QCT梁自动旋转喷淋养护系统的研制详细.docx
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QCT梁自动旋转喷淋养护系统的研制详细
T梁自动旋转喷淋养护系统的研制
中铁隧道集团有限公司杭州公司争优创新QC小组
一、工程概况
木标段位于连江县晓澳镇、羽头镇境内。
正线起吃里程为K16+780〜K23∙654.全长6・8km,线路起点位干安定隧道中部•桩号K16÷780.终点位干昭头镇长门村•长门持大桥引桥终点•桩号K23÷654.全长6.868kmo含定安大桥（长度51Om）,寨洋分离式中桥（长度70m）.頊安互通区主线桥〔长度40Om）.长门特大桥引桥（长度51Om）:
隧道1・5座共912m：
路基共4.5km：
涵洞22座，共1098横延米：
投标总价款4.3764亿元■工期24个月
定安大桥、寨洋分离式中桥和长门特大桥引桥为装配式预应力栓连续T梁，琼安互通主线桥梁上部结构笫2-3联采用预应力栓现浇连续箱梁，其余联采用装配式预应力絵连续T梁，頊安互通D匝道采用预应力栓现浇连续箱梁。
四座桥共有653片预制T梁，其25m预制T梁203片,30
m预制T梁240片,35m预制T梁56片,40In预制T梁154片,T梁设计标号为C50o
二、小组简介
为加强本合同段预制T梁养护质量控制，科学组织施工，经项IJ部研究决定成立预制T梁养护质量控制QC小组，小组情况及各成员分工见表一：
表2-1QC小组情况及各成员分工
小组名称
争优创新QC小组
小组成员
^人
课题名称
T梁自动族转取淋养护系统的研制
登记时何
2016年9月16日
课题类型
创新型
组长
活动时间
2016年9月150—2016年10月15日
序号
性别
年龄
IIH
称
小组分工
1
马建国
男
31
工程师
课题策划
σ—
段超波
男
32
工程师
技术揣导
3
刘宇
男
32
工程师
方案策划
4
陈拣良
男
30
助
I：
资料收集
5
陈进良
男
27
助
I
组织实施
6
王功
男
21
助
I
活动实施
7
赵求
男
23
助
I
活动实施
制茨人：
刘宇
制表时Ifih2016年9月16日
三、课题选择
3.1、问题提出
2016年9月160QC小组对相邻项目部T梁养护现状进行进行调查研究，调查内容有：
现场文明施工情况、养护方式、养护效果、人员配置、水资源浪费情况，如下图：
图3-1T梁养护现状调研图
通过调查分析汇总得出下表：
T梁养护现状调
表3-1査表
序号
检査项目
怪査数
发生频数
频率％
JR计频率%
1
人员配置多
5
5
26.32
26.32
3
养护不及时不到位
5
3
15.79
57.9
4
工序间干扰
5
3
15.79
73.69
5
现场文明施工差
5
5
26.31
IOO
合计
25
19
根据上表分析得出，现阶段T梁养护方式存在以下缺陷：
1、成本层面：
本标段平均每天计划生产3片T梁，每片T梁若考虑养护7天，则每天
约有21片梁需要养护，须6人保证T梁梁片正常养护，耗费大量人力物力；同时考虑到梁场机械设备、材料较多，施工工序交错，外露的养护水管干扰，施工人员效率降低，且养护水管易损坏，维护费用高。
2、文明施工层面：
传统人工洒水养护或半喷淋养护系统，水管布设杂乱，加之频繁的养护次数，现场清理难度大且凌乱，现场文明施工差。
3.2、课题选择
全体组员用“头脑风暴法”展开讨论，提出3个活动课题，课题如下：
课题1、优化水管布线，釆用多孔水管喷淋养护。
课题2、养护水管采用预埋方式，连接移动多个喷头同步喷淋养护到位。
课题3、研制新型养护系统，养护系统全部预埋，同时同步自动化全面养护到位。
针对上述课题分析评价，综合课题共同点，小组成员--致通过把课题方向选定为“使得养护成本降低，保证梁片时刻湿润；同时提升梁场文明施工形象”。
3.3、课题分析、评价、选择
针对提出的3个活动课题进行分析评估如下表：
表3-2分析评估表
可实
施性
经
济
性
有效
性
其它
课
题
1
优化水管布线•采
用多孔
水管喷淋养护•
川实施・但盂塑人匚配合安裂拆卸.2、人力成本较
Λo3、能够保证T梁养护质IIL4、水资源利用率低•浪
费严乩
0
X
0
X
弃
2
养护水管采用預埋方式.
