提高屋面网壳结构拼装精度（41页）

1、提高屋面网壳结构拼装精度一、 前 言 长治县综合体育馆工程屋盖为椭球面网壳结构。网壳支承条件为周边支承，网壳短轴跨度63.6m，长轴跨度78m，支承采用橡胶支座。支座支承在下部结构的混凝土环梁或柱上。网壳节点采用螺栓球连接方式，型式为正放四角锥网壳。网壳结构在各种空间结构中是发展最快，应用最广的一种。根据工程特点和现场实际条件，网壳结构施工采用高空脚手架散装法和高空单锥体提升法安装。拼装时选用合理的拼装顺序，由屋脊向两边柱头安装，开始时，两个工作面同时由两角开始安装，由屋脊网片分别向两边安装，合拢后，则采用由合拢点呈“人”字形，同时向两面顺序逐榀安装，直至在另一端封闭合拢（见下图a、b、c），

2、但在拼装过程中还会由于各方面的原因误差累积，以及由于网架的下沉而引起尺寸的不足，都会造成节点不易安装。为保证拼装精度减少积累误差，我们成立了以XX为组长的QC小组进行攻关，运用全面质量管理方法来进行控制，以解决这一课题。 北（a）总安装顺序（大箭头表示安装方向，小箭头表示安装顺序）名称解释：高空脚手架散装法：在网架安装位置下面搭设满堂脚手架作为工作平台，将一根杆件、一个节点的散件在支架上总拼，或以一个网格为小拼单元在高空总拼组装。高空单锥体提升法：在地面将网架以单锥体作为安装单元组装好，利用已安装成形的网架作为受力平台，将吊装架固定在网架上，吊装到位在高空进行拼装。二、 QC小组概况1、小组概

3、况表小组名称山西三建XXQC小组TQC教育42学时/人课题类型现场型成立时间2008.10.1注册编号SXSJ-2010-06课题名称提高屋面网壳结构拼装精度循环时间2010年4月8日至2010年7月8日序号姓名职称学历职责分工情况1工程师大专组长全面负责2工程师大专副组长策划组织3工程师大专组员生产负责4助 工大专组员技术负责5助 工大专组员统计数据6助 工大专组员技术督查7技术员大专组员组织实施8技术员大专组员数据整理9技术员大专组员资料整理10技 工高中组员现场实施小组制度小组定期组织成员学习，提高QC意识；提倡踊跃发言，坚持按PDCA循环程序办事；做好QC活动记录，积累原始资料；成员出

4、勤率要达到95%以上。制表人：XX 日期：2010年4月8日我小组成立于2008年10月，小组成员中有两名获得省质协质量管理小组活动诊断师，指导我们QC小组进行质量管理活动，并多次被评为省、市优秀小组（见附件一）附件一： 2、小组活动内容和形式阶段活动内容活动形式出席人次数活动次数P小组进行现状调查，设定目标，分析原因，确定主要原因，制定对策。现场调查分析讨论186D依据对策，组织实施。现场实施小组讨论124C检查效果现场检查小组讨论62A制定巩固措施，总结活动过程经验。现场小组讨论总结62总活动次数14次，小组参加活动出勤率100三、 选题理由我们小组为了确定选题，2010年4月9日对本工程

5、造成钢结构制作、安装过程中节点不易安装的情况进行研究并统计：选 题提高屋面网壳结构拼装精度评价 评价项目可选课题符合上级要求难易度预期效果迫切性选定降低选错螺栓球、杆件编号频率屋面网壳结构拼装超差降低构件连接不牢固频数 表示重要； 表示一般造成钢结构制作、安装过程中节点不易安装的情况 其他 屋面网壳结 17%构拼装超差 选错螺栓34% 球、杆件编号 23% 构件连接 不牢固情况 26%四、 现状调查 调查一：根据钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）中用于屋面网壳结构（锥体型小拼单元）拼装控制标准如下：检查项目节点中心偏移上弦杆对角线长度（锥体型）弦杆长度锥体高度规定值或允许偏

