提高型钢混凝土组合结构柱施工一次合格率
海达建设集团有限公司岷山中学工程QC小组
一、工程概况
岷山中学工程位于新碶街道凤洋一路与岷山路交叉口东南角地。工程总用地面积约28200平方米 ，其中中小学用地约24000平方米，公园绿地约4200平方米。学校设计规模为24班初级中学，总建筑面积34183平方米（含一层地下室，建筑面积约15405平方米）。其中食堂及风雨操场为型钢混凝土结构， 共设计工字型钢柱10根，截面为1.2m×1.0m，型钢柱单柱总高16.85米，是本工程中质量控制中的重点 、难点。 二、工程概况
小组具体情况表
表1 小组名称 小组课题 成立时间 小组类型 活动时间 活动次数 出勤率 序号 1 2 3 4 海达建设集团有限公司岷山中学工程QC小组 提高型钢混凝土组合结构柱施工一次合格率 注册日期 2017.5.18 2017.5.18 现场型 小组注册号 宁海建QC-2017-08 课题注册号 2017.5-2017.7 NHJQC-2017-08 成员人数 10人 17 小组组长 曹佩文 100% 小组人员情况 接受QC 组内 职务 年龄 学历 职称 教育时间 职务 本科 工程师 工程副总 顾问 72小时 41 专科 工程师 项目经理 组长 72小时 45 专科 工程师 公司技术部 副组长 72小时 46 38 24 32 25 33 49 50 本科 大专 专科 大专 大专 专科 中专 工程师 助 工 助 工 助 工 / / / 项目质量负责 人 资 料 员 质 检 员 施 工 员 钢结构班长 木工班长 泥工班长 组员 72小时 姓名 张超 曹佩文 蔡卫统 王水静 楼婷婷 5 谢冬冬 6 郑松涛 7 姜小军 8 马跃法 9 洪培燕 10 制表：楼婷婷 三、选题理由 组员 48小时 组员 48小时 组员 48小时 组员 48小时 组员 48小时 组员 48小时 制表日期：2017.5.18
本工程为公司重点创优工程，工程质量目标为“钱江杯”，公司领导高度关注。 提高型钢混凝土组合结 构柱施工一次合格率 型钢混凝土组合结构是本工程施工中的难点、重点； 开展QC活动对保证该工艺成功运用，提高质量、节约成本是非常重要的。 公司承建及北仑周边的类似的工程型钢混凝土组合 确定课题
四、现状调查
根据我QC小组我们调查了公司承建及北仑周边的类似的工程，对型钢混凝土组合结构柱的施工质量进行了调查，共抽查了340个点，需要整改的共42个，一次合格率88%；汇总分析后得到如下数据，其 结果如下：
序号 1 2 3 4 5 7 型钢混凝土组合结构柱施工质量缺陷统计表
项目 频数 累计频数 频率 砼柱蜂窝、孔洞、麻面 型钢柱偏位 型钢柱加工质量差 型钢柱焊接质量差 砼柱尺寸偏差 其 他 17 15 3 3 2 2 17 32 35 38 40 42 40.47% 35.71% 7.14% 7.14% 4.77% 4.77% 表2
累计频率 40.47% 76.18% 83.32% 90.46% 95.23% 100% 合 计 制表：楼婷婷 42 100% 制表日期：2017.6.1 A、砼柱蜂窝、孔洞、麻面； B、型钢柱偏位； C、型钢柱加工质量差； D、型钢柱焊接质量差； E、砼柱尺寸偏差； F、其他。
图1、型钢混凝土组合结构柱施工质量缺陷排列图
绘图：王水静
绘图日期：2017.6.1
结论：由排列图可以看出造成型钢混凝土组合结构柱质量问题的主要因素为：混凝土蜂窝、孔洞、麻面和型钢结构柱偏位，其累计频率达到了76.18%，是本次活动解决的关键问题。 五、目标设定及可行性分析
