高寒地区风机基础冬季施工QC攻关

1、高寒地区风机基础冬季施工工艺改进一期工程 QC攻关小组发布人：一期工程QC攻关小组2011 年月 07 日高寒地区风机基础冬季施工工艺改进一期工程 QC攻关小组一、工程概况1、结构形式3本工程是风电场风机基础工程，风机基础单体混凝土体积为 443m，全部混凝土基础施工为冬期施工期内。2、基础情况2本工程为现浇钢筋混凝土， 基础埋深 2.5m，基础底面积为 250m，全部为大体积混凝土。3、自然环境工程地处山区，冬季累年极端最低气温 -41.2，累年平均相对湿度 67%，累年冬季最多风向 SW、WSW（ 20%），50 年一遇最大积雪深度 49cm，无霜期 6 个月。4、管理目标争创国家优质奖。

2、二、小组简介（一）小组概况小组名称风电场高寒地区风机基础冬季施工QC攻关小组课题名称高寒地区风机基础冬季施工工艺改进成立时间2009.6注册日期2009.6注册号码小组类型攻关型组长*发 布 人*教育情况全体成员都是工程师以上的技术职称，综合素质较高姓 名性 别年 龄文化程度技术职称职 务组内分工男38大学高工项目经理组长男38大学工程师总工副组长男46大学高工主任师组员男48大专工程师专工组员男40大专工程师专工组员男32大学工程师工程师组员活动时间2009 年 6 月 2010 年 6 月活动情况集中活动8 次，出勤率： 100%TQC教育情TQC教育平均48 小时年龄情况QC小组成员年龄

3、平均38 岁况（二） QC小组活动计划（表二）阶段活动内容活动方式活动次数活动时间现状调查、总结归纳、原因分现场分析2009.6.10析、确定要因、制定对策小组讨论2009.7.10P开会总结62009.8.15确定方案2009.9.202009.10.052009.10.15小组分工2009.9.25D对策实施技术指导32009.10.10现场实施2009.10.20C现场效果检查施工过程检查22009.10.15施工效果验证2010.04.30A巩固措施及成果总结小组讨论12010.10.31成果总结三、选题理由1、风机基础具有的特征是：结构厚实、混凝土量大、工程条件复杂、施工技术要求高、

4、水泥水化热高，容易形成裂缝。风机基础基本都在高寒山区，施工期间气温低、运输不便，进行基础冬季施工要比常温情况下施工要面对更多的技术问题。2、开裂、受冻问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题， 裂缝一旦形成，特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位， 危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力， 同时会可能危害到建筑物的安全使用。 能够有效的控制混凝土温度变形裂缝才能提高混凝土的抗渗、 抗裂、抗侵蚀性能， 才能提高建筑结构的耐久年限。3、本工程是创优工程，我们认为：在有限的机械装备条件下可以通过采取技术措施保证冬季施工的结构的安全，进度可控，不受气温地域影响，经济、社会效益显著，可以提高

5、施工进度，确保安装如期进行，实现项目早日投产。为此，本项目部决定组织精兵强将，成立QC攻关小组，选择关键工序研究分析，进行全方位控制，达到创优标准。四、现状调查围绕这一课题， 我们小组深入现场进行了广泛的调查研究，查阅全国各风电机组建设项目风机基础冬季施工时所产生的问题情况统计，并从中分析发现在施工中产生影响施工进度和结构安全使用的质量缺陷。缺陷情况统计表：序号名称频数累计频数频率 %累计频率 %1A 基础受冻6650502B 基础表面裂缝3925753C 施工冷缝21117924D 表面泌水、粉砂1128100频数累计频率12N=12100%100%92%10.575%9.075%7.56.

