提高超長預應力筋穿束效率的設備研制及應用QC

課題名稱：提高超長預應力筋穿束效率的設備研制與應用小組名稱：盛峰大橋項目部QC小組發(fā)表人：趙玲萍提高超長預應力筋穿束效率的設備研制及應用1目錄一、工程概況二、QC小組簡介三、選擇課題四、設定課題目標五、提出方案，確定最佳方案六、問題假想預測七、確定對策八、對策實施九、總體效果檢查對比十、總結鞏固十一、今后打算2一、工程概況

盛峰大橋工程包括橋梁工程橋長140米，分三跨布置（40m+60m+40m），橋梁采用后張法預應力混凝土現澆連續(xù)箱梁施工，預應力砼采用C50，預應力筋采用GB/T5224-2003標準的高強度低松馳Φs15.2mm的鋼絞線。3二、QC小組簡介由于橋梁為連續(xù)箱梁，每根鋼絞線的長度達到140多米，鋼絞線的穿束較為麻煩。該工程質量要求高，施工工期短，為確保鋼絞線的穿束速度和施工質量，故在工程開工之初就成立了QC小組。其小組成員基本情況見附表2-1。4小組名稱盛峰大橋項目部QC小組成立時間2012.3課題類型創(chuàng)新型活動時間2012.3.1—2012.12.20新注冊日期2012.2課題登記號ZJTG-QC2012-008活動頻率平均每二周一次課題活動次數19注冊編號2012—02.03序號姓名性別年齡文化程度職務職稱組內職務TQC教育1孫炎云男40本科公司副總高工組長均超過48小時以上2許剛男38本科工程部經理高工副組長3張賢方男42本科項目經理高工副組長4鮑校賢男39本科項目總工工程師副組長附表2-15序號姓名性別年齡文化程度職務職稱組內職務TQC教育5商棋東男34大專施工員工程師組員均超過48小時以上6高東男33大專技術員工程師組員7金冰斌男33大專質量安全員助工組員8張杰男27高中設備科長助工組員9趙玲萍女34大專資料員助工組員制表：趙玲萍復核：許剛日期：2012.3.106三、選擇課題本工程三跨連續(xù)箱梁長140m，預應力鋼絞線超長穿束施工難度大，工程質量要求高，施工工期緊迫。以前進行鋼絞線的穿束都采用傳統的施工方法。傳統的穿束方法存在以下問題：1、采用人工進行穿束，施工需要10—12人，施工效率低；人工穿束每天僅能完成2—3束，施工速度慢。2、采用人工+卷揚機進行穿束，可減少施工人員的數量至5—6人，采用卷揚機來回穿拉，要對鋼絞線端部進行處理、連接，施工速度仍然較慢，每天也只能完成5—6束。3、本工程工期要求緊，采用傳統的施工方法滿足不了本工程的施工工期要求。問題的提出7

由于傳統的穿束方法滿足不了本工程的要求，項目部需要創(chuàng)建新型的穿束體系來代替。本次QC小組活動的課題為：提高超長預應力筋穿束效率的設備研制及應用。課題確定8四、設定課題目標目標

盛峰大橋縱向超長預應力筋穿束設備體系安全、施工效率高。目標值1、鋼絞線安裝允許偏差滿足下表要求：項目允許偏差（mm）管道坐標梁長方向30梁高方向10管道間距同排10上下層10一二2、縱向鋼絞線穿束施工在2012年8月25日完成，以確保橋面鋪裝在9月20日完成（節(jié)點工期）。9

目標可行性論證1、有利條件1）本工程穿束設備的研制得到公司設備科的支持，設備科丁再信高工和章建華工程師都是機電方面的專家，并擔任本小組的顧問。2）本小組由項目部項目經理、項目總工和部分技術骨干組成，技術力量強。3）公司想在超長穿束方面進行突破，給于小組大力的支持。2、不利條件1）新研制的設備容易存在安全隱患；2）需投入一定的人力、物力。綜合以上情況，經過客觀分析，本小組一致認為：目標完全能夠實現。三10五、提出方案，確定最佳方案方案的提出

在開工之初，圍繞課題，小組成員通過“頭腦風暴法”集思廣益對其超長預應力筋穿束方案進行討論，按穿束機械形式歸納共提出三種方案：單根擠推式穿束體系；多根擠推式穿束體系；多根抽拉式穿束體系。方案的分析、評估及選定

三種方案分析選定見附表5-1。11序號穿束體系類型分析其優(yōu)（缺）點方案選擇1單根擠推式穿束體系1、施工簡單，便于操作2、容易控制，安全可靠3、擠推力較小，機械便于制造4、擠推機體積小，便于安裝5、擠推速度快，工期縮短6、施工靈活，可進可退可采用方案的分析、評估及選定表表5-1122多根擠推式穿束體系1、容易控制、安全可靠2、施工麻煩，不便于操作3、擠推力大，需要機械功率增加4、機械體積大，不便于安裝5、施工不靈活，較難控制不采用3多根抽拉式穿束體系1、容易控制，安全可靠2、需要牽引，施工麻煩3、鋼絞線端部需要處理，影響施工質量4、機械體積較大，安裝麻煩5、施工程序多，影響施工進度不采用制表：趙玲萍復核：王國寶日期：2012年5月20日13六、問題假想預測（一）擠推式穿束體系施工流程14（二）問題假想原因預測我們組織小組成員調閱雜志、互聯網，對有關預應力筋穿束方面經驗、教訓及發(fā)生的質量、安全事故進行收集，結合我們的實際情況提出如下假想問題：1、擠推機設計不合理；2、擠推機就位不準確；3、鋼絞線固定不安全；4、鋼絞線穿破波紋管。15七、確定對策

