卵形消化池新型模板系统安装质量控制QC成果

卵形消化池新型模板系统安装质量控制发表人：市政分公司武汉消化池施工QC小组二〇〇七年五月十日目录一、工程概况二、QC小组情况三、选题理由四、现状调查五、小组活动目标及可行性研究六、QC小组活动情况七、巩固措施八、活动体会和下一步打算

一、工程概况武汉市***污水处理厂设计建造2座消化池，主体为卵形，三维曲面体，无粘结预应力钢筋混凝土结构。消化池全高45.80m，地面上高34.30m，地面下埋深11.50m。池体赤道圆处最大内直径26.00m，池壁厚度由下部900mm渐变至上部500mm，单池容积13900m3。其单体规模在同类结构中目前位列亚洲第一、世界第三。

根据施工方案，消化池主体划分为五个阶段（右图）。我公司为消化池专门设计了新型自成体系模板系统，它包括模板框架、模板和附件三部分。内外模板框架均由型钢制作成骨架，包括纵肋、横肋和环梁三部分。模板采用松木加工成带企口的梯形木板块，安装时嵌入相邻两根纵肋之间，再用短木楔紧。模板系统附件包括连接板、连接螺栓、对拉角钢、工作平台等构件。模板系统的安装根据施工方案也分五个阶段进行，总体上的安装顺序是，在赤道圆以下部分，即第一至第三阶段，先安装外模框架，再安装内模框架；在赤道圆以上部分，即第四、五阶段，先安装内模框架，再安装外模框架。内模框架与中心塔架由辐射梁支撑定位。消化池主体施工阶段划分示意一、工程概况根据模板设计和施工的实际情况，将内、外模框架分别划分为7种（共10段）和8种（共9段）网片（右图）。先将网片组装好，再吊装就位拼接。每段内模框架均分为10个网片，外模框架均分为12个网片。组装完毕的模板框架网片，用塔吊吊装到位进行拼装。两根吊索挂在网片顶部纵、横肋交叉点，并保持对称布置。网片底部设两根牵引绳，引导网片摆正就位。每安装一片网片，要将底部纵肋的连接螺丝和与相邻网片连接的横肋连接牢靠以后，才可以将解除吊钩、牵引绳及其它临时支撑。网片拼装的原则是先环后纵，即先将下层的网片依次吊装到位，逐一进行连接组成封闭的环形框架。调整好模板框架的几何尺寸，然后将所有的连接螺栓进行紧固至规定的扭矩。调整框架只需检验框架网片顶端的标高以及到圆心距离是否与设计值相符。圆心通过激光垂准仪将测设于消化池底部的中心基准点向上引测并复核校正，以此作为圆心基准。模板框架网片组成一、工程概况模板框架网片划分施工阶段内模框架外模框架网片编号安装标高网片数量网片编号安装标高网片数量一NW10.000~4.84810——————二NW24.848~9.89110WW13.610~10.42712NW39.891~13.59310WW210.427~13.23112三NW413.593~19.46810WW313.231~19.11512NW519.468~23.46610WW419.115~23.11212四NW423.466~29.34010WW323.112~28.99412NW329.340~33.04110WW528.994~32.71612五NW233.041~38.05210WW632.716~37.79112NW638.052~39.68010WW737.791~40.03512NW739.680~44.24010WW840.035~43.11712二、QC小组情况

为了对卵形消化池模板系统安装施工质量进行有效控制，满足设计和施工需要，项目部组织有关人员组成了QC小组（表1、图1）。小组在公司直接领导下开展工作，并与负责模板加工制作的我公司租赁中心紧密配合，积极攻关。

课题名称卵形消化池新型模板系统安装质量控制小组名称***局武汉***项目部消化池施工QC小组小组人数8人时间2006.5.20注册编号

课题类型技术攻关型活动频率1次/周出勤率95%小组活动目标确保消化池模板系统安装质量合格达率95%以上。本次活动的起止时间2006年6月10日－2007年2月10日序号姓名性别年龄组内职务职称文化程度项目职务TQM培训时间组内分工1

