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重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程1--------------------------------------------------------综合楼劲型钢柱垂直度质量控制中冶建工集团有限公司钢结构分公司大竹林项目部QC小组二O一一年十一月重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程2一、工程概况重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合维修基地综合楼型钢混泥土组合结构分布在1-8到1-13轴之间,共20根型钢钢骨，标高从-10.500m到27.450m。钢材主要采用Q345B材质，钢柱主要为16㎜、25㎜厚板材，钢梁主要为14mm、18mm、25mm、30mm厚板材。钢梁采用焊接和高强螺栓连接型式，高强螺栓规格为M22扭剪型。二、小组简介大竹林项目部QC小组成立于2011年，现有成员12人，全部由项目部现场管理和技术人员组成，每周都会组织成员进行学习，并对学习中的重要内容作好记录。围绕本课题的QC小组概况及人员组成情况见下表：重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程3小组名称大竹林轻轨六号线QC小组课题名称综合楼钢柱垂直度质量控制课题类型现场型成立日期2011.4.1活动时间2011.4～2011.11活动次数28次小组成员平均受QC教育60学时出勤率100%序号姓名性别年龄职务职称小组职务1李晓刚男36项目经理工程师组长2杨明男30副项目经理工程师副组长3冯友帅男27技术负责人工程师组员4宗西平男41安全员组员5方源男23技术员组员6邹瑞男25技术员组员7林刚男23技术员组员8王明建男36质量员组员9谭轲男23技术员组员10张琦男22测量员组员11陈钢男42工段工长组员12屈伟男37工段工长组员制表人：谭轲制表时间：2011年11月重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程4三、选题理由随着生活水平的发展和建筑技术的提高，高层和超高层钢结构建筑逐步增多。本工程是中冶建工集团钢结构公司首次与轻轨交通工程合作的项目，为了打影响公司的知名度更为了企业形象和后续市场的开发，钢构公司上级作出了名确指示:必须交出一份满意的质量工程。同时业主也要求我公司按质按量完成，在钢结构工程和混凝土工程完毕后，本工程将会作为轻轨交通公司的一个标志性建筑，并且会努力去争取鲁班奖。这无疑给我们施工带来了巨大压力，而根据本工程的特点可知钢结构垂直度的控制是本工程施工的关键环节，如控制不利，将直接导致钢梁和后序的混凝土梁安装不到位，导致使整个楼层的框架不规则产生扭曲，影响工程的结构安全。所以我方将本次课题重点放在了解决高层建筑垂直度问题，课题名为:钢柱垂直度质量控制。四、现状调查4.1、现状调查本工程共有7层，每根钢柱分为4节组成，整个建筑物垂直度控制主要表现在对主楼钢柱垂直度控制上，我们对钢柱进行编号，相同编号进行分类标示，平面布置图如下：重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程5图一：楼层钢柱平面布置图由上述平面图可知本工程总共有四种类型的钢柱，编号分别为KGZ1、KGZ2、KGZ3、KGZ4,总共20根，选取第一节柱顶部和第二节柱根部两端为基准，以相互垂直的两个方向采用经纬仪对钢柱垂直度统计偏差，每根钢柱都取两个不相邻的点进行统计，统计结果如下表：重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程6第一节柱的垂直度允许偏差统计表2项目允许偏差编号名称KGZ11234567891011121314第一节柱垂直度控制10mm1034545671111583510mm5113652565212662允许偏差编号名称KGZ1KGZ2151617181920212223242526272810mm6565611511635351110mm477455115544427允许偏差编号名称KGZ2KGZ3KGZ410mm424641138637310mm5155521259855合计实测80点，合格70点，合格率87.5%质量等级合格制表人：谭轲制表时间：2011年11月重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程74．