天保建設(shè)集團有限公司研發(fā)樓梯不銹鋼欄桿立桿安裝的新方法

研發(fā)樓梯不銹鋼欄桿立桿

安裝新方法天保建設(shè)集團有限公司袁鵬QC小組課題類型：創(chuàng)新型發(fā)布人：袁鵬一、工程簡介...............................3二、小組概況...............................5三、選擇課題...............................6四、設(shè)定目標...............................12五、目標可行性分析...............................17

七、制定對策表...............................35八、對策實施...............................36九、效果檢查...............................40十、標準化...............................45十一、總結(jié)及下一步打算...............................47目錄

.六、提出各種方案并確定最佳方案

...............................18

一、工程簡介由我公司承建的保鑫國際辦公樓工程，為框架結(jié)構(gòu)，地下一層地上二十四層分為A、C、D三個區(qū)，總建筑面積為50039.66㎡。樓梯欄桿長度2631米，其中欄桿立桿1014根。

由我公司承建的田合鵬華住宅小區(qū)1#—6#樓及沿街商業(yè)工程，為砌體結(jié)構(gòu)，地下一層地上七層，總建筑面積34624.45㎡。樓梯欄桿長度1785米，其中欄桿立桿842根。兩個工程樓梯間均設(shè)計為不銹鋼欄桿。二、小組概況小組名稱天保建設(shè)集團有限公司袁鵬QC小組課題名稱研發(fā)樓梯不銹鋼欄桿立桿安裝新方法QC培訓時間72小時以上成立時間2015年4月3日小組人數(shù)10人小組注冊號TBQC-2015-04課題注冊號TBQC-2015-04-01課題類型創(chuàng)新型小組活動時間2015年4月-2015年9月活動次數(shù)15成

員

簡

介姓名職

務(wù)職

稱職

責小組責任分工出勤率袁鵬技術(shù)員助

工組

長組織協(xié)調(diào)100％李衛(wèi)寧技術(shù)總工工程師副組長組織實施100％趙瑞長總工程師高級工程師組員技術(shù)指導100％李鴻亮技術(shù)員工程師組員具體實施100%陳正林技術(shù)員助工組員具體實施100％楊新利技術(shù)員工程師組員具體實施100％趙文濤技術(shù)員助工組員具體實施100％楊小雷技術(shù)員助工組員具體實施100％郭志丹技術(shù)員助工組員具體實施100％王建東材料員助工組員具體實施100％小組成員簡介表制表人：陳正林制表時間：2015年4月5日三、選擇課題

小組成員為保證施工質(zhì)量，通過翻閱：樓梯欄桿欄板設(shè)計（06J403-1）圖集及河北12系列建筑標準設(shè)圖集（DBJT02-81-2013）中我們可以了解到不銹鋼欄桿安裝方法分為預埋法和后埋法兩種。

預埋法后埋法傳統(tǒng)連接方法三、選擇課題預埋法后埋法

預埋法是將預埋件在澆筑混凝土前綁扎在預埋位置，施工難點在于預埋件會在澆筑混凝土的過程中發(fā)生位移、使其位置難以得到有效保證；其優(yōu)點在于欄桿焊接面大，欄桿的穩(wěn)定性好，但施工過程復雜。

后埋法是在裝修過程中進行欄桿施工，這種方法施工簡單，施工難度小其缺點是焊接面小，容易對地面進行破壞，安全條件不容易滿足。

田合鵬華住宅小區(qū)1#—6#樓及沿街商業(yè)工程和保鑫國際辦公樓工程均設(shè)計為石材鋪裝，如采用預埋法需從石材面上鉆孔尋找預埋件,這樣就增加了施工成本，所以采用后埋發(fā)施工更加便捷。后埋法用膨脹螺栓與不銹鋼欄桿立桿進行焊接三、選擇課題制圖人：趙文濤制圖時間：2015年4月19日后埋法不銹鋼欄桿施工存在三個不足之處：1、膨脹螺栓錯位導致欄桿不順直；2、用兩個膨脹螺栓點焊，由于焊接面小容易導致欄桿開焊；3、由于螺栓鉆孔間距過小，容易導致面層破損。三、選擇課題←制圖人：趙文濤制圖時間：2015年4月23日三、課題選擇不銹鋼欄桿后埋法施工工藝流程：準備工作施工放線鉆孔安裝膨脹螺栓焊接不銹鋼欄桿工序有創(chuàng)新制圖人：李鴻亮制圖時間：2015年5月29日因此我們的研究課題確定為：

