QC成果提高勁性鋼梁柱節(jié)點(diǎn)處開孔準(zhǔn)確率

提高勁性鋼梁柱節(jié)點(diǎn)處開孔準(zhǔn)確率中建二局第三建筑工程有限公司小組名稱：復(fù)興門內(nèi)危改區(qū)4-2#地項(xiàng)目部

勁性結(jié)構(gòu)施工技術(shù)QC小組發(fā)布人：張蒙目錄一、工程概況二、QC小組概況三、選題理由四、現(xiàn)狀調(diào)查五、目標(biāo)確定及可行性分析六、原因分析及要因確認(rèn)七、制定對策八、實(shí)施對策九、效果檢查十、經(jīng)濟(jì)效益十一、鞏固措施十二、總結(jié)一、工程概況

本工程位于北京市西城區(qū)復(fù)興門內(nèi)危改區(qū)4-2#地塊

，東側(cè)為佟麟閣路，南面為文昌胡同、北京實(shí)驗(yàn)二小，西側(cè)為凱晨世貿(mào)中心，北邊緊鄰西長安街?？偨ㄖ娣e：149570㎡，其中地上建筑面積為88120㎡、地下建筑面積：61450㎡。建筑檐口高度43.15m；建筑坡頂屋脊高度56.7m；±0.00相當(dāng)于絕對標(biāo)高47.50m。

本工程為高層民用公共建筑。地下五層(含地下一層夾層)，地上十二層。其中地下四層為6級人防。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)。建筑中部設(shè)有高大中庭將建筑分為東西兩部分。中庭北側(cè)二層以上設(shè)鋼結(jié)構(gòu)連橋，屋頂為鋼結(jié)構(gòu)仿古建大屋頂。立面采用“八柱七開間”中國古典建筑造型。圖1：主體樓效果圖

本工程勁性鋼結(jié)構(gòu)從地下一層夾層至頂層十二層。勁性鋼柱共94根，最長高度11.35米，結(jié)構(gòu)形式為焊接十字和H型鋼骨柱；勁性鋼梁共412根；最大跨度15米，結(jié)構(gòu)形式為焊接H型鋼梁，主要集中在地上二層、八層、十層及十一層。鋼柱對接采用全焊連接，鋼梁連接采用栓焊結(jié)合，腹板連接為高強(qiáng)螺栓連接，翼緣連接采用焊接，所有對接焊縫質(zhì)量等級均為Ⅰ級。型鋼柱編號型鋼斷面?zhèn)渥ht1t2KZ2、KZ74006003020Q345BKZ8、KZ8B3504003020Q345Bb1b2h1h2t1t2t1t2KZ9、KZ9A、KZ1040025080040030203020Q345BKZ1、KZ8A30040060060040203020Q345BKZ16、KZ16A30040060060040203020Q345B勁性鋼結(jié)構(gòu)工程概況表1：型鋼柱內(nèi)型鋼斷面表H型鋼十字型鋼鋼梁、柱節(jié)點(diǎn)圖2：H型、十字型鋼及鋼梁柱節(jié)點(diǎn)示意圖

二、QC小組概況小組名稱復(fù)興門內(nèi)危改區(qū)4-2#地項(xiàng)目部勁性結(jié)構(gòu)施工技術(shù)QC小組課題類型現(xiàn)場型注冊時間2010年5月20日注冊號QC-2010-11課題提高勁性鋼梁柱節(jié)點(diǎn)處開孔準(zhǔn)確率組建時間2009年10月15日活動時間2009.10.20～2010.11.20活動次數(shù)每周三次序號姓名性別年齡文化程度組內(nèi)分工職務(wù)職稱組內(nèi)職責(zé)1陳小茹女38大專組長總工高工全面負(fù)責(zé)各項(xiàng)工作2冷西偉男36大專副組長生產(chǎn)經(jīng)理工程師全面協(xié)調(diào)組內(nèi)各項(xiàng)工作3李猛男32大本副組長副總工工程師全面協(xié)調(diào)組內(nèi)各項(xiàng)工作4李士龍男37大本組員鋼結(jié)構(gòu)部長工程師全面協(xié)調(diào)組內(nèi)各項(xiàng)工作5章濤女35大專組員技術(shù)部長工程師勁性鋼柱鋼梁穿孔圖的繪制

