桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置创新型QC课题

研制一种桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置目录CONTENTS课题背景一小组概况二课题选择三设定目标及目标可行性论证四提出方案并确定最佳方案五制定对策六目录CONTENTS对策实施七效果检查八标准化九总结和下一步打算十

一、课题背景雄商铁路桥梁主要工程数量类型名称线路总长（km）桥梁（km）桥梁数量（座）墩台数（个）桩基数量（个）桩基延米数（万米）数量27.46325.87727966395

26.2954

中铁十一局集团新建雄安至商丘高速铁路站前六标位于河北省衡水市枣强县大营镇，线路全长27.463km，含桥梁2座25.877km，占线路长度的94.23%，本标段桥梁桩基共6395根，其中桩径φ1.0m有6338根，共260756m；桩径φ1.25m有57根，共2198m（含防护桩），工程量巨大。制表人：屈增光

制表时间：2023.5.2

二、小组概况QC小组成立于2023年5月2日，小组成员10人，由项目领导、工程部长、质检部长、现场技术人员组成，均接受过QC知识教育，现场经验丰富，理论水平高，思维活跃，具有解决问题和创新的能力，小组类型为现场型，小组概况详见表2-1、2-2。小组名称逐梦桥梁QC小组课题名称研制一种桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置课题类型创新型小组注册号ZT111-XSTL-01小组成立时间2023年5月2日课题备案号ZT111-XSTL-KT-01小组人数10活动时间2023年5月2日至2023年5月20日活动次数15小组接受QC知识教育情况48学时/人制图人：屈增光制图时间：2023年5月2日序号姓名年龄职称职务组内职务组内分工1朱威震32工程师总工程师组长总体策划，组织协调2阮军32工程师质量总监副组长技术指导3李海洋30工程师工程部长组员方案编制、实施和监控4李治愈30工程师工程部长组员方案编制、实施和监控5高宇飞28工程师工程副部长组员技术措施、对策制定6李瑞杰29助理工程师质检员组员实施、监控7侯文浩23助理工程师技术员组员实施、监控8杨德生25助理工程师技术员组员实施、监控9李梦秋31工程师质检部长组员现场技术指导10屈增光23助理工程师技术主管组员资料收集，成果总结制图人：屈增光2023年5月2日1、需求分析

本标段桥梁桩基工程量巨大，桩基桩头的弯折又是桥梁施工的重要组成部分，传统的弯折工艺以不能满足现场需求，具体详见表序号需求原因分析备注1质量原因目前桥梁桩基的桩头钢筋弯折控制主要采用传统“吊线法”进行现场弯折，易出现弯折后上部钢筋间距不均匀、弯折角度不准确，造成质量问题。

结合各方面对于桩头钢筋弯折的质量要求，现场采用传统工艺的弯折方法，已不能满足质量需求，具体见表：制图人：屈增光

制图日期：2023年5月5日

桩基桩头钢筋弯折质量调查表

表3-2序号检查项目问题次数桩头钢筋弯折合格率备注1钢筋间距、弯折角度4078.2%制图人：屈增光制图日期：2023年5月5日

需求原因细分表

表3-1三、课题选择

结合上述分析，桥梁桩基桩头钢筋弯折合格率不能满足业主要求的90%以上的合格率，小组决定针对桩头钢筋弯折合格率进行深入研究，创新。为此，将本次的活动课题确定为“研制一种桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置”。2、查询借鉴（1)小组通过/、/等网站查新,没有发现一种新型的桩基桩头钢筋弯折定位装置的知识产权内容。专利查询情况

图3-1制图人：屈增光制图日期：2023年5月5日

小组成员屈增光以“桥梁桩基桩头钢筋弯折定位”、“桥梁施工”作为关键词查询了维普网、中国知网、万方数据网和国家科技成果网，查询结果如下表。

课题查询表

表3-3查询信息查询课题桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置查询目的项目鉴定查询人员屈增光查询时间2023年5月5日序号查询平台查询结果查询结论1维普网

可参考《灌注桩桩头钢筋弯折辅助工具》2中国知网

无同类课题3国家科技成果网

无同类课题4查新结论经查询未发现桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置的信息，但小组发现了可借鉴的创新思路，《灌注桩桩头钢筋弯折辅助工具》，借鉴其在桥梁桩基桩头钢筋弯折的施工措施。

