11- 水平洞口防护装置的研制-山东德实建筑工程有限公司

可调式水平洞口防护装置的研制山东德实建筑工程有限公司汇报人：德实001SC小组成员王德昭目

录一、工程简介二、QC小组简介三、选题理由四、现状调查五、原因分析六、对策七、实施八、效果检查九、巩固措施十、今后设想本工程规模较大、社会影响大、工期紧、质量与安全标准高，在工程开工之初，公司将争创“泰山杯”作为本项目的质量目标，将创建“山东省安全文明施工工地”作为本项目的安全目标，故对该工程的实体工程质量和安全文明施工提出了较高的要求，为确保创优目标的实现。因此我们小组通过运用SC方法提升现场安全管理水平，以实现安全目标打下良好基础。德州市康养中心项目位于山东省德州市，地块东为妇幼保健院、南为中医院、西为疾控大街、北为教育路，占地面积34976㎡，总建筑面积82376.7㎡（地上建筑面积58647.1㎡，地下建筑面积23729.59㎡），该建筑每层水平洞口数量较多，且洞口尺寸不统一。一、工程简介德州市康养中心项目效果图二、SC小组简介小组名称山东德实建筑工程有限公司德实001SC小组课题类型攻关型课题名称可调式水平洞口防护装置的研制小组制度每天出勤现场检查并解决问题，每次活动时间不低于1.5h，小组的出勤率达到100%。每周定期活动两次及不定期小组研讨，小组成员要踊跃发言。小组成立时间2023年3月01日小组人数5人小组活动时间2023.03.01-2023.06.05课题注册时间2023年3月20日课题注册号DS-AQB-202305小组注册时间2023年3月01日小组注册号DS-AQB-0011.小组概况及人员简介小组基本情况表

本小组成立于2023年3月，活动次数和出勤时间均已达到规定要求。本小组在公司的要求下大力开展安全问题的攻关，顺利完成水平洞口防护装置的研制工作。小组成员简介表二、SC小组简介姓名性别年龄文化程度职称职务组内分工SC教育情况出勤率张勇男38本科高级工程师组长总体策划24课时100%徐宝新男40本科高级工程师副组长组织实施24课时100%房海龙男39本科工程师组员方案制定24课时100%王德昭男31本科工程师组员资料整理24课时100%李跃龙男42本科工程师组员安全检查24课时100%SC小组活动计划及进度表三、选题理由1.确定需求

由于本项目是集医疗与养老于一体的建筑，内有大量水平洞口，导致传统洞口防护用于封堵水平洞口的木方与模板较多，而洞口尺寸长短不一需要用到的木方、钢管、模板尺寸也难以统一，且无法重复利用，只能进行废弃，从而导致大量废料的产生、造成资源浪费与成本增加。而在6月1日起实施的强制性新规范《建筑与市政施工现场安全卫生与职业健康通用规范》GB55034，将水平洞口的防护要求进行修订。因此考虑施工实际需求，我们小组选此课题，通过运用SC方法来解决水平洞口防护等问题，为实现安全目标打下良好基础。2.查新借鉴三、选题理由（1）网络查询小组成员为解决上述问题在各大网站（中国知网、百度搜索等），进行广泛借鉴。查新借鉴检索内容统计表序号问题借鉴对象借鉴原理工具借此要装配的系统工具借此要实现的功能1支撑主体框架尺寸可否调节变化折叠雨伞主杆长度可伸缩支撑主体支撑主体长度可调节2面板尺寸适用性地砖通用的尺寸，根据现场尺寸进行拼装防护面板防护面模数化拼装

通过借鉴查询，可以将洞口防护装置的支撑体系借鉴折叠雨伞的伸缩杆，通过洞口尺寸大小调整伸缩杆的长度适应不同洞口防护，防护面板参考墙地砖的铺设方式，面板标准模块化设置，根据洞口大小铺设不同数量的面板来满足防护的需要。三、选择课题3.确定课题

根据以上需求及借鉴现有的水平洞口防护情况，小组将本次课题确定为：可调式水平洞口防护装置的研制。三、选题理由4.确定目标值

小组成员根据实际状况进行分析讨论，目标设定为：将本栋楼水平防护洞口的防护费用减低至10000元。图5.1目标值柱状图1.小组对现场的水平洞口尺寸及数量进行了统计，并对防护材料需要量进行了计算，见下表：四、现状调查水平洞口数量及规格统计表序号洞口尺寸(mm)数量钢管需要量钢管需要量（按20%损耗）m木方需要量mm木方需要量（按20%损耗）m模板需要量（包含四周封边并按20%损耗）m21500×650453根×700113.14根×650140.429.982500×750303根×70075.64根×7509022.53600×1000205根×800964根×60057.822.14700×850305根×9001624根×850122.432.585800×1700159根×10001625根×1700127.533.486900×21001511根×1100217.85根×2100157.544.827合计

