二期孵化大楼型钢混凝土柱施工2.doc

广厦建设江西高技术产业发展中心二期孵化大楼 QC成果报告目 录一、工程概况2二、小组概况2三、选题理由3四、现状分析5五、实施活动7（一）、设计阶段的PDCA循环7（二）、施工方案编制的PDCA循环12六、效果检查19七、成果总结21八、巩固措施21九、今后打算21一、工程概况本工程位于南昌市高新技术开发区、高新大道与火炬大街的交叉口。本工程设计新颖，造型别致，为南昌市高新技术开发区标志性建筑。本工程由主楼和副楼两部分组成，主楼为框架剪力筒结构，地上25层，地下一层；副楼为游泳馆部分。工程占地面积13000，总建筑面积35000，建筑总高度101.3m。主楼负一层至十一层框架柱采用型钢混凝土组合结构柱。柱截面为6001200和7001200两种，柱内设有厚钢板组合H型钢柱。二、小组概况我们QC小组属于技术攻关型，是针对南昌市二期孵化大楼型钢混凝土柱在施工中的技术难题而成立的。针对本工程的特点，我部从项目经理部与施工班组人员中抽调了技术精湛、现场经验丰富的骨干力量组成了本QC小组。小组由项目经理赵冬文担任组长，由技术负责人刘兆湘、项目副经理陈伯宇任副组长，所有成员均经过浙江省全面质量培训合格，并取得证书，并均具有工程创优施工技术管理能力和施工经验。本次课题活动的时间为2004年8月2005年2月。为确保型钢混凝土组合结构柱的施工，保证工程质量和施工安全，我们积极开展QC小组活动，并达到预期目标。小 组 成 员 简 介小组名称南昌二期孵化大楼QC活动小组小组人数12课题名称型钢组合结构的施工注册号类型技术攻关型活动时间04年8月05年2月小组成员序号姓名在QC小组中担任职务文化程度职务（岗位）1赵冬文组 长大 专项 目 经 理2刘兆湘副组长本 科技 术 负责人3陈伯宇副组长大 专项 目 副经理4何柏良组 员大专施 工 总负责5吴文林组 员大专安 装 负责人6金循阳组 员高 中质 检 员7卢卫东组 员高 中施 工 员8郭成利组 员高 中安 全 员9吴海松组 员高 中木 工 班 长10何富洪组 员高 中钢 筋 班长11陈 能组 员高 中混 凝 土 班长12赵国良组 员高 中测量员制表人：刘兆湘 制表时间：2004年9月三、选题理由（一）选定课题为此我们以“型钢混凝土组合结构的施工”为活动课题，积极开展活动项目目标：确保省优，争创鲁班奖选题理由 理由之一：本工程为南昌市高新区标志性建筑工程，省、市领导较重视，社会影响大理由之二：本工程采用的型钢混凝土组合结构，结构施工难度比较大，且该施工工艺为在江西首次应用，社会影响很大。 理由之三：型钢混凝土结构为本工程的施工难点和重点，开展QC活动对保证该工艺成功运用，节约工程成本、减缩工期非常重要。活动目标：优化型钢混凝土结构施工工艺、保证工程施工质量，节约工程成本，缩短施工工期理由之四：型钢混凝土组合结构能增强结构刚度，减少竖向结构截面，从而增大施工空间，提高施工效益，是今后高层、超高层结构发展的必然方向。（二）可行性分析1、设计单位、建设单位和集团公司在资金、技术上的大力支持。2、型钢混凝土组合结构作为一种先进的施工工艺，已在国内广东、上海、南京等省市的许多大型工程中成功运用，是一种成熟的施工工艺。3、本工程主体结构单层建筑面积不大，施工过程中所有主体施工范围均能被塔吊覆盖。4、工程施工场地比较宽裕，平面布置时已充分考虑场内材料运输的需要，施工场地四周已设置环行施工道路。5、项目部多次承接高、大、难工程，有多次创优实践，尤其是南昌市地王广场工程QC活动成果荣获“2003年全国优秀QC成果奖”，本工程的主要施工骨干均为场的原班人马，小组的技术力量较雄厚，人员素质高，具有丰富的技术攻关经验。