型钢混凝土组合结构柱施工质量控制

型钢混凝土组合结构柱施工质量控制海达建设集团有限公司岷山中学工程QC小组一、工程概况岷山中学工程位于新碶街道凤洋一路与岷山路交叉口东南角地。工程总用地面积约28200平方米，其中中小学用地约24000平方米，公园绿地约4200平方米。学校设计规模为24班初级中学，总建筑面积34183平方米（含一层地下室，建筑面积约15405平方米）。其中食堂及风雨操场为型钢混凝土结构，共设计工字型钢柱10根，截面为1.2m1.0m，型钢柱单柱总高16.85米，是本工程中质量控制中的重点、难点。二、工程概况小组具体情况表表1小组名称海达建设集团有限公司岷山中学工程QC小组小组课题型钢混凝土组合结构柱施工质量控制成立时间2017.5.18注册日期2017.5.18小组类型现场型注册登记号HDQC-17-08活动时间2017.5-2017.7成员人数10人活动次数17出勤率100%小组人员情况序号姓名年龄学历职称职务组内职务接受QC教育时间1张超41本科工程师工程副总顾问72小时2曹佩文45专科工程师项目经理副组长72小时3何钱46专科工程师项目技术负责人副组长72小时4王水静38本科工程师项目质量负责人组员72小时5楼婷婷24大专助 工资 料 员组员48小时6谢冬冬32专科助 工质 检 员组员48小时7郑松涛25大专助 工施 工 员组员48小时8姜小军33大专/钢结构班长组员48小时9马跃法49专科/木工班长组员48小时10洪培燕50中专/泥工班长组员48小时制表：楼婷婷 制表日期：2017.5.18三、选题理由本工程为公司重点创优工程，工程质量目标为“钱江杯”，公司领导高度关注。本工程是学校工程，建成后有利于缓解北仑中心城区基础教育资源供需矛盾突出的问题，对优化整合中心城区基础教育资源，提升区域教育水平具有积极意义。型钢混凝土组合结构是本工程施工中的难点、重点；开展QC活动对保证该工艺成功运用，提高质量、节约成本是非常重要的。型钢混凝土组合结构柱施工质量控制确定课题选题理由四、现状调查根据我QC小组我们调查了公司承建及北仑周边的类似的工程，对型钢混凝土组合结构柱的施工质量进行了调查，共抽查了340个点，需要整改的共42个，一次合格率88%；汇总分析后得到如下数据，其结果如下： 型钢混凝土组合结构柱施工质量缺陷统计表 表2序号项目频数累计频数频率累计频率1砼柱蜂窝、孔洞、麻面171740.47%40.47%2型钢柱偏位153235.71%76.18%3型钢柱加工质量差3357.14%83.32%4型钢柱焊接质量差3387.14%90.46%5砼柱尺寸偏差2404.77%95.23%7其 他2424.77%100%合 计42100%制表：楼婷婷 制表日期：2017.6.1A、砼柱蜂窝、孔洞、麻面；B、型钢柱偏位；C、型钢柱加工质量差；D、型钢柱焊接质量差；E、砼柱尺寸偏差；F、其他。图1、型钢混凝土组合结构柱施工质量缺陷排列图绘图：王水静 绘图日期：2017.6.1结论：由排列图可以看出造成型钢混凝土组合结构柱质量问题的主要因素为：混凝土蜂窝、孔洞、麻面和型钢结构柱偏位，其累计频率达到了76.18%，是本次活动解决的关键问题。五、目标设定及可行性分析结合工程的质量目标要求和实际情况，小组成员分析后，设定目标：型钢混凝土组合结构柱施工质量符合混凝土结构施工质量验收规范要求，型钢混凝土组合结构柱分项质量验收一次合格率100%。 本QC小组成员技术力量强，理论水平高，有主动创新、攻克难关的能力，能够提出风险预控措施，并且多次获得省市优秀QC小组称号。