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1、到发线框架桥有粘结预应力质量控制中国中铁建工集团郑州东站QC小组一、工程概况郑州东站位于郑州市郑东新区，范围是东风路以东、七里河南路以南、博学路以西、商鼎路以北所围合的区域,总规划用地面积约240公顷,其中车站枢纽用地规模约100公顷。站房主体建筑，东西向长502.7m,南北面宽245.2m,轨道32条，站台16座。该工程预应力工包括到发线框架桥、正线桥和基本站台。到发线框架桥为后张法有粘结预应力，采用中5.2低松弛钢绞线（抗拉强度标准值fptk=1860MPa）,基本站台部分楼板采用无粘结预应力钢绞线。到发线预应力覆盖了顺轨和横轨方向。到发线使用有粘结预应力钢绞线为2000余吨。由于框架桥跨
2、度大，主筋密集，以及跟该工程中的劲性柱、梁交叉施工，增加了预应力的施工难度。预应力施工质量对整个框架桥的结构安全和抗震性能有决定性影响。该工程有粘结预应力曲线筋为15束一孔，直线筋为12束一孔。有粘结张拉端采用凸出式张拉端、凹入式张拉端、梁两侧凸出式张拉端、梁两侧凹入式张拉端、板下梁侧凸出式张拉端、梁面溜槽张拉端，共计6种方式，全部为夹片式群锚张拉端。二、QC小组简介1、QC小组简介木小组成立于2010年8月，由具有较强的QC理论基础和施工经验的成员组成，小组成员均为施工中的技术骨干，都接受过40小时以上的TQC教育，人员搭配合理。2、QC小组人员简介表2.1QC小组人员简介表小组名称中国中铁
3、建工集团郑州东站项目部QC小组注册时间2010-08-10注册编号CRCEG-SZ-1022活动类型创新型培训情况组员接受教育累计时间100小时，出勤率99机序号姓名年龄职称学历职务组成情况133工程师本科项目总工组织策划（组长）236工程师本科第一项目总工实施管理（副组长）331工程师本科第一项目经理顾问432工程师本科第二项目经理顾问531工程师本科第二项目总工技术研发625助理工程师本科技术员分析实施724助理工程师本科技术员过程控制823助理工程师本科技术员资料整理923技术员专科施工员过程实施三、选择课题1、质量要求该工程是铁道部重点工程，亦是百年工程，质量目标为争创“鲁班奖”。2、
4、技术创新到发线框架桥为钢骨混凝土柱+预应力框架梁的结构形式，充分发挥了各种材料的性能，水平构件与竖向构件为刚性连接，增强了竖向构件的刚度。在大型的火车站、体育场馆、会展中心等大型公共建筑普遍采用，因此必须掌握该结构体系施工技术。3、工期关键时间紧，任务重，预应力施工工序多，贯穿了整个结构工程。是影响结构施工的制约因素，控制好预应力的施工是能否如期竣工的关键所在。4、施工难度大该工程中预应力与劲性柱、梁交叉作业，在张拉过程中与钢结构吊装穿插施工，增加了施工难度。根据工程施工要求，通过小组成员的讨论，结合以上理由，把到发线框架桥有粘结预应力质量控制作为本次QC活动的课题。四、设定目标1、确定目标（
5、I）确保预应力预筋埋过程中的质量；（2）张拉时确定其张拉顺序满足框架桥结构受力合理;（3）保证大跨度预应力孔道注浆畅通。2、可行性分析（1）有公司与上级领导的支持、指导和管理图4.1公司领导到现场指导工作图4.2铁道部领导视察工作（2）项目部有强大的技术团队，并与设计院以及相关科研院有合作关系，拥有强大的科研后盾;（3）选择专业的预应力公司进行其施工，他们具有较丰富的施工经验和技术能力;图4.3项目标准化管理手册（4）小组部分成员QC活动多年，经验丰富；（5）施工力量上可行：本工程引入专业的预应力施工队伍进行其施工，且具有多个火车站预应力施工经验，能满足施工要求。五、提出方案目标确定后，小组成
6、员通过现状调查以及对图纸的认真审核，对主要问题进行了全面分析和讨论，并运用头脑风暴法得出以下方案：1、确保预应力预筋埋过程中的质量控制点(1)：预应力筋穿过箱梁过程中保证其放线要准确。图5.1凹入式梁内预应力处理图5.2凸出入式梁CAD剖面详图控制点(2)：结合现场实际情况如何处理梁、柱节点处预应力筋。根据实际情况，穿过钢柱的预应力需钢构配合开洞，保证其曲线准确;图5. 3穿过钢柱预应力处理控制点(3)：浇筑过程中对预应力张拉、锚固节点控制预应力张拉节点处采取了加密钢筋，入下CAD图形所示:设计与现场效果图图5. 4预应力张拉节点设计图图5. 5预应力张拉节点现场效果图在浇筑混凝土之前，必须保
