1、 研制新型工具化防护天元建设集团 707 项目QC小组 前 言 随着城市建设发展需要，高层及超高层工程越来越多，在主体结构施工中，临边洞口防护是安全管理的一个重要环节，即是保证施工人员安全的重要措施，也是施工现场的美观及文明施工重要体现。一、概况（一）工程简介：临沂市政科技研发中心工程位于南京路与蒙山北路交汇处，总建筑面积约9.2万。框架剪力墙结构，建筑外围水平洞口较多，需防护临边约16204米，防护任务繁重。 图1：楼层水平洞口尺寸及安装平面图（二）QC小组简介： （1）小组组成情况为保证方案有效实施，项目部于2015年2月成立临沂市政科研中心工程项目部QC小组，小组成员共九人。小组成员简介2、见表（一）所示： QC小组成员简介表 表（一）小组名称临沂市政科研中心工程项目部QC小组课题名称研制新型工具化防护成立时间2015.02注册日期 2015.02注册号码TYJTQC07-07-2015课题类型 创新型活动时间2015.2.10-2016.2.25活动次数 每周两次活动出勤率100%QC学习时间 60小时以上姓 名性别学 历职 务组内职务 组 内 分 工周荣会女本 科项目经理组 长 总指挥李学锋男大 专安全负责人副组长组织策划、全面统筹靖 涛男本 科技术负责人组 员方案编制刘洪磊男本 科 技术员组 员组织协调朱孝红女大专技术员组 员CAD制图、交底张 奎男本 科安全员组 员 方案3、实施李红红女大 专资料员组 员 资料记录李红保男大 专 材料员组 员 材料管理郭玉富男中 专 电焊工组 员 负责防护栏杆焊接制作 制表人：李红红 制表时间：2015年2月10日（二）小组活动计划 小组活动计划横道图 表（二）阶段项 目2015年2016年2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月P选择课题设定目标提出方案确定最佳方案制定对策D对策实施C确认效果A标准化总结与今后打算制表人：李红红 制表时间：2015年2月10日二、选择课题： 原因一： 根据2013年【中国安全科学学报】第三期关于2004-2012 年我国建筑施工主要事故类型分布图表可以看出，2004-2012 4、年我国建筑施工事故中高处坠落、坍塌、物体打击、起重伤害和触电等五大伤害占事故总数90.14%，单是高处坠落就占了事故总数49.17%，由此可见防护栏杆做为主要防护工具，就变得尤为重要。 图2：建筑施工事故类型分布图 原因二： 因工程设计不同，临边洞口尺寸也不相同，传统防护不能直接周转使用，需重新加工组装，增加制作成本，以鸿儒国际5#楼、正直花园工程16#楼、悦澜山工程15#楼标准层防护栏杆为例。 临边洞口尺寸及防护周转使用率统计表 （表三）序号工程名称 鸿儒国际5#楼正直花园工程16#楼悦澜山工程15#楼结论1临边洞口规格数量规格(米）数量（个）数量（个）数量（个）周转率1.23266.6%15、.411.5324100%1.631.83104100%2.021100%2.122.245100%2.422总计12172251.7% 制表人：李红红 制表时间：2015年2月10日由上表可以看出，因各工程临边洞口尺寸不一致，安全防护可周转使用率为51.7%，利用率较低。 原因三：传统临边防护通常采用钻孔植入膨胀螺栓加固，在填充墙体及抹灰期间，均需要对已安装完成防护进行拆除，待各分项施工完成后再对临边洞口进行重新加固防护，人工安拆费用高，膨胀螺栓不可周转使用，防护拆除后，还需对外露膨胀螺栓丝头进行切割、抹灰处理，增加后期维修费用。 图3：膨胀螺栓固定防护 图4：拆除后防护栏杆加固件 传统防护6、安拆费用统计表（以市政2#楼为例计算） （表四） 序号安拆洞口数量膨胀螺栓费用安拆费用损耗率（%）安拆时间合计（元）1627个627*4*0.8=2006.4元安装：627*15元/个=9405元膨胀螺栓损耗率100%现浇构完成11411.4266个66*4*0.8=211.2元拆除：528*10元/个=5280元安装：66*15元/个=990元膨胀螺栓损耗率100%填充墙施工6481.23165个165*4*0.8=528元膨胀螺栓切割：165*4*2元/个=1320元拆除：165*10元/个=1650元安装：165*15元/个=2475元膨胀螺栓损耗率100%抹灰5973423865.6 7、制表人：李红红 制表时间：2015年2月10日 原因四：为全面贯彻国家绿色施工导则，做到绿色施工安全技术创新，同时提升现场安全管理水平，在保证质量、安全的前提下，通过科学管理和技术创新，最大限度节约资源。 