6、差2.0mm3.0mm2.0mm2.0mm项 目允许偏差（mm）检查方法纵向、横向长度L/2000且不大于30.0-L/2000且不大于-30.0用钢尺实测支座中心偏移-L/3000，且不大于-30.0用钢尺或经纬仪实测数据收集：XX 时间：2010年4月10日结论质量验收规范对屋面网壳结构（锥体型小拼单元）拼装控制有严格的规定。 调查二：2010年4月11日，QC小组成员XX、XX对王庄煤矿体育馆2009年10月12日11月12日的屋面网壳结构安装检验批评定进行了调查并做了统计，见下表:统 计 表(单位：点) 检查项目日 期小拼单元节点中心偏移（抽查点数4）上弦杆对角线长度（抽查点数2）弦杆

7、长度（抽查点数2）锥体高度（抽查点数2）2009年10月12日10102009年10月13日10012009年10月14日01002009年10月15日10102009年10月16日00002009年10月17日20102009年10月18日00012009年10月19日10002009年10月20日11002009年10月21日00002009年10月22日01122009年10月23日10002009年10月24日01102009年10月25日10102009年10月26日00102009年10月27日02012009年10月28日20002009年10月29日01102009年10月30

8、日21002009年10月31日01102009年11月01日01012009年11月02日20102009年11月03日01202009年11月04日10002009年11月05日00012009年11月06日01102009年11月07日12002009年11月08日11022009年11月09日11102009年11月10日10002009年11月11日01102009年11月12日2001合计超差点数：64平均超差率： 64点(10点32天)=20%屋面网壳结构拼装精度：1-20%=80%制表人：XX 日期：2010年4月12日2010年4月13日，QC小组成员XX、XX对长治县体育馆

9、2010年3月9日4月9日已拼装的网壳检验批的评定情况进行了调查并做了统计，见下表:统 计 表(单位：点) 检查项目日 期小拼单元节点中心偏移（抽查点数4）上弦杆对角线长度（抽查点数2）弦杆长度（抽查点数2）锥体高度（抽查点数2）2010年3月09日01002010年3月10日10102010年3月11日02002010年3月12日22002010年3月13日00012010年3月14日10002010年3月15日20002010年3月16日00102010年3月17日02012010年3月18日20002010年3月19日00102010年3月20日21002010年3月21日0010201

10、0年3月22日01002010年3月23日10012010年3月24日00102010年3月25日10002010年3月26日10002010年3月27日00002010年3月28日20002010年3月29日02102010年3月30日22012010年3月31日01002010年4月01日11102010年4月02日02002010年4月03日11002010年4月04日20002010年4月05日00012010年4月06日10002010年4月07日00102010年4月08日01002010年4月09日2000合计超差点数：56平均超差率： 56点(10点32天)=17.5%屋面网壳

11、结构拼装精度：1-17.5%=82.5%制表人：XX 日期：2010年4月14日结论屋面网壳结构拼装精度在82.5%。 调查三：根据上述调查结果显示，我们对造成网壳拼装精度偏低问题展开调查分析结果发现问题如下：网壳拼装精度偏低的因素统计表 检查项目日 期小拼单元节点中心偏移因素分析上弦杆对角线长度因素分析弦杆长度因素分析锥体高度因素分析2010年3月11日02002010年3月12日22002010年3月15日20002010年3月16日00102010年3月17日02012010年3月18日20002010年3月20日21002010年3月21日00102010年3月28日20002010年

12、3月29日02102010年3月30日22012010年4月02日02002010年4月04日20002010年4月09日2000节点中心偏移上弦杆对角线长度弦杆长度锥体高度其它制表：XX 时间：2010年4月15日网壳拼装精度偏低的因素统计分析表序号影响网壳拼装精度偏低的项目频数（小拼单元）累计频数频率(%)累积频率（%）1节点中心偏移8840.040.02上弦杆对角线长度（锥体型）61430.070.03弦杆长度31715.085.04锥体高度21910.095.05其 它1205.0100制表人：XX 时间：2010年4月15日拼装精度偏低因素频数 （小拼单元）累积频率(%)网壳拼装精度

