1、1 提高钢结构焊接球网架安装的初验合格率提高钢结构焊接球网架安装的初验合格率西湖区文体中心（浙商文化中心）西湖区文体中心（浙商文化中心）钢结钢结构构项项目部目部QC小小组组一、工程概况一、工程概况西湖区西湖区文体中心（浙商文化中心）项目屋盖钢结构为网架结构，网架形式为四角锥网架，节点形式为焊接球，网架支撑体系为下部钢框架结构。屋盖网架总投影面积约16831平方米，屋盖最高点标高约为24.65米，最低点标高约为19.30米。屋盖网架杆件最大规格为：32520.0，网格尺寸主要为2.8m2.8m，网架厚度沿曲面方向变化，最大厚度5.15m，最小厚度为1.55m。总工程量约920t。网架位于两个单体2、之间，支座设置呈非常规排布方式，最大跨度达50m，最大悬挑长度达29m，网架下弦球高低不一，结构较为复杂。网架杆件规格共有14种，网架杆件数量达17048根，焊接球数量4372个。网架安装精度要求高。图1 网架节点示意图二、小组概况二、小组概况表1 QC小组情况简介表小小组组名称名称西湖文体中心项目工程项目部QC小组活活动课题动课题提高钢结构焊接球网架安装的初验合格率课题类课题类型型现场型活活动频动频数数每周活动一次活活动时间动时间2017年3月27日2017年4月25日小小组组成成员员姓名职务职称小组职务工作内容项目经理工程师组长负责总体协调工作2技术总工工程师副组长技术指导分公司技术质量部3、长工程师副组长技术指导技术负责人工程师副组长策划指导质量员助理工程师组员组织指导质量员无组员组织实施施工员助理工程师组员组织实施安全员助理工程师组员质量监督质量员工程师组员质量监督技术员助理工程师组员组织实施表2 QC活动小组日程活动计划表任任务务名称名称工期工期开开始始时间时间完成完成时间时间1 工作安排2工作日2017年3月27日2017年3月29日2 现状调查9工作日2017年3月29日2017年4月7日3 现状调查数据整理分析2工作日2017年4月7日2017年4月9日4 讨论分析原因2工作日2017年4月9日2017年4月11日5 查找确认要因3工作日2017年4月11日2017年44、月14日6 研究确定对策2工作日2017年4月14日2017年4月16日7 实施对策6工作日2017年4月16日2017年4月22日8 效果检查3工作日2017年4月22日2017年4月25日9 分析总结1工作日2017年4月25日2017年4月26日三、三、选题理由选题理由公司质量目标提高钢结构焊接球网架安装的初验合格率95%3四、四、现状调查现状调查我们QC小组对网架样板区钢结构网架安装质量进行了验收，检查了300个点，不合格点50个，初验合格率为83.3%。表3 网架施工质量调查表序号缺陷类别调查点数合格点数合格率（%）1焊接球偏位603863.3%2杆件长度偏长（偏短）604270.05、%3网架安装累计误差增加605591.7%4杆件弯曲605896.7%5支座中心偏移605795.0%30025083.3%为进一步把握问题，小组成员对影响钢结构焊接球网架安装的初验合格率的缺陷进行了整理分析并分类统计：表4 网架安装问题抽样统计表序号缺陷类别缺陷数量（次）缺陷频率（%）累计频率（%）1焊接球偏位2244442杆件长度偏长（偏短）1836803网架安装累计误差增加510904杆件弯曲24945支座中心偏移3610050现状选定课题提高钢结构焊接球网架安装的初验合格率提高十字柱焊缝质量一次验收合提高十字柱焊缝质量一次验收合格率格率西湖文体中心项目焊接球网架样板区安装偏差较大，初验6、合格率仅为83.3%我公司以往未曾有大面积焊接球网架安装经验4图2 网架安装问题抽样统计图分析结论：由上述表格可以看出，网架安装质量问题主要是：焊接球偏位和杆件长度偏长（偏短），其频率之和达到80%，为主要解决对象，将着重针对进行分析研究。小组成员分析认为公司虽未有大型焊接球网架工程施工经验，但因公司领导的大力支持以及技术质量部门的全力参与，依据现状调查表明，网架安装初验不合格率10083.316.7，焊接球偏位和杆件长度偏长（偏短）占80%，是影响钢结构焊接球网架安装的初验合格率的主要原因。