四川双向六车道大桥QC成果提高桩基钢筋剥肋直螺纹套筒连接合格率

　四川双向六车道大桥 QC 成果提 高桩基钢筋剥肋直螺纹套筒连 接合格率

　2015 年度 提高桩基钢筋剥肋直螺纹套筒连接合格率 南充市都京港嘉陵江大桥工程桥梁桩基 QC 活动小组

　 单 位：中交四航局第三工程有限公司 1

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　日 期：2015 年 10 月

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　一、 工程概况 ........................................................ 2 二、 小组简介 ........................................................ 2 三、 选题理由 ........................................................ 3 四、现状调査、分析 五、原因分析 六、确定要因 七、 制定对策 ....................................................... 11 八、 对策实施 ....................................................... 11 九、 效果检査 ....................................................... 15 十、巩固措施及标准化 ............................................... 17 ■j -一、活动体会及下一步计划 ......................................... 17

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　提高桩基大直径钢筋剥肋直螺纹套筒连接合格率 一、工程概况 都京港嘉陵江大桥工程路线全长 3. 40km （左线长 3.394km）, 双向六车道、路幅宽度 30m 。包括新建互 通主线桥梁 2 座（大中桥），总长 1319. 5m ； 匝道桥梁 6 座，总长 802m, 特大桥 1 座，桥长 1018m （其中主 桥长 464m, 引桥长 554m）, 大中桥 1 座，长 246m, 隧 道 1 座，总长 309mo主桥为双塔单索面预应力混凝土 矮塔斜拉桥，桥跨布置为（122+220+122）

　m 。项目共 有桩基 760 根，其中主筋为大直径钢筋 （ 28 、 32）

　桩 基 666根，占桩基总数的 87.6 %。桩基钢筋笼釆用 9m 钢筋进行制作，钢筋笼釆用剥肋直螺纹套筒进行连 接。

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　二、小组简介 小组成员由项目部相关管理人员和及现场工人共 8 人组成，小组概况见下表：

　表 1 小组概况表

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　小组桥梁桩基 QC 活动 名称 小组 注册时间 2015 年 7 月 课题 名称 提高桩基钢筋剥肋 直螺纹套筒连接合 活动 2015 年 4 月 -2015 时间 年 10 月 姓名 性别 文化 程度 注册号 小组类型 小组分工 冉华女组 本科 统筹安排 Sgs201 506 现场型 QC 教育 时间 48 小时

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　琼 长 廖二 兵 男 副组长 本科 组织实施 48 小时 张超 男 组 员 大专 现场过程控 制 48 小时 梁紫 龙 男 组 员 大专 现场过程控 制 48 小时 吴咏 潇 男 组 员 大专 现场质量控 制 48 小时 蔡万 升 男 组 员 大专 现场试验检 测 48 小时 王宇 男 组 员 大专 试验检测 48 小时 张海 平 男 组 员 高 中 现场施工 48 小时

　表 2 、活动计划表 活动计划和实际进度表 序号 项目 2015 年 4 月 -2015 年 10 月 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 1 现状调查

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　2 目标确定

　 3 原因分析

　■ ■ ■

　 4 要因确认

　•» • •

　 5 制定对策

　■ ■

　 6 对策实施

　 —

　7 效果检查

　 8 巩固措施

　 计划 实际

　三、选题理由 大直径钢筋剥肋直螺纹套筒连接技术在桩基 钢筋笼加工及安装过程中使用方泛，特别是长短 丝的应用。

　丝头加工抽查合格，但在连接做抗拉仍存在 不合格的现象。

　现场加工的丝头不合格率偏大。

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　标准型 四、现状调査、分析 1 、现状调查 ① 根据设计要求，都京港嘉陵江大桥的桩基钢 筋笼主筋采用剥肋直螺纹套筒进行连接。在钢筋连接 工作中，要求在后场加工的丝头达到设计要求，满足 现场操作；在现场对接中，要求接头达到规范要求连 接长度及扭力值。

　② 剥肋直螺纹接头：将钢筋端部用滚轧工艺加 工成直螺纹，并用相应的连接套筒将两根钢筋相互连 接的钢筋接头。在剥肋直螺纹套筒连接中，有以下几 种接头连接方式：正反丝扣型、标准型、长短型、异 径型、加强螺母型及扩口型，见下图。现在都京港嘉 陵江大桥采用标准丝与长短丝的接头形式。

