勁性鋼結(jié)構(gòu)砼柱梁施工質(zhì)量控制

1、勁性鋼混凝土柱梁施工的質(zhì)量控制南通五建淮河防汛調(diào)度設(shè)施工程QC小組勁性混凝土是一種由混凝土包裹型鋼組成的混凝土結(jié)構(gòu)。勁性混凝土的工作原理主要是依靠型鋼和混凝土兩種材料共同工作，具有承載力高、抗震性能好，耐久性、耐火性優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。在超高層建筑中使用越來越多。在勁性鋼柱梁制作安裝過程中技術(shù)措施應(yīng)用不當(dāng)，容易產(chǎn)生勁性鋼結(jié)構(gòu)中的焊接質(zhì)量和安裝偏差等缺陷，本報(bào)告記述了QC小組攻克勁性鋼混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)安裝、焊接及澆灌混凝土質(zhì)量的全過程。一、工程概況1、水利部淮河防汛調(diào)度設(shè)施工程，位于安徽省蚌埠市東海大道與宏業(yè)路的交叉口，工程由調(diào)度樓和綜合樓兩個(gè)工程組成，調(diào)度樓為主樓，地下一層，地上二十七層，框架結(jié)構(gòu)

2、，建筑面積20533M2，建筑物全高116.90M，土建造價(jià)2706萬元，是一幢集淮河全流域的防汛調(diào)度、洪水監(jiān)測(cè)、通汛指揮、水污染防治、水情水文氣象信息采集處理和國(guó)家防總、部省市領(lǐng)導(dǎo)、專家會(huì)商決策為一體的現(xiàn)代化流域水行政中心。2、本工程由南通五建建設(shè)工程有限公司總承包施工，工程于2003年2月18日開工，至2004年2月29日完成主體結(jié)構(gòu)，并一次驗(yàn)收合格。3、本工程兩個(gè)階段采用了勁性混凝土結(jié)構(gòu)，第一階段為地下室至地上四層，勁性混凝土柱子為十字形，勁性混凝土梁為蜂窩梁，柱子截面為300×600mm、350×350mm，柱高為18.9M。勁性混凝土梁截面為350×70

3、0mm、300×900mm，勁性混凝土梁最大跨度為18.386M。第二階段為十七層至二十七部位，勁性混凝土柱為箱形350×350mm,勁性混凝土梁為工字形，勁性混凝土柱總高度為54.86M,勁性混凝土梁跨度為7.8M。勁性混凝土梁、柱均采用Q235B鋼板焊接拼裝而成（由工廠加工），外包高強(qiáng)混凝土，勁性鋼柱梁制作焊縫焊接質(zhì)量為級(jí)、級(jí)，現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接質(zhì)量等級(jí)全部為級(jí)。二、QC小組概況本小組成立于2003年4月，全組共11人，小組成員均接受過QC質(zhì)量管理的教育和培訓(xùn)。QC小組基本情況見下表1。表1小組名稱淮河防汛調(diào)度設(shè)施工程QC小組注冊(cè)日期2003年4月26號(hào)課題名稱勁性鋼柱梁焊接

4、、安裝質(zhì)量控制注 冊(cè) 號(hào)QC2003-5活動(dòng)日期2003、5、12004、2、29小組類型攻關(guān)型組內(nèi)職務(wù)姓名性別年齡學(xué)歷職務(wù)職稱TQM教育組 長(zhǎng)葛政新男51大專項(xiàng)目經(jīng)理高 工小組成員均經(jīng)過48小時(shí)以上全面質(zhì)量管理知識(shí)的培訓(xùn)，并經(jīng)考試合格。副組長(zhǎng)成文均男47大專項(xiàng)目副經(jīng)理高 工組 員季本明男50大專技術(shù)負(fù)責(zé)人工程師組 員殷建軍男30大專質(zhì) 檢 員工程師組 員何靈建男30大專施 工 員工程師組 員季 云男33大專資 料 員工程師組 員張宗華男41高中吊裝負(fù)責(zé)人技 師組 員瞿建新男46高中焊 工高級(jí)技師組 員楊 俊男52高中焊 工技 工組 員陸旭峰男43高中拼 裝 工技 師制表人：成文均三、選題理由

