提高办公楼工程偏心钢柱的安装精度（26页）

1、提高办公楼工程偏心钢柱的安装精度第一部分 专题简介1、工程概况名称：大厦建设规模：341,431.98。建设内容：大厦位于。项目主要功能为研发、商业、文体活动设施，分为南北两座塔楼，为框架核心筒结构形式，其中南塔楼50F，建筑高度244.10米；北塔楼39F，建筑高度194.85米；悬挑建筑高度为35米；南北塔楼在35F、2125F、3437F相连形成低区、中区、高区三道连体层。结构类型：型钢混凝土框架核心筒结构。图1 工程概况（绘图人：夏雷雷时间：2014年8月14日）2、课题概况本工程主塔楼分别在5、21、34层楼层设置桁架层，桁架层层高6米，桁架层内有钢结构伸臂桁架，联系伸臂桁架与核心筒

2、结构的约束边缘构件为带大牛腿的偏心受力钢柱，牛腿最大板厚100mm，且部分为独立柱（即:无贯通核心筒剪力墙的内置桁架将其进行横向拉结），在其吊装、焊接及浇筑混凝土的过程中，其受力情况较为复杂，易发生变形、偏位等。本课题旨在提高超高层结构施工中，偏心受力钢柱的安装精度。 图2偏心钢柱图（绘图人： 时间：2014年8月15日）3、QC小组简介分公司钢构QC小组成员具体概况表表1小组名称分公司钢构QC小组成立时间2014年8月21日课题名称提高偏心钢柱的安装精度课题类型现场型小组注册号CSCEC2B-SZ-2015-002活动次数16活动时间2014年8月2014年12月TQM培训人均80学时小组成

3、员情况小组成员结构序号姓名学历项目职务职称组内分工工种技术类管理类操作类合计1大专钢结构经理工程师组长：总负责人数42282本科技术员工程师组员：方案策划3大专钢结构总工工程师组员：技术总结4大专现场工长助理工程师组员：现场实施5本科质监员助理工程师组员：质量复核6大专技术员助理工程师组员：资料收集7大专技术员助理工程师组员：资料收集8大专测量员助理工程师组员：现场实施制表人：时间：2014年12月4日小组活动过程计划表4、QC小组活动计划及活动记录表2制表人：时间：2014年12月5日第二部分、选题理由第三部分、设定目标图4小组活动目标：本工程桁架层带大牛腿偏心钢柱一次验收合格率达到96%。

4、活动目标对比图制图人： 制图时间：2014年8月25日第四部分 目标可行性分析（一）查找症结QC小组成员在2014年9月12日对第一个桁架层偏心钢柱验收时出现的质量问题调查分析，对阐述选题理由时收集的的数据具体分析，以便更详细、准确掌握实际情况，共收集数据224点，合格点为204点，一次验收合格率为91，小组对调查结果作出如下调查分析：桁架质量问题调查表表3序号存在问题频数（个）累积频数（个）频率（%）累计频率（%）1桁架垂直度偏差超标464676.776.72桁架定位轴线偏差超标5518.3853钢构件尺寸不合格3545904焊接质量不合格4586.796.75其他2603.3100合计60

5、100制表人： 制表时间：2014年9月12日1212图3根据桁架质量问题调查表，绘制出排列图：制图人：夏雷雷 制表时间：2014年9月12日结论：根据质量第一避难层桁架问题排列图可以看出，影响第一避难层桁架一次验收合格率的主要问题是偏心钢柱垂直度偏差超标。（二）综合分析（1）根据质量问题排列图分析，桁架垂直度偏差超标占了质量问题总数的的76.7%，桁架一次验收合格率为91%，如果完全解决了垂直度偏差超标的问题，桁架一次验收合格率可提升（1-91%）76.7%=6.9%，经过小组讨论分析，如果解决了垂直度偏差超标问题的80%，桁架一次验收合格率可提高至：91%+6.9%80%=96.52%目标

6、值96，因此，小组设定的目标合理可行。表4（2）QC小组成员在2014年9月12日对国内同行业具有先进水平的正建或已完工的类似钢结构工程进行调查，调查结果显示类似工程桁架一次验收合格率最高可达97，高于本小组目标，结果见表：超高层桁架层偏心钢柱一次验收合格率统计表序号项目避难层桁架一次验收合格率日期备注1空中华西村93%2011年竣工2中国储能大厦97%2014年在施3中洲控股中心91%2013年竣工制表人： 制图时间：2014年9月12日综上所述，QC小组全体成员认为确定的目标能够实现。，第五部分 原因分析针对桁架垂直度偏差超标问题，QC小组在2014年9月8日进行了原因分析，小组确定了10

