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1、 -1-鋼鋼筋筋籠籠直螺直螺紋紋偏差接偏差接頭頭加固方法的研究加固方法的研究一、工程概況溫州繞城高速公路西南線工程第5標(biāo)段設(shè)計(jì)有樁基412根，立柱359根。鋼筋籠在鋼筋加工場(chǎng)內(nèi)采用預(yù)拼接“長(zhǎng)線法”分段加工、現(xiàn)場(chǎng)拼接。設(shè)計(jì)鋼筋籠主筋直徑均為28mm，要求節(jié)段間采用直螺紋套筒連接，共需直螺紋套筒接頭59280個(gè)。二、小組簡(jiǎn)介浙江交工路橋建設(shè)有限公司徐建國(guó)QC小組活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)豐富，曾多次獲得省部級(jí)榮譽(yù)，小組組長(zhǎng)徐建國(guó)持有“全國(guó)工程建設(shè)QC小組活動(dòng)診斷師”和“浙江省質(zhì)量管理小組活動(dòng)診斷師”資格證書(shū)，成員由各級(jí)管理層和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)、質(zhì)檢、一線施工人員組成，詳見(jiàn)表2-1。表2-1 質(zhì)量管理小組概況表小組名稱課題名2、稱鋼筋籠直螺紋偏差接頭加固方法的研究注冊(cè)日期2015.3.10注冊(cè)號(hào)課題類型創(chuàng)新型課題注冊(cè)號(hào)活動(dòng)時(shí)間2015年3月2016年1月活動(dòng)次數(shù)15小組培訓(xùn)情況小組成員人均接受QC知識(shí)培訓(xùn)33課時(shí)序號(hào)組內(nèi)職務(wù)姓 名性別工齡學(xué)歷職 稱組內(nèi)分工1組 長(zhǎng)男23本科高級(jí)工程師組織策劃2副組長(zhǎng)女23本科高級(jí)工程師組織實(shí)施3副組長(zhǎng)男14本科高級(jí)工程師組織實(shí)施4組 員男11本科工程師實(shí)施檢查5組 員男12本科高級(jí)工程師質(zhì)量檢查6組 員男4本科助理工程師質(zhì)量檢查7組 員男49專科助理工程師現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施8組員男31初中高級(jí)工現(xiàn)場(chǎng)操作9組員男25本科工程師資料收集 制表：陳葉剛 復(fù)核：徐建國(guó) 制表日期：2015年3月11日三3、選擇課題1、問(wèn)題的提出現(xiàn)行公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F502011）允許鋼筋長(zhǎng)度偏差10mm，受加工主筋預(yù)連接精度誤差等因素影響，特別在鋼筋根數(shù)較多的情況下，鋼筋籠待連接同一端面的鋼筋中，不可避免有少量鋼筋由于長(zhǎng)度存在規(guī)范允許偏小范圍內(nèi)的縮短誤差（即：負(fù)負(fù)公差公差）而短于同一端面的其他鋼筋，導(dǎo)致與下節(jié)鋼筋籠直螺紋連接時(shí)，二節(jié)鋼筋端面之間出現(xiàn)大于5mm的空隙，造成絲頭在套筒內(nèi)有效連接長(zhǎng)度減短，成為偏差接頭。反映到外觀上，表現(xiàn)為絲頭外露數(shù)量超過(guò)鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程（JGJ107-2010）允許值（2絲），導(dǎo)致鋼筋連接強(qiáng)度下降。本合同段桐溪2號(hào)大橋5#8#墩第一批13根樁基施工過(guò)程中，4、1080個(gè)鋼筋籠間直螺紋接頭中，有38個(gè)接頭絲頭外露數(shù)量超標(biāo)，占總量的3.5%，其中外露3絲的35個(gè)、4絲的3個(gè)，未發(fā)現(xiàn)有外露多于4絲的接頭。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，絲頭樣本強(qiáng)度僅475MPa，小于公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F502011）對(duì)級(jí)接頭要求的594 MPa，判斷為不合格接頭。為確保鋼筋連接質(zhì)量，必須對(duì)此類有偏差的接頭進(jìn)行處理。表3-1 偏差接頭連接強(qiáng)度試驗(yàn)值統(tǒng)計(jì)表外露3絲外露4絲試件編號(hào)123平均123平均設(shè)計(jì)強(qiáng)度接頭連接強(qiáng)度（MPa）562538548549483475466475594制表：祝奉斌 復(fù)核：陳葉剛 制表日期：2015年3月15日2、提出課題對(duì)于鋼筋接頭偏差引起5、連接強(qiáng)度不足的問(wèn)題，常規(guī)的處理方法有返工和鋼筋幫條焊加固2種。幫條焊法，是在外露絲頭超標(biāo)的主筋邊外幫鋼筋，與主筋單面電弧焊接的加固方法，每端焊縫長(zhǎng)度 -2-不小于10D（D為鋼筋直徑，本工程為28mm），幫條鋼筋長(zhǎng)度為65cm，直接費(fèi)用計(jì)算為27.2元。本標(biāo)段共有接頭59280個(gè)，按4%的比例考慮需要加固，則加固成本高達(dá)加固成本高達(dá)6.5萬(wàn)元萬(wàn)元！經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，二種處理方法對(duì)比見(jiàn)表3-2。