中国第一冶金建设有限责任公司国家体育场(鸟巢)项目部QC小组--提高钢结构现场焊缝的一次合格率.概要
国家体育场(方案)钢结构工程、焊接工艺评定方案
编号：CJNC－001国家体育场钢结构工程、焊接工艺评定方案批准：审核：编制：北京城建精工钢结构有限公司国家体育场项目部二00五年三月十六日国家体育场（方案）钢结构工程、焊接工艺评定方案国家体育场钢结构工程现场焊接工艺评定具有技术要求高、复杂、工作量大的特点,是一项典型的系统工程,由于焊接工艺评定的地位特殊,是焊接工程十分重要的技术环节。
一、编制依据和基本规定（1）JGJ81－2020《建筑钢结构焊接技术规程》（2）《国家体育场钢结构招标图》（3）《国家体育场钢结构工程施工组织设计》（4）GB 50205-2020 - 建筑钢结构工程施工质量验收规范（5）GB/T1591-94 - 低合金高强度结构钢（6）YB 4104-2000 - 高层建筑结构用钢板（7）GB/T5315-85 - 厚度方向性能钢板当以上规范不能函盖地方,参考以下国际规范a. DIN17182 - 高焊接性能铸钢(德国)（8）绝大多数的钢构件为钢板焊接成的箱型截面,钢板的最大厚度不大于100mm；除特别注明外,钢板厚度≤34mm时,采用Q345钢材；钢板厚度≥36mm 时,采用Q345GJ钢材。
厚度分布：·组合钢柱除少量棱形柱底部和顶部为90~100mm,其余为50~80mm,另外两根方形斜柱板厚绝大多数为30、25、20mm。
·桁架上弦杆个别段为50mm外,其余均在40mm以下,大多数为30、25、20mm。
·桁架下弦杆个别段为50、42mm外,其余绝大多数为20mm。
·腹杆为20、14、10mm,多数为10mm。
·次结构板厚最大36mm,绝大部分为20mm以下。
（9）选用钢材性能应满足下例要求:钢材冲击韧性要求钢材厚度方向性能要求（10）铸钢机械性能符合下表规定（11）除特别注明外,所有焊接均采用全熔透对接焊缝。
（12）除特别注明外,手工焊接所采用焊条的质量标准须符合现行国家规范GB/T5117及GB/T5118的规定,对Q345级钢材须采用E50级焊条,对Q345GJ 钢材须采用E55级焊条。
提高钢桁架焊缝一次验收合格率
2015.8.92015.8.24
水汽或油污 清理基层和各层之间
8
未清理
的水汽或油污
现场调查
基层无可见的油脂、污物、 氧化皮、铁锈、现均匀的金 属色泽，层之间无灰尘油污
郑朴天 崔国成
2015.8.92015.8.22
9
焊接电流小
对H450*350*20*25 进行试验
现场验证
10 焊材含杂质 对杂质现象进行检查 现场调查
课题类型
现场型
性别 年龄 文化程度 组内职务
职务
QC小组分工 TQC教育时间
男
49
大专
组长
项目经理
组织实施
48小时
女
48
大专
副组长 项目副经理 全面指导QC
48小时
男
48
本科
策划
技术总工
方案制定
48小时
男
27
本科
组员
技术员
工艺策划
48小时
女
29
本科
组员
资料员
收集资料
48小时
男
42
本科
组员
施工员
方案实施
确认内容
确认结论
结论
组焊时棱线不一致是焊缝未焊透的要因。
该项是要因
要因确认7
未进行湿度、湿度测量
确认方法 确认标准 确认时间
现场调查
温度、湿度符合要求
2015年8月24日
确认人
朱红旗
确认内容
焊接前对温度湿度进行测量，通过记录得知：现场温度、湿度符合要求。
时间
8.15 8.16 8.17 8.18 8.19 8.20 8.21 8.22 8.23 8.24
中国第一冶金建设有限责任公司工业炉公司黎耀南QC小组--提高7.63m焦炉炭化室砌筑点合格率资料
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
姓名
黎耀南 程树华 付太华 田汉斌 徐远平 谢帮元 何凡 樊效峰
年龄
35 43 48 36 45 41 28 23
工龄
12 24 29 18 24 22 6 2
QC小组职务
组长 副组长 组员 组员 组员 组员 组员 组员
备注
项目部技术负责人 项目经理
