隧道水沟电缆槽移动模架的研制

1、中铁二局二公司贵广项目部 隧道水沟电缆槽移动模架的研制 - 21 -中铁二局二公司贵广项目部 隧道水沟电缆槽移动模架的研制隧道水沟电缆槽移动模架的研制单 位：中铁二局第二工程有限公司小组名称： 中铁二局二公司贵广项目部QC小组一、概述目前，在铁路隧道工程施工中，混凝土工程施工一般混凝土工程施工需要用模板控制混凝土工程的各部位尺寸、定位撑调整和固定模板空间位置以及刚性骨架使拼装成模的模板整体刚度加强。针对不同的形状，通常采用两种方法。一种是传统的衬彻构件不固定的方式，另一种是衬彻构件固定方式。图1-1 混凝土施工模板安装立体图其中，传统的混凝土模板安装采用小块钢模（如：宽30cm，长150cm的

2、）按照构件尺寸的拼装，利用钢管、方木、型钢等作为背梁加强模板的整体刚度，再通过杆件支撑，使模板的空间位置固定。即所用的各种部件是零散的，每次使用都要把每个部件组装和拆卸一次，虽然构件轻、运输方便、但工效低下（如图1-1）。图1-2 隧道拱圈混凝土台车横断面图另一种是构件联接固定方式。这种方式是通过组织和连接，把模板、刚性骨架和定位撑组合成一个整体，满足某工序混凝土的模板安装、拆除和整体移动的要求，每次使用不需要拆卸各部件，只要调整定位撑和整体移动，就能完成模板安装。这就是某工序混凝土台车或模架（如图1-2为隧道拱圈混凝土台车横断面图，一般长9m或12m）。这种方式广泛应用于二衬施工中，因混凝土

3、台车极大的消除了模板安装过程中，模板工人因技能不熟等因素对混凝土外观质量造成不良影响，同时能实现快速安装，达到良好的效果。但此种方式应用于隧道其它砼工程施工则暂无先例。上述二种方式，各有优缺点，且在工程施工普遍采用。但隧道内水沟电缆槽沟混凝土断面小，采用小块钢模板拼装和支撑加固，施工成本高，外观质量控制难。能否从沟槽模板形式、安装和加固措施等方面着手，尝试在构件固定方式的基础上，力争有所突破，研制出一种专用水沟电缆槽模架，使贵广铁路隧道的水沟电缆槽施工质量、工效得到控制。为此，本项目成立本课题小组，开展此攻关活动。二、小组概况1、小组简介表小组名称： 中铁二局二公司贵广项目部QC小组成立时间：

4、2010年3月课题名称：贵广铁路隧道水沟电缆槽移动模架研制活动时间：2010年3月11月注册编号：二10-贵1类型： 创新型活动次数：8次出勤率： 98%人均接受TQC教育：35小时平均年龄：30岁序号姓 名性别学 历职 称 / 职 务组 内 分 工1张勇男本科工程师整体策划、组织实施、成果整理2胡守斌男本科工程师监督检查3李松男中专技术员技术指导、检查4陈跃冲男大专助工技术指导、检查5黄强男大专助工课题实施6张金柱男大专助工技术指导、课题实施7况建均男大专助工课题实施8王忠柱男大专助工课题实施9熊波男大专助工课题实施2、小组活动表 时 间 项 目3月4月5月6月7月8月9月10月11月选定课

5、题设定目标提出各种方案并确定最佳方案制定对策表按照对策表实施确认效果标准化总结与今后打算 三、选择课题（一）、问题的提出油竹山隧道水沟电缆槽的施工，因水沟电缆槽混凝土施工断面小，轮廓线条多、面多等因素，使隧道内的水沟电缆槽对工人技能要求高，施工成本高，质量难以达标。而水沟电缆槽又是隧道工程的“形象工程”之一，沟槽质量差直接影响隧道施工的整体形象。（二）、我部水沟电缆槽施工现状当前隧道水沟电缆槽的施工质量难以满足质量验收标准的要求。现有水沟电缆槽施工方案主要是长100150cm，宽30100 cm小模板拼装，再通过模底支垫（钢筋或混凝土垫块）控制标高，木条作为内撑控制断面尺寸，在外模上设纵梁和支

