QC成果报告-钢筋混凝土现浇板组合马凳的研制

钢筋混凝土现浇板组合马凳的研制山东锦华建设集团有限公司宋瑞文QC小组一、工程概况1、本工程为日照市冯家沟片区旧城改造安置区项目商住楼，总建筑面积：62216m2；位于聊城路北，青岛路西；开工日期：2015年11月15日，竣工日期：2017年11月17日；楼板现场浇筑面积62216m2，面积大，且标准层以下板厚、板钢筋保护层厚度不一。2、楼板钢筋保护层超差是工程中的质量通病；混凝土保护层厚度过薄，会缩短钢筋脱钝时间，影响结构的耐久性；保护层过厚，构件表面易出现较大裂缝，降低钢筋承载力。因此，如何保证板内钢筋保护层准确厚度，是保证混凝土现浇板施工质量的前提。二、小组简介1、QC小组概况 小组简介 表1小组名称山东锦华建设集团有限公司宋瑞文QC小组课 题钢筋混凝土现浇板组合马凳的研制成立时间2015年11月课题类型创新型注册登记号JHJT-2015-01注册日期2015 年11月小组人数12人成员平均接受TQM教育培训45 时/人活动情况活动次数 16 次成员出勤率100%活动起止时间2015年11月2日2015年12月30日小组成员简介及组内分工序号姓名性别年龄学历职称组内职务组内主要分工出勤率1宋瑞文男49本科高 工组 长组织领导100%2梅长华男46专科工程师副组长方案制定100%3刘庆芳男40本科工程师组员方案制定100%4孔庆翔男27本科助 工组员制定对策100%5宋百刚男43本科工程师组员制定对策100%6张 红女42硕士高 工组员检查验收100%7马文涛男30本科工程师组员方案实施100%8肖宏文男42本科工程师组员方案实施100%9白伟波男38本科工程师组员方案实施100%10于 伟男27本科机械工组员工具制作100%11王世强男39本科工程师组员工具制作100%12申凤林女25专科助 工组员数据统计100%制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月2日2、QC小组活动进度表及具体实施进度表 QC小组活动计划表及具体实施进度表 表2 计划 实际制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年12月30日三、选择课题（一）质量要求本工程是日照市旧城改造居民安置重点工程，工期紧，工程体量大，集团公司对施工质量做出严格要求：在满足混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015规定结构实体检测钢筋保护层厚度合格率达到90%的基础上，提出保护层厚度合格率要达到95%。（二）原施工方法存在不足目前，楼板钢筋保护层控制常用做法是在钢筋与模板之间放置塑料或钢筋马凳（如下图），由于施工现场环境比较复杂，施工人员较多，特别是浇筑混凝土时，施工人员踩踏、振动机械的碰撞极易造成塑料马凳的歪斜、破碎和钢筋马凳弯曲变形，导致钢筋保护层厚度不符合设计要求。图1：塑料马凳安装图图1：塑料马凳安装图图2：钢筋马凳安装图因此，确保混凝土保护层厚度达到要求，是目前技术人员亟待解决的问题，经集体讨论决定研制一种可循环利用的钢筋保护层支承工具，既能起到钢筋在混凝土中准确定位，又能保证在浇筑混凝土时，工人不直接踩踏到钢筋上，并且最好还能循环利用,达到节能增效的目的。四、设定目标(一)、设定目标1、研制一种“钢筋保护层支承工具”，确保混凝土结构实体检测钢筋保护层厚合格率达到：95%。2、如果可能，“钢筋保护层支承工具”最好能达到循环利用。(二)、目标可行性分析目标可行性分析表 表3 序号问题方面有利条件1人员素质本小组技术力量雄厚，现有成员12人，由高级工程师、工程师、助攻等组成，平均年龄35岁。小组所编写的QC成果曾3次获国家级QC成果一等奖的荣誉。2研制状况经过小组分析论证，在混凝土浇筑过程中，钢筋缺乏有效的支架支托装置，存在较大优化空间。如果完成对本节点的装置改进，将完成小组所提出目标。3公司支持公司重视本次小组活动，除在材料、使用机械等方面给予大力支持外，并保证研究经费。制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月4日综上所述，目标值设置合理、可行！目标是可以实现的。五、提出各种方案并确定最佳方案（一）提出方案小组成员于2015年11月5日召开小组会议，通过“头脑风暴法”集思广益，提出了“钢筋保护层支承工具”的施工方案，运用亲和图进行了整理： 2框架自身2、螺母调整支架结构1、设提升把手1、绑丝调整1、钢框架（顶部方形桁架、四角设立柱）负筋连接方式1、绑丝绑扎2、双片垫板加紧3、放于螺杆托上钢筋保护层支承工具提升装置保护层厚度调整方案要求确保保护层厚度满足设计要求混凝土浇筑人员可以站在该工具上操作可以根据设计要求任意调整循环利用图3：楼板钢筋支架方案分析亲和图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月5日根据上述亲和图的内容，我们设计了三种方案，由一级BIM建模师刘庆芳采用BIM软件（Revit）绘制了三维立体图,具体如下：方案一、“绑扎式支架”示意图：该支架由提升把手、纵横梁、支脚组成。