T梁自动旋转喷淋养护系统的研制中铁隧道集团有限公司杭州公司争优创新QC小组一、工程概况本标段位于连江县晓澳镇、琯头镇境内。
正线起讫里程为K16+780～K23+654，全长6.8km,线路起点位于安定隧道中部，桩号K16+780，终点位于琯头镇长门村，长门特大桥引桥终点，桩号K23+654，全长6.868km。
含定安大桥（长度510m），寨洋分离式中桥〔长度70m〕，琯安互通区主线桥〔长度400m〕，长门特大桥引桥〔长度510m〕；隧道1.5座共912m；路基共4.5km；涵洞22座，共1098横延米；投标总价款4.3764亿元，工期24个月。
定安大桥、寨洋分离式中桥和长门特大桥引桥为装配式预应力砼连续T梁，琯安互通主线桥梁上部结构第2-3联采用预应力砼现浇连续箱梁，其余联采用装配式预应力砼连续T梁，琯安互通D匝道采用预应力砼现浇连续箱梁。
四座桥共有653片预制T梁，其25m预制T梁203片，30m预制T梁240片，35m预制T梁56片，40m预制T梁154片，T梁设计标号为C50。
二、小组简介为加强本合同段预制T梁养护质量控制，科学组织施工，经项目部研究决定成立预制T梁养护质量控制QC小组，小组情况及各成员分工见表一:表2-1 QC小组情况及各成员分工3.1、问题提出2016年9月16日QC小组对相邻项目部T梁养护现状进行进行调查研究，调查内容有：现场文明施工情况、养护方式、养护效果、人员配置、水资源浪费情况，如下图：图3-1 T梁养护现状调研图通过调查分析汇总得出下表：表3-1 T梁养护现状调查表平均每天计划生产3片T梁，每片T梁若考虑养护7天，则每天约有21片梁需要养护，须6人保证T梁梁片正常养护，耗费大量人力物力；同时考虑到梁场机械设备、材料较多，施工工序交错，外露的养护水管干扰，施工人员效率降低，且养护水管易损坏，维护费用高。
2、文明施工层面：传统人工洒水养护或半喷淋养护系统，水管布设杂乱，加之频繁的养护次数，现场清理难度大且凌乱，现场文明施工差。
3.2、课题选择全体组员用“头脑风暴法”展开讨论，提出3个活动课题，课题如下：课题1、优化水管布线，采用多孔水管喷淋养护。
课题2、养护水管采用预埋方式，连接移动多个喷头同步喷淋养护到位。
课题3、研制新型养护系统，养护系统全部预埋，同时同步自动化全面养护到位。
针对上述课题分析评价，综合课题共同点，小组成员一致通过把课题方向选定为“使得养护成本降低，保证梁片时刻湿润；同时提升梁场文明施工形象”。
3.3、课题分析、评价、选择针对提出的3个活动课题进行分析评估如下表：表3-2 分析评估表序号课题分析评估选定（1）采用传统人工洒水养护方法，随意性强，拆模后养护时间间隔短，班组数量有限，无法保证T梁梁片同时同步充分养护；同时人工养护所需人员多，不适应劳动力成本日益上升的现状。
（2）采用铺设水管养护，现场布管凌乱，文明施工差；同时一定程度上干扰其它工序施工。
综上所述，目前普遍采用人工养护方法，不仅成本高，养护质量不易控制，而且干扰其它工序施工，文明施工差，无法满足现阶段施工生产的要求，所以研制一种新型T梁养护系统迫在眉睫。
四、目标确定根据对T梁养护系统现状调查情况，新型养护系统须具备以下特性：T梁表面养护覆盖率达100%；同时节约劳动力，仅需1人杂工协代管理。