13、偏低的因素排列图 20 95% 100% 10018 85% 9016 80 14 70% 70 12 60 10 40% 50 8 40 6 304 20 2 10 0 0 节点中心偏移 上弦杆对角线长度 弦杆长度 锥体高度 其它网壳拼装精度偏低的因素饼分图制图：XX 日期：2010年4月15日结论从排列图及饼分图可以直观地看出，影响屋面网壳结构拼装精度的主要症结是：上弦杆对角线长度（锥体型）和节点中心偏移五、 目标确定我们对网壳结构拼装精度偏低的主要因素进行了以下测算，并确定了目标。(1)测算分析：测算分析由现状调查得知，造成屋面上弦杆对角线长度（锥体型）和节点中心偏移占70%，小组经过估

14、算，认为能解决问题的24%，即：82.5%(170%24%)=96.4%，96.4%96%考虑到风险因素，目标值放宽至96%。根据当前屋面结构拼装情况及测算看，结合QC小组的实际情况，本次QC小组目标确定为：屋面网壳结构拼装精度提高至96%。96%82.5% 拼装精度（%）100 75 50 25 0 现状 目标提高屋面网壳结构拼装精度目标值柱状图制图：XX 日期：2010年4月16日聘请徐州通域空间结构有限公司有丰富施工经验的工程技术人员进行现场技术、施工指导；小组成员素质高，技术能力强，具有较强解决实际问题的能力；建设单位及公司领导高度重视，为开展QC小组活动创造了有利的外部环境。有经验可

15、借鉴敢于实践领导重视(2)有利因素：结论：屋面网壳结构拼装精度提高至96%，是完全可行的。六、 原因分析末端原因上弦杆对角线长度（锥体型）节点中心偏移锥体局部倾斜支座固定有偏差测量不准确网格尺寸靠螺杆调整不得力工具使用用力不当机械未定期进行维修保养构件加工不规整预埋件位置有偏差节点相互之间高低数值计算不准杆件与螺栓球连接不垂直责任心差脚手架架体上操作平台不平整针对主要症结采用关联图进行分析如下：钢埋件表面不平整 制图：XX 日期:2010年4月17日通过关联图分析，我们找到了6条末端原因。七、 要因确认我小组为找出主要原因，对关联图的6条末端因素逐条进行确认。确认一：预埋件位置有偏差末端因素预

16、埋件位置有偏差确认方法现场测量、测试要因确认预埋件位置受顶层环梁标高轴线的控制，梁钢筋绑扎完成后，现场测量标高轴线有偏差，必须分别进行上下左右调整。由XX、XX对已安装的预埋件位置标高及轴线进行了测量，统计数据如下：调查点数12345预埋件位置标高（m）+10.20+10.31+10.38+10.45+10.55两点之间的距离（m）0.270.340.470.560.67预埋件中心位置偏差（mm）32244调查点数678910预埋件位置标高（m）+10.63+10.75+10.84+10.85+10.76两点之间的距离（m）0.760.830.900.910.83预埋件中心位置偏差（mm）05

17、454超差率（%）610=60%负责人XX、XX判断结果要 因确认二：责任心差末端因素责任心差确认方法现场调查要因确认根据现场调查，由于操作人员责任心差，造成网格标高轴线测量偏差；节点相互之间高低数值计算不准；工具使用用力不当。负责人XX、XX、XX判断结果要 因确认三：支座固定有偏差末端因素支座固定有偏差确认方法现场测量、测试要因确认(1)施工过程中支座与预埋点的标高与轴线位置不正确。(2)预埋件的钢板表面不平整，有异物，造成网壳锥体局部倾斜。负责人XX、XX判断结果要 因确认四：脚手架架体上操作平台不平整末端因素脚手架架体上操作平台不平整确认方法现场调查脚手架搭设完成后图片脚手架架体上操作

