QC小组活动成果控制风机基础预应力螺栓组合件施工.docx
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QC小组活动成果控制风机基础预应力螺栓组合件施工
控制风机基础预应力螺栓组合件施工
一次验收合格率
中交第三航务工程局有限公司宁波分公司
国电舟山普陀6号海上风电场2区工程预应力螺栓组合件QC小组
一、工程概况
国电舟山普陀6号海上风电场2区工程位于舟山市六横岛东南侧,风场东西长约12km
,南北宽约3~5km,总面积约50k㎡。
风场场区内海底地形变化较小,水深在12m~16m之间
,风电场中心离六横岛距离约11km。
整个风电场2区总装机容量为252MW,风电机组采用平行排列的布置方式,风机行内
间距400m,行间距2100m,风机基础设计形式为高桩高承台混凝土基础,承台为现浇C45混凝土圆形墩式结构,承台直径14.2m,底标高为+12.5m,顶标高为+16.3m,承台高度为3.8m。
风机塔筒与混凝土承台基础通过176根M48预应力螺栓连接,螺栓沿下塔筒底法兰分两圈均匀布置,单根螺杆长度为2975mm。
预应力螺栓组合件下锚板厚100mm,最大直径φ5503mm(内径φ4503mm),螺孔直径φ54mm;顶部法兰垫板厚100mm,最大直径φ5703mm(内径φ
4303mm),螺孔直径φ54mm,组合件总重量约23t。
图1:
高桩承台基础典型结构形式
图2:
法兰垫板、下锚板平面布置图
图3:
预应力螺栓组合件布置图
二、QC小组简介
小组成员简介表表1
QC小组名称
中交三航局宁波分公司国电舟山普陀6号海上风电场2区工程预应力螺
栓组合件QC小组
小组注册号
SH甬2017-20
课题注册号
SH甬2017-20K
小组人数
10
课题类型
攻关型
组长
胡凯
登记日期
2016年12月
建组日期
2016年12月
课题名称
控制风机基础预应力螺栓组合件
施工一次验收合格率
人均QC知识
培训课时
30学时/人
活动日期
2016年12月~2017年11月
小组成员
序号
成员
姓名
性别
年龄
文化程度
职务(职称、工种)
1
组长
胡凯
男
25
本科
质量员、助理工程师
2
副组长
黄延琦
男
38
本科
项目总工、高级工程师
3
副组长
吴春林
男
29
本科
技术部长、工程师
4
组员
叶修煜
男
52
本科
项目副经理、工程师
5
组员
管鹏程
男
34
本科
项目副经理、工程师
6
组员
周二风
男
30
本科
工程副部长
7
组员
司天宇
男
26
本科
质量员、助理工程师
8
组员
高乐
男
29
本科
预算主管、工程师
9
组员
胡海甬
男
39
本科
测量主管、技师
10
组员
孟令鑫
男
37
大专
施工班组组长
制表:
胡凯日期:
2016年12月25日
三、选题理由
1、本工程为舟山市重点工程,质量目标是工程满足国电集团达标投产要求,确保国家优质工程,争创国家优质工程金奖。
2、本工程预应力螺栓组合件总数为30个,每个构件包含上下2个法兰垫板和176根螺杆,法兰垫板最大直径φ5703mm,单根螺栓长2.975m,组合件的拼装工作量较大。
3、作为风机安装的基础连接件,要求螺栓组合件水平度≤2mm,这对螺栓组合件的施工提出了很高的精度要求,其安装精度控制难度大。
4、现场调查发现预应力螺栓组合件的一次验收合格率仅为80%,与项目部要求的100%存在一定差距,因质量问题返工极大影响了施工进度。
为了保证预应力螺栓组合件的施工合格率,项目部决定成立QC小组,确定课题为《控制风机基础预应力螺栓组合件施工一次验收合格率》。
四、现状调查
针对小组选定的课题,为了找出螺栓组合件施工质量控制的重点,从2017年4月1日至2017年7月12日,小组组织人员对3#~12#机位共计10个预应力螺栓组合件进行施工质量检查,根据调查结果做出调查表如下。