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　8

　③ 总结前期钳、咳钢筋笼在施工中的资料，在釆用 机械连接的钻孔桩中，根据统计有 15 个不合格钢筋 笼，钢筋机械连接的质量是影响钢筋笼质量的主要原 因，如下表所示: 钢筋笼质量影响因素表 钢筋笼质量不合格原因统计 （ 22 个）

　接头连接 钢筋质量 箍筋焊接或绑扎 运输、吊装中变形14

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　2 、确定活动目标：提高咧、 032 钢筋笼主筋机械连接 质量。

　接头抗拉强度满足以下要求: 直螺纹接头安装时的最小拧紧扭矩值 钢筋直 径 (mm) W16 18 〜 20 拧紧扭 矩 (N.m) 100 200

　22 〜 25 28 〜 32 36 〜 40 260 320 360

　筋机械连接抗拉强度合格率应满足达到 100%o

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　 钢筋机械连接合格率 lil

　■合格率 3 、设定目标及可行性分析 钢筋机械连接为常规施工工艺, ①32 螺纹钢筋连接以上的应用。

　大型桩基础施工中，钢筋笼普遍采用直螺纹套 筒连接，易于控制桩基钢筋笼的质量。

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　 采用大型滚丝机，满足丝头加工要求。能够满 足各种机械连接方式。

　大部分小组成员有丰富的 QC 活动经验，有较高 的技术及管理水平，有较强的团队精神。

　五、原因分析 确定了以提高钢筋笼主筋剥肋直螺纹套 筒连接质量为目标后，对钢筋机械连接质量不高 的原因进行分析。在钢筋笼加工中，钢筋笼主筋 机械连接合格率不高原因主要从人员、材料、工 艺及其他方便进行分析，如下图所示。目标可行性分析

　沐小组成员召开专题讨论会，钢筋笼机械连接质量较差，运输安装不符合要求 的 it 因进行分析，制定因果图。

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　技术水平不高，对新工艺 的操作缺乏经验 工作责任心不强，积极性 不高

　 A .滚丝机滚丝精度不符合要求 钢 筋 主 筋 机 械 连 接 质 量 不 好

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　（诂）

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　 六、要因确认 通过原因分析， QC 小组多次开会讨论，集思广益, 小组成员各抒己见，对收集对各末端要素逐条进行分 析验证，情况验证如下表。

　要因确认表 在加工丝头时要 现场做到肆三慢一快”。

　查看即 ：（ 1 、进刀慢 2 、 一 上牙慢。进丝要快 4 、退牙要慢）应 定时检查丝轮，如 损坏及时更换。

　HP 场对相关施工人员 实行经济责任制， 查看有奖有罚，提高人 员积极主动性。

　钢筋滚丝后 性能有变化 现场 查看 主筋采用 628 、 032 的 螺纹钢筋"滚丝对 母材影响不大。

　滚丝机丝轮 y 未及时更 换，车丝时 操作不当 2 工作责任心 不强，积极 性不高

　损坏 检测工的合格套筒。

　咏 潇 前，对套筒相关试 验，满足要求后， 在投入使用。

　现场滚丝机型号较多， 需要选择一款适 查看合此施工要求，工 艺较符合施工。

　 套筒丝头已 室内 采用专业厂家加 采 用 人 工 上 套 筒 ， 较 吃 力 费 时 ， 质 量不易控制 现场 查看 采用质螺纹套筒, 不需要采用力矩 扳手，所需力较 小。

　灌注桩垂直 度不满足规 范设计要求 现场 查看 灌注桩成孔后，先 下方探笼，到达施 工要求后在下钢 筋笼。

　套筒质量不 符合要求 检测 在套筒进行安装 滚丝机滚丝 精度有偏差

　9 施工各环节 不协调 现场 查看 10 钢筋笼现场 对位不准 确，部分接 头安装不易 现场 验证 11 母材钢筋质 量不满足要 求 室内 检测 12 技术水平不 高，工人对 施工工艺不 熟悉缺乏操 作经验 现场 查看

　现场技术管理人 员协调指挥，安 装、下笼等过程配 合默契。

　梁 紫 龙 否 由于丝头较多，安 装时，工作量较 大。

　梁 紫 龙 是 对主筋进行抽查， 验收合格后在进 行使用。

　蔡 万 升 否 工人缺乏经验，没 有受过专业系统 的培训；现场跟踪 指导的专业技术 人员指导不到位 张 超 是

　经过 QC 小组讨论研究决定，以下四点为影响大直径钢

　筋钢筋笼主筋剥肋直螺纹套筒连接质量的主要原因: 仁技术水平不高.对新工艺的 操作缺乏经验 2 、钢筋笼丝头部位加工精度不 3 、钢筋笼现场安装对位不准， 接头安装费时费力 在统计的 12 个钢筋笼主筋机械连接质量问题中，影响 因素分类比例见下表 机械连接质量影响因素表 机械连接质量影响因素 滚丝机丝轮未及时更换， 车丝时操作不当 3 钢筋笼丝头部位加工精度 不满足 4 钢筋笼现场对位不准确， 不易安装接头 5

