提高鋼管柱安裝精度

提高鋼管柱安裝精度課題名稱提高鋼管柱安裝精度組建時(shí)間注冊編號(hào)小組類型活動(dòng)時(shí)間小組人數(shù)活動(dòng)次數(shù)一、小組概況1、小組狀況2、小組簡介本小組共7人，平均年齡35歲，均是在****公司生產(chǎn)一線的骨干力量，對施工現(xiàn)場管理及QC方面的工作十分熟悉，具有豐富的現(xiàn)場施工管理經(jīng)驗(yàn)，小組注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,不斷總結(jié)好的經(jīng)驗(yàn)和做法；本小組已發(fā)布的多項(xiàng)自主管理成果，并多次獲獎(jiǎng)，曾獲得全國優(yōu)秀質(zhì)量管理小組，《攻克***水廠池體防水難關(guān)》成果獲國家級(jí)QC成果優(yōu)秀獎(jiǎng)。姓名年齡職稱職務(wù)小組分工QC學(xué)時(shí)40高級(jí)工程師公司經(jīng)理組長＞72小時(shí)38高級(jí)工程師項(xiàng)目經(jīng)理副組長＞72小時(shí)37工程師技術(shù)負(fù)責(zé)人成員＞72小時(shí)41工程師質(zhì)量員成員＞72小時(shí)28工程師施工員成員＞72小時(shí)25助理工程師施工員成員＞72小時(shí)38助理工程師材料員成員＞72小時(shí)3、小組成員二、工程概況****（集團(tuán)）公司技術(shù)中心***大廈系統(tǒng)工程總建筑面積31462㎡，主樓地下一層，地上十六層，建筑高度89m，鋼框架－中心支撐結(jié)構(gòu)。其中，柱采用Φ500mm～Φ750mm螺旋焊縫鋼管柱，兩層一節(jié)，內(nèi)灌C40微膨脹混凝土，最大高度11m；梁采用焊接H型鋼梁，最大跨度13.8m；梁柱節(jié)點(diǎn)采用10.9級(jí)摩擦型高強(qiáng)螺栓（扭剪型）連接；樓板為壓型鋼板－鋼筋混凝土組合樓板；結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)一級(jí)。三、選題理由理由一：本工程為一個(gè)全鋼結(jié)構(gòu)高層建筑，有54根鋼管柱，最高高度達(dá)到89m，空間精確定位安裝難度大。理由二：鋼管柱、鋼梁一、二級(jí)焊縫總長度超過有13000m，焊接量大，焊接收縮變形對安裝精度影響較大。理由三：近年來我公司相繼承建了****公司備件庫工程、*****總廠綜合大樓工程、****大樓等類似鋼結(jié)構(gòu)工程，因此在鋼管柱安裝精度上得到了一定的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。小組的目的是通過QC小組PDCA循環(huán)活動(dòng)，使****術(shù)中心****大廈工程鋼管柱結(jié)構(gòu)安裝精確度達(dá)到一個(gè)更高的水平。四、現(xiàn)狀調(diào)查小組成立初期，對我公司選擇已施工且已投入使用的***公司備件庫工程、*****總廠綜合大樓工程、****大樓以及鋼結(jié)構(gòu)分包單位提供的記錄資料作為調(diào)查的對象，共檢查點(diǎn)數(shù)280處，質(zhì)量問題出現(xiàn)頻數(shù)為42處，出現(xiàn)頻率為15%，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題集中體現(xiàn)為鋼結(jié)構(gòu)焊接收縮變形、鋼管柱安裝校正偏差、鋼管柱基礎(chǔ)螺栓安裝偏差等，詳見下表：鋼管柱安裝質(zhì)量通病調(diào)查表