6、05050%50%4.53.02525%1.5178ABCD排列图格式结论：造成风机基础质量问题的主要原因是受冻和裂缝。五、目标值确定及实现目标值的可行性分析1、确定目标值针对以上分析结果，根据混凝土的质量标准，本QC小组制定目标值如下：1.1 基础不受冻；1.2 基础不产生各类形式的裂缝；1.3 杜绝施工冷缝；1.4 减少泌水，杜绝起砂；2、实现目标值的可行性分析实现小组目标有以下有利条件：2.1 本小组成员专业知识、施工和管理经验丰富，有良好的敬业和创新精神。各级领导对风机基础施工高度重视，全力支持采取的各项施工措施，施工人员对此项施工的重要性和难点有充分的认识，在施工操作过程中能够积极工

7、作，听从指挥，各项措施能迅速落实到位。 在施工过程中可以实现比较大的人力和成本投入。2.2 在以往风电施工中积累了大量施工经验，虽然施工难度大、要求高，但我们相信一定会干好。2.3 集团公司各项目之间的交流和沟通很频繁, 可以实现资源和技术的共享。结论：有以上有利条件，只要勇于探索、不断努力、工艺得当，操作人员精心施工，各级质检人员层层把关，一定可以达到目标值。六、原因分析1、 因果分析我们从排列图中可以看出，造成产生缺陷的主要原因是：1 基础受冻； 2表面裂缝。下面就这两个问题系统分析原因。针对，小组成员各抒已见，召开诸葛亮会，展开热烈讨论。交底不清质振捣不密实测温不准量意识差热工计算不准设

8、计问题浇筑时机选择不对外加剂不对拆模过早塌落度大水灰比大基础受冻表面裂缝浇筑工艺错误养护措施针浇筑组织不畅保温措施没粗细骨料粒对性差砼入模温度低针对性没加掺合料径不合理砼搅拌运输运输罐车少泵车模板材料选设备保温差输送能力差择不对配合比设计不合理风机基础冬季施工主要问题分析关联图七、要因确认根据系统图，我们得出20 个末端因素，并针对上述末端因素进行科学分析，从而确认要因：1、要因确认一：交底不清，质量意识差确认方法 : 调查分析确认标准：岗位责任制，交底文件。确认结果：公司管理制度严格， 所有参加施工人员必须经过培训并考试合格后方可上岗，施工前参加技术交底。专职技术员现场指导，精品工程概念教育

9、及时，均持证上岗。结论：本条非要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日2、要因确认二：设计问题确认方法 : 调查分析确认标准：现行标准。确认结果：设计中充分考虑混凝土构件的收缩变形和使用工程中的特性，虽然部分设计采用的砼等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利，但不致产生影响。结论：本条非要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日3、要因确认三：浇筑时机选择不对确认方法 : 调查分析确认标准：现场验证。确认结果：冬季浇筑混凝土应尽量避免气温过低，风力过大，特别是风雪天，这对施工组织和基础结构质量控制将产生巨大的影响，通过管理很容易避免。结论：本条非要因。确认时间： 2009 年 6

10、月 25 日4、要因确认四：混凝土入模温度低确认方法 : 调查分析确认标准：现行标准。确认结果：高寒地区浇筑混凝土时气温极低， 过低的入模温度将不能保证混凝土安全的进入受冻临界强度。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日5、要因确认五：砼搅拌、运输设备保温差确认方法 : 调查分析确认标准：现场验证。确认结果：砼搅拌、运输设备保温差将快速的将混凝土热量散失，最终降低了混凝土的入模温度，基本都采取了保温措施。结论：本条非要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日6、要因确认六：浇筑组织不畅确认方法 : 调查分析确认标准：现场验证。确认结果：浇筑组织不畅将造成混凝土浇筑中

11、断，会产生施工冷缝和受冻。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日7、要因确认七：运输罐车少泵车输送能力差确认方法 : 调查分析确认标准：现场验证。确认结果：运输罐车和泵车输送能力都满足施工需要。结论：本条非要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日8、要因确认八：养护措施针对性差确认方法 : 调查分析确认标准：现行标准和作业文件。确认结果：混凝土浇筑后要采取可靠的养护措施保证混凝土强度持续增长，以避免受冻和产生裂缝，针对性差或措施不得力将会使混凝土早期强度不能顺利增长。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日9、要因确认九：热工计算不准确认方法