7、个末端因素，并绘制关联图：原因分析关联图 图5制图人： 制图时间：2014年9月8日第六部分要因确认1绘制要因确认表根据关联图，小组成员在2014年9月8日绘制了要因确认计划表：要因确认计划表 表5环节序号末端因素验证方式确认内容标准负责人地点完成时间人员1奖罚制度未执行查看相关制度是否执行奖罚措施1、有制度；2、每月100执行现场会议室2014.9.42“三检制度”执行不到位 查看有关制度及现场检查是否落实“三检制度”1、有制度；2、每日100执行施工现场2014.9.43工人进场考核不严格查看现场技能考核记录进场考核是否严格1、有考核；2、进场合格率100%现场会议室2014.9.44技术

8、交底不到位查看技术交底是否认真执行技术交底1、技术交底资料齐全；2、100%真实执行现场会议室2014.9.65不同测量人员存在视差不同测量人员对同一坐标点进行测量不同测量人员之间是否存在视差1、有视差；2、视差较小，符合规范施工现场2014.9.66工人责任心缺失不同组的人对偏心钢柱进行安装是否存在部分工人责任心缺失工人责任心较强施工现场2014.9.6机械7焊机未定期检修现场检查是否每日检查焊机性能，是否定期对焊机进行维护1、有每日检查；2、焊机100%合格施工现场2014.9.78测量仪器未送检现场检查是否测量仪器有送检1、有送检；2、鉴定合格率100%检测站2014.9.7方法9无有效

9、固定措施查看入场检验记录构件是否有明确标识桁架垂直度焊接变形值10mm施工现场2014.9.810焊接顺序不合理施工员加强现场巡视是否按方案交底内容进行焊接钢板焊接收缩值2.5mm施工现场2014.9.8制表人： 制表时间：2014年9月8日2逐一确认要因根据要因确认计划表，小组成员针对10条末端因素，逐一进行要因确认。末端因素一：奖罚制度未执行表6验证时间2014.9.4验证人验证标准1、有制度；2、每月100执行验证情况2014年9月4日，QC小组成员查阅了项目相关管理制度，项目根据公司质量管理制度，建立了针对项目部实际操作情况的质量奖罚条例，质量奖罚条例中规定了“质量管理违章处罚标准”，

10、并且得到很好的执行，人员的出勤率和岗位坚守情况都很好。另抽检了项目部2014年5月至2014年8月班组质量检查评分表及班组每月奖罚单，检查结果如下表：2014年5月至2014年8月班组质量检查评分表 月份班组2014年5月2014年6月2014年7月2014年8月评分奖罚评分奖罚评分奖罚评分奖罚黄新文班组87无95500元83无731000元从以上检查结果得到，项目根据公司的质量管理制度建立了奖罚制度并每个月都有进行质量评分和奖罚，100执行。结论制表人： 制表时间：2014年9月4日末端因素二：“三检制度”执行不到位表7验证时间2014.9.4验证人验证标准1、有制度；2、每日100执行验证

11、情况2014年9月4日，QC小组成员查看项目部的“三检制度”，并查看执行情况，根据检查，项目配备有完整的“三检制度”，覆盖每一个工种。另查钢结构焊接“三检制度”执行情况，经调查，每个焊工焊完一条焊缝，马上进行自检，再由自检人员进行焊缝外观检查和无损探伤并进行详细的记录，最后再由第三方进行检测，对于发现的问题，均下发整改通知单，共查第一桁架层偏心钢柱验收资料，检查记录完整，发放4份整改单，问题整改率100%。从以上检查结果得出，项目的“三检制度”制定完善，并且100执行。结论制表人： 制表时间：2014年9月4日末端因素三：工人进场考核不严格表8验证时间2014.9.4验证人验证标准1、有考核；

12、2、进场合格率100%验证情况在2014年9月4日小组成员查阅项目部工作人员的备案资料，焊工、铆工、测量工、吊装工、电工均持有从业资格证书，并对证件进行网络查询复核其有效期，均未过期。 另对进场考核记录进行检查，考核记录见下图：序号培训项目考核人数合格率考核时间1焊工考核20100%2014.3.012铆工考核22100%2014.3.013测量工考核6100%2014.3.014吊装工30100%2014.3.015电工2100%2014.3.01图考核记录图焊工考核及证件查询结果从以上调查可看出，项目钢结构施工工人100%参与了考核，进场合格率100%。结论制表人： 制表时间：2014年9

