4165372753創(chuàng)新小曲率弧形風(fēng)管施工方法

1、創(chuàng)新小曲率弧形風(fēng)管施工方法 一公司設(shè)備安裝qc小組一、工程概況人民日報社報刊綜合業(yè)務(wù)樓分為地上32層和地下3層, 建筑高度180米，地下部分建筑面積為39584m2，地上部分建筑面積為98299m2，總建筑面積為137883m2，工程質(zhì)量目標(biāo)為“魯班獎”。該工程建筑造型呈“人”字型分布，平面由核心筒、外框柱及三榀格構(gòu)柱組成，自下而上呈弧形分布，先向外擴、再向里收在屋頂合攏。 圖1-1 人民日報社外觀效果圖本工程通風(fēng)管道安裝面積達到6萬m2，為鍍鋅鐵皮風(fēng)管，風(fēng)管規(guī)格有800500、800450、800400等。由于工程結(jié)構(gòu)的特殊性，很大比例的風(fēng)管為小曲率弧形風(fēng)管，這使得通風(fēng)管道在加工制作和施工安

2、裝中有較大的難度。二、小組概況圖2-1 “實用新型技術(shù)專利”成果圖本qc小組由設(shè)備安裝分公司多名技術(shù)骨干組成，有著悠久的歷史，成員相對固定，常年來一直致力于機電設(shè)備安裝專業(yè)的qc活動，有較豐富的經(jīng)驗及較高的熱情，經(jīng)歷過許多qc活動的鍛煉，先后解決了很多工程施工現(xiàn)場的難題，小組具體信息及活動計劃分見下表。表2-1 qc小組信息一覽表小組名稱一公司設(shè)備安裝qc小組組建日期2011.11.17 平均接受tqc教育70小時以上活動次數(shù)20次起止日期2011.112013.5 類型創(chuàng)新型序號姓名性別組內(nèi)職務(wù)學(xué)歷年齡職 稱1師 拓男組 長本科34高級工程師2郭振國男技術(shù)協(xié)調(diào)研究生34高級工程師3潘春呈男技

3、術(shù)負(fù)責(zé)本科32工程師4孟憲軍男質(zhì)量負(fù)責(zé)研究生29助理工程師5許捷男質(zhì)量負(fù)責(zé)研究生27助理工程師6李冬勤男現(xiàn)場負(fù)責(zé)?？?2助理工程師7蘇興啟男質(zhì)量負(fù)責(zé)?？?4助理工程師8李在軒男勞務(wù)管理高中46助理工程師制表人：孟憲軍 制表時間：2011年11月表2-2 qc小組活動計劃表制表人：許捷 制表時間：2011年11月三、選題理由1.工程質(zhì)量目標(biāo)高： 該工程在開工伊始就確定了確?！棒敯嗒劇蹦繕?biāo)，對機電安裝提出了高標(biāo)準(zhǔn)，對施工質(zhì)量提出了嚴(yán)要求。通風(fēng)管道安裝不僅要滿足規(guī)范要求，還要弧形美觀，弧度圓潤。 2.風(fēng)管加工安裝難度大：該工程空調(diào)系統(tǒng)為全空氣空調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)全部為通風(fēng)管道，總面積為6萬m2。其中有三分

4、之一的風(fēng)管為的小曲率弧形風(fēng)管，這對加工工藝和安裝質(zhì)量要求很高。微小的偏差會對風(fēng)管的觀感質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。圖3-1 選題理由匯總圖3.小曲率弧形風(fēng)管鮮有案例： 由于本工程的弧形風(fēng)管的弧度小、半徑大，不同于常見的大曲率弧形風(fēng)管，我單位未參與過類似的工程，無現(xiàn)有的施工經(jīng)驗可參考，在近年的工程中也鮮有參考依據(jù)，因此，需創(chuàng)新加工制作工藝和施工安裝方法。綜合上述三點因素考慮，我們最終選定的課題是：創(chuàng)新小曲率弧形風(fēng)管施工方法。四、設(shè)定目標(biāo)與可行性分析1.確定目標(biāo)創(chuàng)新一種小曲率弧形風(fēng)管的施工方法，在滿足施工規(guī)范要求的前提下，施工安裝便捷，成本適中，觀感質(zhì)量良好。2.確定目標(biāo)值通過我qc小組集思廣義，決定以合