公司技术质量部部长 项目副经理 质量员 工长 技术员 筑炉工
序
检查项目
号
检查结果
1
炭化室宽度
+2 +3 +2 +1 0 +2 -2 -1
0
+1
2
炭化室墙面及炉肩 垂直度
3
2
3
2.5 2
1
1 2.5 4
4.5
3
墙面顺向错台
1 1.5 1
1 0.5 1 0.5 2 0.5
1
炭化室墙面及炉肩
4 平整度
2 2 0.5 3.5 3
2
2
1 2.5
1
5
炭化室墙面砖缝
55
4
3
墙面顺向错台（不得有逆向错台）
4
炭化室墙面及炉Leabharlann 平整度5炭化室墙面砖缝
设计标准 ±3㎜
4mm/全高
1mm 3mm 4～6mm
备注
按6 m炭化室焦炉 标准 2 m靠尺检查 设计灰缝为5mm
6
泥浆饱满度
≥95%
7
立火道内清扫
无明显灰疤及浮尘
8
二次加热通道
无明显灰疤及浮尘
制表人：孟 斌
我们QC小组根据兖矿1#焦炉施工经验，抽取了一组炭化室砌筑质量的检查数据，如下表所示。
QC小组活动成果(提高钢结构厂房防火涂料施工质量)
3.管理不到位 ，交底不完善
4.搅拌时间控制 不严
确认情况：项目部有相应质量检查记录，交底及时
5.混合比例不合 格
6.材料自身质量 差 7.机械性能掌握 不够贯彻 8.设备疏于保养 9.管理混乱 10.气候影响
16
七、要因确认
1.投料计量不符 合有关技术规定
2. 民工素质较低 ，对设 备不熟悉 3.管理不到位， 交底不完善
要因确认过程
确认标准: 对拌合料进行计算。 确认方法: 测量分析 确认人: 王臣 确认时间: 2011.9 确认情况：每次拌合均无有《拌合过程控制记录》，无记载了各拌 合料测量的结果。
5.混合比例不合 格
6.材料自身质量 差 7.机械性能掌握 不够贯彻 8.设备疏于保养 9.管理混乱 10.气候影响
减 少 防 火 涂 料 流 坠 现 状
涂料
8
四、现状调查
钢柱每平方米防火涂料流坠点检查的数量折线图
流坠点检查的数量折线图折线图
制图人：马池凤 时间：2011年10月8日
优秀率为 50%
9
五、目标设定
将流坠点数量的优秀率达到80%
确定目标
作业指导书
工艺参数
喷涂质量 要求
10
产品合格率
六、原因分析
小组成员简介
小组分工 组织策划 方案制定 现场调查 数据统计 资料整理
2
一、工程概况
小组活动进度计划
时间 2011年 7 8 9 10 11 12 1 2012年 2
内容
课题选择 QC培训 现状调查 目标设定
原因分析 要因确认
对策制定 对策实施 效果检查 与验证 巩固措施 与总结
说明： 计划进度： 实际进度： 制表人：王臣 时间: 2011年7月 3日
中建国企项目提高大跨度多节点曲面钢桁架一次安装合格率QC活动
方案三：将各杆件进行编 号，技术人员对焊接变形 进行验算，并制定合理焊
接顺序 方案一：将点移至主体结 构以外，环圈加密布置，
增加测试人员
方案二：确定观测点位置 以及数量，结合逆向施工 技术，计算机模拟预拼装
方案三：采用原本12个控 制点，在观测不到之时进 行点转移。
方案一：搭设落地满堂架 ，对各杆件进行支撑
△1分
经济性 ○ ○ ○
◎
◎
◎ ○ △
可靠性 △ ○
综合评 选定方
分
案
8
8
◎
18
★
△
10
◎
16
★
△
10
○
10
◎
16
★
要因
对策
表8.2 对策表
措施
目标
地点 责任人
1、优化运输方案，分解大型钢梁，
1
焊接顺序不 合理
制定合理的焊 接顺序
减少运输变形 2、加设连接板，防止焊接变形 3、优化焊接顺序，实行对称焊接，
83.95%
83.95%
提升
6%
94%
94%
QC小组经过多次讨论，决定将活动目标 设为：“提高大跨度多节点曲面钢桁架一
次拼装合格率到94%”
依据一：目标值分析
从现状调查可知：“构件扭转偏差”及“构件错位偏差”占82%，根 据二八定律及小组人员配备、技术力量、设备条件等条件分析，小组有 能力解决这两项问题的80%，则根据测算，目标值可达到： 82%+20%×82%×80%=95.28%＞94%
**中心项目将承办2020年**中学生运动会开、闭幕式。包含体育馆、训练馆以及游泳馆，其中体育馆主体为框 架-剪力墙结构，装饰墙体为幕墙，屋盖为钢桁架。
提高钢结构安装效率与精度QC