男37组长高工大本项目经理72学时总体协调2男32副组长工程师大本项目总工72学时技术负责3男30组员工程师大本工程部长56学时施工培训4男30组员助工大专安质部长56学时安全质量5男34组员经济师大专物设部长56学时物资采购6男38组员钢筋工技师施工队长56学时施工组织7男42组员木工技师班长56学时加工制作8男38组员电焊工技师班长56学时安装校正表1QC小组基本情况制图：时间：2006年6月12日二、QC小组情况图1QC小组特点分析目标明确，按QC方式开展活动***局市政分公司武汉***消化池施工QC小组组建及时，活动时间满足施工需要组员积极参与活动，出勤率高平均年龄35岁，有充足精力开展活动接受TQC教育均超过48小时小组人员知识结构合理，开展技术攻关制图：***时间：2006年6月12日三、选题理由卵形消化池单体规模位居亚洲同类结构中第一，施工技术含量高，质量要求严，由我公司专门设计的这种新型自成体系模板系统，处于国内领先水平，缺乏成熟的施工经验。模板框架安装是消化池主体结构施工的控制性工序，安装质量直接影响消化池池体结构尺寸和整体质量，是后续工序施工的基础性工序，对于施工安全也具有重大影响。四、现状调查1.模板安装质量检验标准模板安装的质量检验标准参照《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-90）及《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）的相关要求进行，制订了相应的检验标准（表2）。项目允许偏差（mm）检验方法高程±5水准仪或拉线、钢尺检查直径R±R/2000钢尺检查池壁厚度±3钢尺检查垂直度10激光垂准仪、钢尺检查表面平整度5靠尺或塞尺检查相邻两板表面高低差2钢尺检查表2模板安装允许偏差制表：***时间：2006年6月16日

四、现状调查2.现状调查①因目前国内的卵形消化池施工基本采用异型钢模结合满堂脚手架的传统工艺，我公司采用的模板系统属创新工艺，尚无成熟的经验可循。但根据我公司以往施工倒锥壳水塔、球形水塔、圆柱形消化池等类似构筑物的经验，对模板安装可能出现的质量问题进行了分析研究。在模板加工现场，对成型模板系统进行了模拟试拼，将发现的影响安装质量的问题予以记录和汇总。②为更好地掌握影响模板安装质量的问题，拟将第一阶段内模安装作为现场调查的基础。因第一阶段仅需安装内模框架，相对后续阶段较简单，但也具有代表性，通过施工可以发现可能出现的问题。第一阶段安装后，发现了相关问题。记录和汇总有关数据。③整理上述调查资料，找出不合格点，并对不合格点产生的问题进行分析，归纳为不合格项，共分为构件变形、螺栓紧固、构件焊接、模板尺寸及其它等五类（表3、表4）。

四、现状调查序号检查项目检查点合格点合格率(%)1高程10094942直径4036903池壁厚度5042844垂直度2018905表面平整度5045906相邻两板表面高低差504590项目不合格点不合格项构件变形螺栓紧固构件焊接模板尺寸其它高程6142//直径4151//池壁厚度81611垂直度2/1//1表面平整度5/2/1/相邻两板表面高低差5/2/1/合计30320421表3模板安装检查统计表4模板安装检查不合格点分布制表：***时间：2006年6月16日制表：***时间：2006年6月16日四、现状调查④根据以上分析，造成模板安装质量的不合格项的主要问题可分为构件变形、螺栓紧固、构件焊接、模板尺寸及其它等五类，将不合格项的频数、频率进行汇总（表5）。