5、格率來評判小曲率弧形風(fēng)管的施工質(zhì)量，施工質(zhì)量的主要項目和標(biāo)準(zhǔn)如下表，檢查中未達到項目標(biāo)準(zhǔn)的視為不合格。表4-1 質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)表序號項目檢查項目國家標(biāo)準(zhǔn)項目標(biāo)準(zhǔn)1風(fēng)管嚴(yán)密性檢驗用漏光法檢測漏光點數(shù)2處/10m，16處/100m1處/10m，8處/100m2風(fēng)管連接的水平質(zhì)量風(fēng)管水平度的允許偏差及總偏差3/1000， 20mm2/1000， 15mm3風(fēng)管支、吊架安裝吊架垂直度的允許偏差/2/10004風(fēng)管的弧度風(fēng)管距離墻面的偏差/10/100（注：項目4的標(biāo)準(zhǔn)為小組成員通過討論得出，由于風(fēng)管的弧度同核心筒二次砌體結(jié)構(gòu)的弧度相同，兩者之間同心圓的距離為500mm，因此測量出距離偏差不能大于50mm

6、）確定本次qc活動目標(biāo)值為：小曲率弧形風(fēng)管抽檢合格率為95%。 3.可行性分析序號內(nèi) 容分 析1甲方及本公司重視程度高本工程是市重點工程、總公司重點工程。 總公司領(lǐng)導(dǎo)多次對本qc課題進行指導(dǎo)幫助，公司技術(shù)處每月一次現(xiàn)場實地指導(dǎo)。 各方領(lǐng)導(dǎo)高度重視，確定本工程質(zhì)量目標(biāo)為國優(yōu)魯班獎，在社會資源上給予鼎力支持2有成熟的通風(fēng)管道加工車間保障我單位通風(fēng)車間有20多年的加工經(jīng)驗，操作工人技術(shù)水平較高，加工工藝完善，加工進度和加工質(zhì)量有保障。3有大曲率弧形通風(fēng)管道施工經(jīng)驗我單位最近施工完成的某國家重點工程，其局部一層結(jié)構(gòu)為圓形，通風(fēng)管道圍繞結(jié)構(gòu)進行布置，施工完成后其效果良好，質(zhì)量有足夠的保證。4施工合格率有

7、保證在我單位以往創(chuàng)魯班獎項目中，按企業(yè)要求（高于規(guī)范要求）的施工質(zhì)量合格率均在95%以上。5利用cad軟件模擬通過cad軟件對核心筒兩側(cè)各專業(yè)管線進行綜合布置，能滿足風(fēng)管安裝要求。綜上所述：小曲率風(fēng)管合格率為95%的目標(biāo)完全可以實現(xiàn)。五、提出方法并確定最佳方法1.提出方案小組成員運用頭腦風(fēng)暴法，圍繞實現(xiàn)小組活動目標(biāo)，對小曲率弧形風(fēng)管提出了以下三種施工方案：方案一：直管+小弧形短節(jié)方案方案二：全弧形風(fēng)管方案方案三：全梯形風(fēng)管方案2.方案介紹方案一、直管+小弧形短節(jié)方案：圖5-1 直管+小弧形短節(jié)方案拼裝效果圖按照設(shè)計圖上的弧度，每5節(jié)2m長的直管（包括三通）為一段直管，直管與直管連接處用小弧形短

8、節(jié)連接。方案二、全弧形風(fēng)管方案：圖5-2 全弧形風(fēng)管方案拼裝效果圖按照設(shè)計圖上的弧度，大邊以2m弧長為一節(jié)，每節(jié)管均做成弧形風(fēng)管。此方案完全按照弧形的的弧度加工。方案三、全梯形風(fēng)管方案：圖5-3 全梯形風(fēng)管方案拼裝效果圖按照設(shè)計圖上的弧度，大邊以2m長為一節(jié)，切分各個弧度段，每節(jié)管以兩個法蘭邊為腰，做成等腰梯形風(fēng)管。此方案每節(jié)管有兩個面為長方形，兩個面為梯形，在加工難度上，比方案二低很多。而且每節(jié)梯形管長邊與短邊的偏差，每2m也僅在15mm，因此雖然每節(jié)風(fēng)管均不帶弧度，但拼接起來的效果基本上接近了弧形。3.方案驗證根據(jù)三種深化設(shè)計方案，分別在現(xiàn)場選取三層作為三種方案的樣板層，并針對施工難易度、

