干作业成孔灌注桩混凝土浇筑导管研制

高原明珠QC小组干作业成孔灌注桩混凝土浇筑导管研制高原明珠QC小组云南建投第五建设有限公司2017年10月15日目 录一、工程概况1二、QC小组概况1三、选择课题2四、设定目标及目标可行性分析5五、提出方案并确定最佳方案6六、制定对策10七、对策实施11八、效果检查14九、标准化16十、总结和下一步打算17干作业成孔灌注桩混凝土浇筑导管研制高原明珠QC小组一、工程概况工程名称禄劝县职业高级中学实训基地及配套设施建设项目工程地点昆明市禄劝县职业高级中学内建筑面积约62653.99合同工期270天施工单位云南建投第五建设有限公司结构形式框架结构基础形式人工挖孔桩基础工程主要功能或用途满足全日制在校生4000人的教学科研需要，新建建筑面积62653.99。建设内容包括：饭店管理实习实训基地，实训楼，学生活动中心，科技楼，宿舍楼，学前教育实训，汽车实训基地，教学楼，学生超市及食堂，公共卫生设施等。桩基础概况本工程用地内地势有起伏，属低丘缓坡丘陵地带，最高点与最低点高差约30米左右，场地内道路不便，大型打桩机械施工困难，所以基础设计采用人工挖孔桩，共有495颗，最小设计桩长6米，最大设计桩长为22.5米。此外，本工程还包括96颗抗滑桩，最大设计桩长17.5m。按照规范要求，桩芯混凝土浇筑时，混凝土自由落差不得大于2m，本工程为坡地建筑，单体栋号分散，场地内道路狭窄。部分人工挖孔桩塔吊覆盖不了，无法采用传统钢串筒进行桩芯混凝土浇筑。因此研制一种新型的轻型串筒迫在眉睫。二、QC小组概况本QC小组成立于2016年6月20日，小组成员包括直管部主任工程师，项目总工及混凝土班组长等8人组成。均接受过QC知识的培训学习，小组具体情况见下表： 小组概况表 表一小组名称高原明珠QC小组课题名称干作业成孔灌注桩混凝土浇筑导管研制课题类型创新型小组人数8人活动次数21次小组成立时间2016年6月20日小组注册号YCIHQC05142017平均年龄35课题注册时间2017年6月20日课题注册号YCIHQCKT05192017出勤率94%小组培训情况已接受108课时QC知识培训小组活动时间2017-6-20至2017-10-15序号姓 名性别年龄学历职务职称组内职务组内职责1马云秀女47本科直管部主任工高级工程师组长技术指导2王学贵男50本科项目经理工程师副组长组织实施3李宗帅男37大专项目总工工程师副组长组织实施4唐珂男30本科施工员工程师组员活动实施5邓磊男23本科施工员助理工程师组员资料整理6李德鑫男28大专施工员助理工程师组员活动实施7郭爱义男26本科施工员助理工程师组员活动实施8张明男46/混凝土班组长/组员活动实施制表人：邓磊 制表时间：2017年6月20日 本小组自成立以来，积极开展QC小组活动，以下是小组成立以来所获得的成绩。三、选择课题1、选题理由2017年6月20日，小组成员在项目部会议室召开选题会议，会议上提出选题理由如下：（1）传统做法 传统钢（铁）串筒长度为1.0m，浇筑过程中需频繁拆除串筒，且钢（铁）制串筒较重，施工过程中，需要重型起吊机械配合，浇筑效率低。本工程为坡地建筑，单体栋号分散，场地内道路狭窄。部分人工挖孔桩塔吊覆盖不了，无法采用传统钢串筒进行桩芯混凝土浇筑。 图一 图二 图三（2）传统做法存在的弊端 传统的串筒存在问题和弊端：传统钢（铁）串筒自重较大，浇筑过程中需要重型起重机械配合，施工成本高，浇筑效率低。（3）同行业做法查新根据业内情况分析及专利查询，相关单位已经采用了一些做法，都无法满足现场施工要求，且结构复杂。