表3-2 鋼筋接頭連接強(qiáng)度不足的常規(guī)處理方法對(duì)比表方法返工鋼筋幫條焊加固工序卸下鋼筋籠拆除螺旋筋更換存在偏差的主筋重新安裝吊裝截取一定長(zhǎng)度的鋼筋上下端單面電弧焊接優(yōu)點(diǎn)強(qiáng)度合格率98%以上耗時(shí)45分鐘、費(fèi)用276、.2元缺點(diǎn)耗時(shí)大于 3小時(shí)、費(fèi)用大于2500元豎向焊接強(qiáng)度合格率小于80%；幫條處鋼筋間距縮小30mm，影響混凝土流動(dòng)制表：祝奉斌 復(fù)核：陳葉剛 制表日期：2015年3月16日二種常規(guī)方法存在著或成本高或質(zhì)量難以保證的缺點(diǎn)，不符合節(jié)能、高效的要求和“質(zhì)量第一”的方針，那么能否找到一種以較小的成本，使接頭強(qiáng)度顯著提高的新型加固處理方法呢？因此，本小組的QC活動(dòng)課題是：鋼鋼筋筋籠籠直螺直螺紋紋偏差接偏差接頭頭加固方法的研究加固方法的研究四、設(shè)定目標(biāo)1、課題目標(biāo)針對(duì)二種常規(guī)方法存在著或成本高或質(zhì)量難以保證的缺點(diǎn)，小組提出課題課題目目標(biāo)標(biāo)：在盡量利用現(xiàn)有設(shè)備和材料的的前提下，研究出一研究出一種連種連接7、接強(qiáng)強(qiáng)度不小于度不小于規(guī)規(guī)范要求的新型加固方范要求的新型加固方法。法。課題課題目目標(biāo)值標(biāo)值：（1）加固）加固處處理后接理后接頭頭抗拉抗拉強(qiáng)強(qiáng)度不小于度不小于594 MPa；（2）單單個(gè)接個(gè)接頭頭加固直接加固直接費(fèi)費(fèi)用不高于用不高于27.2元。元。2、目標(biāo)可行性分析（1）小組成員素質(zhì)高。本小組活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)豐富，2010年以來(lái)累計(jì)10次獲得省部級(jí)及以上榮譽(yù)，成員中高級(jí)職稱比例高達(dá)44.4%，且有項(xiàng)目管理層、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員和一線施工人員多層次組成，結(jié)構(gòu)合理，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；（2）資金、技術(shù)和儀器支持。目前鋼筋直螺紋連接技術(shù)應(yīng)用廣泛，但針對(duì)其鋼筋籠節(jié)段間由于規(guī)范允許誤差引起的接頭偏差加固方法尚無(wú)文獻(xiàn)、研究成果報(bào)道，8、集團(tuán)省級(jí)技術(shù)中心對(duì)此高度重視，特地安排專項(xiàng)資金和不同批次專家予以指導(dǎo)，并可以借助相關(guān)高校的科研力量和試驗(yàn)儀器設(shè)備；通過(guò)對(duì)以上有利和不利條件分析，我們認(rèn)為課題具有一定的挑戰(zhàn)性，但也有足夠的信心，認(rèn)為此QC活動(dòng)目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)!五、方案比較和確定1、提出方案本小組成員結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，小組召開(kāi)了方案分析會(huì)，集思廣益，運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”充分發(fā)表意見(jiàn)，根據(jù)現(xiàn)有條件，提出3種方案，并使用親和圖歸納整理，見(jiàn)圖5-1。圖5-1 方案歸納親和圖要求處理成本較小質(zhì)量符合要求1 套筒加長(zhǎng)法1.3更換加長(zhǎng)型套筒1.2卸下原套筒1.1扳開(kāi)絲頭1.4恢復(fù)絲頭1.5套筒擰到位3 套筒擠壓法3.2開(kāi)啟高壓3.1壓鉗就位3.3擠9、壓套筒3.4關(guān)閉高壓3.5卸除壓鉗2 套筒環(huán)焊法2.2焊縫處理2.1焊接直螺紋偏差接頭加固方法 -3-制圖：徐建國(guó) 制圖時(shí)間：2015年3月16日小組將提出的方案進(jìn)行歸納整理，擬定出以下3種方案，見(jiàn)圖5-2。圖5-2 擬定方案制圖：徐建國(guó) 制圖時(shí)間：2015年3月18日2、方案分析方案（一）：套筒加長(zhǎng)法工藝原理：采用特長(zhǎng)型套筒，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)絲頭間隙大小切割，加長(zhǎng)部分為絲頭間隙的長(zhǎng)度。將絲頭連同套筒移出空間，卸下套筒，換用加有相應(yīng)間隙長(zhǎng)度的加長(zhǎng)型套筒，使鋼筋籠主筋的絲頭在套筒內(nèi)的長(zhǎng)度滿足規(guī)范要求。普通長(zhǎng)度套筒 加長(zhǎng)型套筒接頭 圖5-3 套筒加長(zhǎng)法工藝原理圖 圖5-4 套筒加長(zhǎng)法模擬試驗(yàn)照片制圖：徐建10、國(guó) 制圖時(shí)間：2015年3月18日 套筒加長(zhǎng)法的PDPC處理流程如圖5-5。圖5-5 套筒加長(zhǎng)法PDPC加固流程圖制圖：陳葉剛 制圖時(shí)間：2015年3月18日本小組在鋼筋加工場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行了模擬試驗(yàn)（圖5-4）：試驗(yàn)時(shí)間3月18日試驗(yàn)地點(diǎn)桐溪2號(hào)大橋鋼筋加工場(chǎng)試驗(yàn)負(fù)責(zé)人徐亮試驗(yàn)過(guò)程向廠家特制了長(zhǎng)度比普通套筒大9mm的加長(zhǎng)型套筒，將半長(zhǎng)套筒的鋼筋絲頭擰進(jìn)到位，再在臺(tái)鉗上將全套筒長(zhǎng)度的絲頭少擰入3圈，做成絲頭外露3絲的接頭。