通过以上四种原因分析，经小组讨论确定研制新型工具化防护。三、设定目标 (一）活动目标：研制新型工具化防护。 根据设定目标，我们制定以下分目标。 1、 防护安装费下降30%。 2、 防护周转使用率达到80%。 图5：防护安拆费用目标柱状图 图6：防护周转使用率目标柱状图 （二）目标分析 1、小组成员施工经验丰富，搜集和整理了大量有关安全防护相关的资料，并为施工顺利进行提供了可靠的安全和技术保障8、。 2、安全防护组成相对简单，且市场安全防护种类繁多，只需要对安全防护固定方法进行优化改进，增加安拆工效，可降低防护安拆费用。 3、影响安全防护周转使用率主要原因在于因工程设计不同，临边洞口尺寸不相同，防护周转使用均需重新加工制作，研制新型可伸缩临边防护即可解决，增加防护周转使用率。 四、提出方案，确定最佳方案 （一）提出方案2015年3月1日全体组员围绕研制新型工具化防护展开商议，采用“头脑风暴法”，经讨论、筛选、归纳，提出6种方案，如下：图7：工具化防护方案分析亲和图22 工具化防护研制方案分析评价表（1） （表五）工具化防护可选方案以临沂市政科技研发中心2#楼为计算依据示意图经济性操作性9、功能性结论钢网式安全防护方管：2428米*6元/米=14568元,;钢板网：693*20元=13860元；防护制作费：35米*33层*8元/米=9240元；膨胀螺栓：2508个*0.8元/个=2006.4元安拆费：35米*33层*10元/米=11550元共计：51224.4元（费用高）安装简单，加工制作工序繁琐，焊接工程量大，传力简单，支撑较稳定，相对安全。不可行组装型螺栓加固组合防护角钢：501米*6元/米=3009.6元；螺杆：752.4米*0.6元/米=451.44元；方管：81.4米*33层*6米/米=16117.2元；防护制作费：35米*33层*6元/米=6930元；安拆费：35米*10、33层*4元/米=4620元 共计：31128.24元（费用低）材料种类多，加工制作工序较繁琐，焊接工程量较大，安拆简便整体性好，承载力大，刚度大，稳定性好，节点安全可靠性好。可 行架管、顶丝组合防护架管租赁费：1980米*0.01元/米*260=5148元；顶丝：2508个*0.05元/个*260天=32604元；安拆费：35米*33层*5元/米=5775元；共计：43527元（费用偏高）施工简便，容易操作传力简单，节点安全可靠性较差。不可行 膨胀钩方管组合防护方管：2150米*6元=12900元防护制作费：35米*33层*5元=5775元膨胀螺栓：3432个*1.4元=4804.4元安拆费11、：35米*33层*8元/米=9240元膨胀螺栓切割人工费：660个*0.8元/个=1320元共计：34039.4元（费用偏高）施工简便，容易操作；反复拆装工作量大，用工多传力简单，稳定性差，易脱落。不可行架管丝杆组合防护架管租赁费：2500米*0.01元/米*260=6500元；丝杆：752.4米*0.6元/米=451.44元安拆费：35米*33层*10元/米=11550元；加固点后期维修费：660个*30元/个=19800元共计：38301.44元（费用较高）施工简便，容易操作；反复拆装工作量大，用工多传力简单，节点安全可靠性较差。不可行膨胀螺栓方管组合防护方管：1656.6米*6元=69312、0元防护制作费：35米*33层*5元=5775元膨胀螺栓：3432个*0.8元=2745.6元安拆费：35米*33层*21元/米=23100元膨胀螺栓切割人工费：660个*2元/个=1320元共计：39870.6元（费用偏高）施工简便，容易操作反复拆装工作量大，用工多传力简单，支撑较稳定，相对安全。节点安全可靠性一般。