QC混凝土劲性钢柱安装质量控制

xx建工集团xxx项目部QC小组发布人：XXXXXX发布时间：2009年3月31日

超高层结构中混凝土劲性钢柱安装质量控制xxx饭店扩建工程本工程地下两层，地上五十二层。设计采用框—筒结构，外围框架结构有15根巨型柱，柱截面1500*900，内侧一根直径1米圆形钢柱；16根柱在17层以下为混凝土劲性柱，内包焊接“十字”钢柱，上部为混凝土柱。

焊接“十字”钢柱截面1100*600，翼缘板厚度30mm~40mm，腹板厚20mm~28mm（详见下图所示）：总用钢量约900多吨；框架梁顶面、底面上下500mm节点范围内及现场柱拼接头上下200mm节点范围内的焊缝为一级焊缝，型钢柱高度范围内的焊缝为二级焊缝；材质Q345B。

xxx饭店扩建工程由xxx饭店有限公司负责筹建，上海现代建筑设计集团有限公司设计、xx建设监理有限责任公司监理。本工程地处XX东路和XX南路交汇处,与xxx饭店老楼相连。为xx市区在建最高建筑，是xx市政府重点工程，受到各级领导及广大市民的普遍关注。劲性钢柱平面布置图

本项目部QC小组于2008年9月成立，并对钢结构安装质量进行攻关，小组共有成员14名，由项目关键岗位的技术管理人员组成，具有良好的技术素质、丰富的施工经验。QC小组全体成员均参加过TQC基本知识培训学习，平均接受课时50小时。小组名称xxx饭店扩建QC小组成立时间2008年9月课题名称超高层结构中混凝土劲性钢柱安装质量控制小组注册号NTJG-QC200809小组类型攻关型组长xxx活动日期2008.9.2至2009.3.12活动频次4次/月课题注册NTJG-QC200809注册时间2008.09小组成员14人QC教育时间平均50小时/人出勤率100%年检编号NTJG-QC200809

该钢结构工程施工工期紧，业主给予的施工周期较短，必须分秒必争抢工期。钢结构必须做到好又快。企业目标

在钢结构制作和安装质量方面上一个新台阶，留给业主、监理一个好的印象及评价，为公司在超高层钢结构的业务承揽上奠定良好的基础。业主要求项目要求工程要求

本工程是超高层建筑，施工工艺复杂，而钢结构又是重中之重，是其它分项工程施工的前提。我公司为争创优质工程、品牌工程，必须确保工程质量。该钢结构制作、安装工程，对安装精度要求较高。

混凝土劲性钢柱安装质量控制为确定QC小组的攻关目标，我们QC小组人员针对各种问题进行了考察、调研，并对其它在建工程进行总结、复测和分析，对各种可能出现的问题进行了评估、汇总。序号项目频数（点）频率（%）累计频率（%）1型钢柱焊接质量1548.448.42型钢柱吊装垂直度931.6803型钢柱母材与焊接材料质量39.689.64焊接切割人员技术素质25.294.85其它25.2100合计31100100调查表混凝土性钢柱安装影响因素排列图影响混凝土型钢柱安装的重要因素：1、型钢柱焊接质量2、型钢柱安装垂直度

通过调查研究，QC小组成员分析发现影钢结构的因素：发现型钢柱焊接质量、型钢柱安装垂直度的频率较多、较高。1、QC小组活动目标1）使参与小组活动的所有人员及能够明确导致型钢柱现场安装精度不高的一系列因素，强化意识、形成措施。2）严格控制钢结构吊装精度，争取将型钢柱焊接误差控制在±3mm内，钢结构柱顶轴线偏差控制在±5mm内，确保型钢柱精确安装。3）QC小组成员通过此次活动丰富知识、增加才干、积累经验。在以后的型钢柱施工中能够采取有效的措施，增加型钢柱组装焊接的质量。小组目标质量安全效益进度