18、平台图片要因确认网架安装前，首先满堂脚手架搭设，场地清理平整，起步搭设牢固，架体垂直平稳，脚手架搭设至设计标高，操作平台铺设平整，之后进行网架起步安装。负责人XX、XX判断结果非要因确认五：机械未定期进行维修保养末端因素机械未定期进行维修保养确认方法现场调查确认过程：材料加工前，我们专门去徐州通域空间结构有限公司材料加工车间督促后，要求机械定期维修保养后再加工材料，要求杆件锥丝规整、平滑；高强度螺栓丝扣要完整性及每个螺栓要平直。并且材料进场时复核了杆件的详细编号及直径大小和杆件长度的统计。进场合格杆件堆放区要因确认根据实地考察，加工车间机械加工前，机管员对机械设备进行了全面检查、保养，对老化的

19、构配件及小型专用工具进行了更换。负责人XX、XX判断结果非要因确认六：杆件与螺栓球连接不垂直末端因素杆件与螺栓球连接不垂直确认方法现场调查要因确认根据现场调查，螺栓球及杆件上锥头焊接不垂直，造成网格局部拼装后不方正，使网格尺寸靠螺杆调整不得力，导致锥体局部倾斜。负责人XX、XX判断结果要 因制表人：XX 时间：2010年4月19日针对所有末端因素进行确认，得出以下几个主要原因：1、预埋件位置有偏差。2、责任心差。3、支座固定有偏差。4、杆件与螺栓球连接不垂直。八、 制定对策根据确认的要因制定对策如下：序号要 因对 策目 标措 施完成时间地点负责人1预埋件位置有偏差对预埋件轴线尺寸及高低差进行定

20、位并复测预埋件中心线位置偏差控制在3mm范围内，合格率达100%1、由XX聘请专家通过GPS定位仪进行定位并复测。2、由XX对每个预埋件轴线尺寸及高低差定位的情况进行监督检查。2010.04.212010.04.28施工现场2责任心差对操作人员进行思想教育加强责任心1、由XX负责对操作人员进行思想教育；2、由XX、XX对网格标高轴线测量；节点之间高低数值计算；工具使用进行监督检查。2010.04.292010.05.06施工现场3支座固定有偏差用钢尺和水准仪实测，准确测量其标高及轴线最大高差控制在30.0mm范围内1、由专业技术负责人XX现场指导，严格控制标高及轴线位置。2、由XX负责对操作人

21、员进行现场技术交底。2010.05.072010.05.24施工现场4杆件与螺栓球连接不垂直连接时准确把握杆件与节点的中心线偏差值不大于1mm由XX、XX对每个单锥体小拼单元拼装情况进行监督检查。2010.05.252010.06.23施工现场制表人： XX 时间：2010年4月20日九、 对策实施实施一针对要因: 预埋件位置有偏差1、对进场预埋件严格把关，检查其尺寸及表面平整度。经XX检查：尺寸不符合设计要求600mm600mm的挑选出不得进行使用；表面不光滑粘贴异物的用铁刷清理。2、预埋件焊接时，XX聘请专家通过GPS定位仪对预埋件轴线尺寸及高低差进行定位并复测。图片：复测土建预埋件轴线尺

22、寸及高低差。 3、XX对现场预埋件轴线尺寸及高低差定位的情况进行了检查，并从各个方向的84个预埋件位置记录中抽出16个进行了数据统计，结果如下：抽查点数12345678预埋件位置标高(m)+10.24+10.32+10.40+10.49+10.59+10.68+10.78+10.85两点之间的距离(m)0.30.360.480.570.680.770.850.92预埋件中心位置偏差（mm）21000221抽查点数910111213141516预埋件位置标高(m)+10.85+10.77+10.69+10.57+10.50+10.41+10.31+10.23两个之间的距离(m)0.920.840

