运用QC方法确保型钢混凝土组合结构的施工质量
发布单位：中建八局三公司
发 布 人：付 效 铎
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中建八局国美商都A区工程
运用QC方法确保型钢混凝土组合结构的施工质量
发布程序
一、 工程概况 二、 QC小组简介 三、 选题理由
四、 实现目标值的可行性分析 五、 QC小组活动过程 六、 总体效果评价 七、 巩固措施 八、体会及今后打算
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一、工程概况：
国美商都A区工程位于北京市中关村科技园区丰台园产业基地，北临西南四环，西临百强大道。占地面积63671 m2，建筑面积389535 m2。本工程由主楼与裙楼组成，共分为A1-A5五个区，其中塔楼位于A5区。地上裙房7层、建筑总高度42.000m，主楼25层、建筑总高度99.500m。建设单位为北京国美商都建设开发有限公司，设计单位为华通设计顾问工程有限公司，监理单位为北京双诚建设监理公司。
本工程型钢混凝土组合结构为A1~A5五个区之间钢连接体下-1层劲性钢梁、钢柱，-2层及＋1层劲性钢柱，以及A5区6-8层劲性钢柱。地下部分每层型钢混凝土结构组合柱为33根，截面尺寸为1100×1100mm、900×900mm，十字钢构件截面尺寸为670×670×25×30mm、670×670×20×30mm、500×500×16×25mm。型钢混凝土组合钢梁为151根，截面尺寸为810×1800mm、810×1250mm、810×1300mm、1460×1250mm等几种，H型钢梁截面尺寸为1000×300×16×30mm，部分钢梁梁端为箱形区；6-8层型钢混凝土结构组合柱为6根，截面尺寸为1000×1000mm，H型钢柱截面尺寸为600×500×20×25mm。型钢混凝土组合结构共计用钢材830t。混凝土强度等级为C60。
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二、QC小组简介 小组名称 中建八局国美商都A区QC小组 课题类型 现场攻关型 注册日期 2007年01月 注册号 QC-2007-020 成立时间 2006年12月 活动时间 2007年01月~08月 组 长 刘驷达 出勤率 100% 课题指导 刘维兴 活动课题 运用QC方法确保型钢混凝土组合结构的施工质量 序 号 姓 名 年龄 文化程度 小组分工 1 刘驷达 34 本 科 组 长 2 刘维兴 47 大 专 技术指导、协调 3 张学峰 31 本 科 技术总顾问 4 付效铎 27 专 科 副 组 长 5 贾 峰 23 专 科 分 析 实 施 6 王玉超 23 本 科 分 析 实 施
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7 王 亚 23 本 科 资料整理、记录 8 张祖林 42 高 中 测 量 放 线 9 任超平 26 专 科 检查、实施 10 彭国平 48 高 中 检查、实施
三、选题理由：
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目标 课题 本工程为中建八局单体建筑面积最大工程，工程质量的好坏与企业信誉息息相关。 选题理由本工程型钢混凝土组合结构结构形式复杂、工程体量较大，钢筋绑扎、混凝土浇筑等分项工程的施工难度较大。 等分项工程的施工 -1层型钢混凝土组合结构跨度较大，且上方要安装六层连接两个区段的交叉式钢梯，自重较大；一层为消防通道，要承受消防车等自重较大的动荷载，实体质量的好坏直接关系到结构的安全性。 目前国内建筑中采用型钢混凝土组合结构已越来越多，但施工及质量验收规范中对此类内容规定尚不详细，施工工艺尚不成熟。掌握施工技术、积累施工经验为以后类似工程提供技术支持。 本工程质量目标为争创北京市“结构长城杯”，型钢混凝土组合结构外观质量对评杯影响重大。 中建八局国美商都A区工程
运用QC方法确保型钢混凝土组合结构的施工质量。 确保型钢混凝土组合结构施工质量优良，达到北京市“结构长城杯”标准。完善并推广型钢混凝土组合结构施工工艺。 6 运用QC方法确保型钢混凝土组合结构的施工质量
四、实现目标值的可行性分析
小组成员经过讨论，认为实现目标有以下有利条件：
1. 公司及项目领导对此进度及质量格外重视，为达目标提供技术上及资金上的支持。 2. 小组成员以年轻人为主，具有较强的战斗力和拼搏精神；小组成员专业技术全面，具有较强的分析问题、解决问题的能力。
