深港西部通道深圳側(cè)接線工程高性能混凝土工程結(jié)構(gòu)裂縫的有效控制

高性能混凝土

工程

結(jié)構(gòu)裂縫

的有效控制發(fā)布人：xxxx股份有限公司市政工程公司xx工程混凝土工程QC小組1一、前言深港西部通道深圳側(cè)接線工程總平面圖2地道結(jié)構(gòu)效果圖地道結(jié)構(gòu)內(nèi)部效果圖3二、QC小組概況小組名稱深港西部通道深圳側(cè)接線工程混凝土工程QC小組小組注冊號JZ-2006-02課題名稱高性能混凝土工程結(jié)構(gòu)裂縫的有效控制成立時間2005.11.20活動時間2005.12.01~2006.05.25小組類型現(xiàn)場攻關(guān)型活動次數(shù)9次4序號姓名性別年齡學歷職務(wù)職稱組內(nèi)分工TQC學時1于顯峰男29大學項目總工程師工程師組長

全面負責小組活動48小時2王禮會男54中專項目副經(jīng)理助理工程師副組長

組織具體活動48小時3李振雄男30大學項目副經(jīng)理工程師副組長

組織具體活動48小時4顏擁東男31大學項目工程部長工程師組員

QC培訓\指導48小時5段

科男27大專質(zhì)檢員助理工程師組員

現(xiàn)場質(zhì)量檢查監(jiān)督48小時6劉建銘男28大專質(zhì)檢員助理工程師組員

現(xiàn)場質(zhì)量檢查監(jiān)督48小時7鄧艷山男28大專施工員助理工程師組員

現(xiàn)場施工管理48小時8謝

信男33大專測量工程師助理工程師組員

數(shù)據(jù)測量\采集42小時9陳小宇男25大專試驗工程師技術(shù)員組員

材料質(zhì)量控制42小時10張

欣男26大學資料員助理工程師組員

數(shù)據(jù)收集\整理42小時11羅

強男36高中砼班班長工人組員

現(xiàn)場實施42小時12趙俊奎男30大專砼預拌站技術(shù)主管工程師組員

混凝土質(zhì)量控制42小時13范永法男38大學砼預拌站總工程師高級工程師顧問

混凝土技術(shù)指導42小時平均年齡31.9平均受教育時間45.2小時5三、選題理由

QC課題高性能混凝土工程結(jié)構(gòu)裂縫的有效控制本工程為國家和深圳市重點工程，此

工程的成敗影響我公司在深圳建筑市場的知名度和信譽。本工程地處填海區(qū)，瀕臨后海灣，且為地下工程，設(shè)計使用壽命100年，有效的控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，是提高地下結(jié)構(gòu)抗?jié)B性和耐久性，確保結(jié)構(gòu)使用壽命的關(guān)鍵。本工程為本企業(yè)承建的第一個大型地下地道工程，可通過此工程積累相關(guān)施工經(jīng)驗，為今后承接同類工程，奠定基礎(chǔ)。施工過程中有效的控制混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，可大大降低施工后期和保修期的缺陷修繕和維護費用，有效控制工程成本。

6四、現(xiàn)狀調(diào)查

2.QC小組通過地道結(jié)構(gòu)“試驗段”采集和分析相關(guān)數(shù)據(jù)；1.混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題，是目前建筑工程界內(nèi)存在的世界性難題

；

3.地道箱體主體結(jié)構(gòu)采用分兩次澆筑的施工工藝進行施工：第一次澆筑結(jié)構(gòu)底板及底板頂面以上50cm側(cè)墻，第二次澆筑剩余部分側(cè)墻與頂板。7T2B12節(jié)段裂縫統(tǒng)計表項目位置數(shù)量（條）裂縫寬度＞0.2mm的裂縫形態(tài)描述條數(shù)百分比左側(cè)墻內(nèi)側(cè)5588.2%豎向裂縫左側(cè)墻外側(cè)43豎向裂縫右側(cè)墻內(nèi)側(cè)54豎向裂縫右側(cè)墻外側(cè)33豎向裂縫頂板底面000——頂板頂面000——T2B10節(jié)段裂縫統(tǒng)計表項目位置數(shù)量（條）裂縫寬度＞0.2mm的裂縫形態(tài)描述條數(shù)百分比左側(cè)墻內(nèi)側(cè)6584.2%豎向裂縫左側(cè)墻外側(cè)44豎向裂縫右側(cè)墻內(nèi)側(cè)55豎向裂縫右側(cè)墻外側(cè)42豎向裂縫頂板底面000——頂板頂面000——8

