研究节段梁养护的新装置

1、中铁一局集团桥梁工程有限公司芜湖长江公路二桥节段梁C-2标QC成果 研究节段梁养护的新装置 芜湖长江公路二桥C-2标QC小组 二一五年三月目 录一、工程概况11.1工程概况11.2 QC小组简介2二、选题理由32.1 现状调查32.2 选定课题3三、目标设定3四、方案提出及最佳方案确定44.1 方案提出44.2 方案比选64.3 方案评估74.4 对可采用方案进行分析74.5 确定最佳方案104.5.1 分析传动系统114.5.2 分析导向装置11五、制定对策125.1 最佳方案的具体分析125.2 根据最佳方案制定对策表13六、对策实施136.1 实施一支架系统136.1.1 实施一效果检查

2、156.2 实施二供水系统156.2.1 实施二效果检查15 6.3 实施三传动系统176.3.1 实施三效果检查17 6.4实施四喷淋系统186.4.1 实施四效果检查186.5 实施五电力系统186.5.1 实施五效果检查196.6 初步效果检查19七、系统在优化20八、制定对策208.1 对策实施208.2 确认最终效果21九、效益确认239.1 经济效益239.2 技术效益249.3 社会效益24十、标准化25十一、总体体会及打算26一、工程概况1.1工程概况芜湖长江公路二桥C-2标项目经理部制梁厂，承建芜湖长江公路二桥5.8公里4186榀节段梁的预制和架设任务。制梁厂占地 153亩，

3、可生产和存放 678榀节段梁。1、节段梁梁型共计有6种型号。2、整个梁厂共计四条生产线，合计17套模板。 A1C1DB2B1C 1.2 QC小组简介小组成立于2014年4月15日:小组名称芜湖长江公路二桥C-2标项目经理部QC小组成立时间2014.4注册时间2014.4注册号QLGSQC2015-09课题名称研究节段梁养护的新装置课题类型创新型活动时间2014.4.5-2114.11.18活动次数12次小组成员序号姓名年龄性别文化程度组内职务职称 职务1静国锋37男本科组长高级工程师项目经理2陈伟35男本科副组长工程师常务副经理3杨学成32男本科副组长工程师现场副经理4黄瑞忠30男本科组员工程

4、师项目总工5张磊32男大专组员工程师测量主管6李飒轩31男大专组员工程师工程部长7师忠盼27男大专组员助理工程师技术负责人8钟凯22男本科组员技术员测量员9张博24男本科组员技术员测量员我小组共计九位成员,课题类型创新型,活动次数12次。二、选题理由2.1 现状调查 芜湖长江公路二桥项目部节段梁人工洒水养护每天消耗人工达到8人次，月养护用水量达到2400T 大大增加了我们成本，按照我们3年8个月的制梁工期，总得消耗量达到164万余元。这就要求我们必须改变目前的养护模式，寻求更加先进的养护模式势在必行。 连续五个月的跟踪调查进行数据分析如下：项目三月四月五月六月七月消耗量人工888883.84万

5、元用水量228425212332257322900.48万元平均用水量：2400合计：4.32万元2.2 选定课题经过分析研究选定本QC课题名称为：“研究节段梁养护的新装置”。活动前后人工数量对比活动前后养护用水量对比8人2人2400T1000T3、 目标设定经过小组活动设定目标：节段梁养护用工量由原来的8人降低为2人，用水量由原来的2400T降低为1000T。 四、方案提出及最佳方案的确定4.1 对策方案的提出 旋转喷头布设养护房内外水管管道装布设养护房内供电系统根据梁体外形安装喷淋管道固定喷淋式 固定折叠式 自主移动式安装旋转喷头并调整喷头的角度布设养护房内外水管管道装布设养护房内供电系统

6、根据梁体外形搭设固定支架在支架上布设喷淋管道布设多个喷头布设养护房内外水管管道装布设养护房内供电系统利用养护房立柱安装喷淋折叠支架在支架上布设喷淋管道布设多个喷头布设养护房内外水管管道装布设养护房内供电系统支架上根据梁外形安装单根喷淋管道增加一套传动系统牵引喷淋管道移动小组成员运用多年来的工作经验、围绕实现小组活动目标，提出了许多想法和看法，小组成员广开思路，运用头脑风暴法，提出了各种方案，并用亲和图整理。小组将亲和图中所提出的设计、观点加以整理，初拟出以下四种方案：3Third choice折叠喷淋模式1First Choice旋转喷头模式2Second choice固定喷淋模式4Fourt