安装合格率95%以上

事故为零劲性钢柱安装工期提前15天

节约施工成本13万元

2、存在优势：1）本工程为xx市重点工程、市区在建最高建筑，集团公司为项目部配备了强有力的管理班子，QC小组人员都具备较强的专业技术素质、丰富的施工实践经验，创新意识强，具备发奋进取的精神。2）计算机技术辅助全站仪、激光经纬仪等新技术的应用。该类工程的施工经验是提高企业竞争力、增强企业技术含量的需要。3）本工程为创鲁班奖工程，该工程的型钢柱装配引起多方关注，建设、监理、公司对此都非常重视，为方案的提出和实际的施工提供了强有力的支持。3、不利条件：1）工期紧，对目标实现不利，业主特别强调工期。2）型钢柱层次较高垂直度难以控制目标可行完成任务结论：小组成员对提高钢结构柱安装质量充满信心。一致认为发挥自身优势、攻克存在问题，加强各的管理，本小组所制定的目标值是可行的。

根据排列图可知，型钢柱焊接质量和安装垂直度是影响型钢柱安装质量的主要因素，我小组对此进行了原因分析，具体详见因果分析图：因果关系图

针对关联图中查找的末端因素，小组成员经过现场调查、分析和验证，召开“要因分析”会，进行了要因确认，归纳总结如下表：序号末端因素确认内容确认方法负责人日期确认结果1切割、焊接不规范钢结构坡口角度不到位，吊装组对质量有待加强调查了解XXX2008.11.28要因2户外作业风大本工程为高层，钢结构二氧保护焊由于高空风大，焊接质量不到位。现场调查XX2008.11.28非要因3焊接电流大焊接工艺参数不到位，焊接质量不能达到设计要求。现场调查XXXXXX200811.28非要因4焊材不合格部分焊材质量不合格，受潮现场调查XXX2008.11.28要因5夜间施工光线暗全站仪、激光经纬仪在光线昏暗时，很难保证钢结构安装过程中的垂直度调查了解XXXXXX2008.11.28非要因6

交底不清负责人对施工人员的技术交底未得到贯彻，施工人员在具体操作中未得到重视检查考核结果xxxXXX200811.28要因要因确认表7焊接变形施工人员焊接中操作随意性大，不对称施焊造成钢柱变形检查交底记录XXX200811.28要因8临时固定不牢固钢结构柱临时安装完成时，钢柱之间需形成有效临时固定，防止施工过程中的偏差。现场调查XX2008．11．28非要因9仪器未校正钢柱安装临时固定前，需垂直度进行校核，仪器未校核造成偏差。现场调查XXX200811.28非要因10吊装机械不稳钢结构柱吊装过程中，吊装机械不稳定，造成钢柱偏位。现场调查XXX200811.28非要因11下料不精确钢结构柱加工偏差，造成现场钢结构柱焊接偏差和柱垂直度现场调查XXX2008.11.28要因根据上表找出影响主要问题的五个主要原因：

切割、焊接不规范

交底不清

焊材不合格焊接变形

下料不精确

针对主要原因，我们QC小组共同研究制定了对策措施，见下表。序号要

因对

策目

标措

施部门责任人完成时间1切割、焊接不规范严格按照钢结构切割和焊接操作规程严格坡口角度，提高组对质量采用有经验的员工现场实际操作。施工组XXX2008.122交底不清组织教育，增强职工质量意识。让所有职工意识到质量就是企业的生命。1、组织培训；2、制定责任制，落实奖惩措施；质检组XXX2008.123焊材不合格使用的焊材采用合格产品，使用前按照规定进行烘焙保证焊接材料质量专门人员采购指定品牌的焊材，材料进场抽检合格后方可使用。专人监护施工组XXX2008.124焊接变形进行型钢柱两侧对称焊接消除不对称焊接对型钢柱产生变形，从而保证钢柱的垂直度对施工人员加强指导,专人进行监护施工组XXX2008.125下料不精确加强型钢柱下料精准度保证钢结构柱下料尺寸和精确度采用先进切割设备，加强下料精度质检组XXX2008.12