序号不合格项目频数频率(%)累计频率(%)1螺栓紧固2066.766.72构件焊接413.3803构件变形310904模板尺寸26.796.75其它13.31006合计30100100⑤根据表5，画出排列图（图2）。根据排列图分析，可知影响模板系统安装质量的主要问题是螺栓紧固。表5不合格项汇总分析制表：***时间：2006年6月16日制图：***时间：2006年6月18日图2排列图五、小组活动目标及可行性研究小组的活动目标是：确保卵形消化池模板系统安装质量满足施工验收规范要求，合格率达到95%以上。从影响目标可行性的组织管理、技术、材料设备、资金四个方面要素进行分析研究（图3）。通过分析认为，要达到活动目标是完全可行的。小组成员进行了细致分工，责任落实到人，根据施工进度，按照PDCA循环原理开展QC活动。在活动过程中，不断发现问题，及时解决问题，确保最终达到目标要求。组织管理分析集团公司、公司、项目部三级管理层对项目高度重视。项目经理亲任组长。QC小组成员知识结构合理。人员组织到位，管理活动可行。技术分析模板专门加工，并由两所大学检算复核。施工前进行了摸拟试拼。组员均富有类似施工经验，并有众多专家提供咨询。技术上可行。材料设备分析由租赁中心负责加工，模板货源充足，各种专业设备齐全，项目部现场配备了相应的吊装、校正、焊接、测量设备。材料设备均满足要求。资金分析利用集团公司科研经费，公司自筹部分资金，项目合同中含模板费用，三者结合，为模板创新施工提供强有力的资金支持。影响目标可行性的各要素分析目标可行图3目标可行性研究制图：***时间：2006年6月18日六、QC小组活动情况1.原因分析针对主要问题：螺栓紧固，小组成员采用头脑风暴法，集中讨论，从人、机、料、法、环、测六个方面分析查找影响因素，绘出因果分析图（图4）。图4因果分析图制图：***时间：2006年6月18日2.要因确认根据因果分析图，QC小组通过现场验证，对产生螺栓紧固问题的13条末端因素逐一进行要因确认（表6）。序号影响因素调查确认参加人员是否要因1技术水平差80%以上的安装工人缺乏钢结构施工经验，导致施工操作不规范，直接影响安装质量。是要因。全部安装人员是2质量意识淡薄我公司已通过质量管理体系认证，有健全的质量管理体制。项目部，对安装班组实行承包兑现考核机制，奖惩措施明确。安装人员对项目高度重视，责任心强，质量意识。非要因。全部安装人员否3重经验轻规程所有工人均持证上岗，项目部组织了岗前培训并坚持每天质量讲话，管理人员按岗位责任制开展工作，操作和检验均按相应规程操作。非要因。全部安装人员否4跟踪检查不到位管理人员未能实现及时的跟踪检查，特别对于赶工项目未及时复验，影响到安装质量。是要因。是5高空作业不便操作空间较狭小，降低了工作效率，此因素不可改变，不会直接影响安装质量。非要因。否6夜间光线不好项目部不要求夜间施工，3次夜间施工均为现场清理，未进行实质性安装作业。非要因。否7螺栓贮存不当螺栓进场一般提前安装7天左右，现场安装前，对生锈螺栓采用柴油浸泡除锈。对生锈螺栓抽样试验，发现仅表面有锈斑，强度无影响。非要因。否8螺栓进场未验收通过对螺栓抽样10%进行试验，发现样品中有7%的强度未达到设计值，13%其精度达不到设计值。不合格螺栓直接影响安装质量。是要因。是9手动扳手难操作对手动扳手安装螺栓实行扭矩测试，52%未达到设计扭矩。螺栓不能发挥设计功能。是要因。是10机具数量不足每层网片所有构件对称安装需24套机具，实际现场有12套，可以实现半层对称安装再加固方式。工作效率降低，但不影响安装质量。非要因。否11技术交底不详技术交底中对横肋安装方向性、螺栓紧固要达到的扭矩和检查方法未明确，影响安装。是要因。是12流程不合理安装方案未考虑现场实际情况，网片形成和整体拼装流程在实际中需调整。是13读数有误差读数误差属正常，无法避免。属非要因。否表6要因确认制表：***时间：2006年6月24日六、QC小组活动情况3.制定对策根据以上确认的要因，制定相应的对策（表7）。表7对策表制图：***时间：2006年6月26日序号要因对策目标措施地点负责人时间1技术水平差加强培训，调整人员配置100%培训面制定培训计划，对操作人员加强培训会议室及现场