五、方案优选5.1、针对目标提出方案2016年9月18日QC小组成员讨论分析课题可行性方案，讨论出自动喷淋养护的各种思路，利用亲和图对各讨论方案进行了综合归纳：T梁养护系统方案亲和图气缸式自动喷淋系统养护系统水管全部预水流通过沉降池处埋在台座内理后循环利用将喷水管道预埋在台通过控制台控制每座的凹槽内，实现T 个台座的气缸带动梁全方位养护水管伸缩使用气缸控制水管自养护时无需人员管动伸缩、使用增压泵理，节约劳动力。
提供足够水压水压式自动喷淋系统养护系统水管全部预埋在台座内通过一定数量自动喷梁场每个台座设置头，实现T梁全方位养一个控制阀，操作护简易。
使用增压泵增大水压养护时无需人员管控制喷头自动伸缩并理，节约劳动力。
自动旋转图5-1 T梁养护系统方案亲和图5.2、方案分解针对上述二种方案，设计图如下，方案1设计图方案2设计图对以上二种方案，小组成员从安全性、可靠性、易操作性、高效性四个方面进行打分，根据价值工程理论及综合评分法优选方案，见下表：根据最佳方案，小组成员按照“5W1H”的原则制定对策表如下：表6-1 对策表七、实施对策7.1、实施一：养护水管预埋设计图7-1 梁场预埋水管布置图1、自动旋转喷头孔洞位置根据T梁设计横隔板位置确定，每2道横隔板中间设置预留自动旋转喷头孔洞。
2、每个预留孔洞设置左右两个自动旋转喷头。
7.2、实施二：台座养护系统预埋设计图 7-2 台座喷淋系统细部图1、自动旋转喷头孔洞位置根据T梁设计横隔板位置确定，每2道横隔板中间设置预留自动旋转喷头孔洞。
2、每个预留孔洞设置左右两个自动旋转喷头。
7.3、实施三：喷淋系统设计本系统采用一台增压水泵，并在每个台座端头预埋一个水管阀门，泵送水通过预埋台座内PVC水管（7和6）致使喷水管驱动机构（5）经过水压自动伸出管道（4）外，水从喷淋头（5）喷出，并随着水压力来回旋转180度，当养护结束时关掉台座预埋阀门或水泵，喷头将自动缩入喷水管驱动机构内，所述动力源通过水压控制系统形成用于预制T梁的自动化喷淋装置。
图中：1、T梁；2、台座钢板；3、台座；4、预埋PVC管道；5、喷水管驱动机构；6、竖向支架PVC水管；7、纵向PVC水管图7-3 喷淋系统构造图7.4、实施四：材料采集（1）喷头选择第一，因台座宽度为50cm，考虑台座两侧均须安装喷头，故选择的喷头长度在15cm-25cm之间；第二；喷头可在水压驱动下自动伸缩，不工作状态下自动隐藏在台座内，工作状态下伸出的长度可保证T梁养护全面,根据实际情况结合市场选择的喷头长度为1 7cm，内腔口径为2.5cm，可在水压驱动下伸出11cm，且180度自动旋转的喷头。
（2）PVC管选择根据喷头直径大小，台座水管采用直径2.5cmPVC水管；考虑30片梁片能够得到同时养护水的流量，增大水管直径可有效减少功率配比，支水管选择直径5cmPVC水管，主水管采用直径10cmPVC水管。
（3）阀门选择根据实际情况选择经久易用的，后续维护方便，价格合适的阀门。
（4）增压泵选择根据主水管，支水管、台座水管的长度、喷头养护全面所需最小水压结合管道及喷头的抗压性能，根据现场试验，选择合适的增压泵功率。
T梁梁片计算高度2.5m，根据能量守恒定律得出理想状态下喷头出水流速为：12 mv2 mgh v 2gh2*10* 2.5 7.07m / s喷头出水口口径为0.8cm,每个台座8个喷头，共30个台座。
主水管管道直径为10cm,设水流经增压泵增压后流速为V0，截面积为A0 , 喷头出水口流速为V1,截面积为A1，得出：V A 30 8V A0 0 1 12 240 V A240 7.070.008V 1 1 10.85m / s 0A0 0.12若与增压泵功率全部转化为主水管内动能，得出理论增压泵功率为：W 1mv 2 W1 Atv 3PW12 2 t1000 3.14 * (0.05) 2 *10.853 5013W P 5kW2考虑现场实际情况，正常施工情况下并非每个台座全部开启，结合市场情况，选择3.8kW增压泵足以满足施工要求。
