1、大跨度箱梁大跨度箱梁钢钢筋骨架成型方法筋骨架成型方法创创新新一、工程概况一、工程概况嘉兴市经济技术开发区茶园路跨长纤塘大桥横向按三幅桥设计，中幅桥为双向 4 车道。边幅桥均设非机动车和行人桥。桥面全宽35.0m。全桥自北向南共分四联，北侧二联为6跨预制箱梁段，共计54片35米跨度箱梁，35m 跨装配式预应力混凝土连续箱梁：梁高180cm，中梁上宽为240cm，底宽为100cm，顶板厚18cm，腹板厚18cm，斜腹板结构。二、二、QCQC小组简介小组简介 QC小组概况一览表 表2-1课题名称大跨度箱梁钢筋骨架成型方法创新登记时间2015年2月10日课题注册号 ZYJSQCK-15-01活动时间22、015年2月2015年10月课题类型创新型平均接受QC教育时间30小时以上小组名称第五QC小组小组人数9人小组注册号ZYJSQC-15-01活动出勤率98%小组成员序号姓名性别职称/职务年龄文化程度组内分工1男项目执行经理43大学组长2男集团副总工55大学顾问3男项目负责人56大专副组长4男技术负责人59大学组员5女质量员38大专组员6男施工员38大学组员7男资料员26大学组员8男钢筋工32初中组员9男电焊工29初中组员制表人：沈妹 制表日期：2015年2月20日三、选题理由三、选题理由 选 题 理 由 表3-1项目状态理由说明理由一第一次施工大跨度箱梁箱梁跨度35米，每根梁钢筋骨架重8吨、梁3、总重131吨。这样大跨度大断面的构件我公司第一次施工理由二钢筋工艺复杂，制作安装要求高箱梁为预应力结构，钢筋骨架巨大，制作、成型与安装工艺复杂，钢筋布置间距多达7种。分别为80mm至135mm不等。钢筋的定位、骨架稳定与作业安全以及对骨架满足吊运的强度要求高。用传统施工方法难以保证质量，理由三施工场地小、工期紧因受场地限制，施工现场只能制作箱梁台座9条，骨架成型、模板安装、砼浇筑需流水作业，才能保证工期。制表人：陆洪跃 日期：2015年2月20日四、目标设定四、目标设定（一）、目标设定：研究一种大跨度箱梁钢筋骨架成型和质量控制的新方法，在确保施工安全、操作简便的前提下，解决大跨度箱梁钢筋骨架成4、型中存在的钢筋定位不准、间距超偏、骨架强度不足难以保证流水作业的难题。目标值量化：钢筋骨架成型、就位后的钢筋位置(纵、横向钢筋间距；骨架截面尺寸)偏差均控制在5mm以内，高于相关桥梁工程质量验收规范的要求。（二）、目标可行性分析：1、本QC小组现场经验比较丰富，曾得到过省、市级优秀QC小组奖多个。2、项目部创优意识强，技术人员配备充足。已投入相应的资金添置高精密测量设备（全站仪、测距仪、游标卡尺等），施工设备得到保障。3、集团公司对本工程桥梁施工大力支持，派出副总工给予指导。4、拟投入SOLID WORKS软件技术，能深化设计，达到三维动画和仿真模拟试验的效果，为最终优化方案提供有利保障。由以5、上几方面的条件，本小组认为目标是可以实现的。五、提出各种方案，并确定最佳方案五、提出各种方案，并确定最佳方案1、提出方案明确目标后，QC小组制定活动计划，在2015年3月5日至2015年3月9日期间，围绕长纤塘大桥箱梁钢筋成型方法与质量控制这一中心任务，多次召开小组会，在参考原投标施工组织设图1 中跨边梁钢筋断面图计方案的基础上，大胆开拓思路，小组成员应用“头脑风暴法”，提出了解决问题的10多个意见和想法，然后采用“亲和图”分析。图2 大跨度箱梁钢筋骨架成型方法亲和图制图人：陆洪跃 日期：2015年3月11日根据“亲和图”初步归纳为以下三种创新方案及措施，具体如下：方案一，扣件钢管支架安装法：6、在预制箱梁台座上用扣件钢管沿箱梁长度方向搭设箱梁钢筋骨架的支架，在钢管上刻画钢筋位置线，直接在预制箱梁台座上进行一次成形安装，骨架成型后加以临时固定，然后拆除钢筋支架安装模板，浇筑该片箱梁混凝土。