QC成果大桥钢箱梁制造焊接质量.docx
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QC成果大桥钢箱梁制造焊接质量
银河市东方至河口公路工程路基桥涵施工
提
高
钢
箱
梁
焊
接
质
量
一、工程概况
银河市东方至河口公路工程位于银河市南海区，在南九复线路上，东起银河一环樵乐路立交，经以快速化的标准改造的樵乐路，通过新m'l大桥，经m'l山风景区环山路、山根简易立交，连接青龙线、大同线，最后接龙高路。
m'l大桥连接东方和山根公路，跨越顺德水道，是整个工程的控制节点，斜拉桥跨径组合为120+125=245m。
本桥主梁采用整体式流线型扁平钢箱梁，钢箱梁划分为A、B、C1、C2、D、E1、E2共7种类型28个节段。
其中标准梁段C梁段分为C1、C2两种类型共22段，其中A梁段1节，梁段长7米，重237吨；C1梁段12节，C2梁段10节，梁段长9m，重量为200吨；B梁段为1种类型共2段，其长度为9.0m，重量为330吨；端头梁段D长度为8.5m，重量为265吨；端头梁段E分为E1、E2两节，长度分别为7.42m、5.55m，吊装重量分别为180吨、196吨。
钢箱梁为全焊钢结构，梁段工地连接均采用焊接方式；钢箱梁主体结构采用Q345qC钢材。
图1m'l大桥桥型布置图
二、小组简介
小组概况表表1
小组名称
m'l大桥钢箱梁制造QC小组
小组类型
攻关型
小组注册时间
2019年10月10日
小组人数
9
小组活动次数
6
小组活动时间
2020年8月-2012年2月
课题名称
提高钢箱梁焊接质量
序号
成员
姓名
性别
年龄
学历
职务、工种
1
技术顾问
男
44
硕士
项目经理、高工
2
组长
男
38
大学
项目总工、高工
3
组员
男
31
大学
项目副经理
4
组员
男
34
大学
项目副经理
5
组员
男
26
大学
工程部长
6
组员
男
26
大学
质检部长
7
组员
男
27
大学
技术主管
8
组员
男
25
大学
技术员
9
组员
男
26
大学
设备部长
制表人：
A日期：
2020.8.1
三、选题理由
1、m'l大桥连接东方和山根公路，临m'l山风景区，东方是银河市重要的瓷砖产地，整个m'l大桥车流量大，对钢箱梁的承载能力要求高。
m'l大桥作为银河市重点工程，受到各级部门的重点关注。
2、焊接是制造钢桥的重要工艺，焊接质量在很大程度上决定了钢桥制造质量。
根据以往经验，许多钢结构工程出现问题都是因为焊接质量差。
同时，设计院对钢箱梁焊接质量也是高标准高要求。
3、m'l大桥钢箱梁制造工作已开始进行，从前期的钢箱梁焊缝质量检查情况来看，焊接质量一次合格率较低，未达到目标合格率，所以有必要对钢箱梁焊接质量控制进行攻关。
综上所述，为保证钢箱梁制造质量，项目部成立钢箱梁制造QC小组，课题为：
提高钢箱梁焊接质量。
四、现状调查
QC小组成立后，小组全体成员对m'l大桥钢箱梁的焊缝进行了抽检，共抽检200个片位，其中不合格片位共24个，钢箱梁焊接质量一次合格率为88％。
对焊缝通过肉眼的外观检查及MT、UT、RT无损检测，发现了影响焊接质量的主要问题，列表如下：
焊接质量问题统计表表2
序号
焊接质量问题
频数
累积频数
累积百分比（%）
A
密集型表面气孔
15
15
62.5%
B
焊缝不饱满
2
17
70.8%
C
焊瘤
2
19
79.2%
D
咬边
2
21
87.5%
E
焊缝超高
1
22
91.7%
F
焊角小
1
23
95.8%
G
夹渣
1
24
100%
制表人：
A日期：
2020.8.4
根据上表统计结果，作焊接质量问题排列图如下：
图2焊接质量问题排列图
制图人:
A日期：
2020.8.5
结论：
从上图可看出，影响钢箱梁焊接质量的主要问题是密集型表面气孔。
五、目标设定
1、确定目标值：
将钢箱梁焊接质量一次合格率提高到95%。
2、目标可行性分析：
（1）焊缝密集型表面气孔占全部不合格项的62.5%，如将这一个缺陷的95％得到解决是有可能的，钢箱梁焊接施工合格率可达95%×（100-88）%×62.5％+88%=95.125%，达到目标95%是可行的；
（2）根据我部多年的施工经历，以往在焊接质量的控制方面曾有过许多成功的经验，有十分的把握达到预定目标。
还有就是小组成员具备相当高的文化素质和施工经验，分公司领导对此也十分重视，给予了充分的人力和财力支持。
结论：
钢箱梁焊接质量一次合格率提高到95%,目标是完全可行的。
六、原因分析
图3原因分析关系图
制图人：
A日期：
2020.8.6
七、要因确认
