确保大跨度70米钢屋架制作一次成优qc成果.doc

确保大跨度70米钢屋架制作一次成优
天津市****工程总承包有限公司
天津****总装线工程项目QC小组

一、课题简介
****飞机总装线项目是天津市重点工程，地处天津滨海新区****产业区内，紧邻天津****国际机场和**高速公路，地理位置优越。天津总装线是**客车公司装配线全球的第三条、欧洲以外的第一条。

总装厂房建筑面积26825m2，结构形式完全按照德国空客厂房进行设计。总装大厅为钢排架结构。屋架上弦为弧线形，跨度70m，每榀屋架重70吨，屋架杆件为焊接H型钢，弦腹杆节点为全螺栓刚性节点，每榀屋架用12000套高强螺栓进行节点连接。

总装厂房屋架立面图
二、小组简介：

小组名称
天津**总装线工程项目QC小组
小组类型
攻关型
课题名称
确保70米跨屋架制作一次成优
注册号

成立时间
2003年
活动时间
2007.7—2007.11
活动频次
每周一次
接受QC教育时间
人均60小时
序号
姓名
年龄
文化程度
职务
组内分工
组内职责
1

27
大本
技术经理
组长
组织实施
2

34
大专
车间主任
组员
生产管理
3

39
中专
技质科长
组员
质量督查
4

25
大本
车间主任
组员
质量监督
5

24
大本
技术员
组员
编制工艺
6

27
大本
技术员
组员
统计记录
7

23
大本
质量员
组员
超声波探伤
8

47
中专
质量员
组员
质量监督
9

47
大本
安全员
组员
安全监督
10

41
大本
资料员
组员
资料汇总

我QC小组成立于2003年，至今从未间断，年年有活动，年年有课题，质量不断提高。

三、选题理由
1、****是我国首次与****客车公司合作，建造用于民用客机的厂房工程，具有较高的国际知名度。
2、****工程关系到我天津****总承包有限公司在天津港地区良好形象及信誉的树立，此工程的施工质量同样关系到我公司在滨海新区更广泛的市场开拓。
3、9号总装厂房是****工程的重点子工程，70米大跨度屋架的制作一次成优是该工程的准确安装的前提，屋架上弦杆为弧形，弧度半径为212m，下弦起拱要求为60mm，31榀下弦悬挂双向吊车，承受动荷载，所以31榀屋架下弦须在同一高度处，对屋架制作精度要求很高。

4、每榀屋架上共有连接节点58个，节点处用12000套高强螺栓进行连接，31榀屋架就需要372000套高强螺栓 ，对螺栓连接孔孔位的精度要求很高。

柱端上弦节点

柱端下弦节点

弦、 腹杆连接节点
基于以上理由，我们选择“确保70米跨屋架制作一次成优”为课题进行活动。

四、现状调查
我QC小组邀请了有关专家、监理及专业技术人员针对以往钢屋架制作施工中易出现的问题进行了调查分析，收回80条信息，归纳为六大类问题，做出调查表。
序号
检 查 项 目
频数
频率（％）
累计频数（％）
1
屋架变形超标
32
40.00
40.00
2
屋架起拱超标
28
35.00
75.25
3
焊接处出现断裂
6
7.50
82.50
4
节点板变形
5
6.25
88.75
5
漆皮脱落
5
6.25
95
6
其他
4
5.00
100
合计

