双曲面钢桁架吊装施工技术攻关
山东锦城钢结构有限责任技术攻关QC小组东营奥体中心网球馆项目成果汇报
申报单位：山东锦城钢结构责任有限公司
申报人：陈飞李团结
目录
一、工程概况 (3)
二、工程特点 (3)
三、小组介绍 (4)
四、选题理由 (6)
五、现状调查 (6)
六、活动目标及可行性分析 (7)
1、组织设计 (8)
2、确定大型双曲面桁架吊装问题 (9)
3 要因确认 (10)
4 制定对策 (12)
5、实施对策： (12)
6、第一次PDCA循环检查及总结 (14)
八、第二次PDCA循环 (15)
1 活动目标： (15)
2 现场调查 (15)
3 原因分析 (16)
4 要因确定 (16)
5 制定对策 (17)
6 实施 (17)
九、总体效果检查 (19)
十、巩固措施及标准化 (21)
十一、结束语 (21)
一、工程概况
东营奥体中心是东营市2013年度市政府2号实事工程，工程位于东营市东城区胜利大街以西、东三路以东、南二辅路以南、奥体路北。建筑规模约1.2万平方米，奥体中心包含体育场、网球馆、游泳馆、体育馆四大部分，项目建成后将成为东营市重要的体育赛事比赛场地及全民娱乐中心。该工程采用先进的设计思路及先进的管理方法，保证结构的美观。网球馆的结构形式是上部为钢结构罩棚，主体平面呈圆形，采用沿径、环向布置的交叉倒三角形管桁架，管桁架上有作为造型的二次结构。罩棚直径约为110m，中心开口直径约为55m，罩棚最高点标高约为25米。罩棚由24榀主桁架和部分联系次桁架和系杆等构成，主桁架主要形式为外支座支撑于地面或是一层看台混凝土柱顶，内支座支撑于看台混凝土柱。
二、工程特点
1、主桁架双曲结构，现场制作条件艰苦。安装难度高，可作业性低，悬挑长，节点构造新颖，技术要求高。
2、构件材料非常规，采购难度大，钢管弯弧精度要求高
3、钢管弯弧精度要求高，每榀桁架都是双曲面倒三角桁架，且弧度大、变径多、曲率变化快。
4、现场高空焊接量大，散件多：现场焊缝10000余米，散装构件
7800多件。
5、平板桁架采用吊杆式连接在主拱上，采用高强螺栓连接与焊接共同承载。
6、吊装半径比较大，吊装半径达到46m。
7、现场高空作业量大，除高空焊接量大外还有高空拼装等作业，施工难度较高。
8、施工工期紧，钢结构总吨位达到800吨，总工期60天。
三、小组介绍
小组名称山东锦城钢结构有限责任公司技术
攻关QC小组
小组类型攻关型
成立时间2010年8月课题活动时间2013.8-2013.10 活动课题双曲面钢桁架吊装施工技术攻关本课题注册时间2013年4月
小组简介姓名性别年龄学历职称职务组内职务李团结男38 本科工程师项目经理吊装总指挥陈飞男37 本科工程师技术负责人技术总负责刘道峰男45 本科工程师技术负责人组员
张朝华男28 专科助工技术员组员
苏兴朴男45 专科助工安装负责人组员
谭秀儒男50 专科助工安全负责组员
陈田华男30 专科助工质检员组员
宋帅帅男26 专科助工资料员组员QC活动小组简介
山东锦城钢结构有限责任公司技术攻关QC 小组成立于成立于2010年8月,每年在公司企管部注册并持续有效地开展QC 活动，取得较为丰硕的成果，主要成果如下:
2010年《建湖体育馆管桁架支撑平台系统》获公司一等奖； 2010年《曲面桁架桁架施工工法》获省级功法
2013年《方兴大道183米跨主拱管桁架吊装》获国家级优秀QC 小组奖
小组 活动 情况
活动内容 内容 人数 人次 出勤率 总出勤率
计划阶段 主桁架吊装方案 8 36 90% 96%
实施阶段 主桁架吊装 9 40 100%
检查阶段
效果检查
8 28 79% 处理阶段 完善吊装方案
7
27
96%
小组活动历史
四、选题理由
五、现状调查
本QC
小组对本工程图纸进行了客观的分析，
公司质量要求
切实履行公司质量方针：为顾客提供满意的产品，确保工程一次校验合格率100%；顾客投诉处理满意率100%；本工程是公司的重点工程。