7、证模板以及节点处没有垃圾，并且保证节点处振捣密实。图5.7於浇筑过程中专人看护2、预应力筋张拉（1）张拉顺序确定到发线框架桥预应力分为横轨和纵轨,在张拉之前要分析结构受力。提出以下几种方案:（注：附如下张拉示意图）：张拉示意图图5.9张拉示意图方案Al:（先横后顺）对称张拉横轨弯曲筋横轨腰筋-顺轨腰筋fk顺轨弯曲筋方案A2：（先横后顺）对称张拉横轨腰筋A横轨弯曲筋顺轨弯曲筋A顺轨腰筋方案BL（先顺后横）对称张拉顺轨弯腰筋一顺轨弯曲筋横轨弯曲筋横轨腰筋方案B2：（先顺后横）对称张拉顺轨弯曲筋一顺轨腰筋一横轨弯曲筋一横轨腰筋（2）四种方案对比分析：表5.1四种张拉方案对比分析表方案类型力的传递受力
8、分析起拱效果张拉顺序方案AI（先横后顺）横轨受力筋张拉力接传递到框架柱，顺轨起拱，后张拉横向受力筋，对轨道梁产生竖向力。横轨是悬挑梁，张拉之后经纵轨将力传递部分到框架柱，顺轨张拉时受到一个分力，影响起拱效果。较差同条件下优先采用先对称张拉顺轨，后张拉横轨，先受力筋后直线筋。方案A2（先横后顺）横向腰筋张拉后约束曲线筋的受力，曲线筋受力直接传到框架柱。横向曲线筋受力受到直线筋的约束，影响起拱效果。较差方案Bl（先顺后横）顺轨腰筋张拉后梁顺轨方向受力，对曲线筋张拉起到约束作用。顺轨曲线受力收到直线筋的约束，影响起拱高度。一般方案B2（先顺后横）顺轨受力筋张拉力直接传递到框架柱，顺轨起拱，后张拉横向
9、受力筋，对轨道梁产生竖向力顺轨张拉后力直接到框架柱，对横轨无分力产生，受力效果良好。良好表5.2四种方案评分记录表序号方案评分人王福全郑恒计洋刘智邓一员陈彦兵陈蕙强杨盛钱综合得分1方案Al质量6676678660.32工期545654763成本678767674施工难度565765655总分5557.562.56557.557.567.5606方案A2质量7877878773.77工期767787878成本989878889施工难度7678876610总分7570757577.572.5757011方案Bl质量8777777874.712工期8777878713成本7676878814施工难度
10、9889897715总分807072.572.577.575757516质量9989997984.017方案B2工期8989898718成本8989988919施工难度8898898820总分82.587.582.587.58587.577.582.5说明：各单项按满分10分，以最低分3分进行打分，3-4分为差，5-6分为及格，7-8分为良好，9T0分为优秀。根据现场实际操作对比以及对预应力顺轨、横轨张拉受力的检测，方案B2从质量、工期保证上优于其他三种方案。确定方案对称张拉B2（先顺后横）为最佳方案。图5.10认真探讨图5.11深入实践3、张拉特殊处理（1）在预应力筋张拉之前，小组研究决定先
11、用小型张拉设备对每束钢绞线进行预紧处理，使其在波纹管中的每根钢绞线保持顺直，保证在大型设备张拉时张拉端受力均匀。（2）在结合实际情况中，小组研究准备采用变角器张拉，满足受力要求。4、保证大跨度预应力孔道注浆畅通东站轨道梁最大跨度的预应力筋达到94米长。为确保灌浆畅通，保证其注浆质量。经小组成员探讨研究以下几种方案：表5.3孔道注浆方案对比表方案类型辅助措施塌落度出浆情况可操作性方案A加排气孔18s畅通良好方案B不加排气孔18s一般一般根据实际情况，确定方案A为最优方案。六、制定对策表6.1方案实施对策表序号对策目标措施地点责任人完成时间1合理优化，严格审核深化设计一次成优1、编制深化设计流程及
12、管理办法；2、指定专业工程师跟踪检查；3、严格履行图纸会审制度。深化部2010年08月2材料性能检测100%合格1、对波纹管以及钢绞线进行其材料性能检测：2、督促厂家建立完备的质检体系；加工厂2010年08月3注浆配比确认强度符合设计要求根据施工需要确定切实可行的注浆配比，试压保证其强度；实验室2010年09月4加强工人交底，标定施工机械确保张拉伸长量符合要求1、加强质量技术交底；2、对加工机械及时标定检查；加工场2010年10月5确定摩阻系数以及反拱高度根据摩阻系数检验张拉力值在张拉施工前，请检测单位检测预应力摩阻系数及相关检测项目作业层2010年10月6加强工人交底，专职检查100%合格I