80
100
100
五、目标及可行性分析

总目标：
确保70米跨度屋架制作一次成优
目标值；
1、同一组内任意两孔间距离偏差不得超过±1.0mm;
2、相邻两组的端孔间距偏差不得超过±1.5mm。
3、屋架长度偏差不得超过＋5.0mm，-10.0mm；
4、跨中高度偏差不超过±10.0mm；
5、屋架跨中拱度偏差不超过±14mm。
可行性分析
不利因素：
1、70米跨钢屋架承受双向动荷载,我小组没有类似钢屋架的制作经验。
2、屋架集弧度大、重量大、跨度大、对制作的工艺选择与制作的质量过程控制提出了挑战。
3、每榀屋架螺栓孔多达12000个，如何控制孔位偏差是制作时的一个难题。
有利因素：
1、公司各级领导非常重视，且建设方、监理方都有把该项目做好的决心，双方目标一致。
2、小组对于大跨度屋架精确制作这一难点有充分认识，组织小组成员通过深入了解图纸，精心编制完善制作工艺。
3、我小组成员均为技术骨干，有105米跨度桁架工程的制作经验，此工程中我小组运用PDCA设定目标值，制作施工队伍与我小组配合默契，工程经验积累丰富，大家对此工程的屋架制作非常有信心，小组成员具有较强的团队精神。
4、我公司集钢结构制作安装一体化，拥有先进科学的制作生产管理体系，先进的制作设备，QC小组成员可从源头上进行质量控制把关。
我小组结论为目标可行。
六、原因分析
根据找出的主要问题，用关联图进行原因分析，共分析出8条末梢原因。

为末梢原因
七、要因确认
针对找出的末梢原因，进行了分析论证，确定了三条要因：
序号
末端因素
方法
要因确认
判断
1
操作者及技术人员未进行针对性技术交底和操作培训
现场调查
现场实例调查，操作者较年轻、工作技能参差不齐，对图纸理解能力不强，会严重影响施工质量。
要因
2
焊接工艺不规范
调查分析
技质科早在工程开工前就已做好焊接工艺评定，焊接质量可以保证满足要求。
非要因
3
设备精度低
现场调查
公司的钻孔采用数控钻、三维钻等设备是华北地区先进的设备，能够满足该工程构件制作精度的要求。
非要因
4
拼装台刚度不符合要求
调查分析
加工现场的拼装台经过重新制作、找平，满足工程的要求。
非要因
5
组对方案不合理
调查分析
屋架跨度70米，下弦悬挂双向吊车，屋架的尺寸精度要求高，组对方案直接影响工程质量。
要因
6
未进行专检控制
讨论分析
公司的质检人员具有多年的质检经验，对于工作认真负责，并且我们通过构件合格证制度有效的控制了工程检验情况。
非要因
7
杆件匹配错误
调查分析
对构件进行严格的编号控制，包括连接端头也进行了标识。
非要因
8
钻孔方案不合理
讨论分析
由于螺栓连接节点处，孔位众多，连接两端、节点板的相应孔位分别钻孔后易出现偏差，影响制作质量。
要因
八、制定对策
对找出的主要原因，制定对策和措施并落实责任人和时间，以达到制定的目标 。
序号
要因
对策
目标
措施
负责人
完成时间
地点
1
未进行针对性技术交底和操作培训
制定岗位职责，加强技能培训
确保施工人员工作规范化
1、前往德国进行技术考察；
2、做好技术交底；
3、制定钢结构制作工艺
4、对操作者要求持证上岗，对工作技能进行培训、考核。

7
月
15
日

制作
现场
2
钻孔方案不合理
选择合理钻孔方案
同一组内任意两孔间距离偏差不得大于±1.0mm
相邻两组的端孔间距偏差不得超过±1.5.
1、选择合理的下料方式；
2、制定合理的钻孔方案；
3、对孔位进行尺寸复验。

9
月
1
日
3
组对方案不合理
选择合理的屋架上下弦杆制作，组对方案
屋架长度偏差不得超过＋5.0mm，-10.0mm；
跨中高度偏差不超过±10.0；
屋架跨中拱度偏差不得大于±14mm。
1、合理选择下弦下料方式；
2、确定合理的柱端与屋架进行精确组对的方式；
3、制定合理的组对方案；
4、对屋架尺寸进行复验 。