序號(hào)名稱項(xiàng)目檢查點(diǎn)數(shù)問題出現(xiàn)頻數(shù)(處)頻率(%)累計(jì)頻率(%)問題占總檢查點(diǎn)數(shù)比例(%)A鋼結(jié)構(gòu)焊接收縮變形401434345B鋼管柱安裝校正偏差401229634C鋼管柱基礎(chǔ)螺栓安裝偏差401126894D鋼管柱相對位置偏差4025940.7E鋼管柱制作誤差4012960.4F結(jié)構(gòu)分區(qū)間的相互影響引起偏差4012980.4G其他原因（如環(huán)境、溫度）40121000.4合計(jì)28042根據(jù)上述調(diào)查表，做出了如下質(zhì)量問題排列圖:累計(jì)頻率4296%63%040%60%34%80%89%頻數(shù)=42鋼管柱安裝質(zhì)量缺陷排列圖010203010%20%30%50%70%90%100%鋼管柱相對位置偏差鋼管柱安裝校正偏差鋼結(jié)構(gòu)焊接收縮變形鋼管柱基礎(chǔ)螺栓安裝偏差鋼管柱制作誤差4098%其他原因94%結(jié)構(gòu)分區(qū)間的相互影響引起偏差制圖人：制圖時(shí)間：2006年3月15日從排列圖中，我們看出鋼結(jié)構(gòu)焊接收縮變形、鋼管柱安裝校正偏差及鋼管柱基礎(chǔ)螺栓安裝偏差是施工質(zhì)量問題的主要因素，對因此，我們小組本次活動(dòng)將其作為主攻方向。15%5%制圖人：制圖時(shí)間：2006年3月20日

五、目標(biāo)確定及可行性分析1、確定目標(biāo)值根據(jù)武漢市結(jié)構(gòu)優(yōu)質(zhì)工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及本工程的質(zhì)量要求，經(jīng)我小組共同研究決定將鋼管柱安裝的施工質(zhì)量問題出現(xiàn)頻率由15%降為5%。2、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析：1）公司領(lǐng)導(dǎo)對本工程的質(zhì)量非常重視，QC小組擁有勤奮好學(xué)、善于總結(jié)、工作嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ碳夹g(shù)人員與操作能手，全員到位，創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)意識(shí)強(qiáng)，是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可靠保證。2）本小組近幾年多次參加武漢市、全國的小組成果發(fā)表會(huì)，掌握了一定的QC基本知識(shí)和工具的使用方法。3）本工程雖然具有很大的施工難度，但是通過優(yōu)化施工方案、科學(xué)管理、嚴(yán)格按要求施工，還是可以控制好鋼管柱安裝精度的施工的質(zhì)量。根據(jù)以上三點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)既定的目標(biāo)值是完全有可能的。六、原因分析及要因確認(rèn)我們小組成員對上述主要問題，采用關(guān)聯(lián)圖進(jìn)行了原因分析，見下圖（圖2）：鋼管柱安裝校正偏差鋼管柱基礎(chǔ)螺栓安裝偏差螺栓位置偏差過大安裝不當(dāng)鋼柱加工質(zhì)量不合格測量儀器不準(zhǔn)測量儀器工具誤差螺栓定位方法不正確,固定不牢固定螺栓鋼筋剛度不夠鋼筋工程整改鋼柱軸線、垂直度調(diào)整不當(dāng)連接板精度不夠上下柱對接點(diǎn)錯(cuò)口精度不夠施工人員水平不夠無資格證上崗作業(yè)有資格證但操作水平不穩(wěn)定焊接材料不合適材料檢驗(yàn)不合格焊接方法不合適焊接方向、程序錯(cuò)誤焊縫尺寸控制不當(dāng)制圖人：****制圖時(shí)間：2006年3月20日

