5.中建第八工程局--提高C60高强混凝土施工质量.doc

福州世茂茶亭国际花园俪园工程 提高C60高强混凝土施工质量一、工程概况福州世茂茶亭国际花园俪园项目位于福州市台江区儿童公园旁，工程由3栋47-56层的超高层建筑及广场式大地下室组成，总建筑面积约159665m2，其中地上建筑面积134427 m2，地下建筑面积25238 m2。建筑结构采用全剪力墙结构，抗震设防烈度为7度，抗震等级为特一级。剪力墙厚度为350-700mm，混凝土方量约10万m3，其中C60高强混凝土约1.2万m3，全部采用泵送商品混凝土施工。建筑高度168m，为福建省住宅最高楼。同时本工程是公司创福建省“闽江杯”工程，而C60高强混凝土施工质量较难控制，如何保证混凝土分项工程施工质量达到“闽江杯”标准，就成了本工程创优目标能否实现的关键。由此，为保证高强混凝土施工质量，公司决定通过QC小组活动，提高企业整体效益，达到创“闽江杯”工程的目标 。根据公司的要求，我项目部专门开展“提高C60高强混凝土施工质量”为课题的QC小组活动，经过PDCA循环活动，填补了我司在福州地区高强混凝土施工技术的空白，攻克本项目高强混凝土施工技术难关。二、小组简介1、小组概况： QC小组概况表 表1小组名称中建八局福州世茂茶亭国际花园俪园项目部QC小组成立时间2008年11月活动时间2008.11-2009.2 小组人数11注册编号ZJBJ:2008-352-301#TQM教育人均25小时活动频数月均2.5次合理化建议采纳实施5条课题类型攻关型制表：全海建 日期：2008年11月2日2、小组分工 小组成员分工表 表2序号姓 名性别文化程度职 务组内职务组内分工1张华俊男本 科项目经理组 长组织协调2应国军男本 科技术负责人副组长组织策划3唐兴荣男本 科质检员组 员质量检查4谭 琳女本 科资料员组 员资料整理5全海建男中 专试验员组 员对策实施6王 亮男本 科施工员组 员对策实施7黄奎彰男本 科施工员组 员对策实施8周显正男高 中班组长组 员对策实施9韩永祥男高 中班组长组 员对策实施10戈祥林男本 科公司总工顾 问技术指导11史振才男本 科项目顾问顾 问技术指导制表：王亮 日期：2008年11月2日三、课题选择项目部质量目标：创“闽江杯”工程，履行公司质量方针“过程精品，品质重于泰山；中国建筑，服务跨越五洲。”1、选题理由（1）、作为中国建筑第八工程局有限公司在福州地区的形象工程，创优树品牌、创精品拓展福州建筑市场。（2）、我司已向福州市、福建省工程质协申报优质工程，而混凝土分项工程是创优质工程过程中的重要组成部分，该分项工程必须达到优良追求卓越目标。（3）、C60混凝土因其高强性能，可以减少结构构件截面尺寸，增大建筑有效使用空间，从而节约土地、材料等资源，成功使用对提高我司在福州地区建筑施工技术水平有促进作用现状需要。（4）、福州地区C60高强混凝土施工较少，工艺复杂，施工难度大，须靠自身技术力量摸索、掌握并完善技术要求。2、活动课题提高C60高强混凝土施工质量四、现状调查1、调查一： 北京、广东地区竣工的海文大厦工程、望京新城工程、台商大厦工程、紫竹苑工程，其C60高强混凝土实体强度合格率与肉眼可见裂缝统计如下：C60高强混凝土实体强度合格率、裂缝统计表 表3工 程 名 称实体强度合格率（）肉眼可见裂缝（条）备 注海文大厦工程9710实体强度合格率平 均96.75望京新城工程9615台商大厦工程990紫 竹 苑工程950制表：黄奎彰 日期：2008年11月3日2、调查二：2008年11月我们组织全体组员对我局在北京、广东地区以往竣工的高强混凝土结构内业资料进行分析，总检点数500，不合格点110，其实体强度、裂缝等缺陷数据整理统计归纳如下（见表3）： 高强混凝土施工质量不良统计表 表4序号项 目 名 称频数（点）累计频数（点）累积（%）1实体强度偏低545449.092裂 缝459990.003蜂窝麻面510494.554疏 松410898.185其 他211010000合 计110制表：应国军 日期：2008 年11 月5日制图：应国军 日期：2008年11月5日 由此可见：“实体强度偏低”和“裂缝”的问题占总频率的90%，为影响质量的两个主要问题，应作为QC小组活动的任务重点加以解决。