连按移动多个喷头同步
喷淋养护到位•
1、町实施・但需要人工配合才能养护。
2.唏头经常移
动易损坏.养护系统后期堆护费用较高。
3.能够保证T
梁养护质址。
1、系统安冥须与梁场建设综合考應。
0
X
0
0
弃
3
研制新型养护系统.养护
系统全部预埋•同时同步
自动化全面养护到位.
1、川
2、需一定费用，但运营成本低。
3、町以保证养护提升施工形仪•
4・系统安装须与梁场建设综合考虑。
0
0
0
0
舍
弃
综上所述得出以下结论:
（1）釆用传统人工洒水养护方法，随意性强，拆模后养护时间间隔短，班组数量有限，无法保证T梁梁片同时同步充分养护；同时人工养护所需人员多，不适应劳动力成本日益上升的现状。
（2）釆用铺设水管养护，现场布管凌乱，文明施工差；同时一定程度上干扰其它工序施工。
综上所述，Ll前普遍釆用人工养护方法，不仅成本高，养护质量不易控制，而且干扰其它工序施工，文明施工差，无法满足现阶段施工生产的要求，所以研制一种新型T梁养护系统迫在眉睫。
四、Id标确定
根据对T梁养护系统现状调查情况，新型养护系统须具备以下特性：
T梁表面养护覆盖率达100%；同时节约劳动力，仅需1人杂工协代管理。
五、方案优选
5.1、针对IJ标提出方案
2016年9月180QC小组成员讨论分析课题可行性方案，讨论出自动喷淋养
护的各种思路，利用亲和图对各讨论方案进行了综合归纳:
图5-1T梁养护系统方案亲和图
5.2、方案分解
针对上述二种方案，设计图如下,
方案1设计图方案2设计图
对以上二种方案，小组成员从安全性、可靠性、易操作性、高效性四个方面
进行打分，根据价值工程理论及综合评分法优选方案，见下表：
方案
性能
要求
小组成员
功能评
分（F）
成
本
（C）
价值
）
结论
马
建
l≡
Γ<
趙
波
刘
宇
栋
陈
进
良
陈
扬
王
功
方案
安全
性
9
9
9
IO
10
9
10
233
32
20
0
0.00
72
不采
用
可犠
性
S
9
9
S
S
9
8
易操作性
r
6
■
7
6
S
6
奇效
性
S
S
9
9
S
9
10
方案
安全
性
9
9
1
O
10
10
9
10
24S
60
00
0.01
13
采用
可靠性
S
9
S
S
7
9
2
易操作性
9
S
9
10
9
9
2
奇效
性
9
9
9
10
S
9
2
注释价值（V）=功能（F）/成本（C）
制茨人，段
超波耐谡时间：
2016年今月20日
六、制定对策
根据最佳方案，小组成员按照“5Wnr的原则制定对策表如下:
表6-1对策表
序
号
对策
目标
描施
堆点
完成
时间
负贲
人
梁场内部养护水管全部预
埋于
根据施工需求研宪和设计•通
2016
过理论
T梁
年
国
养护水管预埋设
便化层K管线布线慰
、试脸确宦R佳水路设计方
预制
9月
段趙
1
it
V∣.材料
场
23日
波
用最Jft小。
台座养护系统预
埋设
确定预规孔间间距・确保
T梁养
根据施工需求研究和设计•通
过理论
T梁
2016
年
马建
IS
σ
计
护全覆盖•无死加。
畀扎位BL
预制
场
9月
23日
段趙
波
3
畋淋系统设计
吩淋系统工作寿命长•水
压驰动
穂宦•喰头自动伸缩与旋转。
考电啖淋系统与台座水计的相互关
系•设计畋淋系统匸作机理与方式.
T梁预胡场
2016
年9月2
4日
段趙
波
刘宇
•1
采集材料
按照设计寻找所需材料。
根据设计清单选取所需材料•
购买叫
旋转喷头与水骨.