6、本工程施工管理人员组织严格、计划周全，且配备的施工班组均为精干的专业队伍，操作熟练且业务能力强。综上所述，我们认为通过小组成员的共同努力，一定能完成预定的目标。四、现状分析1、在确定小组活动课题目标之后，小组成员召开会议，进行集体讨论，根据目前的情况，型钢柱的施工主要我们存在以下问题：问题一：型钢柱材质为Q345B材质，采用重钢板焊接制作而成，本工程为江西首个施工使用工程，在江西省无具有成熟施工制作经验的钢结构生产制作厂家。问题二：本工程地下室基坑采用放坡开挖，型钢柱分布于主体结构主要框架柱位置，许多型钢柱位置距离地下室基坑外施工道路距离较远，不利于型钢柱的吊装就位。问题三：主体结构单层上部面积较小，结构施工时只能布置一台塔吊，型钢柱安装高度达42.85米，塔吊的位置对型钢柱的吊装效率及成本影响至关重要。问题四：首节型钢柱就位安装时，位置定位难以确定，上部的型钢柱吊装就位后，垂直度控制较难。问题五：型钢柱钢筋比较密，梁柱节点位置一侧钢筋必须穿过型钢柱 腹板，另一侧钢筋除通长钢筋拉通外其余钢筋与柱节点牛腿上下翼板焊接，节点处钢筋很密，节点钢筋位置及分层布置比较麻烦。问题六：H型钢截面比较大，型钢柱外柱钢筋箍筋很密，柱内拉钩均与型钢柱腹板焊接，施工难度和工程量比较大。2组员结合本工程实际情况对以上几个主要问题进行分析：问题一江西省无施工先例，相关施工经验匮乏。问题二水平吊装距离比较远，且型钢柱在11.15m标高以下柱钢板厚度和截面最大，不利于钢柱的吊装。问题三型钢柱安装高度比较大，只能采用塔吊吊装，塔吊的选型对钢柱的吊装影响至关重要问题四吊装就位和安装定位比较困难。问题五型钢柱两翼钢筋比较多，穿越腹板的钢筋必须进行精确的定位和开孔，纵横两方向钢筋在柱节点位置交叉，必须统筹布置以避免相互影响。问题六柱箍筋多而密，不利于混凝土浇筑；拉钩焊接钢筋多，工程量大，且箍筋密时增大焊接难度，质量保证困难。3经小组成员集体讨论，从公司项目部的长远利益着眼，决定对钢柱的吊装采用塔吊和汽车吊相结合的方式，全面优化设计，并采用CAD防样技术对柱节点钢筋进行精确定位。对沿用这种基本思路，在此基础上形成一套可行的方案。这样做可为公司和项目部以后的类似工程的施工提供一套成本低廉、技术成熟的施工方案。五、实施活动（一）、设计阶段的PDCA循环P、策划：针对“型钢混凝土柱施工”这一课题，QC小组开展了多次活动，并请教了众多专家技术人员，大家经过讨论，认为采用型钢混凝土柱的施工首先要解决两个主要问题：型钢柱的制作和型钢的吊装。应用系统图对主因进行分析：型钢混凝土柱施工中的技术难题型钢柱的制作作型钢柱自重大，吊装距离远近不一，吊装设备选用困难。型钢柱安装就位难型钢柱的吊装焊缝等级高，现场焊接技术要求高，质量保证相对较难。型钢柱腹板开孔较多，孔位置定位与现场结合钢板比较厚，焊接容易变形 根据以上分析制定以下对策表对 策 表序号要 因对 策 措 施1钢板比较厚，焊接容易变形改进焊接技术，双面施焊，焊接时进行预热。2焊缝等级高，现场质量保证难尽量采用工厂焊接，加强现场 焊接技术控制。3梁柱节点腹板开孔多而复杂加强各专业之间的配合，采用CAD技术进行放样，加强放样精度，并实行分级审核制度。加强与设计沟通，请设计院重新复核柱截面，尽量采用方柱和十字型钢柱。4型钢柱吊装就位难仔细计算每根型钢柱的吊装自重和吊装距离，并分析各柱设计位置塔式起重机和汽车式起重机的其中能力，采用塔吊与机吊相结合的方式进行安装就位。