6、撑腿进行横向加固。这种方案使沟槽整体线形难控制，易形成“S”轮廓线，板缝多，模板间错台容易超标，对工人的专业技能要求高，人工花费大。6个模板专业工人3天可完成30米水沟电缆槽，需要180Kg左右的钢筋来加固。这种施工方案基本能保证工期要求，但随施工进展的展开，后期质量有可能出现波动，部分质量缺陷难免、成本及工效都还有可节约的空间。（三）课题选定随着我国建设事业的不断发展，对工程质量的要求不断的提高，水沟电缆槽作为隧道施工质量重要体现工序之一，引起了各级领导的高度重视。采用传统的小模板拼装的方法，存在诸多弊端。研制新型的水沟电缆槽模具，生产符合要求的高质量的水沟电缆槽已成为业界的迫切需求。所以，

7、本小组选定上述课题为小组攻关方向。四、设定目标因现有施工方式采用小模板安装方案，需要6个模板专业人员施工，若采用移动模架施工，人工可大量节约，对工人技能的要求将大降低。1、课题目标：研制水沟电缆槽模架。要求满足：安装就位快速，拆模方便，达到3个一般工人8小时能完成10延米的目标，对作业人员技能要求低。2、目标值：使水沟电缆槽外观质量优，模板安装成本降低50%，即相同工效下，人工减少一半。五、提出方案并确定最佳方案（一） 方案的提出QC小组经现场讨论分析，要优化水沟电缆槽的施工，台车的能否实用要解决三个问题，即：模板空间位置的安装、拆除和移动。小组运用“头脑风暴法”，集思广益，按照整体移动模架的

8、思路，对模架的模板、台架、加固系统分别提出了3个方案，整理成树图如下：水电缆槽移动模架研制方案 方案1：先边墙后隔墙式对混凝土定型，确保混凝土浇筑的几何尺寸研制模板方案2：墙模与底模一体式对混凝土定型，确保混凝土浇筑的几何尺寸对混凝土定型，确保混凝土浇筑的几何尺寸方案3：墙模与底模分体式研制水电缆槽移动模架方案1：悬臂式安装和移动模板方案2：直角式安装和移动模板方案3：框架式安装和移动模板研制模架方案1：定位卡固定模板的空间位置研制加固系统方案2：定位撑固定模板的空间位置方案3：定位卡撑固定模板的空间位置（二） 各种方案的分析、评价、优选1、模板：、先边墙后隔墙式试验测算特点分析附图(横断面)

9、制作墙模与底模分体式并进行试验：模板厂制作，安装较简单，使用较方便。优点：1、安装较方便；2、能确保混凝土浇筑的几何尺寸3、外露面无板缝。第一次 第二次注：红色部分示钢模板。成本计算：每10延米重量3t，约18000元。缺点：1、沟槽两次浇筑完成，需安插连接钢筋；2、隔墙留有施工缝；2、在水沟底形成一道板缝。评价：模板成本一般，施工成本较高，外观质量符合要求。试验时间2010年4月1526日 试验地点油竹山隧道进口责任人张金柱、墙模与底模一体式试验测算特点分析附图(横断面)制作墙模与底模一体式并进行试验：模板厂制作，安装简单，使用方便。优点：1、安装方便；2、能确保混凝土浇筑的几何尺寸3、外露

10、面无板缝。注：红色部分示钢模板。成本计算：每10延米重量2.8t，约17000元。缺点：1、在沟槽底形成一道板缝。评价：造价一般，外观质量符合要求试验时间2010年4月275月20日 试验地点油竹山隧道进口责任人张金柱、墙模与底模分体式试验测算特点分析附图(横断面)制作墙模与底模分体式并进行试验：模板厂制作，安装较简单，使用较方便。优点：1、安装较方便；2、能确保混凝土浇筑的几何尺寸3、外露面无板缝。注：红色部分示钢模板。成本计算：每10延米重量2.8t，约17000元。缺点：1、底模拆除麻烦；2、底模易变形，要经常校正；评价：成本一般，外观质量符合要求试验时间2010年4月1526日 试验地

11、点油竹山隧道出口责任人陈跃冲2、模架： 、悬臂式试验测算特点分析附图(横断面)制作悬臂式台架并进行试验：钢筋班采用20cm槽钢制作，安装简单，总重量约10t。优点：1、安装方便；2、能使模板安装就位，将模板调整到设计位置。拆模后并移模至下一组。注：红色填充部分示模架。成本计算：每10延米重量3t，约18000元。缺点：需要配重4t，总体太重，移动需要机械牵引；配重台占用较大空间，对隧道内交通有影响。评价：造价较高，满足使用要求试验时间2010年5月216月5日 试验地点油竹山隧道进口责任人张金柱、直角式试验测算特点分析附图(横断面)制作直角式台架并进行试验：钢筋班采用20cm槽钢制作，安装难，

