QC小组成果桥梁综合接地系统.docx
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QC小组成果桥梁综合接地系统.docx
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QC小组成果桥梁综合接地系统
近年来我国铁路工程建设事业蓬勃发展,客运专线铁路的引进,标志着我国铁路事业又迈向了一个新的高峰。
综合接地技术是客运专线铁路技术工作的重要组成部分,它的成功施作是客运专线铁路是否建设成功,是否达到预期设计目标的必要条件,由此可见其意义重大。
由于综合接地系统的预埋工作都是在线下完成的,所以对于线下施工单位来说,一定要把综合接地的技术工作列为施工重点。
广深港铁路客运专线ZH-2标三分部全长8885m,其中共有桥梁五座,累计长度2019m,占线路总长的22.7%,截止11月20日,三分部桥梁线下工程已经完成73%,其中接地端子安装118个。
中铁十七局集团第一工程有限公司广深港客运专线ZH-2标三分部第四QC小组成立于2007年3月1日,小组成员共10人,平均年龄31岁,接受TQM教育平均95小时,熟悉6人,一般4人。
该小组2007年编写的QC论文《优化施工工艺、改进施工方法,提高隧道预埋槽道施工质量》曾代表集团公司参加总公司的QC成果评比,并获优秀奖。
此次,为了确保桥梁综合接地的施工质量,第四QC小组又把此列为重要公关课题,他们根据在广深港铁路客运专线桥梁综合接地中的施工经验,在深入研究每一个环节,认真分析每一个要素,综合比选每一道工序后编制本QC论文,目的在于通过小组活动来优化施工工艺、改进施工方法,提高桥梁综合接地施工质量。
本课题活动时间为2008年3月1日至2008年11月20日,
活动实施记录由李震国负责编写。
参加活动人员前后共10人。
小组情况详见表1,QC小组成员基本情况表。
QC小组成员基本情况表表1
QC小组名称
中铁十七局集团第一工程有限公司广深港客运专线ZH-2标三分部第四QC小组
注册时间
2007年3月5日
小
组
人
员
情
况
序号
姓名
性别
年龄
职称
文化程度
组内职务
TQM教育
1
李震国
男
29
工程师
大学
组长
100
2
付德平
男
30
工程师
大学
副组长
100
3
王雷
男
30
工程师
大学
组员
96
4
范明鑫
男
36
高级测工
大专
组员
95
5
李绍峰
男
27
工程师
大学
组员
96
6
徐建州
男
27
工程师
大学
组员
98
7
高金龙
男
29
工程师
大学
组员
95
8
曹海龙
男
24
助理技术员
大学
组员
90
9
刘国钢
男
43
高级电焊工
中专
组员
90
10
王才光
男
36
高级技师
高中
组员
90
经过小组认真分析,确认选题理由如下:
1、公司的质量方针和发展需要;2、设计标准高,业主要求严格;3、在客运专线施工中综合接地非常重要;4、设计综合接地系统,意义重大;5、我工地桥梁较多且结构钢筋复杂,综合接地施工难度大。
所以,为了打造精品工程,展现企业实力,提升集团公司逐鹿广州建筑市场的竞争力,针对综合接地系统存在的重要性,和工地施工困难的事实,以实现一次检验合格率达100%为目标,我们第四QC小组本着认真分析,综合比选,优化施工工艺,改进施工方法的原则就如何“提高桥梁综合接地施工质量”这一课题展开活动。
选题理由详见图1,选题理由形象图。
图1选题理由形象图
小组活动前综合接地施工工艺详见图2,综合接地施工工艺流程图。
我小组于2008年3月1日~5日对三分部已施工综合接地的桥梁进行抽样检测,共抽检6处,其中接地端子丢失1处,损坏1处,电阻不合格1处,不合格率高达50%,检查结果详见表2,影响桥梁综合接地精度问题抽样统计表。