2、现状分析（1）我们对产生不合格点的钢柱编号进行了统计，钢柱垂直度不合格点区域统计表表3序号区域频数频率（%）累计频率（%）1KGZ1770702KGZ2110803KGZ32201004KGZ400100合计10100制表人：谭轲时间：2011年11月（2)按分类统计结果内容制订排列图,如下所示：图二：条形统计图从结果分析图图中可以看出，钢柱垂直度不合格点主要出现在标准平面布置图中的KGZ1、KGZ2、KGZ3，我们将重点对这三个编号钢柱安装工程中存在的共性问题进行分析研究。重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程8五、确定目标针对本工程的现状，我们设定本次活动的目标值：钢柱垂直度偏差合格率由活动前的87.5%达到100%，以达到争创优质结构的要求。为此我小组成员展开讨论进行可行性研究分析。六、可行性研究本课题是钢柱垂直度质量控制，我QC小组全体成员经过多次讨论与分析认为可行，并对存在的优势和不利条件进行了总结。可行性论证结果如下：6.1、优势条件（1）该工程为钢构公司与重庆轨道交通合作的第一个工程，对推广新型的绿色建筑节能材料，为集团公司能够更好的开拓钢结构建筑市场起至关重要的作用，为目标的实现提供了组织上的保证。（2）该工程的最终目标是争创鲁班奖，集团公司和轨道交通公司对其都特别重视，对负责现场的施工员和技术人员每周定期的开展技术研讨会，为目标实现提供了技术上的保证。（3）QC小组成员文化层次高，具有丰富的理论知识和实践经验，都能将理论与实际相结合，用所学的理论知识去解决实际问题。并且解决问题和创新能力强，是目标得以实现的人员保证。6.2、不利条件构件重量较大，需要采用大型吊装设备才能安装，且安装固定重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程9及定位都存在较大的困难，由于钢结构安装主要是露天和高空作业，受环境条件影响大。施工过程中还必须协调土建单位，所以施工进度较慢。6.3、可行性研究结论通过多次讨论与分析最后得出结论：只要目标明确，大家团结一致，措施得力，目标是切实可行的。七、原因分析1.原因分析：我们小组对从钢结构的制作入场到安装制作完毕全过程进行了监控，对能够影响钢柱垂直的外部因素都进行了总结与考虑，结果如下：（1）钢柱垂直度检查：图三：每节钢柱都进行通线质量检查重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程10图四：部分位置由于放置不当发生翘曲变形图五：钢柱对接时未完全对齐，存在角度偏差重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程11图六:少数地方开孔设计不合理，影响结构受力图七：钢柱开口坡度大，焊接难度大重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程12（2）钢柱垂直度校正图八：用经伟仪对钢柱垂直度进行初步校正图九：精确校正模型图重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程132.钢结构施工环境:图十：钢结构安装垂直作业面图十一：钢结构水平工作面重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程143.钢柱垂直度偏差总结：小组通过对整个制作安装工程的监控并且及时做好记录，并且通过一起讨论研究最后总结出了钢柱垂直度控制存在偏差的原因，并分析出引起原因的因素。总结如下：图十二：钢柱垂直度控制因果分析图测量，焊接难度大检测不到位工人综合素质参差不齐现场条件限制构件成品制作精准度不高安装操作困难结构形式本身存在的缺陷钢柱垂直度控存在偏差钢柱、钢梁制作存在偏差操作不规范，对钢柱质量检测不足钢柱、钢梁坡口较大导致焊接难度大垂直度校正存在偏差光照及温度的影响运输吊装过程中变形构件临时固定复杂自重大作业面危险，高空安装垂直作业土建混凝土施工不同步经验不足缺少培训设计不到位重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程15据因果分析图，QC小组成员对“影响钢柱垂直度偏差”的所有因素到现场进行调查、分析、验证，确定要因并总结如下：a设计不到位：少许构件应力集中，直接影响结构安装成型后的质量。