Там есть некоторый косяк в дизайне QToolBar'а в результате которого невозможно поменять роль, которая выставляется QToolButton'у, возникающему при добавлении действия на панель.
doc.qt.nokia.com/latest/qtoolbutton.html#ToolButtonPopupMode-enum
Можно на него влиять или вначале добавляя меню в действие а потом его на панель или наоборот.
Ну и возможно можно указатель на QToolButton, сгенеренную в результате addAction, вытащить.
Но в целом это косяк дизайна QToolBar'а.
