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控制钢管柱安装精度误差控制钢管柱安装精度误差 小组名称：小组名称：214214号电磁兼容试验厂房号电磁兼容试验厂房QCQC小组小组 一、小组概况一、小组概况二、工程概况二、工程概况三、选题理由三、选题理由四、现状调查四、现状调查五、可行性分析及目标确定五、可行性分析及目标确定六、原因分析及要因确认六、原因分析及要因确认七、制定对策七、制定对策八、制定对策八、制定对策九、效果检查九、效果检查十、巩固措施十、巩固措施 十一、总结及今后设想十一、总结及今后设想目目 录录小组概况课题名称课题名称控制钢管柱安装精度误差组建时间组建时间2014年3月10日课题类型课题类型现场型小组编号小组编号Jdjs2009-011小组人数小组人数8人课题编号课题编号Jdjs2015-008活动时间活动时间2014年3月20日至2015年03月20日小组简介 本小组共8人，平均年龄45岁，均是在江苏江都建设集团有限公司生产一线的骨干力量，多年对施工现场管理及QC方面的工作十分熟悉，具有丰富的现场施工管理经验，小组注重理论与实践相结合,不断总结好的经验和做法。姓名年龄职称职务小组分工QC学时小组成员简介表工程概况214号电磁兼容试验厂房工程总建筑面积6930.36，其中主厂房面积：4660为钢管柱钢架结构，建筑高度42m，网架跨度35.2m。钢框架支撑结构。柱柱采用750mm900mm螺旋焊缝钢管柱，内灌C40微膨胀混凝土，最大高度37.9m；梁梁采用焊接H型钢梁，最大跨度10.3m；梁柱节点梁柱节点采用10.9级摩擦型高强螺栓（扭剪型）连接；屋面板屋面板为压型钢板+岩棉板+TPO形成。选题理由理由一理由一：本工程为一个全钢结构高层建筑，有80根钢管柱，最高高度达到37.9m，空间精确定位安装难度大。理由二理由二：钢管柱、钢梁一、二级焊缝总长度超过有9000m，焊接量大，焊接收缩变形对安装精度影响较大。理由三理由三：近年来我公司相继承建类似钢结构工程，因此在钢管柱安装精度上得到了一定的经验和教训。小组的目的是通过QC 小组 PDCA 循环活动，使214号电磁兼容试验厂房工程钢管柱结构安装精确度达到一个更高的水平。现状调查 小组成立初期，对我公司选择已施工且已投入使用的301铸造厂房工程、302锻造厂房工程、503综合物资库工程以及钢结构分包单位提供的记录资料作为调查的对象，共检查点数150处，质量问题出现频数为29处，出现频率为19.2%，发现质量问题集中体现为钢结构焊接收缩变形、钢管柱安装校正偏差、钢管柱基础螺栓安装偏差等，详见下表：缺陷统计频数表根据上表统计，根据上表统计，现状调查的钢管柱安装精度质量合格率现状调查的钢管柱安装精度质量合格率=100%-19.32%=80.68%32%=80.68%。造成钢管柱安装缺陷调查统计表序号名称项目问题出现频数(处)频率(%)累计频率(%)A钢结构焊接收缩变形1137.9337.93B钢管柱安装校正偏差931.0368.96C钢管柱基础螺栓安装偏差413.382.26D钢管柱相对位置偏差310.3492.6E其他27.4100F合计29 从排列图中，我们看出钢结构从排列图中，我们看出钢结构焊接收缩变形焊接收缩变形、钢管柱安装校正偏差钢管柱安装校正偏差缺陷缺陷是施工质量问题的主要因素，对因此，我们小组本次活动将其作为主攻是施工质量问题的主要因素，对因此，我们小组本次活动将其作为主攻方向。方向。目标确定及可行性分析1、实现目标的可行性分析：1）公司领导对本工程的质量非常重视，QC小组拥有勤奋好学、善于总结、工作严谨的工程技术人员与操作能手，全员到位，创新创优意识强，是实现目标的可靠保证。2）本小组近几年多次参加成果发表会，掌握了一定的QC基本知识和工具的使用方法。3）本工程虽然具有很大的施工难度，但是通过优化施工方案、科学管理、以及技术方面的专研，还是有一定的信心控制好钢管柱安装精度的施工质量。