提高仿古钢结构与斗拱木结构组合屋檐体系一次安装合格率

攻关型QC攻关型QC提高仿古钢结构与斗拱木结构组合屋檐体系一次安装合格率发布单位：小组名称：文旅技术创新QC小组发布人：时间：年月目录TOC\o"1-3"\h\u一、工程概况 2二、小组简介 2三、选题理由 33.1样板安装合格率低 33.2施工难度大 33.3质量要求高 3四、现状调查 3五、目标设定 45.1目标 45.2可行性分析 4六、原因分析 4七、要因分析 57.1古建工人操作技术不熟练 67.2检查仪器不到位 67.3未制作样板模具 67.4古建验收标准是否满足要求 67.5工艺流程不完善 67.6无钢木组合措施 77.7钢结构节点“包装”细化不能协调统一 77.8螺杆连接件焊接位置不当 8八、制定对策 8九、实施对策 109.1优化工艺流程 109.2钢木组合措施 109.3加强过程监测 119.4钢结构节点“包装”细化协调统一 12十、效果检查 1310.1质量效果 1310.2经济效果 1410.3社会效益 14十一、巩固措施 15十二、总结及下一步打算 16提高仿古钢结构与斗拱木结构组合屋檐体系一次安装合格率文旅技术创新QC小组一、工程概况在我国渊远辉煌的古代文化中,唐代的建筑体系是古代建筑文化的集大成时期，在全世界范围内产生了巨大的影响；随着建筑形式的多元化发展，越来越多仿唐古建筑呈现在人们面前，以其坚固、精美、灵巧实现了完美的建筑造型艺术。南京市牛首山佛顶塔总建筑面积8402m2，为九级四角唐风制式的仿唐塔，塔顶82.7m,为表现唐塔建筑造型及椽飞、斗拱布置的艺术效果，采用大跨仿古钢结构和斗拱木结构的组合屋檐体系，具有屋檐造型及工艺复杂，异型构件多、悬挑长度大、制作安装难等难点，如何解决仿古屋檐体系一次安装质量是工程能否进行的决定性因素。图1-1佛顶塔现场实景二、小组简介QC小组共11人组成，成立时间为2025年5月。QC小组概览如表2-1所示，小组成员如表2-2所示。QC小组活动情况如表2-3所示。表2-1QC小组概况一览表QC小组概况一览表小组名称文旅技术创新QC小组成立日期2025.5课题类型攻关型小组编号ZCB-2025QC-064注册日期2025.5课题注册号ZCB-2025QC-064课题名称提高仿古钢结构与斗拱木结构组合屋檐体系一次安装合格率活动频率每月3-4次活动时间2025.5-2025.8活动次数24次人均QC教育时间60h制图人：萧星星时间：2025.5.15表2-2小组成员汇总表小组成员姓

名性别年龄文化程度职

务

/

职

称组内职务孙晓阳男36本科项目总工/高级工程师技术指导张帅男37本科项目执行经理/高级工程师现场指挥于健伟男30本科技术经理/工程师技术指导韩桂圣男35本科生产经理/工程师现场指挥左岗男29本科技术主管/助理工程师对策实施匡泉男25本科技术员/助理工程师对策实施萧星星男255本科技术员/助理工程师对策实施吕有本男25本科技术员/助理工程师现场实施马雪阳男30高中工人现场实施时宏斌男28高中工人现场实施制图人：萧星星时间：2025.5.15表2-3QC小组活动计划与施工进度活动计划与实施进度阶段实施项目20255月6月7月8月P选定课题目标设定分析原因要因确认制定对策D对策实施C效果检查A巩固措施总结及下一步打算制图人：萧星星时间：2025.5.15三、选题理由3.1样板安装合格率低仿古钢结构与斗拱木结构组合屋檐体系安装之前，现场进行模拟安装。对现场进行了合格率的统计分析，发现在抽查的200个点中，有34个点不合格，合格率仅为83%，合格率偏低。3.2施工难度大屋檐造型及工艺复杂，异型构件多、悬挑长度大、施工困难；唐塔斗拱硕大，仿古钢结构与木斗拱结合部位节点构造复杂，安装精度要求高，经国内外查新，未见相同报道，具有新颖性，安装难度大。3.3质量要求高质量目标为确保“扬子杯”，同时，作为本工程最大的亮点之一，其施工质量优劣直接影响到本工程质量目标的实现。