制表人：屈增光

制表日期：2023年5月5日3、借鉴思路借鉴思路可借鉴文献：《灌注桩桩头钢筋弯折辅助工具》CN214517290U；借鉴思路：通过桩头钢筋弯折辅助工具，能够确桩头钢筋弯折时深入承台的钢筋线形顺直，长度及弯钩尺寸符合规范及设计要求。图3-2借鉴文献内容

制图人：屈增光

制图日期：2023年5月5日

通过借鉴思路得到的灵感启发，小组成员对现场桥梁桩基桩头钢筋进行深入研究，在能保证桥梁桩基桩头弯折质量的同时提高施工效率，进行桥梁桩基桩头钢筋弯折工具进行创新。4、课题确定综上所述：本次的活动课题确定为“研制一种桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置”。四、设定目标及目标可行性论证1、设定目标（1）总体目标

小组经过以上分析将课题总体目标定为：研制一种桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置，满足现场施工需求，保证桩头钢筋弯折质量。

（2）量化目标

小组成员将本次活动目标确定为：研制一种桥梁桩基桩头钢筋定位装置使钢筋弯折合格率从72.8%提升至95%以上。根据目标值绘制柱状图如下：图4-1活动课题目标设定制图人：屈增光制图日期：2023年5月5日2、目标可行性论证小组成员借鉴“钢筋定位卡具”的应用原理，通过理论推算并结合现场操作进行分析：（1）论证一：1、通过查询资料进行推演分析如下表：借鉴文献《灌注桩桩头钢筋弯折辅助工具》CN214517290U相应文本节选借鉴思路对钢筋定位卡具的优化措施。理论推演通过论文中采取的施工方法进行推演，实现简易化预制加工，能够确桩头钢筋弯折时深入承台的钢筋线形顺直，长度及弯钩尺寸符合规范及设计要求。目标可行性推演分析表表4-1制表人：屈增光

制表日期：2023年5月5日

综上所述，通过借鉴使用桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置施工时，将桩头钢筋弯折合格率达到95%以上是可行的。五、提出方案并确定最佳方案1、提出方案

小组成员结合查询的资料及现场施工自身情况，围绕“研制一种桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置”展开激烈讨论，运用“头脑风暴法”结合借鉴思路，打破传统思维，互相启发，集思广益，提出研制研制一种桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置。小组通过围绕技术难点确定了方案并进行了分解，并通过方案比选确定最佳方案。2、方案比选制作桩头钢筋弯折定位装置：

桩头钢筋弯折定位装置，包含可更换定位盘、装卸提手、空心连接盘、固定螺栓、伸缩杆、空心管、高度固定杆、空心底盘。可更换定位盘为3mm薄钢板，更换定位盘内部有4个直径为16mm的孔，在外圆处设置有一定数量的钢筋卡槽，钢筋卡槽的大小可根据桩头钢筋大小设置；空心连接盘也为3mm薄钢板，中间为空心，内部也有4个直径为16mm的孔；可更换定位盘和空心连接盘的孔位一一对应。装卸提手为直径φ12mm光圆钢筋，通过弯折成提手形状焊接在可更换定位盘上。伸缩杆为直径φ16mm光圆钢筋，空心管为内径φ20mm，厚度1.5mm的空心管；高度固定杆为直径φ14mm光圆钢筋；4根伸缩杆插入4根空心管内；4根空心管其中2根设置有长槽孔，长槽孔宽度为15mm，高度固定杆可穿过长槽孔。高度固定杆穿过长槽孔通过拧在车丝端上的螺帽进行固定，这样高度固定杆和空心管就固定在了一起；伸缩杆下端便可放置在穿在空心管的高度固定杆上。空心底盘为3mm薄钢板，中间为空心，尺寸与空心连接盘相同；空心底盘与空心管焊接。桩头钢筋弯折定位装置制图人：屈增光

制图日期：2023年5月5日制表人：屈增光

制表日期：2023年5月15日3、确定最佳方案

小组将调查分析、对比验证及评价选择后的各最佳方案进行整理，研制一种桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置的最佳方案。六、制定对策

针对确定的最佳方案，QC小组设定了对策目标、制定了对策措施，明确了实施地点、完成时间和责任人，按照“5W1H”原则编制了对策表。序号对策目标措施地点时间负责人1确定定位装置设计图纸设计图纸经专家论证后可行。1、方案设计，绘制设计图；2、组织专家进行论证。项目部会议室2023年5月9日朱威震阮军2定位装置制造交由钢构件加工厂进行定制，制作尺寸要求长度误差≤1cm，截面尺寸误差≤1mm。1、结合设计图纸交与钢构厂进行加工钢构厂2023年5月12日李海洋高宇飞3现场施工操作现场安装完成，符合设计图纸要求，弯折角度误差≤1°，弯折钢筋间距≤1cm。1、由现场质检员和监理对现场质量实时检测。施工现场2023年5月15日李梦秋李瑞杰

