147、鋼管混凝土柱質(zhì)量控制4月20號最新版

1、2014年度建設(shè)工程優(yōu)秀QC成果交流材料鋼管混凝土柱質(zhì)量控制小組名稱：天津富力中心QC小組發(fā) 表 人：甄江永1天津富力中心項目位于天津市河西區(qū)的小白樓商務區(qū)，是小白樓地區(qū)門戶性地標建筑，而且該建筑緊鄰市區(qū)主干道之一的南京路，毗鄰極具有地域特色的五大道文化保護區(qū)。本工程占地面積9588.1平方米。建筑面積為180220m2，其中地上150000m2，地下30220m2。由地下4層、3層商業(yè)裙房、一棟48層辦公樓、一棟54層公寓樓組成。建筑高度：227m，檐高237.9m。而鋼管混凝土柱以其造型流暢、結(jié)構(gòu)受力性能好、截面尺寸、經(jīng)濟、等優(yōu)勢在本項目得到廣泛應用。鋼管柱規(guī)格數(shù)量型號：直徑為450*14

2、mm-1000*28mm共計74根。鋼管混凝土強度：C40。通過對主塔樓鋼管柱直徑高度以及安裝分段因素的考慮，分析了各段頂升的混凝土時間數(shù)量壓力及管內(nèi)隔板的復雜性，最后確定了塔樓15層以下采用2層一頂?shù)臐仓绞?，塔?5層以上采用1層一頂?shù)臐仓绞健ｄ摴芑炷林┕r間為2011年5月-2012年12月。一、課題概況 鋼管混凝土柱分布圖2二、小組概況 小組名稱富力中心QC小組課題名稱鋼管混凝土柱質(zhì)量控制活動時間2011.03.01至2012.12.31小組類型現(xiàn)場型小 組 成 員 名 單序號姓名職 務年齡職稱小組分工TQM教育1甄江永項目總工36高級工程師總體策劃人均受教育60小時以上2楊浩技

3、術(shù)員31工程師組織實施3明錫忠技術(shù)員30工程師交底、現(xiàn)場實施4毛樹生材料員46工程師市場采購5郝建預算員35工程師經(jīng)濟分析6秦進林質(zhì)量員34工程師質(zhì)量檢查7嚴金時試驗員35工程師實驗測試8高丕鑫技術(shù)員40工程師技術(shù)分析9陸衛(wèi)忠資料員54工程師資料收集2013年度，本QC小組被評為天津市優(yōu)秀質(zhì)量管理小組制表：甄江永 日期：2011年03月01日3后張法預應力框架梁施工質(zhì)量控制提高勁性鋼骨柱安裝一次合格率提高大型深基坑支護工程施工質(zhì)量八萬立方高大模板支撐2008年:被評為市級優(yōu)秀QC小組2012年:QC小組活動力爭達到高水平2010年：被評為國家級優(yōu)秀QC小組2009年：被評為國家級優(yōu)秀QC小組A

4、PDCAPDCAPDCAPDC2011年：被評為國家級優(yōu)秀QC小組攻克看臺板安裝難關(guān)APDC 我小組開展QC活動從未間斷，近年連續(xù)榮獲國家級QC成果獎。受到各級領(lǐng)導的一致好評。小組歷年榮譽4三、選題理由 確保鋼管混凝土頂升法澆筑砼質(zhì)量理由一 鋼管砼容易出現(xiàn)不密實、離析。理由三 該工程是天津市目前超高層的鋼筋混凝土辦公樓建筑高度：227m，檐高237.9m。又是本公司的形象工程，該項目為天津市河西區(qū)重點項目，我司確定施工質(zhì)量目標為“海河杯”理由二 鋼管混凝土柱澆筑風險較大，不允許失敗；單根鋼管澆筑量大、高度高，施工工藝復雜，技術(shù)難度大理由四 鋼管混凝土主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構(gòu)件為主

