研究木模板钻孔施工新工具QC成果报告.doc

大兴区三合庄学校建设工程——QC成果材料

课题：研究木模板钻孔施工新工具
小组名称：郑志真QC小组
发表人：殷旭

北京天恒建设工程有限公司
二零一四年二月

一、 工程概况：
本工程为北京市大兴区三合庄学校建设工程。分为教学行政楼和食堂及风雨操场两个单位工程。总建筑面积为30458.56㎡，建筑占地面积37631.28㎡。工程主要结构类型为框架结构，梁板选用12mm厚竹胶板作为模板，因预埋管线、结构梁模板加固均要在梁板模板上钻孔，钻孔要求对模板破坏小。
二、小组介绍：
我QC小组是由项目部技术质量部管理人员组成（附表2-1、附表2-2），针对三合庄项目结构施工过程中难点、重点施工部位进行研究，在施工之前解决相关问题。
QC小组概况 附表2-1
小组名称
郑志真QC小组
课题名称
研究木模板钻孔施工新工具

课题类型
创新型
组长
郑志真
小组成立时间
2011年6月18日
小组注册时间
2013年6月20日
活动日期
2013.10.12～2014.2.13
小组注册编号
THJS-QC2013-05
小组成员
7人
课题注册编号
QCKT-2013-0501
活动频率
1次/周，出勤率100%
QC教育时间
72小时以上
制表人：陈亚 制表日期：2013.10.15

QC小组成员情况 附表2-2
序号
姓名
性别
年龄
学历
职务
职称
组内职务
组内分工
1
郑志真
男
47
本科
项目经理
高级工程师
组 长
全面负责
2
孙超
男
30
本科
现场经理
中级工程师
副组长
现场组织
3
殷旭
男
29
本科
质检员
助理工程师
组 员
成果整理及发布

4
李康
男
25
本科
施工员
助理工程师
组 员
数据与资料整理、问题收集

5
陈亚
女
25
本科
资料员
助理工程师
组 员
图表绘制
6
靳双贵
男
32
专科
施工员
技术员
组 员
措施实施
7
李建峰
男
39
专科
施工员
技术员
组 员
措施实施
成员平均年龄：32岁；
制表人：陈亚 制表日期：2013.10.15
三 、 选题理由
传统钻孔施工方法采用电动手枪钻在模板上钻孔（附图3-1），钻孔大小规矩、美观，钻孔速度快，对模板破坏小（附图3-2）。

附图3-1 电动手枪钻 附图3-2 钻孔质量美观规矩

但是在调查过程中发现，钻孔工人使用电动手枪钻需要拉线接电，使用频率较低，而采用更加方便的开孔方式：钢管斜切口砸孔（附图3-3），但是开孔质量得不到保证，对模板破坏大（附图3-4）

附图3-3 钢管斜切口钻孔 附图3-4 砸孔质量

综上所述，小组成员发现传统钻孔施工工具操作不方便、工人嫌麻烦不愿意使用，而现场采用的施工工具钻孔存在着外观质量差、对模板破坏大的弊病。同时考虑到以上两种施工工艺的现实情况：
(1) 工艺受限，无简化的可能。
(2) 操作不方便，工人不愿意使用。
(3) 对模板破坏程度较大，致使模板无法多次周转使用。
(4) 影响混凝土的观感质量
小组成员一致认为，在钻孔的传统施工工具的基础上无法解决存在的这些问题，必须另辟蹊径，研讨新的施工工具。
四、设定目标
1、小组成员确定本次活动的目标为：研究木模板钻孔施工新工具
希望通过小组活动能够研究出钻孔平滑，使用方便、破坏小的钻孔新工具。
2、小组成员确定本次活动的目标值为：将钻孔合格率达到95%以上（附图4-1）

附图4-1 质量合格率柱状图
3、目标可行性分析
（1）本小组由项目经理统一组织并实施，积极参与公司组织的培训，在技术和经济上有了保障。
（2）本小组有多年的QC小组活动经验和较高的技术、质量管理能力，多次获得全国优秀质量管理小组（附图4-2）。
附图4-2

（3）小组成员邀请公司资深技术管理人员共同参与此次活动，解决问题的能力有了保证。
（4）小组成员组织劳务人员积极参与此次QC活动，使现场实操经验更丰富。
五、提出方案并确定最佳方案
1、提出方案
2013年11月8日QC小组成员在项目部会议室召开了研究木模板钻孔施工新工具的专题会，见图5-1。

小组成员详细分析了以往的施工工具和方法、环境的差异，结合本工程的实际，采用头脑风暴法提出了各种可行的方案，并绘制了系统图，如下图5-2所示：
附图5-1 改进木模板钻孔施工工艺专题会

