提高大体积混凝土裂缝控制技术QC成果

1、提高大体积混凝土裂缝控制技术组 长： XXX编 写： XXX发 表： XXX中铁二局股份花果园 N 区工程项目经理部花果园 N 区工程项目 QC小组二一五年九月目录一、小组概况 1.1. 工程概况 1.2. QC 小组简介 2.二、课题选择 3.1. 选题背景 3.2. 施工现状 错. 误 !未定义书签。3. 课题选择 4.三、现状调查 4.四、设定目标 5.1. 目标设定 5.2. 可行性分析 5.五、原因分析 6.六、要因确认 8.1. 要因确认计划表 8.2. 要因确认过程 8.七、要因分析及对策制定 1.0.1. 要因分析 1.0.2. 要因对策表 1.0.八、实施对策 1.1.九、效

2、果检查 1.3.1. 目标完成度 1.3.2. 技术效益 1.3.3. 经济效益 1.4.4. 社会效益 1.4.十、巩固措施 错. 误 !未定义书签。十一、总结和计划 1.4.一、小组概况1工程概况花果园 N 区工程为宏益房地产开发在花果园重点打造的“街”，该街道以 外滩为蓝本，建设一条属于的欧洲古典主义建筑风格街道。作为“大”建设中商 业核心中的主要容之一，街集商业、办公、剧院、高级酒店会所于一体，将成为 最繁荣的商业街，建筑效果如下图所示。图 1 花果园 N 区（街）效果图12#楼根据建筑勘察设计提供的岩土工程地质勘察报告 （中间资料 ）进行基础 设计，基础以中风化石灰岩作基础持力层 ,

3、地基承载力特征值 fak 5000Kpa ， 基础采用核心筒下筏板基础 + 外框架柱下条形基础 + 抗水板。筏板、防水底板、 柱下条基及筏板混凝土强度等级为 C40,且均为防水混凝土，其抗渗等级为 P10 。 筏板、底板、独立柱基、墙下条形基础下均设有 100 厚 C15 素混凝土垫层。核 心筒下基础采用筏板基础，筏板基础尺寸为 28.5m 28.2m 板厚 4.0m 、5.5m 、6.0m ，柱下条形基础截面尺寸分为三部分，宽度分别为 4.0m 、 4.5m 、4.7m ，厚度均为 4.0m 。12# 楼基础混凝土总的浇筑方量约为 8000m 3，其中核心筒筏 板混凝土方量约 3250m 3

4、，柱下条基混凝土方量约 3550m 3，抗水筏板混凝土方 量约 1200m 3，属于典型的大体积混凝土。图 2 12# 楼基础平面布置图2. QC 小组简介QC 小组活动具体情况 表 1小组名称花果园 N 区工程项目 QC 小组课题名称提高大体积混凝土温度裂缝控制技术课题类型现场型成立时间2015 年 4 月组长黄杰发布人何熊伟活动日期2015.04.01 至 2015.10.01小组成员11 人活动频次12 周一次，出勤率 100%TQC 教育时间48 小时以上QC 小组成员简介 表 2序号年龄性别文化程度职务职称组分工1黄杰男硕士项目总工工程师总体协调2王钊男本科项目经理工程师总体策划3王

5、占鹏男本科现场总负责工程师现场协调4叶孟文27男本科工程部部长助工技术支持5何熊伟27男硕士技术工程师助工现场控制6胡俊平男大专实验室主管助工材料监管7周锦升男大专安全员助工资料调查8海军27男本科质量工程师助工现场调查9强27男本科质量工程师助工现场调查10周神保男本科测量主管工程师测量支持11广涛男大专水电工程师助工机电调查、课题选择1. 选题背景（1）花果园 N 区工程项目 N11# 、N12# 楼是整个花果园项目建筑高度最 高的建筑，并且是金融街的标志性建筑；（2）基础混凝土方量大，混凝土强度等级多，地下水位高，技术要求高， 施工难度大， 且基础底板大体积混凝土属隐蔽工程， 一旦开裂渗