从技术领域空间分析，还有更新的技术领域等待我们去开发。图四图五2选择课题我们为了绿色环保huanbao提高效率降低费用安全节能选择课题为：干作业成孔灌注桩混凝土浇筑导管研制四、设定目标及目标可行性分析1、设定目标 根据上述分析，以及小组成员的共同讨论研究确定目标值为：研制一种新型干作业成孔灌注桩混凝土浇筑导管，单节重量不大于6kg（减轻60%重量），不需重型起重机械配合即可完成施工。2、目标可行性分析 （1）将借鉴的相关数据与设定目标值进行对比和分析传统钢（铁）串筒单节长度为1.0m，重量为15kg，按照小组设定的目标减轻60%的重量，及单节重量不得超过6kg。即更换轻质材料制作串筒（管）可实现目标。目标可行！（2）分析小组拥有的资源、具备的能力与课题的难易程度小组成员创新能力强，为专业技术骨干，部分成员参加过多项新型课题的研究，善于集思广益，有创新经验和能力，曾参与同类多项工程施工，有丰富的经验，解决难题的能力强，相信这次一定能达到目标。长年与公司合作的加工厂机械设备齐全，拥有技术过硬及经验丰富的操作人员。目标可行！（3）依据事实和数据，进行定量分析与判断 传统钢（铁）串筒单节长度为1.0m，重量为15kg，若按22m最大桩长计算，将需要20节传统钢（铁）串筒，总重量为300kg。单节重量减轻为6kg后，施工过程中导管最大为120kg,可以不需机械配合，仅需人工进行操作即可。导管材料需选用轻质且坚固即可。目标可行！五、提出方案并确定最佳方案1、提出方案 小组于2017年7月7日组织召开专题会议，采用头脑风暴法，集思广益，从安全可靠、提高效率、节约成本等方面提出了总方案并进行分析。总体方案：利用轻质材料制作导管，适当加长管体长度，设置可靠连接结构。分级方案：方案一：PVC导管 方案简要说明：利用150PVC管制作导管，1.5m一节。采用抱箍连接。实现导管减轻，不需要起重机械配合即可完成桩芯混凝土浇筑。上部采用料斗放料。方案二：篷布导管 方案简要说明：利用坚韧性好的篷布制作软导管，首节长2m，标准节长1.5m，浇筑时，首节导管直接套入混凝土输送车卸料槽或混凝土输送管。导管间连接采用打孔导铁链，再用安全扣进行连接。方案三：地胶软导管 方案简要说明：利用地胶制作软导管，首节、标准节均为长度1.5m。直接套入混凝土输送车卸料槽或混凝土输送管。导管间连接采用安全扣进行连接。2、确定最佳方案最佳方案分析表 表二项目技术可行性经济合理性时间效率可靠性结论方案一：PVC导管1、 PVC管自重轻，单节重量2kg，用PVC管制作的导筒操作便捷；2、 标节与标节间采用抱箍连接，操作简单；3、 由于PVC管原有的材料性质，要防止冲击荷载的产生对PVC管造成破换。需采用传统漏斗配合施工。制作费用：材料（292.5+492.5）+加工费（65）=850元。注：材料及加工费按最深桩需要导管节数进行计算，加工费为每节5元。材料费为PVC管及抱箍价格。安装时间按最深桩长需要节数计算，需要65min，拆除一节需要3min。混凝土浇筑浇筑过程中，由于震动棒及混凝土冲击易造成PVC破坏。此方案操作简单，成本低廉，但由于PVC管强度不能满足施工，固不选用。方案二：篷布软导管1、 篷布自重轻，单节1.5kg，柔软度好。2、 标节与标节之间在篷布上打孔导铁链，再用安全扣连接，操作简单。3、 混泥土与篷布之间摩擦大，易刮坏导管。4、劳动强度低，不需要重型起重机械配合。制作费用：材料（780+364+252）+加工费（85）=1481元。注：材料及加工费按最深桩需要导管节数进行计算，加工费为每节6.5元。材料费为篷布及铁链、安全扣价格。