不可行 制表人：李红红 制表时间：2015年3月5日 （二）方案的分析及论证 围绕“组装型螺栓加固组合防护”展开专题讨论，提出研制工具化防护三大部件，13个方案，并将结果用亲和图整理如下：图8：新型工具化安全防护亲和图（三）方案进一步细化及分析 组装型螺栓加固件方案分析表 1 （13、表六）组装型螺栓加固件可选方案以临沂市政科技研发中心2#楼为计算依据可选方案方案名称经济性功能性可操作性结论螺杆方案一12粗牙螺杆752.4米*0.6元/米=451.44元强度高;易焊接成型现场进行加工、制作简单丝牙大，便于拆卸；可利用模板加固废旧丝杆加工使用可 行方案二12细牙螺杆 752.4米*1元/米=752.4元 强度高；易焊接成型可操作性一般；丝牙小，变形生锈后不易拆卸；不可行方管方案一50*50*3 方管11.4米*33层*6元/米=2257.2元易焊接成型，强度高 可操作性强可行方案二50*50*3镀锌方管11.4米*33层*14.8元/米=5567.56元易焊接成型，强度高费用14、较高，可操作性一般不可行角钢方案一5*5*3 角钢1002.2米*6元/米=6019.2元强度高；易焊接成型 可操作性强可行方案二5*5*3镀锌角钢1002.2米*13元/米=13028元强度高；易焊接成型 费用较高，可操作性一般不可行 制表人：李红红 制表时间：2015年3月15日 水平栏杆方案分析表 2 （表七）水平栏杆可选方案以临沂市政科技研发中心2#楼为计算依据可选方案方案名称 经济性功能性可操作性 结论固定式方案一 40*40*3 方管 2310米*5.5元/米=12705元 强度高，外力作用下不易变形周转使用不灵活，周转使用损耗大；可操作性一般 不可行方案二 40*40*3 镀锌方15、管 2310米*8元/米=18480元强度一般，外力作用下易发生凹陷变形周转使用不灵活，周转使用损耗大；费用高，可操作性一般 不可行调节式方案一40*40*3+30*30*3 方管40方管：1100米*5.5元/米=6050元；30方管：1982米*5元/米=9910元；共计：15960元采用40和30方管组合使用，自由伸缩；强度高，外力作用下不易变形周转使用灵活，可根据洞口尺寸随意调节长度，可操作性强可行方案二40*40*3+30*30*3镀锌方管40钢管1100米*8元/米=8800元；30钢管：1982米*6元/米=11892元；共计：20692元采用40和30方管组合使用，自由伸缩；强16、度一般，外力作用下易变形周转使用灵活，可根据洞口尺寸随意调节长度，费用高，可操作性一般不可行 制表人：李红红 制表时间：2015年3月15日 涂饰方案分析表3 （表八）可选方案涂饰方案名称优点缺点结论方案一 整体纯色涂装 涂装简便；材料成本低；美观较差；警示性较差； 不可行方案二 黄黑条纹 美观性强；警示性较强； 凃装耗时长 不可行方案三 红白条纹 美观性强；警示性强， 凃装耗时长可 行制表人：李红红 制表时间：2015年3月15日 （四）确定最佳方案： 通过以上细化评价，我们确定最佳方案为： 图9：确定最佳方案 提出并确定最佳方案回顾，归纳总结系统图： 图10：方案选择、归纳总结图（五）最佳17、方案确定后，我们对主要材料做以下选择： 主要材料最终优化表 （ 表九）序号材料名称产地或品牌总价（元）数量结论112粗牙螺杆临沂罗庄440752米选择临沂河东460250*50*3方管40*40*3方管30*30*3方管临沂盛达 50：2445.3元50：376.2米40：1100米30：1982米 40：6600元 30: 9910元临沂恒利 50:2370.2元选择40:6600元30:8919元35*5*3角钢山东博纳56001002.2米山东金宏通5200选择5油漆宝塔山牌801公斤/10米丽缤纷70选择制表人：李红红 制表时间：2015年3月15日 五、制定对策在确定最优方案后,QC18、小组全体成员召开方案实施讨论会，围绕最佳施工方案重点控制的要点内容制定对策措施。 对策表 （表十）序号项目对策目标措施完成地点完成时间负责人1组装型螺栓加固件螺栓、角钢、方管组合材料下料尺寸、焊接质量优良率95%下料前绘制设计图，有专业人员进行下料、焊接加工区2015年4月1日李红保2水平栏杆 采用不同截面尺寸方管进行组合成收缩式栏杆件，并用螺栓固定 水平栏杆具有可伸缩性1、 水平栏杆采用40方管+30方管组合使用；加工区2015年4月1日李学锋3 涂装 采用机械喷涂涂刷均匀，无露底，面积2cm21、 调节油漆2、 分遍喷涂3、 不同颜色分界点遮挡喷涂加工区2015年4月1日朱孝红 制表人：李19、红红 制表时间：2015年3月27日六、对策实施（1）根据对策表，本小组制定了工具防护制作实施流程图和PDPC法工具化防护制作安装质量控制图。 