提高超長預(yù)應(yīng)力筋穿束效率的設(shè)備研制及應(yīng)用QC

課題名稱：提高超長預(yù)應(yīng)力筋穿束效率的設(shè)備研制與應(yīng)用小組名稱：盛峰大橋項目部QC小組發(fā)表人：趙玲萍發(fā)表單位：浙江天工建設(shè)集團有限公司提高超長預(yù)應(yīng)力筋穿束效率的設(shè)備研制及應(yīng)用目錄一、工程概況二、QC小組簡介三、選擇課題四、設(shè)定課題目標(biāo)五、提出方案，確定最佳方案六、問題假想預(yù)測七、確定對策八、對策實施九、總體效果檢查對比十、總結(jié)鞏固十一、今后打算一、工程概況

盛峰大橋工程包括橋梁工程橋長140米，分三跨布置（40m+60m+40m），橋梁采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工，預(yù)應(yīng)力砼采用C50，預(yù)應(yīng)力筋采用GB/T5224-2003標(biāo)準(zhǔn)的高強度低松馳Φs15.2mm的鋼絞線。二、QC小組簡介由于橋梁為連續(xù)箱梁，每根鋼絞線的長度達到140多米，鋼絞線的穿束較為麻煩。該工程質(zhì)量要求高，施工工期短，為確保鋼絞線的穿束速度和施工質(zhì)量，故在工程開工之初就成立了QC小組。其小組成員基本情況見附表2-1。小組名稱盛峰大橋項目部QC小組成立時間2012.3課題類型創(chuàng)新型活動時間2012.3.1—2012.12.20新注冊日期2012.2課題登記號ZJTG-QC2012-008活動頻率平均每二周一次課題活動次數(shù)19注冊編號2012—02.03序號姓名性別年齡文化程度職務(wù)職稱組內(nèi)職務(wù)TQC教育1孫炎云男40本科公司副總高工組長均超過48小時以上2許剛男38本科工程部經(jīng)理高工副組長3張賢方男42本科項目經(jīng)理高工副組長4鮑校賢男39本科項目總工工程師副組長附表2-1序號姓名性別年齡文化程度職務(wù)職稱組內(nèi)職務(wù)TQC教育5商棋東男34大專施工員工程師組員均超過48小時以上6高東男33大專技術(shù)員工程師組員7金冰斌男33大專質(zhì)量安全員助工組員8張杰男27高中設(shè)備科長助工組員9趙玲萍女34大專資料員助工組員制表：趙玲萍復(fù)核：許剛?cè)掌冢?012.3.10三、選擇課題本工程三跨連續(xù)箱梁長140m，預(yù)應(yīng)力鋼絞線超長穿束施工難度大，工程質(zhì)量要求高，施工工期緊迫。以前進行鋼絞線的穿束都采用傳統(tǒng)的施工方法。傳統(tǒng)的穿束方法存在以下問題：1、采用人工進行穿束，施工需要10—12人，施工效率低；人工穿束每天僅能完成2—3束，施工速度慢。2、采用人工+卷揚機進行穿束，可減少施工人員的數(shù)量至5—6人，采用卷揚機來回穿拉，要對鋼絞線端部進行處理、連接，施工速度仍然較慢，每天也只能完成5—6束。3、本工程工期要求緊，采用傳統(tǒng)的施工方法滿足不了本工程的施工工期要求。問題的提出

由于傳統(tǒng)的穿束方法滿足不了本工程的要求，項目部需要創(chuàng)建新型的穿束體系來代替。本次QC小組活動的課題為：提高超長預(yù)應(yīng)力筋穿束效率的設(shè)備研制及應(yīng)用。課題確定四、設(shè)定課題目標(biāo)目標(biāo)

盛峰大橋縱向超長預(yù)應(yīng)力筋穿束設(shè)備體系安全、施工效率高。目標(biāo)值1、鋼絞線安裝允許偏差滿足下表要求：項目允許偏差（mm）管道坐標(biāo)梁長方向30梁高方向10管道間距同排10上下層10一二2、縱向鋼絞線穿束施工在2012年8月25日完成，以確保橋面鋪裝在9月20日完成（節(jié)點工期）。

目標(biāo)可行性論證1、有利條件1）本工程穿束設(shè)備的研制得到公司設(shè)備科的支持，設(shè)備科丁再信高工和章建華工程師都是機電方面的專家，并擔(dān)任本小組的顧問。2）本小組由項目部項目經(jīng)理、項目總工和部分技術(shù)骨干組成，技術(shù)力量強。3）公司想在超長穿束方面進行突破，給于小組大力的支持。2、不利條件1）新研制的設(shè)備容易存在安全隱患；2）需投入一定的人力、物力。綜合以上情況，經(jīng)過客觀分析，本小組一致認(rèn)為：目標(biāo)完全能夠?qū)崿F(xiàn)。三五、提出方案，確定最佳方案方案的提出