安装时间按最深桩长需要节数计算，需要20min，拆除一节需3min。篷布内部不光滑，混凝土浇筑时摩擦大，易被破坏。此方案导管重量轻，连接结构简单，操作方便，成本低，篷布韧性差，不选用。方案三：地胶软导管1、 地胶相对传统钢（铁）导管自重轻，单节重量4kg。2、 标节与标节打孔采用安全扣进行连接，安装及拆除作业简单。3、 地胶韧性好，内壁不光滑，浇水湿润后与混凝土摩擦小，易于混凝土浇筑。4、 地胶软导管具有一定的刚度，在放入孔桩内时较为方便。制作费用：材料（1846+364）+加工费（104）=2332元。注：材料及加工费按最深桩需要导管节数进行计算，加工费为每节8元。材料费为地胶及抱箍安全扣价格。安装时间按最深桩长需要节数计算，需要20min，拆除一节需3min。地胶导管内部光滑，混凝土浇筑时摩擦小，连接结构安全可靠。此方案导管重量轻，韧性好。操作方便，选用。制表人：邓磊 制表时间：2017年7月8日 小组根据已经提出的三种方案，结合其优缺点进行全面的分析比对，方案三在可实施性，经济性和安全可靠性等方面存在较大优势，因此小组成员一致选定最佳方案为方案三。3、方案重点要素及子方案小组成员于2017年7月10日将选定的方案进行分解，以便子方案的对比及对策制定，具体系统图如下：方案分解系统图 图六制图人：邓磊 制图时间：2017年7月10日4、子方案比选小组于2017年7月11日召开会议，针对分解的子方案进行对比选择，其他项目要素可直接实施。子方案优选分析表 表三项目方案选定分析特点分析结论3mm地胶3mm地胶材料费为120元/m，软度好，但韧性一般。优点：成本较低，柔软度好。缺点：壁厚薄，易破损。不能保证耐磨，不选5mm地胶5mm地胶材料费为150元/m，柔软度一般，韧性好。耐摩擦能力强。优点：韧性好，耐摩擦能力强。缺点：比3mm材料重。成本高重量较轻，耐磨。选择项目方案选定分析特点分析结论铆接1、 利用铆钉打孔连接地胶，制作圆筒形导管，连接可靠2、 利用铆钉连接，美观大方。优点：加工方便，制作时间快。且铆钉连接牢固，不易破坏。缺点：需要专用的铆钉枪等工具进行加工。该方案简单实用，加工制作费用低，选用。尼龙绳链接1、 尼龙绳链接在地胶上打孔，用尼龙绳进行连接，操作简单。2、 连接处细部处理需仔细精确，连接牢固。优点：不需要专用加工工具即可完成加工。缺点：制作时间慢，加工复杂。人工成本高。该方案加工作制复杂，成本高，不选用。制表人：李宗帅 制表时间：2017年7月11日通过对子方案的对比分析，确定了子方案，见系统图。子方案系统图 图七制图人：邓磊 制图时间：2017年7月14日5、制定实施流程图 根据方案比选及子方案分析后，制定以下实施流程图。开始图纸设计图纸审批加工制作材料检测加工制作导管检测成品导管结束不合格不合格不合格原材料采购过程质量控制过程质量控制 子方案实施流程图 图八制图人：邓磊 制图时间：2017年7月15日六、制定对策7月16日小组成员根据前面的方案对比、子方案选优及子方案流程图，制定如下对策表： 对策表 表四序号方案对策目标措施地点完成时间负责人1图纸设计小组成员设计图纸设计合理，可根据图纸下料加工，一次性通过公司审核。由项目总工进行图纸设计办公室2017年7月20日李宗帅2原材料控制按设计图纸采购原材料采购原材料100%合格。1、按图纸采购所需材料及配件建材市场 2017年7月30日唐珂2、所有材料进场后验收并检测检验，要求均为合格产品郭爱义3加工制作管体加工加工合格率100%1、委托加工厂对地胶进行铆接，制作导管。加工车间2017年8月15日李德鑫连接结构加工2、在加工厂内，用打孔器在加工管体上打直径为2.5cm的孔。