12、: 调查分析确认标准：现行标准。确认结果：热工计算是指导配合比设计和材料选择及保温措施的基础工作， 计算不准一方面会产生浪费， 另一方面会产生严重的指导性错误， 以至影响结构的安全。多项工程实践，计算的误差都在可控范围内。结论：本条非要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日10、要因确认十：保温措施没针对性确认方法 : 调查分析确认标准：现行标准和作业文件。确认结果：必须针对不同温度不同基础型式选择不同的保温方式，统一一划的保温不适合不同个体的保温需求。风机基础型式和施工温度差异不大。结论：本条非要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日11、要因确认十一：配合比设计不合理确认方

13、法 : 调查分析确认标准：现行标准和作业文件。确认结果：配合比设计要根据基础施工的时间、气温、环境、材料、泵送手段等综合考虑。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日12、要因确认十二：粗细骨料粒径不合理确认方法 : 调查分析确认标准：现行标准和作业文件。确认结果：粗细骨料含土量和粒径都必须满足混凝土防止裂缝的需要，作业环境的骨料都满足规范，不致对基础产生过大影响。结论：本条非要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日13、要因确认十三：外加剂不对确认方法 : 调查分析确认标准：现行标准和作业文件。确认结果：外加剂对提高混凝土早期强度、推迟水化热峰值出现时间、 改善混

14、凝土品质产生积极的影响，错误的选择将会产生致命后果。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日14、要因确认十四：没加掺合料确认方法 : 调查分析确认标准：现行标准和作业文件。确认结果：在混凝土中掺用粉煤灰不仅能够节约水泥， 降低水化热， 增加混凝土和易性，而且能够大幅度提高混凝土后期强度， 控制温升速率， 推移温升峰值出现时间。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日15、要因确认十五：振捣不密实确认方法 : 调查分析确认标准：现场验证。确认结果：合理正确的振捣是确保混凝土质量的基础。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日16、要因

15、确认十六：测温不准确认方法 : 调查分析确认标准：现场验证。确认结果：测温是确定拆模和撤去保温层时间的基础资料。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日17、要因确认十七：拆保温层和模板过早确认方法 : 调查分析确认标准：现场验证。确认结果：基础何时拆模和除去保温层要有科学依据，盲目的过早拆除将产生严重后果：受冻、裂缝。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日18、要因确认十八：塌落度大水灰比大确认方法 : 调查分析确认标准：现场验证。确认结果：塌落度大水灰比大的直接后果是用水两大， 即不利于抗冻又不利于裂缝的控制。结论：本条为要因。确认时间： 2009

16、 年 6 月 25 日19、要因确认十九：浇筑工艺错误确认方法 : 调查分析确认标准：现场验证。确认结果：混凝土浇筑要根据浇筑量和面积、 厚度以及混凝土输送能力综合考虑。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日20、要因确认二十：模板材料选择不对确认方法 : 调查分析确认标准：现场验证。确认结果：模板对保温起到一定程度的作用。结论：本条为要因。确认时间： 2009 年 6 月 25 日结论：通过调查分析、讨论未端原因，确定以下几点要因1 、砼配合比设计不合理；2 、混凝土入模温度低；3 、混凝土浇筑组织不畅；4 、养护措施针对性差；5 、外加剂选择不对；6、没加掺合料或选择

17、不对；7 、振捣不密实；8、测温不准；9、拆保温层和模板过早；10、塌落度大水灰比大；11、模板材料选择不对。八、制定对策要因确认后，小组成员经过认真研究探讨，制定相应的对策，见下表序号消除风机基础质量缺陷对策表:要 因砼配合比设计1不合理对策根据施工要求进行有针对性的试配目标措施负责人时间水泥尽量选用高标号的水泥，并尽可能减少水泥用量；粗骨料在可泵送情况下，选用粒径 10-31.5mm 或适合基础混更大粒径连续级配石子；控张传芳制石子的含泥量和用水量；20099凝土施工。张仁昌所配制的混凝土坍落度尽量低。并根据实际情况给予调整；跟踪不同配比混凝土的效果，并及时记录、小组分析、对比。保证混凝土