9、施工效率、經(jīng)濟合理性及安裝質(zhì)量進行分析。圖5-4 直管+小弧形短節(jié)方案樣板層實物圖圖5-5 全弧形風(fēng)管方案樣板層實物圖圖5-6 全梯形風(fēng)管方案樣板層實物圖4.方案比選根據(jù)樣板層風(fēng)管的施工情況，對每層風(fēng)管進行方案比選。由于采用相同的安裝方法進行安裝，故風(fēng)管的安裝質(zhì)量可用風(fēng)管的弧度質(zhì)量來比選。表5-1 方案一方案比選表方案一：直管+小弧形短節(jié)方案考慮角度驗證施工難易度直管加工與常規(guī)風(fēng)管相同，小弧形風(fēng)管略微復(fù)雜，但數(shù)量很少，總體的加工難度不大。安裝難易度基本同常規(guī)風(fēng)管，但需在地上做預(yù)拼接。施工效率風(fēng)管加工簡單，需要162個工日可完成，安裝需要45個工日，施工效率高。經(jīng)濟合理性此方案風(fēng)管所用材料費為3

10、5元/m2，加工人工費為125元/m2，安裝人工費為42元/m2，樣板層采用此方案的風(fēng)管面積為250m2，總費用為50500元。安裝質(zhì)量系統(tǒng)管道安裝完成后，根據(jù)質(zhì)量控制項目進行檢測，發(fā)現(xiàn)除風(fēng)管弧度有較大差別外，其它項目質(zhì)量均符合要求。下面是用激光測距儀對風(fēng)管弧度檢測統(tǒng)計，如下圖：根據(jù)測得整理的數(shù)據(jù)圖表，可以看出，測量出的風(fēng)管圓弧與核心筒圓弧距離偏差很大，很多點都超過50mm偏差范圍。從實際現(xiàn)場來看，風(fēng)管整體彎曲弧度不準(zhǔn)確，感官效果非常不佳。總體來說，該方案加工難度小，人工及費用相對較小，但安裝后的觀感效果很差。表5-2 方案二方案比選表方案二：全弧形風(fēng)管方案考慮角度驗證施工難易度風(fēng)管弧度小，半

11、徑大，實際加工制作難度大。需要在地上做預(yù)拼接，但因為風(fēng)管全為弧形，支架很難找準(zhǔn)支點，安裝較難。施工效率風(fēng)管加工周期長，需要181個工日可完成，安裝需要53個工日，樣板層風(fēng)管總的施工時間很長，施工效率很低。經(jīng)濟合理性此方案風(fēng)管所用材料費為41元/m2，加工人工費為140元/m2，安裝人工費為45元/m2，樣板層采用此方案的風(fēng)管面積為244m2，總費用為55144元。安裝質(zhì)量系統(tǒng)管道安裝完成后，根據(jù)質(zhì)量控制項目進行檢測，發(fā)現(xiàn)除風(fēng)管弧度有較大差別外，其它項目質(zhì)量均符合要求。下面是用激光測距儀對風(fēng)管弧度檢測統(tǒng)計，如下圖：可以看出，測量出的風(fēng)管圓弧與核心筒圓弧距離偏差很小，均在50mm以內(nèi)。從現(xiàn)場來看，

12、安裝的效果美觀?？傮w來說，該方案安裝后的觀感效果很好，但加工難度很大，人工及材料成本大量增加。表5-3 方案三方案比選表方案三：全梯形風(fēng)管方案考慮角度驗證施工難易度每節(jié)管有兩個面為長方形，兩個面為梯形，在加工難度上，比方案二低很多。安裝難易度同一般風(fēng)管，但需在地上做預(yù)拼接。施工效率風(fēng)管加工周期較長，需要174個工日可完成，安裝需要49個工日，樣板層風(fēng)管總的施工時間介于前兩個方案之間，施工效率一般。經(jīng)濟合理性此方案風(fēng)管所用材料費為38元/m2，加工人工費為135元/m2，安裝人工費為43元/m2，樣板層采用此方案的風(fēng)管面積為239m2，總費用為51624元。安裝質(zhì)量系統(tǒng)管道安裝完成后，根據(jù)質(zhì)量控

