提高屋面鋼桁架吊裝準確定位率

1、.提高屋面鋼桁架吊裝準確定位率中國五冶福州軌道交通指揮中心項目部QC小組2015年9月目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc445038700 一、工程概況 PAGEREF _Toc445038700 h 3 HYPERLINK l _Toc445038701 二、小組簡介 PAGEREF _Toc445038701 h 3 HYPERLINK l _Toc445038702 三、選擇課題及選題理由 PAGEREF _Toc445038702 h 4 HYPERLINK l _Toc445038703 四、現狀調查 PAGEREF _Toc445038703

2、h 4 HYPERLINK l _Toc445038704 五、設定目標 PAGEREF _Toc445038704 h 5 HYPERLINK l _Toc445038705 六、原因分析 PAGEREF _Toc445038705 h 6 HYPERLINK l _Toc445038706 七、要因確定 PAGEREF _Toc445038706 h 7 HYPERLINK l _Toc445038707 八、制定對策 PAGEREF _Toc445038707 h 14 HYPERLINK l _Toc445038708 （一）對策方案比選 PAGEREF _Toc445038708 h

3、 14 HYPERLINK l _Toc445038709 （二）制定對策表 PAGEREF _Toc445038709 h 15 HYPERLINK l _Toc445038710 九、對策實施 PAGEREF _Toc445038710 h 16 HYPERLINK l _Toc445038711 十、效果檢查 PAGEREF _Toc445038711 h 20 HYPERLINK l _Toc445038712 十一、鞏固措施 PAGEREF _Toc445038712 h 24 HYPERLINK l _Toc445038713 十二、總結和下一步打算 PAGEREF _Toc445

4、038713 h 24 HYPERLINK l _Toc445038714 附錄一：合理化建議一覽表 PAGEREF _Toc445038714 h 25 HYPERLINK l _Toc445038715 附錄二：小組活動一覽表 PAGEREF _Toc445038715 h 26 HYPERLINK l _Toc445038716 附錄三：小組注冊表、小組課題注冊表、成果認證表 PAGEREF _Toc445038716 h 27 HYPERLINK l _Toc445038717 附錄四：施工組織設計（方案）報審表并專家認證 PAGEREF _Toc445038717 h 30 HYPE

5、RLINK l _Toc445038718 附錄五：關于2015年全國冶金施工系統QC成果獲獎名單 PAGEREF _Toc445038718 h 32一、工程概況本工程為福州市軌道交通指揮中心工程，中塔5層屋面采用鋼結構屋架形式，鋼結構設計使用年限為100年，結構安全等級為一級，鋼屋架長寬為34m*30.3m，標高為20.5m，最大規(guī)格為300*350*50*50，總重量約400T，屋架上下弦采用焊接箱型管。圖1 鋼結構屋面鋼桁架結構二、小組簡介小組成員一覽表 小組名稱福州軌道交通指揮中心工程質量管理QC小組活動課題提高屋面鋼桁架吊裝準確定位率課題類型現場型注冊日期2015年3月28日注 冊

6、 號ZGWY-2015-127-138成立時間2015年3月28日活動時間2015.活動次數18組 長易圖軍出 勤 率100% 序號姓名文化程度職稱小組職務組內分工1易圖軍本科高級工程師組長組織活動 2丁德勝本科工程師組員組織實施3秦凱本科高級工程師組員技術指導4錢福圣本科工程師組員研制、分析實施5范振雷本科工程師組員資料整理6宋寶忠大專工程師組員實施對策7王亞剛本科工程師組員實施記錄制表人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年3月28日三、選擇課題及選題理由 選題理由鋼結構屋面是吊裝成功與否直接影響整個指揮中心工地施工進度；鋼結構屋面位于12層和21層兩塔樓中間的5層屋面處，空間狹??；工地

