QC成果报告-吊支架快速打孔装置的研发与应用

吊支架快速打孔装置的研发与应用山东寿光第一建筑有限公司二分公司QC小组一、工程概况寿光市人民医院东院门诊医技病房楼工程，位于寿光市洛城街道洛城街与永乐路交叉路口东南角，采用CFG桩，筏板基础，主体为框架剪力墙结构，地下1层，地上16层，地上总高度65.55m，总建筑面积71219m2。本工程在装修、安装施工中，需要在板顶安装吊支架，目前板顶吊支架的打孔，通常还是由施工工人手持冲击电钻，站在梯子上仰着头上向用力，在板顶打孔，打孔过程非常费力，劳动生产率过低，成孔质量难以保证，也存在一定的安全隐患。因此，必须研发一种吊支架快速打孔的方法及装置，以减轻劳动强度，节省人力，避免工人不断移动梯子和上下梯子浪费时间，从而提高工效和保障施工安全。二、小组概况表1小组名称二分公司QC小组成立时间2001年6月课题 吊支架快速打孔装置的研发与应用课题类型创新型注册时间2015年5月注册编号SGYJQC2015-3活动时间2015年5月2015年11月小组成员姓名性别年龄文化程度职务或职称组内分工组长程助远男51本科副总经理、高工组织协调组员常红霞女41本科高级工程师具体实施组员崔焱男44本科高级工程师具体实施组员魏华男31本科工程师具体实施组员荣乐明男42本科QC活动指导具体实施组员周相友男46本科项目经理具体实施组员籍成建男43本科施工班长具体实施组员寇春晨男28本科安全员具体实施制表：魏华 制表时间：2015年5月12日三、选题理由社会环境目前建筑市场竞争日益激烈，形势严峻，我公司只有树立以质量求生存，以创新赢发展的理念，从细节上提高施工质量，降低成本，才能形成核心竞争力。同时该工程是寿光市东部新城重点工程，施工质量的好坏直接关系到寿光市的社会形象及我公司的社会信誉。公司要求开工之初，集团公司就确定了寿光市人民医院东院门诊医技病房楼工程争创中国建设工程鲁班奖的质量目标。要求项目部必须进行精细化管理，利用创新手段打造特色鲜明的施工亮点。施工现状 医院类工程吊顶内的线管多于一般公共建筑吊顶内的线管，所需的吊架、涉及的专业也较多，各专业之间的协调和配合是本阶段施工的重点和难点，如配合不力，则严重影响施工质量和总期目标的实现，经统计本工程各专业的吊顶内支架达82000 个左右。如采用传统的施工方法，不但施工质量难以保证，而且会造成各专业之间的误工现象，不利于总工期的实现，并且高强度的高空作业存在安全隐患。选定课题一种吊顶快速打孔装置的研发与应用制图：常红霞 时间：2015年5月15日四、课题目标设定及可行性分析1、目标设定研发一种吊支架快速打孔装置，保证吊支架孔眼成孔质量，提高工作效率。具体目标值为：（1）吊支架孔眼成孔合格率达92%以上。（2）工作效率提高50%。2、目标可行性分析目标可行性分析人员及技术组成：小组成员组成结构合理，各专业施工班组长有丰富的施工经验，动手能力强，能够在最短的时间内将创新进行实践，有利于创新思路的改进。经济方面：该项目是公司的重点工程，开工之初公司就拔付了专门的研发经费，大力支持技术创新。领导关心：建设、监理、设计单位及我集团公司工程管理部门经常到施工现场检查指导工作，对我们的技术创新工作给予充分肯定的同时也提出了许多建设性意见。成本节约方面：创新目标的实现，能够提高劳动生产率，节约成本。目标一定能够实现制图：常红霞 时间：2015年5月15日五、提出方案并确定最佳方案（一）方案提出针对这一课题，小组成员利用“头脑风暴法”，集思广益，对吊支架快速打孔装置进行了讨论，并征求了现场10名有经验的施工人员意见后，提出三种方案，用亲合图表示如下： 1、方案一：设置移动脚手架，操作人员站在脚手架上进行打孔。2、方案二：加长冲击电钻的操作杆，设置打孔限位装置，操作人员站在楼面上打孔。3、方案三：利用杠杆原理，通过在楼面上控制操作杆，启动控制电源进行吊支架打孔。