4165372753创新小曲率弧形风管施工方法

1、创新小曲率弧形风管观感质量施工方法 中国新兴建设开发总公司一公司设备安装qc小组 创新小曲率弧形风管施工方法 一公司设备安装qc小组一、工程概况人民日报社报刊综合业务楼分为地上32层和地下3层, 建筑高度180米，地下部分建筑面积为39584m2，地上部分建筑面积为98299m2，总建筑面积为137883m2，工程质量目标为“鲁班奖”。该工程建筑造型呈“人”字型分布，平面由核心筒、外框柱及三榀格构柱组成，自下而上呈弧形分布，先向外扩、再向里收在屋顶合拢。 图1-1 人民日报社外观效果图本工程通风管道安装面积达到6万m2，为镀锌铁皮风管，风管规格有800500、800450、800400等。由于

2、工程结构的特殊性，很大比例的风管为小曲率弧形风管，这使得通风管道在加工制作和施工安装中有较大的难度。二、小组概况图2-1 “实用新型技术专利”成果图本qc小组由设备安装分公司多名技术骨干组成，有着悠久的历史，成员相对固定，常年来一直致力于机电设备安装专业的qc活动，有较丰富的经验及较高的热情，经历过许多qc活动的锻炼，先后解决了很多工程施工现场的难题，小组具体信息及活动计划分见下表。表2-1 qc小组信息一览表小组名称一公司设备安装qc小组组建日期2011.11.17 平均接受tqc教育70小时以上活动次数20次起止日期2011.112013.5 类型创新型序号姓名性别组内职务学历年龄职 称1

3、师 拓男组 长本科34高级工程师2郭振国男技术协调研究生34高级工程师3潘春呈男技术负责本科32工程师4孟宪军男质量负责研究生29助理工程师5许捷男质量负责研究生27助理工程师6李冬勤男现场负责专科52助理工程师7苏兴启男质量负责专科54助理工程师8李在轩男劳务管理高中46助理工程师制表人：孟宪军 制表时间：2011年11月表2-2 qc小组活动计划表制表人：许捷 制表时间：2011年11月三、选题理由1.工程质量目标高： 该工程在开工伊始就确定了确保“鲁班奖”目标，对机电安装提出了高标准，对施工质量提出了严要求。通风管道安装不仅要满足规范要求，还要弧形美观，弧度圆润。 2.风管加工安装难度大

4、：该工程空调系统为全空气空调系统，系统全部为通风管道，总面积为6万m2。其中有三分之一的风管为的小曲率弧形风管，这对加工工艺和安装质量要求很高。微小的偏差会对风管的观感质量产生较大的影响。图3-1 选题理由汇总图3.小曲率弧形风管鲜有案例： 由于本工程的弧形风管的弧度小、半径大，不同于常见的大曲率弧形风管，我单位未参与过类似的工程，无现有的施工经验可参考，在近年的工程中也鲜有参考依据，因此，需创新加工制作工艺和施工安装方法。综合上述三点因素考虑，我们最终选定的课题是：创新小曲率弧形风管施工方法。四、设定目标与可行性分析1.确定目标创新一种小曲率弧形风管的施工方法，在满足施工规范要求的前提下，施

5、工安装便捷，成本适中，观感质量良好。2.确定目标值通过我qc小组集思广义，决定以合格率来评判小曲率弧形风管的施工质量，施工质量的主要项目和标准如下表，检查中未达到项目标准的视为不合格。表4-1 质量评判标准表序号项目检查项目国家标准项目标准1风管严密性检验用漏光法检测漏光点数2处/10m，16处/100m1处/10m，8处/100m2风管连接的水平质量风管水平度的允许偏差及总偏差3/1000， 20mm2/1000， 15mm3风管支、吊架安装吊架垂直度的允许偏差/2/10004风管的弧度风管距离墙面的偏差/10/100（注：项目4的标准为小组成员通过讨论得出，由于风管的弧度同核心筒二次砌体结

6、构的弧度相同，两者之间同心圆的距离为500mm，因此测量出距离偏差不能大于50mm）确定本次qc活动目标值为：小曲率弧形风管抽检合格率为95%。 3.可行性分析序号内 容分 析1甲方及本公司重视程度高本工程是市重点工程、总公司重点工程。 总公司领导多次对本qc课题进行指导帮助，公司技术处每月一次现场实地指导。 各方领导高度重视，确定本工程质量目标为国优鲁班奖，在社会资源上给予鼎力支持2有成熟的通风管道加工车间保障我单位通风车间有20多年的加工经验，操作工人技术水平较高，加工工艺完善，加工进度和加工质量有保障。3有大曲率弧形通风管道施工经验我单位最近施工完成的某国家重点工程，其局部一层结构为圆形