影响及声誉 本工程位于东营市南二环旁，是东营市政府2013年度重点工程，其工程质量的好坏对我公司在东营市的声誉有较大的影响。
工程质量要求
本工程质量目标为确保“优质工程”，争取“钢结构金奖”。
工程施工安装质量要求 双曲面桁架对于吊装场地、吊装机械、吊装工人的技术要求都非常高，选择合理而有效地吊装方案不仅能提高吊装速度，而且吊装质量更能保证。
选定课题 双曲面钢桁架吊装施工技术攻关
根据以往类似本工程实力，此类桁架结构吊装，在以往施工时，采用空中组装，整体滑移法安装方案。此方案工装措施用料投入量大，施工工期长，用大面积场地。而本工程工期紧迫，任务繁重，如采用类同一期的施工方案，将很难按期完成施工任务，同时浪费大量财力。
六、活动目标及可行性分析
目标
保证阶段性工期，并提前
10天
保证大跨度管桁架优质、
高效、安全的吊装成功经济目标
质量目标
工期目标
节约成本15万元
活动目标
七、第一次PDCA 循环
计划阶段
1、组织设计
优选吊装方案针对双曲面大跨度桁架吊装方案，我们QC 小组多次组织各专业技术人员、设计人员召开专题研讨会，研究出以下两种吊装方案：
目标
一定能
实现
本小组成员技术水平高，责任心强，管理经验丰富
本小组有很强的攻关能力，成员较年轻，能吃苦，干劲足
建设、设计、施工等单位的领导都非常重视 机械设备充足，吊装小组人员经验丰富
可行性分析
通过以上优缺点分析并结合本工程实际情况，QC 小组成员各抒己
见，最后确定了采用方案一，即将主桁架用150吨位履带吊单独吊装，次桁架、二次结构及檩条等，靠近外围部分在外围环形道路上使用汽车吊吊装，靠近内环的部分，使用50吨汽车吊进入到建筑内部吊装。
2、确定大型双曲面桁架吊装问题
结合工程实际情况，本QC 小组于2013年9月7日对影响主拱桁架
方案 内容 优点 缺点 评分
方案1
将主桁架
用150吨
位履带吊
单独吊装
对于双曲面桁架单
独作业易吊装，施工
精度高，施工进度
快，节约吊车成本，
危险性小
高空作业量大，
空中对接困难 93分
方案2
将主桁架
与次桁架
在地面拼
装在一起，然后一次
性吊装
高空作业量小，易于
主次桁架间的对接
施工精度不易控
制，进度慢，需
施工大吨位吊
车，造成成本升
高，吊装体积大，
对工人的安全无
法保证
68分
吊装问题进行分析。 （因果分析图）
3 要因确认
从因果分析图可以看出，影响桁架吊装的末端因素共有16条。小组成员通过现场验证等方法确定要因：
序号 末端因素 验证方法
验证内容
负责人 验证时间
验证结果
1
吊装方法选择不恰当 研究分析 工装用料投入量，
占用施工用地大，
施工工期 李团结张朝华 2013-9-5 非要因
2 吊装方案不经可行性分析
研究分析 吊装方案须经主要
负责人及技术人员
论证分析并认可
陈飞 宋帅帅
2013-9-5 非要因
起重机性能不满足
吊装机械运转半径小
吊 索不合格
吊装方案选择不恰当
吊装方案不经过可行性分析
桁架吊点位置选择不恰当
机械设备 多单位交叉
作业
场地过于潮湿
（雨季）
吊装方案
环境(条件)
影响双曲面桁架吊装因
素
人的因素
管理
吊装经验不足
操作人员 不服从指挥
操作人员质量意识不高
盲目抢工期
检查力度不够
管理和奖罚制度不健全
3 起重机性能不
满足
检查分析
起重机性能不满足
吊装要求
李团结
刘道峰
2013-9-5 要因
4 吊装机械运转
半径小
调查分析
工现场路岛已施工
完毕，吊车就位困
难，构件转运范围
大
苏兴朴
陈田华
2013-9-5 非要因
5 吊索不合格检查分析磨损、压扁、股松
弛、弯折、绳芯外
露等
谭秀儒
张朝华
2013-9-7 非要因
6 桁架吊点位置
选择不恰当
调查分析
经过计算求出最佳
吊点位置，并保证
桁架吊点处的刚度
李团结
宋帅帅
2013-9-10 要因
7 多单位交叉作