5、及課題目標(biāo)1、本工程為國(guó)家重點(diǎn)工程，工程質(zhì)量的好壞對(duì)我公司的社會(huì)信譽(yù)有著重要影響。2、勁性混凝土施工工藝在我公司尚屬首例，施工難度大，技術(shù)含量高，公司要求探索新工藝，積累施工經(jīng)驗(yàn)。3本工程現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量要求高，業(yè)主、監(jiān)理對(duì)勁性混凝土施工工藝非常重視，要求各工序檢驗(yàn)批一次驗(yàn)收合格率100%。4、履行公司“追求完美 營(yíng)造精品”的質(zhì)量方針和對(duì)業(yè)主“確保省優(yōu)”的質(zhì)量承諾。5、本工程勁性混凝土中鋼柱為十字型，鋼梁為蜂窩狀，柱子高，鋼梁間距大，承受的荷載大，相當(dāng)一部分柱梁在60m116m高的高空焊接，一旦產(chǎn)生質(zhì)量事故，將直接影響到建筑物的安全，且修理難度大。6、影響勁性混凝土施工的因素較多，鋼結(jié)構(gòu)焊接質(zhì)量、

6、吊裝位置、混凝土澆搗密實(shí)度，均會(huì)對(duì)質(zhì)量產(chǎn)生影響。四、現(xiàn)狀調(diào)查該工藝新穎，技術(shù)要求高，目前在工程中采用不多，為此，我們特邀設(shè)計(jì)院、監(jiān)理及有關(guān)專家人員在施工前對(duì)勁性鋼的制作安裝質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真的研討，并組織小組成員赴南京某工程參觀學(xué)習(xí)了解情況，進(jìn)行了認(rèn)真的調(diào)研，對(duì)影響勁性混凝土鋼結(jié)構(gòu)安裝、焊接及澆灌混凝土質(zhì)量的各種因素進(jìn)行了分層統(tǒng)計(jì)，詳見表2。表2序號(hào)項(xiàng)目頻數(shù)（次）頻率%累計(jì)頻率%備注1型鋼焊接質(zhì)量缺陷4667.6567.65包括夾渣、氣孔、燒傷、裂縫、未焊透等2型鋼吊裝位置偏差缺陷1217.6585.30包括標(biāo)高不準(zhǔn)、垂直度偏差等3混凝土質(zhì)量缺陷68.8294.12包括露筋蜂窩等4其它45.8810

7、0包括模板偏差5合計(jì)68100制表:成文均 制表日期:2003年5月25日QC小組根據(jù)調(diào)查表2中有關(guān)數(shù)據(jù)畫出了排列圖如下:頻率（次） 累計(jì)頻率（%）N=6868 10060 94.5%85.3% 80 46 40 67.6% 604020 12 206 4 0 0型鋼焊接 型鋼吊裝 混凝土澆灌 其 它質(zhì)量缺陷 質(zhì)量缺陷 質(zhì)量缺陷制 圖：成文均 制表日期：2003、5、25由排列圖可以看見，影響該工藝施工質(zhì)量的主要因素是拼裝節(jié)點(diǎn)焊縫質(zhì)量和安裝柱梁的垂直度，其合計(jì)頻率已達(dá)到85.3%。五、確定目標(biāo)值及可行性論證1、確定目標(biāo)值根據(jù)調(diào)研分析，為確保鋼梁、鋼柱的加工、安裝質(zhì)量，并結(jié)合工程創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)，確立以