　 七、制定对策

　 针对 QC 小组讨论确认的主要原因，我们通过商 讨，查找资料等，制定了相应对策解决 主要原因 策 质量

　难不准前先进接迅速接头进行编 滚丝机丝优化操丝头部 使用合格的 轮未及时 更换，车 丝时操作 不当 作流程, 及时更 换不合 格设备 位精度 100 % 满足要 滚丝机:专业 工人在加工张 时做到“三慢超 一快严格 把控原材料 5 月 下 旬 钢筋笼现 钢筋笼 钢筋笼后场试接后, 场对位困 在出场 现场连 对各套筒及 确，不易行试连 号，现场安装

　八、对策实施 从 2015 年 6 月下旬开始，我们对照原因，分析情 况，制定对策及措施，并逐步进行了全面的实施，过 程记录如下: 实施一：加强对技术人员的培训并跟踪指导 大直径钢筋笼主筋采用套筒连接，具有技术先进、 质量更稳定等特点，这是一种较先进的施工工艺。

　参加施工的人员对该工艺都比较陌生，缺乏足够 安装 接 准确 时，根据编号 进行对接安 装 技术水平 不高，对 技术工艺 的操作缺 乏经验 加强人 员培训 和跟踪 监督、指 操作熟组织车丝工 练，技人培训,结合 术水平 提高 现场操作进 行考评;安排 技术人员过 程监督指导, 中 旬 5 月 上 旬 及时改正提

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　的经验，操作不熟练，从而影响工程施工质量。针对 这一问题，我们采取了以下措施及时改进：

　根据施工要求，釆用三级技术交底的方式进行层 层交底。每一级人员对下级交底时，首先明确树立施 工目标，施工的控制要点。施工技术交底时应详细, 并针对施工技术中的要点难点进行分析说明，要求在 场人员规范操作，最后进行相应考试合格后才进行施 工。

　组织施工人员参加培训，进行技术指导，请有经 验的技术人员进行介绍，所有 QC 小组成员及员工参 加，并结合现场操作进行考评，对表现优秀的人员给

　每一道工序施工完成后，组织质量检查，并定期 进行点评和总结，同事召开管理人员施工例会，分析 讨论各个环节存在的施工质量问题，并安排人员加强 过程监督 经过一段时间的培训和指导，以及技术人员的跟 踪监督管理，现场施工人员技术水平大有提高，实际 操作也相对比较娴熟，各环节形成流水作业，配合紧 密、协调。

　实施二：购置滚丝机，优化操作流程 根据《钢筋机械连接通用技术规程》 (JGJ107-2003)对钢筋接头的质量要求，施工中选用 Z1400 型剥肋滚压直螺纹滚丝机，该设备可对主筋的 钢筋进行剥肋滚丝加工。起其主要原理是先将钢筋的 横肋和纵肋切削处理，使钢筋滚丝前予肯定, 同事成立帮带小组, 互帮互助, 共同进步。

　2

　的柱体直径达到 同等规定尺寸，再进行螺纹滚压成型，加工的螺纹精 度高，质量稳定，可确保连接接头的质量。

　丝头加工参数如下：长丝有效加工长度为 7cm, 短丝为3. 5cm, 螺距为 3mm 加工前，由于部分钢筋接头不符合加工要求，先 釆用切割机对钢筋接头剔除不平整部分，达到端头平 整的要求。

　2

　 钢筋接头釆用一边全丝，一边半丝的方式，加工 中做到“三满一块”加工完毕后须逐个检查，对不合 格的应切除丝头重新加工。检查内容为外观清洁度、 螺纹直径、螺纹圈数。

　检查方法为用环规检查螺纹长度，误差在范围内 为合格；同时用螺纹通止规检査丝头尺寸，通规能旋 入长度不得大于 9mm 。大于 9mm, 需要重新加工丝头。

　丝头加工过程中必须加以控制的主要有：钢筋价 格、剥肋直径、螺纹规格、丝头长度、完整丝扣圈数, 丝头的螺纹规格必须与套筒相匹配。

　对检查合格的钢筋丝头应立即加上保护套，防止 入，止规不能旋入或不能完全旋入为合格, 环止规旋 钢筋滚丝

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　搬运及堆放时损坏丝头。

　通过釆取以上措施，统计发现，实施以上方法后, 钢筋接头质量得到提高。

　实施三：确保丝头长度满足要求，安装时控制套 筒旋入两端钢筋长度 在钢筋安装套筒施工中，由于钢筋在承受拉力时 通过咬丝传递力，套筒在丝头，若两端丝头咬合数不 一致，会产生局部应力过大，钢筋机械连接抗拉强度 会降低。