业
检查分析
土建、安装、电子
通信各单位同时施
工，人员集中
刘道峰
陈田华
2013-9-13 非要因
8 吊装地面过于
潮湿（雨季）
现场调查
环境过于潮湿，吊
索易于滑脱，且为
高空作业，安全可
靠度很低
李团结
张朝华
2013-9-15 非要因
9 吊装构件外形
尺寸大
现场调查
地面主桁架拼装，
占用相当大施工场
地，提供吊机转运
场地极为有限
苏兴朴
宋帅帅
2013-9-15 非要因
10 经验不足调查分析年轻人居多，没有
类似吊装经验
李团结
张朝华
2013-9-10 要因
11 操作人员不服
从指挥
现场调查
纪律观念淡薄，配
合意识不强
李团结
陈飞
2013-915 非要因
12 操作人员质量
意识不高
调查分析
加强质量教育，提
高质量意识
刘道峰
李团结
2013-9-15 非要因
13 配合不默契现场调查桁架吊装采用四机
抬吊法吊装，吊机
操作人员要听从指
挥，配合默契
苏兴朴
谭秀儒
2013-9-15 非要因
14 盲目抢工期调查分析片面追求工期，工
人日夜加班，自身
要求降低
张朝华
宋帅帅
2013-9-18 非要因
15 检查力度不够
调查分析
工期紧，现场交叉
专业作业多、面广，
监督检查力度不足
王德军
陈飞
2013-9-18 要因
16 管理和奖罚制
度不健全调查分析
管理上存在漏洞，
奖罚力度不够
李团结
陈田华
2013-9-18 非要因
从以上分析表可以看出：操作人员经验不足、起重机性能不满足、
检查力度不够、桁架吊点位置不合适等四个因素为影响桁架吊装的主要因素。
4 制定对策
针对以上所得的要因，制定以下对策：
序号要因现状目标对策责任人完成时间
1 操作人员经验
不足
年轻人居
多，没有类
似吊装经
验
吊装小组成
员彻底熟悉
吊装工艺和
程序，使操
作人员对吊
装工艺心中
有数
组织相关
人员学习
吊装工艺
和程序，并
做好技术、
安全交底
李团结
张朝华
2013-9-15
2 起重机性能不
满足
起重机性
能不满足
吊装要求
吊车性能满
足吊装要
求，减少转
运次数
测量吊车
就位点，选
择大吨位
吊车，直接
就为吊装
李团结
刘道峰
2013-9-10
3 检查力度不够工期紧，现
场交叉专
业作业多、
面广，监督
检查力度
不足
每道工序都
须经专业人
员检查并签
字认可方能
合格，方可
进入下道工
序
施工现场
派责任工
程师和质
量检查员
进行督查，
严把质量
关
谭秀儒
陈飞
2013-9-20
4 桁架吊点位置
不合适
经过计算
求出最佳
吊点位置，
并保证桁
架吊点处
的刚度
起吊点位置
应通过屋架
重心位置，
保证起吊过
程屋架平
稳，避免振
动或摆动。
熟悉施工
纸，通过计
算分析确
定出屋架
最佳吊点
位置
李团结
宋帅帅
2013-9-15
5、实施对策：
根据以上对策表，本QC小组全体成员及时进行实施落实。
实施一：在负责人李团结、陈飞组织下，多次对吊装小组人员召开
技术交底会，并在屋架吊装前进行方案交流会，了解、熟悉吊装工艺及要点，解决技术难题，使吊装人员做到心中有数。
实施二：在负责人李团结宋帅帅组织下，熟悉图纸，并通过现场施测，算出屋架最佳吊点位置。
实施三：结合工程情况，选用150型履带吊进行吊装。
QUY150履带起重机起重性能表
实施四：坚持“三检制”及责任工程师第一责任人制，做到每一道工序都严格把关
第一榀主桁架吊装实践过程图：
绑扎起吊
就位和临时固定
6、第一次PDCA循环检查及总结
在落实以上措施后，我们于2013年9月28日对第一段西侧主拱管桁架架进行正式吊装，从绑扎→起吊→就位→临时固定→校正→最后固定焊接，第一榀主桁架吊装圆满完成。但通过第一榀主桁架吊装实践，本小组发现一榀桁架架的吊装整整花了约6个小时，效率很低。同时根据第一榀吊装，我们分析了以后的施工程序，主桁架吊装完成后，次桁架吊装时会很难定位。为此我们QC小组围绕提高桁架架吊装效率及次桁架吊装定位问题进行了第二次PDCA循环。