8、下三個(gè)目標(biāo)：(1)勁性鋼柱、鋼梁的級(jí)焊縫不得存在表面缺陷，且進(jìn)行超聲波檢測(cè)，合格率100%。(2)勁性鋼柱、梁的安裝垂直度、軸線位移等偏差控制在規(guī)范規(guī)定的允許范圍內(nèi)，實(shí)測(cè)項(xiàng)目驗(yàn)收合格率達(dá)95%以上。(3)不允許出現(xiàn)孔洞、露筋、蜂窩等混凝土缺陷，柱梁混凝土的實(shí)測(cè)項(xiàng)目驗(yàn)收合格率達(dá)95%以上。2、可行性論證（1）、公司領(lǐng)導(dǎo)非常重視該工程的建設(shè)，并安排總工辦派員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。（2）我們有武漢神龍大型鋼結(jié)構(gòu)施焊、安裝經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)上是可行的。（3） QC小組成員有勤奮好學(xué)、工作嚴(yán)謹(jǐn)、富有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員和操作能手，是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可靠保證。六、分析原因、確定要因1、原因分析小組成員對(duì)上述主要問題采用因果圖進(jìn)行原因分析

9、，見圖1、圖2、圖3。人 員 機(jī) 械焊接質(zhì)量差 技術(shù)素質(zhì)差 易損件更換不及時(shí) 質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng) 管理人員 電流電壓控制不嚴(yán) 調(diào)節(jié)不標(biāo)準(zhǔn) 焊絲與主材不配套 現(xiàn)場(chǎng)安裝 夜間作業(yè) 接口誤差影響 照明不夠 保護(hù)氣質(zhì)量差 施焊方法 防護(hù)不當(dāng) 不正確 氣候條件影響材 料 方 法 環(huán) 境 圖1 焊接質(zhì)量差因果圖制 圖：成 文 均 制作日期：2003、5、28人 員 材 料安裝質(zhì)量差 技能不穩(wěn)定質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng) 鋼柱端口不平技術(shù)素質(zhì)差 工種配合差垂直控制差 固定方法欠佳 風(fēng)力影響 焊接變形 方 法 環(huán) 境 圖2 柱梁安裝不垂直因果圖制 圖：成 文 均 制作日期：2003、5、28人 員 材 料 機(jī) 械混凝土質(zhì)量差 技

10、術(shù)素質(zhì)低 石子偏大 選用振動(dòng)棒規(guī)格不當(dāng) 質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng) 管理不嚴(yán) 坍落度控制不嚴(yán) 無備用振動(dòng)器 振動(dòng)器插不進(jìn) 夜間照明不足未采取輔助措施振搗間隙太小 氣候影響 對(duì)砼灌入、振搗的影響方 法 環(huán) 境圖3 混凝土質(zhì)量差因果圖制 圖：成 文 均 制作日期：2003、5、282、要因確認(rèn)根據(jù)因果分析，我們QC小組成員對(duì)勁性鋼焊接質(zhì)量差、安裝不垂直和混凝土澆搗末端原因進(jìn)行了認(rèn)真的討論、分析，并請(qǐng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行論證，最后確定了6個(gè)要因，詳表2。要因確認(rèn)表 表2序號(hào)原因確認(rèn)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)日期負(fù)責(zé)人產(chǎn)生的影響確認(rèn)結(jié)論1技術(shù)素質(zhì) 差質(zhì)量意識(shí)不強(qiáng)、專業(yè)知識(shí)缺乏、焊工技能水平差提高專業(yè)技術(shù)水平，確保成品全部合格03、5