7、，通风管道围绕结构进行布置，施工完成后其效果良好，质量有足够的保证。4施工合格率有保证在我单位以往创鲁班奖项目中，按企业要求（高于规范要求）的施工质量合格率均在95%以上。5利用cad软件模拟通过cad软件对核心筒两侧各专业管线进行综合布置，能满足风管安装要求。综上所述：小曲率风管合格率为95%的目标完全可以实现。五、提出方法并确定最佳方法1.提出方案小组成员运用头脑风暴法，围绕实现小组活动目标，对小曲率弧形风管提出了以下三种施工方案：方案一：直管+小弧形短节方案方案二：全弧形风管方案方案三：全梯形风管方案2.方案介绍方案一、直管+小弧形短节方案：图5-1 直管+小弧形短节方案拼装效果图按照设

8、计图上的弧度，每5节2m长的直管（包括三通）为一段直管，直管与直管连接处用小弧形短节连接。方案二、全弧形风管方案：图5-2 全弧形风管方案拼装效果图按照设计图上的弧度，大边以2m弧长为一节，每节管均做成弧形风管。此方案完全按照弧形的的弧度加工。方案三、全梯形风管方案：图5-3 全梯形风管方案拼装效果图按照设计图上的弧度，大边以2m长为一节，切分各个弧度段，每节管以两个法兰边为腰，做成等腰梯形风管。此方案每节管有两个面为长方形，两个面为梯形，在加工难度上，比方案二低很多。而且每节梯形管长边与短边的偏差，每2m也仅在15mm，因此虽然每节风管均不带弧度，但拼接起来的效果基本上接近了弧形。3.方案验

9、证根据三种深化设计方案，分别在现场选取三层作为三种方案的样板层，并针对施工难易度、施工效率、经济合理性及安装质量进行分析。图5-4 直管+小弧形短节方案样板层实物图图5-5 全弧形风管方案样板层实物图图5-6 全梯形风管方案样板层实物图4.方案比选根据样板层风管的施工情况，对每层风管进行方案比选。由于采用相同的安装方法进行安装，故风管的安装质量可用风管的弧度质量来比选。表5-1 方案一方案比选表方案一：直管+小弧形短节方案考虑角度验证施工难易度直管加工与常规风管相同，小弧形风管略微复杂，但数量很少，总体的加工难度不大。安装难易度基本同常规风管，但需在地上做预拼接。施工效率风管加工简单，需要16

10、2个工日可完成，安装需要45个工日，施工效率高。经济合理性此方案风管所用材料费为35元/m2，加工人工费为125元/m2，安装人工费为42元/m2，样板层采用此方案的风管面积为250m2，总费用为50500元。安装质量系统管道安装完成后，根据质量控制项目进行检测，发现除风管弧度有较大差别外，其它项目质量均符合要求。下面是用激光测距仪对风管弧度检测统计，如下图：根据测得整理的数据图表，可以看出，测量出的风管圆弧与核心筒圆弧距离偏差很大，很多点都超过50mm偏差范围。从实际现场来看，风管整体弯曲弧度不准确，感官效果非常不佳。总体来说，该方案加工难度小，人工及费用相对较小，但安装后的观感效果很差。表

11、5-2 方案二方案比选表方案二：全弧形风管方案考虑角度验证施工难易度风管弧度小，半径大，实际加工制作难度大。需要在地上做预拼接，但因为风管全为弧形，支架很难找准支点，安装较难。施工效率风管加工周期长，需要181个工日可完成，安装需要53个工日，样板层风管总的施工时间很长，施工效率很低。经济合理性此方案风管所用材料费为41元/m2，加工人工费为140元/m2，安装人工费为45元/m2，样板层采用此方案的风管面积为244m2，总费用为55144元。安装质量系统管道安装完成后，根据质量控制项目进行检测，发现除风管弧度有较大差别外，其它项目质量均符合要求。下面是用激光测距仪对风管弧度检测统计，如下图：

12、可以看出，测量出的风管圆弧与核心筒圆弧距离偏差很小，均在50mm以内。从现场来看，安装的效果美观。总体来说，该方案安装后的观感效果很好，但加工难度很大，人工及材料成本大量增加。表5-3 方案三方案比选表方案三：全梯形风管方案考虑角度验证施工难易度每节管有两个面为长方形，两个面为梯形，在加工难度上，比方案二低很多。安装难易度同一般风管，但需在地上做预拼接。施工效率风管加工周期较长，需要174个工日可完成，安装需要49个工日，样板层风管总的施工时间介于前两个方案之间，施工效率一般。经济合理性此方案风管所用材料费为38元/m2，加工人工费为135元/m2，安装人工费为43元/m2，样板层采用此方案的

