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T型钢构件弯曲变形矫正装置的研制 中国新兴建设开发总公司钢结构工程公司杜小红QC小组 一、工程概况 北京财富中心公寓楼工程为超高层建筑，地上总高度198.7m，建筑面积达110000m2。结构型式采用框架－筒体结构，外框柱为型钢混凝土组合柱，外框梁为钢梁，筒体为钢筋混凝土内藏型钢。主楼地上55层，地下4层。公寓楼的钢结构总用钢量约为10000t。 二、小组概况 成立时间 2005年6月 活动时间 2005.6-2005.10 小组课题类型 创新型 活动次数 12次 平均受教时间 120h 小组出勤率 100% 序号 姓 名 职 称 学 历 职 责 分工情况 1 杜小红 工程师 硕 士 组 长 全面负责 2 张振宏 技术员 高 中 副组长 策划组织 3 项士平 技 师 高 中 组 员 现场实施 4 贺海勃 助理工程师 本 科 组 员 生产负责 5 马 超 技术员 中 专 组 员 资料整理 6 张 俊 技术员 大 专 组 员 技术检查 7 张国仁 工程师 高 中 组 员 现场实施 小组制度 1．小组定期组织成员学习，提高QC意识； 2．提倡踊跃发言，坚持按PDCA循环程序办事； 3．做好QC活动记录，积累原始资料；成员出勤率要达到80％以上。 三、小组活动概况 四、课题选择 1、问题的提出 该工程中1092根外框钢柱中有840根均为丁字柱, 84根十字柱。840根核心筒钢柱中有504根十字柱。 T型构件是丁字柱、十字柱的的重要组成部分。在加工钢柱过程中，T型构件弯曲变形的矫正成为本工程质量控制过程中的重点和难点。其中用到T型构件的钢柱达到了74％。 2、T型构件加工工艺： 下料 组立工型 焊接工型 矫正工型 火焰切割工型 T T型矫正 3、T型钢构件弯曲变形的传统矫正方法： 采用氧气－丙烷进行火焰矫正。此种办法在钢结构行业中普遍采用。 4、传统矫正方法存在的问题： 工厂6月份采用中号割炬烤枪火焰矫正T型构件弯曲变形的办法。 （1）矫正效率低 矫正工序班产量仅为组装钢柱工序需求量的25%，导致组装工序严重窝工。火焰矫正T型的进度满足不了组装钢柱工序的要求，效率极低。 （2）矫正成本高 通过对6月T型火焰矫正这道工序的气体成本和人工费支付情况分析发现，火焰矫正费用（气体成本＋人工成本）达142元/吨，远远大于该工序的年均成本64元/吨。 （3） 矫正质量难以控制 用火焰校正T型，仅有50%的构件能一次验收达到GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》中弯曲矢高的要求。矫正工序质量失控，造成组装工序用千斤顶强行组装钢柱，组装效率低，而且成品钢柱的直线度也很难达到验收规范中对直线度的要求。 五、寻找突破口 QC小组针对火焰矫正T型构件弯曲变形效率低、一次矫正合格率低、成本高这些缺陷，展开广泛讨论并运用“头脑风暴法”，提出了3种可供选择的突破口来解决上述问题。 突 破 口 提案一 购买大割炬烤枪，并在矫正时加压重物以防变形反弹 提案二 直接购买一台能矫正T型构件的设备 提案三 研制一台能矫正T型构件的装置 六、可行性分析 提案一：更换烤枪、加压重物 工厂6月份使用中号割炬烤枪，气流量小、火苗弱，矫正效果差，不适合作为此类结构的矫正工具。QC小组通过向钢结构同行咨询，得知市场上有大号割炬烤枪，这种烤枪气流量大，火焰温度高，能提高矫正效率，适合作为 T型构件火焰矫正的工具。 同时在火焰矫正中发现，构件在冷却过程中，变形有反弹迹象。通过分析，QC小组认为利用钢材在高温作用下屈服强度大大下降的特性，在被矫正构件上压上重物可控制构件冷却过程中的变形反弹。QC小组在7月初对提案一进行了试验。花550元购买了5把大号割炬烤枪当作火焰矫正工具，同时采取了在矫正过程中加压重物的办法来防止变形反弹。 小组把7月份用方案一矫正的T型构件从矫正效率、一次矫正合格率、矫正成本三方面进行了抽查记录，见下表： 构件号 规 格 数量 矫正 方式 矫正前 弯曲 矢高 矫正后弯曲 矢高 矫正 时间 （小时） 氧气用量（瓶） 丙烷 用量 （小瓶） 实动人工 KZ35-7 T380X220X30X20X8650 1 火焰 19mm 4mm 4.5 2 0．5 1人 KZ1-7 T380X200X30X16X8650 1 火焰 18mm 2mm 4.0 2 0．5 1人 KZ30-7A T275X220X30X18X8642 1 火焰 55mm 12mm 5.0 2 0．5 1人 KZ4-7A T275X220X30X18X8642 1 火焰 28mm 7mm 4.5 2 0．5 1人 KZ4-7B T2