四、现状调查2025.5.20对组合屋檐体系质量进行归纳总结，在抽查的200个点中，166个点合格，合格率为83%，对不合格点数进行分层统计分析，结果如下表所示：表4-1现状调查统计表序号调查项目频数累计频数频率累计频率1钢木构件连接不严密171750%50%2外露的钢节点细部处理不完善92626.47%76.47%3斗拱组装偏差1272.94%79.41%4构件平直度偏差2298.82%85.29%5构件进出错位偏差3328.82%94.11%6构件垂直度偏差2345.89%100%7合计34/100%/制图人：萧星星时间：2025.5.20图5-1质量问题排列图制图人：余士华时间：2025.5.20从上表可以看出“钢木构件连接不严密”和“外露的钢节点细部处理不完善”频率达到76.47%，为关键的少数项，是造成安装合格率低的主要因素。因此，解决“钢木构件连接不严密”和“外露的钢节点细部处理不完善”问题是提高一次合格率的关键所在。五、目标设定根据现状调查及本项目要求，我们最终将本次活动的目标定为：通过QC小组活动，安装一次合格率由原来的83%提高到93%以上。图5-2QC小组目标设定制图人：余士华时间：2025.5.20六、原因分析图6-1原因分析关联图制图人：匡泉时间：2025.5.20针对两个主要问题，小组采取头脑风暴法，进行了多次的讨论，广泛收集现场工人、班组长、质量检查员、各级工程技术专家的意见，集思广益，相互启发、相互补充得出了以下关联图。2025年6月4日，小组成员对以上9个末端因素编制了要因确认计划表，如下表6-1所示。表6-1要素确认计划表序号5M1E末端因素确认方法确认内容确认标准负责人确认地点时间1人古建工人操作技术不熟练调查分析技术交底和工人掌握情况交底率100%，掌握率95%萧星星资料室6.52机检查仪器不到位现场验证检查仪器是否按时送检送检报告合格且在合格期内萧星星资料室6.53料未制作样板模具现场验证是否按要求制作样板符合验收的合格要求匡泉现场6.124环质量验收标准不能满足要求调查分析现场验收是否按规范执行记录表按规范要求记录吕有本现场6.155法工艺流程不完善现场验证工艺安装流程是否合理累计误差能闭合匡泉现场6.146无钢木组合措施现场验证钢木组合是否采取措施钢木节点位置有处理左岗现场6.147钢结构节点“包装”细化不能协调统一现场验证节点位置“包装”节点有细化“包装”处理吕有本现场6.148螺杆连接件焊接位置不当现场验证螺杆连接件焊接位置规范中对于焊接的有关要求萧星星现场6.109测过程检测不到位调查分析相应检测报告考察合格率100%萧星星资料室6.5制图人：匡泉时间：2025.7.10七、要因分析7.1古建工人操作技术不熟练验证情况：2025年6月5日，经小组成员萧星星检查，项目部交底内容完善，被交底人签字率100%，考核奖罚制度齐全，工人考核合格率100%。验证结果：考核制度健全、交底完善，非要因。7.2检查仪器不到位验证情况：2025年6月5日，小组成员萧星星在资料室检查了水准仪、经纬仪、全站仪等仪器相关送检报告，发现送检报告齐全且都在有效期内。验证结果：送检报告齐全，非要因。7.3未制作样板模具验证情况：2025年6月12日，小组成员匡泉对现场样板的相关验收资料进行了检查和实体复验，发现验收报告完善，并满足相关规范要求。验证结果：有样板并符合要求，非要因。图7-1屋檐样板拍摄人：匡泉时间：2025.8.107.4古建验收标准是否满足要求验证情况：2025年6月15日，小组成员吕有本对现场古建验收的相关资料进行了检查和实体复验，发现验收报告完善，并满足相关规范要求。验证结果：古建验收符合规范要求，非要因。7.5工艺流程不完善验证情况：2025年6月14日，小组成员匡泉对现场柱头斗拱及钢结构进行了实体检查，发现存在误差，且两者的误差无法闭合。验证结果：工艺流程不完善，要因。