中十冶集团有限公司
八、总结
通过对测量校正的QC控制，我们积累了宝贵经验：
1 、建立现场轴线控制网时必须：①认真仔细的熟悉施工图纸；②详
细的计算复合；③熟悉现场实际情况。
2 、校正大型构件时，关键是要在构件上找到最适合测量校正需要的
控制点，同时要保证数据准确。
3 、对于复杂的空间结构施工，必须充分利用计算机技术进行科技攻
中十冶集团有限公司
提高钢结构安装效率 与精度
小组名称： 小组类型：攻关型 成果整理： 成果发表：
中十冶集团有限公司
一、 工 程 简介
项目名称：河南中原黄金冶炼厂有限责任公司整
体搬迁升级改造项目
该工程包含各种结构形式的大型钢结构工程：磨 浮厂房，过滤厂房，熔炼主厂房，综合管网等。
中十冶集团有限公司
四、实 施 目 标
1、质量目标：提高测量校正精度，确保工程质量优良。 2、工期目标：高速地按照业主要求的工期完成施工任务。 3、信誉目标：体现十冶钢结构的铁军风采，打造一流企业，建设 精品工程。
中十冶集团有限公司
五、要因分析
（一）、现场分析
1）、本工程形状独特，结构形式多样；测量校正精度难以
其中以熔炼主厂房最为复杂多样。
《鸟巢焊接技术》PPT课件
·大跨度巨型钢结构屋盖，支撑数量多，分布面积大，卸载实施 控制难度大。
·钢结构100年使用年限，需要对构件进行长效防腐处理；而且由 于防腐面积巨大，如需进行再次涂装工程量非常大且实施难度高 。
2
一、工程概况
•
国家体育场位于奥林匹克公园中心区的南部，主体
建筑紧邻北京城市中轴线，并与国家体育馆和国家游泳
中心相对于中轴线均衡布置。
•
国家体育场工程是北京奥林匹克公园内的标志性建
筑，也是北京最大的具有国际先进水平的多功能体育场
，国家体育场成为奥林匹克运动留给城市的宝贵遗产。
•
国家体育场主体钢结构工程屋面外形呈双曲马鞍状
13
三、施工方案简介
•
根据调整后的初步设计图纸等技术条件 ,确定的最终安装方
案为地面拼装高空散装的施工方法 ，即在场内布置78根支撑体系
，主体结构分片或分块地面拼装成型后，通过800T及600T吊车吊
装到临时支撑顶部，分四大区八个阶段对称完装及焊接，主结构
结构及立面次结构完成后对78根支撑体系进行整体、同步卸载，
6
2、钢材型号厚度
钢板的最大厚度100mm。当钢板厚度≤34mm时，采用Q345钢材；当钢 板厚度≥36mm时，采用Q345GJ钢材；少量厚钢板采用Q460、S460ML钢 材。局部采用铸钢件。
厚度分布： ·组合钢柱除少量棱形柱底部和顶部为90~100mm，其余为50~80mm，另 外两根方形斜柱板厚绝大多数为30、25、20mm。 ·桁架上弦杆个别段为50mm外，其余均在40mm以下，大多数为30、25 、20mm。 ·桁架下弦杆个别段为50、42mm外，其余绝大多数为20mm。 ·腹杆为20、14、10mm，多数为10mm。
[QC]提高一级焊缝成品率98%以上 [详细]
![[QC]提高一级焊缝成品率98%以上 [详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/10f5d26ca58da0116d174995.png)
提高一级焊缝成品率98％以上中天建设集团有限公司支付宝项目QC小组一、工程概况杭政储出[2011]12号地块商业金融用房项目（下简称“支付宝大楼”），建筑面积124992m2，其中地下建筑面积约40162m2，地下二层，地上九层，层高均为4.2 m，地上建筑面积84830m2，2013年8月16日开工建设，于2016年12月30日竣工。
本工程地下室采用钢管混凝土柱－钢筋混凝土剪力墙结构体系。
地上结构分为A、B、C三个独立抗震单元，均采用钢框架-钢筋混凝土剪力墙结构体系，其中，框架柱采用圆钢管混凝土柱，转换桁架上的框架柱采用矩形钢管柱；框架梁采用H形钢梁和箱形钢梁，转换桁架采用箱型钢构件；剪力墙主要布置在楼电梯间周围，两个方向的剪力墙围合形成筒体，A塔楼设置4个筒体，B塔楼设置2个筒体，C塔楼设置1个筒体，其中A塔楼4个筒体设有H型劲性钢骨柱。
