1、1减少大体积混凝土施工的温度裂缝QC 小 组 名 称 ：直 属 第 三项 目 部 QC 一 组发 布 人 : 赵连威发 布 时 间 ： 2008 年 12 月 中铁六局北京铁建有限公司2一小组简介本 QC 小组成立于 2008 年 1 月，全体成员均接受过 QC 教育。小组概况如下：小组名称 直属第三项目部 QC 一组课题名称 减少大体积混凝土施工的温度裂缝小组类型 现场型 组长 任金龙小组成员 10 人 教育时间 48 小时活动日期 2008.12008.3 活动次数 3 次小组成员:序号 姓名 性别 年龄 职务 文化 组内职务1 任金龙 男 45 项目经理 本科 组长2 赵宏远 男 29
2、项目总工 本科 副组长3 于广涛 男 27 技术主管 本科 组员4 赵连威 男 36 实验员 大专 组员5 商会江 男 24 技术员 大专 组员6 陈海南 男 25 技术员 本科 组员7 周可超 男 25 技术员 本科 组员8 李萌 男 24 实验员 本科 组员9 段金龙 男 24 实验员 本科 组员10 杨孝忠 男 24 技术员 大专 组员二工程概况南仓疏解区工程位于京沪线 K129+100K132+500 外侧,京津城际105+700109+100 内侧。地形条件十分复杂，施工区段内存在大面积水塘，既有地面松软，淤泥较多，无自然进出施工道路，需做大面积临时施工便道及场地硬化。施工场地狭小，
3、地下电缆、管线纵横交错。本施工段有特大桥三座，全长 3.827km，152 孔， 193 个墩台，其中框架墩 45 个。主要工程数量汇总表序号 项目名称 单位 数量 备注1 钻孔桩 根 945 长护筒 96 根2 桥台 个 633 墩身 个 1934 T 梁 片 3045 轨道工程 km 11.356 路基土方 万 m3 59三选题理由公司要求：对结构工程做到质量创优，实现大体积混凝土墩身的施工裂缝合格率达到 95%。存在问题：在灌注到第 4 个墩柱时，发现混凝土表面呈现出絮状裂缝，其宽度有一些是超标的，影响外观质量。还有 189 个墩未施工，为保证剩余工程的质量，必须解决这个问题。因为施工中
4、，我们的养护工作是严格按照规范按规定进行的。所以我们在分析研究时首先想到温度，温度作用引起的钢筋混凝土裂缝即温度裂缝，是钢筋混凝土结构物中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑结构的抗渗能力，影响建筑结构的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑结构的承载能力以及外部感观。 选定题目：减少大体积混凝土施工的温度裂缝四. 现状调查混凝土表面裂缝检测频次，每一结构或构件不少于三处，每处不少于 10 点，混凝土小于 1m3 的单个构件不少于 5 个点。依据上述检测规定，对已经养护完成的四个大体积混凝土墩身进行了检测，检测结果如下：检测编号 测点 超限点数（宽度大于
5、 0.20mm）10 210 1110 210 010 2210 110 010 1310 210 010 1410 1总计 120 13合格率 89.17%489.17%0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%合 格 率五. 设定目标经过分析研究，制定本次活动的目标如下：89.17%95%86.00%88.00%90.00%92.00%94.00%96.00%现 状目 标 值目标：实现大体积混凝土墩身的施工裂缝合格率达到 95%。六. 原因分析通过分析，我们着重研究分析影响大体积混凝土施工的裂缝因素。只有找出各种影响因素后，我们才能针对不同的因素进行解决。我们
