QC活动成果报告广西大业建设集团科研中心QC小组.docx
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QC活动成果报告广西大业建设集团科研中心QC小组
降低特异形烟囱施工工艺缺陷率
广西大业建设集团科研中心QC小组
烟囱是常见的工业建筑，广泛用于轻工、化工、火力发电等建设项目。
近年来，在满足生产要求的同时，为体现建设项目的个性化以及追求较低的建设成本，特异形烟囱将频繁出现，其高度和形态正向着高耸异形变截面方向发展。
而现有的传统烟囱施工工艺和技术却难以保证特异形烟囱工程施工的质量、安全和进度，已不太适合采用，因此优化工艺，降低工艺缺陷率，改良特异形烟囱施工技术和方法将是我们建筑人迫在眉睫急需解决的难题。
一、工艺简介
电动翻模施工技术是集滑模施工、简易外爬式翻模施工及液压翻模施工三种技术优点的烟囱筒壁施工技术，该技术工艺利用电动减速机作为竖向提升动力，以筒壁为承力主体，通过附着于已具有较高强度的钢筋混凝土筒壁上的提升架和支模操作架，带动整体施工平台的提升，可同时完成烟囱筒壁与内衬的施工。
电动翻模装置由模板系统、操作平台系统、电动提升系统、垂直运输系统、电气控制系统等五大系统构成，电动翻模工艺原理见下图1-1。
烟囱电动翻模施工是连续循环的过程，必须注意两点：
（1）只有当提升架当前所在位置及其以上两节模板内的同条件砼强度分别达到4、9、12MPa后，方能开始系统提升；
（2）系统提升过程中，当单元操作架提升出现不同步现象时，应紧急制动并进行独立微调。
二、工程概况
5万吨谷氨酸工程项目位于广西扶绥东门镇，该项目120m钢筋混凝土烟囱为异形变截面套筒烟囱，+4.5m以下为变径椭圆形，+4.5m以上为变径圆形，高120m、喉部内径2.8m、烟囱基础采用钢筋混凝土环板基础，基础埋深-4.5m。
烟囱工程由广西大业建设集团有限公司承建。
本工程烟囱筒身高120米，+4.5m以下为变径椭圆形，烟囱底板为椭圆形钢筋混凝土结构，长轴16.5m，短轴16m,+4.5m以上为变径圆形，最大直径16m，最小直径为3.46m（见图2-1）。
该烟囱属特异形，筒身高耸异形变截面，具有椭圆筒身定位困难、混凝土施工难度大、截面变化难以控制的特点，在广西也不多见，是本公司承建的特异形烟囱工程的首例。
三、小组概况及活动计划
1、小组简介（见表3-1）。
小组简介表表3-1
小组名称
广西大业建设集团科研中心QC小组
课题名称
降低特异形烟囱施工工艺缺陷率
课题类型
现场型
组长
马南湘
小组成立时间
2009.6.18
小组注册时间
2009.6.18
活动日期
2012.5.1~2012.10.30
小组注册号
DYQC-2009-01
小组成员
10人
课题注册号
DYQC-2012-XC01
活动频次
每月活动1~2次，共10次，出勤率100%
QC教育时间
48h/人以上
小组成员情况
序号
姓名
性别
年龄
职称
职务
组内分工
1
马南湘
男
46
高级工程师
副总经理
全面负责
2
陈俞晓
女
31
高级工程师
技术部长
技术攻关
3
周晓龙
男
42
高级工程师
项目经理
活动召集协调
4
姚琦
女
43
高级工程师
项目技术负责
技术实施
5
陈丽
女
34
工程师
资料员、统计员
资料整理
6
付春松
男
32
工程师
质检员
活动实施
7
罗荣贵
男
35
工程师
施工员
活动实施
8
陆艺
男
27
工程师
安全员
活动实施
9
范凯
男
33
技术员
施工班长
活动实施
10
丁小力
男
35
