運用QC方法確保大體積砼冬期施工質量

前言2005年10月31日，我公司開始接手承建**廣場工程，該工程建筑面積為81000平米，地下一層，地上五層為商場，六層以上為三棟高層住宅樓。三棟高層建筑基礎為梁式筏板基礎，筏板厚度為1.2米，基礎梁寬1米、高度為2.5米，屬大體積砼，施工期間正值冬期。針對該工程大體積砼正值冬期施工的特點，我們成立了QC小組，通過PDCA循環(huán)，從搜集資料，制定施工方案，具體實施，檢查驗收，總結經(jīng)驗等各個環(huán)節(jié)都嚴格把關，堅持計劃先行，預控為主的方針，保證了冬期施工大體積砼的施工質量。通過本次QC活動，我們學到了許多質量管理知識，掌握了科學的思維方式，增強了解決實際問題的能力，使我們每一位小組成員的自身素質得到了很大的提高，也增強了我們繼續(xù)開展QC活動的信心。一、小組概況成立日期05.11注冊日期編號姓名性別年齡文化程度職務（職稱）小組分工男42大本技術經(jīng)理負責技術指導工作作男35大本項目部經(jīng)理負責全面工作、制制定措施男40大專施工員負責施工進度、具具體實施女33大本技術負責人技術措施、資料整整理女29大本技術負責人具體實施、技術措措施男27大本技術員測溫、整理分析、收收集數(shù)據(jù)男29大本技術員測溫、整理分析、收收集數(shù)據(jù)男26大本技術員測溫、整理分析、收收集數(shù)據(jù)女26大專技術員資料整理男51大專質量員質量檢查二．選題理由1.大體積砼溫差應力變形而產(chǎn)生裂縫，對砼結構影響巨大，控制溫差對大體積砼質量至關重要。2.處于冬期施工的大體積砼，存在如何防止受凍和控制溫差的雙重任務，對于研究冬期施工的大體積砼的施工工藝有重要意義。三、小組活動目標1.保證大體積砼施工質量，做到既防凍又有效的控制溫差，保證砼不出現(xiàn)有害裂縫。2.降低冬期施工砼的工程成本。3.總結積累施工經(jīng)驗，為今后同類工程施工提供有效借鑒。四、PDCA循環(huán)P－階段：一.現(xiàn)狀調查和原因分析：為實現(xiàn)小組活動目標，在大體積梁式筏板基礎施工前，我們查閱了各方面大量資料，收集了大量針對該工程特點的相關資料和數(shù)據(jù)。通過調查分析，大體積砼產(chǎn)生裂縫的主要原因如下：首先，由于水泥水化過程中發(fā)出的熱量、氣溫和地基溫度變化所引起的混凝土的溫度變形要受到兩種類型的約束，一是混凝土與外部環(huán)境溫度差異引起的約束；另一種是由于內(nèi)部的條件不同產(chǎn)生的約束，以上兩種約束產(chǎn)生的應力為溫度應力。其次，濕度變化引起的混凝土內(nèi)部各單元體之間相互約束，產(chǎn)生的應力為干縮應力。因為濕度傳導速率遠小于熱度傳導速率(約為1/1600)，所以，它主要在混凝土表面附近；另外，混凝土的自身體積變形不能自由伸縮所產(chǎn)生的應力，稱為自身體積變形應力；在以上非結構荷載作用下所產(chǎn)生的應力中，主要是溫度應力和變形應力。在早期水化熱溫度迅速升高階段，由于混凝土內(nèi)、外散熱條件不同，形成溫度梯度，表面受拉，內(nèi)部受壓。當拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土表面就產(chǎn)生裂縫。在混凝土的降溫階段，混凝土的溫差引起的變形加上混凝土的體積收縮變形，受到地基和結構邊界條件的約束時，在澆筑體中央斷面產(chǎn)生內(nèi)部拉應力，當該拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土整個截面就產(chǎn)生貫穿裂縫。 因此，大體積砼裂縫控制的原理就是：針對以上裂縫產(chǎn)生的作用機理，降低混凝土的水化熱溫升，減小混凝土的非線性降溫和收縮所產(chǎn)生的拉應力，改善混凝土表面的散熱條件是控制結構產(chǎn)生裂縫。