提高GIS大体积混凝土基础施工温度控制效果

提高GIS大体积砼基础施工

温度控制效果

撰稿人：何恩家发布人：何恩家王鹏武

小组名称:青海电力建设总公司750千伏官亭变电站施工管理QC小组2005年全国工程建设QC小组活动成果交流材料主题:750千伏官亭变电站工程简介750千伏官亭变电站工程是国家电网公司2005年”抓发展”的示范性工程，是中国目前电压等级最高、海拔最高并位于西北青藏高原的第一座750千伏超高压变电站。它为国家1000千伏和±800千伏直流电网网架的开工建设将积累宝贵的经验。同时也为满足公伯峡水电站送出，增强西北电网的东、西部电力交换能力，节约线路走廊和简化青海、甘肃两省间的网架结构具有重要的意义。750千伏GIS设备基础是目前国内GIS基础中承载的电压等级最高，体积最大的GIS设备基础，GIS设备基础全长71.92m，宽为47.4m，厚1.7m，混凝土总方量3006m3。钢筋及预埋件320余吨。基础上部电缆沟道纵横，结构复杂。预埋件及混凝土表面平整要求高。GIS设备基础于2004年11月13日通过设备安装方韩国晓星（株）公司专家们的技术鉴定。

小组名称青海电力建设总公司750千伏官亭变电站QC活动小组成立时间2003年11月小组编号SBD-GTB-01小组类型现场型活动次数及周期：2次/月2003年11月-2004年12月应用QC方法：因果图等TQM培训时间：120小时/人

小组成员表序号姓名性别文化程度行政职务组内职责组内分工1何恩家男本科项目副经理制定计划组长2王鹏武男本科技术总负责技术指导组员3张启发男大专技术员调查/实施组员4曾光昌男大专技术员收集资料组员本次活动的目的：一、小组简介减小GIS大体积混凝土基础施工时砼内部与外部环境之间的温差

二、选题理由总公司发展方针工程质量要求存在的问题选定课题该工程地处昼夜温差巨大的青藏高原，GIS大体积砼浇筑时恰逢冬季，施工时由于砼内部与外部环境之间的温度差异，砼极易产生裂缝。提高GIS大体积砼基础施工温度控制效果科学管理，规范施工，持续改进，稳步发展，为顾客提供满意的产品。

确保实现一次验收合格率100%，分项工程优良率100%，表面观感优。争创“鲁班奖”。

三、现状调查GIS大体积砼基础除具备普通钢筋砼基础的特点外，还具有以下特点：１）体积大、结构厚、钢筋密、混凝土方量大、预埋件密集。对这类结构外荷载引起裂缝的可能性小。但由于水泥水化热引起的温度变化和混凝土收缩产生的温度应力和收缩应力是产生裂缝的主要因素。2）我公司第一次施工如此大体积厚重的钢筋混凝土设备基础，经验不足。通过查阅相关规范及施工手册，我们对容易导致大体积砼出现裂纹的质量因素进行了全面、细致、深入的分析。从人员、机械、材料、施工方法、施工环境等方面入手，结合工程实际情况，发现主要影响因素如下：3）根据以往的施工纪录及相关的施工规范，我们发现砼内外施工温差超过200C时，砼的表面就会产生裂纹。序号质量因素主要表现控制难易程度备注1人员施工人员质量意识不强、技术水平不高易2机械施工机械运转不稳定、泵压不够难备用泵3材料（混凝土配比）外加剂数量多、试验配比可保证强度，但混凝土终凝时间需达到20小时及水化热的缓慢释放难保证。难多配比筛选4施工方法砼浇筑顺序、分层厚度不合适、砼水化热散发过快难重点控制5施工环境天气炎热，室外温度高、雨季施工易

从上述分析结果可以看出，导致GIS大体积混凝土出现裂纹的主要问题是砼内部与外部环境之间的温度差异，饼分图如下：结论：由此可见，要防止砼出现裂纹，就必须控制GIS大体积混凝土基础的内外部温差。控制温差的重点在如何控制砼内部的温度。GIS大体积混凝土基础施工温差变化饼分图主要问题找到了！温差变化其他原因25%75%

四、目标值设定本次活动的目标：将砼中心温度降低到400C。

目标值设定依据：

1.

通过热工计算确定、验算混凝土内部温度差

。

2.混凝土浇筑完成后的养护方法。3.

