QC減少現(xiàn)澆箱梁頂板裂紋

1、減少現(xiàn)澆箱梁頂板裂紋減少現(xiàn)澆箱梁頂板裂紋核工業(yè)西南建設(shè)集團(tuán)有限公司天津外環(huán)3標(biāo)QC小組一、工程概況一、工程概況 外環(huán)線東北部調(diào)線工程三標(biāo)段，起訖樁號(hào)為K2+000.000K4+225.715、K4+971.715K7+750.2，含京津塘高速分離式立交、勝捷路分離式立交、北環(huán)鐵路分離式立交的路基、規(guī)劃金鐘路分離式立交以及西減河橋。本標(biāo)段包含橋梁、路基、排水管線，道路橋梁全長(zhǎng)5004.2m，總面積251362.9m2，橋梁最大單跨45m。 其中，橋梁工程上部結(jié)構(gòu)均為預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁，單跨跨度30m45m，梁高1.8m2.4m，箱室結(jié)構(gòu)包括單箱單室、單箱三室及單箱四室，設(shè)計(jì)箱室頂板厚度均為22cm，

2、翼緣板厚度15cm58.7cm，本標(biāo)段現(xiàn)澆箱梁施工采用滿堂式碗口式模板支架，箱梁分兩次澆筑，第一次澆筑至腹板與上倒角交接處以上1015cm，第二次澆筑箱梁頂板及翼緣板。二、小組概況二、小組概況 1、小組簡(jiǎn)介二、小組概況二、小組概況 2、小組成員情況二、小組概況二、小組概況 2、小組成員情況三、選題理由三、選題理由 選題理由主要包括以下幾點(diǎn)： 1、設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定：現(xiàn)澆連續(xù)箱梁不得出現(xiàn)影響結(jié)構(gòu)性能和使用功能的裂縫，混凝土表面出現(xiàn)非受力裂縫，評(píng)定時(shí)扣13分，裂縫寬度超過設(shè)計(jì)規(guī)定或設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)超過0.15mm必須處理。 2、上級(jí)及項(xiàng)目建設(shè)單位要求高，天津外環(huán)線東北部調(diào)線工程要爭(zhēng)創(chuàng)天津市“海河杯”，必須

3、確保橋梁工程質(zhì)量，同時(shí)提高橋梁外觀質(zhì)量，打造精品橋梁工程。 3、頂板裂紋影響砼外觀及耐久性。四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)狀調(diào)查 2015年6月30日，QC小組成員對(duì)我標(biāo)段施工完成的京津塘分離立交現(xiàn)澆箱梁右幅13-17#（跨度430m、寬度20.75m）頂板、勝捷路分離立交左幅0-3#（跨度330m、寬度17.5m）頂板裂紋進(jìn)行全面調(diào)查，調(diào)查分兩方面，一是對(duì)裂紋寬度及深度進(jìn)行調(diào)查，采取了鉆取芯樣及專用設(shè)備測(cè)量?jī)煞N方法（見圖4-1、4-2、4-3）；一是對(duì)裂紋在頂板的分布及走向進(jìn)行了調(diào)查。四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)狀調(diào)查圖4-1 頂板裂紋處鉆芯實(shí)測(cè)四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)狀調(diào)查圖4-2 箱梁裂縫寬度檢測(cè)四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)

4、狀調(diào)查圖4-3 箱梁裂縫深度檢測(cè)四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)狀調(diào)查 對(duì)兩聯(lián)箱梁（共計(jì)4065 m2）調(diào)查中共發(fā)現(xiàn)的26條裂紋，QC小組進(jìn)行了詳細(xì)記錄及分類，見下表。四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)狀調(diào)查 對(duì)兩聯(lián)箱梁（共計(jì)4065 m2）調(diào)查中共發(fā)現(xiàn)的26條裂紋，QC小組進(jìn)行了詳細(xì)記錄及分類，見下表。四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)狀調(diào)查 按裂縫類別進(jìn)行了匯總分析，如下表4-2。四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)狀調(diào)查 根據(jù)調(diào)查表，繪制出排列圖：四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)狀調(diào)查 結(jié)論：從排列圖可以看出，橫向裂紋及天窗角結(jié)論：從排列圖可以看出，橫向裂紋及天窗角斜向裂紋共斜向裂紋共21條，占頂板裂紋總數(shù)的條，占頂板裂紋總數(shù)的80.76%，是主要問題。是主要問題

