优化进水塔结构设计-降低工程投资QC成果教学内容.ppt

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1、优化进水塔结构设计优化进水塔结构设计-降降低工程投资低工程投资QCQC成果成果 进水塔施工图优化设计QC小组成立于2010年4月,本次QC小组活动周期为2010年4月2010年5月,小组类型为攻关型，由罗兴龙、孔德庆、任耀武、冯建利、李鹏*5人组成，文化程度均为本科，其中工程师2人，助理工程师3人，详见下表：一、一、QC小组情况介绍小组情况介绍小组名称进水塔施工图优化设计QC小组注册时间课题名称 优化进水塔结构设计、降低工程投资课题类型攻关型注册号成立时间2010.4活动周期2010.4-2010.5小组人数5人活动频次6次/月活动次数7次出勤率100%小组成员姓名性别学历职称职务男本科助工组

2、长男本科工程师副组长男本科工程师组员男本科助工组员男本科助工组员小组概况表 二、选题理由二、选题理由 马沟水库位于黄河流域伊河一级支流的桥头河上游，初步设计由洛阳市水利勘测设计院设计。在初步设计阶段进水塔采用了直立井筒式结构，闸室顶面至操作平台全部采用钢筋混凝土井筒结构，井筒为矩形断面，尺寸为6.74.3m，壁厚0.75m。因小水库除险加固工程投资限制，我们成立了QC小组，运用QC方法，目标是对进水塔结构形式进行优化，减少进水塔工程量，降低施工难度，节省工资投资。三、现状调查三、现状调查 我们QC小组通过对洛阳地区的17座小水库除险加固工程设计中，对新建进水塔结构形式进行了调查。序号项目名称结

3、构形式1新安县舜王庙水库直立框架式结构 2新安县王庄水库直立框架式结构3新安县印沟水库直立框架式结构4新安县南陵庄水库直立框架式结构5新安县小仝水库直立井筒式结构 6嵩县张王沟水库直立框架式结构7嵩县斑竹寺水库直立框架式结构8嵩县龙佛水库直立井筒式结构9嵩县青沟水库直立框架式结构10嵩县洪涧河水库直立框架式结构 11嵩县杨河水库直立井筒式结构12嵩县禹山水库竖井式结构13嵩县平地水库直立井筒式结构 14嵩县陶村水库直立框架式结构 15嵩县黄村水库直立井筒式结构 16偃师沙河五水库直立框架式结构17偃师酒流沟水库直立框架式结构洛阳地区小水库新建进水塔结构形式调查表 从调查情况看，有65%（11座

4、）水库的进水塔采用直立框架式结构，30%（5座）水库进水塔采用直立井筒式结构，5%（1座）水库采用竖井式结构，岸坡滚筒式结构在新建的进水塔中基本不采用。而本次马沟水库进水塔初步设计所采用的是直立井筒式结构。直立框架式竖井式直立井筒式岸坡滚筒式个数累积频数（%）95%65%1151基本不采用100%新建进水塔结构形式排列图QC小组活动照片四、目标值四、目标值 综上所述，我们QC小组经过认真论证，将本次QC活动目标值定为：对马沟水库进水塔结构形式进行优化，降对马沟水库进水塔结构形式进行优化，降低进水塔工程投资。低进水塔工程投资。通过优化结构设计，降低工程投资QC活动前QC活动后 五、原因分析及要因

5、确认五、原因分析及要因确认 根据制定的目标和目前的实际情况，QC小组成员对如何优化进水塔施工图设计，设计阶段从进水塔结构形式优化可行性，施工阶段从“人、机、料、法、环”5个方面逐一进行分析，作出了因果分析图。因果分析图 主要原因确认表末端因素确认内容方法负责人确认结果要因确认人设计阶段进水塔结构设计优化可行性进水塔结构设计优化是否可行设计分析和类似工程调查进水塔结构设计优化是可行要因施工阶段施工连续作业时间长，质量难以保证施工连续作业时间长短类似工程施工情况调查施工连续作业时间长，质量难以保证非要因施工时需要的施工人员多，人工费高施工人员数量通过施工组织设计，计算施工人员施工人员数量适中非要因

6、机大型机械进入施工现场困难，增加费用投资大型施工机械进入施工现场难易程度现场调查道路情况有进场道路，施工机械可以进入非要因料混凝土、钢筋等工程量大混凝土、钢筋等工程量具体数量计算工程量工程量大要因法常规振捣困难，增加费用常规振捣难易程度类似工程施工情况调查常规振捣易于施工控制非要因环施工时间受自然环境影响几率大，增加费用自然环境对施工是否有影响类似工程施工情况调查自然环境影响小非要因其他费用其他费用对工资投资影响大小类似工程施工情况调查其他费用对工资投资影响小非要因 QC小组成员对因果分析图中的末端因素仔细调查分析，确定了主要原因，如下表：通过现场情况调查和对末端因素的逐一分析，我们找出了马沟

