斜向型钢混凝土组合柱施工技术QC

一、工程概况深圳****大厦工程地下3层，地上部分建筑面积105213平方米，由A、B二栋塔楼组成。A栋写字楼39层，建筑高度178.55m，框架-筒体结构；B栋酒店30层，建筑高度116.15m，框架-剪力墙结构。工程被建设部立项为全国第六批新技术应用示范工程，质量目标为“鲁班奖”。****大厦主体结构平面图A栋一层为大堂和商业展示厅，七层、十七层、三十层为避难层兼设备层，其余层为办公，首层层高为10.0m、二层为6.0m、标准层为4.2m、避难层为6.0m，结构形式为框架-核心筒结构，周边框架柱地下二层～十一层为型钢混凝土柱，由于外墙立面的变化，周边型钢混凝土柱从四层楼面标高开始逐层向外倾斜，到七层楼面标高恢复直立状态，斜柱顶端最大位移1605㎜，向外倾斜7度。平面变化如下图：三层柱定位图七层柱定位图二、QC小组简介1、小组简况：小组名称TQC教育时间成立时间小组类型小组注册号课题注册号小组注册时间课题注册时间2、小组成员：序号姓名年龄性别学历职称职务组内职务组内分工135男硕士高级工程师副总工程师组长组织策划235男本科工程师项目总工副组长组织实施336男本科工程师项目工程师副组长实施执行425男本科工程师技术主管组员活动总结548男大专工程师项目副经理组员人员组织641男大专高级工程师质检科长组员质量检查738男本科工程师测量组长组员测量放线827男大专助理工程师施工员组员测量放线926男大专助理工程师资料员组员资料收集1040男高中技术员木工班长组员施工操作1142男高中技术员钢筋班长组员施工操作制表人：日期：2006.10.10三、选题及选题理由工程目标为鲁班奖和全国新技术应用示范工程，技术质量标准高，必须通过QC小组活动攻克技术难题。。超高层建筑斜向型钢混凝土组合柱施工技术攻关工程目标为鲁班奖和全国新技术应用示范工程，技术质量标准高，必须通过QC小组活动攻克技术难题。。超高层建筑斜向型钢混凝土组合柱施工技术攻关型钢混凝土组合斜柱施工难度大，技术要求高，斜柱结构的质量直接关系到上层结构定位的准确性，关系到的主体结构的成型质量。型钢混凝土组合斜柱施工难度大，技术要求高，斜柱结构的质量直接关系到上层结构定位的准确性，关系到的主体结构的成型质量。通过组织本课题的QC质量活动和技术攻关，提高施工技术水平，总结施工工法，为今后的施工积累经验。通过组织本课题的QC质量活动和技术攻关，提高施工技术水平，总结施工工法，为今后的施工积累经验。四、现状调查在型钢混凝土斜柱施工之前，本QC小组对我公司施工的****中心大厦和国际商会中心工程中的类似结构进行了实地考察并测量、检测，并调阅工程资料和施工记录，检查型钢混凝土斜柱40根，合计测160个点，合格145点，合格率为90.6％。不合格15点，归纳为斜柱定位不准确、局部混凝土不密实、斜柱混凝土露筋、混凝土胀模4个问题，其中斜柱定位准确度实测40点，合格29点，合格率72.5％。根据调查情况作出缺陷频数统计表。缺陷频数统计表序号存在问题测点不合格点频率（%）累计频率（%）调查人时间1斜柱定位不准确401173.373.32006.10..15～202混凝土不密实40213.386.63斜柱混凝土露筋4016.793.34混凝土胀模4016.7100合计16015100制表人；****日期；2006.10.20根据缺陷频数统计表绘制质量问题排列图，由排列图可以看出，影响预应力梁环状橡胶垫铰支座质量的主要问题是：斜柱定位不准确，其累计频率达73.3%，属A类因素，是要解决的主要对象。75.5%86.6%93.3%75.5%86.6%93.3%11211累积频率（%）频数(点)N=15100%50%25%100%50%25%编制人：****日期：五、确定目标及可行性论证1、确定目标：(1)斜柱定位准确度实测合格率达到100％；(2)确保型钢混凝土斜柱实测合格率达到98％。2、可行性论证：斜柱定位是影响斜柱整体质量的关键问题，100％解决此问题就能大幅提高斜柱总体合格率。而鲁班奖目标又对质量标准提出了更高的要求，必须把斜柱施工成精品构件，确定合格率98％的高标准是恰当的。斜柱定位是影响斜柱整体质量的关键问题，100％解决此问题就能大幅提高斜柱总体合格率。