对策表

实施一：严格切割、焊接技术，调整节点坡口型式修正工艺参数

由于提供的设计图纸为初版简略图，只是单线图及所用材料型号，而无法直接用于施工，需对施工图进行二次设计、细化分解。首先在二次设计、细化分解过程中应根据相应的标准图集，采用双面焊双坡口型式。以利于调整焊接变形及提高焊缝表面成型。其次，在焊接对接焊缝时，应增大气刨后的坡口角度，有利于焊接反变形及避免气孔的产生。项

目简

图技术说明坡口型式55±5°焊缝反面碳弧气刨后坡口角度选择较大，主要是为焊接按时容易施焊，尽可能地有利于使焊接残渣从溶池中排出，以及最大限度地使气体逸出。使用调整后工艺参数，较小电流，平均焊接速度加快，形成较小的线能量，进而减少焊接角变形、咬边、飞溅等缺陷的发生，也有利于焊缝成形质量，避免焊接气孔的产生。检查：通过严格技术规程，现场施工质量大幅提高，现场检验全部合格。实施二：交底全面、细致、具有针对性焊接组装方案制定后，首先由项目技术经理对焊接组装负责人进行交底，交底内容应全面，包括工程概况、重点难点、具体步骤方法、精度控制要求以及各种情况下的注意点，明确各人的职责，在思想上提高操作人员的重视程度。组织学习、研究设计图与深化设计及方案的关系，熟悉领会操作的实施过程，一并探讨实施过程中的可操作性，增强交底效果。检查：通过交底形成了交底记录，思想认识得到大幅度提高。实施三：焊条、焊丝的保管、烘烤、领用。因为焊材质量问题是产生焊缝气孔的主要原因，所以必须加强焊条的保管、烘烤、领用等管理。保管焊条分类存放，增加红外线灯源，控制好仓库干温度，使之温度保持在20℃-30℃之间，相对湿度≤40%，同时做好温度、干湿度记录。烘烤烘烤温度、恒温时间应取较大值，烘烤温度控制在150℃-200℃，在100℃-150℃的恒温箱内保存。做好烘烤记录。使用焊条在保温筒内保存时间尽量缩短，不宜大于24小时，否则重新烘烤。领取根据需用量，专人发放，做好发放记录。领取时使用性能良好的保温筒，一次最多领取4公斤。

实施四：严格焊接工艺，消除焊接变形。

钢结构主要构件是H型钢柱，构件在制作中都存在切割变形、焊接变形问题，如变形不矫正，不仅影响结构整体安装，还会降低工程安全可靠性。

钢结构产生的变形超过技术设计允许变形范围，应设法进行矫正，使其达到符合产品质量要求。实践证明，多数变形的构件是可以矫正的。矫正的方法都是设法造成新的变形来达到抵消已经发生的变形。

对组对工艺进行修正，构件的组装应在部件组装、焊接矫正后进行，组装顺序应根据结构型式、焊接方法和焊接顺序等因素确定。采用增加夹具组装，拆除夹具应在焊接完成后进行,拆除时以不损伤母材为原则。焊接时采用对称焊接。

实施五：使用自动数控切割机，提高钢板、型钢下料精度传统下料使用手工火焰切割，效率低，加工精度受人为影响较大，尺寸精度不易控制且易发生切割后热变形。气割下料时，由于存在加热或冷却过程的不均匀性，十分容易导致结构内部产生应力，这些应力最终可能出现结构发生变形，从而降低钢结构的承载能力和使用寿命。我们总结了以往的施工经验，想办法控制由于切割所产生的残余应力，防止发生结构变形，使该项工程的钢结构施工质量最终达到设计要求。

使用数控切割机对板材进行下料，既能保证构件的尺寸精度，又能避免构件发生热变形。钢结构放样、号料和切割，在放样和号料时应根据工艺要求预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割等加工余量。气割前将钢材切割区域表面的铁锈、污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物。控制火焰头焰长及速度，提高下料尺寸精度。

（一）完成质量控制目标：质量进行统计，一次检验合格率达99%，达到了公司及本小组的目标要求，小组将对实施前后的构件制作质量一次合格率进行了对比，见实施效果对比图：有成效根据统计可以看出，尺寸精度、变形、焊缝表面夹渣气孔等焊接质量和钢结构安装已经不是影响制作一次合格率的主要因素，