QC成果附著式升降腳手架防傾覆裝置的改造

[QC成果]附著式升降腳手架防傾覆裝置的改造[QC成果]附著式升降腳手架防傾覆裝置的改造中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造附著式升降腳手架防傾覆裝置的改造中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組一、課題簡(jiǎn)介：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、綜合國(guó)力的提升,民用建筑工程快速向超高超大發(fā)展。附著式升降腳手架由于成本低、組裝方便、快捷，節(jié)省人力物力等優(yōu)點(diǎn)，漸漸被廣大施工單位所青睞，市場(chǎng)前景看好。而附著式升降腳手架的技術(shù)發(fā)展時(shí)間較短，并且隨著南方建筑行業(yè)主體結(jié)構(gòu)外形不斷的多樣化，因此附著式升降腳手架的各安全保障系統(tǒng)需不斷的改進(jìn)及完善。附著式升降腳手架安全作業(yè)的保障--防傾覆裝置，成為急需解決的問題中的重中之重。由于附著式升降腳手架在以往施工中防傾覆系統(tǒng)結(jié)構(gòu)限制無(wú)法有效保證其垂直度，公司成立了QC小組對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。圖片1：附著式升降腳手架圖附著式升降腳手架（簡(jiǎn)稱爬架如圖片1）由主框架、支撐框架和鋼管連接的架體組成，架體內(nèi)設(shè)有獨(dú)立的承力系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、防傾系統(tǒng)和防墜系統(tǒng)。防傾系統(tǒng)由導(dǎo)向輪與導(dǎo)向桿（圖片2）、導(dǎo)向工字鋼（圖片3）等三個(gè)獨(dú)立裝置組成。1中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造圖片2:導(dǎo)向輪與導(dǎo)向桿圖圖片3：導(dǎo)向工字鋼圖防傾系統(tǒng)的作用：附著式升降腳手架在升降過(guò)程中，架體的垂直度和離墻間距是通過(guò)防傾系統(tǒng)中的導(dǎo)軌和導(dǎo)向輪來(lái)控制，如果防傾系統(tǒng)中的導(dǎo)向工字鋼與導(dǎo)向輪未安裝或失效，必定導(dǎo)致整個(gè)架體向內(nèi)倒或向外傾，同時(shí)還造成架體的左右偏移，發(fā)生嚴(yán)重的倒架事故，造成不可挽回的損失。因此，防傾裝置是附著式升降腳手架在升降作業(yè)過(guò)程安全作業(yè)的保障。2中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造二、小組概況：表13中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造三、選題理由：課題附著式升降腳手架防傾覆裝置的改造四、現(xiàn)狀調(diào)查：1、針對(duì)石獅百德康橋項(xiàng)目29#樓（如圖片4）的施工（導(dǎo)向桿長(zhǎng)度12m），影響附著式升降腳手架各機(jī)位垂直度偏差進(jìn)行圖表統(tǒng)計(jì)：機(jī)位垂直度偏差調(diào)查表表24中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造圖片4：石獅百德康橋項(xiàng)目29#樓爬架2、影響防傾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不合理的主要因素與2007年度防傾裝置相關(guān)檢查記錄的頻數(shù)統(tǒng)計(jì)表及排列圖：機(jī)位垂直度偏差問題統(tǒng)計(jì)表表35中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造通過(guò)排列圖可以看出影響機(jī)位垂直度偏差的兩個(gè)主要問題“導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)不合理”和“導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)不合理”為主要價(jià)值特性。五、目標(biāo)確定：1、目標(biāo)確定依據(jù)：建建〔2000〕230號(hào)建設(shè)部頒布的《建筑施工附著式升降腳手架管理暫行規(guī)定》第四十二條“附著升降腳手架的安裝應(yīng)符合以下規(guī)定”第二款豎向主框架和防傾導(dǎo)向裝置的垂直偏差應(yīng)不大于5‰和60mm。2、目標(biāo)值：保證附著式升降腳手架在施工過(guò)程中對(duì)垂直度的要求，使其垂直度和最大偏差不大于5‰和60mm。6中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造3、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)理由：1）公司經(jīng)過(guò)不斷探索和革新，自主創(chuàng)新改造新型附著式升降腳手架。2）小組2008年獲全國(guó)優(yōu)秀質(zhì)量管理稱號(hào)，小組成員具有團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，有很強(qiáng)的技術(shù)攻關(guān)能力。