本工程为公司的重点创优项目，公司领导高度重视，并在资金方面给予大力支持。公司拥有浙江省省省级企业技术中心，为该项目的顺利完成提供了强有力的技术支持。项目经理部人员施工经验丰富，技术过硬。不利因素有利因素柱截面大，箍筋复杂，控制点多，问题点多。安装精度要求高，施工难度大图2、活动前后目标对比柱状图绘图：王水静 绘图日期：2017.6.3结论：综合上述有利和不利因素：QC小组成员有着丰富的实践经验和创新能力，公司领导高度重视，从人员、资金、技术上给予大力支持。虽然课题实施的难度大，但通过小组成员共同努力，只要解决砼柱浇筑蜂窝、孔洞、麻面和型钢柱偏位这两个主要缺陷，把型钢混凝土组合结构柱的施工质量完全控制在规范要求的范围内，型钢混凝土组合结构柱分项质量验收一次合格率100%，这一目标完全能够实现。六、原因分析小组成员通过查阅文献、现场调查和专家专题会议，运用关联图对造成型钢混凝土组合结构柱施工质量缺陷的原因进行分析，共找出11条末端因素。缺少教育、培训质量管理制度不健全管理人员质量意识淡薄责任不明确检查不到位操作不熟练施工技能差型钢柱偏位砼柱蜂窝、孔洞、麻面思想不重视模板安装质量差混凝土配合比不符合要求型钢柱基础节连接偏位型钢柱间连接偏位检测设备仪器误差大轴线、标高偏差立模质量差，漏浆严重混凝土流量差混凝土一次浇筑量不足混凝土浇筑、振捣方法不当缺专人养护混凝土塌落度过小养护不到位振捣不到位型钢吊装误差超标型钢柱标准节连接偏位操作不熟练思想不重视检查不到位养护不到位振捣不到位图3、原因分析因果图 绘图：何钱 绘图日期：2017.6.8七、要因确认 要因确认表 表3序号末端因素确认方法确认情况负责人结论1缺少教育、培训现场考核对现场施工班组进行摸底调查发现：现场工人对型钢混凝土的安装施工经验比较缺乏，施工要点比较模糊，需要针对性的进行技术教育培训。曹佩文王水静郑松涛要因2质量管理制度不健全现场检查有相应的施工管理制度，且公司有健全的质量管理体系，符合施工现场质量管理检查记录，并经过总监审核合格，批准执行。王水静郑松涛谢冬冬非要因3监测设备仪器误差大现场检查项目所使用的经纬仪、钢卷尺、高精度水准仪等测量仪器，合格证齐全，均经检测机构校正合格，满足监测要求。郑松涛何钱非要因4轴线、标高偏差现场调查轴线、标高的偏差，导致型钢柱位置偏差，改变了框架柱的位置和力的传递。郑松涛谢冬冬马跃法要因5模板安装质量差现场测量方案选用木胶模板，经检测模板平整度2mm,对拉螺栓固定的方法得当，刚度足够，可以满足施工质量要求。曹佩文何钱马跃法非要因6混凝土配合比不符合要求现场试验本工程型钢混凝土柱混凝土强度等级为C35，其砼的石子粒径和砼的和易性须严格控制,混凝土石子粒径采用5-16mm，坍落度控制在15-18cm。经过施工前的试验，满足设计要求。何钱王水静洪培燕非要因7缺少专人养护现场检查检查现场的人员职责分工表，项目部已经安排有专人负责混凝土的养护工作，并且有详细的养护记录。王水静何钱非要因8型钢柱基础节连接偏位查找实测数据型钢基础节的偏位，导致桩基承载力的传递偏差，工程施工影响很大,影响工程质量和工期。曹佩文姜小军郑松涛要因9型钢柱上部各连接偏位查找实测数据型钢上部各节的连接，若形成偏心位移，改变了柱的受力性能，对工程的整体结构有直接的影响。曹佩文姜小军郑松涛要因10混凝土浇筑振捣方法不当现场测试型钢柱体，对混凝土的阻力很大，振捣范围只限制在型钢的四周，如若浇筑、振捣控制不好，极容易引起，蜂窝、烂根、孔洞等缺陷。