高强螺栓施工质量控制 (QC).doc
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1、 高强螺栓施工质量控制 QC成果资料 高强螺栓施工质量控制 小组名称:高强螺栓施工质量控制QC小组 组 长:王中南 发 表 人: 铁四院(湖北)工程监理咨询有限公司 宁安铁路安庆长江大桥监理站高强螺栓QC小组二0一二年八月24铁四院(湖北)工程监理咨询有限公司 目 录一、工程概况二、小组概况三、选题理由四、现状调查五、目标设定六、原因分析七、要因确认八、因素具体分析九、制定对策十、对策实施十一、效果检查十二、巩固措施十三、总结及今后打算一、工程概况:宁安铁路安庆长江大桥桥面按四线轨道布置,主桥钢桁梁由东向西孔跨布置为:(101.5+188.5+580+217.5+159.5+116)m的钢桁梁
2、斜拉桥,主桥钢梁全长1363m,共94个节间,主梁为”N”字型桁式,横向采用三片桁结构,主桁的横向中心距各为14m,桁高15m,桥面采用钢正交异性板整体道砟桥面,全桥钢梁共94个节间。主桁采用焊接杆件,整体节点,在节点外以高强度螺栓拼接的结构形式:M30螺栓为33mm孔,用于主桁杆件连接;M24螺栓为26mm孔,用于桥面系与联结系构件;M22螺栓分24mm和25mm孔,用于桥面U形肋和板肋的拼接。钢梁主要结构的钢材材质采用Q420qE和Q370qE新型桥梁钢,其中主桁上弦杆的钢锚箱拉板、与拉板连接的上弦杆顶板以及下弦中桁两侧节点板、边桁内侧节点板钢材还应达到Z向性能Z35级或与此相当的性能要求
3、;联结系采用Q345qD,附属结构采用Q235B。 主桥立面布置图(单位:m)主桁结构示意图2主桁结构示意图1 2、 小组概况: 安庆长江大桥监理站为加强高强度螺栓连接副施工质量控制,同时,更进一步提高钢梁架设施工质量,为此,我们成立了“宁安铁路安庆长江大桥高强螺栓施工QC小组”,小组成立于2012年1月10日,由8名成员组成,均接受过45小时以上的TQC教育,小组成立后,共组织了10次活动。小组及成员概况见表一、表二: 表1:QC小组概况:小组名称宁安铁路安庆长江大桥高强螺栓施工QC小组成立日期2012年1月10日课题名称加强高强螺栓施工质量控制课题类型现场型QC小组组长王中南副组长宋发雄课
4、题登记注册编号活动日期TQC 教育时间45小时以上活动频次平均每一周一次课题活动次数10次制表: 向 耀 复核: 宋发雄 日期:2010.4.20表2:小组成员表:序号姓名性别文化程度职务岗位职称小组分工1王中南男本科组长总监高级工程师QC方案策划2宋发雄男本科副组长副总监高级工程师协助策划3雷志彪男大专副组长钢结构监理组长高级工程师方案实施4邓 红女大专副组长试验工程师工程师方案实施5欧阳杰男本科副组长监理组长工程师方案实施6张海峰男大专组员监理工程师工程师方案实施7向 耀男大专组员监理员助理工程师方案实施8王 进男大专组员监理员助理工程师方案实施制表: 向 耀 复核: 宋发雄 日期:201
5、0.4.20三、选题理由1、主跨580米的亚洲第一跨,施工难度大,在同类桥梁中处于世界领先水平,采用多项新技术、新工艺。高强度螺栓安装质量对钢梁架设及结构受力的重要性。2、高强度螺栓数量大,规格多,全桥高强度螺栓数量:M30:1278473套; M24:1046023套; M22:321926套,共计2646422套。3、安庆地区气候四季分明具有夏、冬温差大,伴随多雨,湿度变化大等特点,对扭矩系数影响较大。4、工作面多,影响因素多,施拧工艺技术含量高,对人员、工具,方法等要求高。5、宁安铁路是安庆经济发展的生命线,同时也是宁安铁路控制性工程。6、质量目标高:确保部优工程,争创国优工程。因此QC
6、小组选定本次活动的课题为:“高强螺栓施工质量控制”4、 现状调查高强度螺栓规格多,数量大,外观质量难控制目前现状 高强度螺栓施拧工艺复杂,技术含量高,参数选定,终拧扭矩值控制难度大制多数施工人员初次接触高强度螺栓施拧,没有经验,部分操作人员技术素质差制高温、多雨等环境因素影响难以控制制高强度螺栓终拧检查扭矩方法难于掌握(螺母紧扣法和松紧法)1、2012年4月10日,我们高强度螺栓施工质量控制QC小组针对以上实际情况,对已架设完成的无索区2个节间(E94#和E93#2个节间,)高栓安装质量进行了现场抽检,抽检合格率为91%,将其影响高强度螺栓连接副质量问题作了分析和整理,编制了如下频数统计表及排