2006.6.25~2006.7.102跟踪检查不到位加强现场检查力度确保及时发现问题并解决安排专人跟班检查，按工作面分派任务现场2006.6.26~2006.8.103螺栓质量较差确保螺栓进场前验收螺栓等级精度100%满足设计要求按设计采购并确保材料质量现场2006.6.25~2006.7.204手动扳手难操作将手动扳手更换为定扭矩电动扳手确保螺栓扭矩达到设计要求按要求购置适当的电动扳手现场2006.6.25~2006.7.205技术交底不详细化技术交底内容通过细化交底明确相关施工要求编制作业指导书，现场交底会议室及现场2006.6.25~2006.7.56流程不合理加强现场监控配合能力确保理论结合实际现场旁站，严格监督，按设计操作检查会议室及现场2006.6.25~2006.7.5六、QC小组活动情况4．对策实施制定了相应对策后，为实现既定的质量目标，QC小组对任务进行具体布置落实，对人员进行明确分工，实施对策表中的各项措施。实施一：加强培训，调整人员配置。第一阶段砼施工完毕后，QC小组组织了3次技术培训（表8），主要针对模板安装班组全员，由主要管理人员授课，并邀请公司技术专家2人到会指导。另外，根据工人的工种配置特点，增加3名装配工，减少1名木工。序号内容时间地点主讲人参加人1模板框架安装顺序2006.6.28现场会议室陈军安装班组2钢结构安装质量控制要点2006.7.6现场会议室刘克亮安装班组3模板安装工程自检要点2006.7.12现场会议室王宁安装班组培训完毕后，组织了考试，结果考试合格率达到95%，班组成员整体技术水平得到有效提升，达到了目标要求。工人调整后，人员配置结构更为合理。表8培训表制表：刘克亮时间：2006年6月27日六、QC小组活动情况实施二：加强现场检查力度。严格执行三检（自检、互检、专检）制度，制定专用的检查表格，由专职质检员负责实施。同时技术人员、班长、技术工人配合参与，做到检查与交底结合，重视整改落实情况。通过上述措施，以前夜间赶工完成而次日未复检的项目如模板半径、网片标高等得到复查，并对发现的问题及时整改，偏差得以及时纠正（右图）。实施三：确保螺栓进场前验收。由物设部严格履行材料进场检验程序，金任良负责组织实施，螺栓进场前必须提供产品合格证和质量证明书。并在进场后编号分类贮存发放。因螺栓数量大、种类多，在使用前由试验员现场进行抽检送至试验室复验，检验其材质、强度、精度等技术指标。经检查，4.8级和8.8级两种强度等级螺栓得到明确区分，无混用和误用现象，此措施有力地确保了所有使用螺栓均能达到设计标准，螺栓100%满足设计要求（左图）。六、QC小组活动情况实施四：将手动扳手更换为定扭矩电动扳手。整套模板系统中包括纵肋对接螺栓M20*160、外横肋与纵肋连接螺栓M22*100、内横肋与纵肋连接螺栓M16*60、环梁与纵肋连接螺栓M16*45、环梁对接螺栓M16*60等五种。对于纵肋对接螺栓及外横肋与纵肋连接螺栓，因直径大，长度长，手工工具难以操作到位，因此配置电动扳手替代手动扳手作业。实施后检查证明，工人的劳动强度降低了80%，工作效率提高70%以上，螺栓连接更加紧固，能一次性达到设计要求扭矩值的100%。实施五：细化技术交底内容。在技术交底中，对安装流程细化到工序，对于质量控制的要点逐一列出，明确偏差控制的要点及过程检查项目具体内容，并绘制了相应的图表，整理后单独编制形成《消化池模板系统安装作业指导书》，并分发到管理人员和班组长手中，人手一册。经过检查，操作人员对工艺流程和工序操作要点掌握得更彻底，因技术交底不详导致的操作失误率降低了95%。实施六：加强现场监控配合能力。针对交底和流程设计中与现场情况的出入，由技术管理人员在现场旁站，并和质检员联合检查，在过程中协调解决问题。六、QC小组活动情况5.效果检查①北消化池第二、三阶段模板安装过程中，实施了上述对策，在安装结束后进行了模板系统的检查，砼浇筑拆模后对池壁外观也进行了检查。结果表明，因螺栓紧固引起的直径、壁厚不合格项得到有效控制，安装合格率达97%。②第四阶段模板安装后经检查，合格率达92%，没有达到目标要求（左图）。③对不合格点的分布进行分析，以查找合格率未达标的原因（表9）。④对不合格项分析汇总，计算频率（表10）。六、Q楼C小组辆活动情逮况表9曲模板安装誓检查不合腿格点分布制表：*槐**时间哭：200菊6年10违月20日项目不合格点不合格项构件变形螺栓紧固构件焊接模板尺寸其它高程82////直径81218/池壁厚度622242垂直度2/1///表面平整度202//161相邻两板表面高低差16///14/合计60753423序号不合格项目频数频率(%)累计频率(%)1模板尺寸4270702构件变形711.781.73螺栓紧固58.3904构件焊接35955其它351006合计60100100表10架不倍合格项混汇总分引析制表：*左**时间峰：200战6年10芳月20日六、QC混小组活动嘱情况⑤根据砍表10胖，画出酒排列图拳（图5捐）。