曹佩文姜小军郑松涛要因11未进行材料进场验收现场检查型钢构件根据深化设计所形成的设计文件，在进场时，对应每一个构件都有相应的进场验收标准和记录，不满足质量要求的坚决不进场施工。曹佩文姜小军郑松涛非要因 制表：何钱 制表日期：2017.6.9经过分析确认出以下五条要因： 1、缺少教育、培训； 2、轴线、标高偏差； 3、型钢柱基础节连接偏位； 4、型钢柱标准节连接偏位； 5、混凝土浇筑、振捣方法不当；八、制定对策针对影响型钢混凝土柱质量的五条要因，小组成员讨论研究、制定对策措施，具体如下： 对策措施表 表4序号项目对策目标措施地点时间负责人1缺少教育、培训落实完善教育培训制度，聘专家进行培训工人熟练掌握施工安装技术，质量要求，现场考核合格率100%1、邀请公司总工和外聘专家对工人进行讲解、培训。2、通过多媒体进行岗位技术培训。3、培训后、进行知识要点考核现场会议室2017.6.12-2017.6.13曹佩文王水静郑松涛2轴线、标高偏差配备精度等级高的测量工具，制定测量方法和控制部位型钢柱定位轴线偏差1mm，柱底标高偏差2.0mm。顶标高偏差在0-3mm内，合格率达到100%1、用全站仪、激光经纬仪、水准仪、钢尺现场测量。2、专人控制制定的测量方案测量、复核。施工现场2017.6.15郑松涛谢冬冬马跃法3型钢柱基础节连接偏位基础节柱中心线与轴线对中，标高、垂直度控制准确基础节垂直度偏差3mm，地脚螺丝标高控制在2.0mm以内1、在型钢柱脚部位预埋4根M36高强锚栓，用20短钢筋与底板钢筋连接，进行加固处理。2、基础节采用座浆法安装在混凝土底板上；施工现场2017.6.18-2017.6.19曹佩文何 钱姜小军4型钢柱上部各节连接偏位型钢柱上部各节节就位焊接准确单根柱垂直度3mm，主体结构垂直度H/2500+10mm.合格率100%1、型钢柱节与节连接预热对焊；2、采用CO2气体保护焊、机械固定以减小焊接应力变形；3、采用相对标高控制方法，用激光经纬仪、水准仪对轴线、垂直度、平整度进行校正施工现场2017.6.20-2017.6.24曹佩文姜小军郑松涛5混凝土浇筑、振捣方法不当严格按照技术交底进行施工混凝土的浇筑和振捣不出现欠振、麻面等缺陷1、细化混凝土浇筑方法、限定每次浇筑量2、振捣棒对称插入柱体内振捣。控制振捣时间。3、加强质检人员的监管力度。施工现场2017.7.4-2017.7.6何 钱谢冬冬洪培燕制表：何钱 制表日期：2017.6.10九、对策实施实施一 对各工种工人进行教育、培训根据现场实际情况，考虑到现场工人对型钢混凝土安装施工技术缺乏经验、不熟悉，我们邀请制作厂家、公司总工、外聘专家，请他们对所有相关班组人员进行为期两天的技术培训，他们结合现场实际的施工条件，通过模拟动画、视频幻灯片等多种形式进行了生动、详细的讲解，解决了只是文字讲解，工人理解不透的难题。实施效果：经过为期两天的技术培训，使各工种对型钢混凝土施工知识由生疏到掌握，质量意识显著提高。实施二 轴线、标高偏差的控制基础节预埋锚栓的定位：在预埋时增加一块辅助钢垫板，该垫板的截面尺寸及螺栓孔位与第一节柱的柱脚完全相同。因此只需保证钢垫板的安装精度即可。基础节顶板轴线、标高的控制：在底板的安装过程中，用激光经纬仪、水准仪时刻监测，确保底板的标高、轴线位置符合设计及规范要求。柱轴线经纬仪型钢柱垂直度及整体结构垂直度的控制：对以上部位的轴线用全站仪将轴线控制网引测至施工层，用两台激光经纬仪同时在两个垂直方向校正，每安装一层柱，校核一层柱的轴线和标高。实施效果：对每根柱子逐一复核检查，型钢柱底座的标高、轴线误差均在设定的误差范围内，满足设计及规范要求，目标实现。