2、從關(guān)聯(lián)圖（圖2）查出了十個(gè)末端因素，經(jīng)過QC小組成員集體討論分析，調(diào)查驗(yàn)證，對十個(gè)末端因素進(jìn)行確認(rèn)，見下表（表3）：原因分析關(guān)聯(lián)圖

結(jié)構(gòu)焊接收縮變形表3要因確認(rèn)表序號(hào)因素名稱確認(rèn)方法確認(rèn)情況負(fù)責(zé)人確認(rèn)結(jié)果1無資格證上崗作業(yè)現(xiàn)場驗(yàn)證上場作業(yè)的人員要有上崗證非要因2有資格證但操作水平不穩(wěn)定調(diào)查分析有資格證的施工人員因長期未進(jìn)行現(xiàn)場作業(yè)，導(dǎo)致操作水平下降要因3材料檢驗(yàn)不合格調(diào)查分析材料未檢驗(yàn)就適用，部分焊絲、焊條、焊劑焊前焙烘時(shí)間及溫度不夠，不能滿足焊接施工要求非要因4焊縫尺寸控制不當(dāng)現(xiàn)場驗(yàn)證焊縫尺寸過大能增加焊接變形要因5焊接方向、程序錯(cuò)誤現(xiàn)場驗(yàn)證控制好焊接方向和程序能有效的抵消焊接變形要因6螺栓定位方法不正確，固定不牢現(xiàn)場驗(yàn)證沒有制作定制的螺栓支架，來進(jìn)行固定螺栓軸線位置及標(biāo)高，鋼筋與承臺(tái)鋼筋網(wǎng)沒有很好的固定要因8固定螺栓鋼筋剛度不夠現(xiàn)場驗(yàn)證鋼筋骨架上下無斜支撐，鋼筋與側(cè)模連接不牢固非要因9鋼筋工程整改現(xiàn)場分析鋼筋綁扎不合格整改，預(yù)埋螺栓沒有做相應(yīng)的調(diào)整非要因10測量儀器、工具誤差調(diào)查分析經(jīng)緯儀沒有經(jīng)過檢測單位鑒定易產(chǎn)生精度誤差，拉尺拉力太大或太小、溫度產(chǎn)生的誤差要因11管理人員要求不嚴(yán)現(xiàn)場驗(yàn)證交底不細(xì)，由于施工人員水平不一，有部分人員對施工要求不清楚非要因12上下柱對接節(jié)點(diǎn)錯(cuò)口、連接板精度不夠調(diào)查分析連接點(diǎn)錯(cuò)口、連接板的加工精度不夠，影響鋼柱安裝的垂直度非要因13鋼柱軸線、垂直度調(diào)整不當(dāng)現(xiàn)場分析未按方案進(jìn)行鋼柱校正，鋼柱之間相對偏差要因制表：****制表日期：2006年3月25日七、制定對策

序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點(diǎn)(部門)完成時(shí)間負(fù)責(zé)人1有資格證但操作水平不穩(wěn)定進(jìn)行上場前考核人員施工技術(shù)滿足質(zhì)量要求上崗前加強(qiáng)施工人員的培訓(xùn)，在與施工環(huán)境同條件下的考核項(xiàng)目部06.4.202焊縫尺寸控制不當(dāng)進(jìn)行詳細(xì)施工交底，現(xiàn)場檢查焊縫尺寸符合設(shè)計(jì)要求施工中嚴(yán)格控制焊縫尺寸項(xiàng)目部06.7.153焊接方向、程序錯(cuò)誤進(jìn)行詳細(xì)施工交底，現(xiàn)場檢查嚴(yán)格控制焊接變形嚴(yán)格柱與柱、柱與梁的焊接順序和方向，厚板對接采用多層多道焊項(xiàng)目部06.7.254螺栓定位方法不正確，固定不牢采用特制螺栓支架進(jìn)行定位，Ф30螺紋鋼固定單個(gè)鋼柱螺栓之間相對位置正確，螺栓固定牢固通過支架上下預(yù)埋板控制螺栓相對位置，螺栓調(