5、，具有良好的受力性能和施工性能，具體表現(xiàn)為：承載力高、延性好，抗震性能優(yōu)越；施工方便，工期大大縮短；有利于鋼管的抗火和防火；耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)。 基于以上理由，我QC小組選擇“鋼管混凝土質(zhì)量控制”為課題開展本輪的小組活動。5四、現(xiàn)狀調(diào)查 2011年3月10日，QC小組聘請有關(guān)專家召開了專題討論會，對泵送頂升鋼管砼施工進行分析，此方法技術(shù)含量高，由于采用了從柱根向上頂升逆向澆注砼方法，可以依靠頂升擠壓自然密實。 經(jīng)過大家調(diào)查投票共提出75條問題，分析共歸納出5大類問題，我們根據(jù)數(shù)據(jù)作出調(diào)查結(jié)果排列圖如下調(diào) 查 表 制表人：甄江永 日期：2011年3月10日6四、現(xiàn)狀調(diào)查 根據(jù)調(diào)查表作出排列圖4

6、6371354頂升過程中斷砼可泵性不良標高控制不好鋼管接頭焊接有缺陷輸送管爆裂累計頻率（%）105頻數(shù)（點）0 制表人：甄江永 制表時間：2011年3月10日96.17%91.41%79.01%43.81%從調(diào)查表可以看出：頂升過程中斷和砼可泵性不良兩項為發(fā)生頻率最高的問題，累計頻率達79.01，是主要因素，是我們QC小組的主要控制問題所在。7五、目標值確定及制定目標依據(jù)1、確定目標值總目標砼澆筑一次性成功目標值：確保泵送頂升鋼管砼柱施工一次成功，質(zhì)量合格率96.72、目標值確定的依據(jù) 開工前，公司對本工程的質(zhì)量十分重視，加派領(lǐng)導、技術(shù)人員親臨現(xiàn)場把關(guān)，有效地提高了項目部的技術(shù)力量管理能力。公

7、司選派了一批操作經(jīng)驗豐富的職工參加現(xiàn)場施工。 本公司曾于2009年施工過已竣工天津中惠熙元項目，從當時施工該工程質(zhì)量檢查記錄上顯示，該項目鋼管混凝土柱一次頂升混凝土成功率達到95，天津富力中心與中惠熙元施工工藝相同，混凝土標號也相同。不同的是鋼管混凝土柱比中惠熙元高1米。 小組成員文化素質(zhì)高，有攻關(guān)能力，專家有一定泵送頂升鋼管砼的施工經(jīng)驗。技術(shù)力量雄厚，設(shè)備先進，滿足工藝要求；公司試驗設(shè)備和檢測能力都能滿足質(zhì)量控制需求。QC小組成員對本次質(zhì)量控制充滿信心8六、原因分析 根據(jù)排列圖找出兩個主要問題用關(guān)聯(lián)圖進行原因分析共找出7條末端原因。材料準備不充足砼可泵性不良無操作性強的施工方案標高控制不好砼

8、和易性差管道壓力損失設(shè)備故障配比滿足不了頂升需求設(shè)備選擇不當砂石級配不良作業(yè)人員經(jīng)驗不足頂升過程中斷砼輸送泵壓力不足原材料計量不準確砼塌落度控制不好管道布置安裝不合理交底不清管理人員責任心差輸送管連接不牢靠 制表人：甄江永 日期：2011年3月10日鋼管接頭焊接有缺陷輸送管爆裂9七、要因確認 要因確認表對找出的10條末端原因逐一進行分析確認：帶 的為要因10七、要因確認 要因確認表 制表人：甄江永 制表時間：2011年3月11日 從要因確認表中看出，影響鋼管混凝土頂升法澆筑砼施工質(zhì)量的要因有五個：（無操作性強的施工方案；管道布置安裝不合理；設(shè)備選擇不當；配比滿足不了頂升需求；輸送管連接不牢靠；

9、混凝土坍落度控制不好；管理人員責任心差。找到要因了！續(xù)上表11八、制定對策 對 策 表確認主要原因后，我們用5W1H的方法作出調(diào)查表，對找出的主要原因制定了對策、措施和目標,并落實了負責人和完成的時間：序號要因?qū)Σ吣繕舜?施負責人地點時間1無操作性強的施工方案培訓相關(guān)人員，交底到每位工人貫徹到每位工人之中1、施工前編制詳細的施工方案、編制了作業(yè)指導書等；2、召集施工主要管理人員進行方案交底；3、由工種負責人召集相關(guān)工人進行技術(shù)交底；4、施工過程中安排專人對施工情況進行檢查指導。甄江永現(xiàn)場2011.04.202管道布置安裝不合理根據(jù)現(xiàn)場情況合理布置，可靠聯(lián)接、固定確保輸送管道順利輸送砼各部件聯(lián)接