并用安全扣进行连接。李德鑫制表人：邓磊 制表时间：2017年7月16日七、对策实施 根据对策，我QC小组成员及时进行讨论研究，通过认真分析进行分步实施。实施一：图纸设计：实施时间：2017年7月17日至2017年7月20日；实施地点：办公室 实施人员：李宗帅小组成员李宗帅对导管进行详细设计，该导管分为管体、连接结构两个主要部件。设计图如下：导管设计图 图九制图人：李宗帅 审核：马云秀 制表时间：2017年7月15日实施二：原材料控制实施时间：2017年7月21日至2017年7月30日；实施地点：建材市场 实施人员：郭爱义、唐珂1、采购原材料 小组成员郭爱义根据设计方案拟定物资采购计划申请表，从市场采购地胶、安全扣等原材料。 原材料图 图十2、原材料验收由小组成员郭爱义对采购回来的地胶、安全扣等材料进行统一验收。由小组成员唐珂负责进场材料的检验和试验，材料均合格满足要求。实施三：加工制作：实施时间：2017年7月31日至2017年8月15日实施人员:李宗帅、邓磊 实施地点：加工车间针对导管加工制作制定程序图如下： 加工制作程序图 图十一 制图人：邓磊 制图时间：2017年7月26日1、地胶下料及铆接 根据设计图纸要求，按照设计尺寸切割地胶，并用铆钉枪进行连接。形成导管的管体。图十二 2、连接结构加工 根据设计图纸，在已经铆接好的管体上打孔，并用铝皮包边，使用时用安全扣进行连接。 图十三3、成品导管 图十四成品导管制作完成后，我们在现场进行了实际施工应用，在施工过程中，成功的在没有重型起重机械配合的情况下，完成饭店管理实习实训基地人工挖孔桩桩芯混凝土的浇筑，实施效果好，检测I类桩占99.32%，未出现负面影响。 桩基检测报告 图十五八、效果检查1、目标完成情况 根据现场实测实量，一共制作了13节软导管，每节导管重量如下：序号12345678910111213重量（kg）6.25.55.85.85.95.75.85.95.95.65.95.85.8平均重量5.81kg导管重量均小于6kg，完成预定目标。并且在实际施工过程没有重型起重机械配合就完成了混凝土的浇筑，目标实现！2、负面影响调查评价分析对策实施前后负面影响调查评价分析表 表五编号内容对策实施前对策实施后1安全施工难度大；在施工过程中，连接结构磨损后易断裂，造成钢（铁）串筒掉落，影响正常施工，且易造成人员伤亡。大幅度减少了施工难度；安全隐患大幅度降低；对策实施结果经过验证没有安全方面的负面影响。2质量混凝土浇筑使用振动棒时容易使串筒移位或者倾斜，容易出现质量问题。采用新导管后桩芯混凝土质量大幅度提高，对策实施结果经过验证没有质量方面的负面影响。3管理传统钢（铁）串筒标准节长度为1.0m,重量为15kg。采用串筒进行施工时安装及拆除作业工作量大，浇筑效率低。且现场需机械与人工配合进行作业。采用新导管后施工效率大幅度提高，现场操作简单、便捷，耗时少；对策实施结果经过验证没有管理方面的负面影响。4成本经过多方面询价及对比，现钢（铁）串筒单节价格为240元，成本较高且易损坏。且需要重型起重机械配合施工，机械费高。对策实施后单节导管成本为150元，大幅度降低，且施工过程中不需要重型起重机械配合施工，无机械费。对策实施结果经过验证没有成本方面的负面影响。制表人：邓磊 制表时间：2017年9月16日3、经济效益本次QC小组活动成功研制了干作业成孔灌注桩混凝土浇筑软导管，不仅完成了我们预定的目标，而且还创造了一定的经济效应。