13、风管面积为239m2，总费用为51624元。安装质量系统管道安装完成后，根据质量控制项目进行检测，发现除风管弧度有较大差别外，其它项目质量均符合要求。下面是用激光测距仪对风管弧度检测统计，如下图：测量出的风管圆弧与核心筒圆弧距离偏差均在50mm以内，虽然每节风管均不带弧度，但拼接起来的效果基本上接近了弧形，安装的效果美观。总体来说，该方案安装后的观感效果很好，加工难度一般，施工效率和施工费用较合理，且当形成一定的加工工艺后，加工效率会得到很大提升。4.确定最佳方案针对方案比选的各项指标，小组成员对三个方案进行评价打分。小组在打分时充分考虑了各项目的权重，大家一致认为施工质量是第一位，经济性和难

14、易度排第二位，施工效率排第三位。三种方案评价打分表如下：表5-4 三种方案评价打分表序号方案评价综合得分是否采用组员权重打分组员打分1直管+小弧形短节方案难易度243443433184否效率142332434经济性233423243施工质量5112111222全弧形风管方案难易度212112111210否效率121122122经济性212211112施工质量5444344443全梯形风管方案难易度232332313246是效率123123133经济性232322133施工质量544434443通过以上的优化分析，246210184，故最终确定施工方案为：全梯形风管方案。六、制定对策小组成员针对

15、全梯形风管方案，运用头脑风暴法对方案实施过程中必须解决的问题进行了逐一分析，运用亲和图法对有可能影响施工质量的因素进行了归纳总结。图6-1 所有问题汇总亲和图制图人：许捷 制图时间：2012年4月针对以上需要解决的问题，小组成员积极讨论，确定出其中四个问题的解决方案： 1.风管加工设备因为加工设备是施工的硬件条件，非方案本身的问题，因此不作为关键因素来考虑。小组对承担本工程通风管道加工任务的通风车间进行考查，考察情况如下：表6-1 通风车间考察情况表设备更新时间运行状况全年产品合格率裁板机2009年11月良好99.5%折方机2009年6月良好99.7%咬口机2010年3月良好99.4%冲床20

16、08年10月良好99.2%可以看出车间主要加工设备均于2008年以后更新，设备运行良好，维修保养到位，加工零件的合格率均在99%以上，满足通风管道加工要求，能够保证风管的正常加工。2.风管下料控制图6-2 风管进场实际抽检因为风管下料控制取决于加工条件，非方案本身的问题，因此不作为关键因素来考虑。图6-3 各专业汇总图本工程通风管道为工厂化预制，由本单位通风车间完成。通风管道要求的规格尺寸由项目部技术人员提供，再由通风车间技术人员按照风管尺寸下料加工。本工程每批风管运到现场都由质检员进行尺量检查。3.风管安装控制线因为风管安装控制线是施工前的准备工作，非方案本身的问题，因此不作为关键因素来考虑

17、。由于通风管道安装前，土建未提供风管定位线。后与土建工程师协商，确定先对核心筒部位二次砌体结构进行施工，经验收合格后，以二次砌体结构为水平方向参照进行通风管道施工。同时以建筑50线为垂直方向参照。4.各专业协调因为各专业协调是施工的配合问题，非方案本身的问题，因此不作为关键因素来考虑。本工程需在开工伊始就制定专业施工组织设计，明确各专业管线安装先后顺序与安装优先原则，重点明确通风先行的安装原则。施工方案审批后需对各专业工长进行了施组交底。在各专业管线安装前，专业工程师需协调各专业技术人员与工长进行管线综合布置。根据第一次样板安装效果情况对管线进行二次综合布置。通过小组成员对全梯形风管方案进行各

18、个细节分析后，还需从两个过程三个方面制定对策，通过树图整理如下：图6-4 主要问题的树图发散制图人：许捷 制图时间：2012年6月小组成员针对以上分析，按照5w1h的原则，分析研究相应对策，确立明确的目标值，并最终制定出相应的具体实施措施、明确责任人和完成日期。编制对策表如下：表6-2 对策表序号要因对策目标措施地点执行人完成时间1风管拼接制作方式重点控制好梯形直管段长短边尺寸。确保风管偏差均在允许偏差范围之内组织通风车间进行风管加工制作，采用易控制偏差的风管拼接方法进行加工。施工现场苏兴启2012年8月2风管安装位置在风管安装之前确定好位置确保组装完成的风管曲率与核心筒曲率一致在现场吊装之前