图11：对策实施流程图 图12：PDPC法工具化防护栏杆制作安装质量控制图实施一：组装型螺栓加固件 1、由组员靖涛绘制组装型螺栓加固件设计图，根据设计图纸由郭玉富进行放样制作，先制作2个标准组件由靖涛进行验收。 图13：组装型螺栓加固件大样图 图14：锁扣件成品图 2、标准件验收合格后，加工原材尺寸定量标记，原材下料采用无齿锯切割，原材下料完成，采用磨光机进边角打磨，要求合格率不小于95%，由张奎负责检查。 图15：原材尺寸定量标记 图16：原材下料 20、3、角铁、方管、螺杆应采用砂轮切割机切割，割缝要与侧边垂直，切割面光滑平整，避免毛刺，切割后用打磨机打磨圆滑，合格率不小于,95%，打磨完成后由朱孝红负责检查。 图17： 边角打磨 图18： 边角打磨4、 组装型螺栓加固件应有专业人员进行焊接，并不得产生焊接变形，焊缝饱满，不得有咬肉、气孔、夹渣及烧穿现象，要求合格率不少于95%，焊接完成后由李学锋负责检查。 图19： 焊接完成后，进行焊缝缺陷检查 5、组装型螺栓加固件安装前应先量测好防护安装高度，并做好标记；安装高度偏差不大于1cm；安装中注意拧紧力度，防止将墙体边角挤压损坏。安装完成后由朱孝红进行负责检查。 图20：固定件安放前标高量测 图21、21：固定件安装实施效果： 2015年6月20日，由李学锋在加工区对加固件成品进行检查，检查结果如下 组装型螺栓加固件加工质量检查表统计表 （表十一）序号检查项目允许偏差检查点数合格点数合格率目标合格率检查人结论1下料尺寸10mm504896%95%李学锋符合要求2焊接焊缝2mm504998%95%李学锋符合要求3边角打磨2mm504998%95%李学锋符合要求4方正度90504896%95%李学锋符合要求制表人：李红红 制表时间2015年6月20日实施二：水平栏杆制作 1、水平栏杆下料完成，钻孔安放制动螺栓，防护栏杆可自由伸缩距离为1m，安装完成由李学锋负责检查。 图22：焊接制动螺栓 2、22、水平防护栏杆安装前应将组装型螺栓加固件全部安装完成，然后将水平栏杆插入在锁扣件预留方管内，然后拧紧水平栏杆上方制动螺栓，限制方管自由伸缩，合格率不少于90%。 图23：拧紧制动螺栓 实施效果： 2015年6月25日，由靖涛在加工区对栏杆成品进行检查，检查结果如下： 组装型螺栓加固件加工质量检查表统计表 （表十二）序号检查项目允许偏差检查点数合格点数合格率目标合格率检查人结论1下料尺寸10mm504796%90%靖涛符合要求2制动螺栓焊接焊缝2mm504692%90%靖涛符合要求3伸缩灵活2秒504796%90%靖涛符合要求4加固件加固牢固性1KN504896%90%靖涛符合要求制表人：李红红 23、制表时间2015年6月25日实施三：涂装 涂刷前应量测涂刷位置，由两侧向中间涂刷，涂刷均匀，无露底现象，无交叉污染。 图24：防护栏杆喷涂 图25：防护栏杆喷涂 实施效果： 2015年8月25日，由朱孝红在喷涂区对喷涂质量进行检查，检查结果如下： 防护喷涂质量检查表统计表 （表十三）序号检查项目检查点数合格点数合格率目标合格率检查人结论1返锈504896%90%朱孝红符合要求2流坠504692%90%朱孝红符合要求3起皱504998%90%朱孝红符合要求4露底504590%90%朱孝红符合要求制表人：李红红 制表时间2015年8月25日 防护安装效果图片：图26：防护按装效果七、效果检查 （一24、）通过对安全防护的优化改进，采用组装型螺栓加固组合防护，解决了采用钻孔植入膨胀螺栓等传统安拆方法，增加安拆工效。 临沂市政科技研发中心工程2#楼安拆费用统计表 （表十四）序号安拆洞口数量膨胀螺栓费用安拆费用损耗率（%）安拆时间合计（元）1627个 660*0.8=528元安装：627*10元/个=6270元 100%主体完成6798266个 /拆除：528*8元/个=4224元安装：66*10元/个=660元/填充墙施工48843165个 /安装：165*10元/个=1650元拆除：165*8元/个=1320元/抹灰2790415180 制表人：李红红 制表时间：2015年10月30日 图2725、：防护安拆费用柱状图 根据统计23865.6-（23865.6*30%）=16705.9215180（元），新型防护安拆费用降低37%，超过设定目标值30%，达到预期目标。 