　在加工时，首先确保丝头有效长度满足施工要求。

　施工采用长短丝和标准丝，丝头长度应大于直螺纹套 筒长度 (7cm)o 半丝侧丝头有效长度不小 3.3cm 。在 加工前，确定好加工长度后，加工时多加工 2 丝及 6mm 。

　安装时，观察套筒表面的清洁度，如果表面不洁 净，应先清除表面的污染物。采用人工扳手上套筒把 套筒旋转到位。如果安装时，套筒难于达到施工部位, 则应停下拆除排除是否是套筒及丝头质量问题，不可 盲目强行安装，以免对丝头破坏，特别是在现场施工。

　如果是由于丝头与套筒之间螺纹过紧，可考虑洒点清 水降温利于旋入。

　实施四：钢筋笼在出厂前，先进行试连接。

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　由于单个钢筋笼共有 384 个接头，在施工中工作 量比较大，需要在尽量短的时间尽快做好接头连接， 为此我项目考虑每个桩基钢筋笼在下方前，先在陆地 上进行对接试验。

　在岸上釆用对接时在台座上进行的。台座 支架间 距2m 。安装支架时采用测量放样，拉线安装进行控制, 保证平面及高程都是一条线。每个支架用釆用膨胀螺 丝与地面固定。

　在钢筋加工时，在胎膜上进行加工。由于胎膜的 纵向平直，竖直方向上高度一致。加工时，先对每个 主筋进行套筒连接，连接满足施工要求后，加工钢筋 笼时直接采用这两根钢筋进行对接即可。如果有不符 合施工要求的钢筋及套筒及时进行跟换。然后再支架 上加工钢筋笼。当所有的主筋及箍筋加工完成后，对 钢筋进行再一次检查，检查合格后，对钢筋笼上下节 主筋进行编号。套筒安防在全丝的接头一侧，另一侧 钢筋笼接头釆用丝头保护。

　2

　 钢筋笼加工 加工完成后，采用平板拖车运输至施工现场，根

　2

　据编号钢筋对位后钢筋笼安装下放。

　通过以上方法安装，提高了钢筋笼加工及下放的 时间，同事避免了钢筋笼可能出现的对接不上的现象。

　九、效果检查 效果一、提高了钢筋主筋连接质量 1 、丝头检查 对抽样的钢筋头进行检查。丝头均能满足规范要 求，比以前加工质量有所提高。釆用环止规旋入长度 均不超过 (3p) 9mm, 满足设计规范要求，进一步加强 了接头的可靠性。

　丝头旋入长度检查

　抽样 1 抽样 2 抽样 3 抽样 4 抽样 5 抽样 6 实施 前 (4 月初) & 9 10.5 & 7 & 5 8.6 7.8 实施 后 7.5 7.8 7.2 & 1 & 5 & 2

　2

　（5 月初）

　同时对丝头有效长度进行检查，抽查出的 30 个丝头 中，其中长丝均大于 7cm 短丝大于 3. 5cm 。

　 实施前 实施后 ■丝头尺寸合格率

　2

　丝头检查 2 、试验检测

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　由于机械连接头需要满足规范要求，即抗拉强度 不得小于设计要求。具有良好的单向拉伸性能、高应 力反复拉压性能和大变形反复拉压性能，能充分发挥 钢筋强度，能有效控制螺纹加工精度，质量稳定本工 程的直螺纹接头经送样检测，均达到规范要求的 II 级 接头标准。见附件：钢筋抗拉强度试验报告。

　 效果二、无形效益 钢筋机械连接是近年快速发展起来的一项新技 术，其中剥肋滚压直螺纹连接技术更具有质量稳定易 控制、施工简便、环保节能等优势。通过 QC 活动使我

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　们提高了施工工艺水平、施工质量和功效，降低施工 成本和劳动强度。