diào)節(jié)標(biāo)高，采用60度方向上固定3根鋼筋控制預(yù)埋件平面位置項(xiàng)目部06.4.155測量儀器、工具誤差所有項(xiàng)目部的經(jīng)緯儀、長尺都經(jīng)過檢測單位鑒定測量儀器誤差在允許范圍內(nèi)通過有資質(zhì)檢測單位鑒定合格項(xiàng)目部06.3.156鋼柱軸線、垂直度調(diào)整不當(dāng)鋼柱按測量方案先進(jìn)行測量方案調(diào)整整體鋼柱結(jié)構(gòu)軸線、垂直度誤差符合規(guī)范要求先進(jìn)行基準(zhǔn)柱的調(diào)整，再進(jìn)行其他柱的調(diào)整，使用千斤頂在柱子對接節(jié)點(diǎn)部位進(jìn)行軸線及垂直度調(diào)整項(xiàng)目部07.7.15實(shí)施2：針對“焊縫尺寸控制不當(dāng)”的要因。根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)：柱與柱之間的連接為熔透焊對接連接；柱與梁之間的連接采用牛腿，鋼梁翼緣板與鋼柱翼緣板焊接，鋼梁腹板與鋼柱牛腿腹板用高強(qiáng)螺栓連接。在施工中采用先進(jìn)設(shè)備及臨時(shí)設(shè)施提供焊縫質(zhì)量：1、在本工程中鋼板板厚δ≥10mm時(shí)的對接焊接，采取了新方法“機(jī)械數(shù)控銑床”加工坡口，對稱的X形坡口有效的減少防止鋼結(jié)構(gòu)的角變形。2、焊接時(shí)，設(shè)置臨時(shí)圍擋，降低風(fēng)力對CO2氣體保護(hù)焊焊接質(zhì)量的影響。3、設(shè)計(jì)鋼制吊欄，方便高空作業(yè)時(shí)各種位置的焊接。4、將手工電弧焊部分改為CO2氣體保護(hù)焊，采用進(jìn)口先進(jìn)焊接設(shè)備提高焊接質(zhì)量八、實(shí)施對策針對“要因確認(rèn)表”中分析出的要因項(xiàng)目,我們采取了如下措施：實(shí)施1：針對“有資格證但操作水平不穩(wěn)定”的要因。應(yīng)加強(qiáng)對焊工生產(chǎn)操作技能的考試，在現(xiàn)場考試中，應(yīng)對工程施工環(huán)境進(jìn)行同條件模擬，以保證考試的可信度，對技術(shù)不達(dá)標(biāo)的人員進(jìn)行培訓(xùn)并考試，合格后方可上崗，在施工中還要合理安排技術(shù)資源，根據(jù)焊工技術(shù)水平，合理分配焊接內(nèi)容。數(shù)控銑床加工坡口有效減少變形采用進(jìn)口先進(jìn)焊接設(shè)備提高焊接質(zhì)量實(shí)施3：針對“焊接方向、程序錯(cuò)誤”的要因。施焊接頭焊接的順序：柱與柱連接的施焊順序應(yīng)是由兩名焊工在相對兩面對角位置等溫、等速對稱施焊；梁和柱接頭的焊縫，應(yīng)是先焊工字鋼的下翼緣板，再焊工字鋼的上翼緣板，一個(gè)梁的兩個(gè)端頭先焊一個(gè)端頭，等其冷確至常溫后，再焊另一端頭等。厚板對接，采用多層多道焊，焊長焊縫時(shí)，直道變形最大；施工中采用從中段向兩端施焊時(shí)變形則有所減小，從中段兩端逐段退焊時(shí)變形最小，采用逐段跳焊可減少焊接變形。等溫等速對稱施抵消焊接變形采用多層多道焊降低焊接變形實(shí)施4：針對“螺栓定位方法不正確，固定不牢”的要因。螺栓定位：在對復(fù)核完埋件位置標(biāo)高、軸線后，再進(jìn)行螺栓支架的安裝，螺栓支架見下圖：1、螺栓標(biāo)高控制：在螺栓支架上安裝螺栓，用水平尺在“十”字水平上粗找平，用標(biāo)尺桿粗調(diào)整標(biāo)高，保證螺栓支架的上板的底標(biāo)高和設(shè)計(jì)底板底標(biāo)高相同；