試驗(yàn)結(jié)果在試驗(yàn)室萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上，試驗(yàn)檢測(cè)加長(zhǎng)型接頭的抗拉強(qiáng)度為625.15MPa594MPa試驗(yàn)結(jié)論此方案基本可行，但鋼筋對(duì)中要求高；時(shí)間25分鐘；成本10.6元；安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)級(jí)方案（11、二）：套筒環(huán)焊法工藝原理：在一定的工藝條件下，將擰緊狀態(tài)的套筒上端頂面與主筋絲頭環(huán)向焊接，使套筒頂端與外露的鋼筋絲頭連成一體，既鎖定套筒，防止絲頭松動(dòng)，又增加套筒與鋼筋的傳力作用點(diǎn)，使焊縫與螺紋共同傳力，提高接頭的連接強(qiáng)度。本標(biāo)段目前有交流電弧焊機(jī)、直流電弧焊機(jī)和乙炔氧氣焊機(jī)等3種現(xiàn)有焊接設(shè)備，遵照“盡量利用現(xiàn)有設(shè)備和材料”的課題活動(dòng)前提要求，套筒環(huán)向焊接頭外露絲頭數(shù)量超標(biāo)螺旋箍筋限制旋出套筒拆除螺旋箍筋測(cè)量外露絲頭長(zhǎng)度扳開(kāi)套筒端鋼筋扳開(kāi)套筒鋼筋領(lǐng)取加長(zhǎng)型套筒外購(gòu)套筒套筒長(zhǎng)度不合適更換套筒旋擰套筒到位外購(gòu)無(wú)合適套筒長(zhǎng)套筒切割直螺紋接頭偏差處理方法套筒環(huán)焊法套筒擠壓法套筒加長(zhǎng)法 -4-接可采用手12、工電弧焊和氣焊兩類方法。根據(jù)對(duì)比、分析，手工電弧焊具有較大優(yōu)勢(shì)，選擇手工電弧焊為備選方案。套筒環(huán)焊法焊接模擬試驗(yàn) 環(huán)焊加固處理后接頭圖5-6 套筒環(huán)焊法工藝原理圖 圖5-7 套筒環(huán)焊法模擬試驗(yàn)照片制圖：徐建國(guó) 制圖時(shí)間：2015年3月18日本小組進(jìn)行了模擬試驗(yàn)（圖5-7）：試驗(yàn)時(shí)間3月24日試驗(yàn)地點(diǎn)桐溪2號(hào)大橋鋼筋加工場(chǎng)試驗(yàn)負(fù)責(zé)人唐秀平試驗(yàn)過(guò)程試驗(yàn)結(jié)果在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上，試驗(yàn)檢測(cè)焊接加固后的接頭，抗拉強(qiáng)度達(dá)到616.31MPa594MPa試驗(yàn)結(jié)論此方案基本可行，但需防止套筒出現(xiàn)電焊裂縫；時(shí)間9分鐘；成本7.1元；安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)級(jí)方案（三）：套筒擠壓法工藝原理：套筒擠壓法一般需采用特制的套筒，而該方法13、通過(guò)更改擠壓參數(shù)和壓模，使目前本工地上使用的普通套筒能象特殊擠壓套筒一樣延長(zhǎng)、徑縮。擠壓后套筒長(zhǎng)度可伸長(zhǎng)至原套筒長(zhǎng)度的1.1倍，同時(shí)套筒與絲頭的間隙減小，機(jī)械咬合力顯著增加。擠壓模擬試驗(yàn) 擠壓處理后接頭圖5-8 套筒擠壓法工藝原理圖 圖5-9 套筒擠壓法模擬試驗(yàn)照片制圖：徐建國(guó) 制圖時(shí)間：2015年3月25日本小組在鋼筋加工場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行了模擬試驗(yàn)（圖5-9）：試驗(yàn)時(shí)間3月25日試驗(yàn)地點(diǎn)桐溪2號(hào)大橋鋼筋加工場(chǎng)試驗(yàn)負(fù)責(zé)人李華軍試驗(yàn)過(guò)程試驗(yàn)結(jié)果在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上，試驗(yàn)檢測(cè)加固后的接頭，抗拉強(qiáng)度達(dá)到625.36MPa594MPa試驗(yàn)結(jié)論此方案基本可行，但需防止套筒出現(xiàn)擠壓裂縫；時(shí)間12分鐘；成本9.0元；安全14、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)級(jí)3、選定方案小組成員根據(jù)模擬試驗(yàn)情況，對(duì)以上3個(gè)方案從可行性、時(shí)間性、經(jīng)濟(jì)性和安全性等四方面進(jìn)行分析評(píng)估，詳見(jiàn)表5-1：表5-1 方案對(duì)比分析方案編號(hào)方案（一）方案（二）方案（三）標(biāo)準(zhǔn)接頭回旋出4絲接頭固定加固焊接檢查標(biāo)準(zhǔn)接頭回旋出4絲接頭入鉗開(kāi)動(dòng)高壓檢查擠壓套筒關(guān)閉高壓卸除壓鉗 -5-方案套筒加長(zhǎng)法套筒環(huán)焊法套筒擠壓法特點(diǎn)1.套筒需根據(jù)絲頭間隙大小現(xiàn)場(chǎng)再切割加工；2.絲頭恢復(fù)對(duì)中要求極高1.工序簡(jiǎn)單；2.具體參數(shù)須細(xì)化 1.無(wú)需外加材料；2.具體參數(shù)須細(xì)化；3.需要調(diào)配超高壓設(shè)備可行性1.經(jīng)驗(yàn)證，方案基本可行；2.由于鋼筋直徑達(dá)28mm，且外纏螺旋筋，鋼筋及套筒需扳開(kāi)不小于17角度15、，且需原樣恢復(fù)，要求較高1.經(jīng)驗(yàn)證，方案基本可行；2.焊接需要一定技巧，防止材質(zhì)中碳鋼的套筒由于可焊性差而出現(xiàn)裂縫1.經(jīng)驗(yàn)證，方案基本可行；2.擠壓需要超高壓油管和超高壓泵站等壓力設(shè)備；3.需克服套筒的延伸性不足而容易出現(xiàn)壓裂現(xiàn)象時(shí)間性切割套筒8分鐘+扳開(kāi)鋼筋3分鐘+更換套筒5+恢復(fù)鋼筋8分鐘+調(diào)整套筒位置1分鐘=25分鐘調(diào)整套筒位置1分鐘+清理結(jié)合面1分鐘+焊接、清渣6分鐘+清理1分鐘=9分鐘壓鉗就位4分鐘+高壓泵站運(yùn)行5分鐘+卸除壓鉗3分鐘=12分鐘經(jīng)濟(jì)性1.材料：每個(gè)接頭增加特制加長(zhǎng)型套筒與普通型套筒的差價(jià)=7.8-6.5=1.3元；2.人工：鋼筋工25/6020=8.3元；3.