2、确定目标值 根据天津市结构优质工程验收标准及本工程的质量要求，经我小组共同研究决定将钢管柱安装的施工质量问题出现频率由19.32%降为5%。目标值测算：80.68+（1-80.68）*0.8=96.136 100%-96.136%=3.64%原因分析及要因确认从关联图查出了十二个末端因素，经过QC小组成员集体讨论分析，调查验证，对十二个末端因素进行确认，见下表序号序号因素名称因素名称确认方法确认方法确认情况确认情况负责人负责人确认结果确认结果1无资格证上岗作业现场验证经检查，上场作业的人员都有上岗证许后良非要因2有资格证但操作水平不稳定调查分析有资格证的施工人员因长期未进行现场作业，导致操作水平下降许后良要因3材料检验不合格调查分析对于材料未检验就适用，部分焊丝、焊条、焊剂焊前焙烘时间及温度不够，不能满足焊接施工要求，但都经过整改，加强管理力度。许吕喜非要因4焊缝尺寸控制不当现场验证经检查，焊缝尺寸过大能导致增加焊接变形李明于要因5焊接方向、程序错误现场验证对于控制好焊接方向和程序能有效的抵消焊接变形戚有根要因6螺栓定位方法不正确，固定不牢现场验证经检查，没有制作定制的螺栓支架，来进行固定螺栓轴线位置及标高，钢筋与承台钢筋网没有很好的固定李明于要因7固定螺栓钢筋刚度不够现场验证钢筋骨架上下都有斜支撑，钢筋与侧模连接牢固许后良非要因8钢筋工程整改现场分析钢筋绑扎符合规范，预埋螺栓也都符合规范要求许后良非要因9测量仪器、工具误差调查分析经纬仪没有经过检测单位鉴定易产生精度误差，拉尺拉力太大或太小、温度都产生尺量误差陈平要因10管理人员要求不严现场验证经检查，技术交底全面，施工人员都是经过考核过关的技术人员戚有根非要因11上下柱对接节点错口、连接板精度不够调查分析经过调查，连接点错口、连接板的加工精度不够，影响钢柱安装的垂直度李明于非要因12钢柱轴线、垂直度调整不当现场分析 经调查分析，施工时未按方案进行钢柱校正，钢柱之间相对偏差 李明于要因经过分析确定以下5个要因：1、有资格证但操作水平不稳定 2、焊缝尺寸控制不当 3、焊接方向、程序错误 4、螺栓定位方法不正确，固定不牢 5、测量仪器、工具误差 6、钢柱轴线、垂直度调整不当制定对策 序序号号要因要因对策对策目标目标措施措施地点地点(部门部门)完成时间完成时间负责人负责人1有资格证但操作水平不稳定进行上场前考核人员施工技术满足质量要求上岗前加强施工人员的培训，在与施工环境同条件下的考核项目部 14.3.20许后良2焊缝尺寸控制不当进行详细施工交底，现场检查焊缝尺寸符合设计要求1、选择连接方法2、施工中采用先进设备及临时设施提供焊缝质量3、采取了新方法“机械数控铣床”加工坡口项目部14.3.20许后良3焊接方向、程序错误进行详细施工交底，现场检查严格控制焊接变形1、确定焊接顺序2、厚板对接，采用多层多道焊，焊长焊缝时，直道变形最大项目部14.3.25许后良4螺栓定位方法不正确，固定不牢采用特制螺栓支架进行定位，30螺纹钢固定 单个钢柱螺栓之间相对位置正确，螺栓固定牢固 1、螺栓标高控制：在螺栓支架上安装螺栓，用水平尺在“十”字水平螺栓轴线控制：把柱子的基准轴线弹在基础承台砖模上，在定位钢板所在的轴线位置放置“十”字棉线，使控制轴线与定位钢板上的“十”字棉线重合项目部14.3.8居维勇5测量仪器、工具误差所有项目部的经纬仪、长尺都经过检 测单位鉴定测量仪器误差在允许范围内通过有资质检测单位鉴定合格项目部14.2.28戚有根6钢柱轴线、垂直度调整不当钢柱按测量方案先进行测量方案调整整体钢柱结构轴线、垂直度误差符合规范要求采取以下校正步骤：1、柱顶螺栓轴线控制：把柱子的基准轴线弹在基础承台砖模上，在定位钢板所在的轴线位置放置“十”字棉线，使控制轴线与定位钢板上的“十”字棉线重合标高调整2、双根柱错口和垂直度调整3、第一节柱临时固定和测量校正：4、测量校正 5、钢柱垂直校正6、第二节柱垂直度测量：7、其它框架柱及第三节柱校正项目部14.3.25居维勇实施对策实施1：针对“有资格证但操作水平不稳定”的要因。