而鲁班奖目标又对质量标准提出了更高的要求，必须把斜柱施工成精品构件，确定合格率98％的高标准是恰当的。通过对世贸中心和商会中心工程施工情况的调查、研究，可以获取一定的施工经验，并针对不足进行改进。目标可以实现本项目班子曾完成过鲁班奖工程，施工经验丰富，技术水平高，质量意识强，具备攻克技术难题的能力。六、原因分析由缺陷质量问题排列图可知，影响型钢混凝土斜柱质量的主要问题为定位不准确。针对此问题，QC小组全体成员运用鱼刺图进行细致深入的原因分析，并确定了9个末端因素。雨季天气影响控制点投测不到位人测量仪器精度不准没有定期校核机环雨季天气影响控制点投测不到位人测量仪器精度不准没有定期校核机环建筑物结构变形现场机械和人员操作影响校核人员不认真控制点校核不到位斜柱定位不准确建筑物结构变形现场机械和人员操作影响校核人员不认真控制点校核不到位斜柱定位不准确未采取措施抵消结构变形影响未制定奖罚措施质量意识不到位测量人员业务不熟练未采取措施抵消结构变形影响未制定奖罚措施质量意识不到位测量人员业务不熟练未对投测人员进行专门培训未对投测人员进行专门培训转换方法不当垂直度控制转换不准确钢柱斜率控制不到位料转换方法不当垂直度控制转换不准确钢柱斜率控制不到位料未优化定位方法柱模板斜率控制不到位未优化定位方法柱模板斜率控制不到位斜率控制方法不当外立面测量斜率控制不到位钢柱钢板尺寸不准确斜率控制方法不当外立面测量斜率控制不到位钢柱钢板尺寸不准确未制定斜柱测量专项方案法未制定斜柱测量专项方案法因果图七、要因确认根据因果分析图，小组成员找到了9条末端因素，绘制了要因确认计划表：要因分析计划表环节序号末端因素验证方式确认内容标准负责人完成日期人1质量意识不到位问卷调查管理体系和质量检检验体系的认认识和了解合格率100%2006.11..102未制定奖罚措施查看有关制度查看是否建立奖罚罚制度建立奖罚制度2006.11..103未对投测人员进行行专门培训1、查阅培训档案；；2、现场技能能考核。测量人员培训情况况。合格率100%2006.11..10机械4测量仪器未定期校校核检查合格证测量仪器是否送专专门机构检定定并合格使用用。鉴定合格率1000%2006.11..5材料5钢柱钢板尺寸不准准确现场测量钢柱钢板尺寸是否否准确尺寸合格率1000%2006.11..5方法6未针对斜柱制定测测量定位专项项方案查看专项方案是否针对斜柱制定定测量定位专专项方案。应制定专项方案2006.11..2环境7未采取措施，抵消消结构变形收收缩影响检查施工交底和记记录检查施工交底和记记录中针对建建筑物变形收收缩是否专门门采取措施解解决。应采取相关措施2006.11..58现场机械施工和人人员操作影响响测量现场调查和施工记记录现场机械施工和人人员操作对测测量的影响情情况。避免影响2006.11559雨季天气影响查看天气预报记录录通过天气预报，能能否避开恶劣劣天气的影响响。施工避开恶劣天气气制表人：****日期：2006.11.10根据要因确认计划表，小组成员针对9条末端因素，逐一进行要因确认。末端因素一：质量意识不到位验证时间2006-11--10验证人验证标准合格率100%验证情况通过问卷调查方式式，测量人员员对管理体系系和质量检验验体系的认识识和了解的程程度都在87%以上；对质量量意识较差的的人员加强岗岗位责任心教教育，再进行行考核，考核核合格的上岗岗，不合格的的调离工作岗岗位；确保合合格率达100%。结论非要因末端因素二：未制定奖罚措施验证时间2006-11--10验证人验证标准建立奖罚制度验证情况查看项目部的相关关制度，并查查看执行情况况，未看到奖奖罚制度，但但是其它制度度都得到很好好的执行，人人员的出勤率率和岗位坚守守情况都很好好。在这种情情况下，为了了更好的激励励和督促员工工，我们建立立了奖罚制度度。结论非要因末端因素三：未对投测人员进行专门培训验证时间2006-11--10验证人****验证标准合格率100%验证情况查阅培训记录，没有有查看到对投投测人员的专专项培训，并并且在现场考考核中，部分分投测人员不不能完全掌握握测量技巧和和方法，在这这种情况下对对测量结果就就没有把握，就就会极大的影影响斜柱的定定位效果。