10、確保嚴密，采用工具式固定架固定及支撐楊浩現(xiàn)場2011.05.01制表人：甄江永 制表時間：2011年03月11日12續(xù)上表八、制定對策 對 策 表序號要因?qū)Σ吣繕舜?施負責人地點時間3設(shè)備選擇不當通過驗算合理選擇機械設(shè)備滿足頂升要求根據(jù)設(shè)備的性能參數(shù)及頂升壓力、時間需求選擇設(shè)備毛樹生采購科2011.04.254配合比設(shè)計不合理與供應商共同試驗采用雙摻設(shè)計使砼滿足施工要求滿足可泵性要求1、在實驗室內(nèi)通過對多個配合比進行試驗；2、通過比對試驗，使配比達到最佳狀態(tài)毛樹生公司實驗室 市檢測中心2011.03.015輸送管連接不牢靠作業(yè)時，保證輸送管之間的牢固連接輸送管連接牢靠。管卡螺絲擰緊、兩個半圓卡

11、環(huán)卡口對齊無縫隙；澆灌混凝土前，對連接管接頭進行全數(shù)檢查。嚴金時公司實驗室 市檢測中心2011.05.01制表人：甄江永 制表時間：2011年03月11日13八、制定對策 對 策 表續(xù)上表序號要因?qū)Σ吣繕舜?施負責人地點時間6混凝土坍落度小控制混凝土坍落度控制混凝土坍落度在1618cm范圍。提前與攪拌站聯(lián)系，控制好混凝土出罐坍落度；現(xiàn)場測定坍落度，對不能滿足要求的，采取措施。嚴金時現(xiàn)場2011.05.107管理人員責任心差提高管理人員的責任心。管理人員能夠認真細心、檢查到位責任落實到個人，實施獎懲措施。甄江永施工現(xiàn)場2011.05.15制表人：甄江永 制表時間：2011年03月11日14九、實

12、施對策 為確保鋼管混凝土柱在施工過程中的各個環(huán)節(jié)均滿足施工方案要求，不能有任何施工工序質(zhì)量缺陷，因此我QC小組在2011年03月15日鋼管混凝土柱施工前召集所有的管理人員和工人進行培訓、技術(shù)交底，全方位搞好施工現(xiàn)場管理，堅決按照施工規(guī)范進行施工及質(zhì)量評定。并組織作業(yè)人員去鄰近施工現(xiàn)場參觀學習。與他們的作業(yè)人員互相溝通，借鑒別人的施工方法和經(jīng)驗，進行對比分析，總結(jié)得失。結(jié)合實際情況編制施工方案，03月25日，由技術(shù)負責人邀請了專家及QC小組成員召開專題會，研究制定施工方案，確定最佳方案，其工藝流程如下圖：實施對策一編制詳細施工方案，并對職工的施工技術(shù)交底1、施工前編制詳細的施工方案和作業(yè)指導書等

13、2、對參加混凝土施工的主要管理人員進行方案交底2、對參加混凝土施工的主要管理人員進行方案交底15九、實施對策 3、為把方案貫徹到每個工人中去，由工長，召集相關(guān)工人進行技術(shù)交底16九、實施對策 4、成立專業(yè)頂升混凝土的作業(yè)班組，專門進行培訓。培訓采用多媒體，對施工圖片、照片進行分析講解。未經(jīng)培訓的作業(yè)人員不準上崗。結(jié)果： 1、經(jīng)過對項目部管理人員和工人進行了50人次的進場教育和3次專業(yè)培訓，通過考核、口頭問卷調(diào)查了解到：使每一個施工人員都能提高質(zhì)量意識，工人考核合格率100。 2、通過工序中的過程控制，保證了整個工藝質(zhì)量得到提高，并總結(jié)編制了作業(yè)指導書和工法等。17九、實施對策 實施對策二根據(jù)實

14、際情況合理布置管道可靠聯(lián)接、固定1、泵機停放位置按砼管出口與澆注鋼管最近距離9m，以減弱砼回流的沖擊力。（見管道布置圖二）將輸送管與周圍可靠的構(gòu)筑物進行固定或拉結(jié)。比如：用導鏈將鋼管柱與輸送管拉在一起，以更好的固定輸送管。18九、實施對策 2、泵機停放位置按砼管出口與澆注鋼管最近距離9m，以減弱砼回流的沖擊力。（見管道布置圖二）將輸送管與周圍可靠的構(gòu)筑物進行固定或拉結(jié)。比如：用導鏈將鋼管柱與輸送管拉在一起，以更好的固定輸送管。3、泵機3-5m處的輸送管路澆注一個體積為1m3砼基座固定輸送管，以吸收泵送砼流動時的反作用力，使泵機平穩(wěn)和減少輸送管路的振動。191、砼輸送泵機的選擇砼垂直靜壓力（按8