要因确认表表3
序号
末端因素
确认方法
确认分析
负责人
完成日期
是否为要因
1
工人未进行专业培训
复查焊工培训记录
经复查焊工全部考核合格
喻青儒
2020.8.8
否
2
未进行技术交底
复查交底记录
经复查已进行技术交底
张道彬
2020.8.10
否
3
现场管理制度不健全
对现行管理制度进行讨论
未制定奖惩制度，未吸取工人建议
张道彬
2020.8.10
是
4
焊接机械设备老化
对现场调查
焊接设备满足现场焊接要求
蒋若飞
2020.8.8
否
5
焊接设备没有定期校核
检查校核记录
已定期对设备进行校核
蒋若飞
2020.8.9
否
6
焊丝受潮
复查焊丝存放条件
焊丝存放地干燥、通风，无
宋虎
2020.8.8
否
7
CO2气体不纯
复查气体纯度
CO2气体已送检，纯度达到设计要求
宋虎
2020.8.8
否
8
焊接坡口开制不合适
现场调查
剖口角度±2.50，钝边±1mm，满足设计要求
A
2020.8.12
否
9
焊接区域未清理
现场调查
焊接区域有水、绣、氧化皮、油污和其他杂物，影响焊接质量
A
2020.8.12
是
10
焊接顺序不当
现场检查
经现场检查，焊工按照焊接工艺进行焊接，满足施焊要求
A
2020.8.12
否
11
焊接外界条件不当
现场检查测定
施工场地靠近河道，焊接受风速及湿度影响大，影响焊接质量
A
2020.8.12
是
制表人：
A日期：
2020.8.6
QC小组对11个末端因素进行分析研究，通过现场调查、检测分析等方法对各个要因逐一分析确认，最终确定了钢箱梁焊缝密集型表面气孔的主要因素有三个。
八、制定对策
对策表表4
序号
要因
对策
目标
措施
负责人
完
成
时
间
1
现场管理制度不健全
由工程部制定奖惩制度
90%员工满意
（1）成立奖惩制度实施监督小组，进行监督管理；
（2）吸收工人意见，不断完善制度。
张道彬
2020.8.15
2
焊接区域未清理
技术部组织工人重新进行专门的技术交底及学习焊接工艺规程
（1）焊接前应认真清理焊缝区域，使其不得有水、锈、氧化皮、油污、油漆（底漆除外）或其它杂物，认真打磨；
（2）切割不整齐的坡口要求打磨光顺，不得有大的凸起和凹陷。
（1）加强质检，对每项工序严格把关；
（2）对现场操作工人重新进行技术交底；
（3）配备充足的打磨机、钢刷、烘枪。
A
2020.8.15
3
焊接外界条件不当
由工程技术部安排技术员制定改进措施
焊接时风速≤2m/s，空气湿度≤80%
（1）施工员现场加强对焊接环境的管理；
（2）制作防雨棚及防风槽；
（3）焊接前烘干、预热、
A
2020.8.18
制表人:
A日期：
2020.8.13
九、实施对策
实施一：
针对“现场管理制度不健全”的主因，QC小组实施5个措施：
1、制定合理的施工计划，合理安排施工流程，不盲目追求进度。
以免因为休息不足造成工人状态不好，影响生产质量。
2、施行挂名制，每个焊工完成的工作量进行记名，使每个人焊接的构件和人直接挂钩，出现问题便于对号解决。
3、定期进行评比，根据前面的挂名制度，把一段时间内每个工人的工作量以及完成工作量的优差进行综合评比。
4、实行质量分级把关，把工作班组合理编排分配，委任小组长，先是小组自检，然后质检员检查，最后工程部安排专人定期抽检。
5、实行班组长承包责任制，奖金与质量挂钩，验收合格率达到100%者可以取得奖金的100%，合格率每增减一个百分点，本月应奖罚1%奖金
实施现场管理制度后，我们开始对40名工人进行满意度调查，统计如下：
满意程度调查表表5
满意程度
人数
满意
不满意
很不满意
40
38
2
0
制表人：
A日期：
2020.8.30
效果评价：
通过实施合理的奖惩制度，工人对现场管理制度满意度达到了38/40*100%=95%，大大提高了工人的积极性和责任心。
对于工人提出好的施工意见，积极吸收，不断完善制度，很大程度上提高了施工的质量和效率。
实施二：
针对“焊接区域未清理”的主因，QC小组实施6个措施：
1、对该工程施工人员再次进行工艺技术交底和质量要求交底，组织焊工重新考试并邀请监理进行旁站，考试合格后方可上岗；
图4工艺技术交底和质量要求交底。
图5焊工考试
2、钢板下料开制剖口时，横隔板、腹板的曲线切割采用数控切割下料，剖口开制同样采用火焰切割，注意剖口方向，切割不整齐的坡口要求打磨光顺，不得有大的凸起和凹陷；
图6采用等离子数控切割机下料钢板
图7半自动火焰切割机开制坡口
3、剖口开制好后要求及时清理油污、飞溅和切割熔渣。
避免这些残留物附着在剖口上，在焊接时产生不良影响，影响焊缝的焊接质量；
