攻克无粘结预应力现浇混凝土楼板观感质量

攻克无粘结预应力现浇混凝土楼板观感质量中铁**********集团第一项目经理部预应力QC小组工程概况**********工程是集办公、住宿、培训、会议、娱乐、休闲一体的校园五星级宾馆。该工程建筑面积66095.2m2，地下两层，地上六层，框架剪力墙结构。该工程功能上分为办公楼和培训中心两部分。其中培训中心地下一层顶板、地上一至六层顶板和办公楼地下一层顶板内采用无粘结预应力技术；预应力筋采用1860级钢绞线，直径D＝15.2mm，张拉施工采用应力应变双控，张拉端锚具采用夹片式锚具，固定端采用挤压式锚具，预应力结构部分混凝土强度为C40。本工程楼板无粘结预应力工程施工流程为：楼板模板支设→预应力筋下料及固定端制作→绑扎楼板下层钢筋→安装机电管线及预留洞模板→布设板中无粘结预应力筋→绑扎楼板上层钢筋→安装张拉端螺旋筋、承压垫板及穴模→隐蔽工程检查验收→混凝土浇筑→预应力筋张拉→切割外露钢绞线→张拉端封锚。QC小组简介中铁****集团第一项目经理部承建的北大**********工程于2005年12月22日开工，针对工程的实际特点与难点，项目部一开始就成立了以项目总工张学臣为主的质量管理小组，积极开展QC活动，组长张学臣有着丰富的QC活动经验，曾亲自策划并主持了********大楼(****大厦)工程的创优活动,该工程获得了2003年度中国建筑工程鲁班奖。2004年组建********第五十三项目部张学臣QC小组，主持攻关********研发中心工程钢渣混凝土设计优化及质量控制获得成功，并获得“2004年度铁道部优秀QC小组”称号。第一项目部预应力QC小组成立于2006年3月20日,小组人员构成详见表1，QC小组成员情况表表1小组名称第一项目经理部预预应力QC小组课题名称攻克无粘结预应力力现浇混凝土土楼板观感质质量注册时间2006年3月注册编号XM-01-20006-022小组人数8活动次数9平均年龄31.8活动出勤率97%TQM培训人均30小时小组类型攻关型本次活动起止时间间2006年3月222日～2006年10月24日组内职务姓名年龄性别工作岗位文化程度职称组长31男项目总工程师硕士工程师组员29男技术主任本科工程师组员28男工程师本科助工组员24男工程师本科助工组员35男质检员高中组员47男工长高中组员23女技术员本科组员38男分包负责人本科工程师制表人：2006年3月20日选题理由1．意义重大********工程是集办公、会议、住宿、餐饮、休闲、娱乐一体的校园五星级酒店，该工程已被列为重点创优对象。2．质量标准高该工程质量目标：检验批验收合格率100％，结构质量确保“北京市结构长城杯金杯”，竣工确保“北京市建筑长城杯金杯”，争创“国家优质工程或中国建筑工程鲁班奖”。预应力混凝土工程质量的好坏，直接影响结构长城杯的评审，预应力施工质量必须进行严格控制。3．施工难度大本工程结构超长，按图纸设计“后浇带”分段进行施工，后浇带设置影响了预应力筋的布置。另外结构复杂，墙、梁、柱、板、梯各种形式相差较大，因机电系统功能完善，楼板留洞多，楼板内预埋多层电气管线交叉布置，预应力筋铺设施工过程存在相当大的困难。目前混凝土结构质量控制良好，但因楼板面上设置了预应力张拉端，留置不好，会严重影响混凝土的观感质量，甚至会影响结构安全。4．急需改进工艺，提高功效本工程楼板上预应力张拉端共计7500个，传统施工工艺，对混凝土板面质量影响很大，人工修整结构工程量巨大，而且随着强度的增长，混凝土剔凿困难，非常影响混凝土板面的观感质量。对于大跨度现浇无粘结预应力混凝土楼板，如何保证其成型质量，克服预应力质量通病，不仅仅是预应力专业公司的事情，本次质量攻关课题对我们QC小组来说，既是难得的学习机会，又是必须认真思考的课题。通过课题的实施，结合生产实践，希望能积累丰富的经验，提高改进预应力混凝土质量，提高功效，提高项目管理人员的积极性和创造性，为今后工程施工提供成熟的可借鉴的施工技术。