我們召開了全體QC小組人員會議，展開討論，并繪制關聯(lián)分析圖：摻加抗凍劑、增加費用成本高冬期施工大體積砼存在的問題摻加抗凍劑、增加費用成本高冬期施工大體積砼存在的問題養(yǎng)護措施不同，造成費用高低不同養(yǎng)護措施不同，造成費用高低不同原材料選擇不合理，水泥水化熱過高過快，或砼收縮裂縫原材料選擇不合理，水泥水化熱過高過快，或砼收縮裂縫養(yǎng)護措施不得力，砼內(nèi)外溫差超過25℃養(yǎng)護措施不得力，砼內(nèi)外溫差超過25℃，造成溫度應力裂縫產(chǎn)生原因裂縫產(chǎn)生原因施工操作人員振搗不密實施工操作人員振搗不密實其他：如環(huán)境溫度過低、工作困難等其他：如環(huán)境溫度過低、工作困難等保溫措施不及時保溫措施不及時通過關聯(lián)分析，我們選定要因（用“”表示），制定了對策措施表，見下表序號要因對策措施執(zhí)行人完成時間地點1摻加抗凍劑，增加加費用根據(jù)當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)據(jù)和現(xiàn)場情況況，進行砼熱熱工計算，取取消抗凍劑的的使用施工現(xiàn)場2養(yǎng)護方式不同造成成費用的高低低結合熱工計算結果果，采用最為為經(jīng)濟的蓄熱熱養(yǎng)護方式施工現(xiàn)場3原材料選擇不合理理水泥選擇外加劑選擇粗細骨料選擇綜合考慮冬季施工工即要早強又又要減少水化化熱，決定選選用水化熱較較低的普通硅硅酸鹽水泥摻加12％粉煤灰取代同體體積的砂，降降低前期水化化熱。充分利利用其后期的的強度；摻加加高效減水劑劑，降低水灰灰比選用級配良好的中中粗砂和盡量量大的碎石骨骨料施工現(xiàn)場4保溫不及時改進支模方法，減減少鋼管用量量，盡量留出出較大的空間間進行砼抹壓壓和保溫工作作施工現(xiàn)場5測量不貫徹加強連續(xù)測量工作作，發(fā)現(xiàn)問題題及時處理～6施工人員操作差加強技術交底和培培訓工作D－階段針對以上原因分析和對策措施，我們的QC小組編寫了詳細的施工方案，并經(jīng)分公司施工管理處進行審閱和改進，并現(xiàn)場實施：實施1：由項目經(jīng)理徐春波牽頭，技術負責人**完成了施工方案的編制工作。取消抗凍劑的作用，確定了蓄熱養(yǎng)護的方式，并對原材料進行了嚴格的要求。實施2：改進支模方法，減少鋼管用量，留出足夠的空間進行保溫等工作，具體見下圖：實施3：為保證測量和控溫的連續(xù)性、有效性，專門安排技術人員潘**進行連續(xù)不間斷的測量工作。實施4：對施工人員進行技術交底，崗前培訓工作。C—階段：有了嚴密的施工組織，對施工過程中連續(xù)的旁站監(jiān)測，但施工中仍發(fā)現(xiàn)有局部存在表面裂縫現(xiàn)象，我們對此又進行了系統(tǒng)分析如下圖：環(huán)境溫度低，工人操作不積極環(huán)境溫度低，工人操作不積極砼表面裂縫管理現(xiàn)場跟班檢查力度不夠獎罰不明環(huán)境表面泌水無處可排人員質量意識差連續(xù)作業(yè)，責任心不強泌水未及時清理未進行二次振搗和二次抹壓技術交底執(zhí)行不徹底材料預拌砼水灰比過大針對系統(tǒng)圖分析，我們又找出主要原因（用‘’表示）并制定了對策措施表，見下表序號因素存在問題對策措施執(zhí)行人完成時間地點1人員責任心不強加強教育1.16工地辦公室泌水未及時清理及時清理泌水未進行二次振搗二次抹壓嚴格執(zhí)行二次振搗搗和二次抹壓壓1.16工地辦公室2管理現(xiàn)場跟班檢查力度度不夠排值日表，責任落落實到人1.16工地辦公室3材料預拌砼水灰比過大大檢驗水灰比1.16工地辦公室D－階段:實施1：由項目經(jīng)理**負責召開項目部全體人員會議，進行質量意識教育，強調質量的重要性，對砼操作人員進行技術培訓。學習操作規(guī)程，由申美紅編寫施工工藝流程，下發(fā)給砼作業(yè)班組。砼工程方案按照流程圖施工。分層分段澆筑分層分段澆筑泌水及時排除終凝前進行二次振搗二次抹壓覆蓋保溫模板拆除（分段）重新保溫（分段跟進）實施2：管理人員進行跟班檢查，檢查操作流程的執(zhí)行情況。隨機檢查預拌砼的塌落度，嚴格控制水灰比，發(fā)現(xiàn)問題及時與預拌砼廠商聯(lián)系，保證砼的質量。C－階段：2006年1月14日～1月20日對三個主樓的筏板基礎近4000M3砼完成澆筑。1月16日～2月8日對砼的測量工作。