調(diào)查結(jié)果：經(jīng)對兩個試驗段的觀測，裂縫均為在側(cè)墻上產(chǎn)生的豎向裂縫，兩節(jié)段混凝土結(jié)構(gòu)8面墻體上共產(chǎn)生36條裂縫，每25延米的墻面上平均產(chǎn)生4.5條裂縫，兩節(jié)段裂縫寬度大于0.2mm的裂縫（屬有害裂縫）所占的百分比分別為88.2%和84.2%

，平均86.2%

。裂縫觀測儀側(cè)墻裂縫照片9小組目標高性能混凝土工程結(jié)構(gòu)裂縫的有效控制每25延米的墻面上平均產(chǎn)生的裂縫條數(shù)≤2條每節(jié)段裂縫寬度＞0.2mm的裂縫占總裂縫數(shù)量的百分比，控制在50%以下

五、活動目標和可行性分析

10★本工程為深圳市重點工程，集團公司確定的質(zhì)量目標為創(chuàng)深圳市優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程、深圳市優(yōu)質(zhì)樣板工程，力爭廣東省優(yōu)質(zhì)樣板工程；★項目部配備了強有力的管理團隊，具有豐富的施工經(jīng)驗和較強的技術(shù)能力，具有較強的攻關(guān)能力和團結(jié)務(wù)實的精神；★公司領(lǐng)導對本工程質(zhì)量高度重視，在施工過程中，多次組織相關(guān)部門的人員親臨現(xiàn)場檢查、指導工程施工和小組技術(shù)攻關(guān)?！锝ㄔO(shè)單位深圳市建筑工務(wù)署西部通道深圳側(cè)接線工程項目組對工程質(zhì)量的高度重視，聘請深圳大學結(jié)構(gòu)工程研究所作為地道結(jié)構(gòu)高性能混凝土的科研單位，參與高性能混凝土的質(zhì)量控制和現(xiàn)場施工指導；★地道結(jié)構(gòu)由六家施工單位分六個標段進行建設(shè)，各兄弟單位可相互學習、取長補短、共同提高。11

五、PDCA循環(huán)

PDCA

12結(jié)構(gòu)側(cè)墻產(chǎn)生豎向裂縫施工因素材料因素設(shè)計因素永久性變形縫位置設(shè)置不合理未協(xié)調(diào)好配合比未控制好混凝土入模溫度偏大供應不及時混凝土和易性能不穩(wěn)定振搗不密實養(yǎng)護不到位人員責任心差養(yǎng)護方法不合適兩次混凝土澆筑時間間

隔太大外部無保溫措施混凝土內(nèi)外溫差太大施工工藝不合理拆模時間太早，施工時間較長混凝土坍落度偏大

關(guān)聯(lián)圖13項目調(diào)查確認結(jié)論1.永久性變形縫位置設(shè)置不合理查閱相關(guān)設(shè)計規(guī)范和類似工程資料，本工程每25~27m設(shè)置永久性變形縫，符合要求，不是結(jié)構(gòu)側(cè)墻產(chǎn)生裂縫的要因；否2.兩次混凝土澆筑時間間隔太大試驗段施工未考慮該因素，但通過合理安排施工、增加周轉(zhuǎn)材料投入，縮短周轉(zhuǎn)周期，便可縮短兩次混凝土澆筑的時間間隔，不是要因；否3.養(yǎng)護方法不合適養(yǎng)護方法未考慮現(xiàn)場實際情況和高性能混凝土的材料特性，特別是結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)墻，因支撐頂板滿堂支架阻礙，前期養(yǎng)護施工難度較大，且施工季節(jié)氣溫較高，側(cè)墻采用麻袋養(yǎng)護水分蒸發(fā)較快，無法保證墻體24小時濕潤，是影響裂縫產(chǎn)生和開裂程度的原因；是4.人員責任心差對所有在崗人員明確分工，使每道工序有專人負責，加強施工人員的技術(shù)培訓，落實各崗位的獎罰措施，加大現(xiàn)場施工監(jiān)督和管理力度，不是要因；否14項目調(diào)查確認結(jié)論5.施工工藝不合理

經(jīng)調(diào)查我標段所采用的施工工藝與其它標段基本相同，均采用泵車供料、串筒下料，插入式振動器振搗，布料順序與施工工序均滿足施工規(guī)范要求，只是施工中的部分細節(jié)問題需要改善和提高，不是要因；