表2：QC小組成員概況6張蒙男25大本組員技術(shù)方案助工勁性鋼柱鋼梁穿孔圖的繪制7田宏偉女28大專組員技術(shù)方案助工8白潔男28大本組員工長工程師現(xiàn)場協(xié)調(diào)落實(shí)工作9齊玉峰男26大本組員工長工程師10武立杰男38大本組員質(zhì)檢員工程師現(xiàn)場施工的檢查11姚鎖榮男45高中組員外聯(lián)總工助工數(shù)據(jù)的收集、整理12付向奎男39高中組員外聯(lián)總工技術(shù)員本組平均年齡33.9歲，平均接受TQC教育120.5小時。制表人：張蒙制表時間：2010年11月5日三、選題理由

理由一：工程量大、數(shù)量多，分布分散。勁性鋼結(jié)構(gòu)范圍由地下一層夾層至頂層。交叉作業(yè)多，梁柱節(jié)點(diǎn)處構(gòu)造復(fù)雜，形式多樣，如果處理不好，將對工程質(zhì)量及進(jìn)度造成重大影響。

理由二：技術(shù)難度大、精度要求高。受勁性鋼柱影響，柱子主筋和梁上、下鐵均無法貫通，故需在勁性鋼柱、鋼梁的腹板、翼緣板進(jìn)行開孔，并且開孔的位置與大小要相當(dāng)準(zhǔn)確。

理由三：施工難度大、焊接量大。（1）在勁性鋼柱與框架梁交叉的密集區(qū)域，框架柱箍筋需做調(diào)整，由1根方型箍代換為2根L型箍筋，或者由1根八字箍代換為2根開口箍；（2）2根小方型箍代換成1根大方型箍，且需要焊接到勁性鋼柱翼緣板上（3）框架柱柱筋中間3根間距180mm時，中間一根主筋需焊接到焊板上。圖3：箍筋代換方式四、現(xiàn)狀調(diào)查1、現(xiàn)狀調(diào)查

小組成立初期，大家首先對地下一層夾層的10根勁性鋼柱開孔位置進(jìn)行了全面檢查，在檢查的380個孔中有20個孔存在問題，準(zhǔn)確率為94.8%，詳見下表：制表人：張蒙制表時間：2010年11月6日表3：地下一夾層勁性鋼柱開孔錯誤統(tǒng)計分析表序號項(xiàng)目檢查孔數(shù)質(zhì)量問題出現(xiàn)頻數(shù)累計頻數(shù)質(zhì)量問題出現(xiàn)頻率（%）累計頻率（%）1位置存在偏差38091045452孔距過小72035803遺漏開孔23010904孔徑偏小1405955其他1505100合計201002、根據(jù)上述調(diào)查表，做出了如下質(zhì)量問題排列圖：頻數(shù)

N=20

累計頻率%100

5095%

90%80%

45%4075%

3020100

50%

25%

位置存在偏差孔距過小遺漏開孔孔徑偏小其他

從排列圖上可以看出，影響開孔問題的主要因素是開孔位置存在偏差以及相鄰孔孔距過小。因此，我們小組本次活動將其作為主攻方向。圖4：地下一夾層勁性鋼柱開孔錯誤排列圖

繪制人：張蒙時間：2100%

表4：小組活動自我評價打分表（活動前）

五、目標(biāo)確定及可行性分析1、確定目標(biāo)值

1）根據(jù)本工程的開孔精度及位置準(zhǔn)確要求，經(jīng)我小組共同研究決定將開孔位置的準(zhǔn)確率由94.8%升值至100%，也就是說要杜絕開孔位置錯誤及孔距過小等現(xiàn)象。

2）通過開孔問題的主要因素來制定相應(yīng)的解決辦法，利用科學(xué)有效的方法，制定具體的實(shí)施對策，爭取節(jié)省5萬元以上的人、機(jī)、料使用費(fèi)用。序號自我評價（總分5分）質(zhì)量意識3個人能力2QC知識3改進(jìn)意識4團(tuán)隊(duì)精神3進(jìn)取精神32、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析：

1）我們小組是由近幾年分配來的大學(xué)畢業(yè)生和具有多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的老工程技術(shù)人員組成，能達(dá)到理論與實(shí)際的最佳組合。2）通過經(jīng)常與工程部門、質(zhì)保部門的交流和設(shè)計人員的溝通，深入研究，能夠找到問題的根本原因。

3）雖然具有很大的困難，但是通過結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際操作，全面的考慮各種開孔因素，還是可以把開孔的準(zhǔn)確率達(dá)到100%的。

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)（一）小組針對出現(xiàn)開孔位置錯誤的問題進(jìn)行了多次的討論，廣泛收集工長、質(zhì)檢員、配筋員、鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)人員以及設(shè)計的意見，集思廣益，相互啟發(fā)，相互補(bǔ)充，做出開孔錯誤原因關(guān)聯(lián)圖。圖5：開孔錯誤原因關(guān)聯(lián)圖制圖人：張蒙制圖時間：2010年11月09日