现状调查【现状一】【现状二】通过走访和实地调查以及施工现场的样板先行，我们小组汇总了北京****大厦、北京****综合楼和******花园和本工程（北大********）预应力混凝土工程质量缺陷调查，见表2：工程工程名称频数项目北京****大厦工程程北京****综合楼工程******花园园工程北大*********样板合计频数频率（％）累积频率（％）穴模成型质量22242325944747混凝土表观质量16171718683481预应力筋布设4434157.588.5预应力筋张拉534214795.5预应力筋及锚夹具具10102196.5其它222173.5100总点数50505050200100制表人：2006年5月25日【现状三】预应力工程大面积施工前，QC小组选择一个施工分区进行样板施工通过在现场进行样板施工，对传统楼板预应力施工进行效果验证。通过调查与样板施工，目前一般工程预应力张拉端在楼板混凝土处理方法普遍采用预埋套管的方法，在混凝土初凝后，拔出套管，收光，然后板面抹光拉毛。混凝土强度达到50％以后，进行剔凿处理。图1传统张拉端工艺——组合穴模预留图2组合穴模拔出后效果图3张拉端处理后效果【现状四】调查了北京市主要有影响力的预应力施工专业公司，关于楼板无粘结预应力张拉端的做法，详见表3。预应力张拉端做法调查表表3序号工程名称结构体系预应力部位张拉端做法1北京****大厦板柱梁板套管，剔凿2北京****综合楼框剪楼板套管，剔凿3******党校校第二教学楼楼框架梁穴模4******花园园框架剪力墙楼板套管，剔凿制表人：张学臣2006年5月25日目标确定【寻找主要问题】根据无粘结预应力现浇楼板混凝土质量缺陷调查表中有关数据画出排列图(图4)从排列图上可以看出，穴模成型质量和混凝土表观质量累计频率已达81％，成为无粘结预应力现浇混凝土楼板质量缺陷中的主要质量问题。因此，本次课题选择穴模成型质量和混凝土表观质量两大主要质量问题进行原因分析及采取对策与实施。【设定目标值】为了确保北大********工程无粘结预应力楼板结构质量，消除质量通病，提高混凝土观感质量，提高功效，降低返工率，加快预应力施工进度计划，我们第一项目部预应力QC小组将目标值确定为：改进预应力张拉端板穴模制作和安装工艺，取消穴模部位混凝土剔凿工序，做到混凝土观感良好，无粘结预应力楼板砼分项工程检验批验收合格率100％。分析原因经过我们QC小组成员认真研讨分析，根据所找出的主要质量问题绘制了穴模成型和混凝土表观质量影响因素分析关联图（见图5），按照关联图主因和问题的判断方法，我们从图中找出了影响穴模成型和混凝土表观质量的九个末端原因：组合穴模材质软易变形、组合穴模固定不牢、剔凿工序多剔凿面积大、成品保护不到位、混凝土养护方法不当、养护没有设立专门负责制、混凝土坍落度过大或过小、没有进行质量意识培训、没有进行详细的技术交底。要因确认通过小组人员集思广益，结合现场测量、试验、察看实物、查阅记录、向当事人调查等手段，依据对主要问题影响程度的大小作为主要原因的判定标准，对无粘结预应力现浇楼板混凝土两个主要质量问题的九个末端因素进行了要因确认，见表4。要因确认表表4序号末端原因要因确认确认方法确认结果1没有进行详细的技技术交底交底简单，应该进进一步细化查阅记录是2混凝土坍落度过大大或过小专业性强，不易控控制检验试验是3成品保护不到位造成二次返工，破破坏混凝土成成品现场调查是4混凝土养护方法不不当施工人员责任心不不强，交底不不清现场调查是5养护没有设立专门门负责制管理上明确专人负负责，容易解解决现场调查否6没有进行质量意识识培训比较重要，通过集集中培训提高高质量意识向当事人调查是7剔凿工序多剔凿面面积大费工，费时，不同同程度影响结结构安全测量是8组合穴模材质软易易变形常规做法，直接影影响穴模混凝凝土成型效果果，不易解决决查看实物是9组合穴模固定不牢牢造成穴模成型部位位偏移，通过过拉线和绑扎扎，可以解决决现场检查否制表人：邓玉萍2006年5月28日从要因确认表上可以看出造成无粘结预应力现浇楼板混凝土穴模成型质量和混凝土表观质量的主要原因是：a.没有进行详细的技术交底、b.混凝土坍落度过大或过小、c.成品保护不到位、d.混凝土养护方法不当、e.没有进行质量意识培训、f.剔凿工序多剔凿面积大、g.组合穴模材质软易变形。制定对策，见表5。