6、 QC 小5组采用的是鱼刺图分析法。对大体积混凝土施工裂缝的产生分析具体见下图： 七. 要因确认序号项 目 要因确认确定方法是否要因负责人1 缺 少 培 训 岗 前 培 训 时 间 少 ， 准 备 不 足 。持 证 上 岗 率 要 达 到 100% 调查分 析 是 于广涛2 检 查 不 严 ， 教育 不 够由 于 管 理 人 员 检 查 不 严 ， 导 致 已 制 定 的 各 种 规 章 制度 不能 落 到 实 处 ， 工 人 的 责 任 心 不 强 ， 各 项 工 作 均受 到 影 响 调查分 析 否 商会江3 片 面 追 求 进 度 严 格 按 施 工 组 织 进 行 调查分 析 否 赵宏
7、远4 罐车运输时 间过长 搅拌站距离现场距离适中,约 2000m 现场调 查 否 赵连威5 养护设备不 完善 采用塑料布养护，容易破损,导致温度，湿度达 不到要求 现场调 查 是 段金龙6水泥用量过大或颗粒过细水泥用量过大或颗粒过细导致水泥在水化过程中的水化热过高调查分析 是 李萌7 骨料级配不合理，含泥量过大粗骨料采用二级级配，含泥量1%；细骨料采用中砂，含泥量 25%，符合规范要求调查分析否 赵连威养护钢筋布置不合理出机温度过高运输时间过长振捣不利法温度裂缝养护措施不到位养护时间不足 未采用分层浇筑浇筑温度过高施工操作人员不规范责任心不强人 机片面追求施工进度外界温度过低养护设备不完善环境
8、原材料水泥用量过大 骨料级配不合理未用减水剂粉煤灰掺量过低养护温度不够68 钢筋布置不 合理 现场严格按设计配筋布置，配筋合理 现场调 查 否 于广涛9 振捣 振捣方法不符合规范要求 现场调 查 是 陈海南10 分层浇注 施工过程严格按施工规范要求分层浇筑，最大 摊铺厚度不大于 600mm 现场调 查 否 周可超11 出机温度 混凝土运输过程中产生水化热，由于罐车运输时间，转速符合要求，无需考虑。 现场调 查 否 杨孝忠12 浇筑温度过 高 浇筑温度严格按规范要求控制在 530 0C 现场调 查 否 赵连威13 养护时间不 够 严格按规范要求进行养护 现场调 查 否 于广涛14养护温度达不到规
9、范要求由于养护设备落后，养护时的温度达不到规范和设计要求,即：砼芯部与表层，表层与环境之间温差20 0C现场调查 是 李萌15 养护措施不 到位 只是单一的依靠保温，保湿措施，未采取降低混凝土内部温度，降低混凝土内外温差的措施 现查调 查 是 段金龙16 外界温度过 低 环境气候因素无法解决 现场调 查 否 商会江经过调查分析，确认要因如下： 振捣工缺少培训，机械操作能力不强。 水泥用量过大导致水泥在水化过程中的水化热过高。 混凝土入模后振捣不利，导致水化热不均。 养护措施不到位，不能有效降低混凝土内外温差。八. 制定措施 综合上述 5 条主要原因，我们 QC 小组成员集思广益，制定了如下对策
10、表：序号 要因 对策 目标 措施 地点 时间 负责人1 工人培训时间不足坚持对所有参与振捣人员进行培训制度人员符合岗位要求，达到持证上岗率为 100%加强质量意识培训，进行振捣操作能力达标考核。会议室现场 3.15 赵宏远2 水泥用量 过大调整配合比降低水泥用量降低水泥水化过程中的水化热通过试配优选配合比现场 试验室 3.15 赵连威73混凝土入模后振捣不利加强人员培训，合理选用振捣设备使混凝土均匀密实，水化热均匀对操作人员进行岗前培训，合理选用及布置振捣设备，适度振捣。会议室 现场 3.16 段金龙4 养护措施 不到位及时测温；检查养护设备；降低温差，保证养护质量检查养护设备及材料的完整情况
11、；按规范要求测温并记录；现场 3.16 李萌九. 实施对策： 实施一：水泥熟料单矿物的水化热见下表：水化热（J/0.01g）水化时间(d) C3S（硅酸三钙） C2S（硅酸二钙） C3A（铝酸三钙）C4AF（铁铝酸四钙）3 4.1 0.79 7.1 7.217 4.6 0.79 7.86 1.8428 4.8 1.84 8.45 2.0水泥在水化过程中产生大量热量，如果以水泥用量 350550Kg 计算，每 m混凝土将放出 1750027500KJ 的热量，从而使混凝土内部温度升高，通常在浇筑温度的基础上升高 350C 左右。如果每减少 100Kg 水泥用量而用等质量的矿物外掺料代替，就会使混