13、月4日末端因素四：技术交底不到位表9验证时间2014.9.6验证人验证标准1、技术交底资料齐全；2、100%真实执行验证情况2014年9月6日，QC小组成员查阅了钢结构质量技术交底资料和会议记录。查阅发现，在每个工艺流程环节都有召开技术交底会，对班组长及施工人员进行技术交底，并做了详细的技术交底记录。技术交底过程完、资料到位。结论制表人： 制表时间：2014年9月6日末端因素五：不同测量人员存在视差10验证时间2014.9.6验证人验证标准1、有视差2、视差较小、符合规范验证情况QC小组成员在2014年9月6日组织监理、业主对施工队上报的钢柱测量数据进行现场复核。复核结果为：虽然因“人”的差异

14、，测量结果有微小的出入，但误差在规范允许范围内。结论制表人： 制表时间：2014年9月6日末端因素六：工人责任心缺失11验证时间2014-9-6验证人验证标准工人责任心较强验证情况QC小组成员在2014年9月6日对钢柱对接位置进行检查，发现每条焊缝均写有焊工的名字，便于管理人员问责：结论制表人： 制表时间：2014年9月6日末端因素七：焊机未定期检修12验证时间2014.9.7验证人验证标准1、有每日检修；2、焊机100%合格验证情况QC小组成员在2014年9月7日对焊机保养记录进行检查，检查发现，项目配有专职焊机管理人员，每日对焊机进行保养并做详细记录，经过检查，小组确认每台焊接性能都100

15、%合格。另对电焊机硬件状态进行检测，对照电焊机日常养护手册，焊接焊钳完好，100%符合工作要求。序号电焊机连接部绝缘及连接状况焊钳是否完好是否符合施焊条件1#良好是符合2#良好是符合3#良好是符合4#良好是符合5#良好是符合电焊机检查统计表结论制表人： 制表时间：2014年9月7日末端因素八：测量仪器未送检13验证时间2014.9.7验证人验证标准1、有送检；2、鉴定合格率100%验证情况QC小组成员在2014年9月7日检查测量仪器说明书和鉴定合格证，调查结果显示每台仪器都在精度标准之内，鉴定合格率100%，检查记录见下表：序号测量仪器数量（个）检定日期1钢卷尺校准证书152012.8.202

16、水准仪12012.12.293经纬仪12012.11.234全站仪22012.11.28结论制表人： 制表时间：2014年9月7日末端因素九：无有效固定措施14验证时间2014.9.8验证人验证标准偏心钢柱垂直度焊接变形值10mm验证情况桁架层偏心钢柱在安装校正完后均采用手动葫芦钢丝绳进行临时固定。桁架钢柱焊前临时固定措施QC小组成员在2014年9月8日查阅第一桁架层偏心钢柱施工期间固定的12根钢柱在焊接前后、混凝土浇筑前后垂直度偏差测量记录，并对两次数据进行分析，对比。 （规范规定单节柱垂直度偏差值不大于10mm。 ）通过对焊前、焊后的固定钢柱的垂直度偏差数据的对比，对钢柱垂直度偏差焊接前后

17、变化值进一步进行了分析、统计，列表如下：柱号S1-5HZ-12S1-5HZ-8S2-5HZ-16S2-5HZ-15垂偏值61129柱号N1-5HZ-7N2-5HZ-4N2-5HZ-9N2-5HZ-12垂偏值4936柱号N1-5HZ-2N1-5HZ-3N1-5HZ-1N2-5HZ-5垂偏值51049通过统计表，12根钢柱共有4根焊前垂直度偏差值超过8mm。结论制表人： 制表时间：2014年9月8日末端因素十：焊接顺序不合理 15验证时间2014.9.8验证人验证标准钢板焊接收缩值3.4mm验证情况QC小组成员在2014年9月8日在现场监督检查工人是否按焊接方案中规定的焊接顺序进行钢柱的焊接，结果