2、螺栓軸線控制：把柱子的基準(zhǔn)軸線彈在基礎(chǔ)承臺(tái)磚模上，在定位鋼板所在的軸線位置放置“十”字棉線，用經(jīng)緯儀進(jìn)行測量調(diào)整，使承臺(tái)磚模上的控制軸線與定位鋼板上的“十”字棉線重合，以此達(dá)到控制螺栓軸線的目的。上、下層10mm定位鋼板螺栓支架立面圖螺栓支架平面圖設(shè)計(jì)錨栓調(diào)節(jié)螺栓

螺栓固定：1、調(diào)整結(jié)束后，點(diǎn)焊固定螺栓下部。若不穩(wěn)定，采用Ф30螺紋鋼固定；若螺栓騰空，每根螺栓的底板上用3根Ф30螺紋鋼電焊固定，如下圖所示；預(yù)埋螺栓設(shè)計(jì)底板底標(biāo)高螺栓支架設(shè)計(jì)螺栓調(diào)節(jié)螺母加長Ф30鋼筋固定Ф30鋼筋2、安裝預(yù)埋板，用水平尺在“十”字水平上精確找平；用標(biāo)尺桿精確調(diào)整標(biāo)高；（根據(jù)調(diào)整螺栓調(diào)整）；4、安裝完畢。提供相關(guān)資料，由總包組織監(jiān)理等相關(guān)單位驗(yàn)收。3-Ф30螺紋鋼土建鋼筋籠預(yù)埋板3、埋件若不夠穩(wěn)定，采用鋼筋在平面內(nèi)至少在60度方向上固定3根，以控制預(yù)埋件的平面位置，詳圖如下；實(shí)施6：針對“鋼柱軸線、垂直度調(diào)整不當(dāng)”的要因。按照測量方案先進(jìn)行基準(zhǔn)柱的校正，把2A、2L、4A、4L、5L、5A、7A、7D設(shè)為基準(zhǔn)柱。1、柱頂標(biāo)高調(diào)整每一層鋼柱安裝結(jié)束后測量柱頂標(biāo)高，柱高差不超過5mm時(shí)只記錄，不進(jìn)行調(diào)整。柱高差超過5mm時(shí)，及時(shí)將偏差數(shù)值反饋回制作工廠，在制作上一節(jié)鋼柱時(shí)調(diào)整其長度適當(dāng)加長或縮短，達(dá)到上一節(jié)柱頂標(biāo)高正確。2、單根柱錯(cuò)口和垂直度調(diào)整上、下柱對接節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)口主要靠鋼柱加工精度保證，特別是聯(lián)接位置處的臨時(shí)安裝板的位置精度要求很高，偏差不得超過1mm。按照規(guī)范要求，錯(cuò)口不得超過t/10，且不大于3.0mm。單根柱垂直度調(diào)整即在柱子吊裝到位后進(jìn)行初步調(diào)整,使用千斤頂在柱子對接節(jié)點(diǎn)部位進(jìn)行。見下圖。實(shí)施5：針對“測量儀器、工具誤差”的要因。施工用經(jīng)緯儀、S2水準(zhǔn)儀、50m鋼卷尺、1m鋼板尺、紅外測距儀等，必須保證上述所有儀器狀態(tài)完好，在檢定有效期范圍之內(nèi)。鋼立柱垂直度調(diào)整示意圖圖中支架鋼板厚度為16mm－14mm，同鋼柱之間用螺桿連接固定，視鋼柱規(guī)格決定其長度。千斤頂使用5－10噸螺旋千斤頂。調(diào)整過程中隨時(shí)檢測鋼柱垂直度，初步調(diào)整時(shí)偏差不超過20mm時(shí)即可。測量在三層柱子以下用經(jīng)緯儀進(jìn)行，超過三層柱子時(shí)用平面上的控制網(wǎng)進(jìn)行?；鶞?zhǔn)柱垂直度測量A.