根据排列拐图分析，格可知模板鼠尺寸变成翅了影响模乐板系统安尝装质量的柜主要问题遣。图5摇排列要图制图：*盈**时间色：200还6年11所月1日六、Q轰C小组魂活动情尊况6.嗽原因分浪析根据模育板框架屯网片划久分表，齿模板框棵架在设覆计时根垦据消化至池的结淋构特点燃考虑了拣倒用，血池体第榨四阶段责施工时施，所采华用的内层模框架馆网片N摩W4和扇NW3为，分别怎从第三傍、第二厘阶段倒灵用而来耽。外模葬框架网君片WW扮3和W罚W5中爷，WW鼻5为新继制，W异W3系扇从第三侍阶段倒舞用而来队。由于模板页使用后，格强度、表亡面质量、耳含水率等敢方面的材延料性能指往标均发生巾了一定的伙变化，因侧此在进行案模板不合搂格项的分酿析时，须禁考虑到此凭施工工艺角特点，以佛查明原因回。经QC框小组成备员集中冶讨论分拦析，绘岔出因果其分析图童（图6底）。图6蛙因果分被析图制图：*吴**时间灿：200浅6年11田月2日六、QC螺小组活动评情况7.要弃因确认根据因果服分析图，参QC小组哈通过查找叛施工记录峡和现场验六证，对造溉成模板尺街寸质量问令题的各种弊原因进行光要因确认墙（表11掘）。表11长对策交表制图：*品**时间站：200滔6年6月瓦26日序号影响因素调查确认负责人结果1专业木工缺乏现场木工数量按两座消化池同时施工配置，可以调整。加工和安装的木工也可根据进度灵活调动。非要因。非要因2工艺研究不透彻技术人员对模板倒用等工艺研究不透彻。会直接影响安装质量。是要因。要因3模板质量差模板在倒用后，强度降低，且表面未及时处理，造成安装时表面平整度、高低差等指标不合格。是要因。要因4木工机械老化现场配置有新机械，且有人员维护，可以保证加工尺寸。非要因。非要因5改进措施不及时在二、三阶段施工过程中发现的模板重复使用等问题，未及时提出改进措施加以落实。直接影响安装，是要因。要因六、QC帅小组活动帝情况8.制斑定对策根据以上保确认的要跃因，制定眠相应的对即策（表1衰2）。表12强对探策表制表：煌***庄时间：群200支6年1谣1月1钩2日序号要因对策目标措施地点负责人时间1工艺研究不透彻深入研究施工记录，及时沟通交底让主要施工人员明确构件变形及模板周转带来的偏差等特点。对班组长和主要技术管理人员进行工艺讲解，及时更新施工监测结果。会议室及现场2006.11.15~2006.11.202模板质量差对模板局部替换，整体加固表面偏差不合格率降低95%。在两纵肋间模板表面增加纵向钢筋加固模板，严重损坏的模板更换。现场2006.11.15~2006.11.303改进措施不及时及时提出改进措施按改进后的方案施工，落实到位。制订详细的改进措施并及时向管理人员公布。会议室及现场2006.11.15~2006.11.20六、Q斯C小组检活动情档况9．对策锹实施制定了跌相应对丈策后，狗为实现印既定的虫质量目倡标，Q占C小组虑对任务圾进行具骂体布置势落实，溪对人员以进行明观确分工安，实施毒对策表说中的各疗项措施蚂。实施一：承深入研究府施工记录苹，及时交呈底。小组成员岂集中学习努了模板框粥架的倒用肤流程，对移第二、三蚁阶段施工有记录、模百板系统监命测的结果克等进行了渴深入细致题的分析，白并召集现皱场施工班彩组长开会偶，就有关溪影响安装未质量的原初因进行说萝明，让所混有施工人里员更进一膜步了解了臭模板系统柴安装工艺床特点。经现场愈检查，系所有施奏工人员出均熟悉询掌握了药交底内脖容，能受按照交练底要求惭施工。实施二：酸对模板局渐部替换，扛整体加固狂。由于模铜板周转狐使用后寄强度有秆所下降阿，对于妇已严重青损坏的冻，重新林加工新擦模板，秀对于大恒部分可予以利用丛的，在滋复核尺密寸并进长行必要狮的修整丈后，采盟取加固央措施，阶加固的州主要方赌法是在希两道纵坡肋间的隔模板表黑面增加喜一根Φ革18钢露筋，钢疑筋嵌入富横肋与丧模板间租并将端芹头固定坟。确保蹄钢筋紧借贴模板祖面，这赔样模板颤在受压属时可以势减少变热形（左毫图）。教经现场央检查，普模板变浆形引起聚的表面庙偏差不史合格率决降低了爱98%将。六、Q冈C小组及活动情念况实施三华：及时宿提出改内进措施堆。由于每踏阶段模期板框架工受力和槽变形情均况不同脏，因此温自第五悟阶段施吩工开始固以及后析续南池漫施工过援程中，奥将各阶渔段模板右变形数涌据认真降分析，辜及时提枝出安装祥时的改应进措施吧，并开炭会向管愧理人员茧传达，嘉确保了笼安装质傻量。10.蹦效果我检查第五阶宋段模板忆系统安誓装时，涌按上述张实施对蚁策执行水，结果梢模板安慌装合格鼠率为9陵8%，默达到目秩标要求壮。在南法池的施号工中贯秃彻，各费阶段安杀装均达酱到了目搁标要求