新型钢木枋的研究与应用.docx
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新型钢木枋的研究与应用
新型钢木枋的研发与应用
目录
一、工程概况………………………………………………………………………………1
二、小组概况………………………………………………………………………………1
三、选题理由………………………………………………………………………………2
四、设定目标及目标可行性分析…………………………………………………………4
五、提出各种方案并确定最佳方案………………………………………………………4
六、制定对策表……………………………………………………………………………9
七、按对策表实施…………………………………………………………………………10
八、效果检查……………………………………………………………………………13
九、标准化………………………………………………………………………………14
十、总结和下一步打算……………………………………………………………………14
一、工程概况
位于潍坊市高新区健康东街与永春路交汇处东南角。
本工程建筑面积31538.2平方米，地下一层地上三十二层，框架剪力墙结构，建筑总高度98.68米，标准层层高3.3米。
根据施工方案工程主体结构模板支撑计划采用扣件式脚手架，次龙骨采用木枋，预计木枋用量为27000米。
二、小组概况
表1：
小组概况表
小组名称
成立时间
课题
新型钢木枋的研发与应用
课题类型
创新型
注册时间
注册编号
活动时间
小组成员每年利用业余时间接受QC培训学习72小时以上，掌握QC活动的方法与技巧。
制表人：
制表人：
QC小组活动日程安排计划横道图
三、选题理由
选题理由从项目要求和目前现状两个方面考虑：
项目要求：
2014年该工程列入创建“山东省绿色施工科技示范工程”计划，对节能节材、科技创新要求高，并于2015年授牌山东省绿色施工示范工程。
目前现状：
现状1、现浇混凝土结构施工中，木枋需求量大，是施工现场中较为重要的周转材料。
在木枋使用过程中，操作人员为了方便施工，随意切割，造成极大的浪费。
现状2、普通木枋本身耐久性较差，在拆装过程中很容易断裂、破损，周转率低和损耗率大。
我们对2012-2014年施工的15个工程进行了调查统计：
据统计这15个工程木枋的平均损耗率为40.72%，平均周转次数为9.13次，造成很大的资源浪费。
因此，我们QC活动小组选定课题为：
新型钢木枋的研发与应用。
四、设定目标及目标可行性分析
1、目标:
钢木枋损耗率控制在10%以内，钢木枋的
周转次数提高到30次以上。
2、目标可行性分析
（1）依托本集团XX技术研发中心和院士工作站的
支持，技术有保证。
（2）2015年为XX精细化管理年，XX将该课题
定为本年度的重点科技创新课题,资金有保证。
制图人：
（3）目前全钢支撑的周转次数约为90次，损耗率约为5%，钢木结合后周转次数和损耗率定于全钢和全木木枋之间，比较合理。
通过以上三个方面目标可行性分析，小组认为目标完全可以实现。
五、提出各种方案并确定最佳方案
（一）提出方案
为制定出切实可行的方案，保证提高木枋的周转率、降低木枋损耗率的目标要求，小组成员查阅了大量相关资料，于2014年11月21日召开了第一次木枋革新的研讨会。
小组成员打破常规思维，充分运用“头脑风暴法”，相互启发，提出不同设想，归类汇总后，初步定为四个可选方案：
方案一：
普通木枋单面贴铁皮
将木枋宽面用铁皮贴上，并用钉子固定。
方案二：
普通木枋开槽加肋
将木枋开槽，然后内塞钢条。
方案三：
铝合金包裹木枋
用铝合金将普通木枋包裹。
方案四：
C型钢套包裹木枋
将普通木枋外面包上一层钢套，可以提高木枋的周转使用次数。
（二）方案分析论证
为了确定最佳方案，小组又及时召开了方案分析论证会，针对技术可行性、经济合理性、时间性等方面进行了进一步的分析，具体分析如下：
表2：
方案分析论证表
分析方案
技术可行性
经济合理性
时间性
结论
普通木枋
单面贴铁皮（方案一）
1、单面贴上铁皮可以防止工人随意切割。
2、铁皮对木枋可以形成保护。
3、可周转13次
每米造价：
木枋：
1m=7.68元
钢钉：
6个=0.5元
铁皮：
0.07㎡=0.5元
人工费：
0.8元/m
合计：
9.38元/m
1、加工便捷，每人每天可加工270米。
2、操作与普通木枋无异。
不能加快工期。
造价较低，损耗率有所降低，周转次数略有提高。
结论：
不选
普通木枋
开槽加肋
（方案二）
1、可以改善工人随意切割的现状。
2、对木枋本身有损害，影响其受力。
3、可周转10次。
每米造价：
木枋：
1m*=7.68元
钢条：
1m*=1.15元
人工费：
1.47元/m
合计：
10.3元/m
1、加工较为费事，每人每天可加工140米。
2、操作与普通木枋无异。
