提高屋面钢桁架吊装准确定位率

1、.提高屋面钢桁架吊装准确定位率中国五冶福州轨道交通指挥中心项目部QC小组2015年9月目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc445038700 一、工程概况 PAGEREF _Toc445038700 h 3 HYPERLINK l _Toc445038701 二、小组简介 PAGEREF _Toc445038701 h 3 HYPERLINK l _Toc445038702 三、选择课题及选题理由 PAGEREF _Toc445038702 h 4 HYPERLINK l _Toc445038703 四、现状调查 PAGEREF _Toc445038703

2、h 4 HYPERLINK l _Toc445038704 五、设定目标 PAGEREF _Toc445038704 h 5 HYPERLINK l _Toc445038705 六、原因分析 PAGEREF _Toc445038705 h 6 HYPERLINK l _Toc445038706 七、要因确定 PAGEREF _Toc445038706 h 7 HYPERLINK l _Toc445038707 八、制定对策 PAGEREF _Toc445038707 h 14 HYPERLINK l _Toc445038708 （一）对策方案比选 PAGEREF _Toc445038708 h

3、 14 HYPERLINK l _Toc445038709 （二）制定对策表 PAGEREF _Toc445038709 h 15 HYPERLINK l _Toc445038710 九、对策实施 PAGEREF _Toc445038710 h 16 HYPERLINK l _Toc445038711 十、效果检查 PAGEREF _Toc445038711 h 20 HYPERLINK l _Toc445038712 十一、巩固措施 PAGEREF _Toc445038712 h 24 HYPERLINK l _Toc445038713 十二、总结和下一步打算 PAGEREF _Toc445

4、038713 h 24 HYPERLINK l _Toc445038714 附录一：合理化建议一览表 PAGEREF _Toc445038714 h 25 HYPERLINK l _Toc445038715 附录二：小组活动一览表 PAGEREF _Toc445038715 h 26 HYPERLINK l _Toc445038716 附录三：小组注册表、小组课题注册表、成果认证表 PAGEREF _Toc445038716 h 27 HYPERLINK l _Toc445038717 附录四：施工组织设计（方案）报审表并专家认证 PAGEREF _Toc445038717 h 30 HYPE

5、RLINK l _Toc445038718 附录五：关于2015年全国冶金施工系统QC成果获奖名单 PAGEREF _Toc445038718 h 32一、工程概况本工程为福州市轨道交通指挥中心工程，中塔5层屋面采用钢结构屋架形式，钢结构设计使用年限为100年，结构安全等级为一级，钢屋架长宽为34m*30.3m，标高为20.5m，最大规格为300*350*50*50，总重量约400T，屋架上下弦采用焊接箱型管。图1 钢结构屋面钢桁架结构二、小组简介小组成员一览表 小组名称福州轨道交通指挥中心工程质量管理QC小组活动课题提高屋面钢桁架吊装准确定位率课题类型现场型注册日期2015年3月28日注 册

6、 号ZGWY-2015-127-138成立时间2015年3月28日活动时间2015.活动次数18组 长易图军出 勤 率100% 序号姓名文化程度职称小组职务组内分工1易图军本科高级工程师组长组织活动 2丁德胜本科工程师组员组织实施3秦凯本科高级工程师组员技术指导4钱福圣本科工程师组员研制、分析实施5范振雷本科工程师组员资料整理6宋宝忠大专工程师组员实施对策7王亚刚本科工程师组员实施记录制表人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年3月28日三、选择课题及选题理由 选题理由钢结构屋面是吊装成功与否直接影响整个指挥中心工地施工进度；钢结构屋面位于12层和21层两塔楼中间的5层屋面处，空间狭小；工地

7、周边无钢结构加工场地，正常吊车吊装势必占用工地外的达道路，存在占道封路问题；钢结构箱型拱形梁吊装受空间限制、吊装方法限制等情况下，安装精确度偏低。本次活动选择的课题为“提高屋面钢桁架吊装准确定位率”。四、现状调查 项目部对福建省范围内5个工程中有采用拔杆进行钢结构梁的项目进行了调查，共抽查了40根钢结构梁每根抽查6个点，安装共检查240处，根据相关钢结构安装队伍安装记录表明钢结构梁安装符合规范的有196点，合格率仅为81.7%（合格率计算：196240100%=81.7%），造成钢结构梁安装精度低的原因经过归纳分析绘制成统计表与饼图：钢结构梁安装精度低统计表 序号问题种类频数累计频数累计频率（