图7-2现场斗拱实体检查拍摄人：匡泉时间：2025.8.107.6无钢木组合措施验证情况：2025年6月14日，小组成员匡泉对现场柱头斗拱及钢结构节点位置进行了实体检查，未发现特殊处理。验证结果：无钢木组合措施，要因。图7-3现场柱头斗拱钢结构节点位置拍摄人：匡泉时间：2025.8.107.7钢结构节点“包装”细化不能协调统一验证情况：2025年6月14日，小组成员吕有本对现场柱头斗拱及钢结构节点位置进行了实体检查，未发现包装处理。验证结果：钢结构节点未见“包装”，要因。图7-4现场柱头斗拱及钢结构节点拍摄人：匡泉时间：2025.8.107.8螺杆连接件焊接位置不当验证情况：2025年6月10日，小组成员萧星星对现场螺杆连接件进行了实体检查，发现螺杆焊接符合方案及相关规范的要求。验证结果：螺杆焊接得当螺杆焊接得当，非要因。图7-5现场螺栓连接拍摄人：匡泉时间：2025.8.107.9过程检测不到位验证情况：2025年6月5日，小组成员萧星星对过程检测资料进行检查，发现检测资料部分缺失，现场过程检测不到位。验证结果：过程检测不到位，要因。八、制定对策2025年6月20日，小组全体成员针对以上确定的四条要因召开专题讨论会，认真策划实现对策的措施，制成对策措施表如下：表8-2对策实施计划表序号要因对策目标措施责任人实施地点完成时间1工艺流程不完善总结编制“仿古建筑钢结构于斗拱木构件组合施工操作工艺流程”操作者能熟练掌握此工艺流程根据1:1的柱头斗拱实体模型，对操作工人进行现场交底。匡泉施工现场2025.8.102无钢木组合措施施工中将一攒斗拱按实样分前后两部分，分别施工避免钢斜撑将斗拱前部与后尾断开影响斗拱效果斜撑前半部分按斗拱出跳分件制作，后尾三角部分分五层制作左岗施工现场2025.8.10简化斗拱拼装方法简化传统卯榫连接的固定方法在斜撑下部每跳斗拱的斗口中心位置焊接螺杆固定将斗拱与钢构件连接固定保证斗拱整体稳固在每跳斗拱的后尾用扁钢片与钢构件连接固定3过程检测不到位控制钢檐檩、钢斜撑的定位保证钢斜撑垂直度3mm内、钢檐檩水平位移5mm内保证每个斜撑与柱身夹角一致成42°，采用激光经纬仪、拉通线控制萧星星施工现场2025.8.10螺杆与木构件严丝合缝表面接缝不大于0.5mm扁钢片连接件按木构件分配位置画线后焊接控制同层构件定位同层构件平直度不大于3mm，错位不大于3mm分件安装时，用平仪、小线控制。过程检查分件安装严实无缝，钢构件修饰部位线条过渡自然流畅加强过程检查4钢结构节点“包装”细化不能协调统一做好钢木节点的过渡处理避免因钢-木材质不同造成斗拱不完整缺陷将外露的钢斜撑部位用木板与拱身贴平，分界处做隐刻线过渡萧星星施工现场2025.8.10将钢檐檩后移前包表面接缝不大于0.5mm扁钢片连接件按木构件分配位置画线后焊接将外露钢节点外包将外露的钢材包装为仿古构件将外露钢梁、钢节点采用木龙骨、模板包装遮盖外露钢节点遮盖檐口下钢节点檐口内外采用木遮檐板的做法编制人：匡泉时间：2025.8.10九、实施对策9.1优化工艺流程（1）为了能完整准确地把握钢木构件的连接，解决模型中存在的问题，根据1:1的柱头斗拱实体模型，制作、安装第一层柱头斗拱，总结编制了“仿古建筑钢结构与斗拱木构件组合施工操作工艺流程”，具体如下:斗拱构件的大样确定→1:1柱头斗拱节点模型→斗、拱、彷等木构件的制作→主体钢结构柱、梁、枋等钢构件的制作安装→固定木构件的钢支撑焊接安装→螺杆、木构件连接件焊接→木斗拱分件组装、连接→檩、梁、枋等钢构件的木板”包装”遮檐板吊顶封闭。9.2钢木组合措施（1）在木构件制作中，首先考虑到钢斜撑将斗拱的前部与后尾断开影响斗拱的视觉效果，施工中将一攒斗拱按实样分前后两部分，斜撑前半部分按斗拱出跳分件制作，后尾三角部分分五层制作。图9-2斗拱分件制作制图人：吕有本时间：2025.6.10斗拱拼装简化了传统的榫卯连接的固定方法，在斜撑下部每跳斗拱的斗口中心位置焊接螺杆固定。