在開工之初，圍繞課題，小組成員通過“頭腦風(fēng)暴法”集思廣益對其超長預(yù)應(yīng)力筋穿束方案進行討論，按穿束機械形式歸納共提出三種方案：單根擠推式穿束體系；多根擠推式穿束體系；多根抽拉式穿束體系。方案的分析、評估及選定

三種方案分析選定見附表5-1。序號穿束體系類型分析其優(yōu)（缺）點方案選擇1單根擠推式穿束體系1、施工簡單，便于操作2、容易控制，安全可靠3、擠推力較小，機械便于制造4、擠推機體積小，便于安裝5、擠推速度快，工期縮短6、施工靈活，可進可退可采用方案的分析、評估及選定表表5-12多根擠推式穿束體系1、容易控制、安全可靠2、施工麻煩，不便于操作3、擠推力大，需要機械功率增加4、機械體積大，不便于安裝5、施工不靈活，較難控制不采用3多根抽拉式穿束體系1、容易控制，安全可靠2、需要牽引，施工麻煩3、鋼絞線端部需要處理，影響施工質(zhì)量4、機械體積較大，安裝麻煩5、施工程序多，影響施工進度不采用制表：趙玲萍復(fù)核：王國寶日期：2012年5月20日六、問題假想預(yù)測（一）擠推式穿束體系施工流程（二）問題假想原因預(yù)測我們組織小組成員調(diào)閱雜志、互聯(lián)網(wǎng)，對有關(guān)預(yù)應(yīng)力筋穿束方面經(jīng)驗、教訓(xùn)及發(fā)生的質(zhì)量、安全事故進行收集，結(jié)合我們的實際情況提出如下假想問題：1、擠推機設(shè)計不合理；2、擠推機就位不準(zhǔn)確；3、鋼絞線固定不安全；4、鋼絞線穿破波紋管。七、確定對策

通過上述問題假想預(yù)測所歸納的幾種原因，結(jié)合擠推式穿束體系施工流程圖，制定實施對策如表7-1。要求對策目標(biāo)措施地點時間負(fù)責(zé)人現(xiàn)場試驗、優(yōu)化設(shè)計在初步設(shè)計的基礎(chǔ)上進行現(xiàn)場試驗，深化設(shè)計解決擠推機的推力，保證進退自如1、以公司機械設(shè)備部為技術(shù)衣托，運用機械、電力知識進行深化設(shè)計公司2012年6-7月2、增設(shè)變速裝置和遙控裝置現(xiàn)場2012年7月確保擠推機就位準(zhǔn)確采用就位平臺穿束機中心和波紋管中心偏差≤5mm1、用鋼管、鐵板搭設(shè)就位平臺2、測量放線，把平臺進行固定3、把擠推機固定在平臺上現(xiàn)場2012年7月對策表表7-1確保鋼絞線固定安全搭設(shè)鋼絞線防護架確保鋼絞線不傷人1、場地整平，放穩(wěn)鋼絞線盤2、搭設(shè)鋼絞線防護支架3、對支架進行固定現(xiàn)場確保鋼絞線的施工質(zhì)量采用引線器進行穿束確保波紋管無損壞1、設(shè)計引線器2、當(dāng)鋼絞線穿出擠推機后裝上引線器3、調(diào)整穿束速度和方向公司制表：趙玲萍復(fù)核：王國寶日期：2012年5月30日八、對策實施

實施一：針對擠推機設(shè)計不合理步驟一：根據(jù)力學(xué)、電功原理進行擠推機的初步設(shè)計，由機械部機械工程師負(fù)責(zé)。

初稿設(shè)計采用單排齒輪，通過試驗由于和鋼絞線的接觸面積較小，鋼絞線容易打滑。后進行優(yōu)化改為雙排齒輪。步驟二：電機的轉(zhuǎn)速較快，為控制鋼絞線的穿束速度，我們在電機部分和擠推部分中間增加設(shè)置了調(diào)速部分，保證了擠推速度按施工的要求進行控制。步驟三：穿束時有時需要鋼絞線后推，為方便調(diào)節(jié)鋼絞線的穿束，我們增設(shè)了調(diào)控裝置，通過調(diào)控裝置來進行鋼絞線的穿束施工。步驟四：以上設(shè)計完成后，我們生產(chǎn)出擠推機樣品。樣品使用前我們進行了現(xiàn)場試驗，對個別不滿意的地方又進行了修改，然后再進行試驗，直到達到我們預(yù)想的效果。結(jié)果：通過以上步驟，擠推機做到穿束快、操作靈活、安全可靠。擠推機照片及國家實用型專利證書