b钢柱、钢梁的制作存在偏差：钢柱、钢梁的制作存在长度偏差，弯曲偏差。起吊、运输过程中产生碰撞，发生变形翘曲。c钢柱焊接不到位：各节钢柱连接部位，焊接不到位，致使在承重时产生较大应力，导致钢柱发生偏移。d垂直度检测存在偏差：对单柱垂直度检测时未按照成90度的方向进行检测，钢梁临时固定完毕后，钢柱垂直未进行复核。e操作不规范，检查不到位：管理人员责任不到位，技术交底不详细，不具有针对性，对安装完毕后折钢柱、钢梁质量检查不够彻底。f构件重量大，构件临时固定复杂：部分钢柱重量超过5T，安装时采用对接丝杆和倒链进行临时固定，操作过程极为复杂。g作业面危险：钢结构作业面为竹跳板制作而成的操作平台，上下垂直操作都有工人，对其心理产生影响。八、解决措施1.设计不到位:我们采取与设计单位沟通，进行模拟实验，对一些设计不当的地方进行更正，已最大限度地消除应力集中。2.钢柱、钢梁的制作存在偏差：对进场构件进行统一检查，相差较小处，现场进行整改，相差较大处，回厂重新进行加工。3.焊接不到位：安排小组成员现场进行旁站监督，严格要求，不合格部位进行返修处理。重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程164.垂直度偏差：对每根柱严格进行90度方向检测垂直度，每点有专人进行核查。5.楼层混凝土不同步：及时与土建单位进行协调，让其尽快完成混凝土浇筑。6.构件重量大：吊装时现场加设吊装耳板，采用丝杠，倒链进行临时固定，现场专人指导。7.作业面危险：增设防护措施，要求工人佩戴好安全帽、安全带，定期对工人进行安全生产教育，同时小组人员应该树立榜样，起好带头作用。九、组织实施实施一：设计不到位由冯友帅负责联系，与设计单位、制作单位一起讨论各种构件连接节点部位并做应力应变测试，以便于施工者控制变形。同时对图纸进行熟悉，深化，构件细化的过程中加强对节点部位的重点控制，最大限度的消除由设计误差对结构质量产生的影响。实施二：钢柱、钢梁的制作存在偏差由杨明负责对新进场的构件进行核查，对质量偏差较小处，现场进行整改，偏差较大处返厂重新进行加工，同时派管理人员常驻加工厂进行现场指导加工，对进场构件进行严格质量检查，在地面拼装构件时，必须保证构件平整稳定，以防下挠。如刚度不够，应采取加固措施。拼装时必须拉通线，用电焊点固、焊牢。严格控制构件的几何尺寸和节间间距尺寸，消除由于构件加工制作的原因导致的钢柱垂重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程17直度存在误差。实施三：钢柱、钢梁的焊接不到位由方源负责现场旁站指导，对焊接质量进行严格要求，施工阶段进行质量把关，为防止和抵消焊接变形，焊前装配时，将工件向与焊接变形相反方向预留偏差，控制焊接顺序防止变形。采用夹具和专用胎具，将构件固定后再进行施焊。构件变形翘曲必须进行矫正。钢柱的焊接应选择速度相同的焊工对焊，禁止单面焊、侧偏、变形，尽量减少钢柱位移量。同时联系当地的结构检测部门，对焊接完毕后的钢梁、钢柱节点的焊接质量进行检测，出具检测报告，对缺焊、夹渣等严重的焊接质量问题进行返工处理，以消除由于焊接质量而产生的结构质量偏差。实施四：钢柱的垂直度检测存在偏差由王明建负责，首先要求钢柱在工厂加工牛腿时用钢冲在钢柱的上下两端冲好轴线点。在待对接钢柱的顶端找出轴线点，对接时以下节柱上端的轴线点为准，对安装过程中的钢柱采用两台经纬仪以90度的夹角方向对其进行校正，将钢柱上下轴线点调节至重合即将钢柱固定。待封闭区域的钢梁安装完毕后，再次采用同样的方法进行校正。最后安装完毕天顶准直仪进行核对，示意图如下：重庆轨道交通六号线大竹林车辆段与综合基地土建及安装工程18图十三：平面控制点竖向示意图实施五：操作不规范，检查不到位由宗西平和杨明共同负责，经常性的组织施工员、质量员及有关钢结构安装人员进行业务知识学习，操作规章制度，不断学习新技术、新工艺，进行讨论，制定可行的，切实有效的施工工序，现场进行技术交