新型钻孔施工

手动开孔

提前钻孔

机械开孔

在木工加工区现场钻孔

电池手枪钻

利用钢筋做钻杆、焊接钻头，手动开孔

附图5-2 新型钻孔施工工艺系统图

2、方案比选
方案一：首先对电池手枪钻进行现场测试，小组成员找来3台不同型号的锂电池手枪钻进行现场测试，测试结果如下表5-3：
附表5-3
类型
参数
每组电池钻孔数量
孔径合适
孔径平滑
合格点数
合格率
手枪钻1
12v/1.5Ah
23
22
21
21
91.3%
手枪钻2
14v/1.5Ah
36
35
33
33
91.6%
手枪钻3
18v/1.5Ah
49
47
45
45
91.8%
平均值
36
34.6
33
33
91.6%
制表人：陈亚 制表时间：2013-11-20
根据上表对电池手枪钻进行使用分析：
①开洞速度快
②洞口规矩美观，对模板破坏小
③携带便捷，使用方便
④操作可独立完成，效率高
⑤开孔数量有限，需配置多套手枪钻及电池，前期成本投入高
方案二：提前钻孔，支模前，小组成员李康根据结构截面尺寸，绘制了模板钻孔位置图（附图5-4）。

附图5-4
根据模板钻孔位置图，在加工区现场钻好孔，再合模板，并在本工程一区2段顶板进行测试并检查，检查结果如下表5-5：

附表5-5
类型
钻 孔数 量
孔 径合 适
孔 径平 滑
合 格点 数
合 格率
使用点数
使用率
现场钻孔
40
35
36
34
85%
23
57.5%
制表人：陈亚 制表时间：2013-11-20
根据上表对现场钻孔进行使用分析：
①钻孔规矩美观，合格率高
②现场钻孔太麻烦，受工艺限制
③合模过程中模板易混乱
④钻孔使用率较低

方案三：手动开孔，小组成员通过对以往的钻孔方法进行分析得出一个共同的结论，必须通过“旋转工具”来完成钻孔。本QC小组突发奇想，联想到“老式农用机动车启动的摇把”，将摇把的底部焊接一个螺旋钻头，通过旋转摇把来完成钻孔，结合现场实际情况，绘制钻孔工具的加工图

（1） 绘图：小组成员依据上述想法，
绘制加工图(图5-6)。
（2） 选材：根据现场情况，选用φ16
螺纹钢筋作为钻杆，采用dn25镀
锌钢管作为手柄，采用φ25钻头
作为钻头。

加工图5-6

(3)制作：根据绘制图纸，我们开始制作钻孔设备，焊接连接每个配
件，如图5-7。

附图5-7 制作钻孔设备
(4)现场使用：小组成员找来一名综合技术熟练的工人进行现场使用，左手握摇把上部手柄并转动，右手握住摇把下部杆，如下图5-8。

附图5-8 现场使用
根据工人实际操作使用、总结反馈的信息进行分析：
①钻孔孔径基本合适，对模板破坏较小
②携带便捷，制作简单，操作可独立完成，不用电
③钻孔速度慢，费力
④下部杆无手柄，工人操作较磨手
QC小组成员从多角度、多方位考虑，对以上三类方案进行对比分析，具体如下表5-9：
附表5-9
项目
可实施性
经济性
有效性
对其他工作的影响
得分
结论
电池手枪钻
○
△
◎
◎
14
不采用
现场钻孔
△
○
○
△
8
不采用
手动钻孔
○
◎
◎
◎
18
可以采用
注：◎5分 ○3分 △ 1分
制表人：陈亚 制表时间：2013-11-20
通过对以上三种方案的对比分析，我们认为方案三在可实施性、经济性等方面更具有优势，对此我们把方案三手动开孔作为可行方案，但仍需解决研究以下问题：
问题一：无法向下垂直用力、无法控制钻杆 的稳定度
问题二：钻孔用时较长，不能保证开孔质量。
问题三：操作不方便，磨手

为了达到上述要求，本QC小组决定对手动摇把钻孔工具进行技术改进，从新绘制加工图纸，解决上述问题。
技术改进一：将下部钻杆上套一个dn25的钢管，并焊接一个直径φ5cm的圆形铁片卡住钢管，这样下部就多了个手柄。
（1）绘图：小组成员依据上述想法，重新绘制加工图(图5-10)。