制图：魏华 时间：2015年5月20日1：U型卡，2：挡板，3：限位螺帽，4：限位螺杆，5：穿螺杆的螺帽，6、11：竖向支架，7：冲击钻托板，8：连接螺栓，9：连接支架，10：操作杆，12：冲击电钻，13：转动轴，14：垫板亲和图方案一移动脚架搭设简单操作人员需上下脚手架脚手架在楼面上移动不方便高空作业，存在安全隐患工作效率低，钻孔深度不可控方案二制作简单，可重复利用操作人员站在楼面上打孔移动方便不存在高空作业工作效率低，钻孔深度可控制方案三制作简单，可重复利用操作人员站在楼面上打孔移动方便，操作简单，省时省力不存在高空作业工作效率高，钻孔深度可控制吊支架快速打孔装置的研发制图：魏华 时间：2015年5月20日（二）确定最佳方案：方案提出后，我们选取了主楼标准层中的6层、7层、8层进行了实际操作对比，每层试验打孔 400 个。小组成针对三个方案现场实践情况，利用价值工程原理（V=F/C）从功能（质量保证、安全保证、操作性、工作效率）和成本方面进行分析评价、打分，经过对比分析，得出方案三为最佳方案。评价分析对比表表2方案功能（F）得分成本（C）价值（V）方案一质量（30%）安全（30%）操作性（20%）工作效率（20%）成孔深度、垂直度难以控制高空作业，存在安全隐患操作简单工作效率低降低劳动成本30%0.930.60.510.60.7功能总评得分：0.65方案二成孔深度容易控制、垂直度难以控制人员在楼面上操作，安全生产有保障操作简单较低降低劳动成本50%1.80.8110.80.5功能总评得分：0.9方案三成孔深度、垂直度容易控制人员在楼面上操作，安全生产有保障操作简单高降低劳动成本80%511110.2功能总评得分：1制表：魏华 时间：2015年5月16日六、实施最佳方案的工艺流程及需要解决的问题1、工艺流程图不合格根据层高绘制打孔装置图纸加工打孔装置制作竖向支架制作连接支架制作操作杆制作限位装置加工托板、挡板准备U型卡打孔装置组装装置底面平整度检查装置压升高度检查冲击电钻牢固性检查返工楼层吊点定位吊点投测将打孔装置置于楼面上打孔检查成孔质量制图：魏华 时间2015年5月18日2、需要解决的关键项目工艺流程确定以后，2015年5月19日，小组成员根据装置制作和使用过程中对工作效率、职业健康安全和成孔质量的影响因素，确定在实施过程中重点改进与完善的因素如下：（1）冲击电钻牢固性（2）竖向支架、连接支架的平面稳定性。（3）钻孔深度的可控制性。（4）钻孔过程中粉尘控制。七、制定对策对策表表3序号关键项目对策目标措施地点完成时间执行人1冲击电钻牢固性采取可靠的冲击电钻固定措施确保冲击电钻与竖向支架连接牢固采用U型卡固定，在竖杆上焊接电钻托板施工现场2015.5.25籍成建周相友2竖向支架、连接支架的平面稳定性采取措施将竖向支架、连接支架形成一个可竖向移动的稳定的体系。保证竖向支架垂直度1、竖向支架下部焊接垫板。2、用连接支架将竖向支架夹紧，利用螺栓将竖向支架与连接支架铰接在一起，共设三排连接支架，形成一个稳定的可转动平面。施工现场2015.5.25常红霞魏 华荣乐明3钻孔深度可控性制作控制钻孔深度的装置钻孔深度合格率达100%设置钻孔限位装置施工现场2015.5.25程助远寇春晨4打孔过程中粉尘控制制定控制粉尘措施施工现场钻孔粉尘控制达100%钻头上加上接灰盘施工现场2015.5.25荣乐明崔 焱制表：魏华 时间：2015年5月21日八、实施对策实施一：采取可靠的冲击电钻固定措施在竖向支架顶部与形成的支架平面垂直的位置焊接两道竖向L403的角钢作为冲击电钻的挡板，在竖向角钢底部焊接一道横向L403的角钢作为冲击电钻的托板，在挡板上钻两个孔，用U型卡将冲击电钻固定在竖向支架顶部。图一：托板、挡板与支架连接图实施效果：通过挡板、托板、U型卡的设置，经现场实践，施工完一个标准层（打孔 3120 个）后，冲击电钻无松动现象。实施二：采取措施将竖向支架、连接支架形成一个可竖向移动的稳定的体系 根据设计图纸，利用工地上现有的材料加工吊支架打孔装置，用5050的热镀锌方钢管做为竖向支架，用2525的热镀锌方钢管做为连接支架，用连接支架将竖向支架夹紧，利用螺栓将竖向支架与连接支架铰接在一起，形成一个稳定的可转动平面，设三排角钢连接支架，在底部角钢连接支架上焊接一长为50cm的操作杆，底部角钢连接支架的铰接点距底部的距离为70cm，在与地面接触的竖向支架底部焊接一个厚10mm，尺寸为1515mm的钢垫板，在操作杆的作用下，形成的钢管平面可竖向垂直移动，将冲击电钻对准吊点进行打孔。