12、凝土内部温度降低 150C 左右，从而降低混凝土内部与外部的温差。因此，经研究和探讨以下列要求为依据重新设计并计算配合比： 依据铁路混凝土与砌体工程施工质量TB102142003 的规定 增加掺用优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺和料或复合矿物掺和料 尽可能减少混凝土胶凝材料中的水泥用量。改进前的配合比：项目 水泥 细骨料 粗骨料 水 防冻剂 粉煤灰 矿粉每 m砼用量（Kg） 360 755 1055 180 11.8 40 208配合比 1 2.10 2.93 0.43 0.033 0.111 0.056改进后配合比:项目 水泥 细骨料 粗骨料 水 防冻剂 粉煤灰 矿粉每 m砼用量（Kg） 30
13、5 755 1055 180 11.8 50 50配合比 1 2.48 3.46 0.44 0.039 0.164 0.164配合比改进后，每立方米混凝土水泥用量减少 5.5Kg。计算 55Kg 水泥水化过程的最终放热量： 1配合比改进前后所用水泥都为，PO42.5,其水化热为 330KJ/Kg.则： Q=5533000018150000J计算 55Kg 水泥水化过程中使混凝土升高的温度： 2混凝土比热在 1000J/Kg0C ,容重为 2400Kg/m则：T=18150000/（10002400）=7.6 0C可见调整配合比后，减少 55Kg 水泥用量，就可以降低混凝土内部温度 7.60C。
14、换言之就可以缩小混凝土内外温差 7.60C，这在整个大体积混凝土浇筑，养护过程中是至关重要的。 实施二：混凝土浇筑过程中，随时对混凝土进行振捣并使其均匀密实。振动棒插入混凝土后，上下移动变换位置，幅度为 5cm10cm，以利于排出混凝土中空气，振捣密实。每插点应掌握好振捣时间，过短过长都不利，每点振捣时间一般为 20s30s 。待混凝土表面基本液化泛出灰浆，不再下沉、不再出现气泡时，方可拨出振动棒。振动棒插入点布置排列均匀，采用“行列式” ，按顺序移动，不应混用，以免造成混乱而发生漏振。每次移动位置的距离应不大于振动器作用半径（R）的 1.5 倍。振动棒的作用半径（通常为振动棒半径的 8 倍1
15、0 倍）一般为 300mm400mm。棒振捣应垂直地插入新浇筑混凝土内，并进入尚未凝固的前一层混凝土 50100mm。振捣过程中振捣棒与侧模应保持 50100mm 的距离。安质检人员在混凝土振捣过程中进行旁站，以避免重复振捣，同时木工检查了模板支撑的稳定性和接缝的密合情况，防止在振捣混凝土过程9中产生漏浆。表层混凝土振捣完成后，进行了及时修整、抹平混凝土裸露面，待定浆后再抹第二遍并压光或拉毛。 实施三：进行质量意识培训，开展岗位教育，明确各项要求，加强监督职能。为此我们项目部组织了技术、安检部门依据措施一共同编制了质量、安全意识教材，由按质检人员利用业余时间，组织砼振捣工共 28 人进行基本理
16、论知识学习，并现场示范对其进行培训，培训过程如下：编制教材 确定讲解人员及示范人员组织人员进行培训进行理论考核合格者上岗不合格者不允许进行振捣操作最终，经过指导培训后，25 人合格，3 人不合格予以清出施工现场不准其进行振捣作业，绝对保证持证上岗率达到 100% 实施四：由 QC 小组组长主要负责，试验员协助。依据天气预报选择合理的浇筑时间，尽可能避开当时或当日大气温度高峰值，并选择昼夜温差较小时进行大体积混凝土施工；试验员负责浇筑前对模板、砂石料进行测温，决定是否用冷水冲洗冷却，降低温度；与混凝土搅拌站交涉，尽可能压缩混凝土运输时间，减少运输过程升温；按水平薄层法浇筑，层厚控制在 30cm