主要材料采集图如下:可180°往复旋转喷头PVC管增压泵阀门图7-4 主要材料采集图7.5、实施五：施工安装图7-5 现场施工安装过程图7.6、实施六：现场试验图7-6 喷头自动伸出喷淋养护图7-7 养护后喷头自动缩入台座内八、效果检查8.1、效果检查通过本次QC活动的开展，T梁养护系统得到了研制创新。
新型养护系统使用180°自动旋转的喷头，配合合适的喷头间距、水压，后期检验T梁表面养护覆盖率达100%，并且解决了人工养护T梁梁片无法做到同时同步养护的问题，保证了T梁梁片各部分时刻具有足够的湿度，取得了较大的技术效益；同时采用该养护系统，养护工序人力、物力的投入大大减少，仅需1名杂工协助管理，成本降低效果显著，取得了较大的经济效益。
通过综合考虑梁场建设和T梁养护系统，将所有养护系统输水管道预埋至场地硬化层底和台座内，使得梁场布局整洁；同时采用水压驱动自动伸缩喷头，在养护期间内，喷头在台座两侧各伸出长度短仅为10cm，喷头所喷出的水利用率高，现场不会出现水花溢流情况，台座间的通道通畅且干燥，不影响其它工序的施工；在养护结束后喷头自动缩进至台座内，不占用空间，施工形象得到大大提升。
图8-1 T梁表面养护覆盖率100%图8-2 自动喷淋养护仅需1人监管图8-3 场地整洁施工形象提升图8-4 与其它工序施工无干扰8.2、经济性一个梁场以30个台座为例，每个台座预埋三个自动收缩喷淋管（市场价30元/个），每个台座预埋PVC水管40m(市场价1元/m)，每个台座预埋施工需花费0.2个工作日,30个台座预埋自动喷淋系统总费用：30个*（8个*30元/个+40m*1元/m)+30个*0.2工作日/个*240元/工作日=9840元，假如一个月节约2名施工人员费用：3人*3500元/人=10500元，养护水管费用：200m*5元/m=1000元，一般一个标段梁场施工时间为10个月，人工费节约=105000元+1000元-9840元=95260元，其他节约施工用水和用电费用根据不同实际施工情况均有可观的经济性。
8.3、安质性采用自动喷淋系统养护T梁，不需要施工人员对T梁洒水养护，大大降低了酷暑天气环境及施工过程中造成的人员伤害，质量方面能在任何时间同时对梁场内所有T梁全方位，不留死角养护到位，防止因T梁养护不到位导致表面开裂、强度达不到设计要求等质量问题，给T梁提供了更好质量保障。
8.4、技术先进性采用自动喷淋系统养护T梁，不需要施工人员拖拉水管洒水养护，只需要一个开关按钮，喷淋系统自动伸出台座外，180度自动旋转喷洒水，全方位养护T 梁，养护结束时只需按钮一下，喷淋头自动停止喷淋洒水且同时缩入台座内。
8.5、节能环保性采用自动喷淋系统养护T梁，喷淋头喷洒水量为施工人员正常洒水量的八之一，大大节约了水资源和施工用电，且梁场场地内没有养护水管乱拉现象，场地清洁，整体形象美观，更加方便其他工作面施工人员施工。
8.6、社会效益性在目前市场内，T梁养护系统大多数采用人工或半喷淋系统或使用预埋方式养护，我部通过自我创新采用自动喷淋系统，自动伸缩且自动旋转180度喷淋养护。
提高公司、项目的信誉和知名度，为我公司在今后的公路建设市场上拥有更广阔的市场打下了坚实的基础。