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1、2011年全国工程建设优秀QC小组活动成果申报材料申报企业：中交第二航务工程局有限公司推荐单位：中国交通建设股份有限公司钢砼拱座施工技术创新中交第二航务工程局有限公司宁波明州大桥钢砼拱座施工技术创新QG小组申报单位：中交二航局第二工程有限公司钢砼拱座施工技术创新中交第二航务工程局有限公司宁波明州大桥钢砼拱座施工技术创新QC小组一、工程概况宁波明州大桥是东外环路跨越江的过江桥梁，建成后将成为宁波市的标志建筑之一。大桥全长约 1.35km，其中主桥长650m，力中棟式双肢钢箱系杆提篮拱桥，跨径组合力100m+450m+100m,居世界同类 型桥梁第一，其布置图如下图所示：南江上游主桥桥跨布置图该桥
2、拱座是连接中跨拱肋、边跨拱肋、大立柱、K掙和人字撑的重要节点，同时又是上部钢结构与下 部砼承台和基础的重要连接节点。该节点巾众多结构、众多力系交汇，结构受力及结构构造错综复杂。拱座采用钢砼混合拱座，分上部钢拱座和下部砼拱座，拱肋上半部分矩形截而采用钢拱座将中跨与边 跨连接，拱肋下半部分矩形截而通过端板直接作用在砼拱座上。钢砼拱座立体布置图二、QC小组简介本工程是目前世界最大跨径双肢钢箱系杆提篮拱桥，技术难度大。主墩的钢砼拱座是本工程的重点， 也是难点之一。国内还没有这样复杂钢-砼结构，无类似的施工经验可借鉴。故必须急耑研宂、制定适宜 的施工技术方案并组织实施。为确保上部钢拱座的安装精度达到设计
3、及规范要求与下部混凝土拱座的内实 外华的质量，在钢拱座进场前6个月（2009年6月18日），项目部组织成立了宁波明州大桥钢砼拱座施工 技术QC小组。其小组成员基本情况见表1。特邀中交二航局总工程师张鸿（教授级高工）及公司总工姚平担任本QC小组技术顾M。小组名称中交二航局宁波明州大桥钢砼拱座施工技术创新QC小组课题名称钢砼拱座施工技术创新成立时间2009. 6. 18课题类型创新型活动时间2009. 7. 1 2009. 12. 26注册日期2009. 6. 22注册编号ZJEH09-32活动频率平均两周一次课题活动次数12序号姓名性别年龄2职务内部分工QC教育 (h)1彭强男33大学项目经理总
4、指挥452陈鸣男34大学项目总工技术指导453刘小興男29人学项目副经理组长（统筹组织）604范波男37专科项H副经理组员（对策实施）605程多云男28大学工程部部长组员（对策实施）706莫亚南男27大学技术员组员（对策实施）607张秋虎男26大专技术员组员（对策实施）608王奇瑞男25人学技术员组员（对策实施）709余谭秋男29大学质检部长组员（质莆监督）7010唐俊男25大学技术员组员（对策实施）70制表：刘小勇日期：2009年7月2日三、选择课题3.1课题的分析、评选、选择 见下表2表2课题的分析、评析、选择序号课题分析评估综合得分选定课题可实施性经济性冇效性OS1龙门吊安装钢拱座及砼拱
5、座二次成型技术1、可实施；OO8不选2、赀用开支最髙；3、钢拱座的整体线型及各角点的世容易控 制；4、能提髙钢拱座安装的效率，但增加了加工 及运输的难度；5、由子砼拱座的二次浇筑，外观质贵及结构 质贵难以保证。2履带吊安装钢拱座、砼拱座1、可实施：OO8不二次成型技术2、需较大的费用；选3、砼拱座的质量仍得不到保证；4、施工组织要求非常高：5、温控防裂控制相对较易。1、从未冇过，但小组对该施工的重耍性认识 深刻，并得到局及公司的大力支持；2、需一定的费用：选定3钢砼拱座施工技术创新3、能很好的解决钢砼拱座的相关问题；OO164、施工组织要求相对较高；5、砼拱座的模板系统能较好的解决；6、温控防
6、裂仍较易控制。备注：为5分，O为3分，为1分.制表：刘小勇日期：2009年7月12日3.2课题确定从上表可以看出，钢砼拱座施工技术创新综合得分最高，为选定课题。因此本次QC小组活动课题确 定为：钢砼拱座施工技术创新。四、设定目标4. 1 标宁波明州大桥钢拱座精确安装，砼拱座达到外华内实的设计要求。4. 2目标值1、钢拱座底板中心三维叱标，立柱接触面中心点三维光标，起拱板中心点三维平标偏差控制：5mm;2、钢拱座立柱接触面角度，起拱板角度偏差控制：5；3、砼拱座各角点三维平标偏差控制：10mm;4、砼拱座混凝土达到内实外华要求，钢拱座底板接触面下混凝土空洞小于总面积的5%。4.3目标可行性论证1