图2综合接地施工工艺流程图
影响综合接地精度问题抽样统计表表2
序号
项目
检查
标准
检查
点数
缺陷
点数
不合格点频率(%)
累计
频率
1
接地钢筋焊连
不达标。
单面焊长度≥200mm;
双面焊长度≥100mm。
20
11
60%
60%
2
接地端子
安装不达标。
不得漏埋、错埋,且端子头伸出混凝土面2mm。
20
5
28%
88%
3
钢筋连接
错误。
必须形成完整线路
20
1
6%
94%
4
钢筋选材错误
所有用于接地钢筋的直径均要≥160mm。
20
1
6%
100%
5
合计
-------
80
18
100%
-------
6
检查合格率:
(80-18)/80=77.5%,设计要求达到100%。
通过上述分析,得出影响综合接地施工质量的两个主要因素:
⑴、接地钢筋焊接不合格;⑵、接地端子埋设不合格。
详见图3,影响综合接地施工质量排列图。
制定目标
1、实现钢筋焊接无错焊、漏焊及焊缝不合格的目标;
2、实现接地端子埋设达不到设计要求的目标;
3、实现检验合格率达到100%的目标。
可行性分析
1、小组成员均受过高等教育,人员文化素质高,理论知识扎实,技术过硬,并且具有丰富的施工和QC活动经验,有较高的技术、管理水平以及很强的团队精神。
2、综合分析各种影响因素,可以总结为两类。
第一是人为因素,如错焊、漏焊及焊缝不合格,错用材料等;第二是工艺因素,如接地端子丢失,埋设露头不达标等。
这些问题通过小组研究,制定可行性方案并实施,最后跟踪总结是可以实现的。
针对以上情况,我们QC小组召开专题会议,从人员、机械、材料、施工方案、环境等五要素进行因果分析,结果详见图4,因果分析图:
要因确认:
我QC小组对导致接地电阻不合格的五要素进行汇总后,结合表2(影响桥梁综合接地问题抽样统计表)的统计结果,综合考虑,对主要原因确认如下,详见表3,要因确认表。
要因确认表表3
序号
末端原因
确认内容
验证
方法
验证人
验证时间
是否
主因
1
工人作业不认真、不精细。
调查中发现,操作工人对综合接地工作的重要性和接地端子的使用功能认识不够,作业粗糙。
现场
询问
李震国王雷
2008.3.5~
2008.3.10
是
2
无设备影响。
焊接使用的电焊机为上海通用厂生产的ZXE1-400两用弧焊机,均为最新购置,不存在设备影响。
现场调查分析
李震国高金龙
2008.3.5~
2008.3.10
否
3
材料影响小。
工地所用钢材均为正规厂家生产,并经抽样检测,电阻阻值在设计范围内。
现场
调查
李绍峰
王雷
2008.3.5~
2008.3.10
否
4
施工方法不合理。
1、接地端子安装方法不合理;
2、检测手段不合理。
现场调查研究分析
李震国
付德平
徐建州
范明鑫
2008.3.5~
2008.3.10
是
5
温度影响不大。
温度变化对材料及施工影响小。
调查研究分析
曹海龙
刘国钢
王才光
2008.3.5~
2008.3.10
否
确认要因后,小组下一步工作将是制定相应对策。
为确保对策更有针对性,全体成员通过深入现场,多方询问,多次召开专题会研究,共同分析,各抒己见,最后对要因做了进一步分解。
见表4,要因分析表。
要因分析表表4
序号
要因
确认内容
发现
方法
提出人
提出时间
1
工人作业不认真、不精细。
钢筋焊接长度没有达到设计要求,且焊缝不饱满,存在漏焊,假焊现象。
现场
检查
李震国
付德平
2008.3.10~
2008.3.16
钢筋存在错接现象,接地钢筋没有形成线路。
现场
检查
高金龙
曹海龙
2008.3.10~
2008.3.16
2
施工方法不合理。
接地端子安装采用先安接地端子再安装模板,模板效正时不可避免的扰动接地端子,造成移位。
现场
调查
李绍峰
王雷
2008.3.10~
2008.3.16