機(jī)械：切16、割機(jī)1元。合計(jì)：1.3+8.3+1=10.6元1.材料：每個(gè)接頭增加3根電焊條=0.63=1.8元；2.人工：電焊工9/6025=3.8元；3.機(jī)械：電焊機(jī)1.5。合計(jì)：1.8+3.8+1.5=7.1元。1.人工：操作工12/6025=5.0元；2.機(jī)械：壓鉗、壓模、超高壓油管、超高壓泵站4.0元。合計(jì)：5.0+4.0=9.0元。安全性套筒切割加工存在機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)級(jí)焊接存在觸電風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)級(jí)；存在高溫灼傷風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)級(jí)高壓油料存在著油管崩裂而激射傷人風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)級(jí)；存在著壓鉗機(jī)械傷人的風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)級(jí)結(jié)論絲頭恢復(fù)對(duì)中要求高；成本10.6元；耗時(shí)25分鐘；安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高（級(jí)）具17、體參數(shù)需細(xì)化；需采取防止套筒出現(xiàn)裂縫的措施；成本7.1元；耗時(shí)9分鐘；安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較低（級(jí)）具體參數(shù)需細(xì)化；需采取防止套筒壓裂的措施；成本9.0元；耗時(shí)12分鐘；安全風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高（級(jí)）選擇方案不不選選選選用用不不選選制表：陳葉剛 復(fù)核：徐建國(guó) 制表日期：2015年3月28日根據(jù)小組成員的綜合評(píng)估、計(jì)算，選定方案（二）套筒環(huán)焊法為最佳方案。4、細(xì)化方案為了有效達(dá)成目標(biāo)，小組對(duì)方案（二）進(jìn)行了細(xì)化。本標(biāo)段目前使用的套筒材質(zhì)45#鋼，含碳量0.42%，屬于中碳鋼，可焊性相對(duì)較差，施焊過(guò)程中套筒可能會(huì)出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而影響強(qiáng)度。為確保連接強(qiáng)度，必須控制套筒的裂縫。為此，小組查閱鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范（GB506618、1-2011）等焊接方面的資料，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了焊接模擬試驗(yàn)（圖5-10）：圖5-10 套筒焊接防裂模擬試驗(yàn)根據(jù)資料和試驗(yàn)結(jié)果，小組繪制相應(yīng)的措施圖：圖 5-8 方案措施圖制圖：陳葉剛 制圖時(shí)間：2015年3月28日將以上措施，有針對(duì)性地落實(shí)、細(xì)化到方案的“機(jī)料機(jī)料選選用用”、“焊焊接參數(shù)接參數(shù)選擇選擇”和“工工藝設(shè)計(jì)藝設(shè)計(jì)”3要素中：（1）電焊機(jī)選用套筒防裂措施預(yù)熱焊材控制溫度減小焊接應(yīng)力烘焙焊條增加焊接層數(shù)敲震焊縫選擇焊材性能堿性低氫焊條抗裂性和強(qiáng)度溫度250，時(shí)間2h分2層焊接分層錘擊焊縫 -6-目前項(xiàng)目上，手工電弧焊最常用的電焊機(jī)有交流電焊機(jī)和直流電焊機(jī)兩種，根據(jù)工藝性能控制難易程度考慮19、，采用目前常用的交流電焊機(jī)。（2）電焊條選用本工地現(xiàn)有型號(hào)J506和J422二種電焊條，而J506電焊條屬于堿性低氫型碳鋼焊條，抗裂性能優(yōu)于J422焊條，因選用J506電焊條。（3）焊接電流套筒端面平焊時(shí)，由于運(yùn)條和控制熔池中的熔化金屬都比較容易，因此可以選擇較大的焊接電流進(jìn)行焊接。套筒端面圓環(huán)厚度6mm，焊接電流值I可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式5-1選用：I=(3555)d （式5-1）式中：d為焊條直徑，本工程采用直徑4mm焊條。故計(jì)算電流值I=（3555）4=140220（A）為防止套筒出現(xiàn)裂縫，焊接需分層進(jìn)行，第1層焊接需采用稍小電流，第2層可適當(dāng)增大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試焊，第1層焊接可采用140A、第2層20、焊接采用220A，能滿足抗拉強(qiáng)度要求。（4）焊縫高度套筒與絲頭焊接類型相當(dāng)于T型接頭，套筒端面圓環(huán)厚度（即焊面寬度）6mm，焊縫外側(cè)面坡度45時(shí)焊縫厚度最大，則焊縫高度H：H=cos456=6（mm）（式5-2）焊接時(shí)直徑4mm的焊條采用圓弧單線運(yùn)條方式，高度3mm。焊接底層與第二層需不同的電流，故焊縫需分二層，每層3mm，即焊縫高度為23mm。（5）引弧方式套筒端面手工電弧焊有劃擦法和直擊法兩種引弧方式，由于施焊面套筒端面寬度僅6mm，且為圓弧形，而非劃擦法所需的長(zhǎng)條形，故選用直擊法。（6）焊縫連接方法焊縫接頭直接影響到焊接質(zhì)量。由于套筒與鋼筋為圓形，需采用環(huán)向焊接，焊鉗難以360轉(zhuǎn)彎，因此21、每層焊接分二個(gè)半圓軌跡拼接而成，有頭-頭法連接、頭-尾法連接兩種方法。