工作时，将支架长方向平行于最下层钢筋方向放置于模板上，将最下层钢筋根据保护层厚度用扎丝绑扎于支脚上，用最下层钢筋承担起另一个方向的钢筋。如果楼板采用双层双向配筋，那么上层配筋绑扎方法同上。当混凝土浇筑完成后，斩断绑丝，提升支架。提升把手横梁纵梁支脚图4：绑扎式支架工具示意图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月6日方案二、“双螺母夹紧式支架”示意图该支架有提升把手、纵横梁、支脚、悬挂螺杆、螺杆下部设4个调节螺母和4块垫片、螺杆悬挂于顶部横梁。支架安放方向与“方案一”相反，工作时，将钢筋置于垫片之间，调整螺母使钢筋位置满足设计要求，混凝土浇筑完成后，推动横梁带动悬挂螺杆使螺杆倾斜而脱落钢筋。图5：双螺母夹紧式支架工具示意图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月6日方案三、“转动螺杆式支架”示意图: 该支架有纵横梁、支脚、转动螺杆组成。工作时，转动螺杆使其高度符合要求，将钢筋放置于螺杆之上，混凝土浇筑完成后，转动螺杆90度使钢筋自动脱落，因钢筋下部已有混凝土支撑不会继续下坠。图6：螺杆支托式支架工具示意图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月6日（二）方案比较分析、确定最佳方案：针对以上三个方案，QC小组成员从支架工具有效性、可实施性、制作难易程度、经济性、工作效率等方面进行分析，具体见对比分析表：各方案对比分析表 表4方案有效性可实施性制作难易经济性工作效率结论方案一通过人工绑扎钢筋，能够准确保证钢筋保护层厚度要求。框架结实可靠，提可兼做施工“马道”使用，升前需要剪断扎丝，费工费时，满足循环利用的要求。制作容易工具费用65元每个支架绑扎钢筋需要16次，混凝土浇筑完成后，剪断16处扎丝需要工人在混凝土中摸索操作，模拟操作时长约120s，操作难度大。不选方案二通过调整双螺母带动双垫片来固定钢筋位置，能够准确保证钢筋保护层厚度要求。框架结实可靠，可兼做施工“马道”使用，提升方便，满足循环利用的要求。制作较复杂工具费用105元螺母需要逐个调整，模拟操作时长约70s，操作较繁琐。不选方案三通过转动螺杆，调整挂钩位置，能够准确保证钢筋保护层厚度要求。框架结实可靠，可兼做施工“马道”使用，提升方便，满足循环利用的要求。制作较容易工具费用85元通过转动连杆可同时调整一侧三个丝杆转动模拟操作时长约20s，操作简单。选择制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月8日从上表对比分析中可以看出：方案三最可行。因此，我们确定方案三为最佳方案，并经集体讨论结合方案三工具，命名为“钢筋混凝土现浇板组合马凳”。（三）方案细化1、方案分解组合马凳需解决以下三个问题：组合马凳工具规格工具选材螺栓安装方式 系统图1：组合马凳方案分解图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月8日2、方案比选1）、工具构件选材：充分利用现在常用的材料，并结合利用废料，以达到经济、合理和废物利用的要求。工具选材框架选材螺栓选材角钢L40方管口40340普通螺栓10对拉螺栓10系统图2：工具选材方案分解图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月8日 工具构件选材选用方案对比分析表 表5工具构件选材现场、实验分析特点结论框架选材角钢L40性能满足要求。施工现场无库存，需购买。否方管口40性能满足要求。施工现场有库存、下角料，无需购买。是螺栓选材普通螺栓10转动螺杆，20秒可提升螺杆7厘米，转速较慢；验证刚度满足要求，不易变形。构件刚度满足要求，但转动提升速度较慢，影响施工效率，不满足要求。否对拉螺栓10转动螺杆，20秒可提升螺杆21厘米，转速较快；验证刚度满足要求，不易变形。构件刚度满足要求,，转动提升速度较快，满足要求。是制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月10日通过比选，我们选用方管口40、对拉螺杆10为制作材料。