1、勁性鋼混凝土柱梁施工的質量控制南通五建淮河防汛調度設施工程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構。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、耐火性優于鋼結構等優點。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措施應用不當，容易產生勁性鋼結構中的焊接質量和安裝偏差等缺陷，本報告記述了QC小組攻克勁性鋼混凝土結構現場安裝、焊接及澆灌混凝土質量的全過程。一、工程概況1、水利部淮河防汛調度設施工程，位于安徽省蚌埠市東海大道與宏業路的交叉口，工程由調度樓和綜合樓兩個工程組成，調度樓為主樓，地下一層，地上二十七層，框架結構

2、，建筑面積20533M2，建筑物全高116.90M，土建造價2706萬元，是一幢集淮河全流域的防汛調度、洪水監測、通汛指揮、水污染防治、水情水文氣象信息采集處理和國家防總、部省市領導、專家會商決策為一體的現代化流域水行政中心。2、本工程由南通五建建設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日完成主體結構，并一次驗收合格。3、本工程兩個階段采用了勁性混凝土結構，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），外包高強混凝土，勁性鋼柱梁制作焊縫焊接質量為級、級，現場安裝焊接質量等級全部為級。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質量管理的教育和培訓。QC小組基本情況見下表1。表1小組名稱淮河防汛調度設施工程QC小組注冊日期2003年4月26號課題名稱勁性鋼柱梁焊接

4、、安裝質量控制注 冊 號QC2003-5活動日期2003、5、12004、2、29小組類型攻關型組內職務姓名性別年齡學歷職務職稱TQM教育組 長葛政新男51大專項目經理高 工小組成員均經過48小時以上全面質量管理知識的培訓，并經考試合格。副組長成文均男47大專項目副經理高 工組 員季本明男50大專技術負責人工程師組 員殷建軍男30大專質 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高中吊裝負責人技 師組 員瞿建新男46高中焊 工高級技師組 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1、本工程為國家重點工程，工程質量的好壞對我公司的社會信譽有著重要影響。2、勁性混凝土施工工藝在我公司尚屬首例，施工難度大，技術含量高，公司要求探索新工藝，積累施工經驗。3本工程現場焊接質量要求高，業主、監理對勁性混凝土施工工藝非常重視，要求各工序檢驗批一次驗收合格率100%。4、履行公司“追求完美 營造精品”的質量方針和對業主“確保省優”的質量承諾。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，相當一部分柱梁在60m116m高的高空焊接，一旦產生質量事故，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，鋼結構焊接質量、

6、吊裝位置、混凝土澆搗密實度，均會對質量產生影響。四、現狀調查該工藝新穎，技術要求高，目前在工程中采用不多，為此，我們特邀設計院、監理及有關專家人員在施工前對勁性鋼的制作安裝質量進行認真的研討，并組織小組成員赴南京某工程參觀學習了解情況，進行了認真的調研，對影響勁性混凝土鋼結構安裝、焊接及澆灌混凝土質量的各種因素進行了分層統計，詳見表2。表2序號項目頻數（次）頻率%累計頻率%備注1型鋼焊接質量缺陷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包括標高不準、垂直度偏差等3混凝土質量缺陷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68100制表:成文均 制表日期:2003年5月25日QC小組根據調查表2中有關數據畫出了排列圖如下:頻率（次） 累計頻率（%）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 它質量缺陷 質量缺陷 質量缺陷制 圖：成文均 制表日期：2003、5、25由排列圖可以看見，影響該工藝施工質量的主要因素是拼裝節點焊縫質量和安裝柱梁的垂直度，其合計頻率已達到85.3%。五、確定目標值及可行性論證1、確定目標值根據調研分析，為確保鋼梁、鋼柱的加工、安裝質量，并結合工程創優目標，確立以

8、下三個目標：(1)勁性鋼柱、鋼梁的級焊縫不得存在表面缺陷，且進行超聲波檢測，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范規定的允許范圍內，實測項目驗收合格率達95%以上。(3)不允許出現孔洞、露筋、蜂窩等混凝土缺陷，柱梁混凝土的實測項目驗收合格率達95%以上。2、可行性論證（1）、公司領導非常重視該工程的建設，并安排總工辦派員現場指導。（2）我們有武漢神龍大型鋼結構施焊、安裝經驗，技術上是可行的。（3） QC小組成員有勤奮好學、工作嚴謹、富有經驗的技術人員和操作能手，是實現目標的可靠保證。六、分析原因、確定要因1、原因分析小組成員對上述主要問題采用因果圖進行原因分析

9、，見圖1、圖2、圖3。人 員 機 械焊接質量差 技術素質差 易損件更換不及時 質量意識不強 管理人員 電流電壓控制不嚴 調節不標準 焊絲與主材不配套 現場安裝 夜間作業 接口誤差影響 照明不夠 保護氣質量差 施焊方法 防護不當 不正確 氣候條件影響材 料 方 法 環 境 圖1 焊接質量差因果圖制 圖：成 文 均 制作日期：2003、5、28人 員 材 料安裝質量差 技能不穩定質量意識不強 鋼柱端口不平技術素質差 工種配合差垂直控制差 固定方法欠佳 風力影響 焊接變形 方 法 環 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 械混凝土質量差 技