13、制項目進行檢測，發(fā)現(xiàn)除風(fēng)管弧度有較大差別外，其它項目質(zhì)量均符合要求。下面是用激光測距儀對風(fēng)管弧度檢測統(tǒng)計，如下圖：測量出的風(fēng)管圓弧與核心筒圓弧距離偏差均在50mm以內(nèi)，雖然每節(jié)風(fēng)管均不帶弧度，但拼接起來的效果基本上接近了弧形，安裝的效果美觀。總體來說，該方案安裝后的觀感效果很好，加工難度一般，施工效率和施工費用較合理，且當(dāng)形成一定的加工工藝后，加工效率會得到很大提升。4.確定最佳方案針對方案比選的各項指標(biāo)，小組成員對三個方案進行評價打分。小組在打分時充分考慮了各項目的權(quán)重，大家一致認(rèn)為施工質(zhì)量是第一位，經(jīng)濟性和難易度排第二位，施工效率排第三位。三種方案評價打分表如下：表5-4 三種方案評價打分

14、表序號方案評價綜合得分是否采用組員權(quán)重打分組員打分1直管+小弧形短節(jié)方案難易度243443433184否效率142332434經(jīng)濟性233423243施工質(zhì)量5112111222全弧形風(fēng)管方案難易度212112111210否效率121122122經(jīng)濟性212211112施工質(zhì)量5444344443全梯形風(fēng)管方案難易度232332313246是效率123123133經(jīng)濟性232322133施工質(zhì)量544434443通過以上的優(yōu)化分析，246210184，故最終確定施工方案為：全梯形風(fēng)管方案。六、制定對策小組成員針對全梯形風(fēng)管方案，運用頭腦風(fēng)暴法對方案實施過程中必須解決的問題進行了逐一分析，運用親

15、和圖法對有可能影響施工質(zhì)量的因素進行了歸納總結(jié)。圖6-1 所有問題匯總親和圖制圖人：許捷 制圖時間：2012年4月針對以上需要解決的問題，小組成員積極討論，確定出其中四個問題的解決方案： 1.風(fēng)管加工設(shè)備因為加工設(shè)備是施工的硬件條件，非方案本身的問題，因此不作為關(guān)鍵因素來考慮。小組對承擔(dān)本工程通風(fēng)管道加工任務(wù)的通風(fēng)車間進行考查，考察情況如下：表6-1 通風(fēng)車間考察情況表設(shè)備更新時間運行狀況全年產(chǎn)品合格率裁板機2009年11月良好99.5%折方機2009年6月良好99.7%咬口機2010年3月良好99.4%沖床2008年10月良好99.2%可以看出車間主要加工設(shè)備均于2008年以后更新，設(shè)備運行

16、良好，維修保養(yǎng)到位，加工零件的合格率均在99%以上，滿足通風(fēng)管道加工要求，能夠保證風(fēng)管的正常加工。2.風(fēng)管下料控制圖6-2 風(fēng)管進場實際抽檢因為風(fēng)管下料控制取決于加工條件，非方案本身的問題，因此不作為關(guān)鍵因素來考慮。圖6-3 各專業(yè)匯總圖本工程通風(fēng)管道為工廠化預(yù)制，由本單位通風(fēng)車間完成。通風(fēng)管道要求的規(guī)格尺寸由項目部技術(shù)人員提供，再由通風(fēng)車間技術(shù)人員按照風(fēng)管尺寸下料加工。本工程每批風(fēng)管運到現(xiàn)場都由質(zhì)檢員進行尺量檢查。3.風(fēng)管安裝控制線因為風(fēng)管安裝控制線是施工前的準(zhǔn)備工作，非方案本身的問題，因此不作為關(guān)鍵因素來考慮。由于通風(fēng)管道安裝前，土建未提供風(fēng)管定位線。后與土建工程師協(xié)商，確定先對核心筒部位