7、h choice自主移动模式 针对上述四种方案，小组分别从设计原理特点分析、喷淋效果预估等方面主意进行分析对比：方案一、旋转喷淋式缺点：1.管道裸露部分数量较多，不利于标准化。2.为了达到喷淋效果重叠部分较多，用水量大大增加。 旋转喷头的角度调整到位后不易改变，极有可能出现喷淋死角。喷洒不均匀，且现场管道较多，养护房空间有限不利于其他工序的施工。优点：不需要支架，仅需增加养护用水的管道数量，投入相对较少。养护房外侧布设进水管道，根据梁体的外形及台座位置布设场内养护用水管道，调整喷淋角度，以达到节段梁各个部位喷淋养护的效果。实物联想图：设计原理旋转喷淋模式方案一喷淋效果预估缺点：由于养护房内空间

8、狭小，固定支架会干扰模板调整。节段箱梁内部的喷淋支架由于重量较大，不好移动。喷淋过程中仍然存在喷淋死角，且水压力无保障。为了确保喷淋质量增加喷头数量较多，重叠区域过多，喷淋过程中用水量较大。优点：便于操作，支架搭设相对简单。不需要其他辅助设施。首先布设养护房内、外的供水管道。在养护范围区域内根据梁体的外形搭设固定支架，在支架上安装喷淋管道及喷头，根据喷淋的部位调整喷头的角度来实现节段梁的养护。实物联想图：设计原理固定支架式方案二特点分析喷淋效果预估方案二、固定喷淋式方案三、折叠喷淋式缺点：花架配置数量较多，加工及安装成本较大，且后续配置牵引装置较多且用电量会大大增加。喷淋效果较好，单投入成本较

9、高，且花架的位置固定后，喷淋范围相对固定，达到自动化喷淋所需费用大大增加。优点：折叠式喷淋模式大大减少了空间的占用。布设养护房内外的供水管道，及电路设施。加工数套可折叠花架依附于，养护房内的立柱上。与花架之上安装牵引设备并布设喷淋水管。养护时打开花架，吊装作业过程中折叠花架。CAD联想图：设计原理折叠喷淋模式方案三特点分析喷淋效果预估方案四、自主移动式缺点：选装电机带动喷淋管移动，增加费用。操作性强，支架移动轻巧，便于在箱梁内部实施。喷淋效果均匀，标准化程度高。优点：支架轻便，便于移动。喷淋管以线带面，喷淋均匀，自动化效果好。安装养护房内外供水管线，安装支撑支架、根据梁体外形安装喷淋水管并安装

10、花洒喷头，安装传动系统连接传动电源达到自动喷淋的养护效果。CAD三维联想图：设计原理自主移动模式方案四特点分析喷淋效果预估4.2、方案的进一步分析：小组成员从经济性、喷淋效果、可实施性出发，对4种方案进行必选：序号方案重 难 点评估综合得分选定方案可实施性经济性喷淋效果用水、及人工数1自动喷头可实施费用开支较小3.喷淋效果差，影响后续作业4.用水量大、耗人工353314不采用2固定式喷淋1.易实施2.安装费用较大3.喷淋效果好4.用水量大，需人工移动支架545217可采用采用3固定折叠式1.占用空间大不易实施2.费用开支大3.喷淋效果差4.用水量及耗人工335516不采用4

11、移动式1.可实施2.可能需要一定的费用 3.从未进行攻关，但小组有施工技术研发的人才，有一定的研制能力4.节水，省人工435517可采用4.3、方案评估结果：综合评分满分20分，我们将得分超过80%，即16分以上作为可采用的方案，则方案2、方案4方案为可采用方案。1号、3号两个方案为不采用方案。4.4、对可采用方案进行分析：方案2：根据梁体外观尺寸搭设支架，在支架上布设供水管道，必须严格控制每个喷头的覆盖面积，舱内固定式移动不便。 现场实物图对实施方案2实施效果、节能环保、自动化程度分析。实施效果节能环保经济支架系统喷淋系统   喷淋系统实施过程中极大的

12、浪费了水资源，于我项目部节能环保的宗旨向违背。   除了供水系统上达到一定的自动化，但在喷淋过程中仍需要人工进行辅助才能完成养护作业。支架系统的搭设相对必须牢靠，需人工前后移动才能确保喷淋效果，但仍然存在耗人工的弊端。喷淋系统需要加密，喷洒过程中存在喷洒不均匀和死角喷洒不到位的地方。    搭设支架施工不占用主工期，该方案施工时间需要120天，未超过目标工期。×××不满足目标要求 满足目标要求方案4在支架顶设置牵引装置，使喷淋系统在支架上滑行。喷淋系统支撑系统 传动系统自主移动喷淋 支撑系统 喷