技术员
工人
活动实施
制表人：
陈俞晓制表时间：
2012年5月2日
2、小组活动计划（见表3-2）。
小组活动计划表表3-2
时间
内容
2012年
循环阶段
5月
6月
7月
8月
9月
10月
15
31
15
30
15
31
15
31
15
30
15
31
课题选择
P
现状调查
设定目标
原因分析
要因确认
制定对策
对策实施
D
效果检查
C
成果巩固
A
总结和展望
制表人：
陈俞晓制表时间：
2012年5月2日
四、计划（Plan,2012.5.1~2012.7.31）
1、课题选择（2012.5.1~2012.5.15）
（1）课题：
降低特异形烟囱施工工艺缺陷率
（2）选题理由
①集团公司要求：
异形变截面高耸烟囱工程，是本公司第一次承建，公司领导高度重视，要求工程质量一次成优，在扶绥县乃至全广西树立“广西大业品牌”。
②工程施工要求：
该烟囱筒身高耸异形变截面，具有椭圆筒身定位困难、混凝土施工难度大、截面变化难以控制的特点，传统的烟囱翻模施工工艺因缺陷率较高难以保证工程的质量、安全和进度，已不太适用，因此优化传统的工艺，降低缺陷率，形成成熟的特异形烟囱施工工艺，改良特异形烟囱施工技术势在必行。
③填补广西区级工法空白的需要：
我公司于2006年即开始烟囱筒壁电动翻模工艺课题的研发，并在多个烟囱工程中应用，但从未用于异形变截面高耸烟囱工程。
在使用阶段，我们发现由于该工艺技术难度大、缺陷率高（达10.4%），工艺需进一步优化和完善，截至目前，在广西尚未形成完整的异形变截面烟囱施工工法。
为此通过优化电动翻模工艺设计,创新异形变截面烟囱施工技术并推广应用，进一步形成施工工法,可填补广西区内工法空白，为申报国家级工法奠定基础。
④工程难点、亮点调查分析：
为了确保本次课题的必要性和正确性，我们小组成员结合本工程的实际，对本工程的难点、亮点进行调查、分析（见表4-1）。
工程的难点、亮点对比表表4-1
序号
因素
重要性
紧迫性
难度系数
经济性
综合得分
1
降低特异形烟囱施工工艺缺陷率
★
★
★
▲
18
2
烟囱环板基础防水
★
▲
▲
●
12
3
筒壁内侧刷防腐涂料
▲
▲
▲
●
10
4
筒壁外侧刷航空标志漆
▲
●
●
●
6
注：
★5分▲3分●1分满分20分
制表人：
陈丽制表时间：
2012年5月12日
经过调查对比，可以进一步确信“降低特异形烟囱施工工艺缺陷率”是我们当前所迫切需要攻关的课题。
2、现状调查（2012.5.1~2012.5.31）
2012.5.3~2012.5.20期间，我们对广西百色、贵港等地的4项同类工程进行走访，对本公司曾参与烟囱筒壁电动翻模课题研发和工艺实施的技术人员进行询问调查，共调查500个样本点，其中52个点存在问题，主要集中反映在异形筒身定位不精确、提升系统微调与制动欠佳等工艺方面有缺陷，工艺的缺陷率平均达到10.4%（见表4-2，表4-3）。
特异型烟囱工艺缺陷调查表表4-2
序号
项目
检查
点数
合格
点数
缺陷
点数
合格率
缺陷率
1
异形筒身定位不精确
100
80
20
80%
20%
2
提升系统微调与制动欠佳
100
83
17
83%
17%
3
操作架对筒壁有滑痕
100
94
6
94%
6%
4
电动提模装置灵活性差
100
96
4
96%
4%
5
支撑平台安装不稳
100
95
5
95%
5%
合计
500
448
52
89.6%
10.4%
制表人：
陈丽制表时间：
2012年5月20日
特异型烟囱工艺缺陷统计表表4-3
序号
项目