螺栓组合件施工质量问题调查表表2
序号
不合格项目
调查数量
合格(点)
合格率(%)
1
螺杆破损
100
62
62
2
浇筑后顶部质量差
100
72
72
3
组合件水平度偏差大
50
37
74
4
螺杆变形
100
96
96
5
法兰垫板防腐破损
40
38
95
6
法兰垫板同心度偏差
大
40
39
97.5
合计
430
344
80
制表:
胡凯日期:
2017年7月13日
螺栓组合件施工质量频数统计表表3
序号
不合格项目
频数(点)
频率(%)
累计频率(%)
1
螺杆破损
38
44.2
44.2
2
浇筑后顶部质量差
28
32.6
76.8
3
组合件水平度偏差大
13
15.1
91.9
4
螺杆变形
4
4.7
96.6
5
法兰垫板防腐破损
2
2.3
98.8
6
法兰垫板同心度偏差
大
1
1.2
100
合计
86
100
制表:
胡凯日期:
2017年7月13日
制图:
胡凯日期:
2017年7月13日
图4:
施工质量问题饼分图
结论:
从调查表和饼分图中我们可以看出,影响预应力螺栓组合件施工质量的主要问题为螺杆破损,组合件水平度偏差大,浇筑后顶部质量差。
目标依据分析:
小组成员对3#~12#机位共计10个预应力螺栓组合件进行施工质量检查,发现6#和9#机位的2个预应力螺栓组合件存在上述三个质量问题,合格8个,合格率为80%;如果把这三个问题解决,预应力螺栓组合件一次验收合格率就可以提高到100%。
五、目标确定
通过开展QC活动,使预应力螺栓组合件施工一次验收合格率达到100%。
六、原因分析
小组根据以上情况于2017年7月15日召开讨论会,小组成员集思广益,开展“头脑风暴法”,对影响预应力螺栓组合件施工质量的三个主要问题“螺杆破损,组合件水平度偏差大,浇筑后顶部质量差”进行认真分析,因果分析见如下关联图:
制图:
胡凯日期:
2017年7月16日
七、要因确定
图5:
关联图
施工年
龄
1年
2年
3年及以上
人数
5
7
46
比例
7.9%
11.1%
81%
为了找出问题的主要原因,小组成员对以上因素进行逐一论证,确定主要原因。
确认一:
施工人员经验不
足
验证
人
黄延琦
验证时
间
2017.7.1
8
结论
非要因
协作单位是一家经验丰富的施工单位,近年有过3个类似工程的施工经验,且施工人员相对固定,均属于同一施工队伍,通过对协作单位施工人员共63人次进行施工年限普查,结果如下:
工龄3年以上工人比例为81%,施工经验丰富。
因此认定本项为非要因。
确认二:
未进行技术交
底
验证人
吴春林
验证时
间
2017.7.
18
结论
非要因
预应力螺栓组合件施工前,项目部对承台施工班组进行了技术交底,明确了螺栓组
合件施工的技术要点,并有施工管理人员和施工班组签字。
因此认定本项为非要因。
图6:
技术交底
序号
姓名
得分
1
孟令鑫
86
2
张善
82
3
孙成波
78
4
杨振
83
5
高玉龙
78
确认三:
培训教育不到位
验证
人
叶修煜
验证时
间
2017.7.2
5
结论
要因
施工海域为远离岸线的无遮蔽外海,风大、浪高、流急,海况条件恶劣,有效作业时间少,施工工期十分紧张。
按照混凝土承台施工工序,预应力螺栓组合件预埋安装完成后才能进行二期钢筋绑扎,其安装效率会直接影响整个工程的施工进度。
现场施工人员为了加快进度而忽视了施工质量,质量意识较差。
为此我们召集施工工人进行施工质量考察,考察结果如下:
考核品均分为81.4分,需要加强质量意识培训教育,因此认定此项为要因。
确认四:
奖惩措施不到位
验证
人
管鹏程
验证时
间
2017.8.2
结论
非要因