研發(fā)樓梯不銹鋼欄桿立桿安裝新方法

四、設(shè)定目標

小組成員對采用后埋法的４個工程樓梯欄桿立桿安裝質(zhì)量進行檢查，共計1834根，存在問題的有92根。

工程項目碼頭回遷樓工程六合新村維修工程天保酈景工程凌云住宅樓工程合計欄桿立桿數(shù)量4126663284281834質(zhì)量缺陷2537111992制表人：楊新利制表時間：2015年4月30日欄桿立桿質(zhì)量問題調(diào)查表四、設(shè)定目標欄桿立桿質(zhì)量問題統(tǒng)計表制表人：楊新利制表時間：2015年5月7日序號不合格項目點數(shù)1開焊452膨脹螺栓錯位303面層破損154其他2四、設(shè)定目標質(zhì)量問題餅分圖制圖人：李鴻亮制圖時間：2015年5月21日四、設(shè)定目標90%確定目標合格率為97.5%開焊占總數(shù)的49%，膨脹螺栓錯位占總數(shù)的33%，面層破損占16%。理論公式為：90%+80%×（49%+33%＋16%）=97.84%制圖人：陳正林制圖時間：2015年6月13日根據(jù)檢查結(jié)果得出以下計算：（1834-92）÷1834=90%97.5%五、目標可行性分析公司大力支持

本QC小組成員現(xiàn)場施工經(jīng)驗豐富，理論水平高，并參與多項工法編制及發(fā)明專利的研發(fā)工作，具有較高的技術(shù)水平。一集團技術(shù)中心為提高不銹鋼欄桿的安全穩(wěn)固性為小組開展研發(fā)工作提供專項資金。二本項施工由從事多年具有豐富安裝經(jīng)驗的欄桿安裝工人進行施工。三目標可行嗎？可行六、提出各種方案并確定最佳方案

小組成員圍繞課題召開會議，運用“頭腦風暴法”打破傳統(tǒng)思維，相互啟發(fā)，集思廣益，從現(xiàn)實生活中尋找方案，歸納出如下可以提供選擇的方案：序號內(nèi)容與傳統(tǒng)方案相比存在的優(yōu)勢1采用后埋法，在施工面上用開孔器打10-20mm與欄桿立桿直徑相同的凹槽，將欄桿立桿安裝在凹槽內(nèi)，然后將膨脹螺栓與立桿點焊。能夠起到固定欄桿的作用比傳統(tǒng)方法增加了欄桿立桿的固定位置2增加后埋法膨脹螺栓數(shù)量，從2個增加到4個比傳統(tǒng)方法增加了穩(wěn)固點3與預埋法相結(jié)合，在面層使用圓形墊片增加焊接面，增加與安裝面接觸面積，從而提高欄桿立桿的穩(wěn)定性制表人：趙文濤制表時間：2015年6月19日

采用后埋法，先用開孔器在地面開10-20mm深的凹槽，開孔直徑與不銹鋼欄桿立桿直徑相同，然后緊貼凹槽打孔，安裝兩個膨脹螺栓，將凹槽內(nèi)及周邊塵土垃圾清理干凈，將樓梯欄桿立桿放于凹槽內(nèi)，并與螺栓進行焊接。在焊接時應(yīng)注意需兩個人配合一人手扶立桿使身體與立柱保持垂直，不應(yīng)晃動，一人焊接，按規(guī)范施焊。

