中国水电十五局南水北调镇平2标四柱架工艺QC成果

1、新型“四柱架内模支撑体系”的研制 镇平二标倒虹吸施工“四柱架工艺” QC小组 2013年2月 南水北调中线一期镇平2标段位于河南省镇平县，总长12.0km。本标主要包括明渠和建筑物两类，其中建筑物包括：2座渠道倒虹吸， 4座排水倒虹吸， 1座渡槽， 1座分水口，1座节制闸， 12座跨渠桥梁和镇平管理处管理用房。主要工程量为土方开挖702万m3,土石方填筑258万m3，砼浇筑23万m3，钢筋制安1.53万t，砌石8.09万m3。一、工程简介 本次QC活动主要针对如何加快西赵河、淇河两座大型渠道倒虹吸管身段混凝土施工进度展开。 西赵河、淇河倒虹吸管身段均为13节，其中，西赵河渠道倒虹吸平管段8节，

2、单节长度15m，斜管段5节，单节长度10m15m。淇河渠道倒虹吸平管段7节，单节长度16.5m，斜管段6节，单节长度14.5m16.5m。管身断面尺寸为6.9m6.9m4（高宽孔数）。一、工程简介二、QC小组简介小组名称小组名称镇平二标倒虹吸施工镇平二标倒虹吸施工“四柱架工艺四柱架工艺” QC小组小组课题名称课题名称新型新型“四柱架内模支撑体四柱架内模支撑体系系”的研制的研制课题注课题注册号册号小组成立日期小组成立日期2011年年6月月1日日注册日注册日期期活动时间活动时间2011年年6月月1日日-2012年年11月月30日日课题类课题类型型创新型创新型序序号号姓名姓名性性别别年龄年龄文化程度

3、文化程度技术职称技术职称组内职组内职务务QC小组分工小组分工1马成成马成成男男39硕士硕士高级工程师高级工程师组长组长全面负责全面负责2王利刚王利刚男男35本科本科工程师工程师副组长副组长管理策划管理策划3孙孙 冬冬男男33本科本科工程师工程师副组长副组长技术负责、成果整理技术负责、成果整理4陈国栋陈国栋男男31本科本科工程师工程师组员组员现场指导、实施记录现场指导、实施记录5张志锋张志锋男男34本科本科工程师工程师组员组员现场指导、实施记录现场指导、实施记录6樊海元樊海元男男31本科本科工程师工程师组员组员资料整理、记录资料整理、记录汪立忠汪立忠组员组员三、选题理由三、选题理由存在存在问题问

4、题新型新型“四柱架内模支撑体系四柱架内模支撑体系”的研的研制制两座渠道倒虹吸管身段砼共计6.2万m3，工程量大。管身段结构型式为两联四孔，单孔断面尺寸为6.9m6.9m。施工难度大。南水北调中线镇平段工程开工晚，工期短，西赵河、淇河两座大型渠道倒虹吸成为制约镇平2标2014年汛后通水总目标的控制性工程工期工期紧紧选择选择课题课题7 72 20 01 12 23 34 45 56 67 78 89 9满堂架用时满堂架用时 四柱架工艺计划用时四柱架工艺计划用时内模支撑体系安装时间四、目标设定及可行性分析四、目标设定及可行性分析 1、目标设定、目标设定 ：研制新型研制新型“四柱架内模支撑体系四柱架内

5、模支撑体系”， 将倒虹吸墙体及顶板每一仓内模支撑体系安装时间缩短至将倒虹吸墙体及顶板每一仓内模支撑体系安装时间缩短至2天天2、目标可行性分析： 领导重视；有技术过硬的骨干和有责任心的管理人员；加强市场调查，学习借鉴类似工程；与科研院校合作，设计结构合理的内模支撑体系，仔细进行结构验算；现场检验分析；选择技术过硬的施工队伍；管理人员全过程监控；以上7条保证目标实现。五、提出方案，确定最佳方案 1、小组成员针对针对倒虹吸管身段结构特点和倒虹吸墙体、顶板模板安装施工方法，召开小组会议，提出了三种施工方法： 采用满堂架；采用钢模台车； 研制新型“四柱架内模支撑体系” 。 2、方案的分析、评估，确定最佳