12、模架总重量约4t。优点：1、重量轻；2、能使模板安装就位。注：红色填充部分示模架。成本计算：每10延米重量1t，约6000元。缺点：安装难，移动不便；需二衬边墙上安设轨道评价：造价成本低，使用不方便试验时间2010年5月216月5日 试验地点油竹山隧道出口责任人黄强、框架式试验测算特点分析附图（横断面）制作悬臂式台架并进行试验：钢筋班采用20cm槽钢制作，安装简单，总重量约4.5t。优点：1、重量轻，安装方便，移动容易；2、能使模板安装就位，将模板调整到设计位置，拆模后并移模至下一组；3、占用空间少。注：红色填充部分示模架。成本计算：每10延米重量1.5t，约9000元。缺点：台架内侧支腿在沟

13、内行车，范围受限。评价：造价较低，满足使用要求试验时间2010年5月216月5日 试验地点胡家寨隧道进口责任人陈跃冲3、加固系统、定位卡加固试验测算特点分析附图（定位卡正面）制作定位卡并进行试验：钢筋班采用12cm槽钢制作，安装简单。伸缩卡用丝杆制作。优点：1、安装方便，定位准确；注：红色填充部分示定位卡。成本计算：每10延米重量0.4t，约2400元。缺点：重量较大；评价：造价较高，满足使用要求试验时间2010年6月615日 试验地点油竹山隧道出口责任人王中柱、定位撑加固试验测算特点分析附图（定位撑正面）制作定位撑并进行试验：钢筋班采用20mm圆钢和12cm槽钢制作，安装简单。优点：安装、拆

14、除方便；重量较轻注：红色填充部分示定位撑。成本计算：每10延米重量0.3t，约1800元。缺点：中间较深的水沟模板定位不准确评价：造价较低，未完全满足使用要求试验时间2010年6月615日 试验地点油竹山隧道进口责任人张金柱、定位卡撑试验测算特点分析附图（定位卡撑正面）制作定位撑并进行试验：钢筋班采用20mm圆钢和12cm槽钢制作，安装简单。优点：定位准确安装、拆除方便；重量适中注：红色填充部分示定位卡撑。成本计算：每10延米重量0.35t，约2100元。缺点：位于中间的水沟定位撑安装不方便评价：造价一般，满足使用要求试验时间2010年6月615日 试验地点胡家寨隧道出口责任人王中柱（三） 确

15、定最佳方案各方案对比分析表，各项指标满分3分。1、模板质量情况经济性实用性操作性重量加权平均得分权值33221先边墙后隔墙222222.0 墙模底模分开式332232.6 墙模底模一体式333333.0 2、模架质量情况经济性实用性操作性重量加权平均得分权值33221悬臂式312312.1 直角式231232.2 框架式333322.93、加固系统质量情况经济性实用性操作性重量加权平均得分权值33221定位卡323312.5 定位撑232232.4 定位卡撑332122.4 经过对以上对模板、台架和定位系统多种研制方案进行试验、分析和优选，确定模板方案采用墙模与底模一体式、模架方案采用框架式、

16、定位系统方案采用定位卡式。其余方案不采用。六、对策与实施对模板、台架和定位系统的方案确定后，经充分研讨，立即进行实施。1、 制订对策计划表项目名称对策目 标措 施地点负责人完成日期研制模板墙、底一体式模板方案1、确保各断面尺寸、沟槽线型美顺直、大面平整、接缝严密；2、便于安装、拆模；3、便于清理模板上粘结的混凝土等杂物，涂刷脱膜剂，保持模板表面清洁、光亮。1、根据沟槽设计尺寸进行设计模板的形状；2、尽量使用大块整体钢膜，按照10m长定模，减少板缝过大或拼装模板错台的机率；3、寻找有专业生产资质的模板厂家定做模板，方案和验算结果由我方审核后实施。送设备物资部况建均2010年7月15日8月15日研