制圖人：楊新利繪圖時間：2015年6月21日六、提出各種方案并確定最佳方案方案一：先在土建基層上放線，確定立柱固定點的位置，然后在地面上用沖擊鉆鉆4個孔，再安裝膨脹螺栓，螺栓保持足夠的長度，在螺栓定位以后，將螺母擰緊防止螺母松動。焊接立柱時，需雙人配合，一個扶住不銹鋼管使其保持垂直，在焊接時不能晃動，另一人焊接，按規(guī)范施焊。制圖人：楊新利制圖時間：2015年6月25日方案二：六、提出各種方案并確定最佳方案

六、提出各種方案并確定最佳方案

先在土建基層上放線，確定立柱固定位置，然后在地面上用沖擊鉆鉆1個孔，將垃圾清理干凈，再安裝膨脹螺栓，螺栓保持足夠的長度，在螺栓定位以后，將墊片安裝于膨脹螺栓之上，將螺栓擰緊防止螺母松動。焊接立柱時，需雙人配合，一個扶住不銹鋼管使其保持垂直，在焊接時不能晃動，另一人焊接，可進行滿焊并應(yīng)符合焊接規(guī)范。制圖人：楊新利制圖時間：2015年6月30日方案三：焊接點與兩個膨脹螺栓焊接，焊接點兩個與4個碰撞螺栓進行焊接，焊接點4個采用墊片與鋼管焊接，可以進行滿焊采用膨脹螺栓與地面孔洞相結(jié)合的焊接方式采用四根碰撞螺栓與不銹鋼管進行焊接采用一個膨脹螺栓加墊片焊接固定方式輔材要求膨脹螺栓兩根外加開孔器膨脹螺栓四根墊片制作需滿足立桿直徑要求及膨脹螺栓一根制圖人：趙文濤繪圖時間：2015年7月1日六、提出各種方案并確定最佳方案

不銹鋼欄桿安裝的新方法親和圖三種方案的穩(wěn)定性對比分析

首先我們請來集團總工程師趙瑞長同志對我們提出的三個方案的穩(wěn)定性進行了分析并得出以下結(jié)論：方案方案一方案二方案三穩(wěn)定性穩(wěn)定性較差，如果下部凹槽偏大可能引起欄桿晃動穩(wěn)定性一般，如果四個膨脹螺栓定位不合適會引起受力不均，引起開焊等問題樓梯欄桿立桿與墊片連接形成整體，欄桿墊片與地面充分結(jié)合，接觸面積大，從而穩(wěn)定性最好通過上表所述方案三穩(wěn)定性最好制表人：趙文濤制表時間：2015年7月7日六、提出各種方案并確定最佳方案三種方案的施工難易程度對比分析方案方案一方案二方案三施工難易程度施工復雜，需從地面設(shè)置凹槽操作復雜需預埋4根膨脹螺栓施工簡單優(yōu)點可以將欄桿立管埋入到樓地面同時膨脹螺栓固定增加欄桿立桿焊接點，能充分與發(fā)揮到固定作用，也可稱為圍點打圓打孔較少，墊片與地面接觸面積大可以增加欄桿的穩(wěn)定性缺點設(shè)置凹槽較復雜需定位準確，大大增加了對樓梯地面的破損率，需增加樓梯欄桿立桿長度預埋膨脹螺栓較多，打孔較多增加樓梯面破損率。墊片需進行加工制作制表人：李鴻亮制表時間：2015年7月11日六、提出各種方案并確定最佳方案通過施工難易程度對比，小組成員一致認為第三種方案最佳。六、提出各種方案并確定最佳方案

方案方案一方案二方案三使用成本0.87（膨脹螺栓）×2（個）+1（地面凹槽）=2.74元0.87（膨脹螺栓）×4=3.48元0.87（膨脹螺栓）+2.4（墊片材料0.3元+材料切割0.5元+材料加工0.8元+墊片銑孔0.8元）=3.27元三種方案成本對比膨脹螺栓根據(jù)保定市2015年預算材料定價為

通過三種方案的使用成本對比分析，第一種方案成本最低但總體上成本相差不大，因此成本不是選定方案的主要因素。制表人：趙文濤制表時間：2015年7月17日六、提出各種方案并確定最佳方案

