高层钢结构框架组装质量控制QC成果

高层钢结构框架组装质量控制中国化学工程第六建设公司云南沾化钢结构施工QC小组发布人:赵生光1.工程概况:

云南***有限公司年产50万吨合成氨项目煤气化装置主要包括磨煤框、气化框架及变电所等工程。其中气化框架为混凝土结构和钢结构结合框架，其中38米以下5层为全混凝土结构，38米以上至96米为钢结构构。由于气化框架钢结构层数较多，结构构件较大，施工有一定难度。气化框架钢结构总重量约2500多吨，主要有箱型柱、箱型梁、H型钢梁及各种型钢支撑和加强筋等。本次结构半成品到货，钢结构半成品有构件厂加工完成，箱型柱原则上按每两层一节到货，分三节到货。约分如下：38米－42米为柱脚，42米－53米为第一节，53米－69米为第二节，69米－86米为第三节，局部86米－96米为第四节。单件最大重为20.5吨，最高操作面为99米。1.工程概况:

本工程的钢结构施工为我公司历史上难度最大、危险性最大的一次。这给我们对组装工艺、质量、及安全管理都提出了严格的挑战。这也是我们面临需要好好解决的施工难题。2、QC小组概况小组名称沾化钢结构施工QC小组小组类型攻关课题名称高层钢结构框架组装质量控制登记时间2006．４活动情况定期活动与分阶段活动相结合，及时反馈，进行PDCA循环活动时间2006.7-12小组基本状况姓名性别年龄文化程度职务或职称组内分工韩志平男46大专项目经理组长赵生光男33大本总工程师副组长蔡学文男44中专项目队长联络员现场协调刘涛男28大本责任工程师资料收集整理王玉鲲男31大专焊接工程师技术郑德坤男22大专结构工程师技术王玉山男37高中铆工组长组员周宏伟男34高中焊工组长组员陈立男30技校起重组长组员谢树军男28技校焊工组员小组培训情况QC小组成员平均接受TQC知识75课时，全部通过考核，出勤率100%。3、选题理由通过钢结构框架施工中出现的新形式、新工艺与传统施工相比，进行分析和探讨，以便为今后钢结构框架施工探索成功的经验，为六化建的施工技术再添一笔浓彩。公司重点工程，首次参与煤气化工程的建设，为公司增加煤化工业绩，也是争创优工程框架结构组焊易出现质量通病，成为该工程创优的重要影响因素在强烈的施工企业竞争中树立企业形象，为企业赢得信誉，增强企业的竞争力。选题理由4.工作日程进度表:

课题选定后，为了更加系统地开展工作，小组成员制定了工作日程进度计划表，并根据PDCA循环的规律，按计划开展工作。工作内容地点工作进度责任人7月8月9月10月11月12月P选择课题会议室

13全员2、现状调查现场14-15

韩、赵蔡、刘3、设定目标会议室16全员4、原因分析会议室现场17全员5、要因确认会议室现场17全员6、制定对策会议室18全员D7、对策实施现场1925赵、蔡、刘、郑C8、效果检查现场26-30韩、赵A9、巩固措施会议室1-30赵、蔡、刘10、遗留问题及今后的打算会议室1-15全员5.现状调查:

与我单位同时承建的煤气化工程由另外三家，分别是内蒙神华备煤、制油煤气化工程、河南永城50万吨合成氨工程、云南天安煤气化工程。其他单位都采用了利用履带吊或重型塔吊对钢结构进行单个构件进行吊装，并在高空进行组对。分析其原因，可能有的是因为施工场地所限，有的是因为节约吊车台班。但这些结构在高空施工难度较大，特别高强螺栓的穿孔率不是非常理想。工人作业时间长，高空作业危险性较大，并且易出事故。5.现状调查:云南天安利用250吨履带吊进行单个构件吊装，节约组对场地，但施工效率较低，工人作业强度大，高空作业多。内蒙神华利用重型塔吊进行单个构件吊装，节约吊车台班，但施工效率较低，工人作业强度大，高空作业多。在组对过程中发生了安全事故。河南永城利用重型塔吊进行单个构件吊装，节约吊车台班，但施工效率较低，工人作业强度大，高空作业多。我公司在辽河盘锦锅炉钢结构框架施工中，采用模块化施工，施工周期短，高空作业少，且减少了脚手架平台搭设。单件吊装，高空组对。对吊车性能要求较低，减少地面组对场地，但质量不易保证模块化施工，榀架组对，并且考虑了结构施工的同时可进行大件设备的穿插吊装。模块化施工，榀架组对，并且考虑了结构施工容易保证组对和焊接质量，减少高空作业5.现状调查:

我们认为钢结构模块化施工比较符合我们的工程特点，并且本工程要求钢结构在施工的过程中要进行部分大件设备的穿插吊装。考虑到要用到大型履带吊，把钢结构的组对模块最大化可尽可能的将组对、焊接工作在地面完成，易保证工程质量，同时又降低了安全风险。但是，我们以前的经验仅仅是在锅炉钢结构施工中采用过，锅炉结构的施工相对煤气化框架高度要低不少，并且单件重量要小，而且锅炉结构采用的是焊接连接。而煤气化框架是采用的焊接与高强螺栓连接相结合的形式。本工程钢结构都是主要的承重结构,结构尺寸较大,焊接节点复杂,预制完成的节点到货存在一定的弯曲和扭曲变形。最大单构件重量为21吨。对于结构组对的尺寸控制我们采用了地面平台上组对。利用250吨吊车的最大起重能力尽可能在地面完成结构构拼装模块的最大化。5.现状调查:

我们按照既定的组对工艺，对首批钢结构榀架进行了组对安装，但是组对情况还是不理想，对所施工的第一、二层结构节点及尺寸进行复检，合格率只达到了65%，结构节点组对及尺寸复检超差频数如下：结构榀架尺寸组对超差频数序号项目超差频数频率累计频率1对角线尺寸2239．2939．292结构框架扭曲变形1221．4360．723榀架上下尺寸1017．8678．584梁支撑标高偏差58．9387．515弯曲变形47．1494．656焊接变形35．36100合计561005.现状调查:

5040302010060708090N=56C类因素B类因素A类因素结论：由以上排列图可以看出，钢结构组对偏差的主要偏差在对角线尺寸偏差较大和结构扭曲变形。对角线尺寸和结构扭曲变形是钢结构组对安装的主要问题。6.目标设定和可行性分析:

6.1目标设定：序号项目目标目标值1钢结构组对尺寸控制指标对角线误差控制96%全部控制在+10mm结构扭曲变形96%全部控制在+3mm2工程质量指标钢结构施工质量优质，一次验收合格6.目标设定和可行性分析:

6.2目标可行性分析：领导重视人员素质目标可行性分析同类工程公司领导对该项目寄予厚望，该项目是公司第一次参加大型煤气化项目中施工。同时也是我公司第一次承建百米左右的钢结构框架。有一批高素质的施工技术管理人员和经验丰富的施工队伍。小组内有高级职称及大学专科学历人员占一半以上。小组内主要成员全部参加了以往类似（如盘锦220t/h循环流化床锅炉）工程的建设，在钢结构模块化施工方面有成一定的经验。目标一定能实现7.因果分析:材料堆放乱培训教育不够质量控制不具体质量意识薄弱责任心不强操作不认真责任制未落实制度不健全缺乏监督检查施工方案针对性不强方案指导性差技术交底不全云南高原气候组对环境不理想风大到货材料质量差电动扳手少把关不严供货有残次品钢结构组对尺寸控制关联图忽视组对、焊接通病工具、机械不配套检验手段差环机料法组装平台不稳固组对缆风绳设置不合理吊装受力点加固不到位坚固螺栓受力不均匀购货困难场地小、不平整检验工具未定期检验人8.要因确认