图8坡口开制后，清除油污、飞溅及切割熔渣
4、单元件装配前应对坡口进行打磨，除去表面的铁锈，露出金属光泽；
图9单元件装配前，对装配区域进行打磨，露出金属光泽
5、焊接前要求认真清理焊缝区域，使其不得有水、锈、氧化皮、油污、油漆（底漆除外）或其它杂物，对于厚度大于30mm的钢板焊接前要预热；
图10焊接前清理焊接区域，烘干焊接区域
6、物资设备部门采购充足的打磨机、钢刷、烘枪、温度计。
对策实施后，我们对9名工人焊接时焊缝区域清理情况做了记录，记录如下：
焊缝区域清理情况统计表表6
焊接区域
工人编号
焊缝区域无水、油污、铁锈、氧化皮、有金属光泽
焊缝区域有水、油污、铁锈、氧化皮、无金属光泽
焊一边
1#
√
2#
√
3#
√
4#
√
5#
√
6#
√
7#
√
8#
√
9#
√
制表人：
A日期：
2020.8.30
效果评价：
9名工人都按要求对焊接区域进行有效清理，焊接工人100%遵从焊缝清理要求，达到了对策目标，焊缝焊接质量得到有效提高。
实施三：
针对“焊接外界条件不当”的主要，QC小组实施3个措施
1、制作防雨棚、防风槽，确保焊接时风速小于2m/s,湿度小于80%；
图11制作防风棚
图12制作防雨棚
2、不定期对焊接设备、仪器进行检查；
图13设备、仪器检查
3、对焊接工人操作流程和质量意识进行教育。
效果评价：
通过制作防雨棚、防风棚，焊接时风速小于2m/s,湿度小于80%，焊接外界条件得到保证，达到了对策目标，即提高了焊工焊接效率，又保证了焊缝焊接质量。
十、效果检查
1、实施对策后，工人的工作积极性大大提高，焊接质量也大幅度提高，而且进度也加快了很多。
经过钢箱梁QC小组成员的努力，使整个钢箱梁的焊接情况得到了前所未有的进步。
我们对钢箱梁焊接施工质量进行检查，选取了200个焊接片位进行检查，其检查结果如下：
焊接质量统计表表7
焊接质量优良
焊接质量合格
焊接质量不合格
180
12
8
制表人：
A日期：
2020.9.3
由以上表格可知：
焊接质量合格率达到（180+12）/200*100%=96％达到并超过了95%的目标值。
对不合格点进行分析如下：
焊接质量问题统计表表8
序号
焊接质量问题
频数
累积频数
累积百分比（%）
A
密集型表面气孔
1
8
12.5%
B
焊缝不饱满
2
8
37.5%
C
焊瘤
1
8
50%
D
咬边
1
8
62.5%
E
焊缝超高
1
8
75%
F
焊角小
1
8
87.5%
G
夹渣
1
8
100%
制表人：
A日期：
2020.9.3
影响钢箱梁焊接质量的主要问题钢箱梁焊缝密集型表面气孔从原来的62.5%，下降到12.5%，不再是主要焊接质量问题。
2、经济效益
本次QC小组共投入采购制造费4000元，设备、仪器标定及焊缝检测费用5000元。
根据规范要求，焊缝不合格要求刨开不合格位置后重新焊接。
本工程焊缝约22400米，一米不合格焊缝返工及检测费用约200元，本工程节约成本为（96%-88%）*22400*200=358400元，直接节约成本为358400-4000-5000=349400元。
十一、巩固措施
1、我们将继续完善以上制度,并进一步探索改进措施，不断提高焊接工艺水平；
2、将本次QC小组活动中对钢箱梁焊接质量的经验和体会报到公司技术部，为以后公司在焊接施工方面提供经验；
3、编制《钢箱梁焊接作业指导书》（编号为YH2400000B），指导下一步的施工。
十二、总结及下一步打算
1、通过这次QC小组活动，提高了钢箱梁的焊接质量，为整个钢箱梁乃至整个桥梁的质量奠定了基础；今后我们将充分运用QC方法到施工中解决各种问题，确保施工安全、优质、高效的完成；
2、小组成员认为成立QC小组，有计划的开展QC活动，是提高工程质量的一条行之有效的途径。
通过QC活动，培养了QC小组成员勇于探索、勇于钻研的科学精神，也大大提高了施工工人的技术素质和质量意识。
特别是增强了小组成员勇于技术攻关的信心，使其成为技术骨干和管理人才相结合的复合型人才，增强了小组成员的团队精神，详见QC活动前后自我评价表；
3、本次QC活动小组成员遵循QC小组活动程序，恰当使用工具方法，圆满达成了活动目标，综合素质得到了提高。
自我评价表表9
序号
评价内容
活动前（分）
活动后（分）
1
团队精神
3
4
2
质量意识
4
5
3
进取精神
3
4
4
QC工具运用技巧
3
5
5
工作热情干劲
4
5
6
改进意识
2
4
图14自我评价雷达图
下期课题：
钢箱梁安装精度控制
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