提高钢管柱安装精度

提高钢管柱安装精度课题名称提高钢管柱安装精度组建时间注册编号小组类型活动时间小组人数活动次数一、小组概况1、小组状况2、小组简介本小组共7人，平均年龄35岁，均是在****公司生产一线的骨干力量，对施工现场管理及QC方面的工作十分熟悉，具有丰富的现场施工管理经验，小组注重理论与实践相结合,不断总结好的经验和做法；本小组已发布的多项自主管理成果，并多次获奖，曾获得全国优秀质量管理小组，《攻克***水厂池体防水难关》成果获国家级QC成果优秀奖。姓名年龄职称职务小组分工QC学时40高级工程师公司经理组长＞72小时38高级工程师项目经理副组长＞72小时37工程师技术负责人成员＞72小时41工程师质量员成员＞72小时28工程师施工员成员＞72小时25助理工程师施工员成员＞72小时38助理工程师材料员成员＞72小时3、小组成员二、工程概况****（集团）公司技术中心***大厦系统工程总建筑面积31462㎡，主楼地下一层，地上十六层，建筑高度89m，钢框架－中心支撑结构。其中，柱采用Φ500mm～Φ750mm螺旋焊缝钢管柱，两层一节，内灌C40微膨胀混凝土，最大高度11m；梁采用焊接H型钢梁，最大跨度13.8m；梁柱节点采用10.9级摩擦型高强螺栓（扭剪型）连接；楼板为压型钢板－钢筋混凝土组合楼板；结构耐火等级一级。三、选题理由理由一：本工程为一个全钢结构高层建筑，有54根钢管柱，最高高度达到89m，空间精确定位安装难度大。理由二：钢管柱、钢梁一、二级焊缝总长度超过有13000m，焊接量大，焊接收缩变形对安装精度影响较大。理由三：近年来我公司相继承建了****公司备件库工程、*****总厂综合大楼工程、****大楼等类似钢结构工程，因此在钢管柱安装精度上得到了一定的经验和教训。小组的目的是通过QC小组PDCA循环活动，使****术中心****大厦工程钢管柱结构安装精确度达到一个更高的水平。四、现状调查小组成立初期，对我公司选择已施工且已投入使用的***公司备件库工程、*****总厂综合大楼工程、****大楼以及钢结构分包单位提供的记录资料作为调查的对象，共检查点数280处，质量问题出现频数为42处，出现频率为15%，发现质量问题集中体现为钢结构焊接收缩变形、钢管柱安装校正偏差、钢管柱基础螺栓安装偏差等，详见下表：钢管柱安装质量通病调查表

序号名称项目检查点数问题出现频数(处)频率(%)累计频率(%)问题占总检查点数比例(%)A钢结构焊接收缩变形401434345B钢管柱安装校正偏差401229634C钢管柱基础螺栓安装偏差401126894D钢管柱相对位置偏差4025940.7E钢管柱制作误差4012960.4F结构分区间的相互影响引起偏差4012980.4G其他原因（如环境、温度）40121000.4合计28042根据上述调查表，做出了如下质量问题排列图:累计频率4296%63%040%60%34%80%89%频数=42钢管柱安装质量缺陷排列图010203010%20%30%50%70%90%100%钢管柱相对位置偏差钢管柱安装校正偏差钢结构焊接收缩变形钢管柱基础螺栓安装偏差钢管柱制作误差4098%其他原因94%结构分区间的相互影响引起偏差制图人：制图时间：2006年3月15日从排列图中，我们看出钢结构焊接收缩变形、钢管柱安装校正偏差及钢管柱基础螺栓安装偏差是施工质量问题的主要因素，对因此，我们小组本次活动将其作为主攻方向。15%5%制图人：制图时间：2006年3月20日