經(jīng)比較，從電焊溫度控制方面考慮，采用頭-頭法連接方法。經(jīng)對(duì)比、分析后確定的最佳方案具體細(xì)節(jié)見(jiàn)圖5-9：圖5-9 最佳方案具體細(xì)節(jié)系統(tǒng)圖制圖：徐建國(guó) 制圖時(shí)間：2015年4月2日六、制定對(duì)策根據(jù)最佳方案的具體內(nèi)容，制訂對(duì)策。表6-1 對(duì)策措施表項(xiàng)目對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)完成時(shí)間負(fù)責(zé)人套筒環(huán)焊法機(jī)料選用電焊機(jī)交流電焊機(jī)電焊條J506電焊條焊接參數(shù)選擇焊縫高度第1層140A、第2層220A23mm焊接電流工藝設(shè)計(jì)引弧方式直擊法烘焙焊條溫度250，時(shí)間2h焊縫連接頭-頭法連接敲震焊縫分層錘擊焊縫 -7-選擇交流電焊機(jī)焊接電流140A22022、A的交流電焊機(jī)選擇電流調(diào)節(jié)范圍大于140A220A的交流電焊機(jī)桐溪2號(hào)大橋鋼筋加工場(chǎng)機(jī)料倉(cāng)庫(kù)2015.4.5陳一新機(jī)料選用置備J506電焊條焊條品種為堿性低氫型碳鋼，直徑4mm選擇型號(hào)J506、直徑4mm的碳鋼電焊條桐溪2號(hào)大橋鋼筋加工場(chǎng)機(jī)料倉(cāng)庫(kù)2015.4.5陳葉剛調(diào)節(jié)焊接電流第1層焊接采用140A電流，第2層焊接采用220A電流1.校核電流指針。通過(guò)旋轉(zhuǎn)電流調(diào)節(jié)手柄，使電流最小值（125A）時(shí)指針處于最邊緣；2.在第1層焊縫焊接前，調(diào)節(jié)指針位于140A位置；3.在第2層焊縫焊接前，調(diào)節(jié)指針位于220A刻度位置。桐溪2號(hào)大橋Z7-2#鋼筋籠安裝施工現(xiàn)場(chǎng)2015.4.5徐亮焊接參數(shù)選擇控制焊縫23、高度焊縫總高度6mm，每層厚度3mm分2層焊接，第1層焊接時(shí)焊條采用圓弧單線運(yùn)條方式，使第1層高度3mm；第2層焊接時(shí)焊條采用圓弧單線運(yùn)條方式，使第2層高度3mm桐溪2號(hào)大橋Z7-2#鋼筋籠安裝施工現(xiàn)場(chǎng)2015.4.5李華軍烘焙電焊條烘焙溫度250，時(shí)間2h1.將電恒溫干燥箱預(yù)設(shè)溫度調(diào)整到250；2.電焊條放入干燥箱；3.干燥箱通電；4.在溫度到達(dá)250時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)；5.2小時(shí)后關(guān)閉電源；6.用鉗子電焊條放入保溫箱內(nèi)；7.將保溫箱送達(dá)鋼筋籠加固現(xiàn)場(chǎng)。項(xiàng)目部工地試驗(yàn)室土工室2015.4.5徐建國(guó)直擊法引弧焊條在套筒端面引弧，并保持間隙4mm焊條輕碰套筒上端面，立即將焊條提起10mm，電弧發(fā)生后，使24、焊條與套筒保持距離4mm 桐溪2號(hào)大橋Z7-2#鋼筋籠安裝施工現(xiàn)場(chǎng)2015.4.5李小平頭-頭法連接焊縫第1段半圓（180）縫施焊到尾端后，再旋轉(zhuǎn)180回到原起點(diǎn)施焊第2條半圓（180）縫；上下2層焊縫錯(cuò)開(kāi)901.第1層焊接時(shí)，焊條在套筒端面沿逆時(shí)針?lè)较蚴┖?80（半圈）；2.回到起點(diǎn)，沿順時(shí)針?lè)较蚴┖?80到前半圈的終點(diǎn)；3.第2層焊接時(shí)，旋轉(zhuǎn)90，起點(diǎn)在第1層第1個(gè)半圈的1/2處施焊；4.按第1層的方法分別采用逆時(shí)針和順時(shí)針各施焊半圈形成封閉焊縫桐溪2號(hào)大橋Z7-2#鋼筋籠安裝施工現(xiàn)場(chǎng)2015.4.5唐秀平工藝設(shè)計(jì)分層錘擊焊縫對(duì)2層焊縫的敲打覆蓋率均為100%1.在第1層焊接結(jié)束后用焊渣錘25、密排無(wú)間隙地敲打焊縫；2.在第2層焊接結(jié)束后用焊渣錘密排無(wú)間隙地敲打焊縫。桐溪2號(hào)大橋Z7-2#鋼筋籠安裝施工現(xiàn)場(chǎng)2015.4.5祝奉斌制表:陳葉剛 復(fù)核:徐建國(guó) 日期:2015年4月3日七、對(duì)策實(shí)施小組成員根據(jù)對(duì)策表，逐一組織實(shí)施：實(shí)施一：選擇交流電焊機(jī)實(shí)施時(shí)間4月5日上午實(shí)施地點(diǎn)桐溪2號(hào)大橋鋼筋加工場(chǎng)機(jī)料倉(cāng)庫(kù)實(shí)施人員陳一新檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)焊接電流可以調(diào)節(jié)到140A220A的交流電焊機(jī)實(shí)施過(guò)程將電流調(diào)節(jié)范圍大于140A220A作為要求，選擇交流電焊機(jī)。經(jīng)查閱電焊機(jī)隨機(jī)卡片和登記資料，選擇編號(hào)6#、型號(hào)BX1-630-3的交流電焊機(jī)電焊電流調(diào)節(jié)范圍為125630A。驗(yàn)證結(jié)果所選擇的6#交流電焊機(jī)，焊接26、電流調(diào)節(jié)范圍為125630A，包含調(diào)節(jié)范圍140A220A的對(duì)策目標(biāo)要求。-8-實(shí)施二：置備J506電焊條實(shí)施時(shí)間4月5日上午實(shí)施地點(diǎn)桐溪2號(hào)大橋鋼筋加工場(chǎng)機(jī)料倉(cāng)庫(kù)實(shí)施人員陳葉剛檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)焊條品種為堿性低氫型碳鋼，直徑4mm實(shí)施過(guò)程在鋼筋加工場(chǎng)機(jī)料倉(cāng)庫(kù)，選擇了直徑4mm的J506碳鋼電焊條。