穿入钢管并焊接铁片

加工图5-10
（2）制作：根据绘制图纸、我们开始制作钻孔工具，焊接连接每个配件，如下图5-11。

附图5-11 制作钻孔工具
（3）现场使用：左手握摇把上部并转动，右手握住摇把下部手柄，如下图5-12。

附图5-12 现场使用

在使用中发现，经过技术改进的摇把钻孔器，虽然可以完成钻孔，但仅仅解决了问题三“不磨手”的问题，依然存在问题一和问题二两个问题：
①无法向下垂直用力、无法控制钻杆的稳定度。
②钻孔用时较长，不能保证开孔质量。
技术改进二：根据使用过程中发现的问题，本QC小组在项目部召开技术分析会，决定再次对摇把钻孔工具进行技术改进。小组成员李康提议说：“为什么不将下部手柄放到上边呢？就像CAD画图里‘镜像’那样，将下部手柄复制到上边”。通过旋转下部手柄来钻孔。
（1）绘图：小组成员依据上述想法，绘制加工图(图5-13)。

图5-13

（2）制作：根据绘制图纸，我们开始制作、焊接连接每个配件，如下图

附图5-14 制作钻孔设备
（3）现场使用：左手握住摇把上部，右手握住摇把下部并转动，如下图5-15。

附图5-15 现场使用
（4）使用分析：经过两次改进的摇把钻孔器不仅可以完成钻孔，而且提高了钻孔效率，但是仍然存在问题一：
①无法向下垂直用力、无法控制钻杆的稳定度的问题。
为此，小组成员开拓思维、集思广益决定通过以下方法解决这个问题（图5-16）：
① 在摇把顶部增加轴承装置焊接固定，可解决向下无法垂直用力问题，减少钻孔时间。
② 左手向下按住轴承并向下用力，增加开孔稳定性。
③ 摇把弯曲部分采用冷煨法替代焊接方法，减小节点摩擦力。

图5-16
（5）制作：在原有基础上增加轴承装置（如图5-17）

附图5-17

（6）现场使用：左手按上部轴承向下垂直用力，右手握住下部手柄并转动，如图5-18。

附图5-18 现场使用
经改进的摇把钻孔器较改进前钻孔速度增快，钻孔过程稳定性增强，钻孔质量有了提高，但在在试验过程中小组成员发现，因每个工人力气不一样大，如果钻孔力度过大，会导致模板下部被“压”成孔，如图5-19。

附图5-19
为此我们考虑用调整钻杆的长度来控制工人向下的压力。小组成员靳双贵找来3名工人分别对总高度为0.6m、1.0m、1.4m的钻杆进行了成孔试验测试，每人每种钻杆测试10个孔，调查如下表5-20所示：
成孔情况 附表5-20
高度类型（m）
测试人
钻孔数量
成孔数量
结论
0.6m
张力
10
6
成孔差
王俊清
10
7
刘国增
10
5
1.0m
张力
10
9
成孔好
王俊清
10
10
刘国增
10
10
1.4m
张力
10
9
成孔好
王俊清
10
9
刘国增
10
10
制表人：陈亚 制表时间：2013-12-4
根据上表测试结果，并经工人实际操作、总结反馈的信息进行分析，如表5-21。
分析选择表 附表5-21
序号
高度类型（m）
操作分析
确定
1
0.6
钻杆高度过矮，不易控制力度，人重心过于向下
×
2
1.0
钻杆高度合适，操作方便
√
3
1.4
钻杆高度略高，操作有些费力
×
制表人：陈亚 制表时间：2013-12-4
为验证1.0m钻孔器的钻孔效果，小组成员找来3名工人进行了钻孔检查，如下表5-22：
检查表 附表5-22
测试人
测试数量
钻孔数量
压孔数量
张力
10
10
0
王俊清
10
10
0
刘国增
10
10
0
制表人：陈亚 制表时间：2013-12-4

结论：钻孔完成后，检查了钻孔情况，均没有被“压”出孔的情况，如图5-23。

因此，确定1.0m长摇把式钻孔器为最佳方案

附图5-23 效果检查

六、制定对策
1、根据最佳方案的工艺流程，找出控制点，如图6-1：
控制点一 控制点二
制作摇把钻孔器
现场操作钻孔

轴承、钻杆、钻头同圆心
钻孔位置准确

附图6-1 找控制点
2、针对控制点制定对策表，如表6-2：

对 策 表 附表6-2
序号
要求
对策
目标
措施
地点
完成时间
负责人
1
轴承、钻杆、钻头同圆心
控制垂直度
偏差5mm
1、 制作培训
2、 根据加工图纸控制尺寸
3、 实地测量保证精度
施工现场
2013．11.20~2013.12.4
李建峰
2
钻孔位置准确
提前标注位置
孔与龙骨间距≥2cm
1、 钻孔交底
2、 实地测量保证精度
施工现场
2013．12.20~2013.12.24
靳双贵
制表人：陈亚 制表时间：2013-12-08