T梁预制场
2016
年
9月
25日
刘宇
陈檢
IU
5
施工安装
符合设计要求、外形美
观.使用
方便•
折定少人现场抬导工人施工•
确保水
管预埋准确。
T梁预制场
2016
年
10月
50
陈栋
IU
陈进
IU
6
现场试脸
能全方位无死角养护T
现场进行试验.
T梁预胡场
2016
年
10月
150
赵求
王功
七、实施对策
7.1、实施一：
养护水管预埋设计
图7-1梁场预埋水管布宜图
1、自动旋转喷头孔洞位置根据T梁设计横隔板位置确定，每2道横隔板中间设置预留自动旋转喷头孔洞。
2、每个预留孔洞设置左右两个自动旋转喷头。
7.2、实施二：
台座养护系统预埋设计
图7-2台座喷淋系统细部图
1、自动旋转喷头孔洞位置根据T梁设计横隔板位置确定，每2道横隔板中间设置预留自动旋转喷头孔洞。
2、每个预留孔洞设置左右两个自动旋转喷头。
7.3、实施三：
喷淋系统设计
本系统采用一台增压水泵，并在每个台座端头预埋一个水管阀门，泵送水通过预埋台座内PVC水管（7和6）致使喷水管驱动机构（5）经过水压自动伸出管道（4）夕卜，水从喷淋头（5）喷出，并随着水压力来回旋转180度，当养护结束时关掉台座预埋阀门或水泵，喷头将自动缩入喷水管驱动机构内，所述动力源通过水压控制系统形成用于预制T梁的自动化喷淋装置。
图中：
1、T梁；2、台座钢板；3、台座；4、预埋PVC管道；5、喷水管驱
动机构；6、竖向支架PVC水管；7、纵向PVC水管
图7-3喷淋系统构造图
7.4、实施四：
材料采集
（1）喷头选择
第一，因台座宽度为50cm,考虑台座两侧均须安装喷头，故选择的喷头长度在
15c
In-
25Cm之间；第二；喷头可在水压驱动下自动伸缩，不工作状态下自动隐藏在台座内，工作状态下伸出的长度可保证T梁养护全面,根据实际情况结合市场选择的喷头长度为17cm,内腔口径为2.5cm,可在水压驱动下伸出IICn1,且180度自动旋转的喷头。
（2）PVC管选择
根据喷头直径大小，台座水管釆用直径2.5cmPVC水管；考虑30片梁片能够得到同时养护水的流量，增大水管直径可有效减少功率配比，支水管选择直径5cmPVC水管，主水管采用直径IoCmPVC水管。
（3）阀门选择
根据实际情况选择经久易用的，后续维护方便，价格合适的阀门。
（4）增压泵选择
根据主水管，支水管、台座水管的长度、喷头养护全面所需最小水压结合管道及喷头的抗压性能，根据现场试验，选择合适的增圧泵功率。
T梁梁片计算高度2.5m,根据能量守恒定律得出理想状态下喷头出水流速为：
2InVInghVΛ∣2ghλ∕2*10*2.57.07加/S
喷头出水口口径为0.8C叫每个台座8个喷头，共30个台座。
主水管管道直径为
IOCIn
VAV
设水流经增压泵增压后流速为O,截面积为O,喷头出水口流速为】
A
截面积为1,得出：
W丄WW
InVZSF
1AtV
22t
110003.14*（0.05）2*10.S5350130'P5册
2
考虑现场实际情况，正常施工情况下并非每个台座全部开启，结合市场情况，选择3.8kW增压泵足以满足施工要求。
主要材料采集图如下：
可180°往复旋转喷头PVC管
增压泵阀门图7T主要材料采集图
7.5、实施五：
施工安装
图7-5现场施匸安装过程图
7.6、实施六：
现场试验
图7-6喷头自动伸岀喷淋养护图7-7养护后喷头自动缩入台座内
八、效果检查
8.1、效果检查
通过本次QC活动的开展，T梁养护系统得到了研制创新。
新型养护系统使用180。
自动旋转的喷头，配合合适的喷头间距、水压，后期检验T梁表面养护覆盖率达100%,并且解决了人工养护T梁梁片无法做到同时同步养护的问题，保证了T梁梁片各部分时刻具有足够的湿度，取得了较大的技术效益；同时釆用该养护系统，养护工序人力、物力的投入大大减少，仅需1名杂工协助管理，成本降低效果显著，取得了较大的经济效益。
