QC成果实现C～C高强高性能混凝土超高泵送附图

xx股份有限公司、xx股份有限公司联合体xx项目施工总承包工程项目部QC小组实现C70～C100高强高性能混凝土实现C70～C100高强高性能混凝土广州xx项目工程QC小组课题名称实现C70～C100高强高性能混凝土的超高泵送小组名称xx项目施工总承包工程项目部QC小组注册时间2007年8月注册号小组类型攻关型活动时间2007年08月～2009年08月姓名性别年龄职称或职务成员分工1男硕士项目总经理、教授级高工组长2男博士混凝土专家、教授顾问3男本科执行项目总项目经理、高工策划4男本科副总经理、高工实施5男本科副总经理、高工实施6男本科施工部副经理、工程师实施7男本科技术员、高工技术8男本科质检员、工程师资料9男本科质检员、工程师质检10男本科试验员、工程师试验制表：时间：2007年8月18日活动计划进度表xx建筑总面积为450807m2，其中主塔楼面积249284m2，共103层，高432m，屋面直升机平台高度440.75m。工程基础型式为桩整板基础，结构型式为内外筒体结构。内筒为钢筋混凝土核心筒，核心筒壁厚为2200mm～600mm变化，混凝土强度等级C80～C50；外框筒为钢结构斜交网格体系，钢管内混凝土强度等级最高达C90。楼盖混凝土强度等级非节点层为C35，节点层为C50，主塔楼屋面停机坪混凝土强度等级C100。±0.00以下结构工程于2007年6月6日完成。xx主塔楼C60及以上的高强高性能混凝土约7万m3，其中C80混凝土最高需泵送至410m，C90最高需泵送至167m。高强高性能混凝土如此大批量的现场应用以及如此高的泵送高度，在国内尚无首例，在世界上也属罕见。因此，西塔项目主塔楼的超高强度、超高性能混凝土施工中的配合比的研制和超高泵送是本工程混凝土工程顺利实施的最大难点。因此，为使主塔楼混凝土工程能顺利施工，有必要专门对落实“高强高性能混凝土超高泵送”的工艺项目作为QC攻关课题。项目部于2007年7月1日组建了“xx项目施工总承包工程项目部QC小组”，并确定本次QC小组活动的课题为“实现C70～C100高强高性能混凝土超高泵送”。2007年7月，本QC小组成员到搅拌站进行实地考察，对准备作为主塔楼混凝土施工的C70～C100高强高性能混凝土进行了抽样研究，对其性能及泵送工艺进行了分析，并通过对世界同类型建筑物施工情况的资料收集和调查，得出了以下结论：4.1混凝土低的用水量使拌合物粘性大高强高性能混凝土的每立方米用水量很低，在150kg以下，其流动性的产生主要依靠高效减水剂的强吸附分散作用。混凝土低的用水量使得混凝土拌合物具有极大粘性。4.2混凝土低的水灰比使浇筑泵送的压力损失根据有关资料，混凝土拌合物水灰比为0.385时，粘着力为0.01MPa，而水灰比为0.28时（HPC--高性能混凝土），其粘着力为0.04MPa，是前者的4倍。混凝土拌合物的粘着力与泵送工艺有很大的关系。下表是是混凝土拌合物不同的水灰比与泵送压力损失的关系。水灰比（W/C）泵送速度（m3/h）压力损失（MPa/m）0.45～0.57300.01～0.020.37300.02～0.030.28～0.3(HPC)300.05～0.06以上可见W/C越低时粘度越大，泵送压力损失也大。4.3泵送高粘性拌合物容易造成堵管施工前应考虑到泵送高强高性能混凝土所需要的压力是否超过现有设备所能达到的程度。如设备能力有限，即使设备达用到最高的工作压力，其混凝土泵送也并不流畅，除了混凝土的输送产量受到限制外，也容易造成堵管、爆管等现象。4.4与其它类似工程的比较下表是目前一些项目超高泵送混凝土工程的技术状况：从上表的比较看可出广州西塔工程的混凝土强度、泵送高度都列于前茅。根据上述状况，面对西塔工程大量的“高强高性能混凝土超高泵送”的施工难题，对其进行攻关解决为当务之急。序号建筑物名称混凝土强度泵送高度备注1台湾101大厦C60340m以下建筑总高508m2上海环球金融中心C40492m建筑总高492m3香港国际金融中心二期C60420m建筑总高420m4上海金茂大厦C40421m建筑总高421m5迪拜塔C80460m建筑总高818m6广州西塔C100441m（屋面停机坪）建筑总高437m5.1设定目标将C70～C90高强高性能混凝土泵送至指定施工高度，最终目标将C100高强高性能混凝土超高泵送一次送到顶（泵送最高处达440.7m）。5.2目标可行性分析要解决高强高性能混凝土超高泵送一次送到顶，主要满足施工工艺要求，其中包含混凝土配制、泵送设备选择等。除泵送设备需选择得以满足要求的混凝土泵机外，另重点要解决混凝土到现场保持所期望的性能，即强度高、低水灰比而减少其粘度、保持流动性、减少塌落度损失等，以满足可泵性。这些问题得到解决，则可以防止混凝土泵送过程中的出现堵管、爆管等现象，因此，对设定的目标完全有信心可以达到。