本工程钢结构安装工程量计8900吨，基于工程特点，在保证焊接质量前提下经过工效比较，决定主体结构11800多条焊缝（焊缝总长计7000多米）均采用二氧化碳气体保护焊接。
施工中的“支付宝大楼”（照片1）二、小组简介本小组组建于2014年2月25日，活动类型为自选课题现场型， 11 名组员全部是项目部人员，其中有3名组员来自钢结构安装班组，组长由项目经理吴立强担任。
序姓名性别学历岗位组内职务备注号1 吴立强男本科项目经理组长工程师2 汪临斌男大专钢结构施工负责副组长工程师3 黄勇男本科技术顾问组员高级工程师4 李泽林男大专钢结构施工负责副组长高级技师5 何琪男大专施工现场负责人组员工程师6 刘才金男本科项目技术负责人组员高级工程师7 王宝峰男本科焊接技术负责人组员高级工程师8 杨国昌男高中焊工班长组员指导操作师傅9 王国伟男高中焊工师傅组员指导操作师傅“支付宝大楼”QC小组成员简介表1三、QC活动计划1.“支付宝大楼”地面上主体工程以钢结构为主，质量目标是确保省优、争创国优工程。
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国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
二、小组概况
小组名称 活动课题 一冶工安国家体育场项目部QC小组 提高钢结构现场焊缝的一次合格率
小组类型
攻关型
注册登记号
一冶工安字 200502号
小组荣誉
1、中国一冶优秀QC成果一等奖 2、中国冶金建设协会优秀QC成果一等奖 2005年11月1日 活动次数 10
张志海 程国辉
刘
进
男
男 男
25
23 47
大 学
大专 大专
助理工程师
助理工程师 工程师
经营部长
施工员 质检员
组员
组员 组员
梁钰 朱建伟
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
三、选题理由
公司管理方针 诚信守法，满足顾客需求；持续改进，打造精 品工程，预防污染，保障安全健康
项目质量目标
焊缝一次合格率95% 现状：焊缝一次合格率89.32% 差距：95％-89.32％＝5.68％
提高钢结构现场焊缝的一次合格率
中国一冶国家体育场（鸟巢）项目部QC小组 发布人：曹 仁
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
一、工程概况
国家体育场工程为2008年北京奥运会主会场。其 设计新颖，空间钢结构由24榀门式桁架围绕着体育场 内部碗状看台区旋转而成，结构组件相互支撑、形成 网格状构架，组成体育场整体的“鸟巢”造型。场内 可容纳10万人同时观看比赛。 我单位承接钢结构工程的现场拼装及其焊接任务 （计从P9～P18线的工作任务）。 国家体育场钢结构焊接特点 1、焊接量大及板厚大，其一件组合柱（含上、下 柱）在现场拼装的焊缝数量达540余米；组合柱的内柱
%
87
69.6 52.2 34.8 17.4 46
15 10 未熔 合
52.9 70.1
81.6
90.8
96.5
98.8
100
100 80
60 40
8
气孔
5
咬边
20
2 裂纹 1 其它
0
夹渣
0
观感 不好
焊缝缺陷排列图
结论：从上图看，焊缝内部夹渣是影响焊缝一次合格率的重要因素。 制图人：曹仁 时间：2005.11.3 国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
机
料
小型工 具不到位
焊条烘干 温度不够
焊丝上有油污等
焊工对新 工艺不熟
焊接方法不当 未明确焊接方法
当地秋冬季 节风大
焊 缝 夹 渣
焊接工艺不完善
法
制图人：曹仁
环 因 果 图
时间：2005.11.3
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
七、要因确认
要因确认计划表
序 号 末端 因素 确认内容 确认 方法 现场 确认 现场 确认 现场 确认 现场 确认 确认人 验证人 结论
活动时间
