晋陕黄河特大桥加劲钢桁下节点预埋精度控.

晋陕黄河特大桥加劲钢桁下节点预埋精度控制发表人：温妮妮中铁上海工程局一公司大西铁路客运专线指挥部QC小组二〇一三年四月目录二、工程简介一、小组概况三、选题理由四、现状调查五、设定目标六、原因分析七、要因确认八、制定对策九、实施对策十、效果检查十一、取得的成果十二、巩固措施十三、总结及下步打算一、小组概况小组基本情况小组名称大西铁路客专指挥部QC小组课题名称晋陕黄河特大桥加劲钢桁下节点预埋精度控制成立时间2011年8月小组类型现场型活动时间2012.3-2012.12受教育时间48小时活动频率0.5月/次小组成员9人序号姓名年龄性别职称文化程度小组成员分工组内职务1朱德军35男高级工程师本科全面负责课题开展工作组长2王海涛29男工程师专科具体执行课题开展情况副组长3匡本亮28男工程师本科现场调查组员4崔宁宁28男工程师本科现场调查组员5陈晓辉27男工程师本科现场数据统计组员6温妮妮26女助理工程师本科成果资料收集组员7崔伟25男技术员专科现场数据记录组员8张蔚26男技术员专科成果推广组员9吴俊45男工班长专科现场调查组员制表人：崔宁宁时间：2013年1月二、工程简介晋陕黄河特大桥作为山西省大同市至陕西省西安市高速铁路客运专线“三隧一桥”中的“一桥”，是全线的控制性工程。桥址位于山西省永济市和陕西省合阳县境内，全长9.969公里，主桥采用2×108m单T刚构加劲钢桁组合结构，单侧悬臂施工跨度108米，在同类型桥梁中居全国首位，其结构形式为国内首次使用，规模大，设计新颖，施工技术控制为国内首创。（施工全景见图1晋陕黄河特大桥主桥全景。）图1晋陕黄河特大桥主桥效果图本桥只在主桥设置加劲钢桁，加劲钢桁为无竖杆三角形桁架，桁高9.35m，桥面以上桁高8.75m，下节点埋入混凝土箱梁0.6m；下节点纵向间距为12m，横向间距11m；整孔钢桁梁全长60m，全桥共30孔。（钢桁梁横桥向及顺桥向布置分别见图2、图3）二、工程简介图2钢桁梁横桥向布置图钢桁梁每联由5个节间组成，6对下节点，5对上节点；下节点分为E0、E1、E2、E3、E4、E5六种，依次安装于27#、24#、21#、18#、15#、12#块（具体见图2）。二、工程简介每个节段均安装两个，大小里程对称布置（具体见图4钢桁梁现场安装全景图）图4钢桁梁现场安装全景下节点PBL键编号构件重（kg）长度（m）宽度（m）高度（m）埋深（m）数量（个）预埋位置悬臂长度（m）材质规格重量（kg）E01822.62.150.8081.560.65427#106Q345qeФ32/22337.3E12356.32.600.8081.500.65424#94Q345qeФ32/22413.8E22021.82.600.8081.500.65421#82Q345qeФ32/22412.1E32021.82.600.8081.500.65418#70Q345qeФ32/22412.1E42356.32.600.8081.500.65415#58Q345qeФ32/22406.7E51882.62.150.8081.560.65412#46Q345qeФ32/22343.3下节点板参数表（一联）见下表：二、工程简介E0、E5节点三维图E1—E4节点三维图下节点板E0、E5构件高为1560mm，E1、E2、E3、E4构件高均为1500mm，节点埋入箱梁深为600mm，节点板左右两板间净间距均为752mm。二、工程简介主桁上弦端节点采用整体节点形式，其余节点采用插入式节点形式，下弦节点采用散装拼装节点，节点板与箱梁采用PBL剪及普通钢筋连接。全桥钢材材质采用Q345qE，钢桁梁结构构造图见图5。图5主桥钢桁梁构造图示意二、工程简介钢桁梁施工过程三、选题理由12×108m单T刚构加劲钢桁组合结构属国内首次运用，无可靠经验借鉴。2加劲钢桁预埋下节点单体重量大，最轻的E0节点也重达1.8t，难于安装调试。