19、，在地面放线，将所有风管预拼装。施工现场孟宪军2012年9月3风管支吊架安装用预拼装风管定位吊杆，确保吊架无偏斜。安装完成后风管无偏斜以预拼装风管位置为参照，用线坠在顶板找吊杆打眼位置。在测量吊架水平横担无偏斜后，才可安装风管。施工现场李冬勤2012年10月 编制人：许捷 编制时间：2012年11月七、对策实施实施一、风管拼接制作控制。组织通风车间进行风管加工制作，风管加工制作时重点控制好梯形直管段长短边尺寸。为改良梯形风管的加工方法，加强风管尺寸的精确度，渐少风管尺寸的偏差，现采用四片镀锌钢管拼接并靠法兰咬口。经计算各型号风管长短边差值及偏差见下表： 表7-1 风管加工尺寸及偏差表风管尺寸8

20、00500 800450 800400 630400 630320 630250 400250 长边2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 短边1985 1985 1985 1988 1988 1988 1992 长短边差值15 15 15 12 12 12 8 允许偏差值2 2 2 2 2 2 1 编制人：孟宪军 编制时间：2012年9月风管进场后，对风管加工尺寸进行抽样检测，部分检测结果如下：表7-2 风管抽样检测汇总表风管尺寸800500 800450 800400 630400 630320 630250 400250 测量长边2000 2001 2000

21、 20012000 2000 2000 测量短边1986 1985 1985 1988 1988 1988 1992 风管尺寸800500 800450 800400 630400 630320 630250 400250 测量长边2000 2000 2002 2000 2000 2000 2001 测量短边1985 1985 1985 1986 1988 1989 1992 编制人：孟宪军 编制时间：2012年9月效果检查：抽检率为35%，所有风管偏差均在允许范围之内。 图7-1 风管预拼装照片实施二、风管预拼装控制。风管在安装前在安装楼层地面进行预组装，沿着距核心筒部位二次砌体的弧形结构5

22、00mm处放线，将所有风管在地面组装。如图所示。效果检查：组装完成的风管曲率与核心筒曲率一致。实施三、风管支吊架安装控制。图7-2 风管安装完成照片在风管安装前在安装楼层地面进行预组装的同时，需重点控制通风管道安装位置及吊架、吊杆安装位置，以预拼装风管位置为参照，用线坠在顶板找吊杆打眼位置。风管吊装时，用水平尺确定吊架水平横担无偏斜后才可安装。效果检查：安装完成后，经水平仪测量风管无偏斜。八、效果检查风管安装完毕后，对现场弧形风管的安装质量进行抽样检查。1.风管严密性检验用100w带保护罩的低压照明灯测量，在1层、4层、7层、10层、14层、19层、25层、28层、30层每10米接缝为一检测段

23、，分别选取10段检查。其中4层的漏光点统计图如下。图8-1 四层漏光点统计图从图表中可以看出，有一段接缝的漏光点数为2个，满足国家标准，但不满足项目部标准，故这一段不合格，其余接缝每10m内，最大的漏光点为1个，100m内的总漏光点为4个，符合项目标准。对其他的几层风管的检查结果均符合项目标准，总检测段共90段，不合格1段，因此在风管严密性检验中，风管的合格率为98.9%。2. 风管连接的水平质量检验在1层、6层、8层、10层、15层、18层、24层、27层、30层风管中每0.5m选择一点，分别选取25个点，利用激光测距仪测量风管底部的标高，其中6层的抽样情况见下图表。图8-2 六层水平风管距

24、地高度统计图从图中可以看出，测得的点中，风管底部最大值为2802，最小值为2800，水平方向的偏差均在2以内，总偏差为10mm，满足项目标准。在其余几层检测中，风管水平方向的偏差均在2以内，总偏差在15mm以内，因此风管连接水平质量检验的合格率为100%。3. 风管支、吊架安装检验在4层、8层、11层、14层、16层、19层、20层、25层、28层、30层分别选取15个支架，利用放射线从地面垂直打到吊架底部，测量吊架的顶部与放射线顶板投影的距离。吊架的长度为1.2m，当距离大于2.4mm时，吊架垂直度的偏差大于2，测量出的距离如下图。图8-3 支、吊架抽检测量统计图从测量的结果来看，共有4个地

25、方距离大于2.4mm，为不合格，总共检测1510=150，因此风管支、吊架安装检验的合格率为97.3%。4. 风管的弧度的检验在2层、6层、9层、13层、15层、18层、23层、27层、31层分别选取25个点，利用激光测距仪测量弧形风管与核心筒圆弧距离，抽样情况见下图表。图8-4 各层风管与墙距离统计图本次抽检共抽取有代表性的9个楼层，为总楼层数的34%，每个楼层选取25个点。从图中可以看出共有2个点在50mm以外，其余所有弧形风管检测点与核心筒圆弧距离偏差均在50mm以内，共测点925=225，合格率为99.1%。经过计算，小曲率弧形风管总的合格率为(98.9%+100%+97.3%+99.1