6、水现象发生， 维 修费用高。从降本增效出发，必须保证大体积混凝土的施工质量；（3）该工程是我公司在花果园承接的有重要影响力的工程，这个项目的质 量水平好坏， 直接关系我司在花果园片区的声誉， 为我司在继续开拓市场创造良 好的条件， 公司高层领导高度重视该工程的施工质量， 作为项目部的一项政治任 务；（4）筏板基础施工是本工程的重难点，其施工质量将影响整个工程结构质 量能否达标。大体积混凝土在水化过程中会产生大量的水化热， 且热量不易散发， 当外温差过大时， 容易使混凝土产生温度应力， 温度应力超过混凝土的抗拉强度 就会产生裂缝，从而破换混凝土结构。2. 课题选择基于上述选题背景， 本小组将以“

7、提高大体积混凝土裂缝控制技术” 为课题， 开展系列质量控制活动：（1）对大体积混凝土原材料及配合比进行筛选，确定混凝土水化热较低的 原材料和配合比， 严格控制大体积混凝土绝热温升值， 有助于降低混凝土部的温 度峰值；（2）向混凝土添加外加剂，提高混凝土的抗裂性能；（3）对混凝土温度的动态监控，并采取相应技术措施，提高混凝土温度裂 缝的控制技术；（4）本次活动将为今后类似的大体积混凝土施工积累经验，有助于施工技 术的优化与创新。三、现状调查花果园 N 区项目 12# 楼为超高层建筑，一旦基础结构出现裂缝，不但维修 困难，而且将对整个建筑结构造成严重损害， 对我公司的声誉产生负面影响。 因 此，保

8、证基础大体积混凝土消除裂缝是本 QC 小组的工作重点。对我们公司承接在建项目和质检站历年资料统计的基础砼裂缝质量缺陷， 进 行了调查，调查结果如下表：以往工程裂缝调查表序号质量缺陷频数频率（ % ）累计频率（ % ）1施工裂缝2收缩裂缝3温度裂缝4沉降裂缝5其他同时根据统计表绘出了排列图现场裂缝照片四、设定目标1. 目标设定消除大体积混凝土裂缝2. 可行性分析（1）公司高层和有关职能部门重视工程质量，加强对该项目的支持、指导 和管理。（2）项目部的管理体系完善，资源配置充分。（3）项目技术人员具有较高的技术水平和丰富的施工经验，在过往诸多的 同类型施工中有丰富的经验积累。（4）通过我们 QC

9、小组此次调查研究分析，找出了影响施工质量的主要因 素，从公司承建的类似工程随机调查来看，合格率已经达到 XX% ，相信通过我 小组全体人员的攻关钻研，实现消除基础大体积混凝土裂缝是可能的。五、原因分析1、水泥水化热的影响混凝土浇筑后，由于水化热的作用， 部温度升高。由于混凝土为不良导热体， 因此其硬化过程中发生的热量绝大部分不能消散， 蕴藏于混凝土部， 从而导致混 凝土温度升高，体积膨胀。在施工初期，由于水泥水化热的产生，部温度比外部 温度升高的快， 混凝土体积膨胀大， 从而在结构表面产生拉应力； 在后期的降温 过程中，由于受到地基或老混凝土的约束以及混凝土部温差的约束， 在混凝土结 构中会产

10、生拉应力； 或者突遇寒潮时， 混凝土表面温度骤降而产生很大的收缩变 形，受到部的约束而产生很大拉应力。 在这些过程中， 混凝土由于温度的升降变 化而引起的应力称为温度应力。根据产生的原因，温度应力可以分为以下两种：? 约束应力： 边界上没有受到任何约束或者完全静定的结构， 如果部温度是 非线性分布的，由于结构本身的相互约束而出现的应力。例如，混凝土冷却时， 表面温度低，部温度高，在表面出现拉应力，在中央出现压应力。自生应力的特 点是在整个截面上拉应力与压应力必须相互平衡。? 外约束应力： 大体积混凝土与地基浇筑在一起， 当温度变化时受到地基的 限制，因而产生外部的约束应力。 混凝土在早期温度上