3本桥为刚构与钢桁组合结构，而钢桁下节点预埋的精度及质量决定了钢桁整体施工的精度及质量。4提高整个工程的施工质量，追求工程的经济效益、社会效益，争创鲁班奖。我们QC小组选择了“加劲钢桁下节点预埋精度控制”为活动课题。四、现状调查节点安装允许偏差项目允许偏差（mm）图例及说明中心竖向±3横向±3纵向±3同一节板横向扭转△1－△2≤2纵向基面相对高差h1－h2≤2垂直度≤1根据现场实际情况，我QC小组于2012年3月在主桥71#墩组织工班作业人员严格按照专项施工方案进行了悬臂端首个钢桁下节点安装调试，并于2012年3月28日连同指挥部技术负责人对首次安装的4个E5节点进行了安装精度验收，各项质量指标均符合要求。2012年3月29日夜21：37分进行砼浇筑，待砼龄期、弹模、强度达到设计要求后我们QC小组对预埋的钢桁下节点按《节点安装允许偏差表》所列项目进行复测，并在梁体张拉后、挂篮前移后等工况下继续对钢桁下节点的中心位置、同一节板横向扭转、纵向基面相对高差、垂直度进行监测，整理数据如下表1～4。四、现状调查项目工况及标准中心位置（竖向、横向、纵向）同一节板横向扭转纵向基面相对高差垂直度备注砼浇筑前+2、+1、+3211砼浇筑成型后+2、+2、+2502预应力张拉后+3、+2、+1522挂篮前移后0、+2、+1422偏差允许值±3、±3、±3≤2≤2≤1表171#墩12#块钢桁下节点（大里程左侧）安装质量调查表表271#墩12#块钢桁下节点（大里程右侧）安装质量调查表项目工况及标准中心位置（竖向、横向、纵向）同一节板横向扭转纵向基面相对高差垂直度备注砼浇筑前-1、+2、+3121砼浇筑成型后+1、+1、-2410预应力张拉后+2、+1、-3411挂篮前移后+1、+1、-1411偏差允许值±3、±3、±3≤2≤2≤1表371#墩12#块钢桁下节点（小里程左侧）安装质量调查表项目工况及标准中心位置（竖向、横向、纵向）同一节板横向扭转纵向基面相对高差垂直度备注砼浇筑前-1、+2、+3020砼浇筑成型后+1、+1、-2320预应力张拉后+2、+1、-3401挂篮前移后+1、+1、-1411偏差允许值±3、±3、±3≤2≤2≤1表471#墩12#块钢桁下节点（小里程右侧）安装质量调查表项目工况及标准中心位置（竖向、横向、纵向）同一节板横向扭转纵向基面相对高差垂直度备注砼浇筑前-1、+2、+3211砼浇筑成型后+1、+1、-2522预应力张拉后+2、+1、-3521挂篮前移后+1、+1、-1531偏差允许值±3、±3、±3≤2≤2≤1通过对71#墩12#块编号E5的四套钢桁下节点安装质量在各工况下的质量变化情况的调查、统计,可以得出：在梁段混凝土浇筑、张拉、移篮等工况下的影响下，挂篮体系发生沉降变形、悬臂T构发生挠度，相应地锚垫板倾角、端部里程也随着发生变化，且以混凝土浇筑成型工况为实质性变化工况，通过对E5节点各项安装质量的检测值进行统计，推出质量指标超限的频率，具体见下表5《钢桁下节点质量指标超限频数统计表》。表5钢桁下节点质量指标超限频数统计表序号控制项目频数（点）频率（%）累计频率（%）1同一节板横向扭转467672纵向基面相对高差116.516.53垂直度116.516.5合计6100100从上述分析表可以得出：在进行钢桁下节点预埋施工质量控制过程中，影响节点预埋安装质量的问题是：同一节板横向扭转超标。五、设定目标在后续各钢桁下节点预埋前，精确定出锚垫板安装的初始参数，确保成型后的质量指标均控制在设计要求以内：即同一节板横向扭转≤2mm。可行性分析1、测量设备、人员充足，技术力量雄厚，保证下节点预埋过程中主要控制参数的准确。2、坚持多次复核制度，在节段混凝土浇筑前进行下节点坐标的多次复核，以防施工过程中对下节点进行移位松动。3、作业人员操作熟练，下节点预埋悬挑平台搭设稳固牢靠不变形，能够实现下节点空间坐标精确定位。目标可行六、原因分析现着重从混凝土浇筑工况条件下，就钢桁下节点安装质量中的同一节板横向扭转偏差成因进行分析，采用因果分析图法分析相应偏差，见下图7。