3、调查三：2008年11月6日对本项目已施工完的剪力墙进行强度实体回弹检查过程中，实测74点，合格69点，合格率93.2%，合格率不高；肉眼可见裂缝有10处。五、设定目标1、目标设定：按照混凝土强度检验评定标准（ GBJ10787）、高强混凝土结构技术规程（CECS10499）、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）的要求，我们设定以下目标：目标一： C60高强混凝土实体强度合格率达到98%，评定合格。目标二： C60高强混凝土实体无肉眼可见裂缝。2、目标依据： 能否实现这个目标，小组进行了分析：本项目是公司在福州地区的形象工程、重点工程，公司领导高度重视，公司总工现场蹲点指导。优势一：商品混凝土供应商，当地知名企业，技术设备雄厚，能提供良好的混凝土供应保障。优势二：项目部管理人员及劳务队参与过北京奥运等重大工程建设，具有很强的凝聚力和战斗力。优势三：广东地区台商大厦项目C60高强混凝土实体强度合格率达到99，评定合格，未出现肉眼可见的裂缝，经过努力可以实现本小组设定的目标。优势四： 通过分析，可以看出，虽然目前本项目高强混凝土施工质量出现一定的不足，但我们在技术和操作水平上是具有优势的，我们有信心，目标可以实现。六、分析原因2008年11月8日，小组成员针对“裂缝”、“实体强度”合格率偏低两大问题进行探讨，集思广益，运用关联图寻找出以下9条末端因素。 图2 实体强度合格率偏低、裂缝原因分析关联图 末端因素： 制图：应国军 日期2008年11月8日七、确定主要原因小组全体成员对9条末端因素逐一进行验证，从中确认6条主要因素：表5末端因素一：泵车选型欠佳验证时间200811.10确认方法调查分析负责人张华俊确认情况C60高强混凝土较常规混凝土胶凝材料比重大，粘性增加，与泵管管壁间的摩擦力增大，泵送需要更多的压力贮备，本工程建筑高度168m，泵车压力应为18Mpa，选用“中联重科”生产的HBT80-18-132S泵车满足要求。结 论非要因末端因素二：泵管承压能力不足验证时间200811.10确认方法调查分析负责人应国军确认情况C60高强混凝土泵送过程会产生很大径向力和横向力，必须采用高压泵管，现场泵管于08.11.8全部更换为高压泵管。结 论非要因末端因素三：泵管布设欠妥验证时间200811.10确认方法调查分析负责人史振才确认情况原先泵管布设路线弯头有7个，经常发生堵管、爆管现象，影响工程工期及质量，需重新计算出泵管长度，制定可靠的方案。结 论要 因末端因素四：混凝土运输时间太长验证时间200811.10确认方法调查分析负责人王 亮确认情况C60高强混凝土扩展度较常规混凝土损失的快，混凝土运输时间超过初凝时间（8h），即不利于泵送，也不利于工程质量，必须制定合理的运输方案解决此问题。结 论要 因末端因素五：混凝土配合比设计不合理验证时间200811.10确认方法现场验证负责人全海建确认情况现所用C60高强混凝土配合比，不利于泵送，水化热大，混凝土实体出现裂缝，强度偏低，应加以解决。结 论要 因末端因素六：钢筋间距设计不合理验证时间200811.10确认方法调查分析负责人戈祥林确认情况混凝土墙体纵向受力筋及水平分布筋的间距为200mm，应与设计院联系调整其间距。结 论要 因末端因素七：模板拼缝不够严密验证时间200811.10确认方法现场验证负责人黄奎彰确认情况立模前已在剪力墙位置地面上用砂浆作一层模板“导墙”，沿其上口粘双面胶带，并用胶带纸将模板的转角位置、板与板之间的缝隙封闭，模板拼缝已经严密，合格率100。结 论非要因末端因素八：高强混凝土施工方案不完善 验证时间200811.10确认方法调查分析负责人应国军确认情况高强混凝土施工方案未明确具体的混凝土振捣方式及养护方式，应重新修改并细化施工方案。结 论要 因末端因素九：砂石原材料不合格验证时间200811.10确认方法现场验证负责人黄奎彰确认情况C60高强混凝土所有砂石，抽查20批，合格17批，合格率85，应加强过程控制。结 论 要 因制表： 黄奎彰 日期：2008 年11 月10日小结：实体强度合格偏低、裂缝问题的要因如下： 高强混凝土施工方案不完善混凝土配合比设计不合理砂石原材料不合格钢筋间距设计不合理泵管布设欠妥混凝土运输时间太长八、制定对策针对以上要因，应用对策表制定对策措施（见表6）：对 策 表 表6序号要 因对 策目 标措 施责任人地点完成日期1高强混凝土施工方案不完善完善细化高强混凝土施工方案保证混凝土成品无裂缝，实体强度合格率达到98，评定合格。