施工中采用精密仪器进行跟踪测量和校正。大跨度箱梁钢筋骨架成型方法创新扣件钢管支架安装法用脚手架钢管搭设骨架支撑系统在钢管上刻画钢筋位置在预制箱梁台座上直接进行骨架绑扎与焊接砖柱台模安装法按一定间隔砌筑砖柱在砖柱上安放钢管支撑骨架系统在砖柱上固定木方制作钢筋定位器在施工现场浇捣整体预制构件台座型钢工具式模架安装法钢筋骨架成型后门式吊车运入台模在施工现场浇捣钢筋骨架成型场地采用型钢制作工具式整体骨架支撑系7、统采用角钢或圆钢制作骨架钢筋定位器箱梁底部、侧面，上部分别在定位钢筋控制下成型图3 横断面示意图 图4 立体示意图制图人：陆洪跃 日期：2015年3月15日方案二、砖柱台模安装法：制作箱梁钢筋加工安装场地，按1:1比例制作35米长箱梁钢筋台模一条，沿台模长度方向砌砖柱并搁置扣件钢管架作为箱梁骨架支承，在水平钢管上刻画肋板钢筋位置线，骨架成型后，由桥式吊车吊入预制箱梁台模内，浇筑该片箱梁砼，形成流水作业。施工中采用精密仪器进行跟踪测量和校正。制图人：陆洪跃 日期：2015年3月15日方案三、型钢工具型模架安装法：制作箱梁钢筋加工安装场地，按1：1比例设计制作箱梁底部、侧部及上部型钢模架二副，利用8、箱梁钢筋结构施工工艺情况制作各类定位装置；通过模架、定位器精密安装测量，确保箱梁钢筋安装的工具化施工，最后由桥式吊车分别将底侧部、顶板图5 纵断面示意图图6 横断面示图 图7 立体示意图图8 纵断面示意图图9 横断面示意图 图10 立体示意图制图人：陆洪跃 日期：2015年3月15日钢筋骨架吊离模架，放入浇箱梁砼的台座上，形成流水作业。施工中基本不需采用精密仪器进行跟踪测量和校正。2、选定方案QC小组人员从多角度考虑，对以上三方案进行了对比分析，如表51。方案对比分析表 表5-1对比项目方案一方案二方案三人员技能要求对人员技能要求高，熟练工配置较多，需要日常技术指导。人员技能要求高，施工期技术9、指导测量、钢筋工按比例配置。施工前对配置的钢筋工进行交底后，施工均能达到标准要求。对工期影响无法满足流水作业，需6个月。场地利用率低。场地利用率一般，基本能满足流水作业，需3个月。场地利用率高，能满足流水作业，需2个月。质量可控性完全人为控制，通过试验，安装精度8mm以内人为控制为主+工具控制辅，通过试验，安装精度8mm以内完全由定型工具控制，通过试验，模架安装精度5mm以内作业的可操作性模架安装作业量大（需搬54次），精确安装钢筋操作性差。模架安装作业量小（1次），精确安装钢筋操作性较差。模架安装作业量小（1次），精确安装钢筋操作性较好。作业安全性模架安装固定困难，钢筋骨架易变形，存在较大安10、全危险性。大量钢筋需机械吊装，施工现场存在“乱”现象且易发生事故。成型架子稳定，钢筋骨架整体机械吊装，骨架不易变形。施工安全性好综合成本54片箱梁模架成本预期投入约7万元，人工预期投入约12万元。54片箱梁模架成本预期投入约1万元，人工预期投入约12万元。54片箱梁模架成本预期投入约2万元，人工预期投入约8万元。制表人：沈妹 日期：2015年3月16日通过上述三种方案的对比、综合分析。最终我们认为：方案三在对人员技能要求、流水施工确保工期、工程质量控制、作业可操作性与安全性上均有优势，而且工具化制作箱梁钢筋也将是今后发展的趋势，故我们将“型钢工具型模架安装法”作为实施方案。3、研究方案实施中必11、须解决的问题选择方案三后，小组人员对方案实施中需要解决的重点问题进行讨论，采用系统图展开。方案三：型钢工具型模架安装法型钢模架强度与安全性控制模架设计计算等模架承载力测试钢筋的定位精度控制设计制作钢筋定位器定位器安装精度控制模架与定位器拼装质量控制拼装时测量精密校核拼装后进行仪器检查拼装后整体模拟试验作业程序控制编制钢筋安装流程图图11 工具型模架安装法展开分析系统图 制图人：陆洪跃 日期：2015年3月20日通过利用系统图进行分析后，我们认为在型钢模架的强度与安全性、钢筋定位的精度控制、模架与定位器拼装质量控制、作业程序控制方面应加以重点控制，并应落实相关措施。