13、、加强质量技术交底：2、指派专职质检员100%跟踪验收，并形成书面记录，现场计算、分析；3、严格履行三检制度：作业层2010年09月七、对策实施1、施工工艺流程图:预应力深化设计一加工厂加工一钢绞线检查一现场下料一支模架搭设一铺梁底模一梁筋绑扎一钢柱开洞一穿波纹管一焊接定位箍筋一穿钢绞线、封梁侧模一张拉端与锚固端钢筋加密、安装排气孔f浇筑混凝土2、实施（一）：预应力预埋深化设计（1）2010年4月6日成立深化设计组，规范预应力深化设计流程：二次深化一技术员核对一技术负责人审核f设计单位审批；（2）根2据设计图纸确定节点的预应力数量、规格及位置，并在牛腿剖面图上标识。注意腹板两侧预应力应对称布置
14、，确保梁受力均衡。图7.1现场钢柱开洞图3、实施（二）：现场标高控制（1）预应力加工场地应平整，确保钢钢绞线加工误差不大于IOnin1。采用切割机下料以保证截面与能穿过挤压锚，不得用气割下料，破坏钢绞线性能；（2）对现场穿挤压锚的钢绞线进行抽检；（3）确定设计标高，与实际操作现场符合；（4）最后对张拉端进行钢筋加密，以及检查每束钢绞线的排气孔是否预留并进行封口处理;（5）施工前对施工班组认真交底；7.3现场检查图4、实施（三）：现场张拉控制（1）在张拉之前将张拉设备送到质检站进行对应的标定；（2）在混凝土达到强度之后，先进行预应力相应检测，确定摩阻系数以及梁的起拱高度;（3）根据标定结果以及检
15、测结果确定张拉力值，保证伸长量；(4)在张拉之前必须拆掉板底模，以及梁侧模，但是梁底模不能拆除。由于结构形式比较复杂，后浇带部位的预应力张拉端的混凝土不平整，需提前进行剔凿，剔凿的标准必须外露喇叭口外端，然后组织人员安装锚具。在各个区域横向张拉端提前搭设好简易外架，满足施工要求；(5)在张拉时必须保证张拉千斤顶与张拉端保持垂直，不影响受力；图7.4千斤顶与钢绞线保持垂直(6)为了保证在张拉过程中千斤顶和油表不混淆，每一台千斤顶和对应的油表必须标注好各自的标号，然后粘贴到张拉器具上；=PL/AE(7)张拉过程中主要是通过油表控制张拉力，每张拉到10%,20%,以及103%时相应的张拉力油表读数时
16、，稳压2分钟后用钢尺度量千斤顶的长度。然后做好记录，当场由技术人员计算张拉的长度，然后和提前计算好的设计伸长量进行比对。控制张拉长度的误差在正负6%；(8)现场图解张拉达到预期效果（误差在6%）A张拉变角器（确保张拉端受力均匀）5、实施四：注浆过程控制（1）注浆时按照理论配合比进行称重配比；（2）水泥浆充分搅拌，在压浆之前先用水冲洗预应力管，保证其畅通;（3）注浆畅通之后要稳压2分钟；。图7.5现场实时监控图图7.6现场试块图八、效果确认1、通过本次QC活动的展开，使小组成员熟练掌握了后张法有粘结预应力施工艺流程及控制要点，使得质量水平稳步提升，相关操作班组熟悉了大跨度结构式后张法预应力预埋、
17、张拉工作，提高了全体操作人员的质量意识。取得了以下成果：（1）钢绞线穿过钢柱保证其线形符合设计要求，预期的效果；（2）大跨度框架桥张拉满足结构受力要求；（3）预应力注浆能顺利出浆并满足设计要求：该QC活动，保证了工程质量、安全、加快施工进度、节约资源，增大了技术经济效益。其综合效果如下图所示：2、通过本次QC活动后张法有粘结预应力施工质量得到很大的提高，并得到了业主、监理单位的致好评，提升了公司的整体形象，为创“鲁班奖”打好了良好的基础。3、QC小组成员得到了一次很好的学习锻炼机会，提高了积极性和责任心，同时也为类似工程预应力施工积累了宝贵的经验。九、标准化小组成员将本次活动的成果加以整理，并
18、对大跨度后张法有粘结预应力施工质量进行进一步研究，形成了一套大跨度后张法预应力施工方法，为今后施工同类工程提供了借鉴。十、总结与今后打算1、总结在本次QC小组活动中，小组成员敢于创新，勇于钻研，通过自主学习，掌握了大跨度后张法有粘结预应力施工方法；同时，通过不断的施工过程积累和总结，编制出大跨度后张法有粘结预应力的施工工法，为今后类似工程的施工提供借鉴。此次QC活动的开展极大地提高了小组成员的个人能力和技术水平。项目活动前活动后质量意识3.54.5创新的意识34.5团队精神34QC知识3.54.5个人能力2.54图10.1QC小组成员自我评价表2、今后打算(1)在今后的工作中，我们将加大TQC的培训力度，充分带动大家的工作积极性；提前策划和技术交底，同时充分利用项目的特点、难点，有针对性的选取新颖实用的课题，不断创新、开拓，积累员工的施工经验。(2)下一个QC小组活动的课题为：大跨度桥梁防水质量控制。17
