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1、提高钢管拱高空现场焊接合格率,中铁五局集团第三工程有限责任公司 二七年四月,一、工程概况,灞河大桥位于西安市灞桥区, 横跨灞河,由主道桥、E辅道桥、F辅道桥及广运潭桥组成。主道桥全长837m，共有29墩台，桥梁左右幅分修，桥梁全宽216.5m，双向八车道。主道桥主桥为50+50+80+50+50m钢管混凝土下承式拱梁组合体系无铰拱，拱轴线采用二次抛物线，矢跨比均为1/4；拱轴系数均为1.3。80米拱拱肋采用“哑铃”形断面，两根90016 mm的钢管，中间设缀板连接，缀板采用16mm厚的钢板。50m拱采用一根90016mm的钢管。两个拱肋之间采用横撑60012mm的钢管联系（横撑）。钢管拱肋、横
2、撑及加劲肋采用Q345qD钢材，钢管采用板材卷制，无法卷制的钢管采用无缝钢管；钢管拱肋及横撑采用工厂制作，现场吊装拼接的施工方法，80m跨拱肋分三段吊装，最大吊装重量约28t，50m跨拱肋分两段吊装，最大吊装重量约14t。钢管拱至灞河水面高差达50m。,图1 吊装焊接完毕的钢管拱,二、QC小组简介,表 1 小组成员表,1.小组名称：提高钢管拱高空现场焊接合格率QC小组 2.成立时间：2006.9.15 3.课题时间：2006.92006.12 4.小组成员表：见表1 5.小组类型：现场型,三、选题理由,业主要求,钢管拱现场焊接检测合格率必须达到100%,提高钢管拱高空现场焊接合格率,为缓解西安
3、市交通压力，业主要求主线桥在12月30日必须通车，而钢管拱为主线桥控制工期的工程，提高钢管拱现场焊接质量，将加快施工进度。,工期要求,选定课题,四、现状调查,钢管拱试验段焊缝检测合格率低 2006年9月15日对钢管拱试验段焊缝进行检测，检测的焊缝不能达到目标要求。,表2 钢管拱试验段焊缝检测合格率统计表,针对钢管拱试验段焊缝自身质量指标进行了取样检测，共检测200个数据，其中出现不合格频数共计76个点，归纳为五大因素，统计表如下：,表 3,造成焊缝不合格因素调查分析,60,裂 纹,焊接变形,未溶合,夹 渣,10,20,30,40,50,76,20,40,60,80,100,100%,100%,
4、100%,97.4%,58.3%,内部气孔,频数（次）,累计100%,图2 调查分析图,五、目标确定及可行性研究,1、设定目标值 本次活动的目标是将钢管拱高空现场焊接一次合格率提高到100%。,100,60,62%,合格率(%),100%,现状,目标,图 3,根据以上的分析，我们QC小组成员一致认为，只要精心组织施工，完成既定的目标是完全可能的。,结论,2、可行性研究 1）、我们操作工人已经有过钢管拱桥和钢箱梁特殊板材的焊接实践，操作焊工都经过正规培训，持证上岗并具有丰富的特殊板材焊接经验。 2）、使用的焊接设备采用KH500型CO2气体保护焊机，设备比较先进。,六、原因分析,从人、机、料、法
5、、环等五个方面进行因果分析，经过归纳整理，得到如下因果分析图。,图4 因果分析图,焊缝内部气孔,人员,设备,焊接电缆的电流过小， 影响焊接质量 ,焊前准备不足， 操作技术不稳定,焊接人员未按工艺作业,环境,方法,先期编制的施工工艺 不能适应施工需要 ,气候变化大，防风雨能力差 ,料,焊条、CO2气体质量不合格,操作人员质量不强,劳动强度大、疲劳作业 ,注：带“”为末端因素,激励机制不完善 ,高空施工操作空间狭窄，危险性大 ,七、要因确认,针对因果分析表中的各项因素，本着立足现实解决问题的目的，结合现场做深入论证，逐一确定。,表4 要因确认表,八、制定对策,表5 对策措施表,针对影响因素，QC小
6、组经过讨论制定了一系列有效的对策措施。,九、对策实施,【实施一】对焊接电缆进行更换,根据先期8台KH500型CO2气体保护焊机用6平方的焊接电缆进行钢管拱试验段焊接施工的结果，经过项目部人员的仔细计算分析，对前期施工现场使用的6平方焊接电缆进行全部更换为8平方焊接电缆，更换后，通过现场测量的电流数据，得出8平方焊接电缆能满足要求。并且在每班施焊前安排质检员伍军负责对CO2气体保护焊机、电缆、电压、CO2气体、焊条逐项进行检查，保证每次焊接操作时，CO2气体保护焊机、电缆状态完好，CO2气体纯度大于99.5以上、焊条型号为JQ.YJ501-1。,【实施二】完善施工工艺,通过钢管拱试验段的焊接施工