不能加快工期。
造价增加，损耗率有所降低，但周转次数没有提高。
结论：
不选
铝合金
包木枋
（方案三）
1、可以避免木枋被随意切割。
2、通过铝合金的保护可以提高木枋的周转次数，降低木枋损耗率。
3、周转次数可以达到20次以上。
每米造价：
铝合金:
1m=7.41元
木枋：
1m=7.68元
钢钉：
0.05
人工费：
0.55元
合计：
15.69元
1、每人每天可以加工230米。
2、铝合金较轻，操作方便，施工便捷
造价高，较轻，操作方便，但强度不是太理想。
结论：
不选
C型钢套
包裹木枋
（方案四）
1、可以避免木枋被随意切割。
2、通过钢套的保护可以提高木枋的周转次数，降低木枋损耗率。
3、周转次数可以达到30次以上。
每米造价：
钢套:
1m=3.27元
木枋：
1m=7.68元
钢钉：
0.2元
人工费：
0.55元
合计：
11.7元
1、每人每天可以加工230米。
2、比普通木枋略有加重，施工比较便捷。
造价有所增加，但刚度、周转率大幅提高。
结论：
选。
制表人：
（四）确定最佳方案
通过以上分析论证，对比以上4种方案，方案四在损耗率和周转次数上优势明显，虽然成本较方案一、方案二有所偏高，但长远考虑则费用较省，故小组一致选定方案四作为最佳方案。
（五）方案重点要素及子方案
方案选定后，小组成员继续就方案五“木枋包裹C型钢套”其活动过程中所以须控制的重点分项要素及实施各分项的子方案做具体分解，以便后续方案的对比与对策的确定。
钢木枋研发和应用方案亲和图
制图人：
（六）子方案对比
对项目进行分解后，小组于2014年12月15日再次召开了子方案选择专题会议，对实施完成3个分项要素的各个子方案进行对比，以达到方案优化的目的。
1、表3：
项目1-1芯木的选择子方案选优论证表
对应的要素
备选子方案
主要性能评估
结论
强度
耐久性
价格（元/m）
可钉性
芯木的选择
压实木
一般
遇水变形
2.2
差
不选
新方木
好
好
7.68
良好
不选
插接木
较好
好
1.1
良好
选
制表人：
2、表4：
项目2-1钢套材质的选择子方案选优论证表
对应的要素
备选
子方案
主要性能评估（厚度按1mm算）
结论
刚度
耐久性
价格
（元/m）
重量
（kg/m）
钢套材质
的选择
不锈钢
好
较好
3.8
0.591
不选
涂塑钢
好
好
4.6
0.524
不选
镀锌钢
好
好
2.5
0.563
选
制表人：
3、表5：
项目2-2钢套厚度的选择子方案选优论证表
对应的要素
备选
子方案
主要性能评估
结论
可周转次数
加工的
难易程度
价格
（元/m）
重量
（kg/m）
钢套厚度
的选择
1mm
20
易
2.5
0.563
不选
1.5mm
40
难
3.7
0.844
不选
1.2mm
35
较易
2.8
0.675
选
制表人：
4、表6：
项目2-3钢套包裹方式的选择子方案选优论证表
对应的要素
备选
子方案
主要性能评估
结论
优点
缺点
套钢包裹
方式的选择
四面全包
木枋得到全面保护，
耐久性好
不好用钉子固定
不选
三面包
加工快捷，表面平整
端部容易翘起，容易划伤工人
不选
第四面
上翻包裹
结合较好，不容易翘起
钢套开口位置与模板结合不够紧密，但只有1毫米，且接触面较窄不会引起模板变形
选
制表人：
5、表7：
项目3-1固定方式选择子方案选优论证表
对应的要素
备选
子方案
主要性能评估
结论
优点
缺点
固定方式
的选择
钢钉多点固定
钢钉便宜，固定快
1、牢固度不够
2、钢套钉孔太多，不利于再次利用
不选
螺钉两端固定
固定牢固
固定速度慢
选
制表人：
6、子方案的确定
子方案系统图
制图人：
（七）最终方案流程图
方案流程图
六、制定对策表
方案确定后，2015年3月14日根绝选定的最佳方案及子方案，小组再次展开讨论，并分别制定了落实对策表。
表8：
对策表
序号
项目
对策
目标
措施
负责人
地点
完成日期
1
插接木的制作
将短木枋接长
表面平整度≦±2mm
1、收集短木枋，端部切平
2、短木枋接头加工成锯齿状
3、接头抹胶、压合连接
4、接长后表面处理
现场
2
钢套
制作
加工
制作
1、厚度偏差≦±0.1mm
2、内径尺寸偏差≦±2mm
3、翻边尺寸≥10mm
1、绘制加工图
2、根据加工图制作1.2mm厚钢套
加工厂
3
插接木与钢套连接
用螺栓固定
表面平整度偏差≦±1mm
1、木枋套入钢套
2、两端钻螺栓孔
3、安装固定螺栓
4、加工完毕存放备用
现场
4
钢木枋的安装
根据方案现场安装
间距控制偏差≦±10mm，木枋与模板之间接触紧密
1、编制计算书和方案
2、现场安装
现场
5
拆除
修整
拆除、修整回收
受损钢木枋修整率100%
拆除、修整
现场
制表人：
七、按对策表实施
实施一：
插接木制作
1、收集现场使用剩下的30-50cm长的短木枋，端部切平。
2、短木枋接头加工成锯齿状。