实施三 型钢柱基础节安装1、预埋锚栓：底板钢筋绑扎时，在型钢柱脚部位预埋4根M36高强锚栓，并用20短钢筋与底板钢筋连接，进行加固处理。2、标高的控制：将螺帽拧紧在预埋锚栓上部的螺纹处，作为水平标高的控制点。3、基础节的安装：将型钢轴线与底板的柱位轴线对中，采用座浆法，在型钢柱底板下抹薄薄的一层高标号水泥砂浆，当型钢柱底板与砼面紧密接触时，水泥浆从型钢柱底板排气孔中挤出，排出型钢柱底板与砼之间的气体，同时用高精度水准仪、激光经纬仪在两个方面测量型钢柱四面的垂直度、确保型钢柱在水平及垂直方向的位置准确率。随后将基础节底板与预埋螺栓拧紧。实施效果： 经过对每根柱子逐一复核检查，所有的轴线误差均在设定的误差范围内，满足规范要求，目标实现。实施四 型钢柱节安装连接1、吊装就位：利用现场的塔吊作为型钢柱的吊装设备，经计算，该塔吊的吊装能力能满足要求。2、临时固定：型钢柱吊装就位时，立即将上下型钢柱对正，将两块连接夹板与预埋在型钢柱上的L型芯板用螺栓连接，作为临时固定，以保证型钢柱的稳定。3、校正：采用相对标高控制方法，用激光经纬仪、水准仪对轴线、垂直度、平整度进行校正。利用塔吊、铁楔、垫板、液压千斤顶等工具进行校正，调整对错接口和垂直度，以保证型钢柱整体垂直度。型钢柱校正后，在型钢柱接头的腹板、翼板部位预热.采用CO2气体保护焊,以较小的热输入减少焊接变形，周围架设防风棚。对焊缝逐一进行超声波监测。型钢柱焊接后保温 遵循对称施焊的原则，由8人分4组，同时等速对称焊接，防止型钢的变形，减小焊接对型钢柱的垂直度影响。及时检查变形情况, 随时采取机械、火焰等方法进行矫正。实施效果： 经过以上对策的实施，型钢焊接过程中热应力变形得到了有效的控制；对每根柱子逐一复核检查，所有的轴线、标高误差均在设定的误差范围内，满足规范要求，目标实现。实施五 混凝土浇筑、振捣1、十字形型钢柱将柱子分为四个区，且四周箍筋、翼缘上栓钉比较密，造成砼浇筑难度加大，施工时要求分四点同时下料，均匀对称，每根柱采用四根振动棒同时振捣至顶。柱混凝土浇筑前，先浇筑50mm厚的水泥砂浆，其配合比与混凝土的砂浆成分相同。以避免型钢柱下部砼蜂窝、孔洞和烂根现象。2、柱混凝土浇筑时分层浇筑，分层厚度不大于400mm。振捣棒插入混凝土，做到快插慢拔，振捣密实，逐点移动，四台振动棒同时对称振捣,避免造成型钢柱表面出现孔洞、蜂窝现象。3、振捣时间以混凝土表面出现浮浆，不再下沉为止，时间控制在20秒。振捣棒不得触及模板钢筋预埋管件；浇筑时，设专人看护模板，发现问题及时处理。实施效果：通过以上措施的实施，混凝土经过养护拆模后，混凝土现浇结构外观质量观感良好，达到活动设定的目标。十、效果检查1、质量目标通过对策措施的实施，整个施工过程，在QC小组成员的共同努力下，认真检查措施的落实情况，及时对项目管理人员监督，对操作人员细心讲解，督促；保证了对施工质量的全过程控制。小组成员会同监理人员，于2017年7月9日开始，分别在型钢柱隐蔽前和型钢混凝土柱拆模后，逐根进行检查，并检查记录604处，一次验收合格率100%，实现预期目标。 型钢混凝土组合结构柱施工质量检查统计表 表5序号检查部位检查项目检查工具检查标准目标检查点数检查结果1型钢柱标高经纬仪、直尺、靠尺、探伤仪等GB50205-2001钢结构施工质量验收规范合格率100%64合格率100%2轴线593垂直度484焊缝475外观636型钢混凝土柱标高经纬仪、直尺、靠尺GB50202-2002（2011）混