劲性钢结构砼柱梁施工质量控制.doc

劲性钢混凝土柱梁施工的质量控制南通五建淮河防汛调度设施工程QC小组劲性混凝土是一种由混凝土包裹型钢组成的混凝土结构。劲性混凝土的工作原理主要是依靠型钢和混凝土两种材料共同工作，具有承载力高、抗震性能好，耐久性、耐火性优于钢结构等优点。在超高层建筑中使用越来越多。在劲性钢柱梁制作安装过程中技术措施应用不当，容易产生劲性钢结构中的焊接质量和安装偏差等缺陷，本报告记述了QC小组攻克劲性钢混凝土结构现场安装、焊接及浇灌混凝土质量的全过程。一、工程概况1、水利部淮河防汛调度设施工程，位于安徽省蚌埠市东海大道与宏业路的交叉口，工程由调度楼和综合楼两个工程组成，调度楼为主楼，地下一层，地上二十七层，框架结构，建筑面积20533M2，建筑物全高116.90M，土建造价2706万元，是一幢集淮河全流域的防汛调度、洪水监测、通汛指挥、水污染防治、水情水文气象信息采集处理和国家防总、部省市领导、专家会商决策为一体的现代化流域水行政中心。2、本工程由南通五建建设工程有限公司总承包施工，工程于2003年2月18日开工，至2004年2月29日完成主体结构，并一次验收合格。3、本工程两个阶段采用了劲性混凝土结构，第一阶段为地下室至地上四层，劲性混凝土柱子为十字形，劲性混凝土梁为蜂窝梁，柱子截面为300600mm、350350mm，柱高为18.9M。劲性混凝土梁截面为350700mm、300900mm，劲性混凝土梁最大跨度为18.386M。第二阶段为十七层至二十七部位，劲性混凝土柱为箱形350350mm,劲性混凝土梁为工字形，劲性混凝土柱总高度为54.86M,劲性混凝土梁跨度为7.8M。劲性混凝土梁、柱均采用Q235B钢板焊接拼装而成（由工厂加工），外包高强混凝土，劲性钢柱梁制作焊缝焊接质量为级、级，现场安装焊接质量等级全部为级。二、QC小组概况本小组成立于2003年4月，全组共11人，小组成员均接受过QC质量管理的教育和培训。QC小组基本情况见下表1。表1小组名称淮河防汛调度设施工程QC小组注册日期2003年4月26号课题名称劲性钢柱梁焊接、安装质量控制注 册 号QC2003-5活动日期2003、5、12004、2、29小组类型攻关型组内职务姓名性别年龄学历职务职称TQM教育组 长葛政新男51大专项目经理高 工小组成员均经过48小时以上全面质量管理知识的培训，并经考试合格。副组长成文均男47大专项目副经理高 工组 员季本明男50大专技术负责人工程师组 员殷建军男30大专质 检 员工程师组 员何灵建男30大专施 工 员工程师组 员季 云男33大专资 料 员工程师组 员张宗华男41高中吊装负责人技 师组 员瞿建新男46高中焊 工高级技师组 员杨 俊男52高中焊 工技 工组 员陆旭峰男43高中拼 装 工技 师制表人：成文均三、选题理由及课题目标1、本工程为国家重点工程，工程质量的好坏对我公司的社会信誉有着重要影响。2、劲性混凝土施工工艺在我公司尚属首例，施工难度大，技术含量高，公司要求探索新工艺，积累施工经验。3本工程现场焊接质量要求高，业主、监理对劲性混凝土施工工艺非常重视，要求各工序检验批一次验收合格率100%。4、履行公司“追求完美 营造精品”的质量方针和对业主“确保省优”的质量承诺。5、本工程劲性混凝土中钢柱为十字型，钢梁为蜂窝状，柱子高，钢梁间距大，承受的荷载大，相当一部分柱梁在60m116m高的高空焊接，一旦产生质量事故，将直接影响到建筑物的安全，且修理难度大。6、影响劲性混凝土施工的因素较多，钢结构焊接质量、吊装位置、混凝土浇捣密实度，均会对质量产生影响。四、现状调查该工艺新颖，技术要求高，目前在工程中采用不多，为此，我们特邀设计院、监理及有关专家人员在施工前对劲性钢的制作安装质量进行认真的研讨，并组织小组成员赴南京某工程参观学习了解情况，进行了认真的调研，对影响劲性混凝土钢结构安装、焊接及浇灌混凝土质量的各种因素进行了分层统计，详见表2。