1、新型“四柱架內模支撐體系”的研制 鎮平二標倒虹吸施工“四柱架工藝” QC小組 2013年2月 南水北調中線一期鎮平2標段位于河南省鎮平縣，總長12.0km。本標主要包括明渠和建筑物兩類，其中建筑物包括：2座渠道倒虹吸， 4座排水倒虹吸， 1座渡槽， 1座分水口，1座節制閘， 12座跨渠橋梁和鎮平管理處管理用房。主要工程量為土方開挖702萬m3,土石方填筑258萬m3，砼澆筑23萬m3，鋼筋制安1.53萬t，砌石8.09萬m3。一、工程簡介 本次QC活動主要針對如何加快西趙河、淇河兩座大型渠道倒虹吸管身段混凝土施工進度展開。 西趙河、淇河倒虹吸管身段均為13節，其中，西趙河渠道倒虹吸平管段8節，

2、單節長度15m，斜管段5節，單節長度10m15m。淇河渠道倒虹吸平管段7節，單節長度16.5m，斜管段6節，單節長度14.5m16.5m。管身斷面尺寸為6.9m6.9m4（高寬孔數）。一、工程簡介二、QC小組簡介小組名稱小組名稱鎮平二標倒虹吸施工鎮平二標倒虹吸施工“四柱架工藝四柱架工藝” QC小組小組課題名稱課題名稱新型新型“四柱架內模支撐體四柱架內模支撐體系系”的研制的研制課題注課題注冊號冊號小組成立日期小組成立日期2011年年6月月1日日注冊日注冊日期期活動時間活動時間2011年年6月月1日日-2012年年11月月30日日課題類課題類型型創新型創新型序序號號姓名姓名性性別別年齡年齡文化程度

3、文化程度技術職稱技術職稱組內職組內職務務QC小組分工小組分工1馬成成馬成成男男39碩士碩士高級工程師高級工程師組長組長全面負責全面負責2王利剛王利剛男男35本科本科工程師工程師副組長副組長管理策劃管理策劃3孫孫 冬冬男男33本科本科工程師工程師副組長副組長技術負責、成果整理技術負責、成果整理4陳國棟陳國棟男男31本科本科工程師工程師組員組員現場指導、實施記錄現場指導、實施記錄5張志鋒張志鋒男男34本科本科工程師工程師組員組員現場指導、實施記錄現場指導、實施記錄6樊海元樊海元男男31本科本科工程師工程師組員組員資料整理、記錄資料整理、記錄汪立忠汪立忠組員組員三、選題理由三、選題理由存在存在問題問

4、題新型新型“四柱架內模支撐體系四柱架內模支撐體系”的研的研制制兩座渠道倒虹吸管身段砼共計6.2萬m3，工程量大。管身段結構型式為兩聯四孔，單孔斷面尺寸為6.9m6.9m。施工難度大。南水北調中線鎮平段工程開工晚，工期短，西趙河、淇河兩座大型渠道倒虹吸成為制約鎮平2標2014年汛后通水總目標的控制性工程工期工期緊緊選擇選擇課題課題7 72 20 01 12 23 34 45 56 67 78 89 9滿堂架用時滿堂架用時 四柱架工藝計劃用時四柱架工藝計劃用時內模支撐體系安裝時間四、目標設定及可行性分析四、目標設定及可行性分析 1、目標設定、目標設定 ：研制新型研制新型“四柱架內模支撐體系四柱架內

5、模支撐體系”， 將倒虹吸墻體及頂板每一倉內模支撐體系安裝時間縮短至將倒虹吸墻體及頂板每一倉內模支撐體系安裝時間縮短至2天天2、目標可行性分析： 領導重視；有技術過硬的骨干和有責任心的管理人員；加強市場調查，學習借鑒類似工程；與科研院校合作，設計結構合理的內模支撐體系，仔細進行結構驗算；現場檢驗分析；選擇技術過硬的施工隊伍；管理人員全過程監控；以上7條保證目標實現。五、提出方案，確定最佳方案 1、小組成員針對針對倒虹吸管身段結構特點和倒虹吸墻體、頂板模板安裝施工方法，召開小組會議，提出了三種施工方法： 采用滿堂架；采用鋼模臺車； 研制新型“四柱架內模支撐體系” 。 2、方案的分析、評估，確定最佳