结论要因末端因素四：测量仪器未定期校核验证时间2006-11--05验证人验证标准鉴定合格率1000%验证情况查看测量仪器说明明书和鉴定合合格证，其中有一台台仪器不在有有效期内，通通过与其他在在有效期内的的仪器进行测测量对比，发发现不在有效效期内那台测测量仪器精度度和有效性可可以满足要求求，为了保险险起见，也把把这台仪器送送去专业机构构进行校正。结论非要因末端因素五：钢柱钢板尺寸不准确验证时间2006-11--05验证人验证标准尺寸合格率1000%验证情况通过查看材料进场场记录和材料料抽检测量记记录，先期进进的钢柱钢板板尺寸部分不不符合要求，但但是这些剩余余材料都已经经退场；后期期加强了材料料进场把关，对对进场材料进进行全数检测测，不合格产产品坚决退场场。结论非要因末端因素六：未针对斜柱制定测量定位专项方案验证时间2006-11--02验证人****验证标准应制定专项方案验证情况对斜柱的安装，测测量控制程序序复杂，如果果不能很好的的布设控制网网并对斜柱斜斜率有效控制制，将极大地地影响斜柱的的安装质量。查查看施工组织织设计和全部部专项方案，没没有看到有关关测量的详细的专项项方案，只有有在施工组织织设计中简略略的叙述。只有制定出出有针对性测测量方案，并并有效实施，才才能最大限度度避免斜柱定定位不准结论要因末端因素七：未采取措施，抵消结构变形收缩影响验证时间2006-11--05验证人验证标准应采取相关措施验证情况经过测量建筑物变变形影响，一一般网点和钢钢柱在混凝土土浇筑后会向向中部收缩可可达1-3mm。检检查施工交底底和施工记录录，没有发现现针对建筑物物变形收缩对对测量的影响响采取专项措措施解决。而而这一收缩尺尺寸极大的影影响了斜柱率率。结论要因末端因素八：现场机械施工和人员操作影响测量验证时间2006-11--05验证人验证标准避免影响验证情况通过现场调查和查查看施工记录录，人员操作作时，都避开开了现场机械械施工的高峰峰期，最大限限度减小了对对人员测量操操作产生的不不良影响。结论非要因末端因素九：雨季天气影响验证时间2006-11--05验证人验证标准施工避开恶劣天气气验证情况查看有关天气预报报的记录和施施工记录，以以往的施工时时间都错开了了恶劣天气，大大大地减小了了恶劣天气对对施工质量的的影响。结论非要因结论：通过要因确认可以看出，造成预应力梁环状橡胶垫铰支座质量主要原因：未针对斜柱制定测量定位专项方案未针对斜柱制定测量定位专项方案未对投测人员进行专门培训未采取措施抵消建筑物变形收缩影响～八、制定对策根据以上因果图分析，小组进行了讨论研究，制定出相应的对策，见下表。对策表序号要因对策目标措施地点负责人完成日期1未针对斜柱制定测测量定位专项项方案编制斜柱测量定位位专项方案并并落实实施制定出有针对性、能能有效实施的的测量方法，保保证斜率100％准确。1、编制斜柱测量定定位专项方案案；2、重点对垂直控制制网的布设和和转换、外立立面斜率的测测量控制、柱柱模板斜率控控制等方面进进行实施。现场2006.12..202未对投测人员进行行专门培训组织培训投测准确率1000％1、组织培训；2、认真组织投测和校校核。现场2006.11..203未采取措施，抵消消结构变形收缩缩影响预留变形量抵消收缩加强测控，准确预预留变形量。现场2006.12..30制表人：****日期：2006.12.15九、实施对策由于工程质量目标明确，经教育职工积极性高，对策措施责任到人，由各项负责人负责再落实到各施工小组的各个施工阶段中。实施一：编制斜柱测量定位专项方案并落实实施，由吴碧桥、****等组织实施。措施：针对斜钢柱的安装，我们总结了如下的测量控制程序来保证钢柱安装的准确：标准柱竖向投点控制网闭合，测量，排尺，放线→柱顶标高测量,定相对标高控制值→确定柱顶位移值→超偏处理→抄平结果与下节柱预检数据综合处理→安装钢柱，确定借位值进行粗校→分析测量数据→钢柱垂直度重校正→会审安装测量记录，指定施焊顺序，确定特殊部位处理方案→施焊，测量跟踪观测柱→焊接检验→验收→标准柱竖向投点控制的闭合→提供下节钢柱预控数据图。重点对垂直控制网的布设和转换、外立面斜率及钢柱的测量控制、柱模板斜率控制等方面进行实施。