18、混凝 土 入模 温提高混凝土搅拌站和泵送运输系统保柳长青2入 模 温 度 达200910度低入模温度温；水加热，砂加热炕；王金洪到适宜的温度。强化组织措作好预案；配备高性能和适混凝土浇筑组满足现场需宜数量的泵送运输设备；张传芳3施，加强设备织不畅要。加强现场用水用电的后200910配置。张仁昌备；作好交底。养护措施针对 作好施工方有针对性的保温保湿，采用暖棚法、碳李勇4保证各基础炉法、蒸汽法以及电加热相200910性差案的养护。结合的方法。张韶锋严格控制振捣时间、振捣点根据基础厚间距和插入深度，避免各浇使混凝土密筑带交接处的漏振。宜采用李勇5振捣不密实度和部位选200910择振捣方法实。二次振

19、捣工艺，保证振捣的张韶锋时间和位置，防止漏振、过振和欠振。测温结果能反映混凝土按照方案埋设测温点；安排按照方案设 内部温度实李勇6测温不准专人定时测温并绘制曲线200910计安排测设际情况，满足图；及时汇报。张韶锋指导施工需要。混凝土内表温差 10，且最低气温在 5以上时，可拆除；混凝土中心温度与表面温度差小于15，逐层拆除；混凝土中心温度拆保温层和模 确定适宜的 控制拆模时与表面温度差小于20，且李勇7板过早拆除时间间表面温度与大气温度差小200910于 20，逐层拆除。 当混凝张韶锋土内外温差小于20时，混凝土达到设计强度4Mpa 或达到设计强度的50%，并高于受冻监界强度，并冷却到5 摄

20、氏度后可拆除模板。8模板材料选择要有针对性增强保温选择竹或木模板，不用钢模张传芳20098不对板。张仁昌九、实施对策对策表制定后，按对策措施组织落实， 同时加强管理以保证措施能实施到位，具体做法如下：实施一、砼配合比设计不合理；1）. 水泥尽量选用高标号的水泥，并尽可能减少水泥用量。2）. 采用中砂，砂率宜为3845%；在可泵送情况下，选用粒径10-31.5mm或更大粒径连续级配石子，以减少混凝土收缩变形。3）.含泥量：石子的含泥量控制在1以内，砂的含泥量控制在2以内。4）.所配制的混凝土坍落度尽量低，至少应低于14020mm；拌合水用量不宜大于 190kg/m3；拌合物泌水量宜小于10L/m

21、3 。5）.使用早强型泵送剂，以提高其初凝时间；使用减水防裂剂，减少用水量25，减少 15的水泥用量；掺加防冻剂，使混凝土具有-20的抗冻能力；引气剂的掺入有助于混凝土抵抗早期冻害。应用添加粉煤灰技术。实施二、混凝土入模温度低；1）加强冬季施工的各项准备；2）混凝土搅拌站进行全面覆盖封闭保温；用蒸汽对砼搅拌用水进行加热，水箱采用棉被进行保温，通过蒸汽加热细骨料，水泥入库，现用现出，库内加强保温密封措施，粗骨料不加热，但应防止雨、雪冲洗及冰块夹杂。砼罐车的罐体和泵车输料管均应用防寒毡及塑料布进行保温，且泵车输料管在条件允许时伴蒸汽管。3）混凝土拌合物出机后，应运送及时，出机温度不低于10 摄氏度