五、目标确定及可行性分析1、确定目标值根据武汉市结构优质工程验收标准及本工程的质量要求，经我小组共同研究决定将钢管柱安装的施工质量问题出现频率由15%降为5%。2、实现目标的可行性分析：1）公司领导对本工程的质量非常重视，QC小组拥有勤奋好学、善于总结、工作严谨的工程技术人员与操作能手，全员到位，创新创优意识强，是实现目标的可靠保证。2）本小组近几年多次参加武汉市、全国的小组成果发表会，掌握了一定的QC基本知识和工具的使用方法。3）本工程虽然具有很大的施工难度，但是通过优化施工方案、科学管理、严格按要求施工，还是可以控制好钢管柱安装精度的施工的质量。根据以上三点，实现既定的目标值是完全有可能的。六、原因分析及要因确认我们小组成员对上述主要问题，采用关联图进行了原因分析，见下图（图2）：钢管柱安装校正偏差钢管柱基础螺栓安装偏差螺栓位置偏差过大安装不当钢柱加工质量不合格测量仪器不准测量仪器工具误差螺栓定位方法不正确,固定不牢固定螺栓钢筋刚度不够钢筋工程整改钢柱轴线、垂直度调整不当连接板精度不够上下柱对接点错口精度不够施工人员水平不够无资格证上岗作业有资格证但操作水平不稳定焊接材料不合适材料检验不合格焊接方法不合适焊接方向、程序错误焊缝尺寸控制不当制图人：****制图时间：2006年3月20日

2、从关联图（图2）查出了十个末端因素，经过QC小组成员集体讨论分析，调查验证，对十个末端因素进行确认，见下表（表3）：原因分析关联图

结构焊接收缩变形表3要因确认表序号因素名称确认方法确认情况负责人确认结果1无资格证上岗作业现场验证上场作业的人员要有上岗证非要因2有资格证但操作水平不稳定调查分析有资格证的施工人员因长期未进行现场作业，导致操作水平下降要因3材料检验不合格调查分析材料未检验就适用，部分焊丝、焊条、焊剂焊前焙烘时间及温度不够，不能满足焊接施工要求非要因4焊缝尺寸控制不当现场验证焊缝尺寸过大能增加焊接变形要因5焊接方向、程序错误现场验证控制好焊接方向和程序能有效的抵消焊接变形要因6螺栓定位方法不正确，固定不牢现场验证没有制作定制的螺栓支架，来进行固定螺栓轴线位置及标高，钢筋与承台钢筋网没有很好的固定要因8固定螺栓钢筋刚度不够现场验证钢筋骨架上下无斜支撑，钢筋与侧模连接不牢固非要因9钢筋工程整改现场分析钢筋绑扎不合格整改，预埋螺栓没有做相应的调整非要因10测量仪器、工具误差调查分析经纬仪没有经过检测单位鉴定易产生精度误差，拉尺拉力太大或太小、温度产生的误差要因11管理人员要求不严现场验证交底不细，由于施工人员水平不一，有部分人员对施工要求不清楚非要因12上下柱对接节点错口、连接板精度不够调查分析连接点错口、连接板的加工精度不够，影响钢柱安装的垂直度非要因13钢柱轴线、垂直度调整不当现场分析未按方案进行钢柱校正，钢柱之间相对偏差要因制表：****制表日期：2006年3月25日七、制定对策序号要因对策目标措施地点(部门)完成时间负责人1有资格证但操作水平不稳定进行上场前考核人员施工技术满足质量要求上岗前加强施工人员的培训，在与施工环境同条件下的考核项目部06.4.202焊缝尺寸控制不当进行详细施工交底，现场检查焊缝尺寸符合设计要求施工中严格控制焊缝尺寸项目部06.7.153焊接方向、程序错误进行详细施工交底，现场检查严格控制焊接变形严格柱与柱、柱与梁的焊接顺序和方向，厚板对接采用多层多道焊项目部06.7.254螺栓定位方法不正确，固定不牢采用特制螺栓支架进行定位，Ф30螺纹钢固定单个钢柱螺栓之间相对位置正确，螺栓固定牢固通过支架上下预埋板控制螺栓相对位置，螺栓调节标高，采用60度方向上固定3根钢筋控制预埋件平面位置项目部06.4.155测量仪器、工具误差所有项目部的经纬仪、长尺都经过检测单位鉴定测量仪器误差在允许范围内通过有资质检测单位鉴定合格项目部06.3.156钢柱轴线、垂直度调整不当钢柱按测量方案先进行测量方案调整整体钢柱结构轴线、垂直度误差符合规范要求先进行基准柱的调整，再进行其他柱的调整，使用千斤顶在柱子对接节点部位进行轴线及垂直度调整项目部07.7.15实施2：针对“焊焊缝尺寸控制不当当”的要因。