（二）根據(jù)影響開孔錯誤、遺漏的因素，小組人員逐條進(jìn)行辯證認(rèn)：表5：要因確認(rèn)表序號末端因素確認(rèn)情況確認(rèn)方法負(fù)責(zé)人是否要因1鋼結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)厚度和焊角焊縫尺寸不夠在鋼柱、鋼梁上開孔削弱了鋼結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度，新增加的補(bǔ)強(qiáng)板尺寸及焊接厚度均沒有滿足要求?，F(xiàn)場驗(yàn)證李士龍2存在降板情況在小核心筒存在降板時，鋼柱翼緣板或腹板上開孔位置隨梁的上下鐵作調(diào)整。圖紙分析張蒙否3柱子箍筋與鋼柱沖突受十字型鋼柱影響，柱子八字箍無法進(jìn)行綁扎圖紙分析張蒙否4柱子主筋與鋼梁翼緣板沖突受勁性鋼柱的影響，柱子部分主筋被鋼梁翼緣板擋住。圖紙分析、現(xiàn)場驗(yàn)證張蒙白潔5柱子箍筋與鋼梁腹板沖突受勁性鋼柱和鋼梁的影響，柱子箍筋被鋼梁腹板擋住。圖紙分析、現(xiàn)場驗(yàn)證張蒙白潔要因要因要因序號末端因素確認(rèn)情況確認(rèn)方法負(fù)責(zé)人是否要因6開孔數(shù)量與鋼筋數(shù)量不符由于對梁筋上下鐵數(shù)量的審圖錯誤，造成本來應(yīng)該開孔的位置沒有開孔。圖紙分析張蒙否7鋼梁進(jìn)柱內(nèi)有加腋情況個別勁性鋼梁伸入柱內(nèi)時存在加腋，加腋高度為100~250mm，梁下鐵口隨加腋高度作調(diào)整。圖紙分析張蒙否8施工交底不到位完善施工交底，層次分明，交底深度要達(dá)到了公司要求。檢查交底記錄武立杰否9梁鋼筋的綁扎順序統(tǒng)一東西向梁與南北向梁的綁扎順序?，F(xiàn)場驗(yàn)證白潔、武立杰否10鋼梁開孔位置與連接板沖突梁拉鉤為水平剪刀撐斜拉勾，局部開孔的位置被鋼柱鋼梁連接板擋住。圖紙分析、現(xiàn)場驗(yàn)證張蒙白潔11柱兩側(cè)梁高不同導(dǎo)致下鐵孔偏差當(dāng)柱兩側(cè)梁高不一樣時，鋼柱翼緣板或腹板上開孔要同時考慮兩側(cè)梁的下鐵鋼筋。圖紙分析、現(xiàn)場驗(yàn)證張蒙白潔制表人：張蒙制表時間：2010年11月10日要因要因

從上述表中可以看出開孔位置出現(xiàn)錯誤的主要原因是：鋼結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)厚度和焊角焊縫尺寸不夠、柱子主筋與鋼梁翼緣板沖突、柱子箍筋與鋼梁腹板沖突、鋼梁開孔位置與連接板沖突、柱兩側(cè)梁高不同導(dǎo)致下鐵孔偏差等因素。七、制定對策

表6：對策表

序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點(diǎn)完成時間責(zé)任人1鋼結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)厚度和焊角尺寸不夠補(bǔ)強(qiáng)板截面面積≥被穿筋孔削弱的面積；焊角尺寸滿足0.7倍補(bǔ)強(qiáng)板厚保證兩孔間的凈距離滿足補(bǔ)強(qiáng)厚度及焊角尺寸要求調(diào)整孔距加工廠、現(xiàn)場2009/11/1李士龍2柱子主筋與鋼梁翼緣板沖突在勁性鋼梁上下翼緣板處開孔使柱子主筋從鋼梁翼緣板穿過分析圖紙找出相應(yīng)位置現(xiàn)場2009/10/30張蒙白潔武立杰3柱兩側(cè)梁高存在高差在鋼柱鋼柱翼緣板或腹板處開孔使兩側(cè)梁的梁筋均從鋼柱翼緣板或腹板穿過分析圖紙找出相應(yīng)位置現(xiàn)場2009/12/2張蒙白潔武立杰4柱子箍筋與鋼梁腹板沖突在勁性鋼梁腹板處進(jìn)行開孔使柱子箍筋從鋼梁腹板穿過分析圖紙找出相應(yīng)位置現(xiàn)場2009/11/3張蒙白潔武立杰5鋼梁開孔位置與連接板沖突將一個剪刀撐斜拉口改為2個直拉孔既不在連接板上開孔，又能使梁拉鉤拉到箍筋在連接板兩側(cè)相應(yīng)位置開孔現(xiàn)場2009/11/5張蒙白潔武立杰制表人：張蒙制表時間：2010年11月11日八、實(shí)施對策實(shí)施1：針對“鋼結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)厚度和的焊角焊縫尺寸不夠”的要因。