项目部工程部和质量部建立了健全的奖惩制度,QC小组对所有管理人员分发了一份综合问卷调查表,其中20道与施工质量、施工工艺有关,从中可以得出管理人员对施工质量和施工工艺的重视程度。
随后QC小组在会议室对问卷调查结果进行统计,统计结果如下:
重视率总数
达到87%,健全的
奖惩制度保障了管理人员的责任意识,因此,认定此项为非要因。
确认五:
外露丝口保护
不当
验证
人
胡凯
验证时
间
2017.8.1
0
结论
非要因
螺杆出厂时,外露丝口已进行了初步防锈处理,并用塑料泡沫包裹丝口部位,避免丝口碰损。
将螺杆运送至堆放场地后,项目部及时安排工人进行整理堆放,并采用防雨帆布覆盖,防止雨水侵蚀。
组合件装配完毕后,工人及时在外露丝口处涂抹二硫化锰进行防锈处理,同时用热缩套保护外露丝口。
由此可见,生产、运输、储存、使用四个方面,外露丝口保护都很到位。
因此,认定此项为非要因。
图7:
出厂时用塑料泡沫保护图8:
装配完毕后套上热缩套
确认六:
螺杆堆放杂
乱
验证人
周二风
验证时
间
2017.8.1
5
结论
非要因
通过对堆放区域及施工区域的检查发现:
堆放区域的螺杆用定型型钢固定架进行整体堆放,同时采用叉车进行运输;施工区域的螺杆堆放方式为槽钢底部放置木方垫高,并在槽钢顶部用土工布条保护螺杆不被槽钢划破。
螺杆堆放整齐有序。
因此,认定此项为非要因。
图9:
定型型钢固定架堆放图10:
施工
区域螺杆堆放整齐
确认七:
热缩套松动
验证人
胡海甬
验证时
间
2017.8.2
2
结论
要因
由于螺杆表面涂油防锈油,使得热缩套与螺杆本体没有结合到位,导致热缩套与螺杆本体之间存在空气,厂家在制作螺杆的时候温度很高(最高可达80℃),施工现场环境温度为30℃左右,热缩套由于温差产生膨胀松动。
松动的热缩套在施工过程中及其容易划破、划伤,从而导致螺杆破损,影响施工质量。
现场调查发现20%的螺杆都存在热缩套松动的现象。
因此,认定此项为要因。
图11:
热缩套松动图12:
热缩套破损
确认八:
底部螺母未拧
紧
验证人
司天宇
验证时
间
2017.9.2
结论
非要因
本工程底部螺母紧固程度要求扭矩达到800KN*M,项目部采购了1000KN*M的扭矩扳手用于螺栓组合件整体装配;在施
工过程中,项目部技术人员旁站监督
,确保每一个螺母都达到扭矩要求;
不存在偷工减料的情况。
因此,认
定此项为非要因。
图13:
扭矩扳手拧紧螺帽
确认九:
螺杆外伸长度未
达标
验证人
胡凯
验证时
间
2017.9.5
结论
非要因
确认十:
未采取加固措施
验证
人
司天
宇
验证时
间
2017.9.1
0
结论
非要因
本工程螺栓组合件上下锚板用176根预应力螺杆连接,结构本身就比较牢固;项目部在技术交底时明确了加固措施:
采用4根[20的槽钢对法兰垫板和下锚板进行连接加固。
现场施工过程中,技术人员旁站监督,确保焊接牢固。
因此,认定此项为非要因。
图16:
组合件加固
确认十一:
未采取合理的施工
工艺
验证
人
胡凯
验证时
2017.9.1
结论
要因
间
5
调查发现,现有施工工艺普遍为分件安装,即先将下锚板安装在在一期混凝土顶面的支撑螺柱上,然后穿螺杆,吊装法兰垫板,安装顺序从下到上,法兰垫板套入螺杆时难度较大;由于本工程为外海作业,易受风浪等天气影响,且承台上作业空间局限,这种安装方法效率不高,水平度较难控制。
因此,认定此项为要因。
确认十二:
未做好成品保
护
验证
人
胡凯
验证时
间
2017.9.1
5
结论
要因
由于施工海域为远离岸线的无遮蔽外海,风大、浪高、流急,海况条件恶劣,混凝土浇筑过程中,浇筑臂易发生晃动,导致组合件顶部被混凝土侵蚀,这会影响后期风机底部塔筒安装。
因此,认定此项为要因。
通过要因确认,影响预应力螺栓组合件施工质量的主要原因有4条:
1、培训教育不到位;
2、热缩套松动;
3、未采取合理的施工工艺;
4、未做好成品保护。
八、制定对策
序号
要因
对策
目标
措施
地点
责任人
时间
1
培训教育不到位
提高施工人员的质量意识
施工工人质量考核平均分达到90分以
上
1、对组合件施工人员进行
质量教育。
2、召开质量分析会议明确
组合件施工要点。
3、教育后检查施工人员的
质量意识并评分。
会议室
胡凯黄延琦吴春林
2017.9.20
对策实施
1、联系厂家提高热缩套的制作质量。
2、用热风枪对施工现场松
动的热缩套进行加热,使其
收缩裹紧螺杆。
2
热缩套松动
采取措施防止热缩套松
动
后,95%以上的热缩
套不发生
现场
吴春林司天宇
周二风
2017.9.23
松动
1、采用吊架进行整体装配
3
未采取合理的施工工艺
采取合理的施工工艺
组合件水平度≤2mm
。
2、组合件装配顺序从上至下。
3、在陆上装配完毕后,运
现场
胡凯管鹏程叶修煜
2017.10.10
送至现场进行整体安装。
4
未做好成品保护
在浇筑前采取措施保护组合件
浇筑后组
合件顶部
合格率达
到100%
1、浇筑前对组合件顶部进
行二次质量检查。
2、浇筑前用木箱盖在组合件顶部,防止混凝土侵蚀螺
杆。
现场
司天宇胡海甬吴春林
2017.10.15
制表:
胡凯
日期:
2017年9月16日
九、对策实施
实施一:
针对培训教育不到位
小组于2017年9月20日召集预应力螺栓组合件施工人员开展二次技术交底会,对组合件施工班组提出了以下要求:
施工过程中应当注意对螺杆的保护,防止螺杆出现损坏;在整体装配过程中,应当关注螺杆外伸长度、组合件水平度,底部螺帽要用扭矩扳手拧紧,必须符合设计技术要求;海上整体安装后要注意成品保护,确保混凝
土浇筑过程中组合件不发生位移和倾斜。
严禁在组合件水平度未达标的情况下浇筑混凝土。
图17:
二次技术交底会
组合件施工对于风机安装有重要影响,施工中遇到问题要及时向项目部和QC小组反馈,一起探讨解决方案。
同时对施工班组进行质量培训,培训后考核平均分达到92.2分。
序号
姓名
得分
1
孟令鑫
93
2
张善
90
3
孙成波
93
4
杨振
94
5
高玉龙
91
实施一效果验证:
通过二次技术交底和质量培训,质量考核平均分超过目标分数90分。
施工班组对螺栓组合件施工的要点有了更加深刻的认识,组合件严格按照要求进行施工。
QC小组成员轮流对螺栓组合件施工进行检查,认为通过质量培训,提高了施工班组
的质量意识,后续施工中将继续加强监督,确保螺栓组合件施工的规范化。
实施二:
针对热缩套松动
项目部技术人员积极与螺杆生产厂家进行交流,要求厂家在螺杆生产过程中特别要注意热缩套的制作质量,在厂里将热缩套与螺杆之间的空气排出。
同时,对于在组合件整体装配过程中发现的松动的热缩套,用热风枪进行加热,将空气排出,确保热缩套收缩到位,与螺杆贴合紧密。
实施二效果验证:
与厂家沟通交流后,运送至现场的螺杆的热缩套质量有了很大提高;用热风枪对施工现场松动的热缩套进行处理后,明显改善了热缩套与螺杆之间的贴合程度。
通过对策实施
,97%的热缩套不存在松动的情况;同时减少了返工造成的经济损失。
图18:
用热风枪对松动的热缩套进行处理图19:
处理后的热缩套改善明显
实施三:
针对未采取合理的施工工艺
根据螺栓组合件的尺寸、结构形式和组装工艺,项目部设计了一种正八边形组拼工装支架。
设置两种不同高度支撑立柱,螺杆与法兰垫板组装时法兰垫板通过十字型吊架
搁置在较高立柱上,法兰垫板和螺杆组合与下锚板组装后搁置在较低立柱上。
并设计十字型吊架,作为螺栓组合件组拼时法兰垫板悬挂支撑梁,同时用于组合件整体吊装。
图20:
组拼支架和吊架
陆上装配过程:
先吊起下锚板套进工装,下锚板底部以6个支座作为支撑。
将十字吊架安装在法兰垫板上,吊起后利用吊架横梁搁置在组拼支架最顶层支撑立柱上。
螺杆上提前拧进内部尼龙螺母,在法兰垫板上以从下往上的方式逐根穿入螺杆,拧上螺母。
螺杆全部穿好之后,整体起吊后缓慢下放,使螺杆套入下锚板螺栓孔,同时吊架搁置在下一层支撑柱上,拧上下锚板底部螺母。
整体组拼完成后,用激光扫平仪对组合件顶部的
水平度进行调整。
图21:
下锚板和法兰垫板就位图22:
组拼完成图23:
水平度检测
螺栓组合件整体安装前,按照设计图纸测量放样出其在承台上的位置,然后利用十字吊架进行吊装,起吊时系好缆风绳,通过缆风绳调整缓慢下放。
图24:
预应力螺栓组合件海上整体吊装
图25:
法兰垫板水平度测量及调整
实施三效果验证:
通过采取合理的施工工艺,预应力螺栓组合件安装完成后的水平度≤2mm,保证了组合件的施工质量,减少了因返工造成的工期损失。
图26:
水平度复测
实施四:
针对未做好成品保护
混凝土浇筑前,项目部技术人员会同监理对组合件顶部进行施工质量检查;验收合格后,用木箱盖在组合件顶部,防止混凝土侵蚀螺杆;在混凝土浇筑过程中,工人时刻注意混凝土浇筑的方位,防止混凝土散落在组合件顶部。
图27:
组合件顶部成品保护
实施四效果验证:
用木箱保护组合件顶部后,防止了组合件顶部被混凝土侵蚀;混凝土浇筑完毕后,技术人员通过现场检查,组合件顶部的施工合格率达到100%;无需在拆模后进行人工修补,降低了人工成本。
十、效果检查
QC活动开展后,建设单位委托监理单位对预应力螺栓组合件进行验收检查。
经检测
,法兰垫板水平度均在2mm以内,螺栓组合件的施工质量有了显著提高。
目前,已有16套预应力螺栓组合件安装完成,合格率达到100%,达到预期目标。
同时,避免了因质量问题造成的返工,共可节约工期27天。
图28:
承台交接验收检测图29:
风机顺利安装完成
图30:
合格率对比图
制图:
胡凯日期:
2017年11月10日
图31:
QC成果确认书
十一、巩固措施
通过QC小组活动,预应力螺栓组合件的施工合格率有了极大提高。
为巩固取得的成果,小组成员将实施的对策加以整理,编制成《预应力螺栓组合件作业指导书》,并将在以后的类似工程中加以推广和应用。
图31:
作业指导书
我们在巩固期检查了17#机位和20#机位的螺栓组合件,法兰垫板水平度均小于2mm
,合格率100%。
QC活动结束后,后续施工中项目部将继续加大管理监督,确保施工质量达到较高水准。
十二、总结和下一步打算
1、活动总结
(1)专业技术总结
通过本次QC活动,预应力螺栓组合件施工一次验收合格率达到100%,实现了课题目
标,保证了预应力螺栓组合件的施工质量;同时,节约了施工工期27天。
(2)管理技术总结
通过开展QC活动,我们改善了对施工班组的管理措施,管理人员能熟练运用QC工具解决问题,提高了自身的管理能力
(3)小组综合素质
本次QC活动提高了小组成员解决问题的能力,对施工质量的控制有了更加深刻的认识,质量意识、个人能力、QC知识、解决问题的信心及团队精神均得到了很大的提高。
目
活动前
活动后
QC知识
71
86
参与意识
74
84
质量意识
80
94
个人能力
75
88
团队意识
78
92
解决问题的信心
72
92
经过本次活动,预应力螺栓组合件的施工合格率大大提高,得到了监理和业主的一致肯定。
我们进一步认清了工程质量对企业的声誉的重要性,而企业的声誉又是业主在选择施工单位时所考虑的重要因素。
2、下一步打算
本工程混凝土承台上爬梯、栏杆及设备平台等安装预埋件数量较多,下一步我们将研究“提高混凝土承台预埋件安装精度”。
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