根据图纸设计：柱柱与柱之间的连接接为熔透焊对接连连接；柱与梁之间间的连接采用牛腿腿，钢梁翼缘板与与钢柱翼缘板焊接接，钢梁腹板与钢钢柱牛腿腹板用高高强螺栓连接。在在施工中采用先进进设备及临时设施施提供焊缝质量：：1、在本工程中钢钢板板厚δ≥10mm时的对接焊焊接，采取了新方方法“机械数控铣铣床”加工坡口，，对称的X形坡口口有效的减少防止止钢结构的角变形形。2、焊接时，设置置临时围挡，降低低风力对CO2气气体保护焊焊接质质量的影响。3、设计钢制吊栏栏，方便高空作业业时各种位置的焊焊接。4、将手工电弧焊焊部分改为CO2气体保护焊，采采用进口先进焊接接设备提高焊接质质量八、实施对策针对“要因确认表表”中分析出的要要因项目,我们采采取了如下措施：：实施1：针对“有有资格证但操作水水平不稳定”的要要因。应加强对焊工生产产操作技能的考试试，在现场考试中中，应对工程施工工环境进行同条件件模拟，以保证考考试的可信度，对对技术不达标的人人员进行培训并考考试，合格后方可可上岗，在施工中中还要合理安排技技术资源，根据焊焊工技术水平，合合理分配焊接内容容。数控铣床加工坡口口有效减少变形采用进口先进焊接接设备提高焊接质质量实施3：针对“焊焊接方向、程序错错误”的要因。施焊接头焊接的顺顺序：柱与柱连接接的施焊顺序应是是由两名焊工在相相对两面对角位置置等温、等速对称称施焊；梁和柱接接头的焊缝，应是是先焊工字钢的下下翼缘板，再焊工工字钢的上翼缘板板，一个梁的两个个端头先焊一个端端头，等其冷确至至常温后，再焊另另一端头等。厚板对接，采用多多层多道焊，焊长长焊缝时，直道变变形最大；施工中中采用从中段向两两端施焊时变形则则有所减小，从中中段两端逐段退焊焊时变形最小，采采用逐段跳焊可减减少焊接变形。等温等速对称施抵抵消焊接变形采用多层多道焊降降低焊接变形实施4：针对“螺螺栓定位方法不正正确，固定不牢””的要因。螺栓定位：在对复核完埋件位位置标高、轴线后后，再进行螺栓支支架的安装，螺栓栓支架见下图：1、螺栓标高控制制：在螺栓支架上上安装螺栓，用水水平尺在“十”字字水平上粗找平，，用标尺杆粗调整整标高，保证螺栓栓支架的上板的底底标高和设计底板板底标高相同；2、螺栓轴线控制制：把柱子的基准准轴线弹在基础承承台砖模上，在定定位钢板所在的轴轴线位置放置“十十”字棉线，用经经纬仪进行测量调调整，使承台砖模模上的控制轴线与与定位钢板上的““十”字棉线重合合，以此达到控制制螺栓轴线的目的的。上、下层10mm定位钢板螺栓支架立面图螺栓支架平面图设计锚栓调节螺栓螺栓固定：1、调整结束后，，点焊固定螺栓下下部。若不稳定，，采用Ф30螺纹纹钢固定；若螺栓栓腾空，每根螺栓栓的底板上用3根根Ф30螺纹钢电电焊固定，如下图图所示；预埋螺栓设计底板底标高螺栓支架设计螺栓调节螺母加长Ф30钢筋固定Ф30钢筋2、安装预埋板，，用水平尺在“十十”字水平上精确确找平；用标尺杆杆精确调整标高；；（根据调整螺栓栓调整）；4、安装完毕。提提供相关资料，由由总包组织监理等等相关单位验收。。3-Ф30螺纹钢土建钢筋笼预埋板3、埋件若不够稳稳定，采用钢筋在在平面内至少在60度方向上固定定3根，以控制预预埋件的平面位置置，详图如下；实施6：针对“钢钢柱轴线、垂直度度调整不当”的要要因。