【QC成果】提高高性能海工砼预制T梁外观质量

1、 中铁十九局集团第五工程有限公司 提高高性能海工砼预制T梁外观质量中铁十九局集团第五工程有限公司陈家贡湾特大桥QC小组选择什么课题呢一、课题介绍中铁十九局集团承建的青岛滨海公路南段一期工程陈家贡湾特大桥横跨陈家贡海湾，是青岛沿海观光旅游线路，受海洋环境影响较大，设计上采用高性能海工砼，提高桥梁的使用寿命。由于高性能海工砼属于新型建筑材料，砼受外界因素影响大，在国内首次应用于T梁施工，可供借鉴的经验非常有限，砼外观质量控制更是一道难题，本大桥共有600片30m预制T梁，由于自身结构特点制约，T梁外观质量尤其不好把握，因此保证预制T梁外观质量是施工中的重点和难点。陈家贡湾特大桥预制梁场全貌二、QC

2、小组概况中铁十九局集团陈家贡湾特大桥QC小组于2008年3月组建，见小组成员简介表（表1）。 小组成员简介表 表1小组名称路桥四公司陈家贡湾特大桥QC小组注册时间2008.5.10注册号企字2008-03活动时间2008.6.15-2008.7.30平均年龄29岁平均接受TQC时间48小时小组成员10人 小组成员及负责分工姓 名职 称年龄文化程度职 务组内分工李长城高级工程师35本 科组 长统筹协调黄耀强高级工程师34本 科副组长技术顾问卢建勋工程师30本 科副组长方案策划张成龙工程师35大 专组 员方案实施富大为助 工28大 专组 员方案实施蔡康鹏试验员28大 专组 员方案实施张庭宝技术员2

3、4本 科组 员方案实施范晓明助 工26大 专组 员方案实施陈 磊技术员24本 科组 员方案实施王振泰技术员24本 科组 员方案实施三.选题理由1、高性能海工砼在设计、生产、施工应用方面案例较少，经验有限，特别是海工砼应用于T梁在国内尚属首次，施工难度极大，需要积极攻关，保证大桥的安全和耐久性。2、陈家贡湾特大桥作为青岛旅游线路的控制性工程，在当地深受瞩目。建好特大桥对于公司在青岛市场滚动尤为关键。3、集团公司要求：坚持精品发展战略，努力创建精品工程。将陈家贡湾特大桥建成精品工程，争创省部级优质工程。4、工程结构的质量取决于砼的质量，砼的外观质量可能导致工程质量评定出现扣分项，直接影响工程质量等

4、级。四、现状调查2008年6月18日，我小组邀请了长沙理工大学、江南大学等有关专家、设计、监理及专业技术人员针对本标段前一阶段施工预制T梁易出现的问题进行了调查分析，共检查了三片T梁180个点，检查出缺陷点37个，归纳为六大类问题，做出统计表，见表2以及图1。序 号检查项目检查点合格点不合格点1梁体表面气泡3016142梁体表面水纹3018123表面色差，有施工缝302644表面平整度302735模板接缝错台302826表面非受力裂纹30282合 计18014337合格率143/180*100%=79.4%高性能海工砼预制T梁外观质量统计表 表2 砼表面气泡较严重， 砼表面水纹较严重， 严重影

5、响T梁外观质量 严重影响T梁外观质量。 图1 活动前砼表面缺陷小组通过查找6月18日的8-3、5-6、7-2T梁检查记录表，对预制T梁外观缺陷进行分类统计，见表3及图2： T梁外观缺陷分类统计表 表3表示符号缺陷原因频次累计频率A梁体表面气泡1438%B梁体表面水纹1270%C表面色差，有施工缝481%D表面平整度389%E模板接缝错台295%F表面非受力裂纹2100%1412432270.0%81.0%89.0%95.0%05101520253035ABCDEF 0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%90.0%100.0%频次累计频率38.0

6、% 图2 影响海工砼T梁外观质量原因排列图 结论：从排列图中可以看出，梁体表面气泡、水纹是影响T梁外观的主要原因。五、设定目标经过技术攻关，采取各种有效措施确保T梁外观质量一次达标，根据普通砼预制T梁的施工经验，合格点数量能达到95%以上。高性能海工砼预制T梁在逐渐积累经验后外观质量应该有很大的提升空间。目标设定为：T梁外观合格点数量达到95%以上（见图3）。图3 目标柱状图六、原因分析目标确定后，小组召开了专题会议，采用头脑风暴法，就分析的问题，充分发表意见，找出各种影响T梁外观质量的原因，见图4：图4 原因分析关联图七、要因确认（见表4） 要因确认表 表4序号末端因素确认方法要因确认负责人