砼質量較好，沒有出現(xiàn)裂縫。溫差控制在25℃以內(nèi)。保證了砼的施工質量達到了預期目標。A－階段：質量效果：通過該工程的PDCA循環(huán)，砼沒有出現(xiàn)質量問題。經(jīng)濟效益：通過不摻加防凍劑，可節(jié)約資金約8萬元。五.鞏固措施總結以上，我們認為大體積砼特別是大體積砼的施工，施工主要控制如下：原材料本工程采用商品混凝土澆筑。對主要材料要求如下：（1）水泥：考慮普通水泥水化熱較高，特別是應用到大體積混凝土中，大量水泥水化熱不易散發(fā)，在混凝土內(nèi)部溫度過高，與混凝土表面產(chǎn)生較大的溫度差，便混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，表面產(chǎn)生拉應力。當表面拉應力超過早期混凝土抗拉強度時就會產(chǎn)生溫度裂縫，因此確定采用普通硅酸鹽水泥，標號為42.5MPa，通過摻加合適的外加劑可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗?jié)B能力。（2）粗骨料：采用碎石，粒徑5-25mm，含泥量不大于1%。選用粒徑較大、級配良好的石子配制的混凝土，和易性較好，抗壓強度較高，同時可以減少用水量及水泥用量，從而使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。（3）細骨料：采用中砂，平均粒徑大于0.5mm，含泥量不大于5%。選用平均粒徑較大的中、粗砂拌制的混凝土比采用細砂拌制的混凝土可減少用水量10%左右，同時相應減少水泥用量，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升，并可減少混凝土收縮。（4）粉煤灰：由于混凝土的澆筑方式為泵送，為了改善混凝土的和易性便于泵送，考慮摻加適量的粉煤灰。按照規(guī)范要求，采用礦渣硅酸鹽水泥拌制大體積粉煤灰混凝土時，其粉煤灰取代水泥的最大限量為25%。粉煤灰對水化熱、改善混凝土和易性有利，但摻加粉煤灰的混凝土早期極限抗拉值均有所降低，對混凝土抗?jié)B抗裂不利，因此粉煤灰的摻量控制在10以內(nèi)，采用外摻法，即不減少配合比中的水泥用量。按配合比要求計算出每立方米混凝土所摻加粉煤灰量。（5）外加劑：設計無具體要求，通過分析比較及過去在其它工程上的使用經(jīng)驗，每立方米混凝土2kg，減水劑可降低水化熱峰值，對混凝土收縮有補償功能，可提高混凝土的抗裂性。具體外加劑的用量及使用性能，商品混凝土站在澆筑前應報告送達施工單位。2.施工工藝混凝土澆筑時應采用“分區(qū)定點、一個坡度、循序推進、一次到頂”的澆筑工藝。鋼筋泵車布料桿的長度，劃定澆筑區(qū)域，每臺泵車負責本區(qū)域混凝土澆筑。澆筑時先在一個部位進行，直至達到設計標高，混凝土形成扇形向前流動，然后在其坡面上連續(xù)澆筑，循序推進。這種澆筑方法能較好的適應泵送工藝，使每車混凝土都澆筑在前一車混凝土形成的坡面上，確保每層混凝土之間的澆筑間歇時間不超過規(guī)定的時間。同時可解決頻繁移動泵管的間題，也便于澆筑完的部位進行覆蓋和保溫。3.測溫①為及時掌握砼內(nèi)部溫度變化，便于調整養(yǎng)護措施，該工程對大體積砼基礎進行測溫控制，在砼表面、中心、底部設置測溫點，測溫孔采用埋設Φ20薄壁鋼管，底口封焊，不使水泥漿流入管內(nèi)，測溫管上口用木頭密封。測溫從澆筑后12h開始，溫升階段每2h測溫一次，降溫階段每4h測溫一次，7d后每天一次，共測溫14d。(混凝土測溫點詳見下圖)Q1、Q2為砼表面與保溫層之間測溫點，Wn為混凝土內(nèi)部測溫點②配備專職測溫人員，按兩班考慮。對測溫人員要進行培訓和技術交底。測溫人員要認真負責，按時按孔測溫，不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔，換班時要進行交底。③測溫工作應連續(xù)進行，直至砼中的溫度不超過大氣溫度+25度，方可停止測溫。④測溫時發(fā)現(xiàn)混凝土內(nèi)部最高溫度，與砼表面及保溫層之間的溫度之差，達到25度或溫度異常，應及時通知技術部門和項目技術負責人，