17、以内，充分利用初凝时间间隔，控制浇筑速度，充分散热。10由 QC 小组人员对现场使用的养护设备进行全面检查，对老化设备进行更换，未经标定或标定超期使用的设备一律重新检验。测温仪器初次使用的全部重新标定，并记录在案。养护物资有破损的应及时修复，无法修复则上报更换。对大体积混凝土进行 14 d 养护，养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不超过 20。升温期间，升温速度不大于 l0/h，恒温期间混凝土内部温度不超过 60，降温期间，降温速度不大于 l0/h。混凝土带模养护期间，采取带模包裹、浇水措施进行保湿、潮湿养护。混凝土去除表面覆盖物或拆模后，对混凝土采用浇水进行潮湿养护 。任意养护
18、时间，淋注于混凝土表面的养护水温度低于混凝土表面温度时，二者间温差不得大于 15。养护期间混凝土的芯部与表层、表层与环境之间的温差不超过 20。混凝土养护期间，由实验员做好测温工作，每 6 小时测一次并做好记录。混凝土养护期间，对混凝土的养护过程作详细记录，并建立严格的岗位责任制。十. 效果检查通过 QC 小组的活动，我们完成了上述各项措施，并经过一段时间的考验后，由试验员对进行 QC 活动以后所有墩的温度裂缝进行统计。结果如下：活 动 前 ,89.17%目 标 , 95%活 动 后 ,98.11%84.00%86.00%88.00%90.00%92.00%94.00%96.00%98.00%
19、100.00%活 动 前目 标活 动 后从上述直方图可以看出，活动后，合格率从 89.17%上升到 98.11%，超出既定目标3.11%，大体积混凝施工温度裂缝的控制能力有了显著的提高。十一.经济效益与社会效益经济效益： 每立方米砼节省水泥 55Kg,剩余墩台工程的砼总放量为 14501 方，即节约水泥 1450155=797555Kg，约 798 吨。以等量的矿物外掺剂替代，即每方用1125Kg 的粉煤灰和 30Kg 的磨细矿渣粉取代。水泥单价：420 元/ 吨，粉煤灰单价：70 元/吨，磨细矿渣粉单价：50 元/吨。计算节省资金：420798 （7014501251000+50145013
20、01000）47128 元社会效益：它提升了大体积混凝土的施工水平，提高大体积混凝土施工质量，为中铁六局赢得了良好的信誉，拓宽了公司在天津乃至全国的建筑市场。十二. 巩固措施通过完成大体积混凝土温度裂缝的控制，我们制定了大体积混凝土温度裂缝控制指导倡议书，并在以后的工作中继续贯彻执行。十三. 体会及下一步打算 通过组织 QC 活动，加强施工队伍的培训，提高人员的素质，完善质量管理体系。进一步完善责任制度、明确责任、并通过施工积累经验，并将经验运用到施工中，不断提高大体积混凝土的施工质量。通过完成大体积混凝土温度裂缝的控制，为大体积混凝土保质保量完成提供了有力保障，得到了监理单位和天津市政府的一致肯定。 京津城际动车组开往滨海新区南仓工程的墩身浇筑工作已经画上一个圆满的句号，确保 2008 年 8 月 1 日京津城际铁路顺利开通，为奥运献上一份厚礼。并且相继完成了京津城际上行，京津城际下行和京沪上行三座大桥的桥面系结构的施工及附属工程的工作。京沪高速铁路天津西站的改造工程即将开工，我们将面临更大的机遇与挑战。因此继续巩固和完善小组活动，始终如一的贯彻全员质量管理责任制,使整个施工过程实行质量管理工作，更加标准化、规范化、科学化和法制化，不断解决工程中出现的问题，使公司的质量方针落实到基层每一位职工的实际行动上，树立公司的良好信誉。实现企业的蓬勃发展，并取得良好的社会效益和经济效益。