1、施工方案中应明确混凝土振捣方式及养护方式。2、实施过程中严格按照施工方案执行。应国军施工现场08.11.152混凝土配合比设计不合理重新调整混凝土配合比设计保证混凝土可泵性，成品混凝土无裂缝，实体强度合格率达到98，评定合格。1、采用扩展度作为可泵行指标。2、降低水泥用量，不大于465 kg/m3。全海建搅拌站08.11.133砂石原材料不合格审查混凝土配合比对原材料的要求混凝土原材料合格率100%。混凝土原材料严格按照现行施工规范、规程的要求进行分批送检，合格后方可投产使用。黄奎彰搅拌站08.11.134钢筋间距设计不合理与设计院协商调整墙体纵向受力筋及水平分布筋的间距纵向受力筋及水平分布筋的间距控制在150mm以内。通过等面积钢筋代换，将钢筋直径间距改小。戈祥林设计院08.11.135泵管布设欠妥计算泵管布置长度保证泵送成功率100%。按要求布置好水平管、垂直管及弯管走向。史振才施工现场08.11.156混凝土运输时间太长合理确定C60高强混凝土搅拌时间和运输方案。保证混凝土入泵前扩展度合格率100%。1、与搅拌站沟通确认混凝土站内搅拌时间；2、告知搅拌站车辆数量要求，并派专人对C60混凝土专用运输车辆进行检查；3、每一辆运输车辆均安装GPRS定位系统，随时监控车辆位置。王亮施工现场08.11.13制表：王亮 日期：2008年11月11日九、对策实施实施一：完善细化高强混凝土施工方案项目经理张华俊召集小组骨干查阅汇总有关高强混凝土施工技术资料，同时学习借鉴我局北京、广东地区高强混凝土施工经验，并邀请公司总工戈祥林，进行技术指导，召开高强混凝土施工方案（编号：ZJBJ/SM-0814）论证审查会议，完善细化该方案，然后对QC小组全体成员以及高强混凝土施工操作者进行技术交底和专题培训。其中召开技术交底会二次，高强混凝土施工专题培训一次，通过教育使小组全体人员及高强混凝土施工操作者熟悉岗位操作要点，明确设计要求和规范规定。图片1：施工方案论证审查会议 图片2：高强混凝土施工专题培训会议高强混凝土对振捣要求非常严格，欠振不能完全消除混凝土内部空隙，使得强度下降；过振会造成混凝土离析，同样会使强度降低，每个振捣点安排施工员王亮或者黄奎彰进行全程监控，控制每次以1m为一个振捣层，每个振捣层以10s作为一个振捣周期，以无气泡溢出为准，采用混凝土布料机进行均匀布料，以保证混凝土内部强度均匀，外表外光内实，混凝土骨料分布均匀，不产生裂缝。图片3：剪力墙混凝土振捣 图片4：剪力墙混凝土用布料机进行布料高强混凝土养护也非常重要，安排全海建负责混凝土养护工作，现场进行浇水养护，养护期限不少于14天，以保证混凝土表面湿润为宜。图片5：工人浇水养护混凝土 图片6： 龄期到的混凝土进行实体回弹试验实施效果：通过完善细化高强混凝土施工方案，明确了混凝土振捣方式及养护方法，使小组成员和操作者有章可循，混凝土实体强度合格率提高至90%，未出现肉眼可见裂缝。实施二：重新调整混凝土配合比设计通过试验配置C60高强混凝土所用的水胶比（水与胶结料的重量比）采用0.250.42，所用的水泥量不大于465 kg/m3，水泥与掺合料的胶结材料总量不大于550 kg/m3。粉煤灰掺量不大于胶结材料总量的30。泵送混凝土的砂率3444，高效减水剂掺量为胶结材料总量的0.41.5。并采用扩展度作为评价可泵性能指标的原则。施工过程中，由试验员全海建在现场对入泵前的每车混凝土进行扩展度试验，其值在500600mm范围内的方可入泵，此范围以外的混凝土一律不许入泵。 图片7： 调整后的混凝土配合比图片8：监理与试验员共同把关混凝土扩展度 图片9： 入泵中的混凝土实施效果：混凝土配合比设计的重新调整，保证混凝土可泵性，混凝土成品无裂缝，实体强度合格率达到98，评定合格。实施三：审查混凝土配合比对原材料的要求按试验室配置的C60高强混凝土配合比的要求，逐一对原材料进行审查，检查其出厂合格证书和进场检验报告是否符合要求。混凝土原材料散装水泥以500t为一验收批，石子、砂以400m3为一验收批，外加剂以10t为一验收批。石子的检测项目为颗粒级配、含泥量、泥块含量及针、片状含量检验、压碎指标检验。