六、制定对策表六、制定对策表对12、策措施表 表6-1序号方案对策目标措施责任人完成时间实施地点1模架安全性控制编制模架设计方案确保钢筋安装时模架不变形失稳1、绘制型钢模架设计图，对模架强度与安全性进行计算2、利用挂载进行预压试验，地面进行硬化，确保模架受力稳定要求。陆洪跃吴水龙钱金林2015年3月25日现场2钢筋的定位精度控制制作钢筋定位器确保钢筋安装时可操性强，钢筋定位精度高于规范要求1、利用SOLID WORKS软件技术，设计制作三维立体箱梁钢筋，针对各类钢筋分别制作各种形式的定位器。2、各种形式的定位器制作后，进行高精度调试。钱建明吴水龙尤海涛2015年3月30日现场3模架与定位器拼装质量控制编制模架拼装方案并在拼装后验13、收确保箱梁钢筋各部分位置符合设计要求1、确定模架拼装流程，对作业人员组织技术交底。2、落实模架与定位器拼装时尺寸校验。3、拼装后进行钢尺整体检查验收。沈 妹钱金林郑昂麟2015年4月5日现场4作业程序控制制定和落实箱梁骨架成型的作业顺序与吊运方法确保模架、定位器使用及骨架吊运的安全。1、按本模架的特点制定箱梁钢筋骨架成型的作业顺序，并对所有作业人员组织技术交底。2、在现场张贴钢筋成形、安装流程图。3、建立检查制度，及时发现和解决钢筋成型、安装和吊运中的问题。4、拼装后第一片箱梁钢筋进行整体模拟吊运检验，确定吊点及数量。桂浩伟宋吉祥2015年4月16日现场制表人：沈妹 日期：2015年3月22日14、七、对策的实施七、对策的实施实实施一：施一：编编制型制型钢钢模架模架设计设计方案方案1、2015年3月20日，经过QC小组成员熟悉设计图纸，了解本方案的工艺后，由项目技术负责人绘制了型钢模架各部件的大样图。并对模架的承载力进行计算。箱梁面板钢筋骨架重约2.5吨，每侧面钢筋骨架重约2吨，底部钢筋骨架重约1.5吨。明确侧面、底部支撑系统采用16螺纹钢筋，侧面部支撑系统采用50*100mm槽钢，材料现场均有，无需采购。2、2015年3月25日至30日，钢筋电焊班按型钢模架各部件大样图进行制作，工地质量员对各部件制作对操作人员交底图12 底、侧部模架整体实施前设计构造图质量进行验收。为验证模架结构的设15、计承载力，我们QC小组按设计重量进行了120%的钢筋预压堆载试验。实施效果：模架强度与安全性通过预压堆载试验满足箱梁钢筋制作要求。实实施二：制作施二：制作钢钢筋定位器筋定位器1、利用SOLID WORKS软件技术，设计制作三维立体箱梁钢筋，通过数次讨论试验，最终形成了针对各类钢筋的各种形式定位器，钢筋定位器分别用型钢与圆钢制成，如下图。2、各种形式的定位器制作完成后，用仪器进行高精度调试测量。发现个别有偏差过大的进行了调整。图13 n型定位器实施前设计构造图 n型定位器实施后的现场调试图 图14 U型卡槽定位器实施前设计构造图 U型卡槽定位器实施后的现场调试图 图15 F形推拉式定位器平面图 16、F形推拉定位器节点图实施效果：定位器制作、调整后，通过高精度调试测量，各种类型的定位器可操作性强，控制精度达到理想效果，纵、横向钢筋间距偏差值均小于3mm；骨架截面尺寸偏差值均小于4mm。实实施三：模架拼装与施三：模架拼装与验验收收1、由项目技术负责人提出型钢模架各部件的拼装顺序，画出模架拼装流程图，并明确各部件之间的相对位置和尺寸要求，然后对作业人员进行技术交底。2、为控制拼装尺寸准确，拼装前地面弹线，控制模架构件的水平位置；用经纬仪控制构件的竖向角度。工地质量员与班组人员对模架整体尺寸进行测量，对定位器与各部件相对尺寸进行校验。