[QC成果]提高钢管混凝土组合柱施工质量合格率PPT（36页）

1、提高钢管混凝土组合柱施工质量合格率2010年3月22日东北传媒文化广场项目QC小组中国建筑一局（集团）有限公司成果发布人: 姜金富建筑面积：87516 建筑高度：187.4 m建筑层数：地上44层/地下3层结构类型：筒中筒结构使用功能：办公楼一、工程简介1、工程概况中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组2、钢管混凝土组合柱工序概况 钢管砼组合柱是指由截面中部钢管砼和钢管外钢筋砼同时浇筑叠合而成的柱子。 近年来钢管混凝土结构在我国逐步得到推广，钢管混凝土具有强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优点。 东北传媒文化广场工程外框筒采用钢管混凝土组合柱方式。自地下一层起，共76根

2、，钢管采用无缝钢管，非定尺加工，现场提供的钢管长度为812m，一层至六层层高5.1m、七层以上层高3.9m。中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组二、QC小组简介 东北传媒项目QC小组成立于2008年4月20日,小组自成立以来，积极组织各类技术攻关活动，反复进行生产实践，取得了一定成绩。 本QC小组成员的职务含盖技术、工程、质量、经营，小组组成结构合理，分工明确，攻关力强，是一支充满活力并具有丰富实践经验的QC小组。中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组小组名称东北传媒文化广场项目QC小组活动课题提高钢管混凝土组合柱施工质量合格率小组类型攻关型活动频数每周活

3、动一次成立时间时间 2008年4月20日小 组 成 员成 员姓 名职 务职 称文化程度小 组 分 工顾问张培建公司总工教授级高工研究生技术难题指导组长高峰项目经理高级工程师大学全面负责副组长李衍军现场经理工程师大学施工协调副组长姜金富主任工程师工程师大学组织策划组员郭凤洲工程部经理工程师大专组织实施组员江威技术部经理工程师大学方案措施组员王博质量部经理工程师大学质量监督组员董卫涛责任工程师工程师大学施工组织组员夏楠责任工程师预算员大学核算成本中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组三、选择课题及理由中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组 吊装构件长度：钢管混凝

4、土组合柱单根吊装钢管长度8-12米，且不定尺。按成本控制要求，必须按出厂尺寸整根吊装。吊装精度要求高：立柱水平中心线允许偏差仅为5mm。立柱垂直度，允许偏差长度的1/1000，且不大于15mm。 工期紧：此工序在关键线路上，其吊装速率直接影响到总工期的完成时间。选择课题： 提高钢管混凝土组合柱施工质量合格率。 组合柱作为结构主要传力和受力构件，应加强控制。本工程质量总目标为鲁班奖，重点工序更加强控制。 钢管内砼浇筑质量要求高：包括振捣密实度、管内外浇筑高度等都是施工质量控制的重点难点。中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组四、现状调查中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广

5、场项目QC小组 本小组通过对本公司近两年来工程的调查，同时邀请公司经验丰富的专家现场指导，较为全面的分析了施工过程中影响钢管混凝土组合柱施工质量的主要问题，并收集影响施工质量的问题信息100条,统计如下：钢管混凝土组合柱施工质量问题调查表序号项目频率累计频率1垂直度偏差45%45%2钢管内混凝土浇筑质量35%80%3接口焊接不合格11%91%4立柱间距偏差5%96%5其他4%100%6合计100%100%制表人：江威 时间：2008年7月6日中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组钢管混凝土组合柱施工质量问题排列图 由此排列图可以看出，垂直度偏差、混凝土浇筑质量是影响钢管混凝土

6、组合柱施工质量的主要项目。制图人： 江威 时间： 2008年7月6日中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组 五、课题目标确定中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组 通过现状调差汇总出的可以看出，影响施工质量的主要问题是垂直度偏差和混凝土浇筑质量，其累计频率达80%，解决这两个主要问题，就能极大地提高钢管混凝土组合柱施工的质量合格率。 QC小组通过以上分析，并结合本工程实际情况，最终将课题目标确定为：提高钢管混凝土组合柱施工质量合格率，确保其合格率在96%以上。中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组六、原因分析中国建筑一局（集团）有限公司东北

7、传媒文化广场项目QC小组 在QC小组例会上，大家各抒己见，具体详细的分析了产生组合柱质量缺陷的各种原因，并绘制出钢管柱垂直度质量偏差树图。制图人： 姜金富 时间： 2008年7月8日人员材料机械设备现场管理人员施工经验不足测量放线责任未落实测量放线不准确检测仪器精度不够安装工具，器具不配套利用塔吊临时固定不稳定技术交底不详细操作方法不当围焊前没有对每根柱子进行检查校正检查不全面，不系统班组交底不到位利用塔吊临时固定，时间紧，焊接过快钢管焊接质量不合格混凝土浇筑可能导致钢管柱位移根据混凝土浇筑量估计标高不准确管理施工方法钢管柱垂直度偏差钢管连接位置不在同一水平面上无缝钢管长度8-12米中国建筑一