經(jīng)項(xiàng)目技術(shù)部門多次與設(shè)計溝通，在不影響整體鋼板強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，對開孔補(bǔ)強(qiáng)板做了適當(dāng)調(diào)整，即：補(bǔ)強(qiáng)厚度保持在0.5~0.7倍母材厚度之間，兩孔焊縫間距大于孔的尺寸并且小于12倍的補(bǔ)強(qiáng)板厚度。實(shí)施后：經(jīng)過調(diào)整，加大了兩個相鄰孔的距離，滿足了鋼結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的厚度以及焊角焊縫尺寸要求。圖6：鋼板補(bǔ)強(qiáng)詳圖

由于在梁柱節(jié)點(diǎn)接頭范圍內(nèi)柱子主筋、箍筋、梁筋及鋼柱、鋼梁并存，給穿孔定位和現(xiàn)場施工均帶來了很大的難度。經(jīng)項(xiàng)目QC小組相關(guān)人員多次討論、分析，并通過與設(shè)計溝通，針對“對策表”中分析出的解決對策,我們采取了如下措施：實(shí)施2：針對“柱子主筋與鋼梁翼緣板沖突”的要因。

從平面圖看出，藍(lán)色代表勁性鋼柱與鋼梁，柱子每側(cè)中間三根鋼筋被鋼梁擋住，無法通過，因此在鋼梁上、下翼緣板相應(yīng)位置進(jìn)行開孔。由于最中間一根鋼筋的位置與鋼梁腹板重合，故此處做法為：在鋼梁的上、下翼緣板增加一塊長方形焊板，鋼筋焊接到焊板上，焊接長度為雙面焊5d。圖7：8/（1/H）軸KZ2勁性鋼柱穿孔定位平面圖和立面圖實(shí)施3：針對“柱兩側(cè)梁高不同導(dǎo)致下鐵孔偏差”的要因。

圖8：1-1西向梁剖面圖圖9：2-2東向梁剖面圖

從平面圖看出，東西向梁筋被鋼柱腹板擋住，南向梁筋被鋼柱翼緣板擋住，因此需在鋼柱的相應(yīng)位置進(jìn)行開孔。從1-1、2-2剖面圖看出，上排4個孔為梁上鐵穿鋼柱的上鐵孔；由于東西兩側(cè)梁高不同，西向梁高為550mm，東向梁高為700mm，因此鋼柱的下鐵孔為兩排，如圖所示，中間一排的2個孔為西向550mm梁高的下鐵孔，最下方一排4個孔為東向700mm梁高的下鐵孔。實(shí)施4：針對“柱子箍筋與鋼梁腹板沖突”的要因。圖10：3-3南向梁剖面圖

柱子的外箍筋、八字箍以及方型箍均被勁性鋼梁擋住，因此在鋼梁腹板相應(yīng)位置勁進(jìn)行開孔。如3-3剖面圖所示，梁截面左右兩側(cè)的孔為外箍筋和八字箍的箍筋孔，一上一下，孔為橢圓形；內(nèi)側(cè)的孔為小方形箍的箍筋孔。

特殊情況：由于東側(cè)梁高為700mm,南向梁下鐵最右側(cè)的梁筋孔與小方形箍筋孔相沖突，故在此處的也開成橢圓形孔，使梁下鐵筋與柱子方形箍筋共用同一個孔。實(shí)施5：針對“鋼梁開孔位置與連接板沖突”的要因。

梁拉鉤采用水平剪刀撐梅花型對拉布置，兩根拉鉤共用同一個孔。對拉孔大小Ф8×2=Ф16，為方便現(xiàn)場施工，拉鉤孔定位Ф26。水平孔距：當(dāng)梁箍筋為@100或@150通常加密時孔距為400mm；@100/150加密時孔為600mm，@100/200加密時孔距為800mm。垂直孔距：梅花型布置計算公式：梁高-板厚（120mm）-[保護(hù)層+箍筋（44mm)]/拉鉤排數(shù)。