八、第二次PDCA循环
1 活动目标：
完善吊装措施，提高主拱桁架吊装效率及次桁架吊装定位精度。
2 现场调查
在第一榀主桁架吊装过程中，我们发现在桁架吊装的所有工序中，桁架就位是最为耗时的一个环节，也是最困难的一个环节。在桁架就位过程中，桁架端双拱双曲四个接点很难同时就位，更难保证双拱双曲连接面平滑过渡及接头面不错位，重量较大不易控制,桁架两端连接很难拼接就位。
3 原因分析
4 要因确定
序号
末端因素 确认 验证方式
负责人
验证结果
1 起重机操作员不熟悉指挥信号
操作人员对指挥信号不熟悉,不按指挥人员的各种信号进行操作
调查分析 李团结 非要因
2 指挥不统一，
配合不协调
指挥不统一，动
作不协调，升降
移动不同步 调查分析
陈飞 要因 3
看台位置影
充分考虑吊车
刘道峰
非要因
吊装过程中看台位置影响吊车就
位
起重臂展大
吊装方案不经过可行性分析
构件整体尺寸大
机械设备因素
方法的因素
材料的因素
影响屋架 就位的因素
人的因素
起重机操作员不熟悉指挥信号
指挥不统一,配合不协调
响吊车就位性能，斜位吊装现场调查
4 起重机臂展
大
起重半径35米，
高度45米，臂展
70米较大，不利
于构件位置调
整
现场调查
张朝华非要因
5 揽风绳构件
外形尺寸大
数量不足
构件尺寸大，不
易轻微调整
现场调查苏兴朴要因
6 吊装方案不
经过可行性
分析
分析吊装方案
并经过专家评
审
会议分析李团结要因
由以上分析图得出影响桁架吊装效率的因素有6条,由现场验证等方法确定要因为指挥不统一，配合不协调；揽风绳构件外形尺寸大数量不足、吊装方案不经过分析。
5 制定对策
针对上述主要因素，ＱＣ小组经过讨论总结，制定了以下对策：序号要因现状目标对策责任人完成时间
1
指挥不统
一，配合不
协调
现场指挥
不统一，动
作不协调，
升降、移动
不同步
动作协调，
保证屋架
升降、移动
同步
设专人负
责统一指
挥。
李团结2013-9-20
2
揽风
绳构件外
形尺寸大
数量不足。
构件尺寸
大，不易轻
微调整
确保桁架
就位时平
稳，易于控
制
将第一段
最长构件
整件构件
分成两个
单元吊装。
苏兴扑2013-9-22
3 施工方案
不经过可
行性分析
施工方案
编制没有
考虑现场
实际情况
根据施工
现场调整
吊装方案
施工方案
请有经验
专家进行
评审，提出
意见
陈飞2013-9-22
6 实施
实施一：吊装时，设专人（李团结）负责统一指挥，并对起重机驾驶人员进行理论培训，使他们熟悉指挥信号，并按指挥人员的各种信号进行操作，遵守现场秩序，服从命令。指挥人员发出的信号必须鲜明、准确。
实施二：第一段最长构件分成2个单元片状吊装，采用150T履带吊进行吊装，中间连接件利用支撑平台空中小吨位吊车吊装连接。
第二榀主桁架吊装实践过程图：
绑扎起吊
就位和临时固定
7 效果检查
通过本次QC活动，我们于2013年10月1日上午进行重新吊装。两个单元从绑扎→起吊→就位→临时固定→校正→最后固定焊接，花了二小时零二十分钟，大大缩短了吊装时间，提高了吊装，达到了我们制定的目标。2013年10月15日主拱桁架吊装完成，总用时15天，比预计节省工期10天，仅吊车台班费节省13万元。
九、总体效果检查
从2013年9月28日进行第一榀主桁架吊装到2013年10月155日最后一榀主桁架桁吊装完成，整个吊装施工前后仅用17天时间,比计划进度提前10天;所有桁架架均一次吊装就位成功,施工过程优质高效,无任何安全事故发生；节约成本15万元，辐射了周边的建筑市场。钢结构吊装施工的成功为网球馆的主体验收提供了有力的保证；通过本次QC攻关活动实践进一步展示了我锦城钢构的施工技术
实力及管理风范，得到了业主、监理及东营市政府领导和社会各界的一致好评。
主、次桁架整体吊装完成效果图：
证明和业主满意度调查：