6、方案 小組對這三種方案按照技術特點、成本、預期效果等方面進行了分析、比較： 序號方案類型技術特點預期效果1滿堂架1、每倉管身滿堂架都必須搭設、拆除，費時長。2、每倉管身內模都必須安裝、拆除。3、材料用量大，費用高。1、不能保證工期。2、腳手架拆除后，需人工轉移到下一倉重新搭設，耗時長。3、大量的材料周轉，容易對成品混凝土外觀質量造成損傷。2鋼模臺車1、組裝一次，平管段帶模板移動方便，但斜管段不適用。2、廠家制作，每臺造價高。1、能夠起到加快平管段施工進度的作用，但是斜管段不適用。2、為保證工期實現，需配備8臺鋼模臺車，投入極大。3研制新型“四柱架內模支撐體系”1、組裝一次，平管段帶頂板模板移動

7、方便。斜管段根據坡比組裝一次，帶頂板模板移動方便，加快施工進度。2、搭設長度可以調節，適應管身段不同分倉長度。3、設計輕巧便捷，造價較低。1、能夠加快平管段、斜管段施工進度。2、拆裝方便，安裝成型后可與頂板模板同時整體移動，節省了大量的人工。3、比常規鋼模臺車節省投資約25%，經濟效益顯著序號方案類型技術特點預期效果 通過對三種方案比分析，方案三既能加快施工進度，又能節約投資，保證質量、安全。故確定最佳方案為：研制新型“四柱架內模支撐體系”。六、制訂對策六、制訂對策1、管身段施工程序、管身段施工程序 管身段按照設計分節施工，每節管身計劃分底板、側墻及頂板三個倉面澆筑，澆筑分倉見下圖。 “四柱架

8、”內模支撐體系施工工藝如下：根據管身結構形式設計加工四柱架結構底板混凝土澆筑完成后安裝四柱架內模支撐體系只第一倉安裝墻體混凝土澆筑頂板混凝土澆筑帶頂板模板整體移至下一倉2、小組成員對每個工藝流程進行分析模擬，將可能出現的主要問題歸納如下: （1）、問題一：倒虹吸施工計劃不采用塔吊和吊車，如果四柱架內模支撐體系用鋼量大，單個四柱架單元自重過大，人工不宜安裝。造成后果：1、材料投入費用過大； 2、人工無法安裝，得吊車配合安裝。原因分析：1、四柱架設計不合理； 2、自重過大，安裝不方便。（2）、問題二：單個四柱架單元如何連接成為一個穩定的整體。造成后果：1、四柱架單元之間連接不牢固，造成傾覆； 2、

9、整體移動過程中變形，需調節整修，造成工期浪費。原因分析：1、四柱架內模支撐體系連接節點設計不合理；（3）、問題三：如何帶模板整體移動至下一倉。造成后果：整個四柱架內模支撐體系移動困難，需 拆除轉移重新安裝。原因分析：未設置行走系統。（4）、問題四：施工人員對流程不熟悉。造成后果：無從下手，造成進度緩慢。原因分析：1、交底不充分； 2、未進行現場指導。3、針對以上預測問題，遵循5W1H的原則，小組對每一步驟制定了相應的對策，見下表：序序號號對策點對策點對策對策目目 標標措措 施施地地 點點時時 間間負責負責人人1倒虹吸施工計劃不采用塔吊和吊車，如果四柱架內模支撐體系用鋼量大，單個四柱架單元自重過