频数（点）
累计频数（点）
频率（%）
累计频率（%）
1
异形筒身定位不精确
20
20
39%
39%
2
提升系统微调与制动欠佳
17
37
33%
72%
3
操作架对筒壁有滑痕
6
43
12%
84%
4
电动提模装置灵活性差
4
47
7%
91%
5
支撑平台安装不稳
5
52
9%
100%
合计
52
100%
制表人：
陈丽制表时间：
2012年5月20日
由于异形变截面高耸烟囱工程是本公司第一次承建，相对缺乏与之有关的技术和管理经验。
于2012年5月25日上午我们QC小组召开了由设计院专家、公司总工、项目部技术人员、甲方代表、工程监理参加的“降低特异形烟囱施工工艺缺陷率”的专题会议，对走访的4个工程及本公司曾参与电动翻模工艺课题研发和实施人员反映出的问题进行了分析及归纳总结。
我们根据特异型烟囱工艺缺陷统计表作出排列图（见图4-1）。
通过以上图表分析，我们找到了问题的主要症结：
①异形筒身定位不精确②提升系统微调与制动欠佳，解决这两个缺陷将成为降低工艺缺陷率，提高工艺成熟度的关键。
3、设定目标及目标值分析（2012.6.1~2012.6.15）
（1）目标值分析
①从上述特异型烟囱工艺缺陷调查图表知道：
“异形筒身定位不精确”、“提升系统微调与制动欠佳”这2项主要缺陷累计频数达到37，累计频率达到72%，我们将重点处理这2项缺陷，如果能解决其中的90%，缺陷率则可降为（52-37×90%）/500=3.74%<4%。
②我公司于2006年即开始烟囱筒壁电动翻模工艺课题的研发，并在云南、百色等地的多个烟囱工程中成功应用，积累了丰富的施工经验。
③本QC小组获得过自治区级QC成果二等奖，获批3项自治区级工法，有丰富的创优夺杯和开展QC活动、工法申报的理论及实践经验，集团公司副总经理亲自担任组长，团队优秀且善于创新。
（2）目标值确定：
全力解决2项主要缺陷，将特异形烟囱施工工艺缺陷率降到4%以下。
4、原因分析（2012.6.16~2012.6.30）
根据活动计划安排，2012年6月18~24日，针对上述2项工艺缺陷,QC小组分两组人马进行分工调查取证，一组由陈俞晓带领负责调查缺陷①异形筒身定位不精确的原因，另一组由周晓龙带领负责调查缺陷②提升系统微调与制动欠佳的原因。
两组人员通过到集团公司资料室和网上查阅文献、现场走访、专家专题会议（见图4-3），从人、机、料、法、环、测等六个主要原因类别对造成工艺缺陷率较高的原因进行分析。
（1）陈俞晓小组调查，确定的造成“缺陷①异形筒身定位不精确”的因素：
①人的因素：
体现在质量意识不强、标准不高。
具体表现在工人对模板就位的方法掌握不熟练、不重视，质量意识淡薄，平时在施工中，项目部对机械机具操作强调的较多，却忽视对模板的就位工作的强调更没有对工人进行过系统培训，这无形中淡化了工人的模板就位质量意识，降低了质量标准和要求，最终导致异形筒身定位不精确。
②材料因素：
体现在模板的自重大，不易支设。
具体表现在模板没按照施工强度及要求设计、加工，导致过轻变形或过重操作不灵便，最终导致异形筒身定位不精确。
③环境因素：
体现在工作面狭小，不利于支设。
具体表现在工作面过小不到5m2对操作有很大影响,进而导致异形筒身定位不精确。
④方法因素：
体现在模板上口没有固定措施。
这将导致模板支设变形，就位错位、模板调直径收分受影响，最终导致异形筒身定位不精确。
⑤测量因素：
体现在异形筒身用经纬仪和钢尺定位放线。
这种方法存在计算工作繁琐，施工操作麻烦，如果场地平整情况不好或平面形状多变，极易出错，最终导致异形筒身定位不精确。