通過對三種方案的綜合評比分析小組成員一致認為第三種方案效果最好！

考慮到方案三為新工藝，為了慎重小組成員召開“諸葛亮會議”，大家對方案三提出了三項不足并制定對策進行優(yōu)化方案對策優(yōu)化表制圖人：陳正林制圖時間：2015年7月28日編號內(nèi)容優(yōu)化措施計劃完成時間地點負責人1墊片能否與欄桿連接的更緊密把墊片設(shè)計成凹槽型2015年7月23日辦公室陳正林2安裝膨脹螺栓時螺栓發(fā)生位移把墊片圓孔設(shè)計為長形孔洞2015年7月25日辦公室李衛(wèi)寧3欄桿焊接結(jié)束后膨脹螺栓螺母松動后無法修理把螺母點焊與螺栓成為一個整體2016年7月26日辦公室李鴻亮方案三墊片的優(yōu)化

改進不足1：小組成員靈感突發(fā)決定借鑒古建欄桿的安裝方法，因為古建中的欄桿經(jīng)過了數(shù)百年的時代變遷依然堅固如初。

經(jīng)過查閱古建木制欄桿的安裝過程為：首先在樓梯欄桿立柱上制作燕尾榫（或雙榫），在安裝平面制作燕尾榫孔洞（孔洞也稱作卯）在孔洞中和燕尾榫上涂抹植物膠，隨后進行安裝。燕尾榫和雙榫見下圖：六、提出各種方案并確定最佳方案制圖人：楊新利制圖時間：2015年7月23日六、提出各種方案并確定最佳方案

墊片加工主要為機械加工，主要材料以鋼材為主。如果把不銹鋼欄桿立桿比作榫，把墊片比作卯，把植物膠比作成焊液，那樣問題不就能迎刃而解了嗎。大家最終決定把墊片加工成凹槽形。凹槽形墊片為兩個同心圓，其內(nèi)圓直徑為51-52mm，小于51mm則不銹鋼管無法進入，所以對內(nèi)圓有直接的尺寸要求，外圓直徑為57mm，3mm的厚度完全可以滿足焊接使用要求，多則浪費。在焊接過程中汗液可以通過墊片與不銹鋼立桿之間的縫隙流入凹槽內(nèi)從而使欄桿立桿與墊片焊接更加緊密。如右圖：

制圖人：楊新利制圖時間：2015年7月23日六、提出各種方案并確定最佳方案改進不足2：墊片為圓形孔，如果膨脹螺栓出現(xiàn)了位移那么墊片也要跟著移動，所以將墊片的孔洞加工為“一字行”長孔，這樣膨脹螺栓移動了位置，墊片位置仍然不會改變。最后將墊片設(shè)計如下圖所示：新型墊片制圖人：楊新利制圖時間：2015年7月25日

改進不足3：六、提出各種方案并確定最佳方案

大家是這樣想的如果怕它松動還不如就叫他不動，在墊片安裝完畢之后可以在膨脹螺栓的螺母上進行點焊一下使膨脹螺栓成為一個整體，這樣問題就解決了。如右圖：制圖人：楊新利制圖時間：2015年7月26日

由于方案三只采用一個膨脹螺栓，兩個工程為石材鋪貼，需采用M10加長型膨脹螺栓（10×12）不知道其是否滿足拉力要求，需對其進行試驗（實驗時將膨脹螺栓預留50mm作為鋪貼層）。每個膨脹螺栓基礎(chǔ)區(qū)所允許的最大拉力M8為1.5KN而M10為2.5KN通過實驗數(shù)據(jù)可以得出更換為M10膨脹螺栓完全滿足使用要求。實驗負責人：郭志丹實驗時間：2015年7月31日六、提出各種方案并確定最佳方案