5、。五、設(shè)定目標(biāo)五、設(shè)定目標(biāo)1、本次活動(dòng)目標(biāo)目標(biāo)一：箱梁頂板每1000 m2單位面積裂紋數(shù)由6.40條減少到3條以內(nèi)。根據(jù)目標(biāo)一繪制下圖5-1。五、設(shè)定目標(biāo)五、設(shè)定目標(biāo)目標(biāo)二：最大裂紋深度52mm減少到0.1倍頂板厚22mm以內(nèi)，即消除淺層裂紋，只允許出現(xiàn)表面裂紋。根據(jù)目標(biāo)二繪制下圖。五、設(shè)定目標(biāo)五、設(shè)定目標(biāo)2、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)值的可行性對(duì)于目標(biāo)一：現(xiàn)狀調(diào)查每1000 m2單位面積裂紋數(shù)為6.40條。主要問題裂紋21條，占每1000m2單位面積裂紋數(shù)為：21/406510005.17條。解決該主要問題70%后，每1000 m2單位面積裂紋數(shù)為6.40-5.1770%=2.781條。以往澆筑箱梁頂板的最好

6、情況：每1000 m2單位面積裂紋數(shù)2.47條。結(jié)論：箱梁頂板每1000 m2單位面積裂紋數(shù)由6.40條減少到3條以內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)。五、設(shè)定目標(biāo)五、設(shè)定目標(biāo)對(duì)于目標(biāo)二：根據(jù)調(diào)查，出現(xiàn)深度超過0.1倍頂板厚的裂縫均出現(xiàn)在“橫向裂紋”及“天窗角斜向裂紋”這兩項(xiàng)主要問題中，在有效解決主要問題，并采取其它輔助措施后，將最大裂紋深度減少到0.1倍頂板厚22mm以內(nèi)是可以實(shí)現(xiàn)的。六、原因分析六、原因分析 QC小組于2015年7月15日開會(huì)討論，對(duì)“橫向裂紋”及“天窗角斜向裂紋”兩項(xiàng)主要問題深入分析，廣泛收集意見，運(yùn)用關(guān)聯(lián)圖找出其末端因素，見下圖。橫向裂紋天窗角斜向裂紋現(xiàn)場(chǎng)管控不嚴(yán)溫度應(yīng)力砼收縮裂紋水化熱偏大砼

7、原材不合格澆筑時(shí)間間隔長(zhǎng)支架變形應(yīng)力集中失水過快砼冷縫砼沉陷裂紋未二次抹面消除早期裂紋坍落度時(shí)大時(shí)小地基沉陷養(yǎng)護(hù)不當(dāng)砼保護(hù)層偏小覆蓋不及時(shí)水泥用量偏大技術(shù)交底不到位無獎(jiǎng)懲措施氣溫高風(fēng)大集料含泥量超標(biāo)天窗四角未圓順過渡集料級(jí)配不良初次澆水不及時(shí)頂板澆筑順序不當(dāng)砼供應(yīng)不及時(shí)晝夜溫差大終凝后擾動(dòng)未按預(yù)壓方案預(yù)壓地基浸水拌合投料計(jì)量不準(zhǔn)干濕交替養(yǎng)護(hù)司機(jī)私自加水到場(chǎng)砼等待時(shí)間長(zhǎng)地基承載力不達(dá)標(biāo)頂板鋼筋定位不準(zhǔn)六、原因分析六、原因分析七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn) 1、編制要因確認(rèn)計(jì)劃表 根據(jù)關(guān)聯(lián)圖，小組成員找到了22條末端因素，將末端因素繪制了要因確認(rèn)計(jì)劃表，見下表。七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要