3）公司各種設(shè)備、儀器齊全，經(jīng)驗(yàn)豐富，有可靠技術(shù)保證。6.45.64.843.22.41.60.80現(xiàn)狀目標(biāo)值圖片5：垂直度現(xiàn)狀與目標(biāo)值對(duì)比圖六、原因分析：小組針對(duì)現(xiàn)狀調(diào)查中“垂直度要求”的問題進(jìn)行了討論和分析，并繪制關(guān)聯(lián)圖如下：7中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造制圖人：李文學(xué)日期：2008.02.25通過(guò)關(guān)聯(lián)圖我們得到以下10條末端因素：1、單根導(dǎo)軌剛度低2、建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜3、扣件強(qiáng)度不足4、鋼材銹蝕5、連接點(diǎn)間距大6、為避開塔吊錨固人為破壞7、與架體連接點(diǎn)少8、導(dǎo)向輪受力點(diǎn)接觸面積小9、加長(zhǎng)節(jié)變形大10、工人技術(shù)不熟練8中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造七、要因確認(rèn)：小組通過(guò)調(diào)研，對(duì)全部末端因素確認(rèn)，確認(rèn)表如下：要因確認(rèn)表表49中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造根據(jù)以上要因確認(rèn)，我們確定以下四條主要原因：1.單根導(dǎo)軌剛度低2.連接點(diǎn)間距大3.與架體連接點(diǎn)少4.導(dǎo)向輪受力點(diǎn)接觸面積小八、制定對(duì)策：小組通過(guò)技術(shù)研發(fā)對(duì)每條要因運(yùn)用5W1H原則制定了相應(yīng)的對(duì)策、目標(biāo)措施、同時(shí)落實(shí)了責(zé)任人及完成時(shí)間。10中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造對(duì)策表表511中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造九、對(duì)策實(shí)施：實(shí)施一：建立應(yīng)力應(yīng)變模型，進(jìn)行雙導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)部分由林霍明、李文學(xué)負(fù)責(zé)。1、小組成員通過(guò)研討提出加強(qiáng)方案，把原單導(dǎo)軌改為雙導(dǎo)軌，在新設(shè)計(jì)的一批槽鋼中，利用新的結(jié)構(gòu)把兩根槽鋼用10根10cm長(zhǎng)的圓鋼管（Ф=48mm）背對(duì)背均勻焊接在一起，同時(shí)改變了分段導(dǎo)軌的長(zhǎng)度（2m）,導(dǎo)軌改進(jìn)后不僅增加了導(dǎo)軌的剛度，也使導(dǎo)軌的抗彎曲、變形能力大大增加。圖片6：新加工的雙槽鋼圖片7：變形的原單根工字鋼2、根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)升降腳手架的受力情況，利用完備的CAD系統(tǒng)建立導(dǎo)軌受力模型（如圖片8）。圖片8：導(dǎo)軌受力模型設(shè)計(jì)圖1)查閱鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)，查出8號(hào)槽鋼的參數(shù)：腰厚d=5.0mm，截面面積A=10.248cm2，慣性距I=101cm4，2)抗彎模量Wx=25.3cm3，理論重量：8.045㎏/m。12中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造型鋼的許用應(yīng)力：［σ］=205N/mm2［τ］=140N/mm2彈性模量E=2.06E5Mpa3)鋼材的抗彎強(qiáng)度公式：.雙向彎曲：（Mx）/(rx)(Wx)+（My）/(ry)(Wy）≤f式中：Mx、My——繞x軸和y軸的彎矩；Wx、Wy——繞x軸和y軸的凈截面抵抗矩；rx、ry——截面塑性發(fā)展系數(shù)（兩個(gè)值均取1.05）f——鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（Q235取235N/mm2）代入計(jì)算可知鋼材的抗彎強(qiáng)度f(wàn)≤235N/mm2，導(dǎo)軌剛度提高。效果檢查：08.03.20，小組成員對(duì)新加工的雙導(dǎo)軌進(jìn)行加固，同時(shí)在新結(jié)構(gòu)中抽查65個(gè)機(jī)位中垂直度偏差均小于5‰和60mm。垂直度效果檢查表表613中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造實(shí)施二：改變導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)增加連接點(diǎn)，提高抗彎強(qiáng)度由于原導(dǎo)軌兩端連接點(diǎn)間距過(guò)大，導(dǎo)致導(dǎo)軌彎曲變形，甚至被拉裂，小組通過(guò)討論研究后，改變了導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，在原有主框架的一側(cè)設(shè)置兩根2m長(zhǎng)的槽鋼用10根圓鋼管焊接在雙導(dǎo)軌中間，增加連接點(diǎn)，導(dǎo)軌剛度增加，保證其穩(wěn)定性。