13、淋系统 传动系统 电力系统 供水系统 动力源 导向装置方案四效果图 方案四流程图分别对实施方案4实施效果、节能环保、自动化程度分析。 实施效果节能环保经济支架系统喷淋系统喷淋系统实施过程中极大的浪费了水资源，于我项目部节能环保的宗旨向违背。除了供水系统上达到一定的自动化，但在喷淋过程中仍需要人工进行辅助才能完成养护作业。支架系统的搭设相对必须牢靠，需人工前后移动才能确保喷淋效果，但仍然存在耗人工的弊端。喷淋系统需要加密，喷洒过程中存在喷洒不均匀和死角喷洒不到位的地方。搭设支架施工不占用主工期，该方案施工时间需要120天，未超过目标工期。×××不满足目标要求 满足目

14、标要求4.5方案优选确定最佳方案根据以上分析，对两个个方案在操作性、有效性、经济性方面进行综合比较如下表：方案方案简介操作性有效性经济优选方案2固定式喷淋××方案4移动式喷淋 选用 × 不满足目标要求 不选用 满足目标要求4.5.1想好了我们就做首先对传动系统进行分析小组成员通过网上查询和查阅相关书籍得出以下结论：1.电机必须达到正反转才能确保喷淋管道在电机牵引下，在轨道上前后滑行。2.必须增加继电器或者人工进行切换，操作不便，不能实现。方案1 从电机上改变电机的转向1.连接装置必须能够和导向装置及链条相匹配。2.连接必须能够自由伸缩，以实和链条同步运行具有一定的

15、刚度带动喷淋管道在轨道省前后滑行。电机正传，增加一套合适的连接装置的连接装置方案2 确定方案2的传动模式为我们小组需要的传动模式。4.5.2小组成员接下来又对自动喷淋动力导向装置进行分析：1.行走轮在槽钢上行走，常出现行走轮跑偏卡在槽钢上，喷淋管受阻，不能进行正常喷淋。槽钢导向，行走轮滑移模式方案11.利用支架顶端角钢为轨道，不用增加轨道，减轻支架重量，便于移动。2.增加一套导向装置，使喷淋管道滑移更加顺畅。方案2增加导向器依附角钢滑移模式小组成员最终确定了方案2的导向模式。4.6小组成员根据讨论的结果进行三维建模，最终确定传动系统：导向装置连接器 通过小组成员检查，传动系统能够正常运转，确保

16、喷淋系统在角钢上滑行。实物展示传动系统达标方案4、自动喷淋系统方案分解图自动化移动喷淋系统支撑系统喷淋系统传动系统供水系统废水处理系统支撑骨架行走轮水管布设喷头电机连接器导向供水管布设沉淀池链条连接杆电力系统线路布设五制订对策5.1方案4的具体分析 根据最终确定的方案，小组针对要达到的目标，对方案4中影响工期及安全的因素进行分析，通过分析共有5个的问题要解决。用树图分析如下。满足喷淋系统正常运转所需的电力源和水用量支架系统需轻便，便于移动喷淋管及喷头的安装，没有死角传动系统的整合，牵引喷淋管滑移工作顺畅养护房外部供水管道及电力线路的接入。自动喷淋系统根据养护储水设备及集 中电箱的布设喷淋构成养

17、护房外水电养护房内5.2、根据选定的最佳方案，我们对制作自动喷淋系统制定了相应的对策表：序号对 策目 标措 施完成时间完成地点负责人1支架系统能够承受支架顶喷淋及牵引装置的重量1、绘制设计草图；2、采用CAD制图软件绘图；3、支架本身也可以移动。4、喷淋支架还兼起检查保护层的支架2014年5月4日5月11日芜湖项目部梁厂杨学成师忠盼2供水系统满足喷淋所需的水量和压力1、防护房内储水器且水源不断。2、增加一台扬水泵达到喷淋所需的压力。2014年5月2日5月6日芜湖项目部梁厂黄瑞忠向黎明3喷淋系统喷洒没有任何死角1、选用 30钢管作为喷淋管；2、喷淋管加工成