17、二次砌體結(jié)構(gòu)進行施工，經(jīng)驗收合格后，以二次砌體結(jié)構(gòu)為水平方向參照進行通風(fēng)管道施工。同時以建筑50線為垂直方向參照。4.各專業(yè)協(xié)調(diào)因為各專業(yè)協(xié)調(diào)是施工的配合問題，非方案本身的問題，因此不作為關(guān)鍵因素來考慮。本工程需在開工伊始就制定專業(yè)施工組織設(shè)計，明確各專業(yè)管線安裝先后順序與安裝優(yōu)先原則，重點明確通風(fēng)先行的安裝原則。施工方案審批后需對各專業(yè)工長進行了施組交底。在各專業(yè)管線安裝前，專業(yè)工程師需協(xié)調(diào)各專業(yè)技術(shù)人員與工長進行管線綜合布置。根據(jù)第一次樣板安裝效果情況對管線進行二次綜合布置。通過小組成員對全梯形風(fēng)管方案進行各個細(xì)節(jié)分析后，還需從兩個過程三個方面制定對策，通過樹圖整理如下：圖6-4 主要問題

18、的樹圖發(fā)散制圖人：許捷 制圖時間：2012年6月小組成員針對以上分析，按照5w1h的原則，分析研究相應(yīng)對策，確立明確的目標(biāo)值，并最終制定出相應(yīng)的具體實施措施、明確責(zé)任人和完成日期。編制對策表如下：表6-2 對策表序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點執(zhí)行人完成時間1風(fēng)管拼接制作方式重點控制好梯形直管段長短邊尺寸。確保風(fēng)管偏差均在允許偏差范圍之內(nèi)組織通風(fēng)車間進行風(fēng)管加工制作，采用易控制偏差的風(fēng)管拼接方法進行加工。施工現(xiàn)場蘇興啟2012年8月2風(fēng)管安裝位置在風(fēng)管安裝之前確定好位置確保組裝完成的風(fēng)管曲率與核心筒曲率一致在現(xiàn)場吊裝之前，在地面放線，將所有風(fēng)管預(yù)拼裝。施工現(xiàn)場孟憲軍2012年9月3風(fēng)管支吊架安裝用預(yù)拼

19、裝風(fēng)管定位吊桿，確保吊架無偏斜。安裝完成后風(fēng)管無偏斜以預(yù)拼裝風(fēng)管位置為參照，用線墜在頂板找吊桿打眼位置。在測量吊架水平橫擔(dān)無偏斜后，才可安裝風(fēng)管。施工現(xiàn)場李冬勤2012年10月 編制人：許捷 編制時間：2012年11月七、對策實施實施一、風(fēng)管拼接制作控制。組織通風(fēng)車間進行風(fēng)管加工制作，風(fēng)管加工制作時重點控制好梯形直管段長短邊尺寸。為改良梯形風(fēng)管的加工方法，加強風(fēng)管尺寸的精確度，漸少風(fēng)管尺寸的偏差，現(xiàn)采用四片鍍鋅鋼管拼接并靠法蘭咬口。經(jīng)計算各型號風(fēng)管長短邊差值及偏差見下表： 表7-1 風(fēng)管加工尺寸及偏差表風(fēng)管尺寸800500 800450 800400 630400 630320 630250

20、400250 長邊2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 短邊1985 1985 1985 1988 1988 1988 1992 長短邊差值15 15 15 12 12 12 8 允許偏差值2 2 2 2 2 2 1 編制人：孟憲軍 編制時間：2012年9月風(fēng)管進場后，對風(fēng)管加工尺寸進行抽樣檢測，部分檢測結(jié)果如下：表7-2 風(fēng)管抽樣檢測匯總表風(fēng)管尺寸800500 800450 800400 630400 630320 630250 400250 測量長邊2000 2001 2000 20012000 2000 2000 測量短邊1986 1985 1985 19

21、88 1988 1988 1992 風(fēng)管尺寸800500 800450 800400 630400 630320 630250 400250 測量長邊2000 2000 2002 2000 2000 2000 2001 測量短邊1985 1985 1985 1986 1988 1989 1992 編制人：孟憲軍 編制時間：2012年9月效果檢查：抽檢率為35%，所有風(fēng)管偏差均在允許范圍之內(nèi)。 圖7-1 風(fēng)管預(yù)拼裝照片實施二、風(fēng)管預(yù)拼裝控制。風(fēng)管在安裝前在安裝樓層地面進行預(yù)組裝，沿著距核心筒部位二次砌體的弧形結(jié)構(gòu)500mm處放線，將所有風(fēng)管在地面組裝。如圖所示。效果檢查：組裝完成的風(fēng)管曲率與核心