17、制模架框式模架方案1、满足支挂模板的功能；2、便于载重整个模架的移动和模板的定位；3、尽量少占用空间，保证洞内通行条件。1、根据模板的形状和排列形式，通过丝杆与把台架和模架连接，起到悬挂和调节模板位置的作用；2、在框架两端安装钢轮，便于整体移动；3、在满足模架载重刚度的情况下，尽量减少富余宽度，严格按照方安设计尺寸制作，保证通行条件。油竹山隧道出口焊接车间陈跃冲2010年7月15日8月15日研制定位系统定位卡撑方案1、固定模板间的相对位置，确保结构尺寸符合要求；2、轻便实用，便于安装和拆卸；1、根据沟槽的尺寸和模板结构进行设计；2、根据受力计算采用恰当型号的型刚加工；3、加强构件加工过程的尺寸

18、控制，使构件成品符合设计要求；油竹山隧道进口焊接车间张金柱2010年7月15日8月15日2、按照对策实施：根据设计要求，提出材料计划，对相关配合人员进行技术交底和培训，让课题小组成员充分熟悉各要点后开始实施对策。框架式模架的加工根据模板的形状和排列形式，通过丝杆与把台架和模架连接，起到悬挂和调节模板位置的作用；在框架两端安装钢轮，便于整体移动；在满足模架载重刚度的情况下，尽量减少富余宽度，严格按照方安设计尺寸制作，保证通行条件。 墙底模一体式的模板加工根据沟槽设计尺寸进行设计模板的形状；尽量使用大块整体钢膜，按照10m长定模，减少板缝过大或拼装模板错台的机率；寻找有专业生产资质的模板厂家定做模

19、板，方案和验算结果由我方审核后实施。定位卡的加工根据沟槽的尺寸和模板结构进行设计；根据受力计算采用恰当型号的型刚加工；加强构件加工过程的尺寸控制，使构件成品符合设计要求；框架式模架、模板与定位卡的组合使用七、效果检查1、效果检查：从2010年8月15日到10月10日，经现场试用统计后，汇总如下：工序时间用工表序号日期人工模板安装时间（小时）混凝土浇筑时间（小时）模板拆除移动时间（小时）第1周2010-8-152010-8-2243.53.23.5第2周2010-8-232010-8-2943.33.23.1第3周2010-8-302010-9-543.432.8第4周2010-9-62010-

20、9-1233.23.12.6第5周2010-9-132010-9-193332.3第6周2010-9-202010-9-2632.832.6第7周2010-9-272010-10-332.92.82.5第8周2010-10-32010-10-932.72.92.6第9周2010-10-92010-10-1032.72.82.5（1）经过模架就位、模板安装、设置定位卡及拆模和移动模架，整个过程非常容易操作。（2）完成一模（10m）水沟电缆槽混凝土的循环时间在10小时内，比较理想，可实现每天一模的要求。（3）产品质量完全符合设计和规范要求，线条顺直，接缝细小，基本无错台，各部位尺寸控制精确。结论：

21、完全达到了预期的目标2、经济效益通过此次QC活动，控制了水沟电缆槽的施工质量，减轻了人员劳动强度，减少了成本支出，取得了较好的经济效益，具体如下：经济效益计算表项 目计 算 公 式效益结果水沟每个电缆槽班组人员使用前6人使用后3人节约3人人员劳动强度使用前模架相关材料需人工搬运，使用后用机械整体移动，速度更快劳动强度明显降低每循环时间使用前10小时活动后8小时2小时经济效益总计每循环工时节省： 6人10小时-3人8小时=36工时每循环节省费用：36工时15元/工时=540元节省率： 1-（3人8小时）（6人10小时）100%=60%节省工费达60%3、社会效益水沟电缆槽移动模架在贵广铁路工程油竹山隧道的使用引起了业界的广泛关注。在中铁二局贵广铁工指挥部范围内首先组织了本标段的施工单位进行观摩学习，要求推广使用，并对我项目部进行了现金奖励。同时中铁二局二公司也在全公司范围内推广使用，并申请专利。贵广公司现场检查指导工作时，对水沟电缆槽移动模架的使用也给予好评，刘一桥、吴青山、张建红等检查工作后组织贵阳段落指挥部各参建单位观摩学习水沟电缆槽移动模架的使用。使得水沟电缆槽移动模架在社会各界得到广泛赞誉。贵广公司总工、副总经理刘一乔同志、副