18、发现焊工均按相关规定进行，符合要求。结论制表人： 制表时间：2014年9月8日3总结结论通过要因确认可以看出，造成避难层桁架垂直度偏差超标的要因为：桁架层偏心钢柱无有效的固定措施。第七部分：制定对策要因确认后，QC小组经过讨论、综合论证分析，制定出以下对策：表16要因对策目标措施地点负责人完成时间桁架间无有效的固定措施使用角钢、角钢桁架和钢丝绳将偏心钢柱与其周边的钢柱连接为一个整体，形成稳定结构桁架垂直度焊接变形值10mm1、编制偏心钢柱加固专项方案，现场制作角钢桁架、购置钢丝绳。2、每根偏心钢柱焊接前，使用角钢桁架及钢丝绳将其与周边核心筒钢柱连接为一个整体，待其成为一个稳固整体后，再施焊。现

19、场会议室、施工现场2014.10.7制表人： 制表时间：2014年10月7日第八部分：实施对策（使用角钢、角钢桁架和钢丝绳将偏心钢柱与其周边的钢柱连接为一个整体，成为稳定结构）实施人：，；实施时间：2014-10-72014-12-5实施过程如下：1通过现场调查分析，QC小组成员在10月7日编制了偏心钢柱加固专项施工方案，方案中，应用ANSYS 9.0软件有限元生死单元技术模拟桁架构件焊接流程，计算出焊接残余应力。图6ANSYS计算残余应力制图人： 制图时间：2014年10月7日根据焊接残余应力以及充分考虑现场浇筑混凝土时对钢柱垂直度产生的不利影响计算每根偏心钢柱抗压应力和钢丝绳的抗拉应力，选

20、定材料为Q235B的L755的角钢作为钢柱柱间的拉结杆件、选取直径10mm的钢丝绳连接钢柱，直至柱柱之间形成稳定结构，柱-柱之间稳固的拉结使得钢柱受浇筑混凝土过程中的扰动影响、焊接收缩变形的影响降到最低。图7角钢桁架、角钢、钢丝绳稳固偏心钢柱示意图制图人： 制图时间：2014年10月7日QC小组成员在10月22日安排现场劳务对制作角钢桁架、购置拉结钢丝绳，并按照方案，利用现场废料制作钢丝绳吊耳及连接板。图8加固节点及吊耳示意制图人： 制图时间：2014年10月8日连接吊耳焊接于偏心钢柱正中，稳固梁在现场使用M20大六角高强螺栓固定安装，为使加固角钢安装时可进行微调，连接孔开制为长孔。2QC小组

21、成员在10月24日根据方案给钢结构工人技术交底，第二桁架层偏心钢柱由10月26日开始安装，11月8日安装完毕。图9角钢拉结现场实施照片 拍摄人： 拍摄时间：2014-11-5效果验证：措施实施后，通过对第二桁架层16根偏心钢柱焊前和焊后的垂直度偏差数据的对比，对钢柱垂直度偏差焊接变化值进一步进行了分析、统计，列表如下：表17柱号S1-12HZ-1S1-12HZ-6S2-12HZ-2S2-12HZ-10垂偏值8342柱号S2-12HZ-6S2-12HZ-1S1-12HZ-10S1-12HZ-7垂偏值4654柱号S1-12HZ-2N1-13HZ-3N1-13HZ-7N1-13HZ-11垂偏值235

22、7柱号N2-13HZ-4N2-13HZ-8N2-14HZ-6N1-14HZ-2垂偏值3541制表人： 制表时间：2014年11月9日通过统计表，16根钢柱焊后垂直度变化值都不超过10mm，这说明我们制定的措施是合理的、行之有效的。第九部分 效果检查1、目标效果图10在第二桁架层偏心钢柱施工完成后，QC小组在2014年11月8日邀请业主、监理对对桁架层偏心钢柱安装质量进行了验收检查，共收集数据58点，合格点为56个，一次验收合格率为96.5，达到了预期的目标95%。制图人：安晨光 制表时间：2014年11月9日小组对调查结果作出如下调查分析：活动前后偏心钢柱质量问题对比表表18活动前活动后序号存

23、在问题频数（个）累积频数（个）频率（%）累计频率（%）存在问题频数（个）累积频数（个）频率（%）累计频率（%）1桁架垂直度偏差超标464676.776.7桁架定位轴线偏差超标4422.222.22桁架定位轴线偏差超标5518.385桁架垂直度偏差超标5927.749.93钢构件尺寸不合格354590钢构件尺寸不合格31216.766.64焊接质量不合格4586.796.7焊接质量不合格41622.488.85其他2603.3100其他21811.21006合计6010018100制表人：安晨光制表时间：2014年11月9日图11小组根据以上调查表绘制出桁架质量问题排列图：制图人：安晨光 制图时