否6.外部無保溫措施

未考慮該因素，因箱體結(jié)構(gòu)側(cè)墻厚度相對較厚，墻體中部與表面溫差需控制在25℃之內(nèi)，否則因溫度應力產(chǎn)生的變形拉應力較大，導致裂縫產(chǎn)生，需在側(cè)墻表面采取必要的保溫措施，并加強溫度監(jiān)控，是影響裂縫產(chǎn)生和開裂程度的原因；

是7.拆模時間太早且施工時間較長

高性能混凝土前期的保溫、保濕非常重要，拆模時間太早，施工時間較長，導致混凝土保濕、保溫條件較差，使得混凝土在前期硬化過程中產(chǎn)生早期開裂，是要因；

是8.混凝土坍落度偏大

對于氣溫變化、距離遠近等影響水分損耗，未選擇合理的出廠坍落度，現(xiàn)場對坍落度把關(guān)不嚴，導致混凝土混凝土硬化過程中由濕度因素產(chǎn)生的干縮變形較大，是裂縫產(chǎn)生的原因；

是15項目調(diào)查確認結(jié)論9.入模溫度偏大

對于氣溫變化和拌合料溫度的因素考慮不周，未采取必要的降溫措施，現(xiàn)場入模溫度控制不嚴，導致混凝土混凝土硬化過程中由溫度因素產(chǎn)生的變形較大，是裂縫產(chǎn)生的原因；

是10.配合比未控制好

混凝土攪拌廠對因集料含水率變化和粉煤灰材料變化等影響混凝土質(zhì)量因素控制不嚴格，導致少部分混凝土配合比發(fā)生變化，從而和易性不穩(wěn)定，影響混凝土的振搗質(zhì)量，但通過與混凝土簽定質(zhì)量保證書，采取不合格產(chǎn)品退貨措施，并派專人到混凝土攪拌站進行把關(guān)，該問題較好解決，不是要因；

否11.混凝土供應未協(xié)調(diào)好

根據(jù)對混凝土預拌廠的供應能力和交通狀況，只要加強施工現(xiàn)場與預拌廠的及時協(xié)調(diào)，混凝土是能夠及時供應的，不是要因。

否

結(jié)論：養(yǎng)護方法不合適、外部無保溫措施、拆模時間太早且施工時間較長、混凝土坍落度偏大、混凝土入模溫度偏大是要因。16序號可能產(chǎn)生裂縫的原因現(xiàn)狀目標措施負責人完成時間1養(yǎng)護方法不合適養(yǎng)護方法未考慮現(xiàn)場實際情況和高性能混凝土的材料特性調(diào)整混凝土養(yǎng)護措施使其切實可行◆改變并完善混凝土養(yǎng)護方法◆進行混凝土養(yǎng)護技術(shù)交底◆保證養(yǎng)護時間、做好養(yǎng)護記錄◆建立獎罰措施、責任落實到人于顯峰王禮會顏擁東段

科鄧艷山01.272外部無保溫措施未采取側(cè)墻外部的保溫措施采取有效的保溫措施，縮小側(cè)墻內(nèi)外溫差◆采取塑料薄膜外加麻袋覆蓋的外部保溫措施◆在原溫度觀測方案的基礎(chǔ)上，在覆蓋物下增設(shè)測點，加強對混凝土的溫度監(jiān)測王禮會顏擁東段

科鄧艷山張

欣01.27對策表17序號可能產(chǎn)生裂縫的原因現(xiàn)狀目標措施負責人完成時間3拆模時間太早且施工時間較長混凝土澆筑成型48小時后拆除側(cè)墻模板，完成模板拆除并覆蓋養(yǎng)護薄膜需10小時以上確定合理的拆模時間，并將施工時間控制在4小時之內(nèi)◆根據(jù)測溫結(jié)果確定拆模時間◆增加施工人員加快拆模施工進度于顯峰李振雄劉建銘謝

信羅

強01.204混凝土坍落度偏大

現(xiàn)場控制不嚴，坍落度部分在160mm~180mm之間

坍落度基本控制在120mm~140mm之間

◆施工現(xiàn)場派專人每車檢測坍落度◆與混凝土預拌廠技術(shù)人員充分分析影響因素，確定坍落度損失范圍，確定混凝土出廠坍落度范永法趙俊奎劉建銘陳小宇

全程5混凝土入模溫度偏大

現(xiàn)場控制不嚴，入模溫度部分≥30℃

入模溫度全部小于30℃并盡可能降低入模溫度

◆施工現(xiàn)場派專人每車檢測入模溫度◆要求混凝土預拌廠采取相應措施控制混凝土混合料出廠溫度

范永法趙俊奎劉建銘陳小宇

全程18實

施

一改進養(yǎng)護方法，采取保證措施采用滴灌養(yǎng)護方法進行養(yǎng)護（在拆除側(cè)墻模板后立即安裝滴灌管，滴灌管固定在最上一排的對拉螺栓上，表面覆蓋塑料薄膜，通過現(xiàn)場給水系統(tǒng)，實行24小時連續(xù)的滴灌養(yǎng)護，在模板拆除前采用向模板縫隙內(nèi)澆水養(yǎng)護，養(yǎng)護期≥14天）。