按照测量方方案先进行行基准柱的的校正，把把2A、2L、4A、4L、、5L、5A、7A、7D设设为基准柱柱。1、柱顶标标高调整每一层钢柱柱安装结束束后测量柱柱顶标高，，柱高差不不超过5mm时只记记录，不进进行调整。。柱高差超过过5mm时时，及时将将偏差数值值反馈回制制作工厂，，在制作上上一节钢柱柱时调整其其长度适当当加长或缩缩短，达到到上一节柱柱顶标高正正确。2、单根柱柱错口和垂垂直度调整整上、下柱对对接节点的的错口主要要靠钢柱加加工精度保保证，特别别是联接位位置处的临临时安装板板的位置精精度要求很很高，偏差差不得超过过1mm。。按照规范要求求，错口不得得超过t/10，且不大大于3.0mm。单根柱垂直度度调整即在柱子吊装装到位后进行行初步调整,使用千斤顶在在柱子对接节节点部位进行行。见下图。实施5：针对对“测量仪器器、工具误差差”的要因。。施工用经纬仪仪、S2水准准仪、50m钢卷尺、1m钢板尺、、红外测距仪仪等，必须保保证上述所有有仪器状态完完好，在检定定有效期范围围之内。钢立柱垂直度度调整示意图图图中支架钢板板厚度为16mm－14mm，同钢钢柱之间用螺螺杆连接固定定，视钢柱规规格决定其长长度。千斤顶顶使用5－10吨螺旋千千斤顶。调整整过程中随时时检测钢柱垂垂直度，初步步调整时偏差差不超过20mm时即可可。测量在三三层柱子以下下用经纬仪进进行，超过三三层柱子时用用平面上的控控制网进行。。基准柱垂直度度测量A.基准柱的的校正（2A、2L、4A、4L、、5L、5A、7A、7D为基准柱柱）本工程基准柱柱采用激光垂垂准仪（原称称激光经纬仪仪）校正：基准柱的基准准点在基准柱的基基础轴线上，，以X轴和Y轴分别引出出等距离为的的补偿线，其其交点作为基基准柱的测量量基准点，（（见下图）在待校正的基基准柱顶部，，设置半透明明的校正靶标标（上有靶心心和靶环），，靶标供激光光垂准仪光点点投射用，靶靶心的位置与与基础的基准准点位置重合合。将激光垂准仪仪安置在底层层第一节基准准柱的操作平平台上；使激激光垂准仪与与基础基准点点保持在同一一铅垂线上，，然后把激光光垂直向上投投射到柱顶靶靶标上。为了消除仪器器和操作等因因素造成的误误差，应依次次把激光垂准准仪旋转90°，并在靶靶标上分别测测出四个光点点，连接四点点得出它的交交点，该交点点即为消除误误差后的测点点，见下图。。把激光垂准准仪光束调整整到消除误差差的测点位置置，接着即可可校正基准柱柱，使柱顶的的靶心与测点点吻合，则此此根基准柱校校正即告完成成。3、其它框架架柱校正基准柱校正后后，在其柱顶顶偏移适当距距离“e”处处拉钢丝，钢钢丝直径须小小于1.6mm，形成钢钢丝框。用标标准尺在本节节结构的顶层层梁面上逐根根测量柱子与与钢丝之间的的纵横向距离离，将其调整整到设计允许许范围之内。。全部柱子校正正后，再用准准直仪对基准准柱进行复核核，结果在控控制值之内，，则本节框架架结构的柱子子垂直度完成成校正。钢管柱安装施工质量效果检查表序号检查层数检查点数缺陷频数（点）频率（％）检查时间11～8100332006/5/14297/243合计20084制表人：制表表时间：2006年7月月28日九、效果检查查效果一：通过过本次QC小小组的攻关活活动，对钢管管柱安装施工工质量缺陷调调查时，钢管管柱安装的质质量问题出现现频率由15%降为4%，有效的的解决了钢管管柱安装轴线线、标高偏差差过大等问题题，超额完成成了预期的目目标计划。15%5%4%制图人：制图图时间：2006年7月28日小组活动效果果检查图效果二：通过本次QC小组的攻攻关活动,不不仅在解决决钢管柱安装装的质量问题题上取得了宝宝贵的经验，，钢结构整体体施工质量也也得到了业主主及