24、间：2014年11月19日结论：从以上活动后调查结果对比表及桁架质量问题排列图可以看出，影响桁架质量的主要因素“桁架垂直度偏差超标”已从活动前的第1位下降到第2位，其不合格频率由活动前的76.7%下降到22.2%，表明此主要方面问题已经解决，本次活动是有成效的，具有良好的实用价值。2、经济效益通过本次QC活动，避难层桁架一次验收合格率由活动前的91%升高至96%，缩短了工期，节省了工时，同时也降低了返工的材料消耗。（1）对策实施后第二桁架层施工工期为12天，提前业主所定第二桁架层15天工期6天完工，根据业主所定第二桁架层每拖延工期一天，罚款300000元，节省工期拖延费:3天300000元天=

25、900000元（2）第二桁架层安装工期比业主要求的工期缩短了3天，根据定额计算，桁架层安装每天需50名工人，每个工人每天1个工，每个工平均300元，工期减少3天，那么通过活动减少了人工费：50人1个工300元工3天=45000元（3）本工程钢结构使用塔吊月租金为7.5万元/天，通过活动，工期比第一桁架层缩短3天，从而节省塔吊租赁费用：22.5万元综上所述，通过活动产生的经济效益为：900000+45000+225000=元。本次活动投入的费用总共78787元，详细费用见下表：表19活动投入的费用列表序号项目数量单价（元）合计（元）1角钢6.3吨3625228372连接板130块4052003钢

26、丝绳350m517504安装稳固措施人工费68次500元340005QC小组活动费15000合计78787制表人：夏雷雷 制表时间：2014年11月15日因此，通过本次QC活动产生的实际经济效益为：实际经济效益=-78787=元。图12 经济效益证明拍摄人：苏铠 拍摄时间：2014-11-203、社会效益在QC小组活动中，小组成员发散思维，采用了有效的稳固措施，确保了桁架成型的质量，得到了市质监单位、业主、监理以及其他兄弟单位的高度评价及一致认可，并在本公司其它项目的钢结构施工中得到了推广应用，解决了避难层桁架的质量通病,为本工程创“鲁班奖”打下了坚实的基础。第十部分：巩固措施本QC小组通过技

27、术攻关结合现场施工，使得偏心钢柱施工质量得到了控制，为进一步推广此QC活动成果，指导以后类似工程施工，小组编制了桁架层偏心钢柱安装质量控制工法，纳入企业工法标准予以推广。巩固期效果跟踪2014年11月是本次QC活动的巩固期，QC小组对正在建设第一个桁架层的深圳能源大厦超高层项目运用了桁架层偏心钢柱安装质量控制工法，QC小组成员在2014年11月29日对该项目第一桁架层进行调查，共收集数据85个，合格点83个，一次验收合格率为97%第十一部分：总结与今后打算专业技术方面总结QC小组在开展活动的各个阶段，小组成员不但学习和实践了QC小组活动的科学方法，而且经过实践，掌握了超高层避难层多层大跨度桁架

28、的安装质量控制方法，对于今后避难层桁架的施工质量方面的工作起到积极的作用。管理技术方面总结QC小组在解决问题的全过程中，按照PDCA程序，一环紧扣一环解决问题，对避难层桁架施工管理技术进行了总结，进一步提高小组成员分析和解决问题的能力。小组综合素质总结小组成员通过团队精神、质量意识、进取精神、QC工具运用技巧、工作热情和干劲、改进意识等6个方面进行自我评价，通过评价明确自身进步以及需进一步努力的方面。QC小组活动前后各方面的能力自我评价如下：表20小组成员自我评价表序号评价内容活动前（分）活动后（分）1团队合作精神242质量控制意识353解决问题的信心344QC工具运用技巧145管理水平346改进意识25制表人：雷志强 制表图时间：2014年11月29日图13 QC小组活动成果自我评价图制表人：雷志强：制表时间：2014年11月29日表21不足之处：序号不足方面改进措施完成时间1需要灵活应用QC工具，工具使用种类也需要提高1、公司统一组织小组成员参加QC培训；2、借助已有案例，开展小组成员内部交流学习2014-11-292在原因分析及要因确定QC小组活动时，小组成员研讨不充分