15、00鋼管柱 頂升高度25m）計算為7.5Mpa；砼輸送管道壓力損失（含135彎 管及止回閥）合計為5Mpa；垂直靜壓力與管道壓力損失合計為12.5Mpa，考慮頂升過程中其它不可預見因素，泵送頂升800鋼管砼高度在25m時，選用砼管出口壓力16Mpa的砼輸送泵。垂直靜壓力與管道壓力損失合計為12.5Mpa，考慮頂升過程中其它不可預見因素，泵送頂升800鋼管砼高度在25m時，選用砼管出口壓力16Mpa的砼輸送泵。 3、商品混凝土的選擇我們從與我司經(jīng)常合作的商品混凝土提供商篩選出一家做為本項目商品混凝土提供商。九、實施對策 實施對策三合理選擇機械設(shè)備20九、實施對策 實施對策四 優(yōu)化配合比天津富力中

16、心鋼管柱內(nèi)混凝土的配合比存在以下難點：強度高、黏性大鋼管柱內(nèi)混凝土設(shè)計強度等級為C40，屬高強混凝土，高強混凝土中水泥用量較大，因此，混凝土黏性較大，不利于泵送頂升；泵送距離長、坍落度損失大，施工作業(yè)時混凝土泵送高度最高達65.15m、泵送距離最長超過150m，需要采取措施降低混凝土坍落度的泵送損失；對混凝土的流動性和和易性要求高，泵送頂升工藝要求混凝土具有較高的流動性和和易性才能被順利頂入鋼管柱內(nèi)的各個空腔；如何使混凝土長時間地保持高流動性由于采用預拌商品混凝土，考慮到混凝土的運輸時間、現(xiàn)場等待及頂升澆筑過程的時間，需要混凝土能夠保持4h以因此確定混凝土的配合比尤為顯得十分重要。對此，在公司

17、總工的關(guān)注及指導下，我們與天津市混凝土研究機構(gòu)天津市建筑科學研究院簽訂了技術(shù)服務協(xié)議，進行技術(shù)合作，對于鋼管柱C40自密實混凝土的配合比進行設(shè)計、施工，并由我小組抽出專人與建科院共同對混凝土的施工與質(zhì)量進行控制，為滿足可泵性要求，使配比達到最佳狀態(tài)，由我公司進行比對試驗；在塑性砼中同時摻加減水劑和膨脹劑，從而滿足泵送要求。21九、實施對策 1、按照相關(guān)圖紙、規(guī)范要求，鋼管柱混凝土技術(shù)指標要求為塌落度24020mm，擴展度控制在600mm50mm。 為保證混凝土技術(shù)指標達到要求，我們與天津市建筑科學研究院進行技術(shù)合作進行配合比設(shè)計。 C40自密實混凝土必須具有良好的和易性、流動性、自填充性，混凝

18、土不離析、不泌水，工作性能良好，混凝土結(jié)構(gòu)均勻密實且有較小的自由收縮率。 22九、實施對策 2、由于本工程對混凝土技術(shù)性能及混凝土與管壁的粘接密實性要求比較嚴，為驗證配合比，在QC組長的領(lǐng)導下，在公司及相關(guān)部門的支持下，我們進行了C40混凝土施工性能的實體驗證。C40鋼管柱混凝土試件示意圖23九、實施對策 3、聘請了天津大學張析良、張磊、付立勝、胡總學教授、等國內(nèi)著名的混凝土專家對混凝土配合比及施工工藝進行論證。24九、實施對策 經(jīng)過配合比設(shè)計與方案論證，接下來，為保證本工程的鋼管混凝土柱澆筑一次成優(yōu)，保證混凝土的供應滿足施工質(zhì)量要求，我QC小組本次選擇供應商時通過兩家混凝土供應商進行模擬試驗