对策表

表6-1制表人：屈增光

制表日期：2023年5月15日七、对策实施1、定位装置设计图纸：人员根据现场施工设计图纸，对桩基桩头钢筋型号、间距等数据进行确定，利用BIM建模技术对参数进行还原。该方案通过专家论证，根据评审意见该方案具备可行性，可以进行加工并使用。2、定位装置制造：对钢构件加工厂工人进行现场技术交底，确保各项参数对接无误。根据桩基桩头钢筋弯折角度和间距定制，以设计图纸钢筋位置为依据，在更换定位盘外侧切割出钢筋位置卡槽，绑扎过程中定位装置切割出来的每个钢筋位置卡槽正好卡住每根钢筋，准确定位钢筋。装卸提手与可更换定位盘焊接；可更换定位盘与空心连接盘通过固定螺栓进行连接；伸缩杆与空心连接盘焊接；伸缩杆套在空心管内；高度固定杆通过空心管内的长槽孔采用螺栓固定连接；空心管与空心底盘焊接，组合成桩头钢筋弯折定位装置。验收内容桥梁桩基桩头钢筋定位装置制造检查项目允许偏差检测方法实测情况检查结论检查人结构尺寸

≤1mm盒尺检测0mm合格李瑞杰≤1cm盒尺检测5mm合格李瑞杰制表人：屈增光

制表日期：2023年5月18日3、现场施工操作：桩头钢筋弯折定位装置采用空心底盘固定在桩基顶部，将每根桩头钢筋调整至更换定位盘外侧的卡槽内，再根据桩头钢筋的弯折角度，调节伸缩杆，待角度满足要求后，采用M14螺母拧紧高度固定杆。保证桩头钢筋在弯折过程中，角度及间距符合设计要求，同时也避免了后期重复弯折。并由质检部、监理工程师对枣清特大桥9～11号墩桩基桩头钢筋间距及弯折角度数据进行检查，由工程部人员进行记录。验收内容桥梁桩基桩头钢筋弯折现场施工检查项目允许偏差检测方法实测情况检查结论检查人弯折角度≤1°尺量0合格李瑞杰弯折钢筋间距

≤1cm

尺量3mm合格李瑞杰尺量2mm合格李瑞杰尺量2mm合格李瑞杰制表人：屈增光

制表日期：2023年5月18日结论：桥梁桩基桩头钢筋定位装置设计图数据清晰，尺寸详图，位置明确，可以满足于现场施工要求。

八、效果检查1、完成施工流程时间：经2023年5月10日--5月20日依次对枣清特大桥9～11号墩进行施工。2、桩头钢筋间距、弯折角度控制：目标合格率为96.0%，大于目标值95%，活动目标完成。图8-1实施前后对比柱状图

制图人：屈增光制图日期：2023年5月19日图8-2桩头钢筋弯折定位装置制图人：屈增光制图日期：2023年5月19日

九、标准化通过反复的计算论证、图纸细化修改形成《桥梁桩基桩头钢筋定位装置标准化图集》，在公司内部进行推广学习，为同类型施工提供经验借鉴。图9-1桥梁桩基桩头钢筋定位装置标准化图集制图人：屈增光制图日期：2023年6月20日桩头钢筋弯折定位装置使用培训

使用效果分析图9-1现场实施制图人：屈增光

制图日期：2023年5月19日十、总结及下一步打算（1）专业技术方面通过开展本次QC小组活动，小组成员集思广益，研制出一种桥梁桩基桩头钢筋弯折定位装置，不仅解决了项目在雄商高铁桥梁桩基上的问题，也取得了一定的经济效益，是在这一施工领域中的一项新的技术成果，创新效果极佳。（2）管理方法方面在本次QC活动过程中，小组成员遵循PDCA活动程序，运用调查分析、测量、试验方式，利用关联图、饼分图等统计工具进行分析，发现问题存在的病根，对症下药，一步一步开动脑筋，运用一闪而过的灵感，不断进行创新、改进，有效地解决了遇见的问题，这是小组成