措施措施：应加强对焊工生产操作技能的考试，在现场考试中，应对工程施工环境进行同条件模拟，以保证考试的可信度，对技术不达标的人员进行培训并考试，合格后方可上岗，在施工中还要合理安排技术资源，根据焊工技术水平，合理分配焊接内容。施工班组班组人数考核情况合格率不合格合格良好焊工班组一10064100%焊工班组二1017390%焊工班组三10082100%合计30121996.67%效果验证：通过培训考核，有效的保证了焊工的技术水平，使焊工合效果验证：通过培训考核，有效的保证了焊工的技术水平，使焊工合 格率达到格率达到100%100%。实施2：针对“焊缝尺寸控制不当”的要因。措施：措施：根据图纸设计：柱与柱之间的连接为熔透焊对接连接；柱与梁之间的连接采用牛腿，钢梁翼缘板与钢柱翼缘板焊接，钢梁腹板与钢柱牛腿腹板用高强螺栓连接。在施工中采用先进设备及临时设施提供焊缝质量：1、在本工程中钢板板厚10mm时的对接焊接，采取了新方法“机械数控铣床机械数控铣床”加工坡口，对称的X形坡口有效的减少防止钢结构的角变形。2、焊接时，设置临时围挡临时围挡，降低风力对CO2气体保护焊焊接质量的影响。3、设计钢制吊栏钢制吊栏，方便高空作业时各种位置的焊接。4、将手工电弧焊部分改为CO2气体保护焊气体保护焊，采用进口先进焊接设备提高焊接质量效果验证：效果验证：采用以上方法进行焊缝焊接，确保了焊缝尺寸。效果验证：采用以上方法进行焊缝焊接，确保了焊缝尺寸，效果验证：采用以上方法进行焊缝焊接，确保了焊缝尺寸，合格率达到合格率达到100%100%。数控铣床加工坡口有效减少变形数控铣床加工坡口有效减少变形 采用进口先进焊接设备提高焊接质量采用进口先进焊接设备提高焊接质量实施实施3：针对：针对“焊接方向、程序错误焊接方向、程序错误”的要因。的要因。施焊接头焊接的顺序：施焊接头焊接的顺序：柱与柱柱与柱连接的施焊顺序应是由两名焊工在相对两面对角位连接的施焊顺序应是由两名焊工在相对两面对角位置等温、等速对称施焊；置等温、等速对称施焊；梁和柱梁和柱接头的焊缝，应是先焊工字钢的下翼缘板，再焊工字接头的焊缝，应是先焊工字钢的下翼缘板，再焊工字钢的上翼缘板，一个梁的两个端头先焊一个端头，等其冷确至常温后，再焊另一端头钢的上翼缘板，一个梁的两个端头先焊一个端头，等其冷确至常温后，再焊另一端头等。等。厚板对接，采用多层多道焊，焊长焊缝时，直道变形最大；施工中采用从中段向厚板对接，采用多层多道焊，焊长焊缝时，直道变形最大；施工中采用从中段向两端施焊时变形则有所减小，从中段两端逐段退焊时变形最小，采用逐段跳焊可减少两端施焊时变形则有所减小，从中段两端逐段退焊时变形最小，采用逐段跳焊可减少焊接变形。焊接变形。采用多层多道焊降低焊接变形采用多层多道焊降低焊接变形 等温等速对称施抵消焊接变形等温等速对称施抵消焊接变形效果验证：通过以上程序进行焊接，消除了焊缝在焊接过程中变形，效果验证：通过以上程序进行焊接，消除了焊缝在焊接过程中变形，合格率达到合格率达到98%98%。实施4：针对“螺栓定位方法不正确，固定不牢”的要因。措施：螺栓定位：在对复核完埋件位置标高、轴线后，再进行螺栓支架的安装，螺栓支架见下图：1、螺栓标高标高控制：在螺栓支架上安装螺栓，用水平尺在“十”字水平上粗找平，用标尺杆粗调整标高，保证螺栓支架的上板的底标高和设计底板底标高相同。2、螺栓轴线轴线控制：把柱子的基准轴线弹在基础承台砖模上，在定位钢板所在的轴线位置放置“十”字棉线，用经纬仪进行测量调整，使承台砖模上的控制轴线与定位钢板上的“十”字棉线重合，以此达到控制螺栓轴线的目的。效果验证：通过以上方法进行轴线控制，确保了轴线的精确，精确度达到效果验证：通过以上方法进行轴线控制，确保了轴线的精确，精确度达到100%100%。