　十、巩固措施及标准化 1 、通过本次 QC 小组活动，我们在施工过程中掌 握并不断完善了 “大直径钢筋主筋机械连 接”这一新 工艺，并积累了大量经验，且及时运用于施工，小组 总结了经验，编写了《大直径钻孔桩施工技术总结》。

　2 、为进一步巩固“大直径钢筋笼主筋机械连接” 小组活动的成果， QC 小组建议在今后类似工程中对本 次成果继续探索，结合仍存在的问题在关键工序上开 展 QC 小组活动。

　3 、加强对全体人员的技术教育和培训，采用有效 措施，鼓励技术创新。

　十一、体会及下一步打算

　工序。通过本次对嘉陵江大桥大直经钢筋笼主筋机械 连接的施工实践，我们发现，直螺纹套筒连接这项工 艺是比较有效且经济可行的方法，该工艺有成本地, 施工效果好、效率高、节省工期等优点。我们相信该 工艺必将得到更广泛的应用和推广。实践中不断通过 PDCA 循环达到了预期目标，并取得了良好的社会效益。

　111 钢筋机械连接在钻孔桩施工中是非常重要的一道 111

　3

　但在施工过程中我们也发现一些问题，如丝头表 面清洁度等，都对主筋机械连接质量有一定影响。以 后在运用此新工艺时，仍然需要改进和完善该工艺, 以达到社会推广的目的。

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　 主要试验设备及城号 万能试验机 NC-82 连续式标点机 NC78 使用部位 桩基（北岸）

　• 原材炉号 06505782 取样地点 钢筋加工厂（北岸）

　样品名称及规令型号 IIRB400328 试毀项冃 记录单编号 技术揃标 试验结果 甲顼结果评定 谢服强度 （MP“ ）

　201507003 $400 .440 440 符合要求 抗拉强度 （ （MP.）

　）

　>540 600 600 符合要求 延伸率（紺 >16 21 21 符合咚求 冷弯 完好无裂纹 完好无裂纹 完好无裂纹 符合翌求 试验结论^ 所检项目符合 GB1499. 2-2007« 钢筋混凝土用钢第 2 部分：热轧带肋钢筋 »HRB400 技术耍求 备注 进场敷鱼：

　4.m 生产厂家：成渝仇钛科技 逬场日期：

　2015 年 7 月 20 日 试验日期：

　2015 年 7 月 20 日 出厂合格证：

　0491002 南充市都京港嘉陵江大桥工程项目 钢筋（原材）机械性能试验报告 报告编号； QGJ201507003 施工单位 四川省港航开发有限责任公可/中交第四航 务工程局冇附公可 试验单位 监理单位 工程部位 试验依据 四川省公路工程监理班务所 K1M16.200K 陵江大桥北引桥/基 RL 墩柱 、 CB/T232-2010 GB/T228 ・ 1-2010 试验性质 样品描述 判定依据 L 柑试北空腸屮心 京泄总咳江人桥工柠 自检 无裂痕、无明显锈蚀 GB1499.2-2007 试验: 审核: H R 日

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　 南充市都京港嘉陵江大桥工程项目

　:决试检设备及编弓万能试验机 NC 82 连续式标点机 NC 18 使用部位 桩基（北岸〉 廉材炉号 06505417 取样地点 钢筋加工厂（北岸）

　样品名称及规辂型号 HRB400Q32 试验项目 记录单编号 技术指标 试验纭果 单项结果评定 届服强度（讥）

　201507001 M400 425 430 符合娶求 抗拉強度 （ （MPJ >540 580 580 符合要求 延伸率（%）

　N16 18 18 符介要求 冷弯 完好无裂纹 完好无裂纹 完好无裂紋 符合要求 试验缔论:

　所检项目符合 GB1499. 2-2007« 钢筋混凝土用钢 第 2 部分：热轧帯肋钢筋 »HRB400 技术要求

　备注 进场数量: 29.68 吨 生产厂家 1 成渝讯钛科技 进场日期: 2015 年 7 月 20 日 试验日期：

　2015 年 7 月 20 日 出厂合格证：

　0491003

　签发: 钢筋（原材）机械性能试验报告 施工单位 四川省港航开发有限责任公可/中交第四航 务匸程局冇限公司 试验取位 崙対油协泄豐技”」、桥 T •程 - 四川省公路工程监理审务所 试验性质

　I: 程部位 KX912. 2 嘉陵江大桥主桥/塔基础 样品缶述 无裂痕、无明显锈蚀 试验依据 GB/T232-2010 GB/T228. 1-2010 判定腋据 GB1499. 2-2007

　报告加弓：

　QGJ201507001