7、解决时间结论1培训不到位查阅相关培训记录和培训资料 施工前已经对施工人员进行了岗前培训和技术交底，并且还下发了T梁浇注作业指导书。富大为6.16否2质量意识淡薄现场抽查主要施工人员具有上岗证，已经经过质量教育，经现场不定时抽查，熟悉基本质量要求。张庭宝6.17否3 砼配合比中水泥矿粉比例不合理，导致砼工作性能差现场检测砼工作性能经现场不定时抽查砼工作性能发现，水泥与矿粉比例不合理将导致砼工作性能变差，容易造成砼坍落度大、离析。砼坍落度过大、离析正是导致砼表面水纹与蜂窝麻面的主要原因。蔡康鹏6.20是4 石子石粉含量大，未及时进行水洗现场试验检测石子在料场经专门的洗石机冲洗，经现场检测，石子石粉

8、含量在规范允许范围内。蔡康鹏6.18否5减水剂手动计量装置误差较大，导致减水剂用量不准现场测试 减水剂原上料方式为手动控制，受人为因素影响较大，不同的人控制上料误差较大。经现场观察以及理论分析，减水剂用量对砼性能影响较大，直接关系到砼工作性能和外观效果，是影响T梁外观的主要因素。卢建勋6.25是6搅拌机老化，维修保养不及时现场检查调试设备老化，搅拌轴转速慢，料仓关闭不严密，有漏水现象。经厂家技术人员维修，问题基本解决。卢建勋6.18否7高频振捣器未按技术交底布置现场检查通过现场检查发现，高频振捣器布置间距达到2m，而且未按梅花型布置，经现场调整试验发现，高频振捣器间距缩短至1.4m以内，并按梅

9、花形布置，对砼外观质量有较大影响。卢建勋6.18是8高频振捣时间未严格按表计时现场调查记录根据作业指导书要求，高频振捣时间为40s/次，经现场调查发现振捣指挥人员未按表而是凭经验控制振捣时间，误差在10s以上。振捣时间过长或过短对砼外观有较大影响。张成龙6.22是9砼分层太厚现场调查经现场调查，砼料斗方量为0.5m3，每次放料长度为8m，经计算每层厚度为30cm，符合规范要求，不是主要原因。张庭宝6.20否10未按分段分层方法浇注现场调查采用分段分层浇注，每层厚度不超过30cm，不是主要原因。卢建勋6.22否11海边天气潮湿导致砂石含水率高现场试验检测经现场检测，砂石含水率在允许范围内，并且在

10、计算施工配合比时已经考虑含水率，不是主要原因。蔡康鹏6.18否高频振捣时间未严格控制高频振捣器布置不合理减水剂用量控制不严砼水泥矿粉比例不合理攻克了这四大要因，就胜利在望了！攻克了这四大要因，就胜利在望了！这些是要因图5 要因示意图八、制定对策根据对各种末梢原因进行分析，我们确定了4个要因，并经过小组讨论确定了应对措施，制定了对策如表5。九、对策实施 1、海工砼配比中水泥矿粉比例不合理，砼工作性能差由实验员蔡康鹏与出具实验报告的中港二航局中心实验室沟通，将砼现场出现的问题进行反馈，建议对水泥矿粉比例进行微调，由双方同时进行平行试验，得出实验结果，最后将水泥矿粉最佳比例由4：6定为5：5，试验结

11、果满足规范各项指标要求。实际施工前由蔡康鹏联系二航局中心实验室朱工，由总工黄耀强联系江南大学砼专家华教授到现场进行试拌，试拌合格后用于砼浇注，砼工作性能良好，未出现离析现象，适合施工。 对 策 表 表5序号要 因对 策目 标措 施地 点完成时间负责人1海工砼配合比中水泥矿粉比例不合理适当调整水泥矿粉比例，确保胶凝材料组成合理保证砼粘聚性、坍落度、扩展度等工作性能在规范允许范围内。 与出具配合比报告的实验室沟通并进行平行试验，并请江南大学的砼专家现场试拌，将原来配比中水泥矿粉比例4：6调整为5：5，在保证了砼质量的前提下改善了砼工作性能。现场加强坍落度控制，加大坍落度检测频率，随时对砼进行调整。

12、在模板上增设模板布，在砼坍落度较大时能排除多余水分，避免水纹出现。T梁浇注现场08.6.30蔡康鹏范晓明2减水剂手动上料装置误差大由人工手动控制上料变为电子计量自动上料保证减水剂使用量不超过配合比要求，误差在允许范围内。 将原减水剂控制系统进行更换，采用电子计量自动上料系统精度满足规范要求。搅拌站08.6.26卢建勋蔡康鹏3高频振捣器未按技术交底要求布置将高频振捣器按交底要求重新布置保证高频振捣器振捣范围能满足海工砼密实要求。重新对模板班进行技术交底，将高频振捣器间距调整为水平排距在1.4m左右，上下排距0.8m，并上下按梅花形布置。T梁模板08.6.28卢建勋张成龙4高频振捣时间未严格按表计