10、術素質低 石子偏大 選用振動棒規格不當 質量意識不強 管理不嚴 坍落度控制不嚴 無備用振動器 振動器插不進 夜間照明不足未采取輔助措施振搗間隙太小 氣候影響 對砼灌入、振搗的影響方 法 環 境圖3 混凝土質量差因果圖制 圖：成 文 均 制作日期：2003、5、282、要因確認根據因果分析，我們QC小組成員對勁性鋼焊接質量差、安裝不垂直和混凝土澆搗末端原因進行了認真的討論、分析，并請相關專業技術人員進行論證，最后確定了6個要因，詳表2。要因確認表 表2序號原因確認內容標準日期負責人產生的影響確認結論1技術素質 差質量意識不強、專業知識缺乏、焊工技能水平差提高專業技術水平，確保成品全部合格03、5

11、、29葛政新產生成品不合格，應予以解決；要因2防 護不 當風對焊接的影響、雨對焊接的侵蝕提供較好的施工環境03、5、29成文均影響焊接質量，易出現夾渣、氣孔等現象，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量易出現超聲波檢測不合格，必須解決；要因4固定、校正方法欠佳整個支架剛度不夠、固定桿件不牢確保架體有足夠的剛度、強度和穩定性03、5、29季本明難以保證鋼柱的垂直，應予以解決；要因5焊 接變 形縱向施焊不間斷、熱影響產生焊接變形規范作業03、6、4殷建軍焊接變形產生柱體傾斜，必須解決；要因6梁柱內型鋼、鋼筋交錯

12、，間隙小混凝土下料難，振動棒移動空間小。采取相應措施，確?；炷临|量符合規范規定。03、5、29何靈建易出現孔洞、露筋等質量缺陷，必須解決。要因制 表：成文均 制表日期：2003、5、25七、制訂對策針對主要原因，經過小組成員共同研究制訂了對策措施，見表4。對 策 表 表4序號項 目現 狀目 標措 施地點部門負責人完成日期1技術素質差專業知識缺乏，焊工技能不穩定提高專業技術水平，滿足施工需要，選定高級技工操作組織培訓學習，做好技術交底，嚴格持證上崗技術組葛政新季本明03、6、32防護不當風雨天氣影響焊接質量盡可能降低影響進行焊接地點擋風防護，避開雨天作業。施工現場成文均03、6、33安裝接口間

13、隙控制安裝接口時縫隙太大或太小控制勁性鋼柱的對接口縫隙在3mm5mm安裝時用墊鐵間隔，待校正后，用焊接馬板方法固定。施工現場季本明殷建軍03、6、34固定、校正方法欠佳固定架體搭設不牢，剪刀撐設置不規范嚴格按照施工方案搭設要求搭設嚴格進行檢查驗收施工現場季本明張宗華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內二人對稱間隔施焊，工藝參數一致施工現場殷建軍03、6、36梁柱內型鋼、鋼筋交錯，間隙小?；炷料铝想y、振搗難，易出現孔洞、露筋。嚴格執行規范規定，做到無孔洞、露筋、麻面現象認真審核圖紙，對間隙過小問題與設計商討解決；嚴格控制混凝土配合比，采取相應措施

14、灌入振搗混凝土。施工現場何靈建03、6、3制表：成文均 制表日期：2003、5、25八、組織實施實施一：（施工人員技術素質差）1、組織施工人員進行為期2天的專業技術培訓，提高職工的感性認識與專業知識。2、持證焊工經現場考試合格后，方可上崗。3、認真進行技術質量交底，嚴格按操作規程施工、管理。4、優化制度，做到職責分明、獎罰分明。實施二：（防護不當）1、在作業區域搭建臨時防風棚，確保焊接作業處于無風力影響的環境。2、雨天停止焊接施工作業。實施三：（安裝接口間隙控制）1、對鋼柱鋼梁端部接口進行認真檢查，由對有變形、不平的端口進行預先處理，使其平直平整。2、安裝時，按要求留好間隙，為防止構件接口處焊

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，以達到保證焊縫焊接質量的目的。實施四：（校正、固定方法欠佳）1、用垂直儀引測施工層控制點，確保軸線位置正確。2、采用經緯儀與人工吊線錘相結合的辦法進行校正。3、嚴格按照相關規定搭設固定支架，并在支架四周及中間相關部位設立剪刀撐，確保整體架體不變形。實施五：（焊接變形）1、型鋼柱、梁組裝校正合格后，及時施焊，由兩名焊工同時對稱間隔施焊，并在焊接處設立卡板，以消除施焊中熱影響產生的變形而導致垂直度發生偏差。2、型鋼施焊先內后外，嚴格執行焊接工藝指導書的參數。實施六：（梁柱內型鋼、鋼筋交錯，間隙小。）1、梁柱接頭加勁

16、板振搗孔，原設計為65mm，與設計商定改為100mm，以滿足下料振搗要求。2、調整混凝土配合比，石子粒徑由原來的540mm改為531.5mm坍落度調整至160200mm，內摻粉煤灰和泵送劑，改善混凝土的工作性。3、采用小規格振動棒及人工輔助振搗。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，經過QC小組的努力，完成了預定目標，勁性鋼柱梁安裝及混凝土灌注的施工質量通病，得到了有效控制，經業主、監理工程師現場實測檢查情況統計如下：（1）現場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、鋼柱結構的內部焊接質量經超聲波探傷全數檢測全部合格。（2）型鋼柱梁安裝的標高、垂直度、軸線位移等實測項目，共實測226點，其中合格點218點，合格率達96.5%，符合原預定目標要求。（3）混凝土質量一次驗收合格，并且無蜂窩、露筋、孔洞等混凝土缺陷，實測項目共檢查194點，其中合格點188點，合格率達97%。2、勁性混凝土柱梁施工，在我公司尚屬首次，經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，工程質量受到了業主、監理及專家們的一致