11、升时， 产生的膨胀变形受 到约束面的约束而产生压应力， 此时混凝土的弹性模量很小， 而徐变和应力松弛 较大，与基层连接不太牢固，因而压应力较小。但当温度下降时，则产生较大的 拉应力，若超过混凝土的抗拉强度，则会出现垂直裂缝。2、外界气温变化的影响大体积混凝土结构在施工期间，混凝土浇筑温度与外界气温有着直接关系， 浇筑温度又影响着混凝土的部温度。 大体积混凝土结构不易散热， 而且持续时间 较长。温度应力是由温差引起的变形所造成的， 如外界气温下降， 特别是气温骤 降，会加大混凝土的温度梯度，温差愈大，温度应力也愈大，易使大体积混凝土 出现裂缝。3、混凝土收缩变形的影响 混凝土收缩变形分为塑性收缩

12、变形和干燥收缩变形两种。在混凝土硬化之 前，处于塑性状态。 如果上部混凝土的均匀沉降受到限制， 如遇到钢筋或大的骨 料，或者平面面积较大的混凝土， 其水平方向的减缩比垂直方向更难时， 就容易 形成一些不规律的塑性收缩性裂缝。掺人混凝土中的拌合水，约有 20 的水分 是水泥水化反应所必需的，其余约 80 的游离水是混凝土为了满足施工和易性 的要求，但都要被蒸发，引起混凝土的收缩（称为干缩），加剧了混凝土中裂缝 的产生。简单地说，大体积混凝土由温度引起的裂缝是一种由变形变化引起的裂缝。这种裂缝的起因是温度变化引起变形， 当变形得不到满足才引起应力， 且应力超过一定数值时就会使混凝土产生裂缝。混凝土

13、裂缝问题原因分析图六、要因确认1. 要因确认计划表针对因果分析图中对于混凝土裂缝问题的分析，得到末端因素 8个。据此本 小组结合小组成员的分工，制定了要因确认计划表，计划于 8月29 日至9月14日 开展系列的要因排查活动。混凝土裂缝问题确认分析表序号末端原因确认容确认方法确认结果1测温工作不到位大体积混凝土裂缝产生主要原因之一是混土温度 差产生的，测温工作的组织与实施不到位，较难控制 裂缝的产生调查分析是2配合比不当混凝土配合比不好， 将直接影响混凝土的和易性，容易产生离析现象，从而使混凝土产生裂缝调查分析否3制度不完善经验证，各项管理制度及质量责任制度完善现场验证否经现场验证水泥采用低水化

14、热 325 号矿渣硅酸盐材料选择水泥，石子采用 5.0-31.5mm 的碎石，砂采用含泥量现场4不合理小于 3% 的中砂，并掺用高效缓凝型减水剂和微膨胀验证否剂，可以满足施工要求调查技术交底查看技术交底记录，发现交底容不够具体，且针5不到位对性不强分析是未做好养混凝土未做好养护措施，极易使混凝土产生干缩调查6护措施裂缝分析是缺乏 QC现场7意识现场询问职工大体积混凝土施工的注意事项验证是关键部位现场询问职工大体积混凝土与普通混凝土操作有现场8疏忽何区别验证是2. 要因确认过程影响大体积混凝土温度裂缝和干缩裂缝的主要原因为：1、测温工作不到位； 2、未做好养护措施；3、技术交底不具体；4 、培训

15、情况差，缺乏 QC 意识；5、工人领悟能力低，操作方法不对，关键部位疏忽。七、制定对策针对影响基础混凝土裂缝问题的八个要因， QC 小组成员根据 5W1H 的原 则，研究对策、制定目标、采取措施、定负责人、限定时间、安排地点，具体见 高支模支撑体系稳定性问题对策表 。2015 年 9 月 14 日，小组成员召开集体会议，对几个要因进行分析，随即 立即制定了要因对策措施表，并准备予以实施。1. 要因分析要因 1 ：测温工作不到位；要因 2 ：未做好养护措施；要因 3 ：技术交底不具体；要因 4 ：培训情况差，缺乏 QC 意识；要因 5 ：工人领悟能力低，操作方法不对，关键部位疏忽；表52. 要因