2、周晓龙小组调查，确定的造成缺陷②提升系统微调与制动欠佳的因素：
①人的因素：
体现在操作不熟练。
这将会导致单元架微调及应急制动的操作失误，影响质量和安全，最终导致提升系统微调与制动欠佳。
②机械因素：
有3个，一是体现在电气控制路径设计有缺陷。
这将会导致单元操作架的独立微调和事故应急制动，首尾呼应不畅，速度及效率下降；二是体现在电机选型不当、性能不稳定。
这将导致电机减速比及转速等参数不能满足微调及应急制动要求；三是体现在提升螺栓副选用不合理。
这将导致提升螺栓副的螺距、螺纹的耐磨性、自锁及强度，螺杆的强度及稳定性欠佳，不能满足微调及制动要求。
以上3个因素最终导致提升系统微调与制动欠佳。
③材料因素：
有2个，一是体现在操作按钮灵敏度差。
将会导致控制箱上操作按钮不灵敏，指令不能及时执行；二是体现在单元操作架自重大。
将会导致单元操作架承载不符合设计及施工要求，自身体积及质量影响提升及制动。
最终导致提升系统微调与制动欠佳。
④方法因素：
体现在识别措施不到位。
将会导致操作架同步提升时，不能判定是否不同步，也不能判定是否需要紧急制动及独立微调。
最终导致提升系统微调与制动欠佳。
⑤环境因素：
体现在操作面狭小、复杂，不方便操作。
这将导致操作面的环境及空间影响工作顺利开展。
最终导致提升系统微调与制动欠佳。
2012年6月25日，QC小组汇合项目部会议室开总结会，陈俞晓及周晓龙分别介绍了各自小组调研的情况，并把调研所得的原始资料汇总上交，由付春松整理绘制因果分析图（见图4-4，图4-5）。
5、要因确认（2012.7.1~2012.7.15）
由因果分析图，共找到了15个末端因素，其中缺陷①确定了7条末端因素，缺陷②确定了8条末端因素，进行全面的因果分析后，我们制定要因确认计划表并进一步完成了要因的确认工作（见表4-4）。
要因确认计划表表4-4
序号
末端因素
确认内容
确认方法
确认标准
负责人
计划完成时间
1
异形筒体用经纬仪钢尺放样
异形筒体定位放样是否快速、准确率高
数据核算、现场测设
技术先进易操作，异形烟囱定位放线自动、迅速、准确，准确率达到100%
马南湘
2012.7.13
2
质量意识不强、标准不高
相关操作规程是否完善，就位工作是否培训及技术交底
调查
分析
操作规程先进，有明确的质量标准，模板就位培训考核合格率100%。
姚琦
2012.7.13
3
模板
自重较大
模板自重是否影响其精确就位。
调查分析、
数据核算
模板自重不影响其精确就位。
自重范围：
8~10kg/小块。
陈俞晓
2012.7.13
4
支设方法
不当
施工方法及步骤安排是否合理，技术交底是否到位。
调查
分析
技术交底到位，施工步骤合理。
支设方法符合施工规范
姚琦
2012.7.14
5
模板上口缺少固定措施
模板上口是否有有效的固定措施，是否可避免校正后的二次偏差。
现场调查
具有有效的固定措施，确保模板就位精确、模板调径收分准确，偏差≤5mm
陈俞晓
2012.7.14
6
筒壁有一定的坡度
筒壁有坡度是否影响滑道模板就位，是否有加固措施
现场调查
模板正确就位，偏差≤5mm
马南湘
2012.7.14
7
工作面狭小不利于支设
是否设有专人负责，支设的工作环境及空间是否满足最小工作面要求
调查
分析
设有专人负责指挥支设，操作面的环境及空间足够，不小于5M2。
罗荣贵
2012.7.14
8
操作不
熟练
工人是否培训上岗，并定期接受教育，对操作了解情况。
现场调查
考核合格率100%
周晓龙
2012.7.15
