QC成果报告-研制混凝土驳岸墙移动模架

丹金溧漕河航道整治工程丹金船闸土建项目DJLC-DJCZ-TJ标合同段研制混凝土驳岸墙移动模架江苏省交通工程集团有限公司丹金船闸工程项目部QC小组研制混凝土驳岸墙移动模架江苏省交通工程集团有限公司丹金船闸工程项目部QC小组一、工程概况丹金溧漕河是江苏省干线航道网规划“两纵四横”中“第一纵”，是京杭运河的主要航道组成部分，规划等级为级，船闸有效尺度为180234m。建设内容包括船闸主体、上下游引航道、老S241公路桥及进闸道路等。合同总价225666528元，合同工期30个月。二、小组简介QC小组成立于2011年6月30日，全组共11人，由项目管理层、技术人员、一线工人组成，小组成员接受QC的教育和培训，有序的开展活动。小组成员情况见表2-1。表2-1 丹金船闸工程项目 QC小组成员基本情况一览表小组名称丹金船闸项目部QC小组成立时间2011年6月课题类型创新型小组注册号常航QC2011001注册时间2011年6月课题注册号课题名称研制混凝土驳岸墙移动模架课题注册时间活动时间2011年7月2013年4月平均受QC教育时间60课时序号姓名性别年龄文化程度职务职称组内分工1颜大康男48大专项目经理高工组长2朱红亮男48本科航道处副处长高工顾问3方成虎男31本科工程科长工程师副组长4吉 杨男32本科经理助理工程师副组长5王小涛男27本科施工队长助工组员6阎仁才男43本科部门经理工程师组员7徐建明男26本科试验室主任助工组员8王 辰男27大专主管技术员助工组员9朱兆山男46中专木工班长技师组员10张维凤男44中专电焊班长技师组员11季广州男43中专起重班长技师组员制表：王辰 复核：方成虎 制表日期：2011.7.5三、选题理由（一）质量目标要求高：建设单位要求确保省优，争创国优，争创“鲁班”奖；公司要求创优质工程，树企业形象。（二）工期紧，任务重：驳岸墙为重力式结构，总长3900m，单节长度15m，共 260节，高6.74 m，混凝土69680m，计划施工时间2011年7月24日至2012年4月9日，工期260天。计划安排4个独立的工区，每个工区65节驳岸墙，各设置一套模架系统。建筑钢模+钢管支架施工工艺，需重复搭设支架和拼拆模板，每节段施工周期约7.5天（搭设模架系统需要4天，混凝土浇筑需要1天，等强时间1天，模板拆除需要1.5天），共需657.5=487.5天。综上分析，驳岸墙采用建筑钢模+钢管支架施工工艺存在的主要问题为：驳岸墙施工时间长，无法满足施工进度计划。为此，QC小组通过头脑风暴法，提出课题为：研制混凝土驳岸墙移动模架。 四、设定目标（一）、设定目标QC小组根据上述分析，通过研制可移动模架，确保驳岸墙在计划工期内完成施工，同时保证工程质量。 （二）、确定目标值驳岸墙施工工期由487.5天缩短至260天。（三）、目标可行性分析1、公司已建的多个船闸，闸室墙采用的大龙门移动模架系统，对称拼装浇筑，已验证了模架系统的刚度、强度及稳定性，驳岸墙施工采用整体移动模架非对称拼装浇筑，虽未有先例，但可借鉴；2、 小组成员有较高的项目管理能力和专业的施工技术；3、 将每节段施工周期压缩到4天，则4天65=260天。通过分析，我们认为所设定的目标一定能实现。五、提出方案，并确定最佳方案（一）提出总步方案2011年7月5日在项目部会议室召开了混凝土驳岸墙移动模架方案专题会，建设单位、监理及公司技术专家参加，与会人员详细分析了国内混凝土驳岸墙施工方法的差异，结合本工程实际，共提出了两种混凝土驳岸墙施工方案。1、方案一：分体式移动模板：技术特点：需搭设脚手架拼装模板；倒角、墙身需2次立模；前后模板分体，需机械移动模板。2、方案二：小龙门大模板移动模架技术特点：利用小龙门拼装模板，无需搭设脚手架；小龙门和模板一次性拼装完成，整体移动，重复使用；驳岸墙混凝土一次性完成浇筑。 （二）、选定方案QC小组成员对两种方案进行对比分析，具体见下表5-1。