5型钢柱安装就位难加强现场的技术控制和测量定位控制，改进安装就位方法备注：由本小组全体成员参与讨论，由刘兆湘编制成具体方案，报专家研讨、公司总工室审批修改。D、实施1、为了防止钢板焊接变形，由型钢柱专业分包单位浙江省东阳市钢结构有限责任公司组织技术攻关，经过仔细的分析实验，拟采用以下技术措施进行处理：(1) 制定正确的焊接工艺，并认真组织实施。(2) 焊接时编制合理的焊接顺序，采用可靠的防止和减少焊接应力与变形措施，采用的主要措施有：a、在设计和构造上，在保证结构安全的前提上，不使焊缝尺寸过大，对接焊缝避免过高过大；对称设置焊缝，减少交叉焊缝和密集型焊缝，受力不大或不受力的结构中，可建议设计考虑用间断焊缝；尽量使焊缝通过截面重心，两侧焊缝量相等。b、严格控制下料尺寸，放足电焊后的收缩余量，组装尺寸做到准确、正直，并要求各分段型钢柱吊装就位时采用夹具安装。c、钢柱中H型钢部件要求焊接成一直线，其焊接顺序交错进行。d、采用对称施焊，自动焊不分段焊成，并采用缓冷措施。e、尽量采用工厂焊接制作，现场只进行钢柱的对接，对接焊缝钢板形坡口对接，施焊前要调整钢柱的垂直度和钢牛腿的水平度，采用连接板夹具强制性固定，实行对称施焊。（）焊接前需将焊口两侧的油污、锈蚀、泥土、潮湿水汽等清除干净，使表面露出金属光泽。（）焊接前焊条、焊剂烘干，自动焊剂焊剂应清理油、锈，保持干燥。（）工作地点温度不应低于，且施焊前在坡口两侧80-100mm范围内进行预热，预热温度及间层温度控制在100-150，采用直流焊机反接施焊。（6）型钢柱上下翼板、腹板的焊缝采用埋弧自动焊，各分段的钢柱对接采用手工现场焊接，多层焊接中各遍焊缝应连续完成，每层焊缝应为,其中每一层焊道焊接完成后应及时清理，发现有影响焊接质量的缺陷必须清除后重焊。（）焊接时设置引弧板，严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧，焊接完成后用气割将引弧板切除，并修磨平整，不得用锤击落，对接和形焊缝的反面均应用碳弧刨根清除后再焊，对接焊缝焊完后要求磨平，其余要求余高小于mm；形焊缝要求焊透。、型钢柱梁柱节点处纵横方向钢筋比较多，垂直或与腹板相交的钢筋无法满足在柱内的锚固要求。多条梁在型钢柱梁柱节点相交时节点处钢筋数量太多。为了保证梁柱节点钢筋的施工符合设计和规范要求，施工前采取的处理措施主要有：（1）请设计重新复核柱截面尺寸要求，原设计为矩形的柱截面建议改成方形，柱内的H型型钢改为十字型型钢截面。型钢柱在梁柱节点位置增设纵横方向的工字钢牛腿，钢牛腿的高度较梁高小75mm。纵横方向的梁钢筋按照以下原则布置：牛腿两外侧的钢筋穿过型钢柱腹板贯通，牛腿以内的纵向钢筋与型钢柱牛腿焊接，焊缝长度不小于10d，焊缝高度为0.7倍钢筋直径。（2）与设计院进行协商，尽量减少型钢柱腹板开孔数量：调节梁柱节点支座两侧钢筋的数量和直径，尽量使支座两侧钢筋的数量和截面一致，以便有利于型钢柱开孔；请设计重新复核钢筋数量并进行钢筋代换，尽量减少穿过腹板的钢筋数量，采用钢筋代换的方法，在保证满足配筋要求的前提下，利用大直径、较高强度的钢筋代理原较小直径和强度较低的梁钢筋。（3）采用CAD放样技术，根据设计要求将每一个梁柱节点均进行等例放样，定出梁钢筋位置和开孔位置，找出相互矛盾的关键问题进行进一步协调解决。在所有问题都能通过解决之后，再将每一个节点放样图打印成册，交技术部进一步复核签认后再交工厂加工。3、针对型钢柱截面尺寸、重量及吊装距离均不尽相同，相同柱截面但腹板开孔数量及位置不同、牛腿朝向不同等问题，施工前均进行仔细核算，计算出每一位置、每一拼接段型钢柱的重量、吊装距离、塔吊的额定起重重量。