本小组分析认为只要焊接球偏位和杆件长度偏长（偏短）问题的90%，即可将网架的初验合格率达到(100%-7、83.3%)80%90%+83.3%=95.32%。结论：钢结构焊接球网架安装的初验合格率达到95%是可实现的。五、五、确定目标确定目标根据现状调查和目标设定依据分析，我们小组成员经过分析和讨论，最终确定本次QC小组活动的目标：将钢结构焊接球网架安装的初验合格率达从83.3%提高到95%以上。六、六、原因分析原因分析1.从调查结果可知焊缝主要问题在于：焊接球偏位和杆件长度偏长（偏短）。2.QC小组召开了“原因分析会”，会议由组长主持，参加人员包括QC小组全体成员及部分班组施工人员。53、根据会议研究分析讨论的结果，结合成员提出的各种意见进行概括，通过分析，共有因素10个：(1)网架安装顺序不正8、确；(2)网架焊接应力变形；(3)网架球定位不精确；(4)网架杆件加工不精确；(5)杆件用错；(6)焊接球用错；(7)安装工人责任心不足；图2 网架安装精度主要质量问题原因分析关联图七、七、要因确定要因确定表5 要因确认表序号末端因素确认内容确认方法标准负责人确认时间结论1网架安装顺序不正确查验是否按照方案顺序进行网架拼接现场调查按照施工方案顺序拼装，先下弦后上弦李政2017.4.2 2017.4.4非要因2网架焊接应力变形焊接参数是否准确，焊接变形监测现场调查根据焊接工艺要求，设置正确焊接参数何思进2017.4.3 2017.4.4非要因3网架球定位不精确复核网架焊接球节点定位实测实量节点中9、心偏移2mm谢卫锋2017.4.4 2017.4.5要因要因4网架杆件加工不精确坡口加工角度，坡口平整度及坡口表面清理情况查阅下料工序自检记录，下料区逐件检查构件、原材坡口100%处理到位李政2017.4.5 2017.4.6要因要因网架焊接应力变形操作不正确网架安装顺序不正确焊接球用错网架球定位不精确确焊接球偏位杆件长度偏长（偏短）安装工人责任心不足杆件用错网架杆件加工不精确65杆件用错确认实际施工过程中网架杆件是否严格按照图纸编号进行安装现场调查网架杆件必须严格按照图纸编号进行安装朱平2017.4.5 2017.4.6非要因6焊接球用错确认实际施工过程中焊接球规格是否与图纸一致现场调查焊接10、球因按编号进行安装，严禁混用何思进2017.4.7 2017.4.9非要因7安装工人责任心不足检查工人操作是否严格按照施工工艺进行现场抽查钢结构施工作业人员必须有一定责任心，严格按照图纸施工李政2017.4.8 2017.4.12非要因由上表可确认要因：网架球定位不精确、网架杆件加工不精确。八、八、制定对策制定对策根据以上要因确认，针对影响网架安装质量的两个要因，我们QC小组研究对策，制定目标，采取措施，专人负责，制定了对策措施，具体如下：表6 网架安装问题抽样统计表序序号号要因要因对对策策目目标标措施措施地点地点负责负责人人时间时间1网架球定位不精确制定实用的网架测量方案网架定位准确研制一种11、新型定位一期，控制每个网架球的安装定位施工现场谢卫锋网架拼装全过程2网架杆件加工不精确加强网架加工管理及进场验收构件尺寸达到规范要求优化杆件加工工艺，加强构件进场验收加工厂，施工现场李政网架拼装全过程九、九、对策实施对策实施7实施一：网架球安装采用全站仪+定位器打点，控制每个球的定位。1、根据网架的安装顺序，制定主要控制点，通过控制点进行每个下弦球的定位测量。我项目部自行研制一种定位网架球体三维中心点的专用装置及定位方法，利用新型工具和方法增加网架球的定位精度，并已经上报专利。图3 网架定位器使用示意图图4 网架定位器详图2、定位器使用方法：（1）把磁性底座放置在网架球体上表面。（2）通过调节12、磁性底座的位置，当水平器中气泡位于中心时，调平完成。（3）架设全站仪，对准反光片中心点，读取全站仪上的三维坐标。（4）全站仪的XYZ坐标即为球中心三维坐标。