表5-1 移动模架系统方案对比表项 目技术特点经济性工期安 全结论移动模架系统方案一分体式移动模板1需搭设脚手架拼装模板；2倒角、墙身需2次立模；3前后模板分体，需机械移动模板。一套模架需要材料和人工费用69万元（按照65节驳岸墙计算）每节墙身施工周期7天移动模板过程中安全风险大施工成本高模架行动不安全模板整体稳定性差方案二小龙门大模板移动模架1.利用龙门拼装模板，无需搭设脚手架；2.龙门和模板一次性拼装完成，整体移动，重复使用；3. 驳岸墙混凝土一次性完成浇筑。 一套模架需要材料和人工费用38.8万元（按照65节驳岸墙计算）每节墙身施工周期4天，整个模架系统安全系数高施工成本低模架行动安全工期满足要求制表人：王辰 制表日期：2012.7.5认为方案二的技术可行性、安全性、经济性、工期上具有优势，对此我们把“小龙门大模板移动模架”方案作为最佳可行方案。（三）、方案实施中必须研究解决的问题小组成员通过分析讨论小龙门大模板移动模架方案，提出以下关键性问题：1、驳岸墙一次性浇筑，需保证模板的强度、刚度以及模架系统的稳定性；从模板、围檩、对拉螺栓进行对比分析，见下表。表5-2 模板系统材料比较序号类型规格结论采用方式1面板厚度3mm面板3mm经计算不能满足强度要求，5mm满足要求 5mm5mm2小肋小肋型号55小肋满足刚度要求，6.3增加了模架自重，不经济56.3小肋间距400mm小肋间距400mm更合理 400mm450mm3纵围檩纵围檩型号12通过计算以及在经济方面16纵围檩符合要求161618纵围檩间距700mm纵围檩间距700mm更合理 700mm800mm4横围檩横围檩型号216横围檩型号218通过计算以及在经济方面符合要求 218218220横围檩间距1800mm横围檩间距1800mm更合理 18001900mm5对拉螺栓对拉螺栓型号25精轧螺纹管25精轧螺纹管满足受拉要求25精轧螺纹管22精轧螺纹管对拉螺栓竖向间距1600mm对拉螺栓竖向间距1600mm满足受力问题 1600mm1800mm对拉螺栓水平间距1800mm对拉螺栓水平间距1800mm满足受力问题 1800mm2000mm800mm制表：方成虎 制表日期：2011.7.7 2、浇筑砼时，砼对倒角及背水面模板产生浮力，影响模架系统的稳定性和前沿线顺直，从反压螺栓的设计和配合比进行对比分析，见下表； 表5-3 克服模板浮力对策表序号类型规格结论采用方式1反压螺栓反压螺栓型号16圆钢反压螺栓型号16圆钢经计算满足模板产生的浮力受拉要求 20圆钢20圆钢反压螺栓间距600mm反压螺栓间距600mm满足模板产生的浮力受拉要求 600mm800mm2配合比初凝时间13h35h初凝时间保证砼的强度，保证模板稳定 35h35h68h制表：方成虎 制表日期：2011.7.7 3、驳岸墙身整体模架自重大，整体移动难度大，耗时长；QC小组从小龙门的材料进行对比分析，见下表。 表5-4 小龙门材料比较序号类型规格结论采用方式1轨道43#重轨43#重轨不易变形43#重轨I20工字钢2行车两侧单端动力两侧单端动力符合经济效益 两侧单端动力两侧两端动力3立柱贝雷贝雷安装简易，自重小 贝雷200钢管4横梁贝雷贝雷安装简易，自重小 贝雷225制表：方成虎 制表日期：2011.7.7六、制定对策根据讨论提出的关键性问题，小组研究对策，制定目标，采取措施，专人负责。详见表4。表4 对 策 表 序号对策目标措施地点完成时间负责人1移动龙门支架设计与安装模板拆拼时间缩短至1.5天 安装轨道和底盘，拼装立柱和横梁，整体吊装，并用缆风绳固定牢靠模板加工厂、现场2011.7王小涛 吉 杨2-1模板系统的制作加工模板立模时间缩短至1天 围檩加工及安装；模板拼装；拉条螺栓垂直间距1600mm，水平间距1800mm；预埋反压螺栓。