8、%）1钢结构梁安装轴线偏差454575.0%2钢结构梁安装标高偏差65185.0%3钢结构梁对接变形35490.0%4固定螺栓未拧紧35795.0%5其他360100.0%制表人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年4月6日制图人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年4月6日 图2 钢结构安装精度低原因分析饼图 结论：造成钢结构梁安装精度低的关键因素是钢结构梁安装轴线偏差。五、设定目标（一）小组活动的目标提高钢结构梁安装的精度，确定目标值使合格率从81.7%提高到90%。图3 钢结构梁安装精度提高目标制图人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年4月8日（二）目标设定依据由以上饼图图可见，

9、影响钢结构梁安装质量合格率的主要问题是“钢结构梁安装轴线偏差”，且影响程度达75%，如果采取措施，解决65%的主要问题，那么质量合格率可提高（10081.7）%65%75%=8.92%，则质量优良率可以提高到81.7%+8.92%=90.62%，由理论计算是可行的。调查中发现福州省体中心钢结构梁安装质量合格率曾达到90.3%，为本次活动积累了丰富的成功经验。六、原因分析小组成员根据饼图确定的主要因素，编制因果关系分析图，针对上述主要问题进行因果分析，从中确定了11条末端因素。（见图4）图4 因果分析图制图人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年4月10日七、要因确定要因确认计划表序号末端因素

10、确认方法确认依据及标准确认人确认时间1操作人员从业经验有限现场验证确保类似钢构安装施工人员经验在3年以上，能够熟练操作范振雷2015.4.11-4.132施工工艺不熟调查分析组织培训和技能考核，施工人员对钢结构吊装工艺熟悉率100%钱福圣2015.4.133焊机性能差现场验证有合格证，定期保养宋宝忠2015.4.134卷扬机吨位不够现场验证设备进场检查，性能良好，吊装能力满足现场需求宋宝忠2015.4.175焊接材料质量不好查看材料进场记录材料进场检查合格，有合格证易图军2015.4.146末端无限位装置现场验证钢梁一次就位偏差3cm丁德胜2015.4.16-4.207承力钢板不水平现场验证钢

11、板水平偏差3mm范振雷2015.4.15-4.208提升过程钢梁同步控制不到位现场验证钢梁同步提升偏差5cm秦凯2015.4.18-4.229受风载荷过大现场验证吊装时间选择风力小于5级秦凯2015.4.18-4.2210高空作业无落脚点现场验证钢构安装过程，搭设满足工人操作的平台丁德胜2015.4.18-4.2211仪器未及时检定现场验证施工前检定仪器，检定结果均合格，每年检定一次王亚刚2015.4.20制表人：王亚刚 制表时间：2015年4月11日根据要因确认计划表，小组成员深入现场，针对以上11条末端因素进行具体调查分析，运用要因验证表逐一进行要因确认：末端因素一：操作人员从业经验有限

12、验证时间2015.4.11-4.13确认方法现场验证负责人范振雷验证情况 调查发现，钢结构桁架焊接的焊工中有2个长期从事轻型钢结构焊接，对厚钢板焊接不适应，从钢构厂重新选用2个焊工进行替换，焊接质量满足要求。（右图为现场抽查的焊工证）分析：焊工的焊接能力和焊后质量均能达到现场需求确认结论非要因末端因素二：施工工艺不熟 验证时间2015.4.13确认方法调查分析负责人钱福圣验证情况 对5名管理人员和13名操作工人进行培训，并对施工要点控制进行技术交底和技能考核，从考核饼图可看出，施工人员技能普遍达到优良。 管理人员评价 操作工人考核备注：高于85分为优秀，高于60-69为合格。分析：培训后现场管

13、理人员和操作工人均熟悉了施工工艺确认结论非要因末端因素三：焊机性能差 验证时间2015.4.13确认方法调查分析负责人宋宝忠验证情况 现场焊机经检查均有合格证，性能良好，操作过程无不良问题产生，并定期进行保养。 分析：焊机的功能和性能满足现场要求确认结论非要因末端因素四：卷扬机吨位不够 验证时间2015.4.17确认方法调查分析负责人宋宝忠验证情况 钢梁吊装单边选用的卷扬机为3T，牵引力偏小，单榀钢梁单重39T，经计算P3=S*v/(1020*)=39*1.1*1.1*16*1000/(1020*0.76*60)=8.12kw,3T卷扬机不符合要求，5T卷扬机P5=S*v/(1020*)=39