7、、有利条件1）本工程得到巾交二航局总工程师张鸿及公司总工姚平的技术指导，并担任本小组的技术顾问；本小 组技术力量强，本工程技术人员均是公司的技术骨千，均有丰富的施工经验，本工程总工程师陈鸣为公司 副总工程师经验丰富，思维活跃、勇于创新；2）整个项目部对钢-混拱座安装及施工的重要性的认识深刻，得到全项目人员的支持，全项目人员对钢 -混拱座的施工质量及完成时间重要性都非常清楚，因处在关键线路上，且是连接中跨拱肋、边跨拱肋、 大立柱、K撑和人字撑的重要节点，同时又是上部结构与下部混凝土承台和基础的重要连接节点。3）得到中交二航局、中铁山桥集团的积极参与策划。2、不利条件1）钢拱座尺汴、重量庞大，纵横
8、向倾斜，安装调位控制；2）砼拱座为15面多棱台斜面结构，斜面最小角度达57 ,模板设计及斜面外观质量控制；3）砼拱座内部结构复杂（各向钢筋、纵横预应力朿、K撑锚固结构、冷却水管、各种支架、钢拱座伸 入段、预埋结构、拉杆等空间交错），内部空间狭小，施工顺序要求严格；4）砼拱座采用C40砼，方量近900m3,竖向高度近7m，混凝土模板系统设计、浇筑工艺及温控防裂措 施难；5）钢拱座受力巨大，底部设有复杂的格构式纵横梁、剪力钉和锚固钢筋，钢混结合质量控制；6）钢拱座及两侧拱肋预留段A设賈了较多隔舱，隔舱A设有纵横肋板、钢筋和剪力钉，施工空间狭 小，加之纵横向倾斜，微膨胀填芯砼施工密实度控制。综合以上
9、情况，经过客观分析，本小组一致汄为：目标完全可以实现。五、提出方案，确定最佳方案5.1方案提出2009年7月6日到24 H由Q C小组组长刘小勇组织小组全体成员及局总工张鸿和公司总工姚平围绕 课题，小组成员通过“头脑风暴法”集思广益对钢-砼拱座安装及施工技术进行讨论，钢-砼供座安装及施 工技术方案进行归纳共提出三种方案：方案1:钢拱座整体吊装，放置在砼拱座内部的支撑架上，混凝土拱座二次性成型。方案2:钢拱座分段甲装（2段），放置在砼拱座内部的支撑架上，通过布置在支撑架 上的T斤顶进行调位，混凝土拱座因竖向高度高（高约7m）,为不规则多面体结构（由 15个外表面构成），混凝土分二次施工成型。方案
10、3:钢拱座分段吊装（3段），浞凝土拱座一次施工成型。5. 2方案的分析、评估和选定表3方案的分析、评估和选定表序号法方H施点7缺zc优析分s1墩单浇。跨，次法 ootJft仁加20到用工 用装采施 采吊座的 座吊拱型 拱门砼成 钢龙个筑需 但解M 统 h难质 系 1很砼 架 S均处 搾 1证缝 支 g保接 座 控何，拱-ffl如小 钢 贵狭W 筑质间 -b 淺观空糊 赚-/T凝和-2 把*:;Eg千、混毛但 視 纹打位于ffi,趾 队1 的 然凝力 娥紐 位 虽、混剪K基1S;吨奶辦l3s;.ktw姑成最继 各轨髙期求河次城皓形运H造理違,用砂悄 线件、制处人时 采恥 体构快，础oot位 1模
11、鳩座设迷庞ffi备座鉢土賴做斜 拱需装备n配拱胡凝辦股蕭 钢.小安设龙需钢飲混糊舰継1 )2)3)4)5)6)7)w.8)层，以 c C 设C分决难nr*勑.小2走凝私 lootl 用吊用 采吊采 座带座 拱W拱 钢式土 9制控易较fl ;位大面围平范、理标处也，J;点sg 角求；应 各要道r IT 及理轨攒。 形处输53) 线基运人/1$难对位H对J2 装后如较相而施法IHI 口巾齡械度性，方顶 段段船装灵座狭施肚座座g座移土空二1 拱拱|拱备凝部前L,7 7 7 7 JX 7 71 2 3 4 5 6 7 5zf zf zf zf z(x zf zf oo3JT0(8)该方法经过了专家会论
12、证，并进行了现场的模拟试验。制表：刘小勇日期：2009年7月26日第1种施工方案对钢拱座施工安装精度容易保证，但在钢梁厂构件加工及运输时难度大，并构件吊装 需要的起重设备较大(200t跨墩龙门吊)如下图所示，又需配备相应龙门吊轨道，且轨道处地基处理要求 高，工程量庞大。巾于砼拱座内部空间狭小，需其内部设置刚度大的钢拱座支撑架，为混凝土拱座的后续施工，钢筋、 预应力及混凝土增加难度，并且在进行钢拱座调位时，需要配备大吨位的三向千斤顶以满足钢拱座调位需 要。混凝土拱座因是个封闭结构，若分次浇筑，对于砼拱座的分界而设置、模板设计、分次后钢筋的施工、 浞凝土凿毛、模板的支榨系统、浞凝土的外观质量等均很
13、难解决。故该施工方案综合评述：施工投入成本大，施工难度大，工期时间长。第2种施工方案钢拱座的分2段制作钢粱厂加工及运输相对容易，但构件W装同样需要配备100t的 履带吊，并需要对履带吊行走区域进行基础处理，同时配备200t浮吊进行卸船，另需在拱座上下游侧设 置运输轨道，将钢拱座运至指定位置，如下图所示：砼拱座分次浇筑同第一种方案，存在较多弊端，且施工难度较大、砼施工质量难以保证。故该施工方案综合评述：施工投入成本较大，施工难度大，施工质量难以保证。第3种施工方案在拱肋的内侧沿桥梁中心线设置双幅高栈桥，分段拱座由驳船运至高栈桥前端，通过801行走式吊机行走至高栈桥前端卸船，并采用运梁小车将分段拱座运至指定位置，然后再利用80t行走 式吊机退回至指定位置，进行分段吊装。采用80t行走式吊机