7、水库进水塔可以进行进水塔结构优化、降低工程投资主要原因是可以通过进水塔结构形式的改变，显著减小工程量。要要因因确确认认：优优化化进进水水塔塔结结构构形形式式，减少工程量。减少工程量。六、制定对策 本次马沟水库进水塔初步设计所采用的方案是直立井筒式结构，通过直立框架式结构和直立井筒式结构的设计比较和工程量对比，直立框架式结构所需工程量较小，可以明显减少工程投资。所以我们制定了以下对策表，如下表所示。问问 题题现状现状主要原因主要原因措施措施对马沟对马沟水库进水水库进水塔结构形塔结构形式进行优式进行优化化马沟水库进马沟水库进水塔初步设水塔初步设计方案采用计方案采用直立井筒式直立井筒式结构结构由于进

8、水塔初由于进水塔初步设计采用直步设计采用直立井筒式结构，立井筒式结构，导致工程量偏导致工程量偏大大优化马沟水库进水优化马沟水库进水塔结构形式，把直塔结构形式，把直立井筒式结构改成立井筒式结构改成直立框架式结构，直立框架式结构，减少工程量。减少工程量。对策表七、实施七、实施 根据以上对策，我们一一实施，并在实施过程中进行完善。由于直立框架式结构进水塔相对直立井筒式结构进水塔工程量较小，可以减少工程投资。在优化进水塔结构设计过程中，我们根据规范要求及以往所做工程经验，在正常蓄水位（兴利水位）以上0.3m设检修平台，检修平台上设置6根截面为0.4m0.4m的框架柱，框架柱顶端设置工作平台,如下图所示

9、。直立井筒式结构形式 直立框架式结构形式 直立井筒式A-A断面 直立框架式B-B断面 八、结构优化效果 通过以上具体措施对马沟进水塔结构设计进行优化，并做出的进水塔施工图预算表，如下表所示。进水塔初步设计概算表 进水塔施工图预算表 进水塔单位数量单价总价进水塔单位数量单价总价1土方开挖m338012.51 4754 1土方开挖m338012.51 4754 2石方开挖m322030.76 6767 2石方开挖m322030.76 6767 3C25砼平台梁板m335.6351.14 12501 3C25砼平台梁板m335.6351.14 12501 4C25砼井筒m3245318.94 781

10、40 4C25砼井筒m385318.94 27110 5模板m2490 93.82 45972 5模板m2230 93.82 21579 6C25砼闸墩m3120 311.05 37326 6C25砼闸墩m3120 311.05 37326 7C25砼底板m393329.22 30617 7C25砼底板m393329.22 30617 8模板m2180 41.17 7411 8C25砼框架柱m310 351.14 3511 9模板m2180 41.17 7411 9砼灌注桩钻孔（土层）m84 434.39 36489 10砼灌注桩钻孔（土层）m84 434.39 36489 10砼灌注桩钻孔（

11、岩石层）m12 1060.02 12720 11砼灌注桩钻孔（岩石层）m12 1060.02 12720 11C25砼沉井桩（1000）m396366.37 35172 12C25砼沉井桩（1000）m396366.37 35172 12C30二期砼m34.2459.41 1930 13C30二期砼m34.2459.41 1930 13钢栏杆m17080.00 13600 14钢栏杆m17080.00 13600 14预埋钢板t0.48000.00 3200 15预埋钢板t0.48000.00 3200 15钢筋t34.35105.55 175120 16钢筋t30.25105.55 1541

12、88 16通气钢管m10.5120.00 1260 17通气钢管m10.5120.00 1260 17操作室m228.4800.00 22720 18操作室m228.4800.00 22720 18价差51119 19价差50126 总投资总投资575558575558总投资总投资 481721481721进水塔初步设计概算表 进水塔施工图预算表 从进水塔初步设计概算表和施工图预算表可以看出，马沟进水塔工程投资从57.56万元减少48.17万元，与初步设计相比，工资投资降低了16.3%。57.68万元通过优化结构，降低工程投资16.3%48.30万元QC活动前QC活动后目标实现了！目标实现了！

13、此次QC小组活动，通过进水塔结构优化设计，减少了工程量，降低了施工难度，节省马沟水库除险加固工程投资9.39万元，受到建设单位的好评，提高了我院社会信誉，对我院今后的发展具有重要意义。已竣工马沟水库进水塔照片 九、遗留问题及今后打算九、遗留问题及今后打算 通过对马沟水库进水塔进行结构优化设计，减少进水塔工程量，降低施工难度，节省工资投资。但小水库除险加固工程中，不仅仅是进水塔结构需要进行优化设计，大坝、溢洪道、输水洞等均需进行结构优化。今后我们QC小组活动的目标是在以后的小水库除险加固工程中，在初步设计时我们尽可能进行多方案比选，进行结构优化，从而达到降低施工难度、节省工程量、减少工程投资。希望各位专家、评委，对我们发布的成希望各位专家、评委，对我们发布的成果提出宝贵的意见和建议，在今后的果提出宝贵的意见和建议，在今后的QCQC小小组活动中，我们将继续应对各种难题，探索组活动中，我们将继续应对各种难题，探索新方法，总结新经验，推进我局群众性科技新方法，总结新经验，推进我局群众性科技创新活动不断发展进步。创新活动不断发展进步。谢谢大家！谢谢大家！结束结束