10、大，人工不宜安裝。優化四柱架設計四柱架輕巧便捷，人工配合簡易小型機具可以安裝根據管身結構形式，受力形式，優化四柱架，在滿足承載力要求的前提下，盡量減少鋼材用量辦公室和加工場2011年6月前完成孫冬、陳國棟2單個四柱架單元如何連接成為一個穩定的整體進行連接加固能保證模板穩定性，移動過程中不發生變形用工字鋼、鋼管等輔材進行連接加固工地現場2011年9月前完成孫冬3如何帶頂板整體移動至下一倉設計行走系統。內模支撐系統帶頂板整體移動方便配置小坦克，運載整個內模支撐體系，人工倒鏈向前輕松移動工地現場2011年9月前完成孫冬4施工人員對流程不熟悉。 加強對施工人員的培訓和交底。 施工人員熟練掌握操作要領，

11、施工工序清楚，確保四柱架施工的有序開展。1、項目總工加強崗前培訓和交底。2、專人現場指導安裝施工。施工現場2011年8月前完成孫冬、陳國棟序序號號對策點對策點對策對策目目 標標措措 施施地地 點點時時 間間負責負責人人七、對策實施七、對策實施對策實施一：對策實施一：與科研院校合作，設計出輕巧便捷，能適應平管段、與科研院校合作，設計出輕巧便捷，能適應平管段、 斜管段施工的斜管段施工的 “四柱架內模支撐體系四柱架內模支撐體系”。墻體、頂板內模支撐系統采用鋼結構計算軟件計算，并經現場荷載試驗，滿足施工需要。詳見下圖：排架荷載試驗桁架荷載試驗同時，配置一臺2t卷揚機起吊組裝好的四柱架單元，見下圖：對策

12、實施二：對策實施二：用工字鋼、鋼管作為輔材進行連接加固對策實施三：對策實施三：設計行走系統，用小坦克運載 四柱架內模支撐系統，如下圖： 人工用5t倒鏈拉動四柱架內模支撐系統攜帶頂板模板整體向前移動，如下圖： 對策實施對策實施四四：施工人員對施工流程的掌握 1、加強崗前培訓和技術交底，使施工人員操作規范化。2011年7月20日晚20：00在項目會議室，由項目總工孫冬組織召開項目部西趙河、淇河渠道倒虹吸管理人員及技術人員會議，將四柱架內模支撐系統施工工藝進行交底，對施工過程中的要點、重點一一進行講解，讓每一個施工人員詳細了解防。 2、由技術部長陳國棟負責現場施工的講解與技術指導，確保工序的正確性。

13、 八、效果檢查八、效果檢查2 24 46 68 81010121214141616目標值目標值目標值目標值7 70 01 12 23 34 45 56 67 78 89 9滿堂架用時滿堂架用時研制研制“四柱架四柱架”后安裝時間后安裝時間內模支撐體系安裝時間內模支撐體系安裝時間2 22 2經濟效益經濟效益 自行研制的自行研制的“四柱架內四柱架內模支撐體系模支撐體系”，與常規鋼模，與常規鋼模臺車施工相比，成本僅為鋼臺車施工相比，成本僅為鋼模臺車的模臺車的25%。與滿堂架相。與滿堂架相比，每節可節約工期比，每節可節約工期5天。天。整體節約投資約整體節約投資約600萬元。萬元。該成果在集團公司南水北調

14、該成果在集團公司南水北調項目中多次交流、推廣。項目中多次交流、推廣。 質量效益質量效益 西趙河、淇河渠道西趙河、淇河渠道倒虹吸管身段評定單元倒虹吸管身段評定單元工程工程208個，單元工程個，單元工程合格率合格率100，優良率，優良率96.6。外觀質量評定。外觀質量評定為為“好好”，為實現優質，為實現優質工程的目標奠定了基礎。工程的目標奠定了基礎。 通過本次QC活動，加快了倒虹吸施工進度，2012年6月淇河渠道倒虹吸管身段施工完成，2012年12月西趙河渠道倒虹吸管身段施工完成。 同時，提高了倒虹吸工程混凝土施工質量，小組成員對倒虹吸施工的技術得到了提高，施工經驗得到了豐富，也增強了小組成員的團隊精神和解決問題的能力。九、總結和今后打算小組活動前后自我評分序號項目自我評分活動前活動后1進度意識352發現問題243解決問題244改進問題355參與意識256團隊精神347QC知識24進 度 意 識Q C 知 識團 隊 意 識參 與 意 識發 現 問 題解