序号序号检查项目（组）检查项目（组）点数点数螺栓标高螺栓标高螺栓轴线螺栓轴线合格标准合格标准检测结果检测结果合格标准合格标准检测结果检测结果1 1第一组第一组10106mm6mm100%100%4mm4mm100%100%2 2第二组第二组1010100%100%98%98%3 3第三组第三组101099%99%100%100%最终检查结果最终检查结果99%99%螺栓支架安装质量检查表螺栓支架安装质量检查表效果验证：通过以上方法进行轴线控制，确保了轴线的精确，精确度达到效果验证：通过以上方法进行轴线控制，确保了轴线的精确，精确度达到99%99%。螺栓支架螺栓支架固定现场图片固定现场图片螺栓支架螺栓支架混凝土浇好后图片混凝土浇好后图片实施5：针对“测量仪器、工具误差”的要因。措施：施工用经纬仪、S2水准仪、50m钢卷尺、1m钢板尺、红外测距仪等，必须保证上述所有仪器状态完好，同时必须检测通过并在检定有效期范围之内。效果验证：通过对仪器进行检测控制，在源头上杜绝了尺量误差。实施6：针对“钢柱轴线、垂直度调整不当”的要因。措施：按照测量方案先进行基准柱的校正，先设基准柱（第一节柱标高-3.7米至1.4米位置）。1、柱顶标高调整 每一节钢柱安装结束后测量柱顶标高，柱高差不超过5mm时只记录，不进行调整。柱高差超过5mm时，及时将偏差数值反馈回制作工厂，在制作上一节钢柱时调整其长度适当加长或缩短，达到上一节柱顶标高正确。2、双根柱错口和垂直度调整 上、下柱对接节点的错口主要靠钢柱加工精度保证，特别是连接位置处的临时安装板的位置精度要求很高，偏差不得超过1mm。按照规范要求，错口不得超过t/10，且不大于3.0mm。为了保持焊后管肢的平直，钢管对接在如下胎具上进行。钢管对接胎具示意图双柱肢钢管柱组装胎架示意图 钢管柱对接在胎具上焊接钢管柱对接在胎具上焊接 3、第一节柱临时固定和测量校正：当钢柱吊到就位上方200mm时，停机稳定，对准螺栓孔和十字线后，缓慢下落，下落中应避免磕碰地脚螺栓丝扣，当柱脚板刚与基础接触后应停止下落，检查钢柱四边中心线与基础十字轴线的对准情况（四边要兼顾），如有不符，立即进行调整。将钢柱的就位偏差调整在3mm以内后，再下落钢柱，使之落实。收紧四个方向的缆风绳，拧紧地脚螺栓的锁紧螺母。如受环境条件限制，不能拉设缆风绳时，可采用在相应方向上以硬支撑的方式进行临时固定和校正。4、测量校正 第一节钢柱标高调整：先在柱身上标定标高基准点，然后以水准仪测定其偏差值，利用在柱脚底板下设置的调整螺母来调整柱的标高和垂直偏差。钢柱吊装前可通过水准仪先将调整螺母上表面的标高调整到与柱底板标高齐平。放上柱子后，利用底板下的螺母控制柱子的标高，柱子底板下预留的空隙与钢管混凝土同时浇灌密实。5、钢柱垂直校正：先采用带磁性的双向水准的水平尺对钢柱垂直度进行初校，然后再利用纵横轴线上的经纬仪，借助柱顶上缆风绳同下端各相连的手拉葫芦或硬支撑、调整螺母等将钢柱的垂直度调整到允许偏差范围后，将柱脚锁紧螺母拧紧固定。校正时应先校正偏差大的，后校偏差小的。如两个方向偏差相近，则先校正小面，后校正大面。6、第二节柱垂直度测量：本工程基准柱采用激光垂准仪（原称激光经纬仪）校正：在基准柱的基础轴线上，以1/D轴和8轴分别引出等距离为的补偿线，其交点作为基准柱的测量基准点，（见下图）在待校正的第二节柱为标高在待校正的第二节柱为标高1.41.4米到米到2020米、第三节柱为标高米、第三节柱为标高2020米到米到37.937.9米位米位置时，设置置时，设置半透明的校正靶标半透明的校正靶标（上有靶心和靶环），靶标供激光垂准仪光点（上有靶心和靶环），靶标供激光垂准仪光点投射用，靶心的位置与基础的基准点位置重合。投射用，靶心的位置与基础的基准点位置重合。将激光垂准仪安置在底层第一节基准柱的操作平台上；将激光垂准仪安置在底层第一节基准柱的操作平台上；使激光垂准仪与使激光垂准仪与基础基准点保持在同一铅垂线上基础基准点保持在同一铅垂线上，然后把激光垂直向上投射到柱顶靶标上。，然后把激光垂直向上投射到柱顶靶标上。7、其它框架柱及第三节柱校正 基准柱校正后，在其柱顶偏移适当距离“e”处拉钢丝，钢丝直径须小于1.6mm，形成钢丝框。