7、，针对不完善施工工艺这一问题，QC小组全体成员认真研究分析，确定此问题为技术攻关的重点与难点。召集工程技术部、质检部、施工部、安全部等部门15人结合钢管拱高空焊接的实际情况及设计技术规范要求，根据现场实际情况重新编制了灞河大桥钢管拱高空焊接作业指导书，制定切合实际的现场焊接作业指导书。由项目总工主持，2006年9月19日召集工程技术部4人、质检部1人、施工部2人、安全部1人、焊接工人15人共23人进行培训学习，工程技术部、质检部、施工部、安全部、焊接工人共23人掌握了特殊钢结构的焊接工艺特点、要求。,图5 对施工人员进行培训,【实施三】搭设防风、防雨棚,通过钢管拱试验段的焊接施工，要求在每个接
8、头焊缝位置用钢管、竹跳板及帆布搭设长4m，宽4m，高3m的防风、防雨棚，防风、防雨棚必须保证焊接区无对流风、无雨水侵入，确保焊接需要的温度和湿度。在每次焊接作业前，由质检员伍军检查防风帆布有无破损情况和实验员邹继伯用湿度仪检测防风、防雨棚内的环境湿度，保证每次焊接操作时，防风雨帆布无破损情况和环境湿度小于80%。否则，禁止进行焊接作业。,【实施四】加宽加固操作平台,通过钢管拱试验段的焊接施工操作平台过窄和无安全网，不能保证焊工进行平、立、仰焊接所需要的操作空间，无法保证焊缝的质量。根据现场实际情况，要求每个接头焊缝位置的操作平台用钢管、竹跳板由原来的长2.5m，宽2m加宽加固至长4m，宽4m，
9、在操作平台四周挂安全网，在保证操作人员作业安全的同时保证焊工能进行平、立、仰焊接所需要的操作空间。,十、效果检查,表6 主桥第五跨右幅钢管拱焊接检测合格率统计表,1、通过QC小组的技术攻关，完善施工措施 2006年10月12日对第五跨右幅实施对策后焊接的钢管拱进行了焊缝超声波探伤检测，现场焊接一次合格率为100%。,图6 检测焊接完毕的焊缝,为了检验效果的真实性，2006年10月25日对第五跨左幅、第四跨右幅钢管拱高空焊缝进行了超声波探伤检测，焊接合格率同样达到要求。,表7 主桥第五跨左幅、第四跨右幅钢管拱焊接检测合格率统计表,自对策实施到12月10日钢管拱全部焊接完毕，剩余的钢管拱经第三方超
10、声波探伤检测全部焊接合格率为100%，均达到目标要求。见表8所示。,表8 主桥第一跨第四跨钢管拱高空焊缝检测合格率统计表,从统计数据可以看出，通过此次QC小组活动的开展，确保了钢管拱高空现场焊接一次合格率100%，实现了预期设定的目标，同时提高了工作效率，加快了施工进度。,100%,100%,合格率（%）,活动后,目标,100,图7 效果对比图,62%,60,活动前,2、经济效益,由于高空焊接工作效率得到了提高，工期提前13天，减少了各项返工费用，同时加快了钢管拱桥的施工进度，减少了钢管支架和输送泵的租金费等。共节约成本约49030元。,表9 经济效益分析表,图8 QC小组成果认证书,钢管拱现
11、场焊接质量的提高，为全桥实现12.30的通车目标打下了坚实的基础，扩大了我单位在西安的企业影响，得到了业主、监理等单位的好评，为企业赢得了良好的社会效益和经济效益，树立了良好质量信誉。为西安铲灞生态园增添了一道靓丽的风景线。,3、社会效益,图9 通车典礼,十一、巩固措施与标准化,为进一步巩固活动结果，我们召开了小组会议制定并实施了以下措施： 1)、及时总结施工经验，收集资料，完成QC成果的编写。 2)、完善钢管拱高空焊接施工工艺，并将钢管拱高空焊接施工工艺写成书面资料，细化与完善各道程序作业指导书，形成了灞河大桥钢管拱高空焊接作业指导书，报公司科技部，已经审批。现已将其纳入标准化管理，编号为TWJ-SGS-06-009，作为今后大跨度钢管拱高空现场焊接技术指导。,十二、总结及今后打算,通过此次QC小组活动，不仅很好的解决了施工中迫切需要解决的质量问题，同时还增强了人们的质量意识，发现问题的意识，改进和参与的意识，及分析问题和解决问题的能力。 本次QC活动的成功，使我们小组坚定了引用科学技术和质量管理的科学创新方法，继续将TQC知识贯穿到施工生产全过程中，提高施工管理水平的决心。,谢谢大家！,