實施二：針對擠推機就位不準(zhǔn)確

為保證擠推機就位準(zhǔn)確，我們設(shè)計制造了擠推機就位平臺。擠推機就位平臺采用鋼管搭設(shè)支架，在支架上放置木板并和支架聯(lián)接，鋼管架采用地錨進行固定，擠推機采用焊接和支架連接，保證能承受擠推鋼絞線時產(chǎn)生的反作用力。施工時，先進行平臺就位，通過測量放樣確定擠推機的準(zhǔn)確位置后進行擠推機的固定，確保擠推機中心和波紋管的中心線一致。結(jié)果：由于采用就位平臺，每次就位后穿束機中心和波紋管中心偏差都≤3mm，達到預(yù)定的目標(biāo)。

實施三：針對鋼絞線固定不安全

鋼絞線盤在放線時如固定的不好，可能出現(xiàn)鋼絞線彈出傷人的問題。為固定好鋼絞線，我們采取了以下方法：1、我們首先對放盤位置進行場地平整，然后把鋼絞線盤豎立牢固；鋼絞線盤的圓心對準(zhǔn)波紋管方向；2、在鋼絞線盤兩側(cè)搭設(shè)鋼管支架并采用水平桿進行拉接，卡住鋼絞線不能彈出；3、采用鋼管斜撐穩(wěn)定支架，保證施工過程中不滑動、傾覆。

結(jié)果：施工整個過程中支架穩(wěn)定可靠，沒有出現(xiàn)鋼絞線傷人問題。

實施四：針對鋼絞線穿破波紋管1、設(shè)計引線器

由于鋼絞線端部粗造，波紋管有彎曲部分，在快速前進過程中很容易頂破波紋管，產(chǎn)生施工質(zhì)量問題。為解決這一問題，我們又設(shè)計出引線器。引線器由圓錐形的鋼質(zhì)頭部和與鋼絞線連接的尾部鋼管組成。引線器照片及國家專利授權(quán)證書

引線器我們公司向國家知識產(chǎn)權(quán)局申報了實用新型專利，在2012年12月得到國家知識產(chǎn)權(quán)局的授權(quán)證書，授權(quán)公告號CN202595629U2、鋼絞線與引線器連接當(dāng)鋼絞線從擠推機的外側(cè)擠到內(nèi)側(cè)約0.5時，停止擠推機。把鋼絞線插入引線器的尾部鋼管內(nèi)，用工具嵌夾緊鋼管和鋼絞線。連接牢固后重新開啟擠推機進行穿束。3、調(diào)整穿束速度和方向在穿束過程中，根據(jù)施工的需要調(diào)整穿束的速度。當(dāng)鋼絞線穿出波紋管后，如穿出的長度大于需要的長度，可通過控制器使鋼絞線后退，直到達到需要的長度為止。結(jié)果：由于引線器的應(yīng)用和適當(dāng)?shù)恼{(diào)控，整橋鋼絞線的穿束質(zhì)量都達到設(shè)計和規(guī)范的要求。九、總體效果檢查對比1、安全方面通過對鋼絞線盤采取固定措施和穿束中施工人員嚴(yán)格按安全保證措施進行施工，本工程施工階段未發(fā)生任何事故。2、進度方面原計劃從2012年8月11日開始，2012年8月31日穿束結(jié)束，計劃工期21天，實際上于8月16日提前完成，比計劃工期少用了15天時間。3、經(jīng)濟效益

盛峰大橋共有腹板預(yù)應(yīng)力束24束，頂板束27束，底板束18束。頂?shù)装迨┕ぽ^容易，按二束折合成一束計，共47束。則全橋縱向預(yù)應(yīng)力穿束采用擠推機進行施工較傳統(tǒng)施工方法節(jié)約1.45萬元。

4、社會效益

盛峰大橋是城市主干道上的一座橋梁，橋梁提前完成會產(chǎn)生較大的社會效益。采用本方法可大大加快施工進度，使穿束工序由原來工期的21天縮短為6天，橋梁提前15天投入使用，產(chǎn)生較大的社會效益。5、團隊能力方面

我們QC小組成員通過本次活動的學(xué)習(xí)鍛煉，提高了團隊精神、解決問題能力、創(chuàng)優(yōu)意識、QC知識和個人能力等。QC小組自我評價見表9-1。

QC小組活動自我評價表

表9-1項目自我評價（分）活動前活動后創(chuàng)優(yōu)意識6990個人能力7186QC知識6894解決問題的能力7495團隊精神7597圖9-2QC小組自我評價雷達圖050100創(chuàng)優(yōu)意識個人能力QC知識解決問題的能力團隊精神活動前自我評價（分）活動后自我評價（分）自我評價雷達圖見圖9-2：十、總結(jié)鞏固

本次活動實現(xiàn)了小組目標(biāo)，QC小組活動加快了工程施工速度，保