18、和梁体结构匹配的形状。3、以线带面喷淋模式确保无死角。2014年5月8日芜湖项目部梁厂黄瑞忠4传动系统确保喷淋管前后滑移顺畅1.设置直流电机一台作为动力源。2.安装支撑骨架上链条和齿轮及传动杆。3.设置导向器（连接喷淋管和行走轨道角钢），使喷淋管滑动顺畅。4.设置连接器，连接导向和链条确保牵引的动力传输工作正常。2014年5月12日5月21日机修车间向黎明5电力系统确保电机及扬水泵工作正常1、养护房内供电线路；2、设置集中电线，将所有用电设备集中管理。5月16日8月1日机修车间杨学成六、对策实施6.1对策实施一：支架系统小组成员师忠盼，根据梁体的外观尺寸绘制喷淋总装草图。成员张磊运用CAD绘图

19、三维制图平台将喷淋支架进一步细化以便于后续系统的整合模拟。 总装配草图 CAD三维图实施一效果检查：小组成员根据支架及附属平台的结构尺寸进行统计如下表：30角钢支架系统结构重量一览表项目长度（m）单位重量(Kg)总重量(Kg)立柱2.4*4=9.61.373(9.6+16+10+8)*1.373+10=58.879Kg横联2*8=161.373顶层支架3*2+2*2=101.373保护层检测台2*4=8电机及其他约10Kg由上表我们不难看出我们的整个支架重量没有超过60Kg，结构相对轻巧，从实物展示图上每个支架均安装有万向轮，移动方便。支架系统达标6.2实施二：供水系统小组成员利用现有设施，从

20、节约成本的角度出发对供水装置进行优化：1.利用拌合站的28方水塔作为总体供水源，确保供水量。2.布设场内管道确保每个养护房的水源供应。 1.每个养护房均设置蓄水桶一个，确保养护用水的供应。2.在蓄水桶底部配备扬水泵一台于养护房内供水管道相连，确保供水水头压力。实施二效果检查项目工作内容用水量工作时间结论拌合站连续工作两个台座同时浇筑136方砼6.72方1个小时满足喷淋设备10个台座同时养护8方1个小时满足水塔蓄水完成只需45分钟，远远大于用水量。小组成员按照最不利的工况拌合站浇筑砼和养护喷淋同时进行对用水量进行统计；由上表不难看出供水量远大于需求量，供水系统达标6.3实施三：传动系统传动系统是

21、整个自动喷淋成败的关键2014年7月2日小组成员对传动系统同协作单位一同采用头脑风暴发展开激烈进行讨论研究确定采用电机配合链条传动模式：能否将链条、电机、和喷淋水管进行整合是成败的关键。根据小组成员讨论的整合模式，运用CAD三维模型进行图上模拟对各个装置部件进行逐步分解：整体装配图连接器三维图导向器三维图通过三维图模拟让小组成员对传动系统现场拼装节段打下坚实基础。实施三效果检查小组成员对各个传动部件进行了总装，并用总装流程实物图展示我小组的成果：现场装配流程图喷淋管安装支架安装连接器安装链条、齿轮安装传动杆安装导向器安装实施三效果检查连接器导向器传动杆2014年5月，小组成员对第一个月投入使用

22、自动喷淋的运行情况进行检查：项目   运转情况结论导向器喷淋管没有出现脱轨和卡槽现象。达标连接器在连接器带动下，随着齿轮转动喷淋管前后滑移。达标电机运转正常。达标喷淋管前后滑移顺畅。达标各个部件均运转正常，传动系统达标。6.4实施四：喷淋系统小组成员根据前期绘制的CAD图纸下料制作喷淋管，喷淋管的外形尺寸和梁体外形尺寸相匹配:1、根据梁体外观尺寸量身订做喷淋管道,喷淋管形状和梁体需喷淋的范围相匹配。2、采用30钢管，管道上根据花洒的影响范围安装喷头以达到喷淋效果。实施效果检查：1、小组成员将喷淋管和喷头安装完成后进行试验，供水量和水压力均达到了预期目标。2、喷淋管

23、在传动系统的带动下前后移动，以线带面喷淋节段梁养护区域。喷淋系统阶段检查达标。6.5实施四：电力系统小组成员从可操作性、安全性出发设置电力系统：1、 养护房内供电线路依附彩钢房布设，在每个用电设备处设置防水插座一个。2、 在喷淋区域外安装集中电箱，所有供电设备由统一电箱集中管理，确保用电的安全性。根据小组成员对供电系统连续三个月的统计，均未发生用电故障问题。电力系统达标效果检查项 目活动前活动后效果对比用 人82达标达标减少6人用 水量3500T1200T不达标减少1300T节段检查，通过小组的努力节省人工达到了目标，但是用水量距离目标仍未实现，必须持续改进。七、