23、.760.680.560.460.350.28预埋件中心位置偏差（mm）32323123合格率（%）100%数据整理：XX 日期：2010年4月27日实施效果从王勇对现场预埋件轴线尺寸及高低差定位的情况检查资料显示，预埋件中心线位置偏差在3mm范围内，符合设计及规范要求，合格率达100%.实施二针对要因: 责任心差1、XX于2010年4月29日上午在项目会议室对现场操作人员进行了以“加强责任心”为主题的思想教育，讲述了屋面网壳结构拼装工程施工质量的重要性，使操作人员意识到责任的严重性，要求操作人员自觉按规范认真完成施工过程中的每一道施工工序。拼装网格尺寸的不规整将影响网壳架体的外形曲线及矢高，

24、最终导致网壳整体倾斜，所以必须的减小网格标高轴线测量偏差，首先校核测量仪器的精确度，测量时准确读数。 XX正在进行思想教育 XX、XX现场操作指导2、思想教育结束后，我小组为更好的控制此原因的发生，签定了质量管理制度及项目质量、安全管理奖惩制度。 实施效果经冯根明、王勇现场检查结果显示：网格标高轴线测量偏差符合设计及规范要求。操作人员正确使用了测量工具。通过思想教育后操作人员的责任心加强了。实施三针对要因: 支座固定有偏差1、XX聘请徐州通域空间结构有限公司专业技术负责人XX进行现场指导，准确使用钢尺和水准仪。选择数字清晰的钢尺，支设三角架的位置要提前清理平整，水准仪使用前要校核。2、XX负责

25、对操作人员进行交底工作，操作人员根据技术交底上施工工艺认真施工，轴线位置控制时使用数字清晰的卷尺，为了避免局部网格在安装中扭曲、变形。3、为了保证螺栓球与十字钢板的尺寸和角度的准确性，使用了专门的定位架。操作人员正在确定支座位置 用千斤顶对支座位置调整 固定好的支座效果图 4、2010年5月23日，XX对支座固定情况进行了抽查，数据统计结果如下：序 号12345678910支座位置高差（mm）16122024191526101721制表：XX 日期：2010年5月24日实施效果田丰对支座固定情况检查结构显示，支座位置偏差符合钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）要求，最大高差控

26、制在了30.0mm范围内。实施四针对要因: 杆件与螺栓球连接不垂直1、螺栓球及杆件进场时严格把关，检查螺栓球锥丝是否平滑、规整，不合格的不得使用。2、三角锥体拼装过程中，由XX、XX对每个单锥体小拼单元拼装情况进行监督，检查杆件上的锥头于球体垂直度，杆件与节点连接时中心线要交汇于一点，施工时按照设计图纸要求施工，且要符合规范要求：偏差值不得超过1mm。 三角锥体拼装过程 起步网格安装过程 杆件与螺栓球连接过程 3、2010年6月22日，XX、XX对螺栓球与杆件连接中心线位置情况进行了抽查，统计结果如下：序 号12345678910中心线位置偏差（mm）+0.6+0.4-0.7+0.5-0.9-

27、1+0.30+0.4-0.5序 号11121314151617181920中心线位置偏差（mm）+0.2+0.80-0.6+10-0.2+0.3-0.7+0.4制表：XX 日期：2010年6月23日实施效果经郭恒伟、翟盼虎现场检查结果显示：三角锥体拼装及网格尺寸符合设计图纸尺寸，杆件与节点连接中心线交汇于一点减少了由于网格尺寸靠螺杆调整不得力致使锥体局部倾斜的现象。符合质量验收规范及设计要求，偏差值没有超过1mm。十、 效果检查检查效果一：对策实施后， 2010年6月24日XX、XX对长治县体育馆2010年5月26月2日屋面网壳结构安装施工资料（检验批）进行了统计：统 计 表(单位：点) 检查

28、项目日 期小拼单元节点中心偏移（抽查点数4）上弦杆对角线长度（抽查点数2）弦杆长度（抽查点数2）锥体高度（抽查点数2）2010年5月02日01102010年5月03日10002010年5月04日00002010年5月05日00002010年5月06日00002010年5月07日00002010年5月08日00002010年5月09日00012010年5月10日00002010年5月11日10002010年5月12日00002010年5月13日00002010年5月14日00002010年5月15日01112010年5月16日00002010年5月17日00002010年5月18日0000201

