一工程概况
南门遗址保护展示工程是一个单层折板网格钢结构,选用了菱形交叉的编织状结构,Q345钢材,从而用较小的结构断面跨越较大的跨度,充分体现结构轻盈的建筑设计效果。目前,此种结构在江苏省内尚属首例。因其模样貌似北京的“鸟巢”,更被形象地称作“南门鸟巢”。对于类似钢结构来讲,全部焊接或螺栓连接完成后,卸载完成才能算成功。所谓卸载,是卸掉全部支撑荷载,钢结构独自站立。鸟巢、国家大剧院等大型钢结构工程均把卸载作为结构成功的标志。
相对于上述工程,本工程规模要小得多,但因其结构为非对称性,钢构施工支撑架的地基为承载力不高、包含古城遗址的土地面,所以其卸载过程有其特殊性和难度。此外,由于本工程在钢结构安装过程中打了满堂支撑架,采用螺旋顶撑支承整个钢结构的重量,而整个设计计算卸载控制值是10个点,如何进行卸荷就成了一个新课题。事实上,我们QC小组整个活动过程走的是创新型课题的流程。
一工程概况
钢结构立面图
一工程概况
主要控制点示意图
二小组概况
小组情况表
二小组概况
小组成员简介
二小组概况
小组活动情况
三计划
1、课题选择
(1) 问题的提出
三计划
(2)课题的确定
为此,本QC小组确定的课题为:
特殊钢结构卸荷方法
三计划
2、设定目标
(1)目标确定
三计划
目标值
卸载主要控制点理论下降位移值
三计划
(1)目标分析
目标分析
南门遗址是全国重点文物保护单位,是今年市文化博览城建设的重点项目,业主对施工工艺创新和改进给予充分支持,课题实施有良好的外部条件。
本工程是公司技术研究的焦点、重点,在技术力量、资金等方面得到集团公司的支持,具备成功实施的资源条件。
本QC小组技术力量强,小组成员施工经验丰富,理论基础好,创新能力强,能熟练运用QC工具解决工程问题。
工程施工技术难度大,工期紧,现场施工条件差,工艺创新、实施压力大,工作任务紧张。
工艺创新,具有一定的不可预见风险因素的存在。
三计划
(2)结论
综合目标执行的有利条件和不利条件,我们认为,通过开展QC小组活动,可以克服不利因素,充分利用有利条件,使目标得以完成。因此,结论为
目标可行
三计划
3 提出方案和确定最佳方案
(1)方案的提出
小组成员运用“头脑风暴法”,集思广益,根据现场实际情况,针对地基条件差、形式特殊的钢结构,综合考虑各方面因素,提出了如下2种可供选择的方案:
方案一:直接使用满堂支撑螺旋顶撑进行卸荷;
方案二:首先将螺旋顶撑转移到10个设计计算控制点上,然后卸荷。
(2)选择方案
三计划
选定总体方案
方案Ⅱ:首先将螺旋顶撑转移到10个
设计计算控制点上,然后卸荷。
三计划
(3)方案优化
1)确定整体卸荷方案后,小组成员就千斤顶支撑架进行了讨论,提出2种方法:
方式A:制作、设置千斤顶型钢支撑平台进行卸荷;
方式B:千斤顶支承平台采用原满堂支撑架进行点加固进行卸荷。
三计划
千斤顶支承架比选
支承方式二:
千斤顶支承平台采用原满堂支撑架进行点加固进行卸荷。
优点:
1、利用原有满堂支撑架,地面所有支撑点均是原有点,基本避开了对文物产生损害的点;
2、利用原有满堂支撑架进行点加固,运进材料少而轻,对文物可能的损害风险小,费用省;
缺点:
1、脚手架钢管本身较纤细,易造成支承平台刚度较差;
2、钢管支承平台向下、向四周扩散应力,受力分析较复杂。
支承方式一:
制作、设置千斤顶型钢支撑平台进行卸荷
优点:
型钢平台刚度大,受力分析简单准确
缺点:
1、型钢支承平台制作费用高;
2、型钢支承平台需要地基耐力高,本工程场地不具备条件;
3、型钢平台制作安装过程中易对文物产生损害。