2）、工具规格工具规格框架长600mm，宽400mm，高400mm；框架长1200mm，宽600mm，高400mm；系统图3：工具规格、螺杆间距分解图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月10日 工具规格选用方案对比分析表 表6工具规格、螺杆间距现场、实验分析特点是否选择框架梁间距长1200mm，宽600mm，高400mm工具体积较大，一个工人移动较困难。工作效率较慢，不能满足要求。否长600mm，宽400mm，高400mm工具体积较小，一个工人移动较容易。工作效率较快，能满足要求。是制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月10日通过比选，我们选用工具规格长600mm、宽400mm、高400mm，并明确3根螺栓间距200mm。3）、螺杆安装方式横梁（方管口40）在施焊前按螺栓间距钻孔，螺母焊接在横梁孔口上部，焊前确认梁孔与螺母孔上下通透，螺杆底部焊接与竖向螺杆垂直的钢筋。螺杆安装方式焊接钢筋尺寸60mm设单螺母，螺杆顶部不设连动杆设双螺母，三螺杆顶部增设连动杆焊接钢筋尺寸100mm横梁下部是否增设双螺母螺杆顶部是否增设连动杆底部焊接托架钢筋尺寸系统图4：工具规格、螺杆间距分解图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月10日 螺杆连接方式选用方案对比分析表 表7螺杆连接实验分析特点是否选择底部托架钢筋尺寸底部焊接钢筋尺寸100mm加工3个螺杆，转动10次，试验效果：脱落钢筋转动角度75，转动角度较大，不易脱落。转动角度大，脱落钢筋较难，基本满足要求否底部折弯尺寸60mm加工3个螺杆，转动10次，试验效果：脱落钢筋转动角度55，转动角度较小，易脱落。转动角度大，脱落钢筋较易，满足要求是横梁下部是否增设螺母设单螺母，螺杆顶部不设连动杆加工3个，周转使用各20次，试验效果：螺杆底部侧向位移为3mm；螺杆需单个转动，效率较低。螺杆刚度较差,不满足侧向位移要求否设双螺母，三螺杆顶部增设连动杆加工3个，周转使用各20次，试验效果：螺杆弯曲0处；连动杆转动灵活，螺杆整体提升灵活，效率较高。螺杆刚度大，垂直度较好,满足侧向位移要求是制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月10日通过比选，我们设定托架钢筋尺寸为60mm，采用双螺母安装螺杆。3、具体方案根据方案细化和比较，小组成员通过PDPC法确定最佳方案：如图4 PDPC法图解螺杆制作安装螺杆、螺帽选材10的成套螺杆、螺帽没有库存、需要购买没有库存，需要购买改用库存的40方管施工现场有部分废弃粗丝对拉螺杆、螺帽，可替代，并且螺杆高度调节效率高，节省现金费用喷漆保护制作完成备用L40角钢焊接主框架螺杆安装，螺帽焊接到主框架上手柄制作并组装到主框架上旋转手柄调节螺杆高度工具制作主框架焊接框架选材市场上没有粗丝配，细丝调节高度效率低制作尺寸为长宽高604040CM图5：PDPC法图解 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月10日六、制定对策表确定最佳方案后，按照5W1H原则，制定对策，具体内容如下： 对 策 表 表8序号项目对策目标措施地点时间负责人1工具构件选材框架选材方管口40符合GB50205-2001标准要求，合格率100%。1.检查外观、规格、合格证、检测报告。施工 现场2015年11月11日于伟马文涛2螺栓选材对拉螺栓10符合GB50205-2001标准要求，合格率100%。1.检查外观、规格、合格证、检测报告。施工 现场2015年11月11日于伟马文涛3工具规格框架长600mm，宽400mm，高400mm，螺栓间距200mm间距偏差3mm，合格率100%。使用米尺测量。施工 现场2015年11月11日刘庆芳孔庆翔4螺栓安装方式螺栓安装方式底部焊接钢筋尺寸60mm偏差3mm，合格率100%。使用米尺测量，做好螺栓孔标记。施工 现场2015年11月11日宋瑞文马文涛5设双螺母，三螺杆顶部增设连动杆确保双螺母同心，孔垂直偏差+1mm；连动杆带动螺杆转动灵活；合格率100%；使用垂直检测仪测量螺杆。施工 现场2015年11月11日宋瑞文马文涛制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月11日七、按对策表实施小组选取实验段进行实验分析。（一）工具构件选材1、对策实施：2015年11月12日由马文涛对方管、对拉螺栓、螺母、焊条的规格、外观尺寸、出厂合格证进行检查。2、效果确认：经检查确认：方管规格为口40mm，对拉螺栓规格为12，螺母规格为M12，合格证、检测报告证件齐全，外观符合要求，目标要求达到。