826.5（约3.1吨）695.6（约2.8吨）185.48（约2.4吨）四、现状调查现有水平洞口防护成本计算表通过统计分析发现，现有的传统水平洞口防护措施在使用时要根据洞口尺寸对材料进行切割加工，在使用一次后材料无法进行周转，这样不仅导致了人工成本大且造成大量材料的浪费，不环保。因此小组成员认为研制一种安装方便又可以周转的新型水平洞口防护装置是非常有必要的。序号材料种类费用（元）周转次数总成本（元）1木方2.8×200=560元15602钢管3.1×3000=9300元168703模板2.4×200=480元14804安装人工（每工日安装8m2）185.48/8×350元/工日=8114.8元18114.85合计

16024.8元五、原因分析

建筑施工安全是建筑施工企业的生命线，是企业各项工作的根本保障。安全生产是人类生存发展过程中永恒的无形资产。随着社会的进步和经济的发展，安全问题正愈来愈多的受到整个社会的关注与重视。提高安全生产工作，保证人民生命和财产安全，是实现我国国民经济可持续发展的前提和保障，是提高人民群众的生活质量，促进社会稳定与创造和谐社会的基础。

在建筑事故“五大伤害”中，第一伤害类型为高空坠落事故，其事故隐患一直未被彻底消除。原因是建筑施工未进行临边及洞口防护或临边及洞口防护不当，因此要做好预防事故的重要工作，做好临边及洞口防护是重中之重、是必不可少的重要环节。六、对策

小组成员围绕课题，根据上述需求及借鉴情况，于2023年3月5日在项目部召开会议，充分发散思维，通过“头脑风暴法”集思广益、各抒己见。列如水平洞口防护装置主体骨架形式、骨架材质、骨架固定方式、骨架外形以及板面材质及尺寸等。结合小组成员的想法，思路如下所示：1.1骨架形式方案一：采用定尺式骨架，因为水平洞口的尺寸不统一，可能因骨架长度过大、过小导致无法安装，灵活适用性差。方案二：使用长度可调的骨架，可以适用多种尺寸的洞口，灵活性适用性强。1.提出方案六、对策

1.2骨架材质方案一：选择PVC材质作为水平洞口防护装置骨架的制作材质，该材质轻盈、成本低，但抗弯强度低，容易发生弯折失去承载力。方案二：采用钢铁材质。用3mm厚方钢管作为水平洞口防护装置骨架的主体，该材料强度高、刚性好、可周转性强。方案三：采用木质材料。木质材料轻盈、成本低，但同时存在着一些缺点，如：强度低，且不易周转使用。方案一

方案二

方案三1.3骨架外形方案一：采用断面为圆形的钢管，圆形钢管抽拉伸缩方便，各面没有正反之分，断面上下左右各项力学性能基本相同，但管表面是曲面，不宜与其他板面或基层易发生滚动，不易进行固定。方案二：采用断面为方形的钢管，断面的惯性矩大，每个面均是平面，便于与其他板面与结构相固定，不易发生滚动。

方案一

方案二

1.4骨架与主体结构的固定方式1.5板面的材质方案一：上浮式，将骨架整体固定在结构上方，此种固定方式会高出地面，不美观的同时也影响正常通行。方案二：下沉式，将骨架两端焊接角铁，将角铁固定在楼面上，使骨架上表面整体下沉，使得在达到方便通行的同时达到外行美观的效果。

方案一：木材，木质材料轻盈、成本低，但同时存在着一些缺点，如：强度低，高处坠物，且不易周转使用。

方案二：3mm厚度的钢制花纹板，单次制作成本高，但具有足够的刚度，使用过程中也不宜发生变形和破坏，具有良好的可周转性。

方案一

方案二1.6板面的形式方案一：小尺寸模数化，使用方便适用性强，但整体性差，初次加工成本高。方案二：整体面板，整体性好，加工方便，但对不同尺寸洞口的适用性差。2.总体方案论证结果六、对策总体方案分解树状图3.分级方案比选分析六、对策

小组成员进一步展开讨论，对可调式水平洞口防护工具的骨架形式、材质和外形、固定形式以及板面的材质和形式进行了归纳和总结。骨架形式比选3.分级方案比选分析六、对策材质比选3.分级方案比选分析六、对策骨架外形比选3.分级方案比选分析六、对策与主体结构的固定方式比选3.分级方案比选分析六、对策板面材质的比选3.分级方案比选分析六、对策板面形式的比选4.确定最佳方案六、对策

经过小组对水平洞口防护装置的形式、材质、固定方式做出认真分析和激烈讨论后，确定最佳方案为：可调式钢铁材质方钢管下沉式钢制花纹板可调式水平洞口防护装置骨架形式骨架与主体结构的固定方式板面的形式小尺寸模数化六、对策SC小组根据5W1H的原则，同时满足攻关型课题的要求，制定对策表，如下表所示：七、实施1、可调式方钢管骨架加工制作

（1）根据前期策划，小组成员徐宝新对可调式水平洞口防护装置所需制作材料进行了整理收集。材料主要包含：3mm厚花纹钢、30×50×3mm与40×60×3mm钢管两种、M6与M4螺栓2种。

验收要求：方钢管厚度不得小于3mm,截面尺寸偏差±0.5mm，表面平整无缺陷；花纹钢板外观平整，厚度不应小于3mm，杆件长度偏差不大于5mm；螺栓外观完好，无丝扣损坏。图8.1工具所需材料七、实施1、可调式方钢管骨架加工制作