8
月
20
日

九、实施

实施一、进行技术攻关，加强技能培训
本工程集杆件长、重量大，跨度大、高精度为一体,且采用德国空客标准,甲方业主为德住中国代表,故在工程实施过程前做好相关技术准备，培训工作做到周密，各项技术交底工作细致全面。
1、前往德国汉堡进行技术考察
工程制作开始前，公司由总工带领各制作工序技术负责人员前往德国
汉堡空客总装线进行技术考察，学习了相关的技术措施与施工工艺。
2、编制专门的钢结构制作工艺。
按照德国方面工艺、标准的要求，制定9号总装厂房的制作工艺，并明确岗位人员的职责与分工。

3、做好技术交底工作
编制制作方案，并以作业指导书、技术交底的形式向操作者进行深入贯彻，确保操作人员做到理解无误、操作无误。

4、对操作者要求持证上岗，工作技能现场培训、考核
现场挑选有操作证、有经验的工人进行施工，明确各工序负责人，并做好制作记录。并在工程开工前进行工艺培训，采取现场考试制度，考试合格方可上岗。

结果：通过对管理人员、操作人员进行150人次的培训并通过考核,明确了技术标准、提高了岗位技能。

实施二、选择合理钻孔方案
大跨度屋架腹杆与弦杆连接，屋架与柱连接均为全螺栓刚性连接，每榀屋架有12000个高强螺栓，所以对螺栓孔的制作精度要求较高。
我们决定改变以往的钻孔工艺而采用连接节点两端进行整体下料，数控三维钻进行钻孔，再用数控带锯切割将连接接点一分为二的制作方法。

柱端上弦节点

弦、 腹杆连接节点

这种钻孔工艺的优势在于：
1、三维数控钻由电脑程序统一控制，钻孔精度极高。
2、三维数控钻对H型钢腹板、翼缘板可以同时钻孔。节点整体下料然后钻孔，节点两端以同一基准面一次钻孔成型，从而保证了螺栓孔距的精度。

三维数控钻整体钻孔

数控带锯分离
3、数控带锯切割利用光学定位，以固定厚度的带锯进行切割，保证了断开后节点两组螺栓孔孔位距离的精度。
通过这种方法就可以对螺栓孔的孔距精确度进行控制，使腹杆和牛腿螺栓连接节点的孔距精确、孔位统一。

数控带锯分离后构件

数控带锯分离后构件
结果：通过实践证明这种钻孔方法有效的控制孔距偏差，经专检同一组内任意两孔间距离最大偏差+0.6mm;相邻两组的端孔间距偏差最大为+0.8mm。

实施三、制定合理的组对方案
70米跨屋架下弦悬挂多条高精度行车梁，对安装后31屋架的下弦挠度和屋架整体尺寸的一致性要求高。
通过对工程的特点难点分析，我们最终选择放弃传统构件分段制作的组对工艺，而采用屋架整体组立与预拼装一次成型的组对工艺。
1、新型组对工艺的优点：
⑴ 屋架整体放样制作，对屋架下弦的拱度和尺寸可以整体控制。
⑵屋架组对时与柱按照放样进行拼装，保证了屋架与柱牛腿的准确连接。

2、屋架组对的关键控制程序
1） 按照图纸在刚性拼装台上将屋架与柱按照相连接的形式按1：1进行放样，尺寸检查合格后焊接工装胎具。
2） 屋架下弦杆在下料时就带有拱度，将下弦装入胎具后利用千斤顶对下弦拱度进行控制。
3）屋架与柱端在拼装台上用销钉进行连接，后进行屋架上、下弦杆焊接，把误差消化到焊缝处。
4）用全站仪对屋架尺寸进行复测。