8、因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要

9、因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)2、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)通過以上二十二條末端因素的確認(rèn)，找出了現(xiàn)澆箱梁頂板橫向裂紋及天窗角斜向裂紋的主要原因是：1）水泥用量偏大； 2）天窗四角未圓順過渡；3）技術(shù)交底不到位；4）覆蓋不及時(shí)；5）初次澆水不及時(shí)。八、制定對(duì)策八、制定對(duì)策 針對(duì)以上五個(gè)主要原因，小組成員進(jìn)行了深入分析、綜合論證，采取5W1H的原則，制定以下對(duì)策（見表8）。 八、制定對(duì)策八、制定對(duì)策 九、實(shí)施對(duì)策九、實(shí)施對(duì)策

10、 為確保設(shè)定目標(biāo)值的實(shí)現(xiàn)，針對(duì)要因?qū)Σ吆痛胧?，QC小組安排專人按對(duì)策逐條實(shí)施，實(shí)施情況如下： 實(shí)施一：進(jìn)行砼配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少水泥用量 由QC小組副組長(zhǎng)王汝俊牽頭，項(xiàng)目試驗(yàn)室主任會(huì)同商混站負(fù)責(zé)人對(duì)我標(biāo)段現(xiàn)澆箱梁C50混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，著力解決混凝土水化熱偏高的問題。通過配比試驗(yàn)，重新確定水膠比、水泥用量、粉煤灰、礦粉用量及外加劑摻量，在保證膠凝材料總量不變的條件下，將水泥用量從380kg/m3將至340kg/ m3，減少了水化熱。 實(shí)施效果：混凝土配合比重新調(diào)整后，減少了水泥用量，降低了水化熱。九、實(shí)施對(duì)策九、實(shí)施對(duì)策 實(shí)施二：對(duì)箱梁頂板天窗四角用圓弧過渡 由QC小組組長(zhǎng)黃永建確定天

11、窗設(shè)置大小80cm120cm、四角過渡圓弧采用1/4波紋管進(jìn)行過渡（見下圖），由副總工朱凌晨負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，對(duì)后期實(shí)施的箱梁頂板所開天窗進(jìn)行逐個(gè)檢查，確保天窗開口四角均圓順過渡。 實(shí)施效果：后期施工的頂板所開天窗均按要求進(jìn)行了圓弧過渡，無直角情況。九、實(shí)施對(duì)策九、實(shí)施對(duì)策 實(shí)施三：補(bǔ)充完善技術(shù)交底內(nèi)容，重新交底 措施1:由QC小組副組長(zhǎng)王汝俊負(fù)責(zé)補(bǔ)充完善技術(shù)交底操作要點(diǎn)，尤其對(duì)二次收面的時(shí)間、使用工具、操作方式等進(jìn)行詳細(xì)敘述，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員及操作員進(jìn)行交底。 實(shí)施效果：通過現(xiàn)場(chǎng)考察，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員及操作手能領(lǐng)會(huì)交底內(nèi)容，并按照交底內(nèi)容進(jìn)行操作。 措施2:由現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人根據(jù)澆筑的頂板砼情況按操作要點(diǎn)進(jìn)行

12、嚴(yán)格控制。 實(shí)施效果：通過按操作要點(diǎn)實(shí)施的頂板，尤其進(jìn)行了二次收面后，頂板早期裂紋得到有效控制。九、實(shí)施對(duì)策九、實(shí)施對(duì)策 實(shí)施四：設(shè)專人進(jìn)行及時(shí)覆蓋 措施1:由QC小組組長(zhǎng)胡鶴鳴負(fù)責(zé)指導(dǎo)箱梁頂板養(yǎng)護(hù)，明確養(yǎng)護(hù)開始時(shí)間為箱梁頂板混凝土二次收面后立即覆蓋。 實(shí)施效果：箱梁頂板混凝土二次收面后立即覆蓋的時(shí)間合適，不會(huì)出現(xiàn)混凝土與養(yǎng)護(hù)材料粘結(jié)。 措施2:由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員喻飛負(fù)責(zé)監(jiān)督實(shí)施，要求作業(yè)隊(duì)專人負(fù)責(zé)覆蓋。 實(shí)施效果：頂板能按要求及時(shí)覆蓋，有效避免養(yǎng)護(hù)的早期失水。九、實(shí)施對(duì)策九、實(shí)施對(duì)策 實(shí)施五：注重初次澆水時(shí)間及澆水方式 措施1:由組員唐友利負(fù)責(zé)，根據(jù)箱梁混凝土初凝時(shí)間及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定初次澆水時(shí)