砂的检测项目为颗粒级配、含泥量、泥块含量。并定时抽查现场实际使用材料，是否与试验所用材料一样。要求搅拌站生产室配合比操作台，实施24小时轮流值班制度，保证生产混凝土配合比无异常情况发生。普 图片10：普通混凝土所用石子 图片11：高强混凝土所用石子图片12：高强混凝土用砂 图片13： 混凝土配合比控制平台图片14：混凝土生产线 图片15： 混凝土试块强度报告实施效果：通过严格审查混凝土配合比对原材料的要求，严把材料关，砂石等混凝土原材料合格率100，C60高强混凝土实体强度合格率有显著提高，未出现肉眼可见裂缝。实施四：与设计院协商调整墙体纵向受力筋及水平分布筋的间距由公司总工戈祥林直接与设计院联系，将原设计纵向受力筋与水平分布筋间距200mm，通过等面积代换改为150mm。并且严格要求墙体保护层厚度，迎水墙面钢筋保护层厚度为45mm，非迎水墙面钢筋保护层厚度为20mm。迎水墙面钢筋外侧另加一层8150钢筋网片。图片16：迎水墙面钢筋外侧钢筋网片实施效果：剪刀墙纵向受力筋及水平分布筋的间距调整为150mm，以及迎水墙面钢筋外侧另加一层8150钢筋网片，混凝土墙面未出现裂缝。实施五：计算泵管布置长度 由施工员黄奎彰专门负责指导工人现场组装泵管，并遵循线路短、弯道少、管线布置横平竖直的原则，计算好泵管布置长度，绘制好布管简图，列出各种管件、管连接环、弯管等的规格和数量，提出备件清单。水平管每隔10米用钢筋支架固定，以便于排除堵管、装拆和清洗管道；垂直管用预埋件固定在楼板顶留孔处。计算公式如下：1）、计算公式：(1) 泵车的最大输送距离计算公式 Lmax = Pmax r / (2 (k1 + k2 (1 + t2/t1) V0) 0 k1=（3.00-0.01S）102 k2=（4.00-0.01S）102(2) 配管水平换算长度计算公式 L=(l1 + l2 + .) + k(h1 + h2 + .) + fm + bn1 + tn2式中： Lmax-泵最大水平输送距离(m) Pmax-混凝土泵产生的最大出口压力(Pa) r-混凝土输送管半径(mm) k1-粘着系数(Pa) k2-速度系数(Pa/m/s) t2/t1-分配切换时间与活塞推压混凝土时间之比,一般取0.3 V0-混凝土拌合物在输送管内的平均流速(m/s) 0-径向压力与轴向压力之比,对普通混凝土取0.90。2）、计算参数： (1) 泵车的最大泵压Pmax=18.00106(Pa) (2) 混凝土平均流速V0=0.56(m/s) (3) 混凝土坍落度S=200.00(mm)相当于扩展度550mm (4) 混凝土输送管半径r=62.50(mm) (5) 水平配管的总长度 l1 + l2 + .=120.00(m) (6) 垂直配管的总长度 h1 + h2 + .=180.00(m) (7) 软管根数 m=0 (8) 弯管个数 n1=5 (9) 变径管个数 n2=0 (10) 每米垂直管的换算长度 k=5.00(m) (11) 每米软管的换算长度 f=20.00(m) (12) 每米弯管的换算长度 b=12.00(m) (13) 每米变径管的换算长度 t=16.00(m)3）、计算结果： (1) 泵车最大输送距离Lmax=1122.81m (2) 配管的水平换算长度 L=1080.00m经过计算得到最大水平输送距离1122.81(m),大于配管的水平换算长度1080.00(m),所以满足要求!图片17：工人按要求在安装泵管实施效果：通过计算泵管布置长度及合理的布置管道，C60高强混凝土具有良好的可泵性，泵送成功率100，未产生混凝土冷缝。实施六：合理确定C60高强混凝土搅拌时间，和运输方案由公司总工戈祥林牵头，小组成员与搅拌站试验室多次进行沟通讨论，确认了C60混凝土的搅拌时间为120s。通过计算确定了本项目C60混凝土需要运输专用搅拌车13辆，并由材料设备部门对所有运输车辆的性能进行了检查，所有车辆配备GPRS定位系统。