8、局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组 在QC小组例会上，大家各抒己见，具体详细的分析了产生组合柱质量缺陷的各种原因，并绘制出质量偏差树图。制图人： 姜金富 时间： 2008年7月8日现场管理人员施工经验不足浇筑混凝土工器具不配套技术交底不详细班组交底不到位采用高位抛落法浇筑管内混凝土钢管内混凝土浇筑不密实钢管柱内外砼浇筑标高不一致控制混凝土标高方法不当人员材料钢管柱内混凝土浇筑质量机械设备混凝土坍落度过大钢管直径过细，抛落容易挂壁，达不到密实管理施工方法中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组七、要因确定中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组制表人：

9、江威 时间：2008年7月10要 因 确 认 表序号末端因素 原因分析要因确认1技术交底不详细本项目已形成了严密的质量教育体制，加大执行力度则可解决。否 2测量放线责任未落实 由于放线定位与钢柱施工不是一个分包单位，应协调结构劳务分包在组合柱施工前测量放线，并验收完毕。否 3围焊前过程检查不全面现场管理人员不细心，在日常检查过程中，没有制定严格的检查控制流程，经常疏漏检查点，如：围焊前是否每根钢柱都已校正。否 4检测仪器精度不够通过检查，现场钢尺，水平靠尺等测量工具，刻度已看不清或有一定程度的变形，精度降低，更换器材可解决。项目部已有一台全站仪。否 5钢管直径过细，混凝土抛落容易挂壁，达不到自

10、密实。采用高位抛落法，从钢管上口进行混凝土浇筑，就会有此问题的出现。如何确保混凝土密实度，是施工的难点。是 6根据砼浇筑量，估计砼浇筑标高不准确 。对于钢管内混凝土的浇筑标高应严格控制，确保内外混凝土同时浇筑，必须明确检查方法，并制定有效的控制手段。是 7混凝土坍落度过大根据运距和混凝土坍落度损失情况进行混凝土出机坍落度的调整。本项目已经施工完成地下三层，根据积累的数据和经验，可以解决。否 8浇筑混凝土时可能引起钢柱偏移 浇筑混凝土时，钢柱处于固定状态，并且钢柱自重很大，混凝土浇筑应该不会产生太大影响。 否 9对垂直度偏差后果的认识 如钢管柱产生较大偏移直接影响到外部钢筋的绑扎，很可能造成整体

11、框架的位移。作为组合柱，应保证钢管外混凝土的截面尺寸，确保构件的整体稳定性。对参建单位进行交底教育即可解决。 否 10利用塔吊临时固定，晃动大，不平稳，围焊时，保证不了垂直度，占用塔吊时间长。 利用塔吊进行临时固定，晃动大，不平稳，且占用塔吊时间过长，影响工期。并且由于时间紧，焊接过快，无法保证焊接质量，保证不了垂直度。 是 11没有对长度不一致的管材进行排版调整 施工前针对每根出厂钢管实测实量，排版后施工，即可使接头避开核心区。可以解决。 否 中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组八、制定对策中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组 通过上述对11条末端因素

12、的评价，确认要因3条，对其制定如下对策：对 策 确 定 表 制表人： 姜金富 时间：2008年7月20日要 因对 策目 标措施地点 负责人实施阶段利用塔吊临时固定，晃动较大，不平稳，围焊时，保证不了垂直度，占用塔吊时间长。 改变钢管柱围焊前临时固定方法。 确保围焊前钢管柱的垂直度全数合格，少占用塔吊时间。 与专业分包研究分析，积极创新，制作临时固定专用卡具。 工地姜金富 董卫涛 2008.7.12 钢管过细，高位抛落，混凝土容易挂壁，达不到自密实。 改良柱内混凝土浇筑方法。 确保混凝土自由下落高度控制在单层层高。 广泛收集材料，请专家进行指导，完善施工方法。工地姜金富 江威 2008.7.20

13、 控制混凝土浇筑标高的方法不当。 制定有效的控制混凝土标高的方法。 确保钢管内外混凝土同时浇筑，标高一致。 优化方案制定有效的控制方法，落实三级交底制度。 工地 李衍军王博 2008.7.25 中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组九、对策实施中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组 由于围焊前利用塔吊临时固定钢管，造成钢柱吊装工序施工时间由预计的8小时变成16小时，严重影响总工期目标的实现。必须改良施工工艺，提高塔吊的利用效率。为此项目技术部协同钢结构分包技术力量，多方收集资料，并请专家现场指导，终于拿出了可行的施工方案，在吊装时利用特制卡具，来提高塔吊的利