7、周邊無鋼結構加工場地，正常吊車吊裝勢必占用工地外的達道路，存在占道封路問題；鋼結構箱型拱形梁吊裝受空間限制、吊裝方法限制等情況下，安裝精確度偏低。本次活動選擇的課題為“提高屋面鋼桁架吊裝準確定位率”。四、現狀調查 項目部對福建省范圍內5個工程中有采用拔桿進行鋼結構梁的項目進行了調查，共抽查了40根鋼結構梁每根抽查6個點，安裝共檢查240處，根據相關鋼結構安裝隊伍安裝記錄表明鋼結構梁安裝符合規(guī)范的有196點，合格率僅為81.7%（合格率計算：196240100%=81.7%），造成鋼結構梁安裝精度低的原因經過歸納分析繪制成統計表與餅圖：鋼結構梁安裝精度低統計表 序號問題種類頻數累計頻數累計頻率（

8、%）1鋼結構梁安裝軸線偏差454575.0%2鋼結構梁安裝標高偏差65185.0%3鋼結構梁對接變形35490.0%4固定螺栓未擰緊35795.0%5其他360100.0%制表人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年4月6日制圖人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年4月6日 圖2 鋼結構安裝精度低原因分析餅圖 結論：造成鋼結構梁安裝精度低的關鍵因素是鋼結構梁安裝軸線偏差。五、設定目標（一）小組活動的目標提高鋼結構梁安裝的精度，確定目標值使合格率從81.7%提高到90%。圖3 鋼結構梁安裝精度提高目標制圖人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年4月8日（二）目標設定依據由以上餅圖圖可見，

9、影響鋼結構梁安裝質量合格率的主要問題是“鋼結構梁安裝軸線偏差”，且影響程度達75%，如果采取措施，解決65%的主要問題，那么質量合格率可提高（10081.7）%65%75%=8.92%，則質量優(yōu)良率可以提高到81.7%+8.92%=90.62%，由理論計算是可行的。調查中發(fā)現福州省體中心鋼結構梁安裝質量合格率曾達到90.3%，為本次活動積累了豐富的成功經驗。六、原因分析小組成員根據餅圖確定的主要因素，編制因果關系分析圖，針對上述主要問題進行因果分析，從中確定了11條末端因素。（見圖4）圖4 因果分析圖制圖人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年4月10日七、要因確定要因確認計劃表序號末端因素

10、確認方法確認依據及標準確認人確認時間1操作人員從業(yè)經驗有限現場驗證確保類似鋼構安裝施工人員經驗在3年以上，能夠熟練操作范振雷2015.4.11-4.132施工工藝不熟調查分析組織培訓和技能考核，施工人員對鋼結構吊裝工藝熟悉率100%錢福圣2015.4.133焊機性能差現場驗證有合格證，定期保養(yǎng)宋寶忠2015.4.134卷揚機噸位不夠現場驗證設備進場檢查，性能良好，吊裝能力滿足現場需求宋寶忠2015.4.175焊接材料質量不好查看材料進場記錄材料進場檢查合格，有合格證易圖軍2015.4.146末端無限位裝置現場驗證鋼梁一次就位偏差3cm丁德勝2015.4.16-4.207承力鋼板不水平現場驗證鋼

11、板水平偏差3mm范振雷2015.4.15-4.208提升過程鋼梁同步控制不到位現場驗證鋼梁同步提升偏差5cm秦凱2015.4.18-4.229受風載荷過大現場驗證吊裝時間選擇風力小于5級秦凱2015.4.18-4.2210高空作業(yè)無落腳點現場驗證鋼構安裝過程，搭設滿足工人操作的平臺丁德勝2015.4.18-4.2211儀器未及時檢定現場驗證施工前檢定儀器，檢定結果均合格，每年檢定一次王亞剛2015.4.20制表人：王亞剛 制表時間：2015年4月11日根據要因確認計劃表，小組成員深入現場，針對以上11條末端因素進行具體調查分析，運用要因驗證表逐一進行要因確認：末端因素一：操作人員從業(yè)經驗有限