滴灌養(yǎng)護示意圖

此外實施該養(yǎng)護措施前項目部組織了專項的技術(shù)交底，建立了獎罰制度，完善了養(yǎng)護記錄，并成立了與混凝土澆筑施工相對獨立的養(yǎng)護小組小組，責任到班組、到人，確保該項工作落實到位。19實

施

二采取保溫措施，完善觀測方法測溫點布置示意圖

采取在塑料薄膜外加蓋麻袋的保溫措施。

覆蓋物下增設(shè)測溫點（見下圖測點③），以便更準確的采集各特征點的溫度，計算內(nèi)外溫差和分析溫度變化，進而確定是否采取進一步外部保溫措施。20實

施

三優(yōu)化拆模時間，縮短施工工期以每節(jié)段料測溫數(shù)據(jù)尼為依據(jù)，統(tǒng)在內(nèi)部溫補度曲線開慶始下降，饒內(nèi)外溫差每較小的時虹候開始拆士除模板，艷一般為混渾凝土成型解后的5d~軟7d。拆模施縣工中增藝加人員哪投入，蛙將側(cè)墻朗模板的撇拆除時足間控制慌在4個小時摩之內(nèi)，并作到道工完場清覺，為混凝扮土養(yǎng)護班鍵組的養(yǎng)護男施工提供扣條件。21實

施

四嚴格控制混凝土坍落度通過試驗蚊，確定預凳拌混凝土牙的出廠坍萬落度范圍鹽，要求混庫凝土預拌變廠在混凝秘土運輸車黑出廠前檢薯查坍落度敏，并派專伴人不定期稼到預拌廠捏抽查?；炷凉碌竭_施炎工現(xiàn)場究后，由渠項目部窯試驗員荒對每車惰混凝土遺的坍落準度進行足檢測，酒測量坍蝕落度是仗否在控繁制值120跌mm怖~14澡0mm之內(nèi)，清如發(fā)現(xiàn)蘿超出此車范圍，也作退回價預拌廠岸處理。22實

施

五嚴格控制混凝土入模溫度預拌廠在菠砂、碎石司等堆料場崗搭設(shè)遮陽挑棚，以避削免陽光直珍設(shè)集料，攪使其溫度作升高；在畢夏季施工修時采用填牽加冰塊的葵水攪拌混朱凝土，以縫降低拌和腥料的溫度州?；炷凛?shù)竭_現(xiàn)版場后，俯盡快進捧行澆筑絨，盡量?？s短混揭凝土在駁施工現(xiàn)哀場的停蟲留時間患，在檢懼測坍落倡度的同淋時，采驗用混凝世土測溫欠儀測定嘗每車混瓣凝土的致溫度，鴿將入模事溫度控盆制在30℃以下，如發(fā)草現(xiàn)超出朝該溫度摔值，作伯退廠處擁理。23裂縫觀扇測數(shù)據(jù)曲統(tǒng)計表位置節(jié)段左側(cè)墻外側(cè)左側(cè)墻內(nèi)側(cè)右側(cè)墻外側(cè)右側(cè)墻內(nèi)側(cè)合計裂縫寬度＞0.2mm的裂縫條數(shù)百分比（%）T2B101113133.3T2B211024125T2B30111300T2B412014125T2B521025120T2B611114125T2B702114250T2B811103133.3T2B912227342.9T2B1112216233.3總計————431330.2檢查結(jié)果乓：10節(jié)段混燥凝土結(jié)盈構(gòu)40面墻體上勢共產(chǎn)生43條裂縫，萄每25延米的才墻面上平均產(chǎn)生1.1條裂縫，其中之有13條裂縫漠的寬度斬大于0.2m耐m，占總裂丟縫數(shù)的30.2果%。24裂縫數(shù)量確比較圖裂縫寬悠度＞0.2崗mm的裂縫云占總裂旬縫數(shù)量瞧百分比秘比較圖