表2序号项目频数（次）频率%累计频率%备注1型钢焊接质量缺陷4667.6567.65包括夹渣、气孔、烧伤、裂缝、未焊透等2型钢吊装位置偏差缺陷1217.6585.30包括标高不准、垂直度偏差等3混凝土质量缺陷68.8294.12包括露筋蜂窝等4其它45.88100包括模板偏差5合计68100制表:成文均 制表日期:2003年5月25日QC小组根据调查表2中有关数据画出了排列图如下:频率（次） 累计频率（%）N=6868 10060 94.5%85.3% 80 46 40 67.6% 604020 12 206 4 0 0型钢焊接 型钢吊装 混凝土浇灌 其 它质量缺陷 质量缺陷 质量缺陷制 图：成文均 制表日期：2003、5、25由排列图可以看见，影响该工艺施工质量的主要因素是拼装节点焊缝质量和安装柱梁的垂直度，其合计频率已达到85.3%。五、确定目标值及可行性论证1、确定目标值根据调研分析，为确保钢梁、钢柱的加工、安装质量，并结合工程创优目标，确立以下三个目标：(1)劲性钢柱、钢梁的级焊缝不得存在表面缺陷，且进行超声波检测，合格率100%。(2)劲性钢柱、梁的安装垂直度、轴线位移等偏差控制在规范规定的允许范围内，实测项目验收合格率达95%以上。(3)不允许出现孔洞、露筋、蜂窝等混凝土缺陷，柱梁混凝土的实测项目验收合格率达95%以上。2、可行性论证（1）、公司领导非常重视该工程的建设，并安排总工办派员现场指导。（2）我们有武汉神龙大型钢结构施焊、安装经验，技术上是可行的。（3） QC小组成员有勤奋好学、工作严谨、富有经验的技术人员和操作能手，是实现目标的可靠保证。六、分析原因、确定要因1、原因分析小组成员对上述主要问题采用因果图进行原因分析，见图1、图2、图3。人 员 机 械焊接质量差 技术素质差 易损件更换不及时 质量意识不强 管理人员 电流电压控制不严 调节不标准 焊丝与主材不配套 现场安装 夜间作业 接口误差影响 照明不够 保护气质量差 施焊方法 防护不当 不正确 气候条件影响材 料 方 法 环 境 图1 焊接质量差因果图制 图：成 文 均 制作日期：2003、5、28人 员 材 料安装质量差 技能不稳定质量意识不强 钢柱端口不平技术素质差 工种配合差垂直控制差 固定方法欠佳 风力影响 焊接变形 方 法 环 境 图2 柱梁安装不垂直因果图制 图：成 文 均 制作日期：2003、5、28人 员 材 料 机 械混凝土质量差 技术素质低 石子偏大 选用振动棒规格不当 质量意识不强 管理不严 坍落度控制不严 无备用振动器 振动器插不进 夜间照明不足未采取辅助措施振捣间隙太小 气候影响 对砼灌入、振捣的影响方 法 环 境图3 混凝土质量差因果图制 图：成 文 均 制作日期：2003、5、282、要因确认根据因果分析，我们QC小组成员对劲性钢焊接质量差、安装不垂直和混凝土浇捣末端原因进行了认真的讨论、分析，并请相关专业技术人员进行论证，最后确定了6个要因，详表2。要因确认表 表2序号原因确认内容标准日期负责人产生的影响确认结论1技术素质 差质量意识不强、专业知识缺乏、焊工技能水平差提高专业技术水平，确保成品全部合格03、5、29葛政新产生成品不合格，应予以解决；要因2防 护不 当风对焊接的影响、雨对焊接的侵蚀提供较好的施工环境03、5、29成文均影响焊接质量，易出现夹渣、气孔等现象，必须解决；要因3安装接口误差影 响安装接口间隙过大或过小控制钢柱接口处间隙在35mm之间03、5、29季本明影响焊缝的焊接质量易出现超声波检测不合格，必须解决；要因4固定、校正方法欠佳整个支架刚度不够、固定杆件不牢确保架体有足够的刚度、强度和稳定性03、5、29季本明难以保证钢柱的垂直，应予以解决；要因5焊 接变 形纵向施焊不间断、热影响产生焊接变形规范作业03、6、4殷建军焊接变形产生柱体倾斜，必须解决；要因6梁柱内型钢、钢筋交错，间隙小混凝土下料难，振动棒移动空间小。采取相应措施，确保混凝土质量符合规范规定。03、5、29何灵建易出现孔洞、露筋等质量缺陷，必须解决。