实施效果：在模架全长范围内，对各种部件和定位器间距偏差测量，位17、置准确，对模架整体测量尺寸也符合要求，最大值偏差值均在本课题目标明确的5mm内。实实施四：制定施四：制定钢钢筋骨架成型作筋骨架成型作业顺业顺序与吊运方法序与吊运方法1、由项目技术负责人根据模架的特点明确钢筋成型的作业顺序，在现场张贴钢筋骨架成型安装流程图，并对所有作业人员组织安装技术交底。2、建立工序检查制度，由项目质量员按图纸对钢筋骨架绑扎质量进行跟踪检查，发现问题及时解决。3、2015年4月12日第一片箱梁钢筋骨架成型后进行整体模拟吊运检验，确定了采用两台吊车进行抬吊的方法，并明确了吊点位置。实施效果：通过第一片箱梁钢筋骨架的施工，工人们掌握了模架及定位器的使用，钢筋操作顺利并成功地将巨大18、的钢筋骨架吊运混凝土浇筑台模内，实现了流水施工。八、确认效果八、确认效果 本次QC小组活动于2015年9月2日结束，QC小组经历了从方案的提出、方案的初步设计、方案的比选、实施等一系列过程，创新了大跨度箱梁钢筋骨架成型方法，既实现了流水施工，保证了施工安全，又提高了工程质量。总计54片箱梁，钢筋成型后的安装偏差均控制在5mm以内，共测点706点，合格率100%（如下表）。箱梁钢筋施工质量统计表 表8-1序号项目检查点数合格点数合格率（%）1受力钢筋间距1641641002水平钢筋2702701003钢筋骨架尺寸1641641004弯起钢筋位置1081081005合计706706100制表人：沈19、妹 日期：2015年9月10日图16 模架验收与模架定位器使用方案0246工作热情团队精神进取精神创新意识QC工具运用质量意识活动前活动后-8-6-4-202468ucL实际值偏差CLLCL制图人：沈妹 日期：2015年9月10日同时通过采用型钢工具化模架施工，每片箱梁钢筋制作经济成本，明显降低，经统计每片箱梁钢筋加工、制作、成型实际为8工/片（相关费用偏差如下表）。每片箱梁钢筋费用偏差表 表8-2序号项目名称费用（元）1秀园路跨新塍塘大桥工程，1.5米高30米长箱梁，每片钢筋采用传统工艺施工。48002本项目1.8米高35米长箱梁，每片钢筋施工费经统计。24003 每片箱梁钢筋节约费用合计220、4004本项目54片箱梁合计节约费用1290000100020003000400050006000传统工艺施工工具化施工制表人：沈妹 日期：2015年9月20日大跨度箱梁钢筋骨架采用型钢工具型模架成型的方法，为我公司往后类似工程提供了成熟的经验，取得了良好经济效益的同时，也取得了一定的社会效应。制图人：沈妹 日期：2015年9月20日图17 箱梁钢筋偏差值检验-控制图九、标准化九、标准化通过大跨度箱梁钢筋骨架成型方法创新活动，有效地控制了通常存在的钢筋间距偏差，定位不准的质量通病，有效解决了大型构件流水作业的难题。提高了箱梁钢筋骨架成型的工作效率，改善了作业环境和操作安全。我们QC小组对此进行21、了认真总结，整理了相关资料，编制了巨型箱梁钢筋骨架成型的模架操作手册，报请公司批准并将在XX集团今后箱梁钢筋施工中予以推广。大跨度箱梁大跨度箱梁-型钢工具型模架安装法施工工艺流程图型钢工具型模架安装法施工工艺流程图：箱梁台膜制作：工具式模架制作安装：模架上钢筋施工：质量检验：箱梁钢筋吊运：进入箱梁台模内：封端头模：浇筑施工：成品箱梁养护型钢工具型模架安装工艺及箱梁钢筋施工工艺见我们制作的动画演示。同时，我们申请了国家实用新型专利应用于巨型箱梁钢筋骨架成型的模架，并于2015年11月8日收到该专利的受理通知书。十、总结和下一步打算十、总结和下一步打算通过此次QC活动，增强了团队凝聚力、提高了对箱梁钢筋的质量控制信心和决心，积累了施工经验，我们也将认真总结本次QC活动中的成功与不足之处，将其成功经验应用到下个工程中去。我们下一QC课题活动是：“小型化混凝土沉井施工工艺创新”。1图18 专利申请受理通知书