9
电气控制路径设计有缺陷
单元操作架的独立微调和事故应急制动，是否首尾呼应，速度及效率如何。
调查分析
电气控制路径设计合理，单元操作架独立微调及事故应急制动灵敏度100%，安全率100%。
周晓龙
2012.7.15
10
电机选型不当、性能不稳定
电机减速比及转速等参数是否满足微调及应急制动要求。
现场调查、
数据核算
电机选型恰当，性能、参数稳定
周晓龙
2012.7.15
11
提升螺栓副选用不合理
提升螺栓副的螺距、螺纹的耐磨性、自锁及强度，螺杆的强度及稳定性是否满足微调及制动要求。
现场调查、
数据核算
提升螺栓副选用合理，满足操作要求
陈俞晓
2012.7.15
12
操作按钮
灵敏度差
控制箱上操作按钮质量证明文件是否齐全，按钮操作是否灵敏，指令能否及时执行。
现场调查、现场测试
质量证明文件齐全，按钮操作灵敏，指令执行准确。
付春松
2012.7.15
13
单元操作
架自重大
单元操作架承载是否符合设计要求，自身体积及质量是否影响提升及制动。
现场调查、
数据核算
单元操作架承载力按设计要求，自身体积及质量不影响提升及制动的灵活性。
付春松
2012.7.15
14
识别措施
不到位
操作架同步提升时，是否可判定不同步，是否可判定需要紧急制动及独立微调。
调查分析
识别措施有效
到位，识别标识清晰可见，，微调及应急制动反应准确率100%。
系统运行正常率100%
陆艺
2012.7.15
15
操作面狭小、复杂，不方便操作
是否设有专人负责，操作面的环境及空间是否影响工作。
现场调查
设有专人负责指挥，操作面的环境及空间不小于5M2。
范凯
2012.7.15
制表人：
付春松制表时间：
2012年7月10日
确认一：
异形筒体用经纬仪钢尺放样
传统椭圆形、弧形等放线主要依据解析几何法先进行内业计算后，再用经纬仪与钢卷尺联合放线，但是存在计算工作繁琐，施工操作麻烦，精度不高，如果场地平整情况不好或平面形状多变，极易出错，定位偏差大、烟囱混凝土质量差。
2012年7月10~13日马南湘及陈俞晓走访了百色嘉亿技改工自备热电厂100米异形烟囱工程项目现场技术人员、测量人员、工地监理，了解到该异形烟囱主要用经纬仪与钢卷尺联合放线，造成烟囱筒身定位偏差较大，查9个点位有2个定位偏差，准确率只有77.8%<99%（见表4-5），由于定位偏差大也导致烟囱混凝土筒身频频出现质量问题，图4-5为用经纬仪钢尺放线，因定位不准导致烟囱+3.5m变径接口处的变形缝和施工缝错位渗漏（图4-6）。
异形筒体用经纬仪钢尺定位放样准确情况调查表表4-5
检查点
底板
+1m
+1.5m
+2m
+2.5
+3m
+3.5m
+4m
+4.5m
定位放线
准确
偏差
准确
准确
准确
准确
偏差
准确
准确
准确率
7/9×100%=77.8%
制表人：
马南湘制表时间：
2012年7月13日
结论：
是要因
确认二：
质量意识不强、标准不高
（1）2012年7月9~13日姚琦、付春松走访本项目使用电动翻模烟囱施工技术的现场技术人员、工地监理，对模板系统操作人员进行摸底调查，了解到：
模板就位精确与否，不仅影响筒壁混凝土的施工质量，而且制约着系统提升能否顺利进行。
原有的《电动提模设备机具操作规程》、《电动翻模模板操作规程》是多年前发布的，工艺已落后，标准偏低，工人按此规程操作，异形烟囱模板就位容易产生较大偏差，并时常出现烟囱筒壁混凝土表观质量差的现象（见下图4-7），上述规程需要及时修改和补充完善。