3. 选择以前合作优良、施工经验丰富的专业施工队伍。 4. 设计单位及监理单位及相关部门的密切配合。 结论： 通过小组成员共同努力，目标一定能达成。
五、QC小组活动过程
本次循环目标：加强管理，通过现场调查找出影响型钢混凝土组合结构施工质量的原因，制定出一套切实可行的施工方案。
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5.1.计划阶段（PLAN）： （1） 现状调查：
2007年01月03日—2007年01月28日，对-2层型钢混凝土组合柱进行实验性施工，对影响施工质量的情况进行了调查、统计、分析，其结果见图表
1. 影响型钢混凝土组合结构施工质量的情况统计表
序号 1 2 3 4 5 6 检 查 项 目 混凝土振捣不密实、裂缝 梁主筋偏位、梁柱箍筋绑扎不到位 接茬错台 梁柱接头截面尺寸 夹渣、烂根 其 他 合 计 检查点 合格点 合格率（%） 不合格点 50 50 50 50 50 50 300 36 35 40 46 47 48 252
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不合格率（%） 28 30 20 8 6 4 16 72 70 80 92 94 96 84 14 15 10 4 3 2 48 中建八局国美商都A区工程
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2. 型钢混凝土组合结构施工质量缺陷频率统计表
序 号 1 2 3 4 5 6
（2）原因分析：
1.根据频率统计表作质量影响因素排列图（如下），从图中可看出, 混凝土振捣不密实、裂缝最严重，梁主筋偏位、梁柱箍筋绑扎不到位、接茬错台次之，由于不合格点太多，势必会影响到型钢混凝土组合结构的施工质量，我们有必要对型钢混凝土组合结构的施工工艺进行分析。
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检 查 项 目 混凝土振捣不密实、裂缝 梁主筋偏位、梁柱箍筋绑扎不到位 接茬错台 梁柱接头截面尺寸 夹渣、烂根 其 他 合 计 频 率 点 14 15 10 4 3 2 48 频 率（%） 累 计 频 率（%） 29.2 31.3 20.8 8.3 6.2 4.2 100 29.2 60.5 81.3 89.6 95.8 100 中建八局国美商都A区工程
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2.原因分析
通过以上分析得知影响型钢混凝土组合结构施工质量主要有：混凝土浇筑、钢筋绑扎、模板加固等各工序组成。下面用因果分析法进行分析，影响型钢混凝土组合结构施工质量的因素如下：
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从上图中看出影响型钢混凝土组合结构质量的要因有以下几点：
① 质量意识不强 ② 操作水平不高 ③ 自检不到位 ④ 技术交底不详细 ⑤ 没有按照技术交底施工 ⑥ 十字钢柱安装精度不高 ⑦钢构件加工精度不高 ⑧弯曲机弯曲半径不匹配 ⑨石子粒径过大、塌落度过小 ⑩木模板有变形现象
钢筋间距小箍筋密，振动棒操作空间小
（3）制定对策
根据以上因果分析，小组制定了对策措施，
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确定了实施对策的依据，
时明确执行人和时间要求：12
同
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对策表
序号 项目 1 产生问题的原因 质量意识不强 具体措施 对班组进行质量教育，提高质量意识及责任心 加强技术指导，组织工人进2 人 操作水平不高 行技术学习，进行现场指导，提高业务素质 3 自检不到位 增派质量检查人员，严格完善“三检”制度 依据施工方案制定更详细的4 工艺 5 没有按照技术交底施工 技术交底不详细 技术交底，督促班前做好交底。 加大现场管理力度，组织好施工次序，不按交底施工不负责人 刘维兴 完成时间 贯穿整个施工过程 张学峰 付效铎 任超平 彭国平 贾峰 王玉超 贾峰 王玉超 施工作业前 贯穿整个施工过程 施工作业前 贯穿整个施工过程 13