經(jīng)查閱產(chǎn)品資料，該電焊條為堿性低氫型碳鋼。驗(yàn)證結(jié)果經(jīng)查閱產(chǎn)品資料，該電焊條型號(hào)和直徑符合對(duì)策目標(biāo)要求。實(shí)施三：調(diào)節(jié)焊接電流實(shí)施時(shí)間4月5日下午實(shí)施地點(diǎn)桐溪2號(hào)大橋Z7-2#鋼筋籠安裝施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施人員徐亮檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)第1層焊接采用電流140A，第2層焊接采用電流220A實(shí)施過(guò)程1.校核電流指針。通過(guò)旋轉(zhuǎn)電流調(diào)節(jié)手柄27、，使電流最小值（125A）時(shí)紅色的電流指針處于最邊緣；2.第1層焊接前，通過(guò)旋轉(zhuǎn)電流調(diào)節(jié)手柄，使電流指針向右移動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)刻度125A向175A方向的3/10位置；3.在第2層焊接前，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄，使電流指針向右移動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)刻度200A向250A方向的2/5位置。驗(yàn)證結(jié)果第1層焊接采用電流140A，第2層焊接采用電流220A，焊接電流符合對(duì)策目標(biāo)要求。實(shí)施四：控制焊縫高度實(shí)施時(shí)間4月5日下午實(shí)施地點(diǎn)桐溪2號(hào)大橋Z7-2#鋼筋籠安裝施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施人員李華軍檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)焊縫總高度6mm，每層厚度3mm實(shí)施過(guò)程焊接分2層。第1層焊接時(shí)焊條采用圓弧單線運(yùn)條方式，使第1層高度3mm；第2層焊接時(shí)焊條采用圓弧單線運(yùn)條28、方式，使第2層高度不小于3mm。2層焊接完成后，游標(biāo)卡尺檢查焊縫厚度為6mm。驗(yàn)證結(jié)果經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，每層焊縫厚度均為3mm，合計(jì)6mm，符合對(duì)策目標(biāo)6mm的要求。實(shí)施五：烘焙電焊條實(shí)施時(shí)間4月5日下午實(shí)施地點(diǎn)工地試驗(yàn)室土工室實(shí)施人員徐建國(guó)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)烘焙溫度250，時(shí)間2h實(shí)施過(guò)程在土工室，將本次焊接所需的6根電焊條放入電熱恒溫干燥箱（型號(hào)101-1A）內(nèi)，設(shè)定溫度為250，合上干燥箱電源，在溫度達(dá)到250開(kāi)始計(jì)時(shí)，2小時(shí)后關(guān)閉電源，用鉗子取出焊條，裝入保溫箱，立即送到鋼筋籠安裝現(xiàn)場(chǎng)。驗(yàn)證結(jié)果在恒溫干燥箱溫度250的條件下烘焙2小時(shí)，符合對(duì)策目標(biāo)要求。實(shí)施六：直擊法引弧實(shí)施時(shí)間4月5日下午實(shí)施地點(diǎn)桐29、溪2號(hào)大橋Z7-2#鋼筋籠安裝施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施人員李小平檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)焊條在套筒端面引弧,并保持間隙4mm實(shí)施過(guò)程焊條輕碰套筒上端面，立即將焊條提起10mm，電弧引燃后，使焊條與套筒保持距離4mm（1根電焊條直徑的距離）。驗(yàn)證結(jié)果電弧在套筒端面引燃，焊條與套筒端面距離保持4mm，符合對(duì)策目標(biāo)要求。實(shí)施七：頭-頭法連接焊縫實(shí)施時(shí)間4月5日下午實(shí)施地點(diǎn)桐溪2號(hào)大橋Z7-2#鋼筋籠安裝施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施人員唐秀平檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)第1段半圓（180）縫施焊到尾端后，再旋轉(zhuǎn)180回到原起點(diǎn)施焊第2條半圓（180）縫；上下2層焊縫錯(cuò)開(kāi)90實(shí)施過(guò)程1.第1層焊接時(shí)，焊工正面運(yùn)條在套筒端面沿逆時(shí)針?lè)较蚴┖?80（半圈）；2.回到起點(diǎn)30、，焊工反面運(yùn)條沿順時(shí)針?lè)较蚴┖?80到前半圈的終點(diǎn)，形成封閉焊縫環(huán)；3.第2層焊接時(shí)，旋轉(zhuǎn)90，起點(diǎn)在第1層第1個(gè)半圈的1/2處引弧；4.焊工正面運(yùn)條在套筒端面沿逆時(shí)針?lè)较蚴┖?80（半圈）；5.回到起點(diǎn)，焊工反面運(yùn)條沿順時(shí)針?lè)较蚴┖?80到前半圈的終點(diǎn)，形成封閉焊縫環(huán)。驗(yàn)證結(jié)果第1段半圓縫施焊到尾端后，再回到原起點(diǎn)施焊第2條半圓縫；上下2層焊縫錯(cuò)開(kāi)90,符合對(duì)策目標(biāo)要求。