现行国家规范

。目标依据？历史温度目标温度53.50C400C

五、原因分析采用因果图对降低GIS大体积混凝土内部温差大的原因进行分析：人料法环对施工质量高要求认识不够经验不足配合比控制不当砼水化热和收缩控制不当下雨对作业有影响内部温度变化控制失调材料质量外加剂种类多砂石含泥水量高砂石用量偏差外加剂质量不能满足要求GIS大体积混凝土产生裂缝机搅拌振捣工器具功率不足计量仪器偏差器具精度不准交底不清第一次施工天气水泥用量存偏差水泥质量不合格外加剂用量偏差养护未按规定养护

序号原因要因确认验证人结果1第一次施工虽然是第一次进行大体积砼的施工，但是在以往的砼施工中积累了丰富的经验。王鹏武非要因2交底不清我公司自94年开始贯标以来，员工的质量意识不断提升，每道工序开工前都严格按规定进行技术交底。何恩家非要因3砂石用量偏差已采用定量过的容器进行投放以减小偏差。张启发非要因4水泥用量偏差已采用定量过的容器进行投放以减小偏差。张启发非要因5678水泥质量不合格砂石含泥量高外加剂质量不能满足要求外加剂用量偏差采购的水泥均为正规厂家产品，有出厂检验合格证，每批运抵现场的水泥都要重新送实验室抽检。采购的砂石均送过实验室抽检，不存在该问题。采购的外加剂均为正规厂家产品，有出厂检验合格证，每次使用前都重新送实验室检验。已采用定量过的容器进行投放以减小偏差。曾光昌王鹏武王鹏武张启发非要因非要因非要因非要因六、要因确认

序号原因要因确认验证人结果9下雨对作业有影响现已步入秋末冬初降雨已相对减少，为大量浇筑混凝土的最佳时期何恩家非要因10计量仪器偏差现用混凝土输送系统的计量采用微电脑控制，偏差均小于1%满足规范要求王鹏武非要因11搅拌振捣工器具功率不足现用混凝土输送泵0.7立方米，每小时泵送可超过20立方米混凝土，满足连续浇筑要求何恩家非要因12养护时间不够砼终凝后12小时内开始养护，养护时间不少于7天张启发非要因13砼水化热控制不当使用矿渣硅酸盐水泥、外加剂、掺和料等减缓水化热的速度王鹏武要因14未按规定养护外表面覆盖草帘和塑料薄膜浇水养护，草帘必须保持湿润状态张启发非要因15内部温度控制失调每100平方米设置一个测温点，每个测温点设底、中、上部三个埋入式温度计曾光昌要因

七、制定对策针对主要原因,我QC小组的全体成员与施工班组、工程部领导共同研究制定对策。序号主要原因对策目标具体措施地点时间责任人1如何控制混凝土水化热产生的速度1.加入外加剂、掺和料2.分两层浇筑延缓混凝土水化热的产生速度由试验室按最佳配比将混凝土初凝时间延缓试验室2004年10月8日何恩家王鹏武2混凝土成型后如何控制内部温度变化做好混凝土表面保温，在混凝土中埋感温探头降低混凝土内部温差用保温材料做好混凝土表面保温，在混凝土中埋感温探头进行测温监控，若温差过大随时洒水降温施工现场2004年10月10日张启发曾光昌

对策实施

明确分工总负责人：何恩家王鹏武现场技术指导：总结经验制定可行性方案人员结构图：王鹏武专职质检员：曾光昌现场资料收集：张启发技术员：会成功！

八：对策实施实施一.经试验加入缓凝剂后已将混凝土的初凝时间由4~6小时延缓至14~20小时，使混凝土在初凝阶段水化热缓慢释放，同时降低混凝土的收缩幅度。实施二.大面展开施工时，以每50平方米设置一散温管在基础面上成梅花型布置，测温点以每100平方米在基础面上成梅花型布置，在GIS大体积混凝土基础的同点以近底部、中部和近上部设置，测温点的布置避开电缆沟。测温采用测温仪，温感探头在混凝土浇筑时埋入。每测点3根深入砼的底部、中部及表层。测温的重点放在两个方面，根据大体积混凝土裂缝控制的计算可得。第一.混凝土的中心内外温差控制在25℃以内，第二.基面温度和基底面温度控制在20℃以内,在混凝土浇筑过程中技术人员每1小时测定温度一次，并做好了记录。砼浇筑完成后，前四天每2小时测温一次，5—7天每4小时测温一次，8—15天每6小时测温一次，并做好记录。砼表面温度用水银温度计进行测温，其测点除与温感探头测点相对应外，在平面合适位置还进行了加密，侧面按每5米设一测温点。！

实践是检验真理的唯一标准！实施三.