2017年9月25日，小组成员进行了经济效益分析：本工程除前期实训楼人工挖孔桩混凝土采用传统钢串筒进行浇筑外，教学楼及学生活动中心、汽车实训基地、饭店管理实训基地均采用本小组研制的导管进行混凝土浇筑。每节导管制作加工费用为150元。共制作13节，一次性投入1950元。在混凝土浇筑过程无需重型起重机械配合施工。传统钢（铁）串筒一节采购价240元，每节长度1m，至少需要需要20节，一次性投入4800元， 图十六 相比较下节约成本2850元。此外根据计算，节约起重机械台班费22400元。扣除QC小组活动开销外，总的节约成本20250元。3、社会效益干作业成孔灌注桩混凝土浇筑导管的研制，保证了人工挖孔桩桩芯混凝土的质量，得到校方、建设单位和监理单位的一致好评，提升了企业形象。九、标准化 10月15日，小组成员通过干作业成孔灌注桩混凝土浇筑导管的研制，一致认为该导管可大大提高施工效率和工程质量，也进一步增强了小组创新意识，小组成员认为该工艺有一定的前瞻性和先进性，对于与本工程类似的干作业成孔灌注桩混凝土浇筑可采用该软导管进行施工。在此基础上，编制了干作业成孔灌注桩软导管混凝土浇筑作业指导书上报公司并通过审批。 图十七十、总结和下一步打算1、总结（1）专业技术方面：通过创新，使小组成员提高了思考问题和解决问题的能力，专业技能得到进一步提升。 （2）管理技术方面：通过活动，使小组成员形成了一套系统的管理办法，学会运用科学的手段，通过PDCA循环，进行项目管理工作。（3）小组综合素质：通过开展QC活动，小组成员分工明确，协调合作，增强了团队意识，在QC知识运用能力，专业知识掌握能力，自我管理能力和创新意识等方面有了显著提升。（4）、团队协作：增强了团队互帮互助意识。 评价表 表六序号评价内容活动前活动后1团队精神75902质量意识80953改进意识75934工作热情80955进取精神80956QC工具应用6585制表人：郭爱义 制表时间：2017年1月2日综合素质雷达图 图十八制图人：郭爱义 制图时间：2017年10月15日2、今后打算这次小组活动的研发创新取得了一定的成功，也给小组成员极大的信心，因此小组将继续运用科学的方法，以“优质、高效、开拓、创新”为理念，继续开展QC小组活动。小组活动的下一个课题是提高型钢混凝土施工合格率。2附件： 2018年度云南省工程建设优秀质量管理小组公示名单（排名不分先后）序号单位名称小组名称课题名称小组成员等级1云南工程建设总承包股份有限公司筑梦QC小组提高二氧化碳气体保护焊钢筋接头焊接质量合格率李文涛、何泽军、赵鸿高、蒋建松、李亚东、何坤仙、张静斌、龙建刚、胡善智一等奖2中国建筑第二工程局有限公司西南分公司中建二局西南分公司昆明景成大厦项目QC小组解决超长灌注桩复式后注浆施工难题苟浩、王文渊、沈欢欢、罗浩、陈彬、赵兵、孙迎茹、万海涛一等奖3云南工程建设总承包股份有限公司云屹QC小组新型构造柱顶端料口模板的研制张伟、陈律、高建忠、皮洪、唐磊、臧庆芬一等奖4云南建投第五建设有限公司玉溪金水河QC小组提高无砂大孔混凝土验收合格率李洪斌、牟伟军、李艳伟、杨晶、黄相桥、王进文、杨尧楠、赵兴侃、段佳宾一等奖5云南省建设投资控股集团有限公司阳漫QC小组提高桥梁圆柱墩钢筋保护层厚度合格率赵跃坤、张京华、尹平安、普文春、李显宇、罗浩然、王露露、罗涛、孙中瑞一等奖6中铁五局集团有限公司寻沾高速心连心QC小组提高隧道防水板安装一次合格率王国帅、任金龙、昌伟安、徐奎、唐利、吕嘉良、张涛、赵勇、安志锋一等奖7云南云安建筑股份有限公司星火QC小组提高梁板钢筋保护层合格率胡建康、陈安志、陈健、陈红艳、赵三会、吴文彬、冯雪、卢艳丽、胡志东、张雪一等奖8中国水利水电