實(shí)施八：分層錘擊焊縫 -9-實(shí)施時(shí)間4月5日下午實(shí)施地點(diǎn)桐溪2號(hào)大橋Z7-2#鋼筋籠安裝施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施人員祝奉斌檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)2層焊縫的敲打覆蓋率均為100%實(shí)施過(guò)程祝奉斌督促焊工李華軍在第一層焊縫鋪滿后，用電焊尖頭小錘先沿套筒徑31、向、再環(huán)向的密布方式敲擊焊縫表面；在第二層焊接后，仍以相同方式敲擊焊縫表面。驗(yàn)證結(jié)果第1層焊縫錘擊范圍為100%焊縫，第2層焊縫敲擊范圍為100%焊縫，符合對(duì)策目標(biāo)要求。整體實(shí)施效果驗(yàn)證：上述對(duì)策實(shí)施后，小組檢查焊接處理后的套筒無(wú)裂縫，試驗(yàn)檢測(cè)接頭的抗拉強(qiáng)度612.19MPa目標(biāo)值594MPa，說(shuō)明活動(dòng)的對(duì)策目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。圖7-1加固處理后的接頭 圖7-2 接頭抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)單（電腦小票）表7-1 偏差接頭連接強(qiáng)度試驗(yàn)值試件編號(hào)123平均目標(biāo)強(qiáng)度接頭連接強(qiáng)度（MPa）617.08606.24613.24612.19594制表：祝奉斌 復(fù)核：陳葉剛 制表日期：2015年4月5日八、效果檢查本次活動(dòng)全部32、采用了工地上現(xiàn)有的設(shè)備和材料，滿足“盡量利用現(xiàn)有設(shè)備和材料”的課題活動(dòng)前提要求。1、加固強(qiáng)度根據(jù)施工臺(tái)帳和試驗(yàn)檢測(cè)臺(tái)帳記錄，4月6日至9月19日期間，本標(biāo)段試驗(yàn)檢測(cè)加固偏差接頭100個(gè)，加固強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)如下表：表8-1 鋼筋籠連接絲頭偏差加固強(qiáng)度數(shù)值表計(jì)量單位：MPa 數(shù)量：n=100613.65608.72621.35607.33622.12613.87599.63623.20 619.75609.08628.23619.12610.52611.98614.87609.82621.38628.37609.87611.66619.87613.23615.36600.39611.48609.366133、8.79631.94614.26609.71612.52609.39607.33620.87609.95612.84609.87632.15617.28626.11619.23612.10 611.32610.68618.76610.96623.56612.53621.33619.87605.63611.35619.75609.17623.87621.52634.12609.50 609.87632.00 613.54611.23613.20 609.88619.91611.92609.83618.38610.23619.23631.30 609.22605.96615.36631.3860834、.71612.25609.33632.21622.14619.24614.52618.37609.72609.78611.90 632.48613.28617.39617.50 605.34619.23621.39618.81614.85619.58624.59629.34618.22623.53調(diào)查人：李小平、徐亮 復(fù)核：祝奉斌 制表日期：2015年9月25日計(jì)算樣本平均值：aaxiixMP594MP19.61610011001aMPaxMP59463.599min根據(jù)調(diào)查表和折線圖，本標(biāo)段直螺紋偏差接頭加固連接強(qiáng)度平均為616.19MPa，最小為599.63MPa594MPa，達(dá)到了課題目35、標(biāo)！2、處理成本表82 每個(gè)偏差接頭的加固成本計(jì)算表序號(hào)項(xiàng)目數(shù)量單位單價(jià)（元）合價(jià)（元）1焊工工資0.15小時(shí)25.03.82電焊條3根0.61.83電費(fèi)1.5度1.52.3合計(jì)7.9 -10-計(jì)算人：李小平 復(fù)核：祝奉斌 制表日期：2015年9月29日經(jīng)本小組計(jì)算，并經(jīng)公司財(cái)務(wù)部門復(fù)核，每個(gè)偏差接頭的加固成本為7.9元，低于目標(biāo)值27.2元，達(dá)到了課題目標(biāo)要求。圖82 活動(dòng)效果柱狀圖制圖：李小平 復(fù)核：陳葉剛 制表日期：2015年9月30日表83 QC活動(dòng)總體經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算表項(xiàng)目活動(dòng)前預(yù)計(jì)費(fèi)用活動(dòng)后預(yù)計(jì)費(fèi)用節(jié)約費(fèi)用計(jì)算式592804%27.2（59280-1080）4%7.964497-18336、91計(jì)算結(jié)果64497元18391元46106元元計(jì)算人：陳葉剛 復(fù)核：祝奉斌 制表日期：2015年9月30日3、環(huán)保效益常規(guī)的鋼筋幫條焊需0.4小時(shí)，而套筒環(huán)焊法電焊時(shí)間僅需0.15小時(shí)，可節(jié)省62.5%的電焊工作量，大幅度降低焊接產(chǎn)生的廢氣和強(qiáng)光污染，符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)的要求。