在初凝后进行养护，在混凝土表面铺摊草袋和塑料薄膜，铺摊顺序自下而上为：薄膜→草袋→薄膜→草袋。薄膜的搭接为10-15cm，并用双面胶带粘接牢固。上层薄膜搭接处要用钢管或木方压实，可避免内部水分散失，用砼内部水分进行自身养护，可对砼收缩裂缝的防治起作用。草袋和塑料薄膜养护至少进行14昼夜（在铺设第一层草袋时要对其进行洒水湿润）。在砼的养护过程中，要严密监视大气温度和砼内部温度，通过晾晒和增加保温层的方法控制砼内外温差。现场所测数据说明混凝土内部温差有大幅度降低！九、效果检查

通过对大体积GIS混凝土基础现场测温，及时掌握了混凝土内部温度的变化，绘制相应的折线图。GIS基础测温点布置共计27点，以所有点每次测温数值进行点加权平均值绘制此曲线图。温度℃96小时72小时48小时24小时120小时144小时168小时

通过本次QC活动，对大体积GIS混凝土基础温度控制温差由原先39.70C降至17.20C。使混凝土因内部温差较大所产生的裂缝得到了有效的控制。成功了，目标实现！表面平均温度控制后表面温度中心温度控制后中心温度历史统计温度目标温度13.80C21.20C53.50C38.40C裂缝温差20.00C17.200C实际温差目标温差

十、成果评估

一、通过本次QC活动，使我QC活动小组在专业技能方面得到了有效的提高，同时也克服了大体积混凝土容易产生裂缝的难题。二、2004年11月13日，国内首座750千伏GIS设备基础顺利通过业主、监理、设计单位、韩国晓星公司专家们的技术鉴定，专家们一致认为：750千伏官亭变GIS设备基础砼表面平整、光滑、未发现一处裂纹，施工质量优良，已达到国内外先进水平。此次质量活动成果得到西北电网有限公司、设计、监理单位的一致好评，赢得了良好的社会效益。三、直接经济效益：避免了大量劳动力的重复投入进行修补，节省GIS基础表面裂纹处理费用2.52万元，表面抹灰费用1.26万元。减少工程成本费用3.3万元。

1.使用测温控制方法，采用草袋及塑料膜控制温差；经济投入：2800（养护面积）*1.5（每平方单价）=4200（元）2.若不进行温差控制造成混凝土表面出现裂缝进行二次处理所需经济投入：裂缝处理费用：2800（混凝土表面积）*45（每工日单价）/5（每工日完成量）=25200元）表面抹灰费用：2800（混凝土表面积）*45（每工日单价）/10=12600（元）合计：37800（元）间接经济效益：由于该工程是边设计边施工，西北电网公司要求该工程必须在2004年8月31日带电运行，以配合公伯峡水电厂电力的送出。因此该QC成果为保证GIS设备按时安装调试奠定了基础，同时也为电网按时运行做出了贡献。它的间接经济效益是巨大的。有付出就有回报！十一、巩显固措施及料无形成果巩固措级施：项目自我评价（打分）活动前活动后团队精神45质量意识45安全意识34QC知识23技术素质24个人能力34序号内容责任人时间1总结大体积混凝土施工温差控制要点。何恩家2004.112进行技术培训,提高施工人员的技术素质和大体积混凝土施工经验。王鹏武2004.113将GIS大体积混凝土施工方案、作业指导书进行存档。曾光昌2004.114加强养护及测温人员的工作责任心，并持续进行测温记录。张启发2004.11无形成旺果：通过开展慰本次QC撑活动,使著我小组成黎员的技术蛾素质,解猜决问题的田信心和能漂力有了大灰幅度提高欲。十二、总贸结及今后袄的打算通过本次QC传活动，有悬效地解决锤了大体积疫混凝土因币内部温差冷变化较大棍而引起的答混凝土裂纠缝问题，涝使混凝土悦在承载力宜及观感质注量方面都掘提高到一功个新的水栗平。下一钢步我QC预小组计划弱将建筑工怨程防水部括位渗漏做受为攻关课析题，开展益新的PD吼CA循环阶。知识是永洁远的积累众和创新，我们将迁更加努复力！发布结界束，谢颜谢大家QC小祖组注袄册登韵记表单位青海电力建设总公司部门750千伏官亭变电站小组名称成立时间登记日期登记注册号750千伏官亭变施工管理ＱＣ小组２００３年１１月２００３年１２月SBD-GTB-01组长姓名何恩家性别男年龄３３文化程度本科职务副主任组员姓名性别年龄职务成员变更情况王鹏武男３２副主任曾光昌男２６技术员张启发男２８技术员QC小名组课题凑注册登红记表QC小组名称：青海电力建设总公司750kV官亭变电站施工管理QC活动小组课题名称立题日期课题编号《提高GIS大块砼施工温度控制效果》2003年11月SBD—04—01组长姓名何恩家性别男年龄

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