图二：支架稳定体系图 图三：现场操作实施效果：经现场打孔试验，通过钢垫板及竖向垂直稳定平面的建立保证了竖向支架的垂直度，保证了成孔质量。实施三：制作控制钻孔深度的装置在竖向支架顶部焊接二个螺母，在螺母内穿一根12的全丝螺杆，使螺杆能够在螺母内上下移动，另外在螺杆上再加两个限位螺母，形成一个限位装置，通过调节限位装置的螺杆长度来控制打孔深度。 图四：限位装置与支架连接图 图五：限位装置、冲击钻组合图实施效果：经现场实践，通过限位装置的设置，在钻孔过程中限位螺杆作为钻孔深度的标尺，有效的保证了钻孔深度，合格率达100%。实施四：制定控制粉尘措施在钻眼过程中，有大量粉尘落下，影响楼面上施工人员的操作，钻孔前在冲击电钻钻头上加一个凹形的接灰盘，使打孔产生的粉尘落下接灰盘中。图六：接灰盘安装 图七：操作应用实施效果：经现场钻孔试验，在钻头上加入接灰盘以后，钻孔过程中粉尘控制达100%，大大改善了操作人员的作业环境。九、总体效果检查1、实施效果为了检查本次活动的实施效果，小组成员抽取了三、五、七、九、十三层，从进度、质量、安全、环保四个方面进行了检查， 检查结果如下：（1）进度方面：在对板顶钻孔时，工人不用站在梯子上仰着头向上用力，只需要站在地面上向下压杠杆一端，将向下的力通过杠杆转换成向上的力，可减轻劳动强度，节省人力。同时工人也不用不断移动梯子和上下梯子浪费时间，提高了工作效率。采用吊顶快速打孔装置后，平均每位工人一天打403.5个孔，与传统工艺打孔每位工人平均每天打孔260个相比，劳动效率提高55%。次数12345678910打孔数410405415400390405400400400410平均值403.5制表：魏华 时间：2015年10月15日（2）质量方面：施工部位检查个数合格不合格合格率（%）平均合格率（%）三层5004821896.495.64五层5004732794.6七层5004712994.2九层5004861497.2十三层5004792195.8制表：魏华 时间：2015年10月15日（3）安全方面：与现有技术相比，本装置简单实用，不用站在梯子上仰着头向上用力，也不用不断移动梯子和上下梯子，减少了安全隐患，保障了施工的安全。（4）环保方面：该装置接灰盘的使用，防止了灰尘下落，降低了粉尘污染，为现场操作人员提供了良好的工作环境。由检查内容得知，吊支架孔眼成孔合格率达 95.64% ，工作效率提高55%，达到了预期目标。2、效益分析（1）经济效益采用吊支架打孔装置，于2015年11月10日完成了所有吊支架的钻孔，本工程共施工吊支架钻孔 82000个，与传统的施工方法相比，降低了劳动强度，提高了工作效率，保证了钻孔质量，有效的控制了施工现场钻孔粉尘，改善了操作人员的作业环境，经统计，与传统的施工方法相比，可提前 22天完成所有施工任务，共计节约费用 84200 元，目前此吊支架钻孔装置已在公司范围内推广应用，取得了较好的经济效益。（2）社会效益吊支架快速打孔装置的应用，大大提高了工作效率、降低了施工成本、缩短了工期，保证了工程质量和施工安全；为以后吊支架钻孔施工提供了现成经验。该工程已经获得山东省建筑施工安全文明优良工地和山东省优质结构工程，并申报了山东省建筑业新技术应用示范工程。十、巩固措施及标准化1、巩固措施寿光市人民医院东院门诊医技病房楼施工完成后，我们又对寿光市中医医院病房综合楼工程吊支架打孔，在施工过程中，严格按对策表进行实施，并于2015年12月5日对寿光市中医医院病房综合楼工程一层、四层、六层、九层，十五层进行了抽样检查，合格率分别是97.8%、96.8%、97.2%、96%、97.4%。2、标准化（1）将一种安装工程支架打眼装置申报为专利，目前已被授权，专利号：201520922958.6。（2）将本次攻关活动得到的成果进行整理，总结形成的工法吊支架快速打孔施工工法获2015年度企业级工法，作为公司技术文件在公司范围内推广应用。 十一、总结及今后打算（一）总结1、通过本次活动，成功的