（2）同时也了解到，平时在施工中，项目部对机械机具独立操作强调的较多，却忽视对电动提模设备与模板系统施工配合、模板支设等工作的强调，更没有对工人进行过系统培训，这无形中淡化了工人的模板就位质量意识，也降低了质量标准和要求。
经摸底调查，我们发现，现场与该工作有关的15名工人普遍对电动提模设备与模板系统施工配合、模板支设等的工艺过程、操作及质量要求比较模糊，了解率只有31.7%<99%，需要针对性的技术教育培训（见表4-6）。
电动翻模系统理论及操作摸底统计表（调查15人）表4-6
项目
电动提模设备与模板系统施工配合要点（调查15人）
模板支设方法（调查15人）
对拉螺栓固定模板方法
（调查15人）
钢筋模板定位器使用方法（调查15人）
百分率（%）
了解施工工艺
4
6
4
5
31.7%
不了解施工工艺
11
9
11
10
68.3%
制表人：
姚琦制表时间：
2012年7月13日
结论：
是要因
确认三：
模板自重较大
2013年7月13日，QC小组成员陈俞晓对本项目所用模板的自重进行了检查，模板是根据施工强度需要和要求而设计定做并经多个工程成功使用，自重符合要求（图4-8），表4-7为随机抽查的数据，每块自重均在8~10kg/小块,平均自重9.03kg/小块。
符合8~10kg/小块的规定要求，不影响模板的精确就位。
模板自重随机抽查表表4-7
随机抽查7块模板自重（kg/小块）
8.3
8.8
9.6
9.7
8.9
8.5
9.4
平均自重（kg/小块）
9.03
制表人：
陈俞晓制表时间：
2012年7月13日
结论：
非要因
确认四：
支设方法不当
2013年7月14日，经QC小组成员姚琦在工地调查，本项目模板支设技术交底到位，工人熟练掌握，现场的施工方法及步骤安排合理。
交底检查情况：
有方法步骤技术交底过程及交底单，还有现场实操交底。
实操检查情况：
随机抽查测试，施工方法及步骤符合要求，工人回答及实操水平达到良好。
（见图4-9）
结论：
非要因
确认五：
模板上口缺少固定措施
2012年7月14日陈俞晓、丁小力走访了现场技术人员、工地监理并对模板系统操作人员进行摸底调查，了解到：
模板就位后，因上口缺少有效的固定措施，导致模板校正就位后出现二次偏差，影响异形烟囱筒身混凝土的调径收分，平均偏差9.9mm>5mm（见表4-8），偏差严重处甚至还出现了裂缝（见图4-10）。
模板上口缺少固定措施导致调径收分偏差情况调查表表4-8
检查点
+4.5m处
+36m处
+67.5m处
+90m处
112.5m处
调径收分偏差（mm）
10.3
11.6
9.5
9.8
8.3
平均偏差
9.9mm（>5mm）
制表人：
陈俞晓制表时间：
2012年7月14日
结论：
是要因
确认六：
筒壁有一定的坡度
烟囱的变截面导致筒壁会有一定的坡度，在模板设计及操作规程就考虑了，现场施工按照要求操作不会影响精确就位，下表4-9是马南湘2012年7月14日在现场进行调查后制作的调查表，其平均偏差3.1mm<5mm，符合要求。
筒壁有一定的坡度导致模板就位偏差情况调查表表4-9
检查点
+10m处
+30m处
+50m处
+90m处
110m处
模板就位偏差（mm）
3.3
3.6
2.5
4.8
1.3
平均偏差
3.1mm<5mm
制表人：
马南湘制表时间：
2012年7月14日
结论：
非要因
确认七：
工作面狭小不利于支设
2012年7月14日，罗荣贵在现场检查了解到：
现场烟囱模板支设操作时，均设有专人近前负责检查和指挥，操作的环境及空间也达到5M2要求，工作面不影响模板的实际支设工作。
操作检查情况：
升级会员 