12、驗證時間2015.4.11-4.13確認方法現場驗證負責人范振雷驗證情況 調查發(fā)現，鋼結構桁架焊接的焊工中有2個長期從事輕型鋼結構焊接，對厚鋼板焊接不適應，從鋼構廠重新選用2個焊工進行替換，焊接質量滿足要求。（右圖為現場抽查的焊工證）分析：焊工的焊接能力和焊后質量均能達到現場需求確認結論非要因末端因素二：施工工藝不熟 驗證時間2015.4.13確認方法調查分析負責人錢福圣驗證情況 對5名管理人員和13名操作工人進行培訓，并對施工要點控制進行技術交底和技能考核，從考核餅圖可看出，施工人員技能普遍達到優(yōu)良。 管理人員評價 操作工人考核備注：高于85分為優(yōu)秀，高于60-69為合格。分析：培訓后現場管

13、理人員和操作工人均熟悉了施工工藝確認結論非要因末端因素三：焊機性能差 驗證時間2015.4.13確認方法調查分析負責人宋寶忠驗證情況 現場焊機經檢查均有合格證，性能良好，操作過程無不良問題產生，并定期進行保養(yǎng)。 分析：焊機的功能和性能滿足現場要求確認結論非要因末端因素四：卷揚機噸位不夠 驗證時間2015.4.17確認方法調查分析負責人宋寶忠驗證情況 鋼梁吊裝單邊選用的卷揚機為3T，牽引力偏小，單榀鋼梁單重39T，經計算P3=S*v/(1020*)=39*1.1*1.1*16*1000/(1020*0.76*60)=8.12kw,3T卷揚機不符合要求，5T卷揚機P5=S*v/(1020*)=39

14、*1.1*1.1*9*1000/(1020*0.76*60)=4.57kw應選用5T以上卷揚機。卷揚機規(guī)格型號型號額定拉力速度適用鋼絲繩直徑電機型號功率JM-3T30KN16m/min15.5mmY160M-4.11kwJM-5T50KN9m/min19.5mmYZR160L-6.11kw分析：卷揚機的牽引能力能夠滿足現場吊裝需求確認結論非要因末端因素五：焊接材料質量不好 驗證時間2015.4.14確認方法調查分析負責人易圖軍驗證情況 項目部執(zhí)行材料進場驗收制度，質檢人員對焊接主材及輔材均進行進場驗收，檢查相應證明文件，隨機取樣核對品牌及規(guī)格型號。焊接材料質量證明書分析：焊接材料質量和規(guī)格型號

15、與鋼結構焊接要求相符確認結論非要因末端因素六：末端無限位裝置驗證時間2015.4.16-4.20確認方法調查分析負責人丁德勝驗證情況 現場調查發(fā)現，由于鋼梁單根重量較大，在高空作業(yè)條件下很難準確安放到位，有時移過頭、有時未到位。 鋼梁端部安放偏差10cm抽查項目編號12345合格率21%46%33%13%28% 分析：每個項目鋼梁一次就位偏差合格率均低于50% 確認結論要因末端因素七：承力鋼板不水平驗證時間2015.4.15-4.20確認方法調查分析負責人范振雷驗證情況 現場調查發(fā)現，砼柱頭承力鋼板水平偏差較大，直接影響鋼結構安裝精度和安裝速度。 承力鋼板水平偏差鋼板數項目1234567814

16、5352435252534624325732435444253241553673443分析：針對5個項目共抽取40個點，承力鋼板水平度 3mm的僅占42.5%確認結論要因末端因素八：提升過程鋼梁同步控制不到位驗證時間2015.4.18-4.22確認方法調查分析負責人秦凱驗證情況 現場調查發(fā)現，鋼梁提升過程時吊點多、多人指揮，同步不到位易引起構件發(fā)生變形、傾斜，致使鋼梁無法和砼結構中預埋鋼板正常對接。鋼梁提升同步性調查抽查項目編號12345鋼梁同步性合格率52%74%65%49%58%鋼梁吊裝指揮人數11121分析：5個項目由于吊點多、多人指揮等原因致使鋼梁同步控制合格率偏低，僅為40%確認結論

