基于 QC 方法提高大跨度焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率

張慶厚，楊 利

（山東泰山普惠建工有限公司，山東 泰安 271000）

0 引言

隨著國家國民經(jīng)濟(jì)的騰飛發(fā)展，加快了建筑領(lǐng)域的發(fā)展步伐，鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)跨度越來越大，保證施工質(zhì)量成為工程建設(shè)關(guān)鍵的一環(huán)。山東第一醫(yī)科大學(xué)大學(xué)生活動(dòng)服務(wù)中心項(xiàng)目工期緊、任務(wù)重，每個(gè)環(huán)節(jié)都可能導(dǎo)致工期延誤和質(zhì)量達(dá)不到要求，屋面網(wǎng)架的安裝質(zhì)量更是保證建筑安全重要環(huán)節(jié)。本文以大跨度焊接球網(wǎng)架為例，主要運(yùn)用 QC 方法［1］提高大跨度焊接球網(wǎng)架的拼裝質(zhì)量，為以后的類似工程提供經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

山東第一醫(yī)科大學(xué)大學(xué)生活動(dòng)服務(wù)中心項(xiàng)目位于泰安高新區(qū)鳳天路以東、北天門大街以南，泰山醫(yī)學(xué)院校區(qū)內(nèi)，建筑面積為 15 351 m2，建筑場地東西長 240 m，南北長 140 m，建筑高度為 23.9 m。大學(xué)生活動(dòng)服務(wù)中心是集辦公、劇院、體育館為一體的多重功能綜合館，劇場建筑面積 3 000 m2，體育館建筑面積 2 900 m2，辦公區(qū)建筑面積 6 500 m2，屋面為鋼結(jié)構(gòu)焊接球網(wǎng)架。

2 選題理由

公司要求大跨度焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率 90 %以上，小組成員對(duì) 2017 年 1 月～2018 年 12 月 2 年間承接類似工程進(jìn)行質(zhì)量調(diào)查，發(fā)現(xiàn)拼裝質(zhì)量問題 33 點(diǎn)，占總質(zhì)量問題 69 點(diǎn)中的 48 %（見圖 1）。因此小組選定課題為：提高大跨度焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)檢查質(zhì)量問題統(tǒng)計(jì)圖

3 現(xiàn)狀調(diào)查

為了充分了解現(xiàn)場焊接球網(wǎng)架工程質(zhì)量實(shí)際情況，本 QC 小組對(duì)劇場網(wǎng)架焊接施工質(zhì)量進(jìn)行了檢查，對(duì)已拼裝完成的 4 榀網(wǎng)架每榀檢查 100 個(gè)節(jié)點(diǎn)，共實(shí)測檢查 400 處，不合格點(diǎn)數(shù) 70 個(gè)，合格率僅為 330/400=82.5 %，根據(jù)現(xiàn)場檢查情況，通過小組統(tǒng)計(jì)，如表 1、表 2、圖 2 所示。

表1 現(xiàn)狀調(diào)查檢查表

表2 焊接球網(wǎng)架拼裝質(zhì)量問題頻數(shù)調(diào)查表

從表 1、表 2、圖 2 可以比較直觀地看出“節(jié)點(diǎn)中心偏移和桿件軸線的彎曲矢高偏差”是造成大跨度焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率的主要因素。

圖2 活動(dòng)前焊接球網(wǎng)架質(zhì)量問題排列圖

4 設(shè)定目標(biāo)

經(jīng)過小組討論，考慮到一些不可見因素，將大跨度焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率達(dá)到 92 % 作為本次質(zhì)量管理活動(dòng)的目標(biāo)，如圖 3 所示。

圖3 目標(biāo)設(shè)定柱狀圖

4.1 目標(biāo)驗(yàn)算

如果將“節(jié)點(diǎn)中心偏移、桿件軸線的彎曲矢高偏差”兩個(gè)關(guān)鍵問題全部解決。那么焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率能夠達(dá)到（400-14）/400=96.5 %，但由于受到施工技術(shù)及施工現(xiàn)場的限制，完全解決這兩項(xiàng)問題是較困難的，如果解決 90 %，則預(yù)期合格率為：82.5 %+（1-82.5 %）×80 %×90 %=95.1 %。

4.2 設(shè)定目標(biāo)依據(jù)

1）根據(jù)目標(biāo)驗(yàn)算，將問題癥結(jié)“節(jié)點(diǎn)中心偏移、桿件軸線的彎曲矢高偏差”解決 90 % 可以實(shí)現(xiàn)，則焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率可提升至 95.1 %。

2）筆者單位曾多次獲得“泰山杯”獎(jiǎng)，擁有多位安裝方面的專家，以及經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)施工團(tuán)隊(duì)，公司對(duì)本工程在人力、財(cái)力、物力、技術(shù)上都給予大力支持。

經(jīng)過以上分析，考慮到一些不可見因素，決定將大跨度焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率提高到 92 % 作為本次質(zhì)量管理活動(dòng)的目標(biāo)。