3、锯齿状接头抹胶、压合连接。
4、压合完成的木枋用四面锯进行表面处理。
5、码方备用。
效果验证:
2015年1月6日由QC小组成员葛培强对接长后的木枋表面平整度进行了检查，共抽查100根，插接木表面平整度均在2mm内，合格100根，合格率100%。
实施二：
钢套制作
1、绘制钢套加工图
钢套加工图插接木表面平整度验收记录
2、根据加工图，加工制作C型镀锌钢套，钢套三面完全包裹，第四面包裹宽度为每边10mm。
效果验证：
2015年1月10日由小组成员金小龙对加工好的钢套厚度、内径尺寸、翻边尺寸进行了检查，共抽查100根，合格100根，合格率100%。
钢套厚度检查记录表钢套内径尺寸检查记录表钢套翻边尺寸检查记录表
实施三：
木枋与钢套连接固定
1、连接：
将木枋穿入C型镀锌钢套中，木枋两端各超出钢套50mm。
2、安装固定螺栓进行固定。
3、安装固定螺栓进行固定。
4、加工完毕存放备用。
效果验证：
2015年1月18日由小组成员金小龙对加工好的
第一批钢木枋的表面平整度进行了检查，共抽查100根，成
品表面平整偏差全部在1mm以内，合格100根，合格率100%。
钢木枋表面平整度检查记录表
实施四：
钢木枋的应用
1、编制计算书和方案：
在工程开工前根据施工图纸，在满足安全前提下，将木枋计算参数带入软件，对柱、墙、梁板分别进行计算，确定木枋布置间距：
柱、墙250mm，梁板300mm。
2、现场安装
效果验证：
2015年6月28日，QC小组成员宋斌、葛培强对现场安装完成的钢木枋进行了检查验收，木枋间距控制偏差全部符合要求，合格率100%。
钢木枋现场安装情况检查记录表
实施五：
拆除与修整
将现场钢木枋拆除后，逐根检查受损情况，根据受损情况进行选取修整方式。
效果验证：
2015年8月17日，小组成员宋斌、
葛培强对现场拆除的木枋修整情况进行了检查验
收，受损木枋修整率达到100%。
钢木枋拆除修整情况检查记录表
八、效果检查
2015年8月30日，小组成员对该工程钢木枋使用效果进行了验证，根据对现场钢木枋进行清点检查，做出损耗情况分析表。
表7：
钢木枋损耗情况分析表
由此表可看出，钢木枋在经过33次周转后，损耗率仅为7.07%，实现了周转次数大于30次，损耗率小于10%的预期目标。
1、经济效益
表10：
普通木枋费用组成：
材料（每米）
剩余材料调拨费
损耗率
接长率
接长成本
原材料成本
综合费用
普通木枋
60%×7.68×0.95
40%
60%×50%
0.8元/米
7.68元/米
3.54元/m
制表人：
表11：
钢木枋费用组成：
材料（每米）
租赁费（米.天）
损耗率
维修率
维修成本
制作成本
综合费用
钢木枋
0.009元/米.天
5%
8%
1元/米
11.7元/米
2.02元/m
制表人：
根据计划若采用普通木枋，由于普通木枋间距较密，用量较多，产生费用为:
27000m*3.54元/m=95580元
采用钢木枋后，间距放大，用量大大减少，产生的费用为:
（9500+6900+3100）m*2.02元/m=39390元
开展本次QC活动，产生的经费为：
5765元
产生的经济效益：
98580元-39390元-5765元=56190元
2、社会效益
（1）全部采用短木枋接长、废物利用。
（2）降损耗高周转，节约社会资源。
（3）工厂化加工，高效环保。
（4）强度增加，工程质量有保证。
（6）为绿色科技示范工程的创建垫定了基础。
经济效益证明兄弟单位前来参观学习现场实体质量情况
九、标准化
1、为了进一步将成果推广应用，为后续工程所借鉴，QC小组将钢木枋模板支撑关键技术总结形成工法《工具式钢木枋模板支撑施工工法》（CDB/IIICDJS2015-02），报集团XX总工审批后，在XX范围内推广应用。
2、本工法已评审为2015年度山东省省级工法《工具式钢木枋模板支撑施工工法》（LEGF-432-2015）。
3、该工法关键技术已申报国家实用新型专利（申请号201620082918X）。
十、总结和下一步打算
1、通过开展此次QC活动，我们圆满实现新型钢木枋模板支撑研发与应用，取得了良好的效果。
2、另一方面，小组成员综合能力得到了全面提高，特别是创新能力的提高是我们的最大收获。
表12：
成员自我评价对比表
自我评价分数
活动前
活动后
创新能力
60
90
QC知识
65
89
团队精神
65
82
质量意识
78
83
个人能力
80
88
解决问题的信心
67
85
小组成员综合能力提高雷达图
3、此次活动的成功，坚定了我们小组成员持续开展QC活动的信念，我们小组成员将会以更加饱满的热情投入到QC活动中，进一步提升我们的团队精神和质量意识。
并且我们已经有了下一步打算，决定把《提高模板周转率》定为下一个活动课题。
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