談如何縮短水工鋼閘門工程量計算的時間

齊文強 李月偉 何明明

(1.長江勘測規劃設計有限責任公司，湖北 武漢 430010; 2.三峽大學水利與環境學院，湖北 宜昌 443002)

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談如何縮短水工鋼閘門工程量計算的時間

齊文強1李月偉1何明明2

(1.長江勘測規劃設計有限責任公司，湖北 武漢 430010; 2.三峽大學水利與環境學院，湖北 宜昌 443002)

通過QC小組活動，分析了影響水工鋼閘門工程量計算的各因素，最終確定了主要因素，并針對主要因素，制定了相應的控制對策，經實施后達到了本次QC活動的預期效果，同時也為如何縮短水工鋼閘門工程量計算時間提供了新的思路。

QC小組，水工鋼閘門，工程量，三維建模

1 工程概況

南水北調是21世紀初我國水資源調整的一項偉大戰略性基礎工程。總干渠將從河南省南陽市淅川縣陶岔為渠首向北引水，重點解決北京、天津、石家莊等20多座大城市的缺水問題，并兼顧沿線生態環境和農業用水，這將大大改善用水區生態環境和投資條件，推動我國中部地區的經濟發展[1]。

我方承擔了南水北調中線總干渠輸水工程鋼閘門的工程量計算，業主要求在16 d內完成任務。總干渠輸水工程的閘門數量多達1 387個，任務繁重，在人力有限的情況下，難以在業主要求的時間內完成任務。因此我們于2013年3月專門成立了QC小組，研究如何縮短南水北調中線輸水工程鋼閘門工程量計算的時間。

2 設定目標

根據對以往5個類似工程進行調查分析，可計算出在最大投入人數為8的情況下，完成本項任務所需要的時間為27.6 d。而據業主要求，本次任務需要在16 d完成，所以本次QC小組制定的目標是16 d。

3 目標可行性研究

3.1 主要問題分析

小組成員對常規的工作方法進行了討論分析，總結出了水工鋼閘門工程量計算主要有以下五個工序：

1)收集分析設計資料；

2)確定閘門布置及型式；

3)荷載及結構計算；

4)確定各零部件的尺寸；

5)計算閘門重量。

對以往的幾個項目分工序對耗時進行統計計算可知，在五個工序當中，工序四和工序五所占比例高達74%，且兩者比較接近，因此，確定各零部件的尺寸耗時長和計算閘門重量耗時長是主要問題。

3.2 目標可行性分析

目標的可行性分析主要可從三個方面來論證：

1)技術可行。具體來說：a.根據以往項目耗時差異，可推斷主要問題的耗時是有一定的優化空間的；b.本次任務閘門數量多，但型式單一，規模差別小，為批量化計算提供可行性；c.新興的三維軟件可參數化建模，能大大提高效率，可考慮使用。

2)人員支持。我們是一個互補型團隊，具有豐富工程經驗和熟練軟件使用能力的人員皆有，且成員理論知識扎實，學習能力強，善于攻關及創新，配合默契。

3)實踐經驗。小組成員有開發水工鋼閘門設計系統的經驗，可為本次攻關提供借鑒和幫助。

4 原因分析及要因確認

4.1 要因分析

QC小組成員運用頭腦風暴法集思廣益，圍繞可能造成工序四、五耗時長的各種因素進行分析，小組成員暢所欲言，做出原因分析關聯圖，共找出7個末端因素，如圖1所示。

4.2 要因確認

小組成員對原因分析樹圖中的7項末端因素制定了要因確定計劃表，并按計劃逐一進行確認，具體情況見表1。

表1 要因確認計劃表

針對以上7個末端因素，小組成員分工合作，最后確認二維制圖步驟多為要因。

5 制定對策并實施

5.1 制定對策

小組成員在確定要因后，進行了充分討論，制定了最有效、最具可行性的對策(見表2)。

5.2 對策實施

1)南水北調總干渠閘門主要類型為平面閘門和弧形閘門，因此主要針對這兩類閘門，把典型的閘門零部件拆分出來(見圖2)。

表2 對策表

2)把各零部件做成參數化的模板。這一步主要是利用CATIA軟件的用戶特征功能，創建典型的零部件模板，在創建模板的過程中需注意輸入條件的控制要簡單準確，最后把創建完整后的零部件模板可以統一存放于CATIA系統的庫瀏覽器(Catalog Browser)中，以方便使用。

3)由參數化的模板，建立閘門三維模型，然后一鍵測量工程量。首先根據計算成果可確定零部件的尺寸，像搭積木一樣按照順序把零件庫里的零件使用起來，最終形成閘門三維模型。最后，

使用CATIA的零件設計下的“測量”功能，可以一鍵得出工程量。

6 效果檢查及鞏固措施

在小組成員的共同努力下，達成了目標，在業主要求的時間內提交了成果，效果檢查圖見圖3。在QC活動結束后，小組成員還制定了一系列的鞏固措施，一方面進一步擴充了閘門零部件的種類；另一方面，把荷載與結構計算與三維模型之間集成起來，更大程度節約了時間。

7 結語

通過本次QC活動，小組成員的質量意識、專業水平、創新能力都得到了一定程度的提高，因此更加激發了大家對QC活動的熱情。小組成員將繼續加強QC相關活動學習，在以后的工作中運用QC管理方法解決更多的實際問題。

[1] 胡蘭群.南水北調中線水源區水體營養狀態評價[J].安徽農業科學,2013,41(12)：5515-5517.

[2] 羅宇偉.應用QC小組降低混凝土色差[J].山西建筑,2015,41(23)：252-253.

[3] 中國質量協會.QC小組基礎教材[M].北京：中國社會出版社，2003.

On reduction of engineering calculation time of hydraulic steel gate

Qi Wenqiang1Li Yuewei1He Mingming2

(1.ChangjiangInstituteofSurvey,Planning,DesignandResearch,Wuhan430010,China;2.CollegeofWaterConservancyandEnvironmentalScience,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,China)

According to the activities of QC group, the paper analyzes the factors in the engineering quantity calculation of the hydraulic steel gate, identifies the main factors, makes out respective strategies, and achieves the expected effect of the QC group after its implementation, and provides some new ideas for reducing the calculation time of the engineering quantity of the hydraulic steel gates.

QC group, hydraulic steel gate, engineering quantity, three-dimension modeling

1009-6825(2016)20-0236-02

2016-05-07

齊文強(1986- )，女，碩士，工程師; 李月偉(1983- )，男，工程師; 何明明(1994- )，女，在讀本科生

U641

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