结合工程的质量目标要求和实际情况，小组成员分析后，设定目标：型钢混凝土组合结构 柱施工质量符合《混凝土结构施工质量验收规范》要求，型钢混凝土组合结构柱分项质量验收一次合格率100%。
本QC小组成员技术力量强，理论水平高，有主动创新、攻克难关的能力，能够提出风险预控措施，并且多次获得省市优秀QC小组称号。 有利因素 本工程为公司的重点创优项目，公司领导高度重视 ，并在资金方面给予大力支持。 公司拥有浙江省省省级企业技术中心，为该项目的 顺利完成提供了强有力的技术支持。 项目经理部人员施工经验丰富，技术过硬。
图2、活动前后目标对比柱状图 绘图：王水静
柱截面大，箍筋复杂，控制点多，问题 安装精度要求高，施工难度大 不利因素 绘图日期：2017.6.3
结论：综合上述有利和不利因素：QC小组成员有着丰富的实践经验和创新能力，公司领导高度重视 ，从人员、资金、技术上给予大力支持。虽然课题实施的难度大，但通过小组成员共同努力，只要解决
砼柱浇筑蜂窝、孔洞、麻面和型钢柱偏位这两个主要缺陷，把型钢混凝土组合结构柱的施工质量完全控制在规范要求的范围内，型钢混凝土组合结构柱分项质量验收一次合格率100%，这一目标完全能够实现。 六、原因分析
小组成员通过查阅文献、现场调查和专家专题会议，运用关联图对造成型钢混凝土组合 结构柱施工质量缺陷的原因进行分析，共找出11条末端因素。
缺少教育、培训
质量管理制 度不健全
思想不重视 思想不重视
操熟练 操作作不不熟练
模板安装质
量差
混凝土配合 比不符合要
施工技能差
管理人员质量 意识淡薄
责任不明
立模质量 差，漏浆 严重
混凝土塌 落度过小
混凝土流量差
检查检不到位查不到位
型钢柱偏位
型钢柱间连
接偏位
柱砼蜂窝、
混凝土一次浇筑
型钢吊装误 差超标
型钢柱标准 节连接偏位
型钢柱基础 节连接偏位
振捣不到位振捣不到位
养到护位 养护不
检测设备仪器
误差大
轴线、标高 偏差
缺专人养护
混凝土浇筑、 振捣方法不当
图3、原因分析因果图
绘图：蔡卫统
七、要因确认
QC小组成员针对型钢混凝土组合结构柱施工质量缺陷的11条末端因素，逐一进行了要因确认。末端因素一：缺少教育、培训
确认方法 确认人 绘图日期：2017.6.8
现场考核 曹佩文、王水静、郑松涛 确认时间 2017.6.6 对现场施工班组进行摸底调查发现：现场工人对型钢混凝土的安装施工经验比较缺乏，施工要点比较模糊，需要针对性的进行技术教 育培训。 要因 确认情况 结论 末端因素二：质量管理制度不健全
确认方法 确认人 确认情况 结论
现场检查 王水静、郑松涛、谢冬冬 确认时间 2017.6.6 有相应的施工管理制度，且公司有健全的质量管理体系，符合施 工现场质量管理检查记录，并经过总监审核合格，批准执行。 非要因 末端因素三：监测设备仪器误差大
确认方法 确认人 确认情况 结论
现场检查 蔡卫统、郑松涛 确认时间 2017.6.6 项目所使用的经纬仪、钢卷尺、高精度水准仪等测量仪器，合格证齐全，均经检测机构校正合格，满足监测要求。 非要因 末端因素四：轴线、标高偏差
确认方法 确认人 确认情况 结论
现场调查 郑松涛、谢冬冬、马跃法 确认时间 2017.6.7 轴线、标高的偏差，导致型钢柱位置偏差，改变了框架柱的位置和力的传递 要因 末端因素五：模板安装质量差