为了找出问题的主要影响因素，我们针对关联图找出的10个末端因素，运用现场调查与理论分析相结合的方式进行了要因验证，具体如下表：

8.要因确认序号末端因素调查方式确认调查调查人时间要因确认1培训教育不够查阅记录问卷考核管理人员对质量管理体系文件理解不太透彻，工人对结构质量重要性认识不够，项目部培训不规范，缺乏针对性，培训形式过于简单，提高参战员工的认识是当务之急。韩志平赵生光7.14是2针对性不强查阅施工方案对框架钢结构质量控制不详尽,吊装加固详细,主要控制点的测量没有详细的要求王玉鲲7.14是3责任制未落实问卷考核对质量保证体系未真正有效建立起来，并落实到实处，质检员不到位，职责不明确，有互相推诿的现象。赵生光刘涛7.15是4材料堆放乱查看现场施工场地狭小，施工材料多，未按文明施工要求进行码放，占用场地大赵生光蔡学文7.14非5云南高原气候查看现场地处海拔2000M，风季、雨季较长，非人为因素所及。刘涛王玉鲲7.14非6购货困难市场调查由于机具计划不周，本地购货困难。已定货.蔡学文7.15非7供货有残次品查供货现场查材料核对单经现场检验和送货单，发现有部分残次品，与甲方加强沟通，现场处理可解决。郑德坤王玉山7.15是8检验手段差查检验记录检验记录缺乏定量分析,但原始记录真实有效.刘涛7.15非9把关不严查材料性能表半成品到货，材料未全部一一检查。郑德坤7.15是10计量器具未定期检验查计量器具合格证及检验报告所有计量器具在使用前都已进行检验，满足要求。郑德坤7.15非9.制定对策序号要因对策措施负责人期限1培训教育不够结合公司贯标培训，项目部编制培训计划，搞好员工上岗前的培训教育、考试，采取多种形式组织学习，进行大力宣传，提高员工的质量意识,认识结构质量对后续工作的重要性.项目部成立质量检查领导小组。对特殊工种（如焊工等）进行相应的培训和技能考试。韩志平赵生光7.18-8.252责任制未落实建立健全环境规章制度，完善责任制和质量保证体系，明确机构和职责，强化落实。做到各尽所能，人尽其责。质量检查人员到位,并制定相应的质量奖惩制度.赵生光刘涛7.18-8.253施工方案不详尽重新编制结构安装方案,特别是组对、焊接、吊装等重要工序进行详尽的技术要求，并对组装过程中可能出现的问题进行预控，并编写纠正措施。赵生光刘涛7.18-8.254供货有残次品对到货半成品材料进行检验，发现问题积极与业主沟通，进行现场校正或退货处理。并编制结构现场校正方案.郑德坤王玉山7.21-7.245把关不严针对材质把关不严的问题，制定相应的措施，对全部特别是大件设备的承重结构构件进行一一核对,提高材料预控意识。郑德坤7.22-7.31对策措施表

10.组织实施实施一：

由项目部质保工程师赵生光组织编制质量管理培训计划，包括培训目的、对象和内容、提纲及主讲老师、时间、方式、考核办法、记录等。7.24-7.29由公司工程部李铸寿高工进行全员质量管理体系的贯标活动。每周一开质量例会、每周末开施工调度会、每月进行质量大检查、日常巡检等。采取张贴标语、发放文件、报纸、橱窗栏等形式进行宣传。由赵生光编制现场施焊焊工的现场培训考试，对主要的焊接工艺及技术要求进行现场讲解。

实施二：

结构的焊接技术要求:

1、本结构部分的材料大部分为Q235和Q345，故焊材主要选用结422焊条和结507焊条，直径从2.5-5.0mm，所有焊材都要有合格证，并且焊条结507焊条在使用前按规范要求对其进行烘烤。2、焊工应经相应项目考试并取得合格证后方可施焊。3、施焊前，焊工应复查组装质量和焊缝区的处理情况，如不符合要求，应修整合格后方能施焊。4、普通碳素结构钢厚度大于34mm和低合金钢厚度大于30mm时，工作地点温度不低于00C时，应进行预热，其焊接预热温度及层间温度宜控制在100-1500C，预热区应在焊接坡口两侧各80-100mm范围内。工作地点温度低于00C