计算公式如下：1）、计算公式：(1) 泵车数量计算公式 N = qn / (qmax )(2) 每台泵车需搅拌车数量 n1 = qm (60 l / v + t)/(60 Q) qm = qmax 式中： N-混凝土输送泵车需用台数 qn-混凝土浇筑数量(m3/h) qmax-混凝土输送泵车最大排量(m3/h) -泵车作业效率,一般取0.5 -0 .7 n1-每台泵车需配搅拌的数量 qm-泵车计划排量(m3/h) Q-混凝土搅拌运输车容量(m3) l-搅拌站到施工现场往返距离(km) v-搅拌运输车车速(km/h),一般取30 t-一个运输周期总的停车时间,(min) -配管条件系数,可取0.8 -0.92）、计算参数： (1) 混凝土浇灌量qn=40.00(m3/h) (2) 泵车最大排量qmax=79.00(m3/h) (3) 泵送作业效率=0.60 (4) 搅拌运输车容量Q=9.00(m3) (5) 搅拌运输车车速v=40.00(km/h) (6) 往返距离L=80.00(km) (7) 总停车时间t=45.00(min) (8) 配管条件系数=0.903）、计算结果： (1) 混凝土输送泵车需台数N=1(台) (2) 每台输送泵需配备搅拌运输车台数n1=13(台) (3) 共需配备搅拌运输车:13(台)由周显正专人负责车辆运输的调度组织，统一发号施令，现场随时掌握运输车辆动态。实施效果：搅拌站生产量能满足现场泵送连续施工需要，运至现场泵送前的混凝土扩展度合格率100，具有可泵性能。十、效果检查1、质量效果1）、2009年2月26日对已完成的C60高强混凝土进行检查，总检点数500，不合格14，其实体强度、裂缝等缺陷数据整理统计归纳如下（见表7）： 高强混凝土施工质量不良统计表 表7序号项 目 名 称频数（点）累计频数（点）累积（%）1蜂窝麻面5535.72疏 松4964.33其 他31285.74实体强度偏低2141005裂 缝014100合 计14制表：应国军 日期：2009年2 月26日2）、2009年2月26日止共浇捣完成C60混凝土4600m3，经过全部检查，未出现肉眼可见裂缝，达到课题预期目标。3）、2009年2月26日按回弹法检测混凝土抗压强度技术规程（JGJ/T23-2001）的要求，对已施工完的剪刀墙混凝土进行强度实体回弹试验，共检查60个点，其实体强度合格率100%，评定合格，达到课题目标，具体数据见表8。剪力墙实体回弹强度汇总表 表8测 点强 度（Mpa）测 点强 度（Mpa）测 点强 度（Mpa）160216241602622263426136123624362464246244635652563456266826644664766276247638622862486596529604964106430655062116331625163126532635262136433645364146334655463156435635564166236625665176137605764186038655863196039645962206240626063剪力墙混凝土实体回弹合格率为100%制表：全海建 日期：2009年2月26日制图：全海建 日期2009年2月26日图片18：现场拆模后混凝土外观2、经济效益C60高强混凝土顺利泵送，杜绝了堵管、爆管现象，缩短了工期；混凝土实体强度回弹合格率提高，未出现裂缝，保证了工程施工质量，从而均保证了工程的顺利完成，按合同规定，工期提早或者推迟一天奖励或处罚10万元人民币。C60高强混凝土的顺利施工，节点提早工期3天，获得业主奖励30万元。3、技术效益本次QC小组活动，成功解决了C60提高C60高强混凝土施工质量难题，为以后类似工程积累了经验，同时培养了一批技术人才和有经验的技术工人。4、社会效益通过本次QC小组活动，C60高强混凝土施工质量得到有效的控制，赢得了业主、监理的好评，为企业树立了良好的社会形象，提高了建筑市场竞争能力。并且混凝土结构子分部工程质量评定已达到优良，为工程整体创福建省优质工程奠定良好的基础。右图片19：监理单位对高强混凝土工程评价证明影印件。 十一、巩固措施1、我们将本次课题活动过程行之有效的措施和合理化建议上报公司，同时在公司技术部门的指导下，将其编制为高强混凝土施工作业指导书（ZJBJ/FJ-FA0905），经批准已在公司范围推广，为公司以后类似工程提供参考依据及经验。2、2009年3月15日，对完成的C60混凝土实体进行检查，其强度合格率为100，评定合格，未出现肉眼可见裂缝。 右图片20：作业指导书影印件十二、总结及今后打算（1）、专业技术方面通过本次活动，小组成员努力学习，精心钻研，熟练地掌握了高强混凝土施工技术，填补了我司在福州地区