确认方法 确认人 确认情况 结论 末端因素六：混凝土配合比不符合要求 确认方法 确认人 确认情况 蔡卫统、王水静、洪培燕 曹佩文、蔡卫统、马跃法 现场测量 确认时间 2017.6.7 项目所使用的经纬仪、钢卷尺、高精度水准仪等测量仪器，合格 证齐全，均经检测机构校正合格，满足监测要求。 非要因 现场试验 确认时间 2017.6.7 本工程型钢混凝土柱混凝土强度等级为C35，其砼的石子粒径和 砼的和易性须严格控制,混凝土石子粒径采用5- 16mm，坍落度控制在15-18cm。经过施工前的试验，满足设计要求。 结论 非要因
末端因素七：缺少养护人员
确认方法 确认人 确认情况 结论
现场检查 蔡卫统、王水静 确认时间 2017.6.8 检查现场的人员职责分工表，项目部已经安排有专人负责混凝土的养护工作，并且有详细的养护记录。 非要因 末端因素八：缺型钢柱基础节连接偏位
确认方法 确认人 确认情况 结论
查找实测数据 曹佩文、姜小军、郑松涛 确认时间 2017.6.8 型钢基础节的偏位，导致桩基承载力的传递偏差，工程施工影响很大,影响工程质量和工期。 要因 末端因素九：型钢柱上部各连接偏位
确认方法 确认人 确认情况 结论
振捣方法不当 曹佩文、姜小军、郑松涛 确认时间 2017.6.8 型钢上部各节的连接，若形成偏心位移，改变了柱的受力性能， 对工程的整体结构有直接的影响。 要因 末端因素十：混凝土浇筑振捣方法不当
确认方法 确认人 确认情况 结论 曹佩文、姜小军、郑松涛 现场测试 确认时间 2017.6.9 型钢柱体，对混凝土的阻力很大，振捣范围只在型钢的四周 ，如若浇筑、振捣控制不好，极容易引起，蜂窝、烂根、孔洞等缺陷。 要因 末端因素十一：未进行材料进场验收
确认方法 确认人 现场检查 曹佩文、姜小军、郑松涛 确认时间 2017.6.9 确认情况 结论 型钢构件根据深化设计所形成的设计文件，在进场时，对应每一个构件都有相应的进场验收标准和记录，不满足质量要求的坚决不进 场施工。 非要因 经过分析确认出以下五条要因：
1、缺少教育、培训；
3、型钢柱基础节连接偏位； 5、混凝土浇筑、振捣方法不当；
2、轴线、标高偏差；
4、型钢柱标准节连接偏位；
八、制定对策
针对影响型钢混凝土柱质量的五条要因，小组成员讨论研究、制定对策措施，具体如下：
对策措施表 序号 表4 措施 地点 时间 负责人 项目 对策 目标 1 2 3 4 工人熟练掌握施工1、邀请公司总工和外聘专家对工人 落实完善教育曹佩文现场 2017.6.12- 缺少教育 安装技术，质量要求 进行讲解、培训。 王水静培训制度，聘2、通过多媒体进行岗位技术培训。 、培训 会议室 2017.6.13 郑松涛 专家进行培训 ，现场考核合格率10 0% 3、培训后、进行知识要点考核 型钢柱定位轴线偏 配备精度等级 差≤1mm，柱底标高偏1、用全站仪、激光经纬仪、水准仪、 郑松涛施工 轴线、标 高的测量工具 差±2.0mm。顶标高偏钢尺现场测量。 谢冬冬2、专人控制制定的测量方案测量、 现场 2017.6.15 高偏差 ，制定测量方 差在0- 马跃法 法和控制部位 3mm内，合格率达到1 复核。 00% 1、在型钢柱脚部位预埋4根M36高强 基础节柱中心 型钢柱基基础节垂直度偏差≤ 锚栓，用Φ20短钢筋与底板钢筋连曹佩文施工 2017.6.18- 线与轴线对中 何 钱础节连接3mm，地脚螺丝标高接，进行加固处理。 现场 2017.6.19 ，标高、垂直 姜小军 偏位 控制在±2.0mm以内 2、基础节采用座浆法安装在混凝土 度控制准确 底板上； 1、型钢柱节与节连接预热对焊； 单根柱垂直度≤3mm， 2、采用CO2气体保护焊、机械固定以型钢柱上型钢柱上部各曹佩文施工 2017.6.20- 主体结构垂直度≤H/ 姜小军减小焊接应力变形； 部各节连节节就位焊接现场 2017.6.24 2500+10mm. 