要因制 表：成文均 制表日期：2003、5、25七、制订对策针对主要原因，经过小组成员共同研究制订了对策措施，见表4。对 策 表 表4序号项 目现 状目 标措 施地点部门负责人完成日期1技术素质差专业知识缺乏，焊工技能不稳定提高专业技术水平，满足施工需要，选定高级技工操作组织培训学习，做好技术交底，严格持证上岗技术组葛政新季本明03、6、32防护不当风雨天气影响焊接质量尽可能降低影响进行焊接地点挡风防护，避开雨天作业。施工现场成文均03、6、33安装接口间隙控制安装接口时缝隙太大或太小控制劲性钢柱的对接口缝隙在3mm5mm安装时用垫铁间隔，待校正后，用焊接马板方法固定。施工现场季本明殷建军03、6、34固定、校正方法欠佳固定架体搭设不牢，剪刀撑设置不规范严格按照施工方案搭设要求搭设严格进行检查验收施工现场季本明张宗华03、6、35焊接变形一人单边施焊，热影响变形不受变形影响，垂直度误差控制在5mm内二人对称间隔施焊，工艺参数一致施工现场殷建军03、6、36梁柱内型钢、钢筋交错，间隙小。混凝土下料难、振捣难，易出现孔洞、露筋。严格执行规范规定，做到无孔洞、露筋、麻面现象认真审核图纸，对间隙过小问题与设计商讨解决；严格控制混凝土配合比，采取相应措施灌入振捣混凝土。施工现场何灵建03、6、3制表：成文均 制表日期：2003、5、25八、组织实施实施一：（施工人员技术素质差）1、组织施工人员进行为期2天的专业技术培训，提高职工的感性认识与专业知识。2、持证焊工经现场考试合格后，方可上岗。3、认真进行技术质量交底，严格按操作规程施工、管理。4、优化制度，做到职责分明、奖罚分明。实施二：（防护不当）1、在作业区域搭建临时防风棚，确保焊接作业处于无风力影响的环境。2、雨天停止焊接施工作业。实施三：（安装接口间隙控制）1、对钢柱钢梁端部接口进行认真检查，由对有变形、不平的端口进行预先处理，使其平直平整。2、安装时，按要求留好间隙，为防止构件接口处焊接间隙过大或过小，采用背面加垫板，正面加马板的办法，将焊缝处间隙控制在35mm之间，以达到保证焊缝焊接质量的目的。实施四：（校正、固定方法欠佳）1、用垂直仪引测施工层控制点，确保轴线位置正确。2、采用经纬仪与人工吊线锤相结合的办法进行校正。3、严格按照相关规定搭设固定支架，并在支架四周及中间相关部位设立剪刀撑，确保整体架体不变形。实施五：（焊接变形）1、型钢柱、梁组装校正合格后，及时施焊，由两名焊工同时对称间隔施焊，并在焊接处设立卡板，以消除施焊中热影响产生的变形而导致垂直度发生偏差。2、型钢施焊先内后外，严格执行焊接工艺指导书的参数。实施六：（梁柱内型钢、钢筋交错，间隙小。）1、梁柱接头加劲板振捣孔，原设计为65mm，与设计商定改为100mm，以满足下料振捣要求。2、调整混凝土配合比，石子粒径由原来的540mm改为531.5mm坍落度调整至160200mm，内掺粉煤灰和泵送剂，改善混凝土的工作性。3、采用小规格振动棒及人工辅助振捣。九、检查效果1、本工程劲性混凝土柱梁于2004年2月29日全部完成，经过QC小组的努力，完成了预定目标，劲性钢柱梁安装及混凝土灌注的施工质量通病，得到了有效控制，经业主、监理工程师现场实测检查情况统计如下：（1）现场接头的焊缝表面无裂缝、焊瘤、气孔、夹渣、弧坑、电弧擦伤、咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。钢梁、钢柱结构的内部焊接质量经超声波探伤全数检测全部合格。（2）型钢柱梁安装的标高、垂直度、轴线位移等实测项目，共实测226点，其中合格点218点，合格率达96.5%，符合原预定目标要求。（3）混凝土质量一次验收合格，并且无蜂窝、露筋、孔洞等混凝土缺陷，实测项目共检查194点，其中合格点188点，合格率达97%。2、劲性混凝土柱梁施工，在我公司尚属首次，经过全体员工共同努力，顺利完成了劲性混凝土部分的施工任务，工程质量受到了业主、监理及专家们的一致好评，为