第十四工程局有限公司携程双龙QC小组提高高填方路基桩基类桩比率黎文海、卞魁明、刘平、陈艳平、崔成涛一等奖9云南建投第五建设有限公司小树苗QC小组提高金刚砂耐磨地坪施工质量合格率谭玉靖、张家明、陈贵超、韩明君、顾尚中、王国发、李政、毕双梅、李家荣、陈亚冲、杨明乾一等奖10云南建投第四建设有限公司希望之翼QC小组10cm宽变形缝模板研制谢嗣鹏、杨小冲、赵加谷、周建超、冯梦、程坤江、张和平一等奖11十四冶建设云南勘察设计有限公司图腾QC小组高密度电阻率法基岩面三维展示方法研制丁海涛、陈亚乾、李英虎、刘军、弓晓晓、李凯、普新凯、张瑞、李天一等奖12云南建投第十建设有限公司踏十留印QC小组降低现浇混凝土内撑施工费用李毅、张琼、杨超、刘坤、杨启强、左林一等奖13云南省建设投资控股集团有限公司（路桥总承包部）哨关路工程QC小组提高桥梁工程钢筋手工电弧焊焊接合格率闭春华、胡俊、王东生、唐洪、陈玉键、唐斌、韦章林、杨杰、马兴伟、刘鹏、缪云瀚一等奖14中建二局第三建筑工程有限公司三峡QC小组钢框架结构中楼板模板施工工艺研发陈军、马华普、樊宇杰、邓毅、张韬、王荣宏、邓海、马力、陈国一等奖15云南省建设投资控股集团有限公司启航QC小组提高隧道中埋式止水带安装合格率张勇、陈居虎、邓兴洋、陈俊、陈有良、徐川、吴海波、郝少峰、毕如静、田志明一等奖16云南建投第五建设有限公司启航QC小组钻孔灌注桩桩头快速施工方法研发郑开盛、李涛、李卫、何永涵、罗亚玲、郑君超、张胜杰、陆浩、贾鸿一等奖17云南建投第五建设有限公司启航QC小组提高可回收式锚索回收率郑开盛、李涛、李卫、何永涵、罗亚玲、郑君超、张胜杰、陆浩、贾鸿一等奖18云南云安建筑股份有限公司奇点QC小组降低大体积混凝土基础筏板裂缝发生率胡建康、陈安志、陈健、陈红艳、赵三会、吴文彬、冯雪、卢艳丽、胡志东、张雪一等奖19云南省建设投资控股集团有限公司七彩QC小组小区混凝土道路路面浇筑模板新方法研制施旭升、殷华富、杨绍光、徐志、罗如刚、李剑侠、比干旭桄、杨刚杰、浦绍川、邹伟迪、张举奎、田丹丹、谭晓航一等奖20中国水利水电第十四工程局有限公司明如镜QC小组一种新型立体施工的作业平台的研制魏义兵、王建利、贾栋林、张兴元、李刚、肖才云、秦世国一等奖21云南省建设投资控股集团有限公司梦之翼QC小组提高水泥混凝土桥面铺装层施工质量合格率王建、杨重四、刘建、刘如进、武豪、陈虎、杨家臣、漆仲刚、吴桐、王林一等奖22十四冶建设集团云南第五建筑安装工程有限公司龙翔QC小组提高橡胶隔震支座施工质量合格率黎明光、黎明亮、李泉磊、吴钧、张锐、杨阳、熊建华、马瑞鹏、段庆云、黄义谦一等奖23云南省建设投资控股集团有限公司亮剑QC小组桩基桩头钢筋调直装置的研制孙绍勇、周永荣、朱秋峰、刘喜、杞斌、茶绍斌、余毅鑫、汤雨灿、施锦磊、杨锦山一等奖24云南城投众和建设集团有限公司联合机电QC小组新型防雷网制作安装工艺研制马标、杨惜仲、刘宇、农小冬、赵明红、杨俊、李白英、张艳花一等奖25云南城投众和建设集团有限公司联合机电QC小组提高给排水管道套管安装施工质量合格率杨惜仲、石贵、农小冬、赵明红、刘宇、唐剑、张艳花、李白英一等奖26云南建投第五建设有限公司峻岭雄鹰QC小组提高公路隧道二次衬砌钢筋焊接合格率张彩柳、李容平、秦少军、赵燕军、母其飞、赵登旭、余绍绅、杜新洪、郭思一等奖27云南九州建设集团有限公司九州QC小组提高钢筋桁架楼承板施工质量合格率余卓仰、赵显鸿、刘红星、荀艳梅、张林涛、张亚飞、王忠颖、郭明松、陈云川一等奖28云南建投第二建设有限公司精卫QC小组提高异形建筑弧形结构模板安装质量合格率张光富、丁朝昆