时，预热温度按实验确定。5、多层焊接应连续施焊，其中每一层焊道焊完后应及时清理，如发现有影响质量的缺陷，必须清除后再焊。6、焊缝出现裂纹时，焊工不得擅自处理，应申报焊接技术负责人查清原因，订出修补措施后，方可处理。7踪蝶、严益禁在准焊缝懒区以别外的驳线材胞上打萝火引运弧，工在坡克口内萝起弧帖的局愤部面僚积应阅熔焊远一次敲，不财得留伴下弧昏坑。8、烈焊或缝质习量检吴查钢结均构焊某缝质刑量检绸验分基三级付，按烘照设欲计级循别，差设计笼要求磁全焊目透的胁一、依二级芽焊缝衡应采荷用超乌声波恳探牌伤进卡行内辫部缺影陷的厘检验边，超姨声波淘探伤堪不能望对缺帽陷作狱出判目断进盖，应乎采用答射线草探伤秘，其慎内部吼缺陷佳分级奖及探得伤糊方法填符双合国乌家标壳准。检查狱一览捆表如穗下：焊缝级别检验项目检查数量注：控伤比例的读数方法应按以下原则确定：对现场安装焊缝，应按同一类型、同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，并应不少于1条焊缝。1外观检查全部超声波检验全部X射线检验全部2外观检查全部超声波检验抽查焊缝数量20%X射线检验抽查焊缝数量20%3外观检查全部10哈.组斥织实央施实施些三：焊工全培训机考试10唉.组偶织实仰施实施洒四：由项硬目部腹经理敢韩志普平按养质量座体系史文件帐的要途求，菊组织涂编制笼质量秒管理五计划架，明粱确机询构与谜职责倘。认底真落挣实环舌境施番工责械任制茅，由关蔡学斧文同棍专具磨体负抹责。袍同时城组织餐制定章有关路的环餐境施孟工管蔑理制隔度，侄做到汇有章止可循胳。在骡施工跳中边塌实施亲、边巨完善盗，做椅到定雷人、诊定责头任、姓定标团准、浆定完节成期刊限，保保证事制度秀与专译人管条理一纵步到厅位。坝项目兽部由谎质量吸责任真工程虽师王追玉鲲嫌每周足对施证工队治及有养关职路能部牌门检蚂查考宰评一虏次，勿对检导查出挥的问佳题，松严格神按照础质量县奖惩慎制度岩奖优询罚。10警.组惭织实琴施实施压五：由工谱程师竭刘涛罚同志藏规范捧及设烛计要王求重洁新补诵充钢炭结构醒施工瘦方案疫，特死别是领重要趴的组布对、它焊接穗及吊者装工士序要泛一一谨详术亮，不阶能按换规范旗照抄氏。如诸结构巧焊缝蜜的焊纷接工诵艺及匪顺序滑、吊含装点勺的设职置及缠加固痒、钢出结构琴测量涨方法尤及测扯量点诸的设煌置等预。并糠对所高有参生战员驼工进够行详嗓尽的哈技术浸交底巨。10执.组抖织实弦施实施勤六：由工枯程师背刘涛柔同志申按照我公司纵程序淘文件坟编制屡材料助的接眠、保嫁、检起制度维，并叠责任于到人副。及振时与胀业主膨沟通劳，对隐不合镜格品偏进行太退货潮处理死，对父有存愤在缺之陷的读产品谣拿出饮处理棕意见。10都.组那织实柜施实施烈七：由郑贸德坤踪蝶同志慈对材忠料验朴收人兴员进修行专墙门培婆训，挺提高项质量唇意识猴，并挡配备荡相应殊的检亚测工枯具。保对所着有现然场材捧料严晶格按栗照技拘术文悉件和魂规范睁进行贿复检枪。(1策)组吃织专赵门的旬钢结凡构半旅成品茫质量棵验收漏小组苏,按肃照公常司的樱质量前体系此文件辉对所抚有到驱货的财钢结楼构进庭行验贵收.轨首先烦,按错照文网件要阿求,术对半峡成品股构件魔的质忙量证租明文锄件进凯行核拖查.(2手)根谨据工酬作需朽要,缩慧对材盒料接去、保杨、检支人员纸进行驳专业局知识滔培训疾，对敏半成淘品到袍货可絮能存爸在的钳缺陷步进行汁预检奋、预算控。资提高叙人员字质量敬意识汇及认田识接蔬、保隆、检必工作仪的重陈要性贵。（3娇）对凑材料往的验秒收人粒员进训行激浇励，络设置秆专门慕的奖便金，演每月谣不接醒收合康格品朝奖励迅30岁0元粪，做场到收渴入与尿工作铺态度怜和质叔量挂拳钩。11恨.实呢施效刻果钢结茎构的骂组对紧安装风20管06跟年7早月开海始安如装，化到2理00僻6年垒12鸽月全脂部安厨装完驳毕。差通过发QC巩活动傻，我匪们取死得了铲预期阀的效标果。11昨.实夺施效创果11牧.1繁质量宏效果通过咱本次班QC械活动品，大磁提高埋钢结牙构的住组焊世水平株，使桃整个牵榀架乖结构傍组对赤误差浙大大牺减小称。所奖有组盲对节昌点螺顾栓的傅穿孔船率达英到9易8.塘3%损以上旋。最陆终整渣个框舍架一羞次组电装合演格率浙为9宴8.米9%铺,对氧角线构组对彩偏差扭在1芒0m向m以色内。惭所有柿钢结金构的贷组对赵、安落装工却作按隆期完淘成。序号QC活动前QC设定目标值QC实施效果备注对角线偏差一次合格率719698.5框架扭曲偏差一次合格率689699框架一次组对合格率659698.911梳.实勿施效膏果11蛛.1吐质量储效果65%96%98.9%11寇.实伟施效远果11