6、方案 小组对这三种方案按照技术特点、成本、预期效果等方面进行了分析、比较： 序号方案类型技术特点预期效果1满堂架1、每仓管身满堂架都必须搭设、拆除，费时长。2、每仓管身内模都必须安装、拆除。3、材料用量大，费用高。1、不能保证工期。2、脚手架拆除后，需人工转移到下一仓重新搭设，耗时长。3、大量的材料周转，容易对成品混凝土外观质量造成损伤。2钢模台车1、组装一次，平管段带模板移动方便，但斜管段不适用。2、厂家制作，每台造价高。1、能够起到加快平管段施工进度的作用，但是斜管段不适用。2、为保证工期实现，需配备8台钢模台车，投入极大。3研制新型“四柱架内模支撑体系”1、组装一次，平管段带顶板模板移动

7、方便。斜管段根据坡比组装一次，带顶板模板移动方便，加快施工进度。2、搭设长度可以调节，适应管身段不同分仓长度。3、设计轻巧便捷，造价较低。1、能够加快平管段、斜管段施工进度。2、拆装方便，安装成型后可与顶板模板同时整体移动，节省了大量的人工。3、比常规钢模台车节省投资约25%，经济效益显著序号方案类型技术特点预期效果 通过对三种方案比分析，方案三既能加快施工进度，又能节约投资，保证质量、安全。故确定最佳方案为：研制新型“四柱架内模支撑体系”。六、制订对策六、制订对策1、管身段施工程序、管身段施工程序 管身段按照设计分节施工，每节管身计划分底板、侧墙及顶板三个仓面浇筑，浇筑分仓见下图。 “四柱架

8、”内模支撑体系施工工艺如下：根据管身结构形式设计加工四柱架结构底板混凝土浇筑完成后安装四柱架内模支撑体系只第一仓安装墙体混凝土浇筑顶板混凝土浇筑带顶板模板整体移至下一仓2、小组成员对每个工艺流程进行分析模拟，将可能出现的主要问题归纳如下: （1）、问题一：倒虹吸施工计划不采用塔吊和吊车，如果四柱架内模支撑体系用钢量大，单个四柱架单元自重过大，人工不宜安装。造成后果：1、材料投入费用过大； 2、人工无法安装，得吊车配合安装。原因分析：1、四柱架设计不合理； 2、自重过大，安装不方便。（2）、问题二：单个四柱架单元如何连接成为一个稳定的整体。造成后果：1、四柱架单元之间连接不牢固，造成倾覆； 2、

9、整体移动过程中变形，需调节整修，造成工期浪费。原因分析：1、四柱架内模支撑体系连接节点设计不合理；（3）、问题三：如何带模板整体移动至下一仓。造成后果：整个四柱架内模支撑体系移动困难，需 拆除转移重新安装。原因分析：未设置行走系统。（4）、问题四：施工人员对流程不熟悉。造成后果：无从下手，造成进度缓慢。原因分析：1、交底不充分； 2、未进行现场指导。3、针对以上预测问题，遵循5W1H的原则，小组对每一步骤制定了相应的对策，见下表：序序号号对策点对策点对策对策目目 标标措措 施施地地 点点时时 间间负责负责人人1倒虹吸施工计划不采用塔吊和吊车，如果四柱架内模支撑体系用钢量大，单个四柱架单元自重过