图7钢桁下节点同一节板横向扭转因果分析图七、要因确认由钢桁下节点预埋精度因果图找出末端因素10个,我们运用调查、分析、测量、计算、试验等方法，对各个末端因素进行确认，得出如下要因确认表（表6）。表6：钢桁下节点同一节板横向扭转要因确认制表：崔宁宁时间：2012年4月15日序号末端因素调查确认负责人结果1未对作业人员进行交底和培训2012年3月20日对参与钢桁节点安装的作业人员进行了培训交底，考核成绩均在80分以上匡本亮非要因2未制定奖罚措施制定了钢桁节点板安装考核办法王海涛非要因3电焊机失修电焊机性能良好，节点固定的焊接质量符合技术要求张蔚非要因4测量仪器未及时校准测量仪器在校准期内，精度满足要求崔宁宁非要因5纵向承重梁刚度小砼浇筑在节点板一侧时会对节点板产生推移王海涛要因6侧向约束节点板的钢板与节点板间不密贴用来侧向约束节点板的钢板与节点板之间存在间隙陈晓辉要因7节点下端没有定位约束节点板高1.56m，砼浇筑时节点下部位移无法控制崔宁宁要因8节点内N2钢板焊接引起板材轻微变形焊接变形在正常范围，板材下料时已考虑张蔚非要因9桥面风大精调时均避开了大风时段吴俊非要因10工作面狭小只会影响工序施工进度，对定位精度本身没有影响陈晓辉非要因八、制定对策针对影响钢桁下节点预埋精度的主要因素，我们针对这些要因制定了相应对策（表7）并落实责任人，要求每项做到责任到人、限时整改、专人检查。表7：对策实施表序号要因对策目标措施地点完成时间责任人1纵向承重梁刚度小将I32b工字钢更换为I40b工字钢在砼浇筑时约束节点横向偏移在规定范围内修订方案，及时落实进场所需物资现场2012.4.18-2012.10.7王海涛2侧向约束节点板的钢板与节点板间不密贴重新加工约束杆件，使其对接面平滑约束与节点板密贴派专人负责约束固定效果检查现场2012.4.18-2012.10.7陈晓辉3节点下端没有约束在节点下端增设约束使节点下端可以抵抗砼浇筑时产生的侧压力由现场领工员负责监督作业班组在节点下端加设侧向约束现场2012.4.18-2012.10.7崔宁宁九、实施对策组织工程技术人员对专项施工方案进行交底学习实施一：下节点预埋施工全面开展前，由指挥部总工程师朱德军负责组织技术人员对专项施工方案进行交底学习，在施工过程中严格按照施工方案施工，搭设合格的悬挑平台，保证固定后的下节点施工过程中不发生移动。指挥部总工程师朱德军对小组成员进行指导九、实施对策实施二：由项目部工程部部长陈晓辉负责验收下节点的悬挑平台固定装置，并在节点预埋到位后对其与节点板密贴状况进行核查，严格实行指挥部、项目部、作业队多层复核制度，保证悬挑平台牢固稳定。实施三：由指挥部安质部长匡本亮负责核查节点下方侧向约束的加设，要求作业人员在混凝土浇筑前对下节点下方侧向约束采用型钢配合螺栓的固定措施，即可进行下节点横向位置调整，又可进行横向定位，每个墩位的领工员加设过程中进行监督，并按要求对约束加以标识，以便后期核查。十、效果检查在2012年4月至8月期间，小组成员对已施工完成的59#、63#、69#、73#、57#、75#、79#、81#墩实施效果进行了检查，部分统计数据如下表：钢桁梁下节点安装横向扭矩实测表59#墩12#块大里程59#墩12#块小里程63#墩12#块大里程63#墩12#块小里程左右左右左右左右0211220169#墩12#块大里程69#墩12#块小里程73#墩12#块大里程73#墩12#块小里程左右左右左右左右1100121057#墩15#块大里程57#墩15#块小里程75#墩15#块大里程75#墩15#块小里程左右左右左右左右2110001179#墩15#块大里程79#墩15#块小里程81#墩15#块大里程81#墩15#块小里程左右左右左右左右00001112制表人：崔宁宁时间：2012年8月十、效果检查十、效果检查小组成员对实施效果进行了检查，将结果制成统计表（表9）。表9：抽样检查表抽样组抽样数(