（2）杆件切割加工

小组成员房海龙对骨架部件的具体细节以CAD施工图的形式进行了表达，小组成员徐宝新根据CAD图纸联系第三方对骨架的加工进行了交底。图8.3骨架构造细节图七、实施结论：对策目标实现。（3）效果验证：现场对切割完的方钢管长度进行测量，测量尺寸满足方钢管下料偏差不大于5mm的要求，测量数据如下表。测量尺寸偏差测量尺寸偏差测量尺寸偏差测量尺寸偏差451145334522451145224511451145224511451145114511950mm钢管尺寸统计表单位：mm测量尺寸偏差测量尺寸偏差测量尺寸偏差测量尺寸偏差951195339522951195229511951195229522953395119544450mm钢管尺寸统计表单位：mm七、实施2、小尺寸模数化钢制印花面板加工

小组成员房海龙对板面以及其他部件的具体细节以CAD施工图的形式进行了表达，小组成员徐宝新根据CAD图纸联系第三方对板面的加工进行了交底。七、实施

为保证版面的加工精度，选择了激光切割工具进行加工，并对切割后的钢板及钢管进行测量，保证加工的精确性。激光切割切割后部件尺寸检查七、实施板面开孔加工

在专业加工车间，小组成员王德昭配合加工师傅，将设计好的孔位数据输入到机床中，机床按照已输入的数据自动完成冲孔套丝工作。加工成型的空口七、实施

效果验证：现场对切割完的钢板长度、宽度进行测量，测量尺寸满足面板下料偏差不大于5mm的要求，测量数据如下表。300X900mm面板尺寸统计表单位：mm测量尺寸偏差测量尺寸偏差测量尺寸偏差测量尺寸偏差301190333022901130229011301190223011901130119011结

论：对策目标实现。七、实施3.骨架与主体结构的下沉式固定方式加工

根据设计图纸将骨架两端焊接角铁，将角铁固定在楼面上，使骨架上表面整体下沉，保证骨架高出混凝土表面不大于5mm，满足方便通行的目的。为保证焊接质量，角钢与方钢管进行焊接牢固，达到三级焊缝要求，焊缝宽度≥10mm。七、实施

效果验证：现场对加工完的骨架放置于洞口位置，角钢下表面能够与混凝土表面贴合，高出混凝土表面不大于5mm，另外对焊接质量进行焊缝尺寸测量，均大于10mm，测量数据如下：焊缝尺寸统计表

单位：mm111012101310121012101111121011111111101211111310结

论：对策目标实现。七、实施4.组装调试拼装：镀锌钢管、3mm后花纹钢板、螺栓。骨架骨架安装过程图七、实施现场测试：

将组装完成的可调式水平洞口防护装置在德州市康养中心项目，进行试用，整体性能良好，检测其实用效果。效果验证：

经实际试用验证，组装好的可调式水平洞口防护装置牢固可靠，安全性能高，安拆方便，外形美观，可以通过伸缩杆的调节适应不同规格尺寸的洞口防护。结论：对策目标实现装配成型八、效果检查小组成员对新型水平洞口防护装置所用材料进行了统计

表9.2新型水平洞口防护成本统计表

表9.1新型水平洞口防护下料统计表八、效果检查1.效果一：安全效果通过现场实际使用证明，可调式水平洞口防护装置满足现场施工要求，安全可靠。2.效果二：社会效益通过对比表3.2与表9.2的统计数据发现，新型水平洞口防护装置较传统水平洞口防护装置安拆方便快捷，同时又大量节约制作材料，节能环保。并得到建设单位和监理单位的一致好评，具有推广的重要意义。3.效果三：经济效益通过对活动产生的经费和制作成本统计计算，共产人工费用8114.8－216.1－2100－2800=2998.7元，节省材料费用为560＋6870＋480－361.7－582.7－45.5－350－320=6250.1元。活动中产生小组活动经费800元，故总成本:6250.1＋2998.7－800=8448.8元。

制表人：王强强制图时间：2023年02月15日九、巩固措施1.本课题需求完成情况评价小组通过此次活动，激发了成员的创造潜力，可调式水平洞口防护装置的成型，实现了预期的设想，将其投入施工生产后，达到了既定目标，同时产生了一定的经济效益与社会效益，整体效果良好。2.推广应用价值评价经向甲方、监理单位展示可调式水平洞口防护装置实施效果，一致认为该工具原理简单、易操作、使用方便，实用性强，具有推广意义。九、巩固措施3.形成技术标准为将此次活动成果进行固化，小组将设计图纸进行整理，形成一套完整的设计文件进行保存，结合加工、使用过程中遇到的问题及处理措施，形成《可调式水平洞口防护装置》使用说明书。作业指导书作业指导书目录标准化手册十、今后设想1、专业技术总结

通过本次SC活动，小组针对水平洞口防护装置存在的进度、安全、成本等方面的问题，通过现场调查分析，展开大胆设想，研究、试验制定出了新的定型化防护工具—