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能进行下一道工序 通知混凝土搅拌站将石子粒6 材料 石子粒径过大、塌落度过径改为5-16mm，调整配合比，小 改善和易性，将塌落度调整为180mm左右。 木模板有变形现象 将旧模板、方木更换，加大对拉螺栓直径 王玉超 付效铎 任超平 张祖林 贾峰 王玉超 模板加固 加工过程 贯穿整个施工过程 钢柱、钢梁施工完成后 砼浇筑过程中 刘维兴 混凝土浇筑前 7 8 9 机械 钢构件加工精度不高 派专人去厂家监造钢构件 弯曲机弯曲半径不匹配 更换钢筋弯曲机的弯曲轴 十字钢柱安装精度不钢柱安装完成后，十字柱翼高 环境 缘焊接时要对称焊接 10 11
钢筋间距小箍筋密，砼浇筑时增加下料点，控制振动棒操作空间小 砼浇筑厚度，改用30振动棒 14
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5.2．实施阶段（DO）：
对策制定完毕，我小组成员严格按照对策表中列出的改进措施加以实施，对各个因素采取了具体措施及方法。
（1）实施一： 加强教育，提高质量意识及实际操作水平
1.邀请施工过此类结构的专家现场指导；组织各作业班组来项目部会议室上课学习，熟悉相关操作工艺，了解施工中的难点、重点，提高操作工人的技术水平；
2.通过上课教育，统一思想，让工人意识到本工程质量的重要性。 （2）实施二：完善质量管理制度，加强管理
完善质量“三检”制度，加强对施工工序的过程控制，确保没有按照技术交底施工或施工质量达不到要求不能进行下一道工序。
（3）实施三： 控制混凝土质量
1.考虑到柱钢筋比较密，十字钢柱周围栓钉较多，混凝土石子粒径采用5-16mm.
2.调整配合比，使用高效配合比，调整混凝土的和易性，解决稠度大，流动性小，混凝土裂缝的问题。
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3.根据天气温度变化，调整塌落度，并及时通知搅拌站。
4.控制混凝土的进场速度，现场检查塌落度不合要求，不允许进场使用。 （4）实施四： 控制钢构件加工及现场安装质量 1.派专人现场监督制造
1）钢梁柱制造完成后，要在钢柱底向上1m处及钢梁上翼缘编号，调好梁柱控制轴线，并做好标记，以便于现场安装控制轴线和控制垂直度时使用；
2）加强对加工厂内钢构件的出厂检验，构件制作误差过大不允许出厂。 2.上层钢柱对接安装采用连接耳板，以便控制钢柱现场安装精度。见图1。
图 1
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3.现场安装时，用两台经纬仪从两个方向控制柱子的垂直度；十字柱对接翼缘焊接时采用对称反向焊接，以抵消焊接过程中变形。见图2。
柱子中心线 经纬仪视线 图 2 图 3 4.钢梁翼缘焊接时，先焊接下翼缘，再焊接上翼缘，反向焊接。见图3。 5.安装过程中及时校正误差，避免误差积累。
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（5）实施五： 完善工艺及预控措施
由于-1层要进行型钢混凝土组合梁、柱的施工，小组成员根据设计图纸以及设计院的交底要求，会同钢结构加工厂家、业主技术部门及时的与设计单位联系，对梁柱节点处主筋的贯通、锚固，柱箍筋的绑扎，预应力波纹管的贯通，模板加固，混凝土浇筑等问题进行沟通，特制定以下措施。
1.确定型钢混凝土组合钢梁施工流程。钢梁焊接、安装——梁底支模——钢筋绑扎、钢筋焊接—侧模加固——板筋绑扎——箱形区细石混凝土灌注——型钢梁板混凝土浇筑。
2.柱复合箍筋内部小箍筋改用拉钩，梁柱节点处箍筋断开与钢梁焊接。见图4。
图 4
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3.框架梁上部主筋能贯通则贯通，一部分不能贯通上部主筋避开钢柱翼缘，在十字钢柱腹板开Φ36小孔，让上部钢筋穿过，其余不能贯通上部主筋在钢翼缘上焊接与翼缘板等宽的L125*12角钢，让不能贯通上部主筋与角钢双面焊接；框架梁下部钢筋在柱内锚固，不能满足锚固长度主筋采用同上部钢筋一样措施——焊接L125*12角钢；穿预应力波纹管的位置在十字钢柱腹板上开Φ95孔，然后用钢板补强该孔。见图5。
图5
L125*12 焊接下层钢筋穿预应力波纹管穿钢筋Φ19*80栓钉L125*12 焊接上层钢筋Φ95孔Φ36孔 19
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4.型钢混凝土组合梁梁侧拉钩断开与钢梁腹板焊接，采用双面焊接焊接长度满足5d，或采用单面焊，焊接长度满足10d。见图6。
图 6
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贯穿柱脚两根主筋绕过柱脚主筋直接贯通主筋 图 7