5 原因分析

為了找到原因，QC［2］小組召開專題會(huì)議，運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”，從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等方面對(duì)“節(jié)點(diǎn)中心偏移、桿件軸線的彎曲矢高偏差”的原因進(jìn)行分析，并繪制關(guān)聯(lián)圖，如圖 4 所示。

圖4 節(jié)點(diǎn)中心偏移、桿件軸線的彎曲矢高偏差原因分析關(guān)聯(lián)圖

6 確定主要因素

小組成員針對(duì)關(guān)聯(lián)圖中末端因素進(jìn)行了討論研究，制定了要因確認(rèn)計(jì)劃表（見表 3）。

表3 要因確認(rèn)計(jì)劃表

7 制定對(duì)策

確定要因后，QC 小組成員再次采取頭腦風(fēng)暴法，針對(duì)兩項(xiàng)要因，制定了相應(yīng)的對(duì)策（見表 4），并為每條對(duì)策制定了對(duì)策目標(biāo)，細(xì)化了措施，指定了負(fù)責(zé)人和完成時(shí)間，確定了對(duì)策實(shí)施地點(diǎn)。

表4 對(duì)策表

8 對(duì)策實(shí)施

8.1 對(duì)策實(shí)施一

考慮焊接收縮實(shí)際與理論偏差，確定桿件加工長度通過建立 BIM 模型優(yōu)化設(shè)計(jì)（見圖 5），技術(shù)人員對(duì)理論長度、實(shí)際加工長度及拼裝后收縮量進(jìn)行分析，最終確定管子實(shí)際加工長度比理論長度長 1 mm。

圖5 BIM 模型圖

對(duì)策實(shí)施后，小組人員對(duì)已焊接的體育場桿件尺寸進(jìn)行測量，看其是否在允許偏差范圍內(nèi)，通過抽查 150 處，發(fā)現(xiàn)共合格 145 處，不合格 5 處，合格率 96.6 %。從表 5 可以看出，對(duì)策有效地解決了焊接收縮實(shí)際與理論偏差的問題，實(shí)施對(duì)策有效。

表5 質(zhì)量檢查表

8.2 對(duì)策實(shí)施二

對(duì)支撐體系基礎(chǔ)改進(jìn)，運(yùn)用 BIM 模型，通過模型數(shù)據(jù)確定桿件的間距與步距以及搭設(shè)方案，保證架體的安全性、穩(wěn)定性，同時(shí)支架下鋪設(shè)厚鋼板來保證支撐體系的不均勻沉降，如圖 6 所示。

圖6 BIM 模型圖

對(duì)策實(shí)施后小組成員對(duì)沉降觀測 6 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了沉降觀測，沉降值均在允許范圍內(nèi)，對(duì)策有效地解決了支撐體系不均勻沉降的問題，實(shí)施對(duì)策有效。

9 效果檢查

1）小組成員對(duì)采取對(duì)策實(shí)施的體育館區(qū)網(wǎng)架拼裝質(zhì)量共檢查 400 個(gè)點(diǎn)，合格點(diǎn) 375 個(gè)，合格率達(dá)到 93.8 %，數(shù)據(jù)歸類，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表 6、圖 7 所示。

表6 焊接球網(wǎng)架拼裝質(zhì)量合格率統(tǒng)計(jì)表（活動(dòng)后）

圖7 小組活動(dòng)前后合格率對(duì)比柱狀圖

2）與對(duì)策實(shí)施前的現(xiàn)狀對(duì)比，改善程度，通過質(zhì)量問題頻數(shù)調(diào)查表 2、表 7 和排列圖 2、圖 8 可看出，“節(jié)點(diǎn)中心偏移、桿件軸線的彎曲矢高偏差”所發(fā)生的頻率已大幅下降，影響大跨度焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率的問題已經(jīng)大幅度減少，各問題趨于平均，無突出問題項(xiàng)目，較對(duì)策實(shí)施前取得較大改善。

表7 活動(dòng)后焊接球網(wǎng)架拼裝質(zhì)量問題頻數(shù)調(diào)查表

圖8 活動(dòng)后焊接球網(wǎng)架質(zhì)量問題排列圖

3）此次 QC 小組活動(dòng)，使大跨度焊接球網(wǎng)架拼裝合格率提高了 11.3 %，節(jié)省成本數(shù)萬元。

4）為了鞏固在“提高焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率”QC 活動(dòng)中取得的成果，將活動(dòng)中的有效對(duì)策進(jìn)行整理、歸檔，匯總編制形成《大跨度焊接球網(wǎng)架拼裝施工指導(dǎo)手冊(cè)》，針對(duì)焊接球網(wǎng)架拼裝提供技術(shù)指導(dǎo)，普及各項(xiàng)要點(diǎn)，加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量控制和監(jiān)督檢查，提高焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率，并在公司內(nèi)部推廣使用。

10 結(jié)語

QC 小組在此次活動(dòng)中取得了令人滿意的成績，大跨度焊接球網(wǎng)架拼裝一次合格率的提高，降低了返工率，提高了質(zhì)量，保證了工期，受到了監(jiān)理和業(yè)主的一致好評(píng)，該工程被評(píng)為“山東省優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程”“山東省安全文明工地”榮譽(yù)稱號(hào)。Q