基準(zhǔn)柱的校正（2A、2L、4A、4L、5L、5A、7A、7D為基準(zhǔn)柱）本工程基準(zhǔn)柱采用激光垂準(zhǔn)儀（原稱激光經(jīng)緯儀）校正：基準(zhǔn)柱的占基準(zhǔn)點(diǎn)在基準(zhǔn)交柱的基奇礎(chǔ)軸線姨上，以慶X軸和梯Y軸分咱別引出飲等距離耐為的補(bǔ)彈償線，界其交點(diǎn)都作為基昂準(zhǔn)柱的屢測量基澡準(zhǔn)點(diǎn)，兔（見下脅圖）在待校溪正的基算準(zhǔn)柱頂運(yùn)部，設(shè)侵置半透柜明的校債正靶標(biāo)滑（上有馳靶心和櫻靶環(huán)）悶，靶標(biāo)托供激光儲(chǔ)垂準(zhǔn)儀周光點(diǎn)投炎射用，車靶心的輕位置與擇基礎(chǔ)的它基準(zhǔn)點(diǎn)負(fù)位置重努合。將激光鍬垂準(zhǔn)儀吊安置在唇底層第顆一節(jié)基兄準(zhǔn)柱的渾操作平有臺(tái)上；墻使激光體垂準(zhǔn)儀風(fēng)與基礎(chǔ)接基準(zhǔn)點(diǎn)旁保持在偉同一鉛形垂線上牛，然后朵把激光穩(wěn)垂直向飯上投射貓到柱頂禿靶標(biāo)上鍋。為了消朽除儀器竊和操作護(hù)等因素浸造成的母誤差，臺(tái)應(yīng)依次討把激光果垂準(zhǔn)儀崇旋轉(zhuǎn)9漠0°，忠并在靶至標(biāo)上分淡別測出頁四個(gè)光肝點(diǎn)，連煙接四點(diǎn)浴得出它筑的交點(diǎn)缺，該交旱點(diǎn)即為修消除誤服差后的僚測點(diǎn)，拐見下圖士。把激植光垂準(zhǔn)際儀光束頂調(diào)整到肚消除誤去差的測執(zhí)點(diǎn)位置望，接著憂即可校熊正基準(zhǔn)縮慧柱，使報(bào)柱頂?shù)哪虬行呐c透測點(diǎn)吻廁合，則萬此根基縫準(zhǔn)柱校瞎正即告救完成。3、其揚(yáng)它框架齡柱校正基準(zhǔn)柱校剖正后，在降其柱頂偏勿移適當(dāng)距威離“e”刪處拉鋼絲聯(lián)，鋼絲直螺徑須小于復(fù)1.6m滿m，形成荒鋼絲框。閘用標(biāo)準(zhǔn)尺碗在本節(jié)結(jié)蓬構(gòu)的頂層洽梁面上逐腔根測量柱激子與鋼絲春之間的縱橡橫向距離目，將其調(diào)歪整到設(shè)計(jì)潑允許范圍弄之內(nèi)。全部柱棄子校正僻后，再玻用準(zhǔn)直謎儀對基治準(zhǔn)柱進(jìn)阻行復(fù)核甜，結(jié)果旬在控制迎值之內(nèi)薯，則本沫節(jié)框架寫結(jié)構(gòu)的漫柱子垂虛直度完虹成校正蓄。鋼管柱安及裝施工質(zhì)量效果檢查膽表序號(hào)檢查層數(shù)檢查點(diǎn)數(shù)缺陷頻數(shù)（點(diǎn)）頻率（％）檢查時(shí)間11～8100332006/5/14297/243合計(jì)20084制表人傭：制表概時(shí)間：樂200關(guān)6年7傅月28孔日九、效果得檢查效果一：匙通過本次欣QC小組殘的攻關(guān)活暴動(dòng)，對鋼孝管柱安裝剃施工質(zhì)量鈴缺陷調(diào)查陵時(shí)，鋼管我柱安裝的引質(zhì)量問題殿出現(xiàn)頻率蒼由15%白降為4蠅%，有效帆的解決了伴鋼管柱安社裝軸線、捏標(biāo)高偏差伐過大等問陷題，超額情完成了預(yù)抽期的目標(biāo)露計(jì)劃。15%5%4%制圖人罪：制圖藏時(shí)間：2006年7月28日小組活動(dòng)吊效果檢查隔圖效果二：通過槳本次Q拳C小組制的攻關(guān)馳活動(dòng),嶺不僅徹在解決介鋼管柱師安裝的摧質(zhì)量問父題上取英得了寶華貴的經(jīng)飛驗(yàn)，鋼誤結(jié)構(gòu)整饑體施工款質(zhì)量也菌得到了裙業(yè)主及洗監(jiān)理的墊認(rèn)可，延且為工襖程質(zhì)量影獲得國同家最高有獎(jiǎng)“魯贊班獎(jiǎng)”甩，奠定雁了堅(jiān)實(shí)宰的基礎(chǔ)敵。效果三：通過本園次QC小釘組活動(dòng)，享我們?nèi)w怨成員提高客了質(zhì)量意顯識(shí)和個(gè)人各能力；掌