11、、29葛政新產(chǎn)生成品不合格，應(yīng)予以解決；要因2防 護(hù)不 當(dāng)風(fēng)對(duì)焊接的影響、雨對(duì)焊接的侵蝕提供較好的施工環(huán)境03、5、29成文均影響焊接質(zhì)量，易出現(xiàn)夾渣、氣孔等現(xiàn)象，必須解決；要因3安裝接口誤差影 響安裝接口間隙過大或過小控制鋼柱接口處間隙在35mm之間03、5、29季本明影響焊縫的焊接質(zhì)量易出現(xiàn)超聲波檢測(cè)不合格，必須解決；要因4固定、校正方法欠佳整個(gè)支架剛度不夠、固定桿件不牢確保架體有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性03、5、29季本明難以保證鋼柱的垂直，應(yīng)予以解決；要因5焊 接變 形縱向施焊不間斷、熱影響產(chǎn)生焊接變形規(guī)范作業(yè)03、6、4殷建軍焊接變形產(chǎn)生柱體傾斜，必須解決；要因6梁柱內(nèi)型鋼、鋼筋交錯(cuò)

12、，間隙小混凝土下料難，振動(dòng)棒移動(dòng)空間小。采取相應(yīng)措施，確?；炷临|(zhì)量符合規(guī)范規(guī)定。03、5、29何靈建易出現(xiàn)孔洞、露筋等質(zhì)量缺陷，必須解決。要因制 表：成文均 制表日期：2003、5、25七、制訂對(duì)策針對(duì)主要原因，經(jīng)過小組成員共同研究制訂了對(duì)策措施，見表4。對(duì) 策 表 表4序號(hào)項(xiàng) 目現(xiàn) 狀目 標(biāo)措 施地點(diǎn)部門負(fù)責(zé)人完成日期1技術(shù)素質(zhì)差專業(yè)知識(shí)缺乏，焊工技能不穩(wěn)定提高專業(yè)技術(shù)水平，滿足施工需要，選定高級(jí)技工操作組織培訓(xùn)學(xué)習(xí)，做好技術(shù)交底，嚴(yán)格持證上崗技術(shù)組葛政新季本明03、6、32防護(hù)不當(dāng)風(fēng)雨天氣影響焊接質(zhì)量盡可能降低影響進(jìn)行焊接地點(diǎn)擋風(fēng)防護(hù)，避開雨天作業(yè)。施工現(xiàn)場(chǎng)成文均03、6、33安裝接口間

13、隙控制安裝接口時(shí)縫隙太大或太小控制勁性鋼柱的對(duì)接口縫隙在3mm5mm安裝時(shí)用墊鐵間隔，待校正后，用焊接馬板方法固定。施工現(xiàn)場(chǎng)季本明殷建軍03、6、34固定、校正方法欠佳固定架體搭設(shè)不牢，剪刀撐設(shè)置不規(guī)范嚴(yán)格按照施工方案搭設(shè)要求搭設(shè)嚴(yán)格進(jìn)行檢查驗(yàn)收施工現(xiàn)場(chǎng)季本明張宗華03、6、35焊接變形一人單邊施焊，熱影響變形不受變形影響，垂直度誤差控制在5mm內(nèi)二人對(duì)稱間隔施焊，工藝參數(shù)一致施工現(xiàn)場(chǎng)殷建軍03、6、36梁柱內(nèi)型鋼、鋼筋交錯(cuò)，間隙小?；炷料铝想y、振搗難，易出現(xiàn)孔洞、露筋。嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定，做到無孔洞、露筋、麻面現(xiàn)象認(rèn)真審核圖紙，對(duì)間隙過小問題與設(shè)計(jì)商討解決；嚴(yán)格控制混凝土配合比，采取相應(yīng)措施