17、要因末端因素九：受風載荷過大驗證時間2015.4.18-4.22確認方法查看施工日志負責人秦凱驗證情況 查看施工日志，記錄了天氣情況、風力、溫度等自然天氣參數，在雨天、大風等不利于施工天氣的情況下，無施工記錄或者轉為其他工序施工。分析：吊裝施工避開了不利天氣的影響，減少了安全隱患。確認結論非要因末端因素十：高空作業(yè)無落腳點驗證時間2015.4.18-4.22確認方法調查分析負責人丁德勝驗證情況 提升鋼梁安裝高度在15.8m以上高空，操作人員無法站立，對安裝質量會產生不利影響，可通過搭設操作平臺解決問題。分析：高空作業(yè)采取了搭設平臺措施，解決了無落腳點的問題 確認結論非要因末端因素十一：儀器未及

18、時檢定驗證時間2015.4.20確認方法調查分析負責人王亞剛驗證情況 開工前已將所有使用的全站儀、經緯儀、水準儀、鋼卷尺等送檢，經檢定均合格。 全站儀檢定證書 經緯儀檢定證書 水準儀檢定證書儀器檢定情況表儀器名稱檢定時間證書編號檢定結果全站儀2015.3.12ETTSS2015-281合格經緯儀2014.6.9ET2014-62合格水準儀2015.3.10L2015-223合格5m鋼卷尺2015.3.10（MLY）A1/14-09661合格分析：每個項目測量儀器均有相應的檢定報告確認結論非要因 結論：通過對11條末端因素的驗證分析，小組確定了3條要因，分別是：1、承力鋼板不水平；2、末端無限位

19、裝置；3、提升過程鋼梁同步控制不到位；八、制定對策 （一）對策方案比選 根據要因確認結果，QC小組成員針對主要問題召開了對策方案分析會，提出了幾種方案進行比選。序號要因對策方案對策評估選定方案有效性可實施性經濟性可靠性1承力鋼板不水平澆砼后放置承力鋼板，如不水平鋪設墊塊、墊片鋼梁放置在鋼板上后標高、軸線精度調整較慢，效果一般使用墊塊調平，需要對鋪墊塊后多次測標高，調整慢，可實施性一般承力鋼板水平時采用墊塊、墊片調平，人工成本較多，材料使用一般，經濟性一般鋼梁末端下方使用墊塊，受力由面接觸變成點接觸，可靠性一般預設承力鋼板焊接于柱鋼筋頂端，另備塊鋼板調整標高鋼梁放置于預設鋼板上，標高、軸線精度基

20、本接近或已經屬于規(guī)范范圍內，效果較好直接對預設鋼板調平，使預設鋼板已經滿足要求，如存在偏差，對備用鋼板一次調平焊接，可實時性較好預設鋼板已經是調平的，如果存在偏差，備用鋼板調整偏差，人工成本降低，經濟性較好預設剛好滿足要求時，梁板面接觸，如用備用鋼板調平，梁板仍是面接觸，可靠性較高2末端無限位裝置柱頭剛梁頂端設剛性彈簧使用剛性彈簧時，鋼梁移動碰撞會產生反彈，鋼梁限位固定效果一般剛性彈簧固定不易，彈簧后端固定到砼板上，可能會損壞砼結構，可實施性一般需要剛性強、定長度的專用彈簧，經濟型差剛性彈簧后座必須固定到后邊的砼結構上，可能會影響到砼結構，可靠性較差承力鋼板邊沿焊接剛性角鋼作為擋板使用剛性角鋼