19、的方式確定：一、預選合格的供應商參與混凝土模擬試驗甲乙兩家進行模擬試驗25九、實施對策 二、兩家混凝土供應商的測試情況我QC小組為全面掌握混凝土的施工工作性能是否符合本工程的施工特點，要求選擇的兩家的供應商同時對C40混凝土的緩凝時間、塌落度、強度、擴展度，其中，經(jīng)過歷時3個月的配比實驗，共完成了64 組不同配合比的混凝土施工性能和強度試驗,通過比較,初步選定混凝土配合比(kg/m3) :PO425 水泥細度模數(shù)2.8中砂：（5-20mm）碎石：自來水：外加劑礦粉膨脹劑 = 302601100817010.3152:54 結(jié)果：經(jīng)本QC小組評定確定了甲單位混凝土達到的性能要求: 強度達到40M

20、Pa以上； 坍落度達到260mm，擴展度大于700mm； 坍落度經(jīng)時損失3h不大于10mm，150m的泵送損失不大于10mm；擴展度經(jīng)時損失3h不大于100mm試驗柱模擬構(gòu)件共選擇2 根,其中1 根選擇澆筑難度最大的鋼柱,即64米高；其中鋼管內(nèi)徑、隔板的數(shù)量、大小及位置等均與原設(shè)計相同。1 根按同樣原則選擇相同樓層的12m 長的外框柱。混凝土模擬試驗樁26實施對策五：輸送管未固定穩(wěn)固 輸送管固定牢靠，尤其是在與泵車輸送連接的彎管處。在輸送管連接處下墊木方或枕木，并用12鐵絲將輸送管與枕木綁扎牢固。輸送管與輸送管通過管卡連接。方法：先在輸送管接口處套入橡膠密封圈，將兩管對接，保證接口處密封圈嚴實

21、，再將管卡套在密封圈上，并用小錘輕敲管卡，使半圓卡環(huán)與輸送管接口卡緊，并保證兩個半圓卡環(huán)卡口對齊無縫隙、管卡螺絲緊固。九、實施對策 實施對策五輸送管固定牢靠27九、實施對策 實施對策六控制混凝土坍落度與混凝土攪拌站聯(lián)系，要求出罐時的混凝土坍落度根據(jù)水泥品種、運輸距離、天氣溫度適當調(diào)高。保證到場后的混凝土坍落度控制在2426cm。（2）現(xiàn)場測定坍落度，若連續(xù)兩車偏低的，立即通知攪拌站，混凝土另做它用。對于個別車出現(xiàn)坍落度偏低的現(xiàn)場處理：在混凝土中加入水灰比為0.45的水泥漿，用攪拌車攪拌均勻至坍落度合適為止28九、實施對策 實施對策七提高管理人員的責任心。責任落實到個人，實行獎懲措施。頂升混凝土

22、之前，必須經(jīng)過技術(shù)員、施工員、質(zhì)量員三方檢查，并簽字后方可澆灌混凝土。對于因未檢查到位導致頂升混凝土失敗的管理人員，一律追究相關(guān)責任，并對其進行處罰。29十、效果檢查一、工期目標。僅用45天完成了塔基施工及立塔作業(yè)，確保基礎(chǔ)施工按期完成，比目標工期60縮短10天。60天50天目標工期實際工期縮短工期10天效果130十、效果檢查二、質(zhì)量目標。本工程獲天津市科技委員會專家組和建設(shè)單位的一致好評，已榮獲天津市“結(jié)構(gòu)海河杯獎”，并獲業(yè)主、監(jiān)理的認可。鋼管混凝土柱通過甲方監(jiān)理驗收富力中心鋼管混凝土柱驗收會效果231目標實現(xiàn)了!十、效果檢查1、依據(jù)鋼管砼結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程（CECS28：90），砼質(zhì)量采用敲擊法進行檢查；還采用應力波脈沖反射波法和直達波法對鋼管砼柱完整性進行了檢測，合格達96.7%。經(jīng)過廣大職工干部的努力，通過開展QC小組活動，提高了結(jié)構(gòu)本身質(zhì)量，采用泵送頂升施工技術(shù)施工，10根鋼管柱均在1小時內(nèi)完成頂升施工；與傳統(tǒng)施工工藝對比可縮短工時7倍多，施工用工少，作業(yè)效率高，受到業(yè)主的高度贊揚，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。單底板部位節(jié)約了工程成本29萬元，經(jīng)濟效果顯