郑松涛 接偏位 准确 3、采用相对标高控制方法，用激光 合格率100% 经纬仪、水准仪对轴线、垂直度、平 整度进行校正 1、细化混凝土浇筑方法、限定每次 混凝土浇何 钱混凝土的浇筑和振 浇筑量 施工 2017.7.4- 严格按照技术 谢冬冬 5 筑、振捣 捣不出现欠振、麻面 2、振捣棒对称插入柱体内振捣。控 现场 交底进行施工 2017.7.6 方法不当 制振捣时间。 洪培燕 等缺陷 3、加强质检人员的监管力度。 制表：蔡卫统 制表日期：2017.6.10 九、对策实施
实施一
各工种工人进行教育、培训
根据现场实际情况，考虑到现场工人对型钢混凝土安装施工技术缺乏经验、不熟悉，我们邀请制作厂家、公司总工、外聘专家，请他们对所有相关班组人员进行为期两天的技术培训，他们结合现场实际的
施工条件，通过模拟动画、视频幻灯片等多种形式进行了生动、详细的讲解，解决了只是文字讲解 ，工人理解不透的难题。
实施效果：经过为期两天的技术培训，使各工种对型钢混凝土施工知识由生疏到掌握，质量意识显著提高。
实施二 轴线、标高偏差的控制
对
基础节顶板轴线、标高的控制：在底板的 基础节预埋锚栓的定位：在预埋时增加一块 辅助钢垫板，该垫板的截面尺寸及螺栓孔位与第安装过程中，用激光经纬仪、水准仪时刻监测 一节柱的柱脚完全相同。因此只需保证钢垫板的 ，确保底板的标高、轴线位置符合设计及规范 安装精度即可。 要求。 柱轴线 经纬仪 型钢柱垂直度及整体结构垂直度的控制： 对以上部位的轴线用全站仪将轴线控制网引测至施工层，用两台激光经纬仪同时在两个垂直方向校正，每安装一层柱，校核一层柱的轴线和标高。
实施效果：对每根柱子逐一复核检查，型钢柱底座的标高、轴线误差均在设定的误差范围内，满足 设计及规范要求，目标实现。
实施三 型钢柱基础节安装
1、预埋锚栓：底板钢筋绑扎时，在型钢柱脚部位预埋4根M36高强锚栓，并用ф20短钢筋与底板钢筋连接，进行加固处理。
2、标高的控制：将螺帽拧紧在预埋锚栓上部的螺 纹处，作为水平标高的控制点。
3、基础节的安装：将型钢轴线与底板的柱位轴线对中，采用座浆法，在型钢柱底板下抹薄薄的一层高标号水泥砂浆，当型钢柱底板与砼面紧密接触时，水泥浆从型钢柱底板排气孔中挤出，排出型钢柱底板与砼之间的气体，同时用高精度水准仪、激光经纬仪在两个方面测量型钢柱四面的垂直度、确保型钢柱在水平及垂直方向的位置准确率。随后将基础节底板与预埋螺栓拧紧。
实施效果：
经过对每根柱子逐一复核检查，所有的轴线误差均在设定的误差范围 内，满足规范要求，目标实现。
实施四 型钢柱节安装连接
1、吊装就位：利用现场的塔吊作为型钢柱的吊装设备，经计算，该塔吊的吊装能力能满足要求。 2、临时固定：型钢柱吊装就位时，立即将上下型钢柱对正，将两块连接夹板与预埋在型钢柱上的L 型芯板用螺栓连接，作为临时固定，以保证型钢柱的稳定。
3、校正：采用相对标高控制方法，用激光经纬仪、水准仪对轴线、垂直度、平整度进行校正。利用塔吊、铁楔、垫板、液压千斤顶等工具进行校正，调整对错接口和垂直度，以保证型钢柱整体垂直度。
型钢柱校正后，在型钢柱接头的腹板、采用CO2气体保护焊,以较小的热输入减翼板部位预热. 少焊接变形，周围架设防风棚。 对焊缝逐一进行超声波监测。 型钢柱焊接后保温
遵循对称施焊的原则，由8人分4组，同时等速对称焊接，防止型钢的变形，减小焊接对型 钢柱的垂直度影响。及时检查变形情况, 随时采取机械、火焰等方法进行矫正。 实施效果：