14、*1.1*1.1*9*1000/(1020*0.76*60)=4.57kw应选用5T以上卷扬机。卷扬机规格型号型号额定拉力速度适用钢丝绳直径电机型号功率JM-3T30KN16m/min15.5mmY160M-4.11kwJM-5T50KN9m/min19.5mmYZR160L-6.11kw分析：卷扬机的牵引能力能够满足现场吊装需求确认结论非要因末端因素五：焊接材料质量不好 验证时间2015.4.14确认方法调查分析负责人易图军验证情况 项目部执行材料进场验收制度，质检人员对焊接主材及辅材均进行进场验收，检查相应证明文件，随机取样核对品牌及规格型号。焊接材料质量证明书分析：焊接材料质量和规格型号

15、与钢结构焊接要求相符确认结论非要因末端因素六：末端无限位装置验证时间2015.4.16-4.20确认方法调查分析负责人丁德胜验证情况 现场调查发现，由于钢梁单根重量较大，在高空作业条件下很难准确安放到位，有时移过头、有时未到位。 钢梁端部安放偏差10cm抽查项目编号12345合格率21%46%33%13%28% 分析：每个项目钢梁一次就位偏差合格率均低于50% 确认结论要因末端因素七：承力钢板不水平验证时间2015.4.15-4.20确认方法调查分析负责人范振雷验证情况 现场调查发现，砼柱头承力钢板水平偏差较大，直接影响钢结构安装精度和安装速度。 承力钢板水平偏差钢板数项目1234567814

16、5352435252534624325732435444253241553673443分析：针对5个项目共抽取40个点，承力钢板水平度 3mm的仅占42.5%确认结论要因末端因素八：提升过程钢梁同步控制不到位验证时间2015.4.18-4.22确认方法调查分析负责人秦凯验证情况 现场调查发现，钢梁提升过程时吊点多、多人指挥，同步不到位易引起构件发生变形、倾斜，致使钢梁无法和砼结构中预埋钢板正常对接。钢梁提升同步性调查抽查项目编号12345钢梁同步性合格率52%74%65%49%58%钢梁吊装指挥人数11121分析：5个项目由于吊点多、多人指挥等原因致使钢梁同步控制合格率偏低，仅为40%确认结论

17、要因末端因素九：受风载荷过大验证时间2015.4.18-4.22确认方法查看施工日志负责人秦凯验证情况 查看施工日志，记录了天气情况、风力、温度等自然天气参数，在雨天、大风等不利于施工天气的情况下，无施工记录或者转为其他工序施工。分析：吊装施工避开了不利天气的影响，减少了安全隐患。确认结论非要因末端因素十：高空作业无落脚点验证时间2015.4.18-4.22确认方法调查分析负责人丁德胜验证情况 提升钢梁安装高度在15.8m以上高空，操作人员无法站立，对安装质量会产生不利影响，可通过搭设操作平台解决问题。分析：高空作业采取了搭设平台措施，解决了无落脚点的问题 确认结论非要因末端因素十一：仪器未及

18、时检定验证时间2015.4.20确认方法调查分析负责人王亚刚验证情况 开工前已将所有使用的全站仪、经纬仪、水准仪、钢卷尺等送检，经检定均合格。 全站仪检定证书 经纬仪检定证书 水准仪检定证书仪器检定情况表仪器名称检定时间证书编号检定结果全站仪2015.3.12ETTSS2015-281合格经纬仪2014.6.9ET2014-62合格水准仪2015.3.10L2015-223合格5m钢卷尺2015.3.10（MLY）A1/14-09661合格分析：每个项目测量仪器均有相应的检定报告确认结论非要因 结论：通过对11条末端因素的验证分析，小组确定了3条要因，分别是：1、承力钢板不水平；2、末端无限位