屋架组对

3、对31榀屋架进行尺寸复测检验，偏差统计如下表。
1~11#屋架尺寸偏差统计表（mm）
屋架 编号
1#
2#
3#
4#
5#
6#
7#
8#
9#
10#
11#
屋架长度
0.0
0.0
0.0
-1.0
-3.0
-4.0
0.0
-3.5
-4.3
-5.0
0.0
跨中高度
0.0
0.0
1.5
0.0
0.0
2.0
2.2
3.0
3.0
2.5
1.5
屋架跨中拱度
0.0
0.5
0.5
1.5
2.5
2.0
0
2.5
4.0
1.5
0.0
11~21#屋架尺寸偏差统计表（mm）
屋架 编号
11#
12#
13#
14#
15#
16#
17#
18#
19#
20#
21#
屋架长度
-1.5
-3.0
-1.8
-1.0
-3.0
-3.5
0.0
-2.5
-4.0
-1.0
-2.0
跨中高度
0.8
0.5
2.5
1.0
0.5
0.0
1.5
2.6
2.8
0.0
0.5
屋架跨中拱度
2.8
2.0
0.0
0.5
3.0
1.8
0.0
2.5
2.0
0.5
3.5
22~31#屋架尺寸偏差统计表（mm）
屋架 编号
22#
23#
24#
25#
26#
27#
28#
29#
30#
31#
屋架长度
-1.0
-2.0
-3.0
-1.8
-3.8
-4.5
-4.8
-2.0
-1.0
-1.5
跨中高度
0.0
2.5
2.0
1.8
0.0
0.0
1.0
3.0
0.0
1.5
屋架跨中拱度
3.0
2.8
0.0
0.5
1.0
1.5
2.5
2.0
1.5
2.5
结果：屋架两端长度偏差最大值为-5.0mm；跨中高度偏差最大值为+3.0mm；屋架跨中拱度偏差最大值为+4.0mm，满足目标值要求。为9号总装厂房的安装质量提供了先决条件。

十、效果检查
效果一
目标检查：屋架制作完成后，进行尺寸复测，屋架尺寸满足设计要求，100%达到制定目标。
目标值
完成情况
1、同一组内任意两孔间距离偏差不得超过±1.0mm;
2、相邻两组的端孔间距偏差不得超过±1.5。
3、屋架长度偏差不得超过＋5.0mm，-10.0mm；
4、跨中高度偏差不超过±10.0；
5、屋架跨中拱度偏差不超过±14mm。
1、同一组内任意两孔间距离偏差最大为+0.6mm;
2、相邻两组的端孔间距偏差最大为+0.8mm。
3、屋架长度偏差最大值为-5.0mm；
4、跨中高度偏差最大值为+3.0mm；
5、屋架跨中拱度偏差最大值为+4.0mm。
效果二
工程安装效果：70米跨屋架制作一次成优为总装厂房的安装打下了基础，最终该工程安装质量符合国家规范，市政府及国家领导多次到现场视察，对工程进度和施工质量给予高度赞扬。

效果三
无形的效果：经过小组成员近三个月的不解努力，钢结构屋架制作部分顺利完工。我QC小组从中又一次得到了锻炼中，大家在这次活动中，不仅增强了攻克难关的自信心，提高了解决问题的能力，而且还加强了集体的团队精神。

十一、巩固措施
1、通过本轮PDCA循环，我小组总结了大跨度屋架制作施工技术，此项技术被公司评为优秀技术成果,并纳入公司的制作施工工艺标准中。
2、我小组将在以后类似的施工过程中对大跨度屋架的制作方案进行进一步的跟踪验证，使企业的安装施工工艺更加成熟。

公司工艺标准汇编
天津市**工程总承包有限公司

NO.8
͝
͝
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十二、下步打算
我小组在本轮活动中，成功控制了大跨度屋架的制作质量，为整个工程的质量创优打下了良好的基础。我们要进一步提高人员素质、总结施工经验、开展新思路、扩展新工艺，为公司的钢结构制作质量跨入同行业的先进水平而努力。下轮活动我小组拟定“96米跨桁架一次安装就位柱身偏移达规范要求”为下一轮PDCA循环的课题。