10、大，人工不宜安装。优化四柱架设计四柱架轻巧便捷，人工配合简易小型机具可以安装根据管身结构形式，受力形式，优化四柱架，在满足承载力要求的前提下，尽量减少钢材用量办公室和加工场2011年6月前完成孙冬、陈国栋2单个四柱架单元如何连接成为一个稳定的整体进行连接加固能保证模板稳定性，移动过程中不发生变形用工字钢、钢管等辅材进行连接加固工地现场2011年9月前完成孙冬3如何带顶板整体移动至下一仓设计行走系统。内模支撑系统带顶板整体移动方便配置小坦克，运载整个内模支撑体系，人工倒链向前轻松移动工地现场2011年9月前完成孙冬4施工人员对流程不熟悉。 加强对施工人员的培训和交底。 施工人员熟练掌握操作要领，

11、施工工序清楚，确保四柱架施工的有序开展。1、项目总工加强岗前培训和交底。2、专人现场指导安装施工。施工现场2011年8月前完成孙冬、陈国栋序序号号对策点对策点对策对策目目 标标措措 施施地地 点点时时 间间负责负责人人七、对策实施七、对策实施对策实施一：对策实施一：与科研院校合作，设计出轻巧便捷，能适应平管段、与科研院校合作，设计出轻巧便捷，能适应平管段、 斜管段施工的斜管段施工的 “四柱架内模支撑体系四柱架内模支撑体系”。墙体、顶板内模支撑系统采用钢结构计算软件计算，并经现场荷载试验，满足施工需要。详见下图：排架荷载试验桁架荷载试验同时，配置一台2t卷扬机起吊组装好的四柱架单元，见下图：对策

12、实施二：对策实施二：用工字钢、钢管作为辅材进行连接加固对策实施三：对策实施三：设计行走系统，用小坦克运载 四柱架内模支撑系统，如下图： 人工用5t倒链拉动四柱架内模支撑系统携带顶板模板整体向前移动，如下图： 对策实施对策实施四四：施工人员对施工流程的掌握 1、加强岗前培训和技术交底，使施工人员操作规范化。2011年7月20日晚20：00在项目会议室，由项目总工孙冬组织召开项目部西赵河、淇河渠道倒虹吸管理人员及技术人员会议，将四柱架内模支撑系统施工工艺进行交底，对施工过程中的要点、重点一一进行讲解，让每一个施工人员详细了解防。 2、由技术部长陈国栋负责现场施工的讲解与技术指导，确保工序的正确性。

13、 八、效果检查八、效果检查2 24 46 68 81010121214141616目标值目标值目标值目标值7 70 01 12 23 34 45 56 67 78 89 9满堂架用时满堂架用时研制研制“四柱架四柱架”后安装时间后安装时间内模支撑体系安装时间内模支撑体系安装时间2 22 2经济效益经济效益 自行研制的自行研制的“四柱架内四柱架内模支撑体系模支撑体系”，与常规钢模，与常规钢模台车施工相比，成本仅为钢台车施工相比，成本仅为钢模台车的模台车的25%。与满堂架相。与满堂架相比，每节可节约工期比，每节可节约工期5天。天。整体节约投资约整体节约投资约600万元。万元。该成果在集团公司南水北调

14、该成果在集团公司南水北调项目中多次交流、推广。项目中多次交流、推广。 质量效益质量效益 西赵河、淇河渠道西赵河、淇河渠道倒虹吸管身段评定单元倒虹吸管身段评定单元工程工程208个，单元工程个，单元工程合格率合格率100，优良率，优良率96.6。外观质量评定。外观质量评定为为“好好”，为实现优质，为实现优质工程的目标奠定了基础。工程的目标奠定了基础。 通过本次QC活动，加快了倒虹吸施工进度，2012年6月淇河渠道倒虹吸管身段施工完成，2012年12月西赵河渠道倒虹吸管身段施工完成。 同时，提高了倒虹吸工程混凝土施工质量，小组成员对倒虹吸施工的技术得到了提高，施工经验得到了丰富，也增强了小组成员的团队精神和解决问题的能力。九、总结和今后打算小组活动前后自我评分序号项目自我评分活动前活动后1进度意识352发现问题243解决问题244改进问题355参与意识256团队精神347QC知识24进 度 意 识Q C 知 识团 队 意 识参 与 意 识发 现 问 题解