没有对墩顶的接地端子标高放样测量。
现场调查研究分析
李震国
付德平
徐建州
范明鑫
2008.3.10~
2008.3.16
在砼浇筑完毕后才进行电阻检测,一旦出现不合格,无法补救。
现场
检查
徐建州
范明鑫
2008.3.10~
2008.3.16
没有对接地端子口进行有效保护,导致孔口被水泥浆堵塞。
现场调查研究分析
李震国
刘国钢
王才光
2008.3.10~
2008.3.16
通过进一步分析,全面总结得失,现场细致研究,我QC小组制定出一套解决问题的对策,详见表5,对策计划表。
对策计划表表5
序号
要因
对策
目标
措施
负责人
实施时间
1
工人作业不熟练、不认真、不精细。
提高工人质量意识。
确保工人有责任心,安装仔细。
现场培训,教育。
李震国
曹海龙
徐建州
2008.3.16
~
2008.4.1
2
施工方法
不合理。
改变接地端子和模板的施工顺序。
使接地端子在稳定的持力体上。
接地端子安装采用先安装模板再固定接地端子的作业顺序。
李震国
王雷
王才光
2008.3.16
~
2008.3.25
安装墩顶接地端子前要进行标高控制
使接地端子满足露出砼面2mm的设计标准。
墩顶接地端子必须在精确放样后方可焊接固定。
李震国
范明鑫
2008.3.16
~
2008.3.25
砼浇筑前对接地端子孔口采取保护
保证砼施工完毕后,接地端子孔口干净,无泥浆。
接地端子孔口采用特殊材料包裹。
李震国
刘国刚
2008.3.16
~
2008.3.25
改变检测顺序。
砼施工完毕,综合接地检测合格
在没有浇筑砼前对综合接地进行检测,发现问题及时处理。
付德平
高金龙
2008.3.16
~
2008.3.30
针对工人质量意识薄弱,对综合接地工作的重要性认识不够,对综合接地技术标准以及要求不清楚等诸多问题,我们成立了专门的培训小组,定期对操作工人进行现场培训,其内容包括:
综合接地的基础知识、施工工艺、控制要点、技术标准、质量要求、工程重要性等。
执行人:
付德平、王雷
实施时间:
2008年3月16日至2008年4月1日。
实施效果检查:
操作人员能够认真负责地按照设计要求施工,钢筋焊接焊缝饱满,焊缝长度符合设计要求,但仍有少量错接现象发生,且“L”形连接筋焊接长度普遍不达设计要求。
之前水平接地端子的施工顺序为:
先固定接地端子,后定位模板,这样做的缺点在于定位模板时,模板的调整常常会扰动已固定好的接地端子并使其跑位,导致脱模后接地端子丢失。
对此,我们调整施工工艺,先定位模板,后固定接地端子。
执行人:
李震国、王雷、王才光。
实施时间:
2008年3月16日至2008年3月25日。
实施效果检查:
脱模后,水平接地端子均位置良好,无丢失情况。
照片1,接地端子孔口保护照片2,接地端子标高控制
设计规定:
在每个墩顶的垫石附近设置两个竖向接地端子,且保证其露出砼面2mm。
为了实现这一目标,决定在接地端子固定前必须对其标高进行测量,并有专人检测验收后方可浇筑砼。
详见照片2,接地端子标高控制。
执行人:
李震国、范明鑫。
实施时间:
2008年3月16日至2008年3月25日。
实施效果检查:
混凝土脱模后,接地端子安装符合设计要求。
接地端子出厂时端口就有一个橡胶套,主要起保护接口的作用,但是这个橡胶套极易脱落,在浇筑砼时若有浆液进入端口将会影响接地质量,对此,安装接地端子前必须先用土工布包裹端口,待砼施工完毕后方可拆除土工布。
详见照片1,接地端子孔口保护。
执行人:
李震国、刘国刚。
实施时间:
2008年3月16日至2008年3月25日。
实施效果检查:
混凝土脱模后,接地端子孔口无浆液流入。
在小组活动前,所有的电阻检测都是在砼施工完毕后进行的,如此若检查出综合接地不达要求,则需要采用特殊方法重新预埋接地线,增加成本投入。
针对此问题,我们采取的措施是:
在砼施工前先进行接地电阻检测,只有满足设计“不大于1Ω”的标准后方可进行砼施工,否则要逐一排查每个焊接点,找出问题部位并立即排除,如此重复检测,直到达到设计标准。
执行人:
付德平、高金龙
实施时间:
2008年3月16日至2008年3月30日。
实施效果检查:
混凝土施工完毕后,接地电阻均符合设计要求。
但检测时间较长,尤其在钢筋网复杂的时候,往往为查找一处问题部位而耗费数小时,工地窝工现象严重。
对策讨论
2008年3月16日至2008年4月1日,我们第四QC小组实施了提高综合接地施工质量的对策,结果比以前有了明显的改观,为了得到更先进、简洁、有效、科学的施工工艺,我们小组又对新的实施方案进行了深入探讨,发现某些环节尚需完善。
具体详见表6,综合接地施工需改进问题汇总表。
综合接地施工需改进问题汇总表表6
序号
提出问题
带来不良影响
处理思路
提出人
1
受加工影响,“L”形钢筋焊接长度不够。
焊接长度不满足设计要求“单面焊≥200mm”,导致电阻检测不合格。
“L”形钢筋采用正确的加工方法。
李震国
付德平
李绍峰
2
连接钢筋经常混淆
连接错误,接地钢筋丢失。
在接地钢筋上作出醒目标识。
王雷
王才光
刘国刚
3
寻找问题部位时检测时间长。
工地窝工,影响工期。
改变检测方法。
高金龙
曹海龙
徐建州
(一)、问题产生原因:
设计要求“对于交叉连接的钢筋,在交叉点采用‘L’形钢筋焊连,焊接长度要求单面焊≥200mm,双面焊≥100mm”,详见照片3,“L”形钢筋工作状态。
(在钢筋网内双面焊接时背面很难施工,所以施工中一般都采用单面焊。
)因此在钢筋下料时,一律简单的采用400mm(200+200=400),但这里忽略了钢筋被弯成90°后其弯角处会变形为弧度,发生长度损失,由此与交叉钢筋的耦合长度达不到200mm。
下面详细推导“L”形钢筋的具体损失长度。
参考《路桥施工计算手册》第10章“钢筋工程”的相关知识:
钢筋弯曲90°后,其内皮圆弧直径dm满足公式
dm=4d……………………⑴
钢筋被弯起90°时,外皮会自然伸长,其伸长量△满足公式
△=0.215dm+1.215d(II级)……………………⑵
将⑴、⑵两式合并,得到
△=2.08d(II级)……………………⑶
其中,⑴、⑵、⑶式中d—钢筋直径。
“L”形钢筋选材为Φ16筋,当钢筋下料为L下料=400mm并弯曲成90°时,其外皮实际长度为:
L实际=400+△=400+2.08×16=433mm。
该长度包括三部分,两个直线段和一个圆弧段,即L实际=2L直线+L圆弧,根据“⑴”式可得,L圆弧=〔(4×16+2×16)×π〕÷4=75mm。
则式:
L实际=2L直线+L圆弧⇒433=2L直线+75⇒L直线=(433-75)÷2=179mm
最后我们得出结论,当“L”形钢筋下料400mm时,直线段和交叉钢筋焊缝仅有179mm,没有达到设计要求的“≥200mm”,当然,这一点我们也得到了现场验证。
(二)、解决办法
无论直线段钢筋如何改变都不影响弧线段外皮的改变,因此只要增加直线段钢筋,使其达到设计标准即可。
当L直线=200mm时,我们把刚才的推导思路逆返:
L实际=2L直线+L圆弧=2×200+75=475mm
L实际=L下料+△⇒L下料=L实际-△=475-2.08×16=442mm
这就是经过我们小组讨论后,最终确定的钢筋下料长度,但此数据为理论数据,考虑到施工误差和便于工人操作,最后将L实际调整为450mm,这是此次活动我们QC小组取得的重要成果。
详见图5,“L”型钢筋优化示意图。
该办法在花灯盏2#大桥7#墩成功应用,效果良好。
照片3,“L”形钢筋工作状态照片4,涂红油漆标明接地钢筋
(一)、问题产生原因:
高墩柱施工都是分多个循环完成的,在每循环施工结构钢筋时必须将上一循环接地钢筋延续直到墩顶,并和墩顶的接地端子焊连。