29、0年5月19日00002010年5月20日10002010年5月21日00002010年5月22日00002010年5月23日00002010年5月24日00012010年5月25日00102010年5月26日00002010年5月27日00002010年5月28日00002010年5月29日00002010年5月30日00002010年5月31日00002010年6月01日00102010年6月02日0000合计超差点数：12平均超差率： 12点(10点32天)=3.75%屋面网壳结构拼装精度：1-3.75%=96.25%制表人：XX 日期：2010年6月25日82.5%96%96.25%实

30、施前实施后目 标 10075 50 25 实施前后对比柱状图结论：由柱状图可以看出：屋面网壳结构拼装精度提高至96.25%，高于目标值，我们的目标实现。检查效果二：根据上述调查结果显示，我们对造成网壳拼装精度偏低问题进一步的统计分析：网壳拼装精度偏低的因素统计表 检查项目日 期小拼单元节点中心偏移因素分析上弦杆对角线长度因素分析弦杆长度因素分析锥体高度因素分析2010年5月02日01102010年5月03日10002010年5月05日00002010年5月09日00012010年5月11日10002010年5月15日01112010年5月16日00002010年5月20日10002010年5月

31、24日00012010年5月25日00102010年6月01日0010节点中心偏移锥体高度上弦杆对角线长度弦杆长度其它调查人：XX XX 时间：2010年6月27日网壳拼装精度偏低的因素统计分析表序号影响网壳拼装精度偏低的项目频数（小拼单元）累计频数频率(%)累积频率（%）1弦杆长度3325252锥体高度3625503节点中心偏移3925754上弦杆对角线长度（锥体型）21116.791.75其 它1128.3100制表人：XX 时间：2010年6月28日网壳拼装精度偏低的因素排列图（实施前）拼装精度偏低因素频数 （小拼单元）累积频率(%)20 95% 100% 10018 85% 9016

32、8014 70% 7012 6010 40% 50 8 40 6 304 20 2 100 0 节点中心偏移 上弦杆对角线长度 弦杆长度 锥体高度 其它网壳拼装精度偏低的因素排列图（实施后）网壳拼装精度偏低因素频数 （小拼单元） 累积频率(%) 100%12 91.7% 100 10 75% 75 8 50% 6 50 25% 4 25 2 0 0 弦杆长度 锥体高度 节点中心偏移 上弦杆对角线长度 其它制表人：XX 日期：2010年6月28日结论：从排列图中可以得出：上弦杆对角线长度（锥体型）和节点中心偏移由实施前的70%降至实施后的41.7%，解决了问题的28.3%，说明活动有效。检查效果

33、三：（1）直接经济效益核算活动前已安装部位钢网架安装消耗总价（万元）返工人工费网架构件架管、架板扣件租赁费15-17轴，A-T轴1.1238.44.443.92活动后钢网架安装消耗总价（万元）返工人工费网架构件架管、架板扣件租赁费036.073.6539.72工程完工后共节约成本：（43.92-39.72）4=16.8万元，节约成本费率：16.8288.69=5.8%（2）社会效益：我小组合理安排，精心施工。经建设单位、监理单位及当地质量监督站共同验收，工程质量达到图纸设计要求及国家标准。此项目博得了社会及广大用户的赞誉，并且我小组多次获得荣誉（见附件二）十一、 巩固措施通过实施一系列的对策，我们较理想的提高了屋面网壳结构拼装精度，为了巩固本次QC活动成果，本次活动实施方案向公司提出并申请，将有效措施纳入标准化作业。措施标准化序号巩固内容纳入标准化批准单位、时间执行时间1用GPS定位仪对预埋件标高及轴线进行定位及复测的方法已形成作业指导书，纳入分公司施工管理制度山西省XX建筑工程公司第八分公司2010