22、，保证砼入模温度在不低于5 摄氏度。4）浇筑前清理干净模板上的冰雪和污圬、冰茬或冻土，砼浇灌前，将钢筋用塑料布进行覆盖，并用蒸汽进行模板内空间的预热。实施三、混凝土浇筑组织不畅；1）开罐前必须保证原材料供应到位，而且数量充足，复检完毕，作好防雪准备；2）作好搅拌站搅拌系统和泵送系统的检修和维护工作，确保砼搅拌的连续性；3）提前照会现场各参战单位，保证水电供应的安全性，设专人看护水源、电源，要求电气人员跟班维护；4）砼浇注过程中钢筋班人员、木工班人员设置值班人员， 配合浇筑过程中的突发事情处理；5）加强现场指导施工，要成立专门的机构负责浇筑的协调组织；6）加大组织力度，合理增派砼施工人员；7）增

23、加备品备件的投入， 准备备用搅拌和泵送系统，必要时考虑从其它施工单位借用搅拌系统， 预防搅拌站突发性事故。 增加振捣棒数量， 保证砼振捣的及时性；8）提前和商品混凝土供货商订立好需要混凝土的时间、混凝土量、间隔时间频率等细节。实施四、养护措施针对性差；大体积混凝土宜采取保温保湿养护方法，冬季时混凝土的养护采用暖棚法，同时采取蓄热保温，控制混凝土表面温度，控制降温速率，减少温度梯度，使混凝土表面温度与混凝土中心温度差始终控制在 20以内。 如发现有失水迹象时，及时采取增温洒水养护措施。振捣后及时铺盖保温层。 当大体积砼分层施工时， 因裸露面积较大， 应采用局部覆盖保温棉毡的方法施工，以减少砼温度

24、的损失。低温下的保温养护措施：- 蒸汽养护：暖棚或保温层内通入蒸汽进行养护， 以提高棚内温度， 防止混凝土受冻，加快混凝土硬化。- 碳炉养护：暖棚内加设碳炉，热效率高，提高温度快。- 电加热养护：方式是在混凝土中埋设电阻丝， 利用电加热的方式提高混凝土温度，缺点是用电量大，容易产生裂缝。实施五、振捣不密实；振捣分层浇筑的混凝土自然形成的斜坡时， 在每个浇筑带混凝土卸料点、 中部，坡角处布置 3 道振捣器，使混凝土先形成自然坡度而后进行全面振捣。 应严格控制振捣时间、振捣点间距和插入深度，避免各浇筑带交接处的漏振。混凝土宜采用二次振捣工艺，保证振捣的时间和位置，防止漏振、过振和欠振。实施六、测温

25、不准；（ 1）熟悉混凝土浇筑温度测量内容和频率 : 里表温差、降温速率、环境温度在混凝土浇筑后 7 天内，每昼夜不少于 24 次；以后按每昼夜 6-8 次进行测试，水、骨料及砼出机时的温度，每工作班至少测量四次。砼温度测量，强度未达到3.5N/mm2 以前，每隔 2h 测量一次，以后每昼夜测量两次，砼养护每昼夜测量四次，室外空气温度及周围环境温度，每昼夜测量四次。（ 2）合理设置监测点：1) 测温点的布设：按平面分层布置；每个区域每根测温线配有三个温度传感器（测温点），中心一只，上下各一只。2) 在测试区内，监测点的位置与数量根据温控的要求确定，将测点沿最不利位置布置；3) 在基础平面对称轴线上，监测点位不少于4 处，传感器布置充分考虑结构的几何尺寸；4 ) 沿混凝土浇筑体厚度方向，每一点位的测点数量，不少于5 点；5 ) 混凝土浇筑体的外表温度，应以混凝土外表以内50mm处的温度为准；6) 混凝土浇筑体底面的温度， 应以混凝土浇筑体底面上 50mm处的温度为准。实施七、拆保温层和模板过早；1）控制拆除保温层的条件：混凝土内表温差 10，且最低气温在5以上时，可拆除；混凝土中心温度与表面温度差小于15，逐层拆除；混凝土中心