8 图5 网架施工三维坐标记录实施二：1、对于本工程网架结构来说，杆件的加工是整个网架结构加工的重点；由杆件加工的质量精度直接影响网架现场的组装安装；杆件或长或短都无法进行网架的安装。为此，为确保工程质量符合招标文件等相关技术资料的要求；圆钢机械下料 钢料加热 锥头加工 材料检验 杆件组装 钢管下料 杆件焊接 入库 发运 尺寸检查 杆件喷砂、涂装 涂装检查 成品检查 UT 检测 图6 网架杆件加工流程图2、网架杆件安装前，进行测量复核，针对13、长度有问题的杆件，及时联系加工厂进行处理，避免杆件长短引起的安装误差。9 图7 网架杆件进场验收记录实施三、利用BIM技术进行拼装模拟，分析焊接网网架安装精度的偏差原因。在网架大面积安装之前，通过计算机建立网架的BIM模型，进行模拟拼装，分析其最可能产生误差的部位，在拼装过程中进行重点关注。图8 网架拼装BIM模拟十、十、效果检查效果检查表7 网架安装问题抽样统计表（QC活动后）序号缺陷类别调查点数合格点数合格率%1焊接球偏位605795.0%2杆件长度偏长（偏短）605998.3%103网架安装累计误差增加605795.0%4杆件弯曲605896.7%5支座中心偏移605795.0%300214、8896.0%83%95%96%活动前目标活动后82%84%86%88%90%92%94%96%98%图9 QC活动效果对比图表8 网架安装问题抽样统计表（QC活动后）序号缺陷类别缺陷数量（次）缺陷频率（%）累计频率（%）1焊接球偏位325252杆件长度偏长（偏短）18333网架安装累计误差增加325584杆件弯曲217755支座中心偏移32510012对比实施前后质量问题可知，“焊接球偏位”出现频数已从实施前的44%减少到实施后的25%，“杆件长度偏长（偏短）”出现频数已从实施前的36%减少到实施后的8%，取得了一定的改善。11图10 QC活动后网架安装问题抽样统计图十一、巩固措施十一、巩固15、措施1、坚持开展QC小组活动与施工班组一线作业相结合；小组成员加强对QC知识和现场管理专业知识的学习，并将此成果发至相关项目部及加工厂进行交流学习，作为其他项目网架安装精度控制的参照。2、QC小组活动完成后，小组成员多次到加工现场查验，网架安装严格按照小组制定的方法进行。十二、总结十二、总结通过这次QC小组活动，收益可从经济、社会、质量三方面分析：1、经济效益：正是因为有效地开展了提高网架初验合格率的QC小组活动，最大限度地避免或减少因材料和人工浪费带来的经济费用及信用损失，为工程质量目标的实现打下了坚实的基础。到目前为止，仅本项目就减少网架杆件切割工作约:70人工300元/人工=21000元16、，网架杆件长度不够补杆件约：3吨6000元/吨=18000元，总计39000元。2、社会效益：通过这次组建的网架安装控制小组，既提高了工程质量，又在QC小组活动过程中提高了小组成员的质量意识、发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高了小组人员的QC知识，提高了公司及项目部管理班子的团队协作能力。同时提高了我公司钢结构施工品牌的含金量，为日后承接类似工程提供了强有力的技术保障。3、质量效果：通过本次QC活动，公司、现场管理人员及作业工人掌握了施工要点、施工工艺，提高了整个网架工程的施工质量，减少了不必要的返工，同时也为我公司培养了一只技术水平精湛的施工队伍。通过本次QC活动，使得小组成员综合素质显著提高。序号序号项项目目活活动动前前活活动动后后1285706070506060100959090808580质量意识发现问题解决问题改进能力参与意识团队精神QC知识050100150活动前活动后图11 QC活动效果雷达图5、下一步打算今后QC小组将继续努力学习，加强协作，展开新一轮工程技术攻关。总结经验，不断改进施工方法，为企业和社会做出更大的贡献。小组下一步计划攻关课题为“提高螺栓球网架的一次安装合格率”1 1质量意识851002 2发现问题70953 3解决问题60904 4改进能力70905 5参与意识50806 6团队精神60857 7QC知识6080