19、装置；3、提升过程钢梁同步控制不到位；八、制定对策 （一）对策方案比选 根据要因确认结果，QC小组成员针对主要问题召开了对策方案分析会，提出了几种方案进行比选。序号要因对策方案对策评估选定方案有效性可实施性经济性可靠性1承力钢板不水平浇砼后放置承力钢板，如不水平铺设垫块、垫片钢梁放置在钢板上后标高、轴线精度调整较慢，效果一般使用垫块调平，需要对铺垫块后多次测标高，调整慢，可实施性一般承力钢板水平时采用垫块、垫片调平，人工成本较多，材料使用一般，经济性一般钢梁末端下方使用垫块，受力由面接触变成点接触，可靠性一般预设承力钢板焊接于柱钢筋顶端，另备块钢板调整标高钢梁放置于预设钢板上，标高、轴线精度基

20、本接近或已经属于规范范围内，效果较好直接对预设钢板调平，使预设钢板已经满足要求，如存在偏差，对备用钢板一次调平焊接，可实时性较好预设钢板已经是调平的，如果存在偏差，备用钢板调整偏差，人工成本降低，经济性较好预设刚好满足要求时，梁板面接触，如用备用钢板调平，梁板仍是面接触，可靠性较高2末端无限位装置柱头刚梁顶端设刚性弹簧使用刚性弹簧时，钢梁移动碰撞会产生反弹，钢梁限位固定效果一般刚性弹簧固定不易，弹簧后端固定到砼板上，可能会损坏砼结构，可实施性一般需要刚性强、定长度的专用弹簧，经济型差刚性弹簧后座必须固定到后边的砼结构上，可能会影响到砼结构，可靠性较差承力钢板边沿焊接刚性角钢作为挡板使用刚性角钢

21、固定，减少反弹力，而且不影响其他结构，效果较好在承力钢板边沿两侧焊接两块角钢即可，可实施性高采用两块角钢与预埋钢板焊接，经济性好刚性角钢焊接，直接和预埋承力钢板连接，与整个柱子成一体，可靠性较高3提升过程钢梁同步控制不到位钢梁下方设置专用距离传感器钢梁提升同步性控制有效性较好钢梁提升控制需要距离传感器配套计算机共同使用，可实施性一般采用专用距离传感器，仪器费较贵，经济性差吊装过程中，距离传感器的配套及计算机需要占用现场位置，可能影响吊装作业，可靠性一般钢梁上设置标高测量刻度线钢梁提升同步性控制有效性较好现场直接测量与钢梁提升指挥人员直接沟通，实时性好采用工地现有经纬仪测设钢梁标尺，经济性好仪器

22、测设范围广，只需站位可视点即可且灵活多变，可靠性高制表人：王亚刚 审核人：秦凯 制表时间：2015年4月26日 （二）制定对策表对策实施表序号要因对策（what）目标（why）措施（how）地点（where）执行时间（when）执行人（who）1承力钢板不水平预设承力钢板并固定水平钢梁接触钢板水平高差2mm1、砼柱浇筑时，辅助钢筋顶端焊接承力钢板并确定好标高；2、若浇筑完砼后承力钢板存在偏差，采用备用钢板二次调整。施工现场2015.4.29范振雷2末端无限位装置增加末端限位角钢钢梁一次就位偏差3cm在每块承力钢板相交边加设2块限位角钢施工现场2015.5.13丁德胜3提升过程钢梁同步控制不到位

23、提升过程预设钢梁测量刻度线同步控制钢梁提升过程两端吊点高差5cm1、在钢梁两侧及吊点处立面设置刻度线；2、采用两台经纬仪实时观测。施工现场2015.5.20秦凯制表人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年4月29日九、对策实施对策实施一：预设承力钢板 安装用的承力钢板1000*1000*20，单块重量大，又是在高空安装，而钢梁就位后直接安放的该钢板上，所以钢板安装的水平度对箱型钢梁的准确定位有着直接的影响。 具体做法是：在钢筋混凝土柱施工时，每个柱头找4根20钢筋段，用水平仪控制钢筋头标高（如图所示），在确保标高一致的情况下用电焊固定钢筋段，然后放上钢板，最后焊接牢固为止。为防止在混凝土浇捣

24、过程中钢板跑位变形，另外预备800*800钢板作为二次调整标高备用。图6 砼施工前辅助钢筋预先焊接承力钢板图7 砼浇后备用调平钢板调平图8 钢桁架端部与承力钢板连接柱头承力钢板水平偏差调查表柱头数12345678910承力钢板水平偏 差（2mm）1.31.81.21.62.51.11.51.72.72制表人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年5月3日结论：经施工人员现场实测，预设承力钢板浇筑砼后水平度偏差2mm的占80%，偏差2mm的采用备用调平钢板调整后，精度符合了质量要求。 对策实施二：增加末端限位角钢 因单榀钢结构梁长34m，高2.06m，体型较大，重量又重，在其它工地调查中发现，钢