圖片9：原單根工字鋼圖片10：加工后的雙槽鋼效果檢查：08.03.28在導(dǎo)軌成功焊接后，利用一批新加工的導(dǎo)軌進(jìn)行了可行性試驗(yàn)，試驗(yàn)證明大大地提高了導(dǎo)軌的抗彎強(qiáng)度。試驗(yàn)效果統(tǒng)計(jì)表表714中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造實(shí)施三：根據(jù)實(shí)際情況我們將增加導(dǎo)軌與主框架的連接和增大受力點(diǎn)接觸面積合并實(shí)施。1、改變導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)并繪制新導(dǎo)軌加工圖小組成員對(duì)原導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)提出改進(jìn)方案，采用雙導(dǎo)軌焊接在2m長(zhǎng)的主框架上，在槽鋼中間每隔20cm設(shè)置一根圓鋼管，增加導(dǎo)軌與主框架的連接。圖片11：雙槽鋼設(shè)計(jì)圖圖片12：設(shè)計(jì)后的實(shí)物照片2、利用新結(jié)構(gòu)增大受力面積采用雙導(dǎo)向輪結(jié)構(gòu)替代原單輪結(jié)構(gòu)，降低導(dǎo)向輪與導(dǎo)軌的相互作用力，增大其受力面積。圖片13：原導(dǎo)向輪圖片14：原導(dǎo)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造圖片15：新雙導(dǎo)向輪圖片16：新導(dǎo)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)效果檢查：08.04.05日小組把第一批新加工的導(dǎo)軌和導(dǎo)向輪在石獅百德康橋30#樓運(yùn)用，利用雙導(dǎo)向輪增大受力面積，保證了架體的穩(wěn)定性及可靠性，達(dá)到小組制定的目標(biāo)。表8從圖表中可以得出選擇雙導(dǎo)向輪和雙槽鋼，增大受力面積可以保證垂直度和偏差小于5‰和60mm。十、總效果檢查：2008年7月10日至2008年9月20日在QC小組對(duì)防傾系統(tǒng)進(jìn)行改造和設(shè)計(jì)后運(yùn)用于石獅百德康橋30#樓外架項(xiàng)目中（導(dǎo)軌長(zhǎng)度12m）對(duì)機(jī)位垂直度偏差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析如下圖：16中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造表9經(jīng)過(guò)小組成員的共同努力,我們按期保質(zhì)、保量地完成了石獅百德康橋30#樓外架的施工任務(wù)，達(dá)到了活動(dòng)的目標(biāo)及目標(biāo)值，對(duì)施工中的防傾覆裝置進(jìn)行檢查，共檢查50個(gè)點(diǎn)，合格點(diǎn)49個(gè)，垂直度達(dá)到4‰和48mm，小于目標(biāo)值5‰和60mm，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo),取得了非常好的效果。圖片17：石獅百德康橋30#樓爬架17中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造圖片18：活動(dòng)前后垂直度對(duì)比圖效益確認(rèn)：○技術(shù)效益：納入《ZJ02-01附著式升降腳手架構(gòu)件加工圖集》，定為標(biāo)準(zhǔn)推廣于今后項(xiàng)目中使用，提高了附著式升降腳手架的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性?！鸸芾硇б妫禾岣咝〗M成員的團(tuán)隊(duì)精神與創(chuàng)新能力，形成了科研攻關(guān)的良好風(fēng)趣?！鹕鐣?huì)效益：該項(xiàng)技術(shù)革新在施工過(guò)程中贏得甲方及施工單位的高度好評(píng)，為拓寬我公司的爬架市場(chǎng)打下良好的基礎(chǔ)，展示了“中國(guó)建筑”的強(qiáng)大技術(shù)力量。76543210活動(dòng)前目標(biāo)值活動(dòng)后十一、鞏固措施：1、標(biāo)準(zhǔn)化：小組活動(dòng)后，對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行整理、歸納、總結(jié)后編制了《附著式升降腳手架防傾覆裝置改造》作業(yè)指導(dǎo)書，已納入企業(yè)作業(yè)指導(dǎo)書匯編（文號(hào)：Q/ZQS556082-2008）。小組于2008年9月1日將爬架防傾裝置改造后的圖紙、資18中建七局第三建筑有限公司租賃分公司腳手架QC小組附著升降腳手架防傾覆裝置的改造料及相關(guān)參數(shù)申報(bào)公司技術(shù)質(zhì)量部，9月3日獲批后納入我司《ZJ02-01附著式升降腳手架構(gòu)件加工圖集》，定為標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用于今后附著式升降腳手架搭設(shè)項(xiàng)目中使用。2、申請(qǐng)專