七、对策实施
实施1：控制垂直度
（1）为保证加工尺寸准确，小组成员李建峰安排专人，在场地平整的加工区进行加工制作。
（2）小组成员李康编制了制作交底，并对实际操作工人进行技术交底，如图7-1。
（3）在制作前，小组成员对制作原材料全部进行了尺寸检查，防止因小部件积累误差造成对整体构件的影响，如图7-2。
（4）为保证各部件同心，在制作过程中、制作后小组成员分别对焊接质量、冷煨角度进行检查验收，严格按照设计图进行加工制作。
图7-1 技术交底
水
附图7-2 尺寸检查
实施效果检查：利用检测尺对工人制作的5把摇把钻孔器进行检查，如下表7-3： 附表7-3
垂直度检查统计表
制作编号
1号
2号
3号
4号
5号
偏差（mm）
3
4
2
3
2
制表人：陈亚 制表时间：2013-12-10
结论：垂直度均在5mm以内，满足使用要求，对策目标实现了。

实施2：钻孔位置准确
（1） 钻孔前，小组成员李建峰安排2名技术人员在模板钻孔位置进行标注，如图7-4。
（2） 为保证钻孔位置准确, 不钻到龙骨，小组成员靳双贵安排木工工长给2名技术人员进行木工支模交底，让工人充分了解模板龙骨的间距。
（3）在钻孔位置标注完成后，未钻孔前， 小组成员对标注位置进行检查验收，严格按
照技术交底内容执行。 附图7-4 位置标注
（4）在钻孔完成后，对钻孔进行检查，确保钻孔位置准确，没有钻到龙骨，如钻到龙骨，必须查明原因。
实施效果检查：通过目测、尺量对现场15个钻孔位置进行检查，如下表7-5：

附表7-5
钻孔位置检查表
检查编号
1号
2号
3号
4号
5号
6号
7号
8号
9号
10号
11号
12号
13号
14号
15号
钻孔与龙骨间距
3
4
2
4
3
5
2
3
4
3
2
2
3
4
3
制表人：陈亚 制表时间：2013-12-10
结论：钻孔与龙骨间距均大于2cm，未发现钻到龙骨情况，满足使用要求，对策目标实现了。
八、效果检查
1、本工程施工过程中，小组成员对二区1~2段，三区1~3段进行了随机质量检查，每段检查50点，检查情况统计如下表8-1：
统计表 附表8-1
位置
检查点数
孔径合适
孔壁平滑
合格点数
合格率%
二区1段
50
48
49
48
96%
二区2段
50
50
50
50
100%
三区1段
50
49
50
49
98%
三区2段
50
49
48
48
96%
三区3段
50
50
49
49
98%
平均值
50
49.2
49.2
48.8
97.6%
制表人：陈亚 制表时间：2013-12-20
根据以上数据可知，质量合格率97.6%。
由以上数据作出合格率对比柱状图（附图8-2）：
合格率对比柱状图

附图8-2 合格率对比柱状图
可以看出采用摇把式钻孔器钻孔的外观质量合格率达到了97.6%，达到我们设定的目标。
效果检查

钻孔质量好，对模板破坏小，电管进入模板统一规矩
社会效益
本次活动贯彻了我公司的“以赢得顾客最大满意度为不懈追求”的质量、市场方针。以优质的施工质量,严格的过程质量管理，赢得了甲方、设计和监理单位的赞许和肯定，为进一步开拓市场打下了基础。
经济效益
通过本次QC小组活动，我们有效的提高了模板开孔的外观质量，大大降低了对模板的破坏程度，降低了模板的损耗，增加了模板的周转使用次数，节约共计，如图8-3：
220×11+70×25+194×5=5140元

附图8-3 经济效益
九、标准化
活动后，小组成员将“新型摇把钻孔施工工法”整理出来，经公司总工批准，纳入到公司施工工法中（编号BJTHJS-GF-52），供其他工程参考使用，如图9-1。

附图9-1 《木模板钻孔施工工艺》工法通知
十、总结和今后打算
总结：我们通过QC小组活动，使企业以科技求发展向科技求效益的技术革新思想得以实现，提高员工综合素质，打开了项目员工的创新思路。
综合素质自我评价表
序号
评价内容
活动前（分）
活动后（分）
1
质量意识
3
5
2
改进意识
4
5
3
团队精神
3
5
4
进取精神
4
5
5
个人能力
3
4
6
QC知识
3
5

制表人：陈亚 制图时间：2013-12-24

制图人：陈亚 制图时间：2013-12-25

QC小组将对施工中遇到的质量难题继续进行攻关和探索

下部打算

我们将本着“小实活新”的思想，再接再厉进一步开展QC活动，
我们下一个活动课题是《提高配电箱箱盘安装质量》

现场评审表

优秀质量管理小组奖