24、系统再优化1、花洒喷头用水量大2、喷洒时间过长，关闭不及时小组成员针对用水量没有达到目标要求再次展开PDCA循环，通过原因分析找到了主要原因为： 找出问题 所在七.一、措施分析 小组根据主要因素制定了多个应对措施，我小组根据可行性、经济性、有效性进行了对策比选，得到以下应对措施：主要原因对策实施思考可行性经济性有效性总分选定喷洒为自流水在每个储水器上安装增压泵。11×更换喷头，使自流水雾化，节约用水量。15注： 5分 3分 1分，累计总分最高分项为对策首选项。八、制定对策制定对策表序号主要原因对策目标措施地点时间负责人1花洒喷头出水量大，且喷出来得是明水更换喷头类型将用水量控制在70

25、0T以内更换喷头类型，改花洒喷头为“雾化喷头”。芜湖长江公路二桥项目部梁厂2014.9.17前张磊2开关关闭不及时增加时间控制设备将用水量控制在700T以内增加“间歇式时间控制器”芜湖长江公路二桥项目部梁厂201张磊9、 对策实施对策实施一1.将原有的“花洒”喷头全部更换为“雾化喷头”，用水量得到控制。前期采用的“花洒”喷头后期采用的“雾化”喷头2.更换喷头后压力明显增加喷洒面积相对增大，提高了我们单位时间的喷洒效率。通过小组活动用水量得到进一步控制，且效果明显。 对策实施二 1.增加间歇式时间控制器，根据现场统计的数据约5分钟完成一次喷淋,人员操作更加便捷。前期采用的集中电箱后期增加间歇式时

26、间控制器的电箱2.增加间歇式时间控制器，还减少了我们喷淋的用电量，延长了牵引电机的使用寿命。通过小组活动用水量得到进一步控制，且效果明显。确认效果通过小组成员对活动后最近三个月的用水及人工用量进行统计入下表所示：项 目活动前活动后效果对比用 人22减少6人2014年9月用 水量2400T900T减少1500T2014年10月用 水量2400T847T减少1553T2014年11月用 水量2400T935T减少1465T 平均用水量：894T制表：向黎明 复核：左少军最终效果检查：根据小组成员统计自动喷淋过程中用到的人工和用水量制作下图：每日自动喷淋养护只需要2名工人，用水量已经控制在了1000

27、T以内。9 一经济效益确认1、自动喷淋节省节段梁占用台座的时间共计工期 3天节省费用：6.48万元2、养护用工从每天8人降至2人节省了大量人工：6X180工/日X6=19.44万元3、节约晒水车租赁费：0.9万/台X6=5.4万元4、节约水费：500（T）X2X6=0.6万元。5、增加自动喷淋设备费用：1.5万/套X13+0.75万/套X3+0.95万/套=22.7万元。6、增加电费：1.67万元以上共节约费用：6.48+19.44+5.4+0.6-22.7-1.67=7.55万元。按照我们38个月的制梁工期计算：人工109.44万元+水22.8万元=132.24万元九二 技术效益 本次活动，

28、我们确保了梁体的外观质量，总结了一套新的养护节段梁的新方法,取得了一定的经济效益。为以后类似工程中，砼结构物养护提供了新的发展方向。使小组成员发散思维的能力得到了提高。成员制作动画和三维图的能力都得到不同程度的锻炼，尤其是对砼结构物养护方式方法的有了新的认知。自动喷淋从无到有，让我们尝到了成功的喜悦和共关过程中的解决问题的快乐，更加坚定了我们创新的坚定信念！9 三 社会效益 通过本次活动，我们确保节段箱梁的外观质量，尤其是自动喷淋系统的标准化建设受到交投集团及参观各方赞誉，并在全线推广。自动喷淋系统也成芜湖长江公路二桥对外展示的亮点。2014年第二季度，“标准梁”在我项目部挂牌，同时项目部还被评为“安徽省环境保护优秀施工单位”荣誉称号。 “我们小组为项目部带来了荣誉”兄弟单位前来参观交流 现场实体展示9 四 标准化1、通过本次活动，我们确保了梁体的外观质量，总结了一套新的养护节段梁的新方法,取得了一定的经济效益。为以后类似工程中，砼结构物养护提供了新的发展方向。编制了节段梁养护作业指导书，已经在公司内部下发，文号(QLGS-JS-14-05)。2、 根据本项目自动喷淋的特点经小组整理和总结后，积极申请专利。上报公司，国家专利局已经受理评审中，小组