序號拉力（KN）平均值（KN）12.52.52233六、提出各種方案并確定最佳方案焊接不銹鋼欄桿準備工作鉆孔安裝膨脹螺栓施工放線安裝墊片安裝工藝流程組織施工圖紙的自審，對作業(yè)人員進行技術(shù)交底，按照圖紙圖集準備材料根據(jù)圖紙要求，確定欄桿安裝位置，彈線、標出鉆孔位置按照放線的要求打一個孔安裝一根m10加長型膨脹螺栓安裝不銹鋼墊片焊接不銹鋼欄桿，可滿焊組織施工圖紙的自審，對作業(yè)人員進行技術(shù)交底，按照圖紙圖集準備材料根據(jù)圖紙要求，確定欄桿安裝位置，彈線、標出鉆孔位置按照放線的要求打一個孔制圖人：李鴻亮制圖時間：2015年8月1日了案！定方確六、提出各種方案并確定最佳方案序號對

策目

標措

施地點完成時間負責人1編制樓梯欄桿施工方案能夠完全指導施工由技術(shù)員根據(jù)現(xiàn)場情況及圖紙進行編制

辦公室2015年8月4日楊新利2材料準備外購達到圖紙設(shè)計性能要求。提材料計劃，提交到物資部門。對領(lǐng)到的材料進行驗收物資部2015年8月7日陳正林3加工制作制作尺寸偏差±2mm對墊片進行機械加工隨時用千分尺進行測量預制車間2015年8月10日趙文濤開孔偏差±0.5mm

選定墊片圓心進行開長孔預制車間2015年8月10日楊新利4技術(shù)交底并進行培訓按照技術(shù)交底進行施工對人員進行培訓施工現(xiàn)場2015年8月12日楊小雷5現(xiàn)場應(yīng)用試用能夠起到預期效果現(xiàn)場應(yīng)用的指導施工現(xiàn)場2015年8月12日李鴻亮七、制定對策表制表人：陳正林制表時間：2015年8月5日《研發(fā)樓梯不銹鋼欄桿安裝新方法》課題對策表八、對策實施對策實施一：由技術(shù)員根據(jù)現(xiàn)場需求編制施工方案，并按照施工方案進行施工。

制圖人：楊新利制圖時間：2015年8月6日八、對策實施制圖人：陳正林制圖時間：2015年8月7日對策實施二：將材料申請單交由物資部由物資部進行統(tǒng)一采購，采購完畢后由小組成員進行統(tǒng)一驗收8.3對策實施二制圖人：趙文濤制圖時間：2015年8月8日八、對策實施墊片原材料對策實施三：將材料運送至預制車間由工人嚴格按照圖紙要求進行加工。墊片加工銑孔加工8.4對策實施三制圖人：趙文濤制圖時間：2015年8月10日八、對策實施八、對策實施

編制技術(shù)交底并對施工人員進行發(fā)放制圖人：李衛(wèi)寧制圖時間：2015年8月12日對策實施四：八、對策實施施工人員培訓制圖人：楊小雷制圖時間：2015年8月12日立桿安裝過程施工準備鉆孔墊片安裝立桿焊接八、對策實施制圖人：趙文濤制圖時間：2015年8月13日對策實施五：九、效果檢查制圖人：陳正林制圖時間：2015年8月30日九、效果檢查

在田合鵬華住宅小區(qū)和保鑫國際辦公樓工程不銹鋼欄桿施工完成后小組成員對1856根欄桿進行效果檢查，如下表：工程欄桿總數(shù)出現(xiàn)問題點數(shù)合格率百分比（%）田合鵬華住宅小區(qū)工程8421198.6保鑫國際辦公樓工程10141398.7平均合格率為：:（98.6%+98.7）÷2=98.65%制表人：李鴻亮制表時間：2015年8月29日效果檢查表九、效果檢查活動前后立桿效果對比表制圖人：袁鵬制圖時間：2015年9月1日

序號不合格項目活動前點數(shù)活動后點數(shù)1開焊4512膨脹螺栓錯位3023面層損壞1544漏焊095立桿切口不平066其他22

經(jīng)過效果檢查，小組成員將不合格項目進行活動前后對比，不合格點數(shù)大幅度減少，如下表：九、效果檢查實施前后餅狀對比圖實施前實施后

從餅狀圖中可以看出開焊，膨脹螺栓錯位，面層破損不在是主要問題，漏焊切口不平上升為主要問題。制圖人：袁鵬