21、固定，減少反彈力，而且不影響其他結構，效果較好在承力鋼板邊沿兩側焊接兩塊角鋼即可，可實施性高采用兩塊角鋼與預埋鋼板焊接，經濟性好剛性角鋼焊接，直接和預埋承力鋼板連接，與整個柱子成一體，可靠性較高3提升過程鋼梁同步控制不到位鋼梁下方設置專用距離傳感器鋼梁提升同步性控制有效性較好鋼梁提升控制需要距離傳感器配套計算機共同使用，可實施性一般采用專用距離傳感器，儀器費較貴，經濟性差吊裝過程中，距離傳感器的配套及計算機需要占用現場位置，可能影響吊裝作業(yè)，可靠性一般鋼梁上設置標高測量刻度線鋼梁提升同步性控制有效性較好現場直接測量與鋼梁提升指揮人員直接溝通，實時性好采用工地現有經緯儀測設鋼梁標尺，經濟性好儀器

22、測設范圍廣，只需站位可視點即可且靈活多變，可靠性高制表人：王亞剛 審核人：秦凱 制表時間：2015年4月26日 （二）制定對策表對策實施表序號要因對策（what）目標（why）措施（how）地點（where）執(zhí)行時間（when）執(zhí)行人（who）1承力鋼板不水平預設承力鋼板并固定水平鋼梁接觸鋼板水平高差2mm1、砼柱澆筑時，輔助鋼筋頂端焊接承力鋼板并確定好標高；2、若澆筑完砼后承力鋼板存在偏差，采用備用鋼板二次調整。施工現場2015.4.29范振雷2末端無限位裝置增加末端限位角鋼鋼梁一次就位偏差3cm在每塊承力鋼板相交邊加設2塊限位角鋼施工現場2015.5.13丁德勝3提升過程鋼梁同步控制不到位

23、提升過程預設鋼梁測量刻度線同步控制鋼梁提升過程兩端吊點高差5cm1、在鋼梁兩側及吊點處立面設置刻度線；2、采用兩臺經緯儀實時觀測。施工現場2015.5.20秦凱制表人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年4月29日九、對策實施對策實施一：預設承力鋼板 安裝用的承力鋼板1000*1000*20，單塊重量大，又是在高空安裝，而鋼梁就位后直接安放的該鋼板上，所以鋼板安裝的水平度對箱型鋼梁的準確定位有著直接的影響。 具體做法是：在鋼筋混凝土柱施工時，每個柱頭找4根20鋼筋段，用水平儀控制鋼筋頭標高（如圖所示），在確保標高一致的情況下用電焊固定鋼筋段，然后放上鋼板，最后焊接牢固為止。為防止在混凝土澆搗

24、過程中鋼板跑位變形，另外預備800*800鋼板作為二次調整標高備用。圖6 砼施工前輔助鋼筋預先焊接承力鋼板圖7 砼澆后備用調平鋼板調平圖8 鋼桁架端部與承力鋼板連接柱頭承力鋼板水平偏差調查表柱頭數12345678910承力鋼板水平偏 差（2mm）1.31.81.21.62.51.11.51.72.72制表人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年5月3日結論：經施工人員現場實測，預設承力鋼板澆筑砼后水平度偏差2mm的占80%，偏差2mm的采用備用調平鋼板調整后，精度符合了質量要求。 對策實施二：增加末端限位角鋼 因單榀鋼結構梁長34m，高2.06m，體型較大，重量又重，在其它工地調查中發(fā)現，鋼

25、結構梁起吊后在安裝時不是越過定位線就是沒有移到位，給鋼梁準確定位帶來較大困難。因此小組決定在鋼梁放置的承力鋼板邊緣用L150*150角鋼焊接限位塊，平移時前后、左右一頂到位就可停止，防止平移過頭或移動不到位，具體做法如圖所示。 圖5 末端限位角鋼柱頭鋼梁一次就位偏差調查表柱頭數12345678910鋼梁一次就位偏差（3cm）2.92.62.42.333.42.82.832.6制表人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年5月20日結論：經施工人員丁德勝現場實測，鋼梁安裝一次就位偏差3cm的達90% 對策實施三：提升過程預設鋼梁刻度線 鋼梁提升前，在鋼梁兩側及各吊點下方梁立面設置明顯測量刻度線，