7、列表:表3:高强螺栓安装质量抽检统计表序号检查项目检查数量(套)合格数量(个)不合格数量(个)不合格占总抽检数量(%)合格率(%)1扭矩系数因素15012228 18.7%2抗滑移系数因素20015842 21.0%3温度、湿度等环境因素2001928 4.0%4工人操作不当因素2001955 2.5%5电动扳手因素300288124.0%6其 他200185157.5%合 计125011401108.8%91.2%制表:向 耀 日期:2012.4.12 2、根据高强螺栓质量统计数据,对施工中的出现的问题: 表4:不合格点频数表序号检查项目频数频率累计频数累计频率(%)1扭矩系数因素28 25
8、.52825.52抗滑移系数因素42 38.27063.73温度、湿度等环境因素8 7.37871.04工人操作不当因素5 4.58375.55电动扳手因素1210.99586.46其 他1513.6110100制表:向 耀 日期:2012.4.12 不合格点频数排列图从右图表中可以看出,扭矩系数因素和连接板受损因素频数为60个,占不合格总数量的60.5%,因此,扭矩系数因素和连接板受损因素高强螺栓主要问题。 五、目标设定1、目标制定:目标值:由现状的90%提高到96%.QC小组目标:有效控制高强度螺栓的连接质量,保证钢梁的受力要求,符合规范和业主提出的要求,使高强度螺栓终拧检查合格率达到96
9、%以上。2、目标依据:(1)终拧螺栓终拧合格率不能低于96%。(2)鱼刺图:以科学发展观为引领,以打造精品工程为抓手,以建设“世界一流客运专线”为目标。(3)确保部优,争创国优,勇创世界一流。3、目标可行性分析1、监理公司有健全的质量保证体系,公司业务部大力支持,有大量的桥梁、钢结构专家顾问,QC小组拥有强大技术后盾。2、本QC小组有成熟的项目监理管理经验,总监、钢结构监理组长、监理工程师均参加过多个同类型桥梁监理,有丰富的高强度螺栓连接副施工监理经验。3、施工单位是中铁大桥局集团,成熟的施工技术,曾建设过多座同类型的铁路钢结构桥梁(如武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥等),现场经验比较丰
10、富,质量有保障,这几座桥梁获得国家优质工程奖,钢梁高强度螺栓连接副施工合格率为96%以上。4、中铁大桥局安庆长江大桥项目部得到中铁大桥局集团的大力支持,在钢梁架设方面的人员配备齐全,经验丰富,机械设备和检测仪器配置先进,并专门配备钢梁安装技术顾问。5、目前高强度螺栓安装一次性合格率为90%,高栓超拧欠拧、工人操作不当因素为影响高强度螺栓施工质量的两个主要问题占62.1%,果我们将2个只要问题解决,能够提高6个百分点,分析如下:(1-90%)*62.1%=6.21%,且实施过程中其他问题也能解决,所以90%+6.21%=96.21%96%。 结论:经小组认真从以上五个方面综合论证,认为目标可行。
11、六、原因分析螺栓不合格温湿差大料高栓扭矩系数变化设备运转不正常电动扳手损坏操作方法不当机质量影响螺栓受损标定不及时 法交底不详细不按程序施工高栓施工质量不合格人施工单位不自检检验制度未严格执行环责任心不强少数施工人员初次接触高强度螺栓施拧,没有经验,部分操作人员技术素质差螺栓不合格培训不足高栓储存不规范高栓质量不合格设备保养维修不及时指标不合格七、要因确认根据因果图,小组于2010年4月10日2010年4月20日对查找出的8个末端因素进行了要因分析,最终确定的要因如表:表5:要因确认表序号末端因素要因确认确 认方 法确 认结 果负责人1高强度螺栓质量不合格。螺栓的规格多,试验人员责任心不强,不
