頂與倒鏈結合的措施進行上弦桿與斜豎桿對位。 如下圖14、圖15所示： 圖14 上弦安裝千斤頂使用 圖15 上弦安裝導梁配合調整2、每次鋼19、梁頂推完成后，采取橫向糾偏的措施調整鋼梁偏位，即在頂推中消除上一循環遺留的線型偏差，防止拼裝誤差累計。使鋼梁縱橫軸線始終處于設計軸線允許偏差范圍內，利于下一階段鋼梁拼裝。效果檢查： 通過使用螺旋千斤頂與倒鏈結合的方式，優化上弦桿拼裝工藝，使得上弦與斜豎桿之間拼裝精度及效率大大提高，取得了良好的效果。 檢查時間：2015年9月20日 檢查人：楊 超 孟澤明結論：提高了上弦桿與斜豎桿之間拼裝工效，保證了拼裝精度。 實施三：針對“桿件拼裝工序編排不合理”實施如下在龍門吊橫梁上安裝探照燈，拼裝平臺上增加照明設備，夜間進行下弦框架的安裝；白天優先進行上弦框架的安裝。 效果檢查：通過對夜間鋼梁施工情況檢查20、，拼裝平臺照明良好，滿足安全施工的照明要求；鋼梁拼裝精度符合設計規范要求。 檢查時間：2015年9月15日檢查 人：馬柱銀 張永江結論：充分利用有效拼裝時間，達到了預期目標。 實施四：針對“高強螺栓施擰時間安排不合理”實施如下1、將螺栓施工人員分為初擰和終凝兩個小組，實現螺栓施擰的流水作業。 2、在完成一個大節間的拼裝后，進行鋼梁線型檢查合格后，高強螺栓施擰小組即對已閉合節間依次進行螺栓的初擰、終擰施工。 3、白天進行上弦桿框架的高栓施擰；夜間利用龍門吊及平臺上的照明設備，進行下弦桿框架的高栓施擰 效果檢查： 白天能完成上弦框架的高栓安裝及施擰，夜間能完成部分下弦框架高栓施擰。 檢查高栓施擰合21、格率在以上 檢查時間：2015年9月15日檢查 人：奚 冰 李勝武結論：縮短了高栓施擰所占關鍵工序的時間。 實施五：針對要因“高空作業吊籃實用性差”實施如下重新加工6套可開啟的半封閉式吊籃，在兩側增設圍欄，上弦節點拼裝及高栓施擰均可在吊籃內完成。如圖16、圖17。 圖16初期的上弦安裝吊籃 圖17優化后的吊籃 效果檢查：對吊籃進行安全、質量、作業效率進行檢查，完全符合施工要求。 檢查時間：2015年9月20日檢查 人：湯懷迎 李紅紅結論：增大了作業空間，提高了操作安全性，吊籃便捷實用。 十二、效果檢查經過我QC小組活動的實施，現將QC活動開展后480m拼裝時間進行匯總對比，匯總表如下表7：表722、 拼裝時間檢查匯總表拼裝開始時間拼裝結束時間拼裝長度（m）有效時間（d）大節間數量每大節間平均用時（d）天氣影響（d）拼裝開始時間9月3日9月21日60183 69月3日9月23日10月12日60183 61 9月23日10月14日11月1日60183 610月14日11月3日11月20日60153 52 11月3日11月22日12月7日60153 511月22日12月9日12月26日60123 45 12月9日12月28日1月11日60123 42 12月28日1月13日1月25日60123 41月13日有效天數為扣除雨雪、大風天氣實際施工天數，每拼裝60m進行頂推，頂推需要2天。 制表：奚23、 冰 孟澤明 時間:2016.1.30隨著施工工藝的摸索和完善拼裝時間從整體上比活動前縮短了3-4天。 現將QC活動開展前后一個大節間拼裝各工序用時對比如下表8、圖16：表8 效果檢查表項目上弦及橋門架 高強螺栓施擰 下弦框架 豎桿、斜桿 累計用時 活動展開前（天） 3.5 2.5 1.5 0.5 8活動展開中（天） 2.5 1.5 1.5 0.5 6持續改進后（天） 1.51.0 1.0 0.5 4制表：奚 冰 孟澤明 時間:2016.1.30圖18 拼裝各工序用時對比圖 制圖：奚 冰 孟澤明 2016.1.302、通過QC活動不僅縮短了拼裝時間，提高了鋼梁拼裝的效率，為按預計工期完成施工任24、務提供了強力保證，同時由于施工效率的提高，縮短了工期，為項目部和企業創造了良好的的社會效益和經濟效益，得到了業主和公司的多次褒獎。十三、制定鞏固措施更好的推廣鋼桁梁拼裝施工方法，我QC小組對施工資料進行了整理，包括各種施工方法的統計，施工工具的圖紙收集，施工影響的收集，積極整理編寫鋼桁梁拼裝施工工藝工法，申報了國家專利如圖19，形成了鋼桁梁拼裝工藝總結和安全生產管理辦法。圖19 上弦安裝專利證書 圖20 黃河特大橋QC小組文件 圖21安全生產管理文件 鞏固措施制定完成后，我QC小組進行現場確認，現場按照作業指導書進行工作，形成了安全管理標準化，質量管理標準化，過程控制標準化，人員配置標準化的工25、地如圖22、圖23。 圖22 獲獎專利證書 圖23 標準化工地建設文件 十四、活動體會及今后打算活動總結： 1、通過本次QC活動成功解決了鋼桁梁拼裝過程中的主要問題，極大的提高了拼裝工效，取得了良好的社會效益和經濟效益。 2、通過QC活動，強化了我們的創新改進意識，使個人技能進一步提高；活動培養了我們的團隊意識和質量全員意識，為單位培養了鋼結構專業化的施工隊伍及人才。自我評價如下表9,自我評價雷達圖如圖24. 表9 自我評價表項目學習意識問題意識改進意識參與意識個人能力QC知識活動前434543.5活動后54.5554.55制表：王希崗 時間:2016年1月30日 圖24 自我評價雷達圖 制圖：王希崗 時間: 2016.1.30今后打算：1、為了進一步提高黃河特大橋工程的施工質量，下一步我們將繼續對鋼桁梁整體施工質量進行課題研究，形成工法成果。 2、繼續開展大跨連續鋼桁梁頂推施工其他相關工序的QC活動，開展科技攻關與質量管理，使項目部的質量管理水平再上新的臺階，為本橋創優質工程打下堅實的基礎。 14