对策表表5序号要因对策目标措施负责人地点完成日期1没有进行详细的技技术交底专人编制技术交底底，技术交底细化，图图文并茂由项目专业人员进进行详细的技技术交底魏木江会议室2006-6-1182混凝土坍落度过大大或过小通过实测，控制现现场坍落度坍落度控制在2110mm以内内，和易性良良好及时和混凝土搅拌拌站联系，调调整坍落度大大小魏木江现场2006-6-2203成品保护不到位召开专题会议，落落实到人成品保护单位负责责制组织施工人员召开开专题会议，落落实责任区，专专人负责张学臣会议室2006-6-2204混凝土养护方法不不当编制交底并下发，落落实专人养护护混凝土养护按照技技术交底要求求100%落实指定专人养护抗渗混凝土养护114天楼板采用铺麻袋片片浇水养护张加宾现场2006-6-555没有进行质量意识识培训召开专题会议，进进行培训培训课时30小时时对操作人员进行集集中培训张加宾会议室2006-6-1156剔凿工序多，剔凿凿面积大改进工艺降低剔凿工程量990%以上改进预应力张拉端端穴模安装工工艺张加宾现场2006-8-1107组合穴模材质软，易易变形改进模具穴模成型无变形制作预应力张拉端端专用钢制定定型穴模张加宾工厂2006-8-110制表人：2006年6月3日实施对策【实施一】2006年6月18日项目部技术人员完善完交底，经总工审批后，技术室组织对项目人员和分包管理人员、施工操作人员进行技术交底。图7技术交底培训【实施二】项目部混凝土改进混凝土管理流程，由项目部试验员对进场的混凝土坍落度进行抽测，并进行记录，及时向技术负责人汇报；根据现场的实际情况和天气情况，由土建技术负责人调整商品混凝土的技术要求。图8混凝土坍落度测试【实施三】组织施工人员召开成品保护专题会议，制定成品保护管理制度。图9顶板钢筋铺胶合板进行保护【实施四】明确养护责任人和养护时间，对楼板表面铺麻袋片进行养护。图10楼板混凝土覆盖麻袋片养护【实施五】对操作人员进行技术培训，使其掌握施工要领。图10对操作人员进行技术培训【实施六】根据工程的实际情况，考虑穴模的通用性，改进预应力穴模安装工艺，研制新的穴模。首先确定穴模形式，经过讨论采用钢质穴模，绘制穴模加工大样图，制作穴模样板，然后现场进行试验，试验成功后大面积进行加工、投入使用。图12钢制穴模的立体大样图图13钢制穴模的配件分解图图14钢制穴模的实体图图15钢制穴模的大量应用图16钢制穴模部位的成型混凝土检查效果通过全面的对影响现浇无粘结预应力楼板质量因素的控制和现场有利的施工组织，我们第一项目部预应力QC小组在北大********工程中成功攻克无粘结预应力混凝土质量缺陷，取得了非常好的经济效益和社会效益。经评定，无粘结预应力楼板混凝土分项工程评定合格率100％。2006年8月19日,北京市结构长城杯专家对北大********结构工程现场评审,2006年8月29日,北京市结构长城杯预应力专家对北大********预应力工程现场评审，在评审过程中专家对我们QC小组课题的成果给予高度评价，提出预应力钢制定型穴模非常有推广价值，本工程已被评为北京市结构长城杯金奖。由于优化了施工方案，改进了传统工艺，通过制作楼板预应力钢制定型穴模，取消了穴模混凝土切割剔凿环节，节省人工2500个工日、机械的施工率达到95%，缩短施工工期15天，保证了楼板混凝土及预应力结构质量，取得了较高的经济效益，节省成本约5万元。通过实施QC活动，提高了项目部工程技术人员的解决问题的能力，培养了一批懂质量会管理的年轻干部，激发了QC小组成员的不断创新的激情。为下一步整体工程争创鲁班奖打下良好的基础。巩固措施中铁****集团第一项目部坚持开展QC小组活动，坚持用全面质量管理的观点、方法和手段，指导工程施工的实际工作。本次QC小组成功的进行了“攻克无粘结预应力现浇楼板混凝土质量缺陷”活动，并在此基础上，我项目部编制了《无粘结预应力现浇楼板施工工法》，充实了《建筑工程结构施工规矩集》，为项目部今后塑造精品工程打下了坚实的基础，同时也为公司标准化施工管理提供依据。总结和下一步打算中铁****集团第一项目部预应力QC小组在“攻克无粘结预应力现浇混凝土楼板质量缺陷”课题中取得了一定成绩，下一