12、按规范要求进行进场验收、试验,监理人员未见证和验收,导致不合格高强度螺栓连接副进场。现场调查否张海峰2螺纹受损,扭矩系数发生变化。钢梁预拼时,使用高强度螺栓代替临时螺栓悬挂节点板或小型构件,在吊装过程中螺纹受损,扭矩系数发生变化,影响高栓安装质量。现场调查是向耀3螺栓储存不当,螺栓有锈蚀。钢梁高强度螺栓库存环境差,密封不好,无防潮措施,螺栓很容易生锈,影响扭矩系数。现场调查否向耀4节点板表面损伤、污染、锈蚀。节点板在运输过程中,由于运输工具装运过其他货物,或在钢梁预拼场存放保护措施不到位,导致钢梁摩擦面被污染、碰伤、锈蚀,直接影响板面抗滑移系数。现场调查是向耀5高强度螺栓的安装、紧固顺序不对。
13、高强螺栓应从里(中间)到外进行安装、紧固,操作人员图省力方便而不按顺序操作。现场调查否张海峰6作业面太窄,不便操作。高空作业,脚手板不便搭设。现场调查否张海峰7电动扳手班前、班后标定不及时。电动扳手的精度和误差范围直接影响终拧扭矩值,每天是否按规定标定,监理人员是否见证。现场调查否向耀8湿度过大、温度过高,扭矩系数发生变化。湿度、温度变化对扭矩系数影响很大,且不同表面处理的高栓受温湿度影响差异也很大。然而现场施工为了追求进度,于是在天气恶劣环境条件下进行施拧作业。调查分析是张海峰9高栓混用或不匹配。现场管理混乱,同一节点板不同批号、规格混用,影响节点板终拧扭矩。调查分析是张海峰10杆件拼装摩擦
14、面间隙大于1mm。钢梁构件加工精度和架设工艺不满足要求,高栓终拧后连接板变形,导致杆件拼装摩擦面间隙大于1mm,高栓预拉力不能满足压紧构件接触面,来传递摩擦内力,是高栓受剪。调查分析否张海峰11电压对电扳输出扭矩影响及施拧工具误差。电动扳手标定的准确度和电源电压的稳定将会直接导致高栓的欠拧或超拧。调查分析是张海峰12操作方法不当电扳操作人员水平差异较大,有大部分是新手,影响高栓施拧质量。终拧检查方法未熟练掌握(螺栓松扣法紧扣法。调查分析是张海峰13培训不到位,交底不详细。施工单位培训不到位,技术交底不能正确指导操作。监理站未对监理人员培训,现场监理人员不能掌握规范标准和验收方法。调查分析否向耀
15、14检验制未严格执行。未能严格执行“三检”检验制度,监理工程师未能按频率就行抽检和验收。调查分析否张海峰制表:向耀 日期:2012年4月20日 表5:要因确认计划表序号末端因素确认内容确认方法确认结果确认标准负责人日期1螺栓质量问题螺栓质量是否合格现场调查是1、分批检查高强螺栓连接副产品质量证明书; 2、分批号随机取样,对外观质量检查,长度、数量、扭矩系数其他指标试验;3、初拧终拧扭矩值的确定,试验仪和检查扳手标定;张海峰2012.4.10-2012.4.202摩擦板抗滑移系数抗滑移系数的影响因素调查分析是1. 检查连接板外观情况和受损情况2. 摩擦板的抗抗滑移系数试验(进场不得小于0.45)
16、; 3.检查连接板喷铝的厚度和粗糙度;4.检查连接板的堆放和覆盖情况; 向耀2012.4.10-2012.4.203螺栓储存不当材料部门管理是否到位调查分析否1、螺杆、螺母、垫圈入库时应仔细清点,并分批号、分规格、分厂家进行存放,不得混淆;2、做好防潮防尘、防雨、通风工作以防止锈蚀和表面状态改变;3、.为加强管理,入库时,要建立完整的明细库存台帐和发放登记领用制度,做到先到的先用;张海峰2012.4.10-2012.4.204工人施工操作不当防护措施是否满足施工要求现场调查否1、临时螺栓的标识及时跟换; 2、电动扳手的正确使用,高强螺栓的正确标识;3、高强螺栓的施工顺序;4、同批螺栓要使用在同
17、一节点;5、螺栓终拧检测不规范;张海峰2012.4.10-2012.4.205电动扳手标定不及时每天是否规定标定现场调查是班前3%,班后标定5%。向耀2012.4.10-2012.4.206湿度过大、温度过高温度变化影响调查分析是 高强螺栓扭矩系数变化影响,气温升高10 扭矩数则减少6.7% 张海峰2012.4.10-2012.7.207交底不详细技术交底能否正确指导操作调查分析否经过培训和交底,意识到螺栓安装质量的重要性,熟悉螺栓施工的程序,和施工注意事项。向耀2012.4.10-2012.4.208检验制未严格执行是否严格执行检验制度调查分析是施工单位先100%自检,监理20%抽检张海峰2
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