在构件的放样图中即标明牛腿的朝向、型钢柱的位置，构件在工厂加工完毕出厂前，均在成品构件上打上钢印，标明各成品的标号、位置、构件自重和吊装距离。吊装前针对型钢柱的吊装距离和构件自重，选定合适的起吊设备和吊装方法。尽量利用现场的施工塔机进行吊装，塔机无法满足的条件下采用汽车起重机吊装，经对每一个吊装构件的自重和吊装距离计算，采用现场安装的80Tm塔式起重机和公司现有的90Tm汽车轮式起重机，能够满足所有型钢柱的起重吊装要求。4、针对型钢柱安装就位难，现场拟采用两台经纬仪实行纵横两个方向交叉控制。构件出厂前即在型钢柱的底部和定部焊上吊装拼接连接板。型钢柱吊装就位后，利用螺栓和夹板将连接板锚住。在纵横两方向架设经纬仪进行观测，通过调节夹板对新吊装的型钢柱进行不断的调节，直至纵横方向均已垂直、对中后，马上用电焊将连接板和夹板焊死，型钢柱的就位工作即已完成。C、检查审定方案编制好后，组织公司专家进行研讨，认为此方案可行。A、 总结此方案为施工提供了切实可行的施工依据，为施工提供了理论依据。B、 （二）、施工方案编制的PDCA循环C、 P、现状分析：D、 1、原因分析 E、 有比较具体的型钢混凝土设计方案，我们在组织人员对本设计方案的施工问题做了预见。并通过调查表法，找出主要施工难题。F、 调查表序号 人 员质量缺陷赵冬文刘兆湘陈柏宇何柏良吴文林金循阳何富鸿郭成利吴海松合计1型钢工厂焊接变形OO72钢柱就位后现场焊接变形OOOOOOO23型钢柱砼浇筑时模板变形大OOO OOOO22型钢混凝土柱下料振捣困难，出现露筋OO7制表人：刘兆湘 制表时间：2004年8月注：O为不选用，为选用根据以上表分析可以看出主要问题是型钢柱工厂焊接变形和型钢混凝土柱混凝土浇筑是下料振捣困难、容易出现露筋。对此，我们对该问题进行了因果分析，根据施工常出现的影响因素绘制出如下因果分析图：2要因确认通过因果分析：小组成员认为影响型钢变形、型钢柱混凝土浇筑的主要因素是（1）、无施工经验；（2）质量创优意识较淡；（3）、操作水平不够；（4）、混凝土级配差、塌落度不合适；（5）、施工操作方法不正确；（6）、施工工艺缺陷；（7）、无操作规程（8）、技术交底不明确；（9）、施工机具选用不当；（10）、机具保养不当；（11）、高空作业（11）、夜间照明不足。3制定对策根据因果图分析的各项因素，我们制定了对策措施。对 策 实 施 表序号要 因对策措施责任人执行时间1无施工经验组织管理人员参观、学习，制定具体施工方案。赵冬文2004.82质量创优意识较淡加强质量意识教育，落实质量责任制，制订经济奖罚制度，增强质量意识陈柏宇2004.83操作水平不够加强操作人员操作技术水平培训何柏良2004.84混凝土级配差，和易性差选用合适的混凝土级配，加强混凝土搅拌过程中的质量控制刘兆湘施工中5 施工操作方法不当 结合工程特征和现场实际情况，选用最佳的焊接、吊装和混凝土振捣方法。刘兆湘2004.86施工工艺缺陷工加强参观学习，改进施工工艺金循阳2004.87无操作规程根据设计图纸制定施工方案，编制技术操作规程刘兆湘2004.88技术交底不明确对操作人员进行工艺、质量交底，明确控制措施刘兆湘2004.89施工机具选用不当根据工程实际的施工需要，选择合适的电焊机和振捣设备。吴文林郭成利施工中10施工机具保养不当安排定岗人员定期负责施工机具的保养郭成利施工中11高空作业严格执行高空作业规程吴文林施工中12夜间照明不足增设照明灯具。