通过综合考虑梁场建设和T梁养护系统，将所有养护系统输水管道预埋至场地硬化层底和台座内，使得梁场布局整洁；同时采用水压驱动自动伸缩喷头，在养护期间内，喷头在台座两侧各伸出长度短仅为IOcm,喷头所喷出的水利用率高，现场不会出现水花溢流情况，台座间的通道通畅且干燥，不影响其它工序的施工；在养护结束后喷头自动缩进至台座内，不占用空间，施工形象得到大大提升。
一个梁场以30个台座为例，每个台座预埋三个自动收缩喷淋管（市场价30元/个），每个台座预埋PVC水管40m（市场价1元∕m）,每个台座预埋施工需花费0.2个工作日，30个台座预埋自动喷淋系统总费用：
30个水（8个*30元/个+40m*l元∕m）+30个*0.21作日/个*240元/工作日二9840元，假如一个月节约2名施工人员费用：
3人*3300元/人=10500元，养护水管费用：
200m*5元∕πFIOOO元，一般一个标段梁场施工时间为10个月，人工费节约=105000元+1000元-9840元二95260元，其他节约施工用水和用电费用根据不同实际施工情况均有可观的经济性。
8.3、安质性
釆用自动喷淋系统养护T梁，不需要施工人员对T梁洒水养护，大大降低了酷畐天气环境及施工过程中造成的人员伤害，质量方面能在任何时间同时对梁场内所有T梁全方位，不留死角养护到位，防止因T梁养护不到位导致表面开裂、强度达不到设讣要求等质量问题，给T梁提供了更好质量保障。
8.4、技术先进性
釆用自动喷淋系统养护T梁，不需要施工人员拖拉水管洒水养护，只需要一个开关按钮，喷淋系统自动伸出台座外，180度自动旋转喷洒水，全方位养护T梁，养护结束时只需按钮一下，喷淋头自动停止喷淋洒水且同时缩入台座内。
8.5、节能环保性
釆用自动喷淋系统养护T梁，喷淋头喷洒水量为施工人员正常洒水量的八之一，大大节约了水资源和施工用电，且梁场场地内没有养护水管乱拉现象，场地清洁，整体形象美观，更加方便其他工作面施工人员施工。
8.6、社会效益性
在IJ前市场内，T梁养护系统大多数采用人工或半喷淋系统或使用预埋方式养护，我部通过自我创新采用自动喷淋系统，自动伸缩且自动旋转180度喷淋养护。
提高公司、项口的信誉和知名度，为我公司在今后的公路建设市场上拥有更广阔的市场打下了坚实的基础。
采用自动喷淋养护系统后，无论是T梁的外观质量还是文明施工情况都符合标准化施工要求，取得了业主的一致好评。
业主多次组织福建省其它建设项IJ单位、青海省交通厅、西藏自治区吕都市交通厅等到我们项Ll梁场观摩，得到了参观单位的一致好评。
图8-5省内外建设讯位观摩照片
9、标准化
9.1、持续性效果
随着将本次QC成果的推广应用，项Ll其他标段也开始使用本QC小组研制的新型养护系统投入现场使用，并取得了良好的效益。
9.2、标准化
为了给以后的施工提供借鉴，我们把本次QC活动总结的经验规范化，本小组将该成果编制成《T梁自动旋转喷淋养护系统作业指导书》，在以后的施工过程中严格按照指导书施工，保证安全质量，提高施工效率，为进一步推动行业升级创新奠定技术基
础。
十、总结及今后打算
通过此次QC活动，小组成员充分发挥聪明才智，大家的管理能力、发现问题、分析问题、解决问题的能力均得到了最大的发挥及提高。
同时，T梁养护质量及现场场地清洁，整体形象美观程度得到了明显提高。
虽然本次QC活动己经结束，但是也存在一些不足，比如台座阀门需要人工开启，系统对喷头旋转功能质量要求较高。
今后我们
还将一如既往地把技术攻关坚持下去，继续Ii绕桥梁施工，研发新技术、新工艺、新标准，以提高我项H、公司在市场上的竞争力。
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