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5.型钢混凝土组合梁上预焊接钢短柱处钢筋分三批，能贯通则贯通，一部分不能贯通将主筋绕过钢柱绑扎，另一部分不能贯通主筋在钢短柱上开孔，让主筋自由穿过。见图7。
6.钢梁梁端箱形区混凝土浇筑
由于型钢梁梁端为箱形封闭区，在钢梁箱形加劲板上部开Φ50通气孔，上翼缘开Φ50孔并补强做为浇筑孔，采用豆石混凝土灌注箱形封闭区，用30型振动棒振捣。防止浇筑型钢混凝土组合钢梁混凝土时形成浇筑死角。见图8。
Φ50箱形封闭区浇筑孔
图8
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Φ50箱形封闭区浇筑孔中建八局国美商都A区工程
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7.梁柱混凝土浇筑
由于十字钢柱将柱子分为四个区，且四周箍筋、翼缘上栓钉比较密，混凝土下料时，分四个点下料，下料高度不能高于500mm，下料时要均匀对称，每根柱采用4根30型振动棒振捣至顶，防止钢柱在施工过程中发生偏差；梁混凝土浇筑时，由于钢梁下翼缘较宽，下料时从一侧下料，用振动棒将混凝土从一侧挤到另一侧，当混凝土高度超过下翼缘100mm后，可由钢梁两侧同时下料，同时振捣，确保混凝土密实。
（6）实施六： 梁柱接茬模板加固措施改进
1.型钢混凝土组合梁柱混凝土浇筑时在梁底设置施工缝，梁、柱分开浇筑，由于柱层高较高，柱模板采用大钢模，梁采用18mm厚夹板。
2.梁柱接茬处模板更换新模板、新方木，在施工缝下粘贴海绵条，对拉螺栓直径改用Φ16。
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5.3.检查阶段（CHECK）：
在实施过程中，小组成员对-1层型钢混凝土组合梁柱进行实测实量检查，混凝土浇筑质量、梁主筋、梁柱箍筋绑扎等满足规范要求，且达到较高的合格率；接茬错台也得到很好的控制，得到了甲方和监理的好评，检查如下表：
序 号 1 2 3 4 5 6 5.4总结阶段（ACTION）：
前后数据比较：
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检 查 项 目 混凝土振捣不密实、裂缝 梁主筋偏位、梁柱箍筋绑扎不到位 接茬错台 梁柱接头截面尺寸 夹渣、烂根 其 他 合 计 检查点 合格点 合格率（%） 不合格点 50 50 50 50 50 50 300 48 46 48 47 49 48 286 96 92 96 94 98 96 95.3 2 4 2 3 1 2 14 不合格率（%）
4 8 4 6 2 4 4.7 中建八局国美商都A区工程
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序 号 1 2 3 4 5 6 检 查 项 目 混凝土振捣不密实、裂缝 梁主筋偏位、梁柱箍筋绑扎不到位 接茬错台 梁柱接头截面尺寸 夹渣、烂根 其 他 活动前合格率（%） 72 70 80 92 94 96 活动后合格率（%） 96 92 96 94 98 96 合 计 84 95.3 从上表中可以看出合格率有了大幅度提高，合格率超过90%，工程质量达到优良级别，已达到活动目的，避免了许多不必要的返工，节约了项目成本。
六、总体效果评价
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，混凝土外观质量、钢筋绑扎质量、梁柱接茬质量有很大提高，质量提高的同时避免了剔凿修补等工序的发生，也提高了经济效益，为本工程参评北京市结构长城杯起到了积极的作用。
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七、巩固措施
通过本次QC小组活动，我们积累了型钢混凝土组合结构施工质量控制的方法及施工工艺。我们将就本次活动成果及经验与兄弟单位探讨，以便更进一步完善该施工工艺，为今后公司施工类似工程创造有利条件。
八、体会及今后打算
通过参加本次QC活动，型钢混凝土组合结构的施工质量得到了大大提高，我同时深深体会到工程的质量随时会受到操作者、施工工艺、原材料、施工机具、施工环境等因素的影响，只要其中某个因素发生了异常，工程质量将会随之波动，同时感受到质量工作全员性、全过程性、全方位性的重要性，我们将把本次QC活动的成功经验加以总结，进行宣传，并及时运用到今后的各项工作中。
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