经过以上对策的实施，型钢焊接过程中热应力变形得到了有效的控制；对每根柱子逐一复核检查，所有的轴线、标高误差均在设定的误差范围内，满足规范要求，目标实现。
实施五 混凝土浇筑、振捣
1、十字形型钢柱将柱子分为四个区，且四周箍筋、翼缘上栓钉比较密，造成砼浇筑难度加大，施工时要求分四点同时下料，均匀对称，每根柱采用四根振动棒同时振捣至顶。柱混凝土浇筑前，先浇筑50mm厚的水泥砂浆，其配合比与混凝土的砂浆成分相同。以避免型钢柱下部砼蜂窝 、孔洞和烂根现象。
2、柱混凝土浇筑时分层浇筑，分层厚度不大于400mm。振捣棒插入混凝土，做到快插慢拔，振捣密 实，逐点移动，四台振动棒同时对称振捣,避免造成型钢柱表面出现孔洞、蜂窝现象。
3、振捣时间以混凝土表面出现浮浆，不再下沉为止，时间控制在20秒。振捣棒不得触及模板钢筋 预埋管件；浇筑时，设专人看护模板，发现问题及时处理。
实施效果：通过以上措施的实施，混凝土经过养护拆模后，混凝土现浇结构外观质量观感良好，达到活动设定的目标。
十、效果检查
1、质量目标
通过对策措施的实施，整个施工过程，在QC小组成员的共同努力下，认真检查措施的落实情况， 及时对项目管理人员监督，对操作人员细心讲解，督促；保证了对施工质量的全过程控制。小组成员会同监理人员，于2017年7月9日开始，分别在型钢柱隐蔽前和型钢混凝土柱拆模后，逐根进行检查，并检
查记录604处，一次验收合格率100%，实现预期目标。
型钢混凝土组合结构柱施工质量检查统计表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 制表：楼婷婷
表5
目标 检查点数 59 48 47 63 67 73 66 54 检查结果 检查部位 检查项目 标高 轴线 检查工具 检查标准 型钢柱 垂直度 焊缝 外观 GB50205- 经纬仪、直尺、靠合格率10 2001《钢结构施工质量 尺、探伤仪等 0% 验收规范》 标高 轴线 垂直度 外观 几何尺寸 合格率100 % 型钢混凝土柱 GB50202- 经纬仪、直尺、靠合格率10 2002（2011）《混凝土结 尺 0% 构施工质量验收规范》 63 制表日期：2017.7.10 88% 100%
型钢混凝土组合结构柱施工质量活动前后对比柱状图
制表：蔡卫统
制表日期：2017.7.10
2、经济效益
型钢组合结构混凝土柱的各项数据偏差均在规范要求的范围内，一次验收通过。型钢混凝土柱的施工质量达到了优良级别，避免了许多不必要的返工，经计算节约了项目成本2万元。 十一、巩固措施
通过本次QC活动，型钢混凝土组合结构施工过程中存在的质量问题得到改善，质量提高的同时避免了返工现象的发生，提高了经济效益。在此基础上，我们整理编制了《型钢混凝土组合结构施工工艺标准》，编号为：QB－HDJS 03-2017。并经公司技术中心及总工批准在全公司推行。
十二、下一步打算
通过开展QC小组活动，使小组成员的质量意识、个人能力、团队精神、创新意识又有了进一步的提高，为今后继续开展QC小组活动打下了坚实的基础。
素质综合评价表
评价内容 团队精神 质量意识 工作热情度 QC方法的运用 综合素质能力的提高 活动前 4 4 3.5 3 3 表6
活动后 4.5 5 4.5 4 4 制表：曹佩文 制表日期：2017.7.12
今后，随着社会的发展，科技的进步，我们在施工过程中会遇到新的问题，我们将组织组员不断的学习、实践， 进一步提高组员分析问题、解决问题的能力，不断攻克施工及管理中的难题。下一步我们将 《降低空调系统风机噪音》作为活动课题，不断的创建精品工程，树立企业形象。