4、社會(huì)效益本方法以簡(jiǎn)捷的工藝、現(xiàn)有常規(guī)設(shè)備和低廉成本，能對(duì)質(zhì)量有懷疑的鋼筋接頭積極地進(jìn)行預(yù)防性加固，杜絕質(zhì)量隱患，受到監(jiān)理和業(yè)主好評(píng)，具有良好的社會(huì)效益。九、鞏固措施和標(biāo)準(zhǔn)化小組宣貫活動(dòng)成果，并制作成鋼筋籠加固作業(yè)指導(dǎo)書(shū)發(fā)放到項(xiàng)目部各作業(yè)隊(duì)執(zhí)行。為了驗(yàn)證鞏固效果，小組到項(xiàng)目部試驗(yàn)室，統(tǒng)計(jì)了9月19日以后的偏差接頭試驗(yàn)37、數(shù)據(jù)。表8-1 鋼筋籠偏差接頭加固抗拉強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)表累計(jì)外露絲頭超標(biāo)接頭數(shù)量（個(gè)）分項(xiàng)工程名稱直徑（m）根數(shù)（根）主筋數(shù)量（根）接頭總量（個(gè)）3絲4絲5絲及以上合計(jì)處理后最小強(qiáng)度（MPa）2.28461104539062608.332.0640760325037613.561.813361404576063609.45桐溪2號(hào)大橋樁基1.6928644176023611.422.0440480205025613.671.812361080438051613.23桐溪1號(hào)大橋樁基1.51226936254029611.242.0346276103013623.211.864048017602361838、.33桐溪2號(hào)大橋立柱1.63361084206605.23合計(jì)7272278540332統(tǒng)計(jì)人：李小平、徐亮 復(fù)核：祝奉斌 制表日期：2016年1月26日計(jì)算強(qiáng)度平均值和最小值：aaxiixMP594MP77.617101101目標(biāo)值aMPaxMP59423.605min目標(biāo)值在鞏固期內(nèi)，直螺紋接頭的加固強(qiáng)度超過(guò)了目標(biāo)值，說(shuō)明鞏固措施有效。1、針對(duì)該方法，我們委托國(guó)家一級(jí)查新機(jī)構(gòu)進(jìn)行了國(guó)內(nèi)外科技查新，報(bào)告結(jié)論：在所檢國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)范圍內(nèi)，未見(jiàn)有相同施工技術(shù)的文獻(xiàn)報(bào)道。經(jīng)浙江省交通廳科技成果鑒定委員會(huì)鑒定：本方法處于中國(guó)公路工程先進(jìn)水平。2、該方法已分別申報(bào)了實(shí)用新型和發(fā)明專利，目前已獲得了一項(xiàng)實(shí)39、用新型專利授權(quán)。-11-3、根據(jù)其他二個(gè)項(xiàng)目的推廣、應(yīng)用情況，已由徐建國(guó)編制鋼筋骨架直螺紋接頭套筒環(huán)焊加固施工工法，獲得了浙江省公路水運(yùn)工程工法稱號(hào)，并在項(xiàng)目部和公司內(nèi)部推廣應(yīng)用。圖9-1 科技查新報(bào)告 圖9-2 科技成果鑒定意見(jiàn) 圖9-3 專利授權(quán)通知書(shū) 圖9-4工法證書(shū)十、總結(jié)和下步打算通過(guò)開(kāi)展創(chuàng)新型QC小組活動(dòng)，小組成員運(yùn)用科學(xué)方法、開(kāi)拓思維模式，進(jìn)一步增強(qiáng)了小組成員的創(chuàng)新能力與信心，提高了團(tuán)隊(duì)凝聚力及個(gè)人解決問(wèn)題能力。表101 活動(dòng)前后綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)表自我評(píng)價(jià)活動(dòng)前活動(dòng)后序號(hào)項(xiàng)目具體情況得分具體情況得分1QC工具運(yùn)用新七種工具應(yīng)用較少，特別是從未采用PDPC法63采用了親和圖、系統(tǒng)圖、流40、程圖和PDPC法等大量工具和方法882團(tuán)隊(duì)精神各崗位人員工作比較積極，但聯(lián)系不夠緊密62增強(qiáng)了成員之間的協(xié)作性，為課題目標(biāo)的完成而共同努力823質(zhì)量意識(shí)對(duì)質(zhì)量控制比較重視，不允許質(zhì)量問(wèn)題的反復(fù)出現(xiàn)76重視質(zhì)量控制，對(duì)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題能認(rèn)真查找原因，制訂控制并實(shí)施措施，防止再次出現(xiàn)894創(chuàng)新意識(shí)大多靠個(gè)人的主觀能動(dòng)性進(jìn)行創(chuàng)新66遵照創(chuàng)新程序和要求，提出多種方案并進(jìn)行比選865工作干勁能服從領(lǐng)導(dǎo)的工作安排，認(rèn)真完成任務(wù)73能按照總體目標(biāo)要求，主動(dòng)開(kāi)展工作826個(gè)人解決問(wèn)題能力憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)64通過(guò)QC知識(shí)解決和總結(jié)問(wèn)題85制表：陳葉剛 制表時(shí)間：2016年1月26日?qǐng)D9-1 自我評(píng)價(jià)雷達(dá)圖 制圖：陳葉剛 制圖時(shí)間：2016年1月26日本次活動(dòng)是對(duì)鋼筋由于規(guī)范允許的長(zhǎng)度負(fù)公差因素，造成后續(xù)直螺紋連接強(qiáng)度不足的加固方法研究，是一種補(bǔ)救措施，下步本小組將從提高鋼筋籠加工精度方面展開(kāi)活動(dòng)，縮小負(fù)公差偏差范圍，使鋼筋籠連接強(qiáng)度從事后補(bǔ)救先置到事先控制，以切實(shí)提高工程施工質(zhì)量。