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08.提高异形圆管钢结构的安装精度.docx提高异形圆管钢结构的安装精度
中国建筑第八工程局有限公司钢结构工程公司
南宁会展钢结构QC小组
图1.1 南宁会展123地块效果图
塔楼异形圆管钢结构主要分为鸡腿柱、屋面及瀑布三个部分，其中屋面及瀑布主要为折型圆管桁架结构综合体育办公楼电气安装施工组织设计，鸡腿柱为由下到上截面逐渐变大的三角形空间管桁架结构。
图1.2 钢结构分布图
表2.1 小组信息登记表
1、安装精度控制难度大
本工程塔楼屋面钢结构为异形圆管结构，构件多且杂；由于场地及机械影响，大多数构件不能采用地面拼装后吊装，只能采用7035塔吊散件吊装，安装误差较大。
2、对膜结构施工影响大
钢结构为膜结构的骨架，安装精度对后期膜结构的安装影响较大，若钢结构安装精度不够，则会造成后期膜结构施工成本增加。
2017年12月30日，QC小组全部成员参加了关于“提高异性圆管钢结构安装精度”的专题会议，根据规范及设计要求，确定了调查项目、调查内容及调查方法，明确调查人员及分工，编排调查时间计划，制定了现状调查表。
表4.1 现状调查计划表
2018年1月2日对已安装钢结构的质量进行抽样调查，共抽查250个点， 合格178点，合格率为71.2%；对不合格点进行分层统计分析，结果如下表所示：
表4.2 安装精度质量不合格频数统计表
图4.1 安装精度质量不合格原因频数统计图
根据以上统计图，找出主要影响安装精度不合格的原因主要为“管间间隙”和“主弦杆直线度”，这是QC小组主要要解决的问题。
通过以上分析，我们小组将找出造成管间间隙及主弦杆直线度不合格的主要原因，并找出相应对策予以解决，降低安装成本，保证钢结构一次安装精度合格率在85%以上，为以后异形圆管钢结构安装积累经验。
图5.1 合格率目标统计图
针对管间间隙和主弦杆直线度这两个主要影响安装精度的主要问题，小组于2018年1月6日在项目办公室召开了原因分析大会，从“人员、机械、材料、方法、环境、测量”等方面对存在问题进行认真讨论、分析，并归纳整理，绘制质量问题关联图，通过关联图分析，共有末端因素12个。
图6.1 质量问题关联图
根据已分析出的12个末端因素，QC小组针对每个因素确定了确认内容、确认方法、标准及相应的负责人，制成要因确认计划表如下：
表6.1 要因确认计划表
根据分析出的12个末端因素，小组成员分工展开调查，调查结果如下
根据以上对12点原因分析，确定要因为“施工人员经验不足”、“深化图纸问题考虑不足”、“构件加工错误”。
对策1：提高施工人员安装准确度
1、根据规范要求及施工经验，结合本工程施工特点，编制成钢结构焊接、拼装、安装、测量等培训小手册，简单明了，集中对应工种人员分别进行交底培训。
2、为加大项目管理人员及作业班组要点的了解，运用BIM模型，对项目管理人员及队伍技术员进行施工重点及要点的说明与交底，在钢结构安装过程中有项目管理人员及队伍技术员向施工人员交代施工要点，让施工人员正确的施工。
3、由于钢结构施工中很多结构的安装控制要点比较多，例如定位、吊装钢丝绳位置及长度、辅助定位措施等，需要充足的经验，所以跟换部分较年轻的人员。
4、针对不同工种的施工人员，现场组织有针对性的考试，通过后方能上岗施工。
对策2：运用BIM技术优化深化图纸
1、全面复查图纸，对安装的重点位置检查深化情况，现场召开会议讨论解决方案，增加定位点、限位点。
2、运用BIM技术进行结构整体建模，及时发现安装难点及存在问题，根据现场复测结果及时调整构件，避免安装时结构与构件对应不上。按照BIM结果对图纸进行修改，及时反馈工厂，同时立即对管理人员及队伍负责人进行重新交底。
对策3：加强构件加工过程的监督与检测
本工程钢结构为异形圆管钢结构，管件数量大，贯口形式复杂多样，弧度有大有小等，加工复杂。为减少构件错误，提高安装精度，需对构件从加工到进场使用每个流程进行监督检查。
1、派专职的驻场人员到加工厂驻场，对构配件下料、切割、弯弧、开贯口等加工流程进行监督并记录，保证构件按图准确施工；
2、构件加工完成后，组织人员对构件的长度、贯口、弧度等参数进行复测，复测合格后才能出厂，保证构件到现场安装时准确，减少现场工作量，提高效率；
3、现场指派加工厂人员驻场，对现场构件的长度、弧度、贯口尺寸等进行复测，复测合格后再进行安装，对有问题的构件现场立即修改。
通过两个月的对策实施，小组成员都积极参与到这次QC活动中，使小组成员熟练的掌握了异形圆管钢结构安装的安装流程及控制要点，使得现场质量稳步提升，提高了全体操作人员的质量意识。
2018年4月6日，小组成员再次对新安装的钢结构部分的安装质量随机抽查，共抽查250个点，钢结构的安装精度得到明显提高。
表10.1 安装精度统计表
图10.1 对策实施前
图10.2 对策实施后
根据上述调查表可以看出，本次活动后钢结构安装精度合格率超过了目标值85%，影响异形圆管钢结构安装精度合格率的主要问题大幅降低，达到预期的目标，为钢结构安装的质量提供了保障，此次活动取得了显著的效果。
图10.3 合格率对比柱状图
通过QC活动的开展，优化了人员的结构，完善了BIM模型，有效管控加工厂构件制作精度，提高了后续安装质量，为钢结构和后续膜结构安装奠定了良好的基础，工期比预定工期安装完成提前20天，按此估算经济效益为：
20天×60人工×420元/人=50.4万元
40台班×2300元/台班=9.2万元
T／CBMF 71-2019 液体光催化剂应用技术规范(完整清晰正版).pdf合计：50.4+9.2=59.6万元
南宁国际会展中心123地块异形圆管钢结构安装，在QC小组成员的努力下，通过对钢结构安装精度质量的控制，解决了安装过程中各项不利的因素，提高了安装质量，加快安装进度，保证工程能按合同要求如期完成。施工质量及态度得到了业主、监理、总包及社会各界的认可，提升了企业的整体形象，提高了社会对企业的认可度，为企业今后的发展打下坚实的基础。
通过这次QC活动的开展，小组成员积极参与，互帮互助，各抒己见，使得这次QC活动圆满完成。小组成员在这次活动中得到很好的锻炼，各成员不仅提高了解决问题的能力，增强了攻克困难的自信心，而且还加强了集体的团队协作精神，为以后项目人员开展更好的工作打下坚实的基础。
通过本次QC活动的实施，我们总结了异形圆管结构的安装工艺经验，后续将其汇编总结，从而形成论文工法等予以巩固，从而为今后类似工程提供指导和借鉴，目前已有“五小成果”进行发布，并获相应认可。
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通过这次QC小组活动，异形圆管钢结构安装精度质量缺陷得到有效的控制，在提高了施工质量的同时，加快了施工进度，节约了焊材、人工的消耗，节约了成本，提高了效率，为以后的异形圆管钢结构安装提供了技术经验。