用标准尺在本节 结构的顶层梁面上逐根测量柱子与钢丝之间的纵横向距 离，将其调整到设计允许范围之内。全部柱子校正后，再用准直仪对基准柱进行复核，结果 在控制值之内，则本节框架结构的柱子垂直度完成校正。第一节到第三节钢管柱安装完成第一节到第三节钢管柱安装完成钢管柱与各部位结构连接完成钢管柱与各部位结构连接完成效果验证：通过以上一系列的方法校正，保证了钢柱的轴线和垂直度控制效果验证：通过以上一系列的方法校正，保证了钢柱的轴线和垂直度控制在误差范围内，合格率达到在误差范围内，合格率达到99%。序号检查节数检查点数缺陷频数（点）频 率（）检查时间1第一节钢管柱100332014.3.202014.3.262第二节钢管柱100552014.5.252014.6.203第三节钢管柱40252014.6.212014.7.124合计2401042014.9.21钢管柱安装施工质量效果检查表 效果检查 经济效益：经济效益：通过本次QC小组的不断攻关活动，对钢管柱安装施工质量缺陷调查时，钢管柱安装的质量问题出现频率由15%降为4%，有效的解决了钢管柱安装轴线、标高偏差过大等问题，超额完成了预期的目标计划，并节省人工费10.3万元、材料费0.67万元、机械费1.5万元，总计节省12.47万元。序号序号检查节数检查节数检查点数检查点数缺陷频数（点）缺陷频数（点）频频 率（）率（）检查时间检查时间1 1第一节钢管柱第一节钢管柱1001003 33 32014.3.202014.3.202014.3.262014.3.262 2第二节钢管柱第二节钢管柱1001005 55 52014.5.252014.5.252014.6.202014.6.203 3第三节钢管柱第三节钢管柱40402 25 52014.6.212014.6.212014.7.122014.7.124 4合计合计24024010104 42014.9.212014.9.21钢管柱安装施工质量效果检查表钢管柱安装施工质量效果检查表 社会效益：社会效益：通过本次QC小组的攻关活动,不仅在解决钢管柱安装的质量问题上取得了宝贵的经验，钢结构整体施工质量也得到了业主及监理的认可。214厂房项目为国家专项重点工程，也是国家航天事业组成的一部分，我们为能参与该工程的建设感到无尚光荣，在思想认识上我们应提高到一个政治高度。通过本次QC小组活动，我们全体成员提高了质量意识和个人能力；掌握了新的QC知识，增强了解决问题的信心和团队精神。小组活动自我评价打分见下表：序号自我评价（总分20分）活动前（分）活动后（分）质量意识1216个人能力816QC知识1216解决问题的信心1620团队精神1220小组活动自我评价打分表小组活动自我评价打分表巩固措施 本QC小组通过半年多的攻关，并对214号电磁兼容试验厂房钢结构施工进行了跟踪检查，钢管柱安装精度偏差的质量问题得到控制，为了进一步推广此项QC活动成果，指导以后类似工程的施工，本QC小组编制了作业指导书，并纳入企业标准使用。总结及今后打算 通过本次通过本次QC小组活动，在达到预期目标的同时，使我部施工管小组活动，在达到预期目标的同时，使我部施工管理更加科学化、系统化，同时使我们项目施工管理水平得到进一步理更加科学化、系统化，同时使我们项目施工管理水平得到进一步提高，并积累了一定的钢结构安装施工管理经验，为我部以后继续提高，并积累了一定的钢结构安装施工管理经验，为我部以后继续从事钢结构施工管理提供了有力的技术支持。从事钢结构施工管理提供了有力的技术支持。随着国内高层钢结构的不断涌现，如何优质、高效的进行钢结随着国内高层钢结构的不断涌现，如何优质、高效的进行钢结构安装是摆在我们面前新的课题，我们将继续沿着这个方向开展课构安装是摆在我们面前新的课题，我们将继续沿着这个方向开展课题攻关，以此适应科技发展和管理水平不断提高的要求，下一步课题攻关，以此适应科技发展和管理水平不断提高的要求，下一步课题名称钢管柱基础螺栓安装精度偏差为活动课题。题名称钢管柱基础螺栓安装精度偏差为活动课题。