13、时严格控制高频振捣时间将高频振捣时间设定在规范允许范围内，减少误差。 加强对振捣指挥人员的教育，购买秒表并发给每个振捣指挥人员，严格控制振捣时间，防止过振或欠振。T梁浇注现场08.6.30富大为陈 磊小组确定由实验员蔡康鹏在6月25日前测定砂石料含水率，并对搅拌过程进行跟踪，严格控制用水量，并进行坍落度检测。由项目经理李长城、项目总工黄耀强与业主沟通，建议使用新型建筑材料：透水模板布，适应海工砼的特性。经过与业主协商，采用透水模板布。完成时间为6月30日，透水模板布施工过程如图6。通过对7月5日至10日生产的T梁进行外观质量统计：含水量得到精确控制并采用透水模板布浇注的T梁外观明显改善，梁体气

14、泡及水纹基本上消除。2、减水剂手动上料装置误差大小组确定由实验员蔡康鹏于6月26日前组织更换减水剂图6透水模板布施工过程 计量装置，由手动控制调整为自动控制上料，减小人为因素影响（详见图7）。将减水剂计量装置更换后，经过多次试验检查，减水剂上料比较精确，由原来手动控制误差在10g/盘改进到自动控制误差在1g/盘以内，满足施工规范要求，达到预期目标。减水剂计量装置调整以后，砼工作性能有明显改善，砼稳定性更好，对T梁外观质量改善有积极的作用（见图8）。效果检查：减水剂严格控制以后，砼和易性明显增强，梁体气泡、水纹明显减少，取得了预期效果。3、高频振捣器未按技术交底要求布置由工程部长卢建勋对模板班组

15、重新进行技术交底，并监督现场调整高频振捣器布置，将高频振捣器间距调整为水平排距在1.4m左右，上下排距0.8m左右，并上下按梅花形布置。完成时间为6月28日（详见图9）。效果检查：通过缩短高频振捣器间距，并按梅花形布置，高频振捣效果明显加强，可以最大限度减少气泡的产生。调整前手动计量装置调整后安装自动计量装置 图7 计量装置调整前后对比调整前砼状态图8 砼调整前后对比调整后砼状态 改进后梅花形布置高频改进前水平布置高频 图9 高频改进前后对比4、高频振捣时间未严格按表计时由安质部长富大为现场记录高频振捣时间，强化现场指挥人员对振捣时间的控制，给现场指挥人员配备秒表，现场严格按技术交底要求控制高

16、频振捣时间。完成时间为6月30日。效果检查：通过严格控制高频振捣时间，保证砼振捣时间充分，最大限度避免砼出现过振或欠振情况，可以有效避免气泡及水纹的发生。十、效果检查 1、对策措施全部完成后，我们对合格率情况进行了统计并画出柱形图，从图中可以看出，本次活动取得了显著成绩，梁体外观质量比活动前有质的提高，基本消除了气泡和水纹等质量通病（见图10）。活动以后达到并超过了目标值（见图11）。分项工程合格率达到100%。2、小组对7月10日-7月20日施工的T梁外观缺陷进行分类统计，结果如表6、表7所示。图10 经过改进后的T梁外观效果图T梁外观缺陷频次表 表6表示符号缺陷原因频次累计频率A表面振捣触

17、点229%B梁体表面气泡143%C梁体表面水纹157%D模板接缝错台171%E表面色差，有施工缝186%F表面平整度1100% T梁外观缺陷分类统计表 表7序 号检查项目检查点合格点不合格点1表面振捣触点302822梁体表面气泡302913梁体表面水纹302914模板接缝错台302915表面色差，有施工缝303016表面平整度30291合 计180143173合格率173/180*100%=96.1%图11 活动目标柱状图 SHAPE * MERGEFORMAT 结论：通过开展QC活动，T梁外观有了极大的改善，梁体表面气泡、水纹和麻面已经不是影响梁体外观质量的主要原因（见图12）。3、经济效益

18、经过本次QC活动后，T梁外观质量有很大改观，外ABCDEF21111143.0%57.0%71.0%86.0%012345670.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%70.0%80.0%90.0%100.0%频次累计频率29.0%图12 T梁外观缺陷排列图观缺陷明显减少，避免了二次修补和装饰，节省了开支，预计每片梁节省人工和材料费用500元，本工程600片梁可减少开支30万元。 通过最大限度减少梁体外观缺陷，保证了T梁的整体质量，保证了设计要求的耐久性要求，可以延长大桥的使用寿命，减少了大桥后期维护费用，潜在经济效果明显，为建设单位提供了性价比最大的产品，也得到了建设单位的肯定和好评。4、社会效益 通过QC小组活动，T梁施工质量有了很大提高、得到了保证，一些兄弟单位多次来我处参观学习，尤其是受到了业主及监理的好评，建设办、总监办专门聘请专家教授在我标段召开透水模板布使用经验交流会，并组织其他施工单位来观摩学习，为我单位创造了良好声誉。在9月建设办组织的全线评比中凭借快速的施工进度、优良的施工质量获得了全线第一名，得到业主奖励4万元。其中T梁施工质量尤其得到业主的好评，赢得了很高的印象分，为本单位在全线乃至青岛地区赢得了信誉。十一、巩固措施1、通过总结活动过程经