16、对策表要因对策表序号主要因素对策负责人完成时间1测温工作不到位采用科学测温技术，指派专人负责测温，并做好记录施工全过程2未做好养护措施组织专门的养护队伍进行养护施工全过程3技术交底不具体由技术负责人对班组人员进行详细的有针对性的技术交底，并形成书面记录混凝土浇捣前4培训情况差，缺乏QC 意识组织专门的 QC 培训，全员参加混凝土浇捣前5工人领悟能力低， 操作方法不对， 关键部位疏忽组织 QC 知识的考核，包括口试与笔试，选派考核合格的人员上岗凝土浇捣前八、实施对策根据既定目标计划，小组于 2015 年 9 月 14 日-2015 年 9 月 30 日，实施 相关对策。对策实施 1：针对测温工作

17、不到位2015 年 9 月 18 日，为了防止大体积混凝土外温差超过限值而产生温度裂 缝，QC 小组成员何熊伟在混凝土布置测温点，组长黄杰指定专人负责掌握基础 部实际温度变化情况，在砼升温阶段， 2-3h 测一次，温度下降阶段 4-8h 测一 次，监视温差变化情况，以指导养护工作。并由何熊伟对测温全过程进行监控。测温图片对策实施 2：2015 年 9 月 19 日，QC 小组成员海军负责建立专门的养护队伍， 并监督实 施。混凝土浇筑完毕，按标高找平，用木杠刮平；初凝前，用铁磙子碾压二遍， 再用木抹子搓平。表面干硬后，紧贴一层塑料布，以防止混凝土表面水分散失； 然后覆盖两层麻袋， 并浇水湿润，

18、并根据温度变化趋势及温控数据确定覆盖材料 增减，将混凝土外温差控制在 25 度围。当昼夜温差较大或气象报告有暴雨时， 现场备足保温材料。对策实施 3：针对技术交底不具体2015 年 9 月 16 日，QC 小组组长编写了施工作业指导书， 并对班组人员进 行了详细的有针对性的技术交底， 明确质量控制措施及操作要点， 重点强调以下 几点1、混凝土浇筑采用分段分层浇筑，分层厚度为 400mm ，每个浇筑点配备3 台插入式振捣器。振捣上层混凝土时，要插入下层混凝土 50mm 左右。2、为了防止混凝土表面因砂浆过多出现干缩裂缝，浇筑完的混凝土表面应 加一层洁净的石子， 并增加压面的数量。 采用二次振捣，

19、 排除混凝土因泌水在粗 集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙， 提高混凝土与钢筋的握裹力， 防止因混 凝土沉落而出现的裂缝， 减少部微裂， 增加混凝土密实度， 使混凝土的抗压强度 提高，从而提高抗裂性。3、为了降低混凝土的入模温度，混凝土的入模温度应控制在150C 左右。当混凝土外温差小于 250C 后方可拆除模板和保温层， 如拆模后， 混凝土外温差 大于 250C 时，应及时覆盖保温材料，使其缓慢冷却。4、为确保新捣筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生 裂缝，浇筑完毕后应在 12h 覆盖和浇水 ，养护时间不少于 14d 。分层浇筑示意图降温管道布置图对策实施 4：培训情况差，缺乏 QC意识组织专门的 QC 培训，全员参加对策实施 5：工人领悟能力低，操作方法不对，关键部位疏忽组织 QC 知识的考核，包括口试与笔试，选派考核合格的人员上岗九、效果检查通过本次 QC 活动，我们 QC 小组不但成功地解决了大体积混凝土产生温度 裂缝和干缩裂缝的质量通病，而且产生了良好的社会效益1. 目标完成度通过我们 QC 小组成员以及全体一线施工人员的共同努力， 在严格的 PDCA 循环下，使得我们 N12# 楼