13、間為混凝土初凝后二次收面前進(jìn)行，澆水方式采取噴霧方式澆水。 實(shí)施效果：通過實(shí)施表明，初次澆水時(shí)間為混凝土初凝后二次收面前進(jìn)行，澆水方式采取噴霧方式澆水是合適有效的。 措施2:現(xiàn)場(chǎng)安排專人實(shí)施。 實(shí)施效果：專人負(fù)責(zé)按初次澆水時(shí)間及澆水方式進(jìn)行，表面不存在失水情況，避免了早期失水產(chǎn)生的收縮裂紋。 十、效果檢查十、效果檢查 1、質(zhì)量效果 2015年8月15日至9月15日，項(xiàng)目部嚴(yán)格按“對(duì)策”實(shí)施了勝捷路分離立交左幅3-7#（跨度430m、寬度17.5m）頂板及右幅7-10#（跨度35+45+35m、寬度17.5m）兩聯(lián)箱梁頂板（4112.5m2），QC小組于2015年9月30日至10月5日，對(duì)該兩聯(lián)

14、頂板進(jìn)行了仔細(xì)檢查，對(duì)出現(xiàn)的裂紋逐一記錄并進(jìn)行了檢測(cè)，檢查及檢測(cè)檢測(cè)結(jié)果見下表。十、效果檢查十、效果檢查十、效果檢查十、效果檢查 按裂縫類別進(jìn)行了匯總分析，如下。十、效果檢查十、效果檢查 根據(jù)調(diào)查表，繪制出實(shí)施后的排列圖見圖10-1：十、效果檢查十、效果檢查 根據(jù)排列圖顯示，橫向裂紋占多數(shù)。 由實(shí)測(cè)結(jié)果可以看出，頂板裂紋數(shù)量明顯減少，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)一。其活動(dòng)前后對(duì)比柱狀圖如下。十、效果檢查十、效果檢查 頂板最大裂紋深度未超過0.1倍頂板厚度（22mm）的裂紋，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)二。其活動(dòng)前后對(duì)比柱狀圖如圖10-3。十、效果檢查十、效果檢查 2、經(jīng)濟(jì)效果 配合比調(diào)整后，每立方混凝土增加40kg礦粉，減少水泥

15、40kg，每立方混凝土單價(jià)降低為：40（水泥單價(jià)-礦粉單價(jià)）=40（450-150）/1000元=12元，一聯(lián)箱梁約1600m3混凝土，則可節(jié)約費(fèi)用121600=20800元，數(shù)量越大，效益越明顯。十一、制定鞏固措施十一、制定鞏固措施 1、標(biāo)準(zhǔn)化 在認(rèn)真總結(jié)本次QC活動(dòng)的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)和獲取實(shí)施有效數(shù)據(jù)后，我們小組把所采取的各種措施和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一整理收集，以此為依據(jù)編制現(xiàn)澆箱梁頂板澆筑作業(yè)指導(dǎo)書，為后續(xù)箱梁頂板施工及今后類似項(xiàng)目提供指導(dǎo)。 2、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施 在后續(xù)箱梁頂板澆筑中，項(xiàng)目部按照此作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行實(shí)施，箱梁頂板裂紋均得到有效控制，如下表11：十一、制定鞏固措施十一、制定鞏固措施十二、總結(jié)及下一步打算十二、總結(jié)及下一步打算 1、總結(jié) 通過本次QC小組活動(dòng)，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，減少現(xiàn)澆箱梁頂板