图9-3螺杆固定拍摄人：萧星星时间：2025.8.10为了保证整体斗拱的稳固，在每踩斗拱的后尾用扁钢片与钢构件连接固定。图9-4扁钢片与钢构件连接拍摄人：萧星星时间：2025.8.109.3加强过程监测（1）施工中钢檐檩、钢斜撑按1:1实样套样组装，在与墙身安装焊接时，保证每个斜撑与墙身夹角一致成42°,其次采用激光经纬仪、拉通线方法控制纵向钢斜撑的垂直度在3mm内、横向钢檐檩水平位移在5mm内。图9-5钢檐檩焊接定位拍摄人：左岗时间：2025.8.10在斜撑上套样板焊接螺杆，复核螺杆与木构件螺孔严丝合缝。扁钢片连接件按木构件分配位置画线后焊接，保证凹入木构件内，表面接缝不大千0.5mm。图9-6焊接螺杆拍摄人：左岗时间：2025.8.10斗拱在分件安装时，用水平仪、小线控制同层构件平直度不大于3mm,进出错位不大于3mm;用经纬仪、小线控制构件竖向垂直度不大于3mm。检查分件斗拱安装严实无缝，钢构件修饰部位线条过渡自然顺畅。图9-7斗拱安装效果拍摄人：萧星星时间：2025.8.109.4钢结构节点“包装”细化协调统一（1）斗拱木构件安装时，将外露的钢斜撑部位用木板与拱身贴平，在昂、拱的线条分界处，作10mm的隐刻线过渡处理，避免了因钢-木材质不同而造成的斗拱不完整缺陷。图9-8过渡处理拍摄人：匡泉时间：2025.8.10钢檐檩所处的位置为古建筑中挑檐檩的位置，但由于钢檐檩截面超出令拱斗口位置，将钢檐檩相对向后移动后，在前立面用木板包成挑檐檩的形式。图9-9挑檐檩效果拍摄人：匡泉时间：2025.8.10外露的钢梁、钢节点采用木龙骨、木板“包装”成仿古构件枋、檩、椽的效果。图9-10钢结构“包装”拍摄人：萧星星时间：2025.8.10檐口内外采用木遮檐板的做法巧妙地遮盖了檐口飞椽下部钢结构节点。图9-11钢节点遮盖拍摄人：吕有本时间：2025.8.10十、效果检查QC小组在施工过程中实行动态的质量控制方式，使小组成员熟练掌握了仿古钢木屋檐体系的安装工艺流程及控制要点，使得质量水平稳步提升，提高了全体操作人员的质量意识，取得了预期效果。10.1质量效果2025年8月20日，现场抽查300个点，检查结果如下表所示：表10-1实施后现状调查表序号调查项目频数累计频数频率累计频率1钢木构件连接不严密2216.67%16.67%2外露的钢节点细部处理不完善2416.67%33.33%3斗拱组装偏差158.33%41.67%4构件平直度偏差3825.00%66.67%5构件进出错位偏差21016.67%83.33%6构件垂直度偏差21216.67%100.00%合计12100%制表人：吕有本时间：2025.8.20图10-1实施后不合格点饼状图制图人：吕有本时间：2025.8.20实施前效果图10-2实施后不合格点饼状图实施后效果制图人：吕有本时间：2025.8.20对比对策实施前后质量问题调查情况可知，“钢木构件连接不严密”和“外露的钢节点细部处理不完善”因素已从实施前的关键少数，成为实施后的次要多数，安装一次合格率为96%。说明小组活动采取的改进措施有效，达到预定目标。10.2经济效果本工程采取计算机模拟、优化工艺等技术措施，加快了施工进度、缩短了施工周期，并取得经济效益值85.5万元。具体如下：（1）利用计算机模拟分析技术，提高了工效，加快了施工进度，缩短施工周期：30人×40天×400元/天=48万元（2）采用螺杆连接件的方式将木构件与钢结构进行装配式连接施工技术，加快了施工进度，减少返工，降低施工成本：20人×40天×300元/天=24万元（3）采用冲压铜瓦、板瓦和预埋件之间“U”型连接板固定，卡勾与“几”字支架连接等技术，加快施工进度，节约施工成本、节约人工费：30人×15天×300元/天=13.5万元、10.3社会效益南京牛首山仿古钢结构与斗拱木结构屋檐体系安装，在QC小组成员的努力下，符合唐代形制艺术效果和谐统一、完整地体现古代建筑的风貌，多次受到监理单位、建设单位、古