达到预期目标。 （二）周转使用率，虽然新型组合式临边防护成本过高，一次性投入大，但其具有可伸缩、定型化、可循环周转使用的特点，根据三个工程为例，计算防护栏杆周转率： 安全防护周转率统计表 （表十五）序号工程名称临沂市政科技研发中心工程2#楼临沂阳光水岸3#楼依云小镇5#楼 结论1临边洞口规格数量规格尺寸（米） 数量（个）数量（个）数量（个）使用率1.266310%1.466100%1.51329630100%1.6937526、1.8132105100%2.066146100%2.12.245652.3342.4664568100%2总计52842837785% 制表人：李红红 制表时间：2016年2月25日 图28：防护周转使用率率柱状图 根据防护周转率统计看出，新型防护周转率达到85%，超过设定目标值80%，达到预期目标。 （三）功能检验对安装完成防护栏杆采用拉力计进行拉力试验，张奎负责全数检查。 图29：采用拉力器进行检验 实施效果：2015年10月23日，由张奎在安装区按照对安装完成防护进行拉力检查，合格率不少于100%，检查结果如下： 防护拉力检查表统计表 （表十六）序号检查项目检查点数合格率检查人结论1拉27、力（1KN)全数检查90%张奎不符合要求制表人：李红红 制表时间：2015年10月25日经分析，当洞口尺寸大于3米时 ，防护栏杆稳定性较差，不符合要求。 对策表 （表十七）序号项目对策目标措施完成地点完成时间负责人1大于3米防护洞口加设立杆，固定水平栏杆确保强度、稳定性满足规范要求 每隔1.5米加设一道立杆固定现场2015年10月26日李红保制表人：李红红 制表时间：2015年10月25日实施效果：2015年10月30日，由张奎在安装区按照对安装完成防护进行拉力检查，合格率不少于100%，检查结果如下： 防护拉力检查表统计表 （表十八）序号检查项目不合格检查点数合格率检查人结论1拉力（1KN)28、全数检查100%张奎符合要求制表人：李红红 制表时间：2015年10月30日（四） 实际应用目前，由我公司施工的开元阳光水岸工程、悦澜山工程正在使用这种新型工具化防护，增加了防护周转率，取得良好的经济和社会效益。图30：开元阳光水岸工程图 图31：悦澜山工程九、标准化（一）标准化及应用推广 2015年11月底，本小组用CAD制作了组装型螺栓加固组合防护，经分公司审核，做为七公司各工地防护的制作标准，并上报天元建设集团企业级工法。该成果能有效减少对成品破坏提高防护利用率，安、拆速度也快，极具推广应用价值。 图32：组装型螺栓加固组合防护标准CAD图（二） 编写施工工法 2015年11月，本小组整29、理上报的组装型螺栓加固组合防护成果被纳入分公司企业工法 ，并已上报集团工法。 图33：集团工法申报 十、总结及今后打算 （一） 通过本次QC活动的开展，极大地提高了员工的团队精神，个人能力、QC知识运用、创新能力、自信、责任感，分析解决问题能力及协调能力都得到了明显的提高。并且在工程中采用了定型化产品加快了工作效率，节约了成本。 活动前后综合素质评价统计 （表十九）序号项目分析前（分）分析后（分）1团队精神50752个人能力65813QC知识运用56704创新能力70895自信68806责任感5572 制表人：李红红 制表时间：2016年2月27日（二）总结并推广整理统计工具应用 小组总结归纳了本次活动过程中运用到的统计工具，将具体的运用过程、研创思路和具体实施方法编写成论文，公司要求将工具化防护制作过程编写成指导性文件，在全公司进行学习和推广。 图34：活动前后综合素质评价统计雷达图 统计工具汇总表 （表二十）阶段工具名称应用次数工具名称应用次数P阶段调查表2柱状图2系统图2亲和图2对比表7D阶段调查表4C阶段调查表3柱状图2A阶段调查表1雷达图1合计共计26次 制表人：李红红 制表时间：2016年2月27日 （三）今后打算 我们将进一步增强创新能力、提高研发水平，下一步初选QC课题是框柱模板加固支撑体系。