在此过程中,由于墩柱的结构钢筋比较复杂,上循环在砼刚刚施工完后,竖向钢筋仅露头1~2m,且没有任何参照,稍不注意就会延续错误,张冠李戴,导致最后综合接地电阻测试不达标。
(二)、解决办法:
在每次施工完结构钢筋后,将接地钢筋涂刷红油漆。
这样在砼浇筑完后,将涂有红油漆的钢筋延续即可。
该法在花灯盏1#大桥3#墩成功应用,效果良好。
详见照片4,涂红油漆标明接地钢筋。
(一)、问题产生原因:
为了避免采取代价昂贵的补救措施,确保综合接地施工合格率100%,我们QC小组提出了施工砼前必须先进行电阻测试,满足设计标准后方可进行砼施工,否则要查出问题部位,采取相关措施,直到合格。
经实践发现,虽然此方法可以很好的控制工程合格率,但却对施工进度带来很大的负面影响。
一旦检测出接地不合格,需对每个焊连点进行检测排除,在某些结构钢筋比较复杂的部位,有时为了发现问题部位甚至耗费半天时间。
(二)、解决办法:
提前施作接地钢筋,并在焊接点达到10个就立即检测。
这样做将施工作业和检测作业由原来的先后关系改为平行关系,同时将检测点数分段,及时发现问题部位及时处理。
该法在花灯盏2#大桥4#墩成功应用,效果良好。
目标实现情况
通过QC小组活动,我们改变了综合接地施工工艺,改进了施工方法,提高了施工质量,提升了施工效率。
2008年4月~11月,采用QC活动成果确定的施工工艺指导施工,效果良好,并实现一次检验合格率达到100%的目标。
具体结果详见:
表7,综合接地质量检查统计表;图6,对策实施前后合格率对比图。
综合接地质量检查统计表表7
序号
检查项目
检查标准
检查方法
抽样点数
不合格点
合格率
1
接地端子标高
2mm
水准仪、钢尺
10组
0
100%
2
焊缝长度
单面≥200mm
尺量
100组
0
100%
3
接地电阻
≤1Ω
测电阻摇表
20组
0
100%
4
有无丢失
设计
肉眼观测
10组
0
100%
图6 对策实施前后合格率对比图
效益评价
1、经济效益
广深港ZH-2标三分部共有桥墩、台54个,若按初始施工合格率77.5%计算,共有12个桥墩需要返工。
单处返工造价估算4.5万元,如此合计节省人民币约54万元,经济效益可观。
2、社会效益
桥梁综合接地施工合格率达到100%,赢得了广铁公司及兄弟单位的普遍赞誉,业主曾多次在三分部举办综合接地施工现场观摩会,大力推广我们的QC成果,经过实施,该施工工艺得到一致好评,提升了集团公司知名度,为公司赢得了良好的社会信誉,为未来公司逐鹿广东地区建筑市场做出贡献。
3、技术效益:
通过QC活动,我们确定了一套较完善可行的综合接地施工工艺,并编制了技术总结,为今后综合接地施工提供技术帮助,同时培养了一批在综合接地施工方面技术过硬的技术人员。
1、综合接地施工是四电集成系统的基础,在后续工作中一定要跟踪调查,详细记录综合接地施工对后续工作带来的影响,并加以改进,对本工艺进行完善和补充。
2、加强学习使用新科技、新材料、新工艺,不断提高施工技术水平。
3、本施工工艺作为公司相对成熟的技术成果,在今后的综合接地施工中可广泛推广使用,小组成员作为技术骨干,可通过传、帮、带培训更多的技术人才。
体会
本次QC活动,我小组在“小、实、活、新”的原则下充分发挥小组成员的主观能动性,紧紧围绕施工难点展开活动,实现既定的目标,为企业的发展做出贡献。
今后打算
1、小组将对本次活动认真总结,编制科技论文,积极推广成果,指导施工。
2、小组打算在“如何有效的对客运专线铁路路基沉降进行观测”方面开展QC活动,争取实现QC小组活动全员化、经常化、规范化、制度化,在服务施工的同时,继续为公司的技术储备贡献力量。
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