现场2011.7张维凤王 辰2-2缩短砼初凝时间浇筑时间缩短至1天 通过优化配合比，控制混凝土初凝时间试验室2011.72011.8徐建明 颜大康朱红亮3整体移动模架系统模架移动的时间缩短至0.5天 电机以34m/h速度驱动龙门模架系统移动现场2011.72011.8季广州 方成虎制表：方成虎 制表日期：2011.8.8七、对策实施根据对策，采取有效措施落实到位，认真实施。实施1：移动龙门支架设计与安装（王小涛负责实施，吉杨复核）在底板施工时，准确预埋轨道的螺栓，轨道（钢轨）采用反压钢板固定牢靠。安装底盘时，采用钢尺精确测量底盘间距，以保证立柱准确对中。立柱（10、I8）和横梁（321贝雷）在底板上预拼装后，整体吊装，并用缆风绳固定牢靠。移动龙门支架结构图见图7-1、图7-2。图7-1 移动龙门支架设计图制表：方成虎 制表日期：2011.7.8图7-2 移动龙门支架制表：王 辰 制表日期：2011.8.1实施2-1：模板系统的制作加工（张维凤负责实施，王辰复核）（1）、 围檩加工及安装模板围檩加工及安装，临水侧横向围檩采用 16a70cm，竖向围檩采用218a180cm；背水侧横向围檩采用16a70cm，竖向围檩采用218a180cm。端模围檩采用26.3桁架片加工而成。桁架片示意图，见图7-3。图7-3 端模桁架片设计加工示意图制表：方成虎 制表日期：2011.7.8（2）、 模板拼装模板采用大面钢模。围檩拼装完成后安装模板，模板由下至上、由中间向两边进行模板拼装，拼装时跟踪检查模板的平整度，以保证模板拼装质量，见图7-4。图7-4 移动龙门和模板拼装图制表：王 辰 制表日期：2011.8.1/2011.8.7背水侧模板拼装步骤同临水侧。端模在平地上拼装成整体，进行整体吊装，端模桁架片与临水侧和背水侧横围檩通过螺栓连接成整体。为保证墙身前沿线顺直，在临水侧模板上口、下口均设横向桁架片围檩。拉条螺栓垂直间距1600mm，水平间距1800mm。因驳岸墙为重力式结构，临水侧设置倒角，背水侧为斜坡形式，在混凝土侧压力作用下会产生上浮。为防止模板上浮，在底板施工时预埋反压螺栓。临水侧模板、背水侧模板围檩结构见图7-5和图7-6。图7-5 临水侧模板结构图制表：方成虎 制表日期：2011.7.8图7-6 背水侧模板结构图制表：方成虎 制表日期：2011.7.8模板拼装完成后，通过手拉葫芦和钢丝绳悬吊于移动龙门支架上，详见图7-7。图7-7 移动龙门模架整体设计图制表：方成虎 制表日期：2011.7.8实施2-2：缩短砼初凝时间（徐建明、颜大康负责实施，朱红亮复核）通过进一步的计算和讨论，优化砼的初凝时间为3h5h，根据砼的生产能力计算，驳岸墙砼浇筑时间约10h,在浇筑中上部时，底层砼即能初凝，有效降低倒角部位所产生的浮力，保证模板系统的稳定性。实施3：整体移动模架系统（季广州负责实施，方成虎复核）驳岸墙浇筑完成后，混凝土强度达到规范要求，才能进行拆模。拆除前先将拉条螺栓从驳岸墙内拔出；拆除模板并将移动模架移至下一块驳岸墙。电机以34m/h速度驱动龙门模架系统缓慢、平稳向前移动。详见图7-8。图7-8 移动龙门模架过程制表：王 辰 制表日期：2011.8.10八、效果检查（一）驳岸墙施工进度检查（王辰负责实施，吉杨复核）通过检查施工日志并复核浇筑台帐，驳岸墙采用小龙门大模板移动模架工艺，每节驳岸墙施工周期4天（驳岸墙立模时间为1天，浇筑时间为1天，拆除模板时间为1.5天，模架移动为0.5天）。驳岸墙于2012年4月9日前完成施工，证实了采用小龙门大模板移动模架施工工艺，达到了预期的目标值。（二）驳岸墙质量检查（王辰负责实施，吉杨复核）1、驳岸墙倒角与墙身间的施工缝QC小组通过观察发现一次性浇筑完成驳岸墙，避免倒角与墙身的施工缝，大幅度的提高了外观质量，达到了预期效果，见图8-1。图8-1 驳岸墙一次性浇筑效果图制表：王 辰 制表日期：2012.9.102、巩固驳岸墙成品实测2013年4月9日QC小组成员对驳岸墙平整度、垂直度进行实测（详见下表），验证了驳岸墙模板系统的整体刚度、强度及稳定性，实现了“平整度合格率100%，前沿线顺直”的目标，见图10-2。