當(dāng)開孔位置與鋼梁連接板重合時，連接板上禁止開孔，水平剪刀撐對拉拉鉤改為兩根直拉鉤，分別鉤在連接板兩側(cè)的箍筋上，即一個剪刀斜拉孔改為兩個直拉孔。圖11：鋼梁穿孔斷面圖圖12：三三維立三體圖圖13：現(xiàn)三場實(shí)三物圖實(shí)施三后：通過三以上三幾種三穿孔三定位三的方三法，三解決三了最三主要三的開三孔偏三差、三孔距三過小三問題三，在三不浪三費(fèi)鋼三筋、三便于三現(xiàn)場三施工三的前三提下三使開三孔的三位置三更加三準(zhǔn)確三，并三且節(jié)三約了三項(xiàng)目三成本三，從三現(xiàn)場三實(shí)際三反映三的情三況來三看，三效果三是非三常顯三著的三。九、三效果三檢查效果三一：三通過三本次QC小組三的攻三關(guān)活三動，三有效三的解三決了三勁性三鋼結(jié)三構(gòu)梁三柱節(jié)三點(diǎn)處三開孔三的問三題。三再次三對首三層勁三性鋼三柱鋼三梁調(diào)三查時三，沒三有發(fā)三現(xiàn)開三孔錯三誤問三題，三完成三了預(yù)三期的三目標(biāo)三計劃三。效果三二：三項(xiàng)目三設(shè)專三項(xiàng)質(zhì)三檢員三進(jìn)行三開孔三位置三的檢三查校三正工三作，三按照三設(shè)計三院最三終簽三字確三認(rèn)的三圖紙三對每三根進(jìn)三場的三鋼柱三、鋼三梁開三孔位三置逐三一檢三查。圖14：小三組活三動目三標(biāo)圖制圖三人：三張蒙三制圖三時間三：20三10年11月15日活動三前活動三后94三.8三%10三0%圖15：“三長城三杯”三專家三組檢三查效果三三：三通過三了北三京市三、區(qū)三質(zhì)量三監(jiān)督三站先三后3次檢三查。20三10年7月18日接三受了三北京三市質(zhì)三量協(xié)三會“三長城三杯”三專家三組的三第一三次檢三查和三驗(yàn)收三，20三10年10月31日接三受北三京市三質(zhì)量三協(xié)會三“長三城杯三”專三家組三的第三二次三檢查三和驗(yàn)三收，三對勁三性鋼三柱、三鋼梁三節(jié)點(diǎn)三穿孔三位置三準(zhǔn)確三得到三專家三的一三致肯三定和三好評三。十、三經(jīng)濟(jì)三效益通過三對梁三柱節(jié)三點(diǎn)處三梁鋼三筋的三調(diào)整三，將三勁性三鋼柱三翼緣三板、三腹板三進(jìn)行三開孔三，原三在柱三內(nèi)需三做爬三頭的三梁筋三改為三通長三筋，三從孔三內(nèi)穿三過，三從而三節(jié)省三鋼筋三材料三，達(dá)三到了三項(xiàng)目三預(yù)期三制定三的計三劃。從地三下一三層夾三層直三頂層三共13層，三共94根鋼三柱（三每兩三層1根）三、每三個梁三柱節(jié)三點(diǎn)初三彎折三鋼筋三根數(shù)三平均三為16根、三每根三彎頭三長度0.三8m、按三照II三I級鋼三筋直三徑25的鋼三筋比三重3.三85三kg三/m計算三，則三共節(jié)三省鋼三筋13*（94三*2）*16*0.三8*三3.三85三/1三00三0=三17三.9三t；若三按綜三合單三價48三00元/t來計三算，三則項(xiàng)三目共三節(jié)省三鋼筋17三.9三t*三48三00元/t三=8三.6三1萬元三人民三幣十一三、鞏三固措三施（一三）經(jīng)三過小三組成三員近1年的三不懈三努力三，所三有勁三性鋼三梁柱三節(jié)點(diǎn)三處穿三孔定三位全三部完三成。三我從QC小組三中又三一次三得到三了鍛三煉，三大家三在這三次活三動中三，不三僅增三強(qiáng)了三小組三攻克三難關(guān)三的自三信心三，提三高了三解決三問題三的能三力，三而且三還加三強(qiáng)了三集體三的團(tuán)三隊(duì)協(xié)三作精三神。十二三、總?cè)Y(jié)1、通三過QC小組三成員三的共三同努三力，三把圖