25、结构梁起吊后在安装时不是越过定位线就是没有移到位，给钢梁准确定位带来较大困难。因此小组决定在钢梁放置的承力钢板边缘用L150*150角钢焊接限位块，平移时前后、左右一顶到位就可停止，防止平移过头或移动不到位，具体做法如图所示。 图5 末端限位角钢柱头钢梁一次就位偏差调查表柱头数12345678910钢梁一次就位偏差（3cm）2.92.62.42.333.42.82.832.6制表人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年5月20日结论：经施工人员丁德胜现场实测，钢梁安装一次就位偏差3cm的达90% 对策实施三：提升过程预设钢梁刻度线 钢梁提升前，在钢梁两侧及各吊点下方梁立面设置明显测量刻度线，

26、提升过程中通过2台经纬仪实时观测刻度线从而控制两端的高差，不同步度超过5cm时及时调整。图9 钢梁端头测量刻度线 提升过程中，观测点与控制提升牵引处均安排管理人员，通过对讲机相互沟通，实时调整提升高差，确保各个提升吊点的位置同步。图10 钢梁吊装过程同步控制钢梁提升同步控制高差调查表钢梁榀数 1 2 3 4 5 提升同步控制高 差（5cm） 4.4 3.8 4.1 5 4.6 制表人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年6月16日结论：经测量人员现场实测，钢梁提升过程同步控制高差均5cm十、效果检查1、目标效果：2015年5月28日至2015年7月4日钢结构屋面顺利提升安装完成，同时对两边砼

27、结构无任何损伤。经过PDCA循环，2015年7月6日经监理、建设单位现场代表现场对钢结构梁的安装精度进行了复查检测，共复查了40个点，其中37个点符合设计和规范要求，合格率提升至92.5%，钢结构安装质量检查表如表6所示：钢结构安装质量检查统计表观测点12345678轴线偏差4.34.554.24.754.64.6顶面高差98879101110观测点910111213141516轴线偏差4.64.955.84.23.63.84.5顶面高差8789101077观测点1718192021222324轴线偏差4.24.954.74.64.24.95顶面高差710566758观测点2526272829

28、303132轴线偏差3.84.24.54.53.94.654.7顶面高差951286988观测点3334353637383940轴线偏差4.64.14.94.24.64.83.64.2顶面高差466851056 制表人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年7月8日从上表可以看出，对策实施前的合格率为81.7%，而对策实施后的合格率为92.5%，达到并超过了目标值90%。图11 活动前后钢梁质量合格率对比制图人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年7月8日 图12 钢构桁架安装效果图片2、工期受益：通过统计计算本次钢结构梁安装质量合格率达到92.5%，达到并且超过了预期效果，由于安装过程精度

29、控制到位，安装返工次数大幅度减少，给整个钢结构屋面安装进度顺利奠定了良好基础。此次施工进度节点与初步设定的工期节点比较，节约了7天。图13 活动前后工期对比图制图人：王亚刚 审核人：秦凯 日期：2015年7月8日3、技术效益: 钢构吊装编制了作业指导书，对项目部新大学生和钢结构技术薄弱的管理人员给予了较好的培养，在钢结构施工管理方面培养了一批新的技术人才。 作业指导书 财务证明4、经济效益： 本工程积极响应公司严细新实的管理措施，精心组织、合理协调，有效控制，提前7天完成吊装任务；材料利用率从85%提高到90%，材料费节省约13500元；人工费节约91个工日，每工日平均按250元计算，节约22750元；活动成本约5000元。经济效益共计=13500+22750-5000=31250元5、社会效益：钢结构屋面准确吊装完成，确保了整个工程的质量和工期，为创优鉴定了坚实的基础，也为福州市地铁运营提供可靠的保障。图14 市领导视察指导十一、巩固措施为了巩固已取得的钢桁架吊装施工工艺和施工经验，项目部将对本工程钢结构桁架梁吊装中行之有效的措施进行总结，并形成了相关专利：钢结构箱型拱形屋架安装方法（专利）、狭小空间中钢结构屋架拔杆吊装方法（专利），以便于对公司、对团队、对个人在以后的