14、用效率。9.1 实施一：改变钢管柱围焊前临时固定方法。中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组 钢管的吊装及临时就位卡具 为保证钢管柱接高的质量和速度，采取下述接高连接方式制作专用卡具，用螺栓调整垂直度（见下图） 图-9.1-1安装卡具平面及剖面示意图中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组 制作卡具时需要特别注意：上下环板内圆一定要机加工至钢管直径宽度，然后再切割成两个半圆环；连接板之间一定要预留4mm的间隙，以保证圆环能与钢管柱用螺栓能完全紧固；上下环板的螺栓孔必须一致，保证螺栓上下贯通且垂直，才能调整垂直度。中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目

15、QC小组下环板及螺栓固定钢管临时固定 挂线坠吊垂直微调 采用此固定卡具的施工方法，卡具临时固定，垂直度初步调整完毕后，塔吊可以摘钩，吊装另一根钢管，垂直度、水平位移微调、钢管焊接工作完全不需要塔吊辅助即可进行，从而节省钢管施工中塔吊的使用时间，也提高了本工序的流水速度，从根本上解决了工期和施工质量的矛盾。中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组钢管临时固定完毕二氧化碳保护焊9.2实施二：改良钢管内混凝土浇筑方法 为确保混凝土浇筑质量，须改良钢管内混凝土浇筑方法。 为此QC小组收集大量的相关资料，并且与监理单位，设计院协商沟通，又通过自主创新，总结出四种方法，并进行对比分析。 中

16、国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组序号名称方法适用范围优点、缺点1高位抛落免振捣法 料斗的下口直径应比钢管内径小10-20cm，砼落下时管内空气应能顺利排出。宜用钢筋棒适当振捣比较适用于钢管直径比较粗。一次浇筑高度比较高。需在端部搭设操作平台浇筑砼需要占用塔吊时间；高度太高，钢管太细无法搭设操作平台。对砼要求高不宜采用2立式手工浇捣法一般钢管长度比较短，直接从上口浇筑砼，并从上口插入振捣棒进行振捣一般用于一层一接钢管。振捣比较密实本工程采用两层或三层一接钢管，高度太高，钢管太细无法搭设操作平台；不宜采用3泵送顶升法在钢管底部开孔，接泵管一次泵送完毕。浇筑完毕后，及时进行封堵

17、适用于多层一次浇筑。下部开口，封堵困难；且顶升浇筑完毕后，再支设管外模板，时间较长，不能保证管内外砼同时浇筑。对砼要求高；不宜采用4侧壁开孔手工浇捣法在每层层高上1m处开设10*20cm砼浇筑口，并在此浇筑口插振捣棒振捣密实。浇筑完毕后，及时进行封堵，采用二氧化碳保护焊焊接，满足二级焊缝要求适用于二层、三层等多层钢管连接浇筑砼优点：可保证钢管内外砼同时浇筑，不用搭设操作平台，操作安全。砼密实。缺点：浇注口需要即时封堵宜采用中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组 采用第四种方法侧壁开孔手工振捣的方法。 管内混凝土浇筑采用侧壁开孔手工振捣的方法，在每层层高+1m处开设10*20c

18、m砼浇筑口，并在此浇筑口插振捣棒振捣密实。 当该层砼浇筑完毕后，将原浇筑孔切割下来的钢板采用二氧化碳保护焊的方式将该浇筑孔封堵，并进行探伤试验，保证满足二级焊缝的要求。 采用钢管侧壁开孔浇筑混凝土的方法，从根本上解决了混凝土浇筑质量。中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组钢管上开设浇筑孔 钢管内浇筑 钢管内混凝土振捣浇注口封堵 探伤试验中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组9.3实施三：制定有效的控制混凝土标高的方法 根据设计要求，本工程组合柱内外混凝土同时浇筑。 为有效控制钢管内混凝土浇筑标高，在砼浇筑前，确定砼浇注高度，在每层钢管根部上开设2cm的观察孔

19、和排气孔，进行标高控制。 通过这种简洁、有效的控制方式使钢管内外混凝土浇筑标高一致得以实现。钢管上开设观察孔和排气孔中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组十、检查效果中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组效果一：实现了课题目标通过本次QC小组攻关活动，有效控制了钢管混凝土组合柱施工的质量问题。经过本次攻关活动后，对组合柱进行了检查，质量合格率达到97%以上，实现了预定QC目标。经QC实控后钢管柱连接检查结果汇总表序号检查项目实测点数合格点数合格率（）1垂直度768590972混凝土浇筑质量76859097制表人：江威 日期：2009年5月30日 中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组 其中蓝色区域为QC小组活动目标值，红色区域为QC小组活动后实际统计值。QC小组组长带领小组成员对钢柱吊装进行了实施结果检查，通过质量控制循环后，成功的提高了钢管混凝土施工质量合格率，质量合格率达到97%以上。中国建筑一局（集团）有限公司东北传媒文化广场项目QC小组效果二：取得了显著的经济效应和社会效应 钢管柱数量76根，地下一层六层由一层一接改为两层一接；七层十六层由一层一接改为三层一接；一层一接需接高16次，采用两层和三层一接后只需接高8次，节省8次焊接和八层内衬管费用，节约成本30多万元，普通混凝