（二）工具规格1、对策实施：2015年11月12日，刘庆芳采用BIM（revit）软件进行详图设计，孔庆翔在施工现场做好检查工作，宋百刚根据图纸下料、标识、钻孔，进行加工、焊接。方管口40螺杆12螺母2M12螺母2M12螺杆12方管口40 图7：工具加工图、效果图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月12日2、效果确认：小组随机检查框架尺寸、螺杆间距10处，绘制成下表： 框架尺寸、间距偏差统计表 表9序号12345678910平均框架尺寸（mm)-1+1+10+1+1+10+1+1+0.6螺栓间距（mm）+10+1+1+10+1+1+1+1+0.8制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月11日由表得出，框架尺寸、螺杆间距偏差均在3mm内，合格率100%，目标完成。（三）螺杆安装方式1、对策实施：2015年11月16日由宋瑞文在现场进行技术指导，宋百刚在方管标识处钻孔、上下各焊接一个螺母M12，将螺杆拧入后，在螺杆底部焊接钢筋，三螺杆顶部增设连动杆。同时，在组合马凳对角立柱用自喷漆喷上喷上刻度，方便调整螺杆高度。方管口40螺杆12螺母2M12螺母2M12螺杆12方管口40 图8：工具加工图、效果图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月16日2、效果确认：小组随机检查组合马凳底部托架焊接钢筋尺寸60mm、双螺母垂直偏差各10处，绘制成下表： 焊接托架钢筋尺寸偏差统计表 表9序号12345678910平均偏移位移（mm）+2+1-2+2+20-20-1-20制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月16日 双螺母垂直偏差统计表 表10序号12345678910平均偏差（mm）+10+1+1+10+10+1+10.7制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月13日由表得出，焊接托架钢筋尺寸偏差均在3mm内，双螺母垂直偏差均在+1mm范围内；转动连动杆带动三个螺杆整体提升灵活方便，效率较高；合格率为100%，目标完成。图9：工具实物图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月15日八、确认效果2015年11月23日，工人对组合马凳在日照市冯家沟片区旧城改造安置区项目4#楼负一层楼面板进行试用。将3个马凳沿纵向钢筋长度方向依次排开，转动螺杆上部横梁带动三个螺杆同时转动，使支托的钢筋符合保护层厚度要求，浇筑时“马凳”兼做施工“马道”，杜绝了踩踏钢筋，浇筑后转动螺杆脱落钢筋，将这个马凳前移，依次向前轮流浇筑。经现场施工工人反馈，使用组合式马凳，钢筋控制稳固，保护层得以有效控制，且施工过程不会产生操作不便或安全隐患等问题，整个施工过程顺利，钢筋成品保护效果好。图10：现场实物图 制图人：孔庆翔 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月23日图11：现场实物图 制图人：孔庆翔 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月23日（一）活动效果检查依据：1、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2015规定：结构实体检测钢筋保护层厚度验收合格应符合下列规定：当全部钢筋保护层厚度检验的合格点率位90%及以上时应判为合格；当合格点率小于90%，但不小于80%，再抽取相同数量构件检验，当按两次抽样总和计算的合格点数为90%及以上时应判为合格；每次抽样检验结果中不合格点的最大偏差不应大于规范允许偏差的1.5倍。2、本试验段钢筋规格8，规范要求钢筋保护层厚度：15mm，允许偏差（+8mm，-5mm）。3、检测工具：图12：钢筋探测器实物照片4、检查结果本次检查钢筋保护层厚度共计60处，实测表检查结果如下表，具体情况绘制如下表： 钢筋保护层厚度实测表 表11制表人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年11月23日通过本表格可以得出：本次钢筋保护层厚度的合格率为97%，最大偏差均在允许范围内，圆满完成小组提出的钢筋保护层厚度合格率为95%以上的目标。实施值规范要求值目标值97%95%90%图13：小组活动前后对照图 制图人：刘庆芳 审核人：宋瑞文 日期：2015年12月6日（二）社会效益组合马凳刚度大，提升方便，转动螺杆高度可调整，满足了混凝土钢筋保护层厚度要求；同时可兼做施工“马道”，杜绝了踩踏钢筋，提高了工程质量，树立了良好的公司形象。本次活动