驳岸墙成品混凝土实测记录表编号平整度（mm）垂直度（mm）标准检验允许偏差实测值合格率标准检验允许偏差实测值合格率B56202、5、4、3100%33-13、-12、-12、-13100%G30203、4、5、2100%33-14、-12、-13、-11100%G31204、3、5、4100%33-14、-13、-11、-12100%G32205、2、4、4100%33-12、-14、-11、-15100%G33202、2、3、4100%33-12、-11、-12、-13100%G34203、3、4、4100%33-11、-13、-13、-14100%制表：王 辰 制表日期：2013.4.9图8-2 驳岸墙外观质量和前沿线制表：王 辰 制表日期：2012.10.10九、确认效果（一）、经济效益小龙门大模板移动模架施工工艺与建筑钢模+钢管支架施工工艺相比较，缩短了工期，节约了成本，取得了良好的经济效益。经项目核算、公司审核，缩短工期227.5天，4套移动模架共节约成本125万元，详见表9-1表9-3。表9-1 材料项目名称节约成本（元）模板系统安装材料对比说明大模板小龙门整体移动模架满堂支架小模板系统模架或支架-10000小龙门一套，钢材12吨，约需6万元。48脚手钢管约需8吨，5万元模板-21000临水侧模板采用大面钢模（约6吨），背水侧采用建筑钢模（125块），共需1套，总费用约8万元。临水侧与背水侧均采用建筑钢模，共需450块，总费用约5.9万元。围檩4500围檩槽钢16a和18a共计10.5吨，横围檩间距80cm，竖围檩间距1800cm。按照4500元/吨，总价为10.54500=47250元。横围檩采用单拼10，间距75cm，竖围檩采用双拼10，间距90cm,共计需要10约11.5吨，总价为11.54500=51750元。拉条螺丝（螺母）382025精轧螺纹钢140米，费用约需3500元，无损耗。1节驳岸墙需20普通拉条270米，两套约需6100元，损耗20%，约为7320元。拉条孔洞修补8970全部驳岸墙需修补螺栓孔洞5400个，约需修补砂浆11.22m3，油毛毡等防水材料约1075.74m2，总价约为10090元。全部驳岸墙需修补螺栓孔洞约10200个，修补砂浆约21.18 m3，油毛毡等防水材料约2032m2，总价约为19060元。小计-13710200840187130表9-2 人工项目名称节约成本（元）模板系统安装材料对比说明大模板小龙门整体移动模架钢管小模板支架系统脚手架搭设46080工人6人，龙门拼装一次性需要人工36个，25吨吊车台班6个，共计需要费用36120+61200=11520元每节驳岸墙脚手需要8个人工，60节驳岸墙需要人工860120=57600元模板拼装118560墙身模板整体拼装需要人工84个，吊车台班14个，以后每节人工12个，共计需要费用84120+141200+1212059=111840元每节墙身需要人工32个，共计需要费用3212060=230400元模板拆除129600模板拆除需人工6个，费用为612060=43200元模板拆除需要人工16个，费用为1612060=172800元脚手架拆除25440龙门拆除需要人工8个，吊车台班2个，费用为8120+21200=3360。每节驳岸墙拆除脚手架需要人工4个，费用为412060=28800元。拉条螺栓孔修补7200每节墙身需要人工1个，费用为12060=7200元。每节墙身需要人工2个，费用为212060=14400元。小计326880177120504000表9-3 工期项目名称节约工期（天）模板系统安装材料对比说明大模板小龙门整体移动模架钢管小模板支架系统节约工期227.5采用大模板小龙门整体移动模架每节墙身施工周期4天，65节墙身共需要465=260天。采用普通模板系统，每节墙身约需要7.5天， 60节墙身需要7.565=487.5天。小计227.5260487.5制表：方成虎 制表日期：2012.10（二）、