泵送不畅，出现堵管、爆管等现象人员上、下沟通配合泵机操作泵机性能输送管材料机械混凝土可泵性原材料配合比坍落度损失供料连续性方法环境泵送程序气候人员操作失误指令、反馈不畅泵机选型不当或质量缺陷泵管选型不当或质量问题搅拌站生产砼配比不当工作安排不当程序操作不明晰天气不适宜砼施工7.1主因（要因）确认表序号末端原因确认方法确认标准确认情况负责人是否要因1泵机操作现场监控《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T10-1995执行泵机操作规程能满足要求朱成益否2上下沟通配合现场监控/上下沟通使用对讲机，能满足施工配合要求向小英否3泵机性能现场观察DL/T944-2005需选型适当才能满足施工要求向小英是4输送管道现场观察JG/T95-1999需选型适当才能满足施工要求朱成益是5原材料现场检查相关标准须确保原材料符合相关标准以确保混凝土性能许东升是6配合比会议讨论JGJ55-2000须进行配合比设计优化以满足工艺要求杨德龙是7坍落度损失现场检查GB/T500800-2002须确保混凝土性能符合要求以确保可泵性辛永顺是8供料连续性相关配合/与配合单位密切沟通能满足要求王传保否9泵送程序现场监控JGJ/T10-1995执行混凝土泵送程序能满足要求杨德龙否10气候气象预报/提前了解气象预报能满足施工环境向小英否7.2确认的要因项目根据以上的原因分析，其中的泵机操作、上下沟通配合、供料连续性、泵送程序、气候等问题较容易解决。而泵机性能及其输送管道，原材料质量和混凝土配合比，以及混凝土到现场的性能为重点解决的问题。序号原因对策目标措施负责人地点日期1泵机性能选型泵机出口压力40MPa选型通过技术参数比较项目部现场2007.082输送管选型耐压能力与泵机匹配输送管选用合金钢耐磨管，弯管采用耐磨铸管项目部现场2007.083原材料检查符合相关规范要求搅拌站检查搅拌站2007.084配合比优化保证强度性能而粘度低、保坍性好(4h缓凝)专家研讨和配合比试验结合项目部现场和搅拌站2007.085坍落度损失检查坍落度大于250mm、扩展度大于600mm混凝土到场检查项目部现场2007.089.1混凝土泵机选型9.1.1通过理论计算，混凝土泵机理论出口压力须达到40MPa。参考目前较常用的混凝土泵机的技术参数来进行比较。下表是几款超高压泵的技术参数。与一些超高压泵的技术参数对比厂家型号中联重科HBT90.40.572RS普茨迈斯特BSA140000SHP-D三一重工HBT90CH-2135D技术参数混凝土最大理论方量（低压/高压）m3/h91/4971/36100/63最大理论出口压力（低压/高压）MPa20/4021/4019/35混凝土缸直径/行程(mm)Φ180×2100Φ180×2100Φ180×2100主油缸直径/行程(mm)Φ200×Φ140×2100Φ200×Φ140×2100Φ200×Φ140×2100发动机功率（kW）286＋280470273＋273根据以上的技术参数对比，选用国产的中联重科HBT90.40.572RS混凝土输送泵，其理论出口压力可达40MPa，同比国内超高层建筑施工泵送设备压力为最高（上海环球、广州新电视塔均选用“三一”重工HBT90CH.35混凝土输送泵，泵送出口压力为35MPa），从理论上保证了泵送施工的可行性。该混凝土输送泵的具体技术参数见下表。HBT90.40.572RS泵机技术参数技术参数单位数值混凝土最大理论方量（低压/高压）m3/h91/49最大理论出口压力（低压/高压）MPa20/40最大理论出口压力时的方量（低压/高压）m377/41混凝土缸直径/行程mmΦ180×2100主油缸直径/行程mmΦ200×Φ140×2100主油泵型号2-A11VLO260发动机（功率）/转速kW/rpm（286＋280）/2100整机质量kg≤140009.1.2在混凝土泵送浇筑施工时并配备GPS全程跟踪系统。GPS与办公系统（施工现场使用的IFC标准建筑工程4D施工管理系统）连接，随时可以监控输送泵的运转情况，出现问题可以及时解决。9.1.3混凝土泵送到作业面后的两个高度（提模平台面、外框钢结构面）各布置两台HGY-19型液压遥控布料机以配合混凝土浇筑。混凝土输送泵及其压力表见图二、三；HGY-19型液压遥控布料机见图四。图二：中联重科HBT90.40.572RS混凝土输送泵图三：混凝土泵机的压力表。9.2混凝土输送管9.2.1输送管选型输送管的耐压能力须与泵机匹配。直管选用合金钢耐磨高压泵管，弯管采用耐磨铸管。输送管管径Φ125mm，壁厚12mm。泵管设计计算按照五万立方米寿命考虑，保证泵管一次布设能完成西塔主塔楼所有混凝土泵送工作。9.2.2输送管连接混凝土输送管的连接采用高强螺栓连接，密封形式选用O型圈端面密封，其耐压高达100MPa。9.2.3输送管布设混凝土输送管的布设结合现场实际情况进行来布置现场泵送系统。对泵机的选位，水平泵管的长度及平面布置，竖向弯头设置，单元泵管固定节点及其他各种特殊节点进行详细设计，保证泵送系统合理可靠，以避免因非硬件问题带来堵管、爆管等泵送事故。混凝土输送管的实施见图五、六、七。图四：HGY-19型液压遥控布料机。图五：核心筒的泵管提升架。图六：混凝土泵管的地面水平管。图七：混凝土泵管的楼层水平管、弯管。9.丝式3原材晌料9.雅3.辨1混凝订土质闭量与虹原材职料质要量关视系密眨切。镜所选王用的怠水泥阶、减长水剂格和粉宏煤灰川、矿兔渣粉煎、硅躺粉等梦掺合