郭成利施工中D、具体实施实施一：项目经理带领相关人员赴相似工程参观取经，取得了一些感性认识和可借鉴的经验。 负责人：赵冬文实施二：通过组织管理人员和施工人员进行质量意识和集体荣誉感教育及黑板报等形式，再次重申本工程的质量目标，增强民工的创优意识。同时，严格按奖罚细则实行重奖重罚，明确型钢柱施工每个环节的责任人，责任明确到人。 负责人：陈柏宇实施三：由项目组织专业技术人员有针对性的加强对操作人员专业技能的培训，对不过关人员再次进行工艺、质量交底，明确控制措施。 负责人：刘兆湘、何柏良实施四：由项目部安排专业技术人员常驻混凝土搅拌站，严格控制各种骨料的含水量和含泥量，根据混凝土配合比单控制好施工的骨料级配、各组成材料用量。并针对细骨料、高强度混凝土的材料要求和江西地区材料的特点，加强了对采石场的选料工作和除泥工作。混凝土采用5-20的细骨料碎石膨胀混凝土。 负责人：刘兆湘实施五：根据工程的实际情况，型钢柱的吊装采用塔吊和汽车吊车相结合的方式进行吊装就位；型钢构件的焊接尽量采用工厂自动焊，对必须采用现场焊接的构件，专门购置相应型号的直流电焊机，并针对焊接变形的问题组织专业技术人员进行二次攻关。针对混凝土振捣下料比较难的问题，与设计院进行仔细沟通协商后，改进柱箍筋的布置方式，并在型钢柱牛腿上设置大小合适的混凝土浇筑孔，改进混凝土的浇筑方法。 负责人：刘兆湘、吴文林实施六：走访相似工程，就型钢混凝土结构存在的技术难题进一步加强与设计院的协商，结合本工程的特点，改进施工工艺。 负责人：金循阳 实施七：根据本工程的施工特点，结合设计、分包和各相关施工班组的意见，编制专项施工方案，制定各工种的施工技术操作规程。 负责人：刘兆湘实施八：严格按照设计书要求进行焊缝施工，采用全数检查，确保焊缝质量达到100%。负责人：吴文林 、金循阳实施九：严格执行高空作业规程，传送材料与工具应用绳子系牢后升降传送，不得乱扔。高空进行安装和拆模应有专人指挥和监护，并在裙房屋面标出工作区，暂停人员过往，并挂警示牌。 负责人：郭成利实施十、增加照明设备，确保夜间施工的正常进行。 负责人：郭成利实施十一、根据设计方案及以上实施的的结果，编制一套成熟的施工方案，并经过专家组的分析、研讨和修改之后确定最终方案。 负责人：刘兆湘型钢混凝土柱梁柱节点（隐蔽前）成品型钢混凝土柱梁柱节点（仰视）C、D检查、总结通过以上制定的最终方案的实施，小组成员对地下室层至十一层框架柱的施工过程进行了严格监控，并对实施结果进行认真检查和统计，结构施工时型钢柱吊装就位情况良好，焊接质量全部一次合格通过，无严重焊接变形，混凝土下料浇筑情况良好，混凝土成品质量十分理想，无蜂窝、孔洞现象，且型钢混凝土柱成品表面光滑，垂直度和平整度均满足规范要求，完全达到最初设想效果。型钢柱的塔吊吊装就位六、效果检查待型钢柱吊装焊接完成后，项目部每批均组织了对型钢柱焊接质量、型钢柱垂直度的检查，型钢柱的吊装、焊接、就位标高全部满足设计要求，达到预期目标。型钢柱焊接就位检查记录楼层垂直度最大偏差（mm）钢柱标高最大偏差（mm）检查结论东部南部西部北部偏高偏低-1F+5，-3+5，-6+3，-5+6，-558合格1F+4，-5+6，-4+5，-4+4，-645合格2F+5，-5+5，-4+5，-5+4，-563合格3F+6，-3+5，-3+3，-6+3，-583合格4F+5，-3+6，-4+3，-5+4，-643合格5F+7，-3+6，-3+3，-7+3，-665合格6F+5，-3+6，-4+3，-5+4，-555合格7F+6，-5+5，-6+5，-6+6，-554合格8F+5，-4+3，-6+4，-5+6，-34