22、筒曲率一致。實施三、風(fēng)管支吊架安裝控制。圖7-2 風(fēng)管安裝完成照片在風(fēng)管安裝前在安裝樓層地面進行預(yù)組裝的同時，需重點控制通風(fēng)管道安裝位置及吊架、吊桿安裝位置，以預(yù)拼裝風(fēng)管位置為參照，用線墜在頂板找吊桿打眼位置。風(fēng)管吊裝時，用水平尺確定吊架水平橫擔(dān)無偏斜后才可安裝。效果檢查：安裝完成后，經(jīng)水平儀測量風(fēng)管無偏斜。八、效果檢查風(fēng)管安裝完畢后，對現(xiàn)場弧形風(fēng)管的安裝質(zhì)量進行抽樣檢查。1.風(fēng)管嚴(yán)密性檢驗用100w帶保護罩的低壓照明燈測量，在1層、4層、7層、10層、14層、19層、25層、28層、30層每10米接縫為一檢測段，分別選取10段檢查。其中4層的漏光點統(tǒng)計圖如下。圖8-1 四層漏光點統(tǒng)計圖從圖表

23、中可以看出，有一段接縫的漏光點數(shù)為2個，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)，但不滿足項目部標(biāo)準(zhǔn)，故這一段不合格，其余接縫每10m內(nèi)，最大的漏光點為1個，100m內(nèi)的總漏光點為4個，符合項目標(biāo)準(zhǔn)。對其他的幾層風(fēng)管的檢查結(jié)果均符合項目標(biāo)準(zhǔn)，總檢測段共90段，不合格1段，因此在風(fēng)管嚴(yán)密性檢驗中，風(fēng)管的合格率為98.9%。2. 風(fēng)管連接的水平質(zhì)量檢驗在1層、6層、8層、10層、15層、18層、24層、27層、30層風(fēng)管中每0.5m選擇一點，分別選取25個點，利用激光測距儀測量風(fēng)管底部的標(biāo)高，其中6層的抽樣情況見下圖表。圖8-2 六層水平風(fēng)管距地高度統(tǒng)計圖從圖中可以看出，測得的點中，風(fēng)管底部最大值為2802，最小值為2800

24、，水平方向的偏差均在2以內(nèi)，總偏差為10mm，滿足項目標(biāo)準(zhǔn)。在其余幾層檢測中，風(fēng)管水平方向的偏差均在2以內(nèi)，總偏差在15mm以內(nèi)，因此風(fēng)管連接水平質(zhì)量檢驗的合格率為100%。3. 風(fēng)管支、吊架安裝檢驗在4層、8層、11層、14層、16層、19層、20層、25層、28層、30層分別選取15個支架，利用放射線從地面垂直打到吊架底部，測量吊架的頂部與放射線頂板投影的距離。吊架的長度為1.2m，當(dāng)距離大于2.4mm時，吊架垂直度的偏差大于2，測量出的距離如下圖。圖8-3 支、吊架抽檢測量統(tǒng)計圖從測量的結(jié)果來看，共有4個地方距離大于2.4mm，為不合格，總共檢測1510=150，因此風(fēng)管支、吊架安裝檢驗的合格率為97.3%。4. 風(fēng)管的弧度的檢驗在2層、6層、9層、13層、15層、18層、23層、27層、31層分別選取25個點，利用激光測距儀測量弧形風(fēng)管與核心筒圓弧距離，抽樣情況見下圖表。圖8-4 各層風(fēng)管與墻距離統(tǒng)計圖本次抽檢共抽取有代表性的9個樓層，為總樓層數(shù)的34%，每個樓層選取25個點。從圖中可以看出共有2個點在50mm以外，其余所有弧形風(fēng)管檢測點與核心筒圓弧距離偏差均在50mm以內(nèi)，共測點925=225，合格率為99.1%。經(jīng)過計算，小曲率弧形風(fēng)管總的合格率為(98.9%+100%+97.3%+99.1%)