14、灌入振搗混凝土。施工現(xiàn)場(chǎng)何靈建03、6、3制表：成文均 制表日期：2003、5、25八、組織實(shí)施實(shí)施一：（施工人員技術(shù)素質(zhì)差）1、組織施工人員進(jìn)行為期2天的專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，提高職工的感性認(rèn)識(shí)與專業(yè)知識(shí)。2、持證焊工經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考試合格后，方可上崗。3、認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)質(zhì)量交底，嚴(yán)格按操作規(guī)程施工、管理。4、優(yōu)化制度，做到職責(zé)分明、獎(jiǎng)罰分明。實(shí)施二：（防護(hù)不當(dāng)）1、在作業(yè)區(qū)域搭建臨時(shí)防風(fēng)棚，確保焊接作業(yè)處于無風(fēng)力影響的環(huán)境。2、雨天停止焊接施工作業(yè)。實(shí)施三：（安裝接口間隙控制）1、對(duì)鋼柱鋼梁端部接口進(jìn)行認(rèn)真檢查，由對(duì)有變形、不平的端口進(jìn)行預(yù)先處理，使其平直平整。2、安裝時(shí)，按要求留好間隙，為防止構(gòu)件接口處焊

15、接間隙過大或過小，采用背面加墊板，正面加馬板的辦法，將焊縫處間隙控制在35mm之間，以達(dá)到保證焊縫焊接質(zhì)量的目的。實(shí)施四：（校正、固定方法欠佳）1、用垂直儀引測(cè)施工層控制點(diǎn)，確保軸線位置正確。2、采用經(jīng)緯儀與人工吊線錘相結(jié)合的辦法進(jìn)行校正。3、嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定搭設(shè)固定支架，并在支架四周及中間相關(guān)部位設(shè)立剪刀撐，確保整體架體不變形。實(shí)施五：（焊接變形）1、型鋼柱、梁組裝校正合格后，及時(shí)施焊，由兩名焊工同時(shí)對(duì)稱間隔施焊，并在焊接處設(shè)立卡板，以消除施焊中熱影響產(chǎn)生的變形而導(dǎo)致垂直度發(fā)生偏差。2、型鋼施焊先內(nèi)后外，嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝指導(dǎo)書的參數(shù)。實(shí)施六：（梁柱內(nèi)型鋼、鋼筋交錯(cuò)，間隙小。）1、梁柱接頭加勁

16、板振搗孔，原設(shè)計(jì)為65mm，與設(shè)計(jì)商定改為100mm，以滿足下料振搗要求。2、調(diào)整混凝土配合比，石子粒徑由原來的540mm改為531.5mm坍落度調(diào)整至160200mm，內(nèi)摻粉煤灰和泵送劑，改善混凝土的工作性。3、采用小規(guī)格振動(dòng)棒及人工輔助振搗。九、檢查效果1、本工程勁性混凝土柱梁于2004年2月29日全部完成，經(jīng)過QC小組的努力，完成了預(yù)定目標(biāo)，勁性鋼柱梁安裝及混凝土灌注的施工質(zhì)量通病，得到了有效控制，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理工程師現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)檢查情況統(tǒng)計(jì)如下：（1）現(xiàn)場(chǎng)接頭的焊縫表面無裂縫、焊瘤、氣孔、夾渣、弧坑、電弧擦傷、咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。鋼梁、鋼柱結(jié)構(gòu)的內(nèi)部焊接質(zhì)量經(jīng)超聲波探傷全數(shù)檢測(cè)全部合格。（2）型鋼柱梁安裝的標(biāo)高、垂直度、軸線位移等實(shí)測(cè)項(xiàng)目，共實(shí)測(cè)226點(diǎn)，其中合格點(diǎn)218點(diǎn)，合格率達(dá)96.5%，符合原預(yù)定目標(biāo)要求。（3）混凝土質(zhì)量一次驗(yàn)收合格，并且無蜂窩、露筋、孔洞等混凝土缺陷，實(shí)測(cè)項(xiàng)目共檢查194點(diǎn)，其中合格點(diǎn)188點(diǎn)，合格率達(dá)97%。2、勁性混凝土柱梁施工，在我公司尚屬首次，經(jīng)過全體員工共同努力，順利完成了勁性混凝土部分的施工任務(wù)，工程質(zhì)量受到了業(yè)主、監(jiān)理及專家們的一致