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
小
姓 名 性别 年龄 学历
组
成
职
员
务 组内分工 承担工作
职 称
魏雅珍 曹 仁
女 男
男 男
35 31
2
工程师 工程师
工程师 焊接技师
办公室主任 技术负责人
检测负责人 工长
推进者 组长
副组长 组员
指导QC活动
总负责 技术负责 质量监测 对策实施 课题调查 会议记录 联络协调 检查效果
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
六、原因分析 根据排列图可以看出夹渣是影响焊缝一次合格率 的主要原因，QC小组成员经过讨论，找出每一个工艺 环节存在的问题，并深入分析其影响因素，综合各种 原因绘制因果图如下：
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
人
沟通不好 工序组织 不协调 培训不到位
存在的差距
选择活动课题
提高钢结构现场焊缝的一次合格率
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
四、现状调查 通过C13下柱的焊接，经UT检测，收集数据如下：
焊缝缺陷统计表
序号 1 2 3 4 5 6 名称 夹渣 未熔合 气孔 裂纹 咬边 外观成型 合计 缺陷长度（m） 14.25 3.10 2.50 0.92 1.54 4.63 26.94 包括未焊满 包括点状夹渣，一个缺陷按50mm计算 备注 C13 下柱焊缝长252.27m 条状夹渣
五、制订目标 将钢结构现场焊缝的一次合格率制订为95%。
89.32%
95%
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
目标可行性分析
1、现状调查表明，焊缝不合格率100％－89.32％ ＝10.68％，其中焊缝内部夹渣占52.9％，是影响焊缝 一次合格率的主要原因。本小组分析认为只要治理夹 渣90%，即可将焊缝的一次不合格率降到10.68％ *52.9%*90%=5%； 2、同等条件下，现场另一拼装施工单位的焊缝一 次合格率92.57%； 结论：焊缝一次合格率目标制订为95%是可行的。
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
3、焊接质量要求高，所有现场拼装焊缝为一 级焊缝（100％UT检测），焊缝余高0～1mm，焊缝 宽度偏差不超过3mm，焊缝外观成型美观等。 施工现场的焊接方法选用结合现场情况、生产 率以及焊接变形小的特点，本工程的焊接方法选用 CO2气体保护焊（平、横、立焊位）和手工电弧焊 （仰焊位）。 该工程为中国一冶重点工程，质量目标：确保 “长城杯”，争创“鲁班奖”，故焊接分项工程合 格率必须在95％以上。
1
2 3 4 5 6 7
夹渣
观感不好 未熔合 气孔 咬边 裂纹 其它 合计
46
15 10 8 5 2 1 87
52.9
17.2 11.5 9.2 5.7 2.3 1.2 100
52.9
70.1 81.6 90.8 96.5 98.8 100 100
时间：2005.11.3
制表人：曹仁
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
的板厚全部超过60mm，外柱最薄的为36mm。
2、特殊钢(Q460E、GS-20Mn5V铸钢）的焊接， 其中Q460E钢的焊接，根据数据库的搜索，Q460E钢 日本曾焊接过板厚最厚80mm，而我们焊接的Q460E板 厚达110mm，这在世界上是首次大板厚、大规模使用。 其余钢材材质为Q345GJD。
制表人：曹仁 时间：2005.11.3 国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
从上表可知，C13下柱焊缝长度为252.27m，存在缺 陷长度26.94m，合格率为89.32%，根据各种缺陷发生 的频次绘制排列图如下：
国 家 体 育 场 (鸟 巢 ) 项 目 部
焊缝缺陷频数统计表
序号 项目 频次 频率 累计频率（%）