26、提升過程中通過2臺經緯儀實時觀測刻度線從而控制兩端的高差，不同步度超過5cm時及時調整。圖9 鋼梁端頭測量刻度線 提升過程中，觀測點與控制提升牽引處均安排管理人員，通過對講機相互溝通，實時調整提升高差，確保各個提升吊點的位置同步。圖10 鋼梁吊裝過程同步控制鋼梁提升同步控制高差調查表鋼梁榀數 1 2 3 4 5 提升同步控制高 差（5cm） 4.4 3.8 4.1 5 4.6 制表人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年6月16日結論：經測量人員現場實測，鋼梁提升過程同步控制高差均5cm十、效果檢查1、目標效果：2015年5月28日至2015年7月4日鋼結構屋面順利提升安裝完成，同時對兩邊砼

27、結構無任何損傷。經過PDCA循環(huán)，2015年7月6日經監(jiān)理、建設單位現場代表現場對鋼結構梁的安裝精度進行了復查檢測，共復查了40個點，其中37個點符合設計和規(guī)范要求，合格率提升至92.5%，鋼結構安裝質量檢查表如表6所示：鋼結構安裝質量檢查統計表觀測點12345678軸線偏差4.34.554.24.754.64.6頂面高差98879101110觀測點910111213141516軸線偏差4.64.955.84.23.63.84.5頂面高差8789101077觀測點1718192021222324軸線偏差4.24.954.74.64.24.95頂面高差710566758觀測點2526272829

28、303132軸線偏差3.84.24.54.53.94.654.7頂面高差951286988觀測點3334353637383940軸線偏差4.64.14.94.24.64.83.64.2頂面高差466851056 制表人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年7月8日從上表可以看出，對策實施前的合格率為81.7%，而對策實施后的合格率為92.5%，達到并超過了目標值90%。圖11 活動前后鋼梁質量合格率對比制圖人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年7月8日 圖12 鋼構桁架安裝效果圖片2、工期受益：通過統計計算本次鋼結構梁安裝質量合格率達到92.5%，達到并且超過了預期效果，由于安裝過程精度

29、控制到位，安裝返工次數大幅度減少，給整個鋼結構屋面安裝進度順利奠定了良好基礎。此次施工進度節(jié)點與初步設定的工期節(jié)點比較，節(jié)約了7天。圖13 活動前后工期對比圖制圖人：王亞剛 審核人：秦凱 日期：2015年7月8日3、技術效益: 鋼構吊裝編制了作業(yè)指導書，對項目部新大學生和鋼結構技術薄弱的管理人員給予了較好的培養(yǎng)，在鋼結構施工管理方面培養(yǎng)了一批新的技術人才。 作業(yè)指導書 財務證明4、經濟效益： 本工程積極響應公司嚴細新實的管理措施，精心組織、合理協調，有效控制，提前7天完成吊裝任務；材料利用率從85%提高到90%，材料費節(jié)省約13500元；人工費節(jié)約91個工日，每工日平均按250元計算，節(jié)約22750元；活動成本約5000元。經濟效益共計=13500+22750-5000=31250元5、社會效益：鋼結構屋面準確吊裝完成，確保了整個工程的質量和工期，為創(chuàng)優(yōu)鑒定了堅實的基礎，也為福州市地鐵運營提供可靠的保障。圖14 市領導視察指導十一、鞏固措施為了鞏固已取得的鋼桁架吊裝施工工藝和施工經驗，項目部將對本工程鋼結構桁架梁吊裝中行之有效的措施進行總結，并形成了相關專利：鋼結構箱型拱形屋架安裝方法（專利）、狹小空間中鋼結構屋架拔桿吊裝方法（專利），以便于對公司、對團隊、對個人在以后的