通過上述問題假想預測所歸納的幾種原因，結合擠推式穿束體系施工流程圖，制定實施對策如表7-1。對策表表7-116制表：趙玲萍復核：王國寶日期：2012年5月30日17八、對策實施

實施一：針對擠推機設計不合理步驟一：根據力學、電功原理進行擠推機的初步設計，由機械部機械工程師負責。

初稿設計采用單排齒輪，通過試驗由于和鋼絞線的接觸面積較小，鋼絞線容易打滑。后進行優(yōu)化改為雙排齒輪。步驟二：電機的轉速較快，為控制鋼絞線的穿束速度，我們在電機部分和擠推部分中間增加設置了調速部分，保證了擠推速度按施工的要求進行控制。步驟三：穿束時有時需要鋼絞線后推，為方便調節(jié)鋼絞線的穿束，我們增設了調控裝置，通過調控裝置來進行鋼絞線的穿束施工。步驟四：以上設計完成后，我們生產出擠推機樣品。樣品使用前我們進行了現場試驗，對個別不滿意的地方又進行了修改，然后再進行試驗，直到達到我們預想的效果。結果：通過以上步驟，擠推機做到穿束快、操作靈活、安全可靠。18擠推機照片及國家實用型專利證書19

實施二：針對擠推機就位不準確

為保證擠推機就位準確，我們設計制造了擠推機就位平臺。擠推機就位平臺采用鋼管搭設支架，在支架上放置木板并和支架聯接，鋼管架采用地錨進行固定，擠推機采用焊接和支架連接，保證能承受擠推鋼絞線時產生的反作用力。施工時，先進行平臺就位，通過測量放樣確定擠推機的準確位置后進行擠推機的固定，確保擠推機中心和波紋管的中心線一致。結果：由于采用就位平臺，每次就位后穿束機中心和波紋管中心偏差都≤3mm，達到預定的目標。20

實施三：針對鋼絞線固定不安全

鋼絞線盤在放線時如固定的不好，可能出現鋼絞線彈出傷人的問題。為固定好鋼絞線，我們采取了以下方法：1、我們首先對放盤位置進行場地平整，然后把鋼絞線盤豎立牢固；鋼絞線盤的圓心對準波紋管方向；2、在鋼絞線盤兩側搭設鋼管支架并采用水平桿進行拉接，卡住鋼絞線不能彈出；3、采用鋼管斜撐穩(wěn)定支架，保證施工過程中不滑動、傾覆。

結果：施工整個過程中支架穩(wěn)定可靠，沒有出現鋼絞線傷人問題。21

實施四：針對鋼絞線穿破波紋管1、設計引線器

由于鋼絞線端部粗造，波紋管有彎曲部分，在快速前進過程中很容易頂破波紋管，產生施工質量問題。為解決這一問題，我們又設計出引線器。引線器由圓錐形的鋼質頭部和與鋼絞線連接的尾部鋼管組成。22引線器照片及國家專利授權證書23

引線器我們公司向國家知識產權局申報了實用新型專利，在2012年12月得到國家知識產權局的授權證書，授權公告號CN202595629U2、鋼絞線與引線器連接當鋼絞線從擠推機的外側擠到內側約0.5時，停止擠推機。把鋼絞線插入引線器的尾部鋼管內，用工具嵌夾緊鋼管和鋼絞線。連接牢固后重新開啟擠推機進行穿束。3、調整穿束速度和方向在穿束過程中，根據施工的需要調整穿束的速度。當鋼絞線穿出波紋管后，如穿出的長度大于需要的長度，可通過控制器使鋼絞線后退，直到達到需要的長度為止。結果：由于引線器的應用和適當的調控，整橋鋼絞線的穿束質量都達到設計和規(guī)范的要求。24九、總體效果檢查對比1、安全方面通過對鋼絞線盤采取固定措施和穿束中施工人員嚴格按安全保證措施進行施工，本工程施工階段未發(fā)生任何事故。2、進度方面原計劃從2012年8月11日開始，2012年8月31日穿束結束，計劃工期21天，實際上于8月16日提前完成，比計劃工期少用了15天時間。3、經濟效益

盛峰大橋共有腹板預應力束24束，頂板束27束，底板束18束。頂底板束施工較容易，按二束折合成一束計，共47束。則全橋縱向預應力穿束采用擠推機進行施工較傳統施工方法節(jié)約1.45萬元。

254、社會效益

盛峰大橋是城市主干道上的一座橋梁，橋梁提前完成會產生較大的社會效益。采用本方法可大大加快施工進度，使穿束工序由原來工期的21天縮短為6天，橋梁提前15天投入使用，產生較大的社會效益。5、團隊能力方面

我們QC小組成員通過本次活動的學習鍛煉，提高了團隊精神、解決問題能力、創(chuàng)優(yōu)意識、QC知識和個人能力等。QC小組自我評價見表9-1。26

QC小組活動自我評價表

表9-1項目自我評價（分）活動前活動后創(chuàng)優(yōu)意識6990個人能力7186QC知識6894解決問題的能力7495團隊精神759727圖9-2QC小組自我評價雷達圖050100創(chuàng)優(yōu)意識個人能力QC知識解決問題的能力團隊精神活動前自我評價（分）活動后自我評價（分）自我評價雷達圖見圖9-2：28十、總結鞏固

本次活動實現了小組目標，QC小組活動加快了工程施工速度，保證了施工過程的安全，創(chuàng)造出一種鋼絞線穿束的施工機