1、垂直控制网的布设1）地下室工程结束后，用LEICA-ZL天顶垂准仪将地下室控制点投测至首层楼面，建立矩形控制网，作为主楼施工过程的竖直控制和施工放样的依据。矩形四边为控1、控2、控3、控4分别与柱列线平行。2)垂直控制网的转换由于主楼3层向上开始逐层外扩，在到6层后，6层控制网已位于首层控制网之外，另外，为提高工效和防止误差累积，顾及仪器性能条件和消弱施工环境的影响，4～6层单独控制，当本段施工完毕，将此段四个控制点精确投至上一段的起始楼层，进行矩形控制网的检测及核正，确认控制点准确后，重新埋点。2、外立面斜率及钢柱的测量控制：1)由点控制面控制好外围每一根柱的斜率，则这一列斜柱形成的外立面斜率就得到了控制，****大厦混凝土柱中暗含钢柱，施工测量中需两次进行斜率及定位控制。2)钢柱测量控制①始斜端测量定位在三层楼面混凝土浇筑完成后，对钢柱始斜端的位置、标高进行逐个测量，记录钢柱在Ｘ、Ｙ方向上和设计的偏差、和标高偏差，确定偏移值，为超偏处理提供数据。②始端中线定位在安装完成的始斜端柱头定位其各个面的几何中心线，即腹板和翼缘各个的平面中心线。确定相对标高控制线，做好明显的标志。③安装段中线定位斜钢柱在工厂加工、检验、检测完成后，亦定位其各个面的几何中心线和相对标高控制线，做好明显的标志，作为和现场安装完成钢柱的对接控制线。如图(a)：(a)(b)(c)钢柱定位安装图④现场平面定位根据设定好的相对标高线和楼层混凝土面的实际标高，将上段柱的相对标高控制线处的斜钢柱截面投影到楼层混凝土面上，并找出各个面的几何中心点，作为斜柱安装的控制点。见图(b)⑤现场吊装就位以上准备工作完成后，将斜钢柱吊装就位，用相对标高作为其粗略的控制线，用连接耳板和螺栓临时连接、并系好揽风钢丝绳。如图(c)：⑥纠正偏移首先纠正标高偏差，标高偏差是通过上下段柱的坡口焊缝宽度来调整的，标高调整到位后用铁削子临时固定焊缝。然后是X或Y轴位置调整，方法是用经纬仪或线垂将相对标高控制线和各个面的几何中心线的交点与它们在楼层混凝土面上投影点对齐。X和Y方向的纠偏主要是通过千斤顶和揽风钢丝绳进行。3、柱模板斜率控制1)为了保证混凝土柱与箱形钢柱斜率的一致性，采用同一平面控制网，进行测量控制。2)利用投影法控制柱模的斜率，在楼面柱模定位放线中，弹出倾斜后柱模顶端及中部每个边在楼面上的投影线。柱模就位时，用线锤分别测出柱顶及中部的投影是否与投影线一致，这样一根柱通过三点(柱顶，柱中，柱根)控制其斜率。3)每次柱位放线后，用15KG线锤测出每两层柱模投影线的差值。通过外控的方法检查每次放线的准确性，如实测值大于±2mm，则必须重新放线。效果验证：方案中制定出的测量方法在实施过程中有针对性、能有效实施，通过结构斜率等指标的检测、实测，斜率准确度达到100％。斜向钢柱施工现场图斜向型钢混凝土柱外观图实施二：对投测人员进行专门培训，由吴碧桥、夏礼明等组织实施。措施：组织培训，保证投测人员掌握斜柱控制点的投测及校核方法。组织对测量组人员和QC小组成员进行斜向型钢混凝土柱定位测量专项培训，了解定位测量程序，掌握投测方法。通过对讲机联络，用LEICA-ZL天顶垂准仪往上投点，进行两个测回0度一180度，90度一270度，在自制的透明硬质塑料板上接受到四个点，二次投测无误后，取对角线交叉点即为投测点。用15KG锤球吊点进行对比检查，锤球稳定后，将锤尖位置标好，此点与垂准仪投点之差少于3mm，认定原点投测无误。通常投点选择在夜间进行，既减少温度对仪器的影响，又避免机械施工和人为操作引起的振动。效果验证：经复核验证，投测准确率达到100％。实施三：采取措施，抵消结构变形收缩影响，由吴碧桥、王爱军等组织实施。措施：预留变形量。受建筑物变形影响，一般网点和钢柱在混凝土浇筑后会向中部收缩，所以在校正柱斜率时，设置一定的外伸1-3mm，用以抵消这部分收缩值。由于钢柱是向外倾斜7度的，在纠偏以及焊接完成后的施工过程中，如柱钢筋绑扎、混凝土浇筑不可避免地有竖向荷载施加在斜钢柱上，有加大其向外倾斜的趋势，而此时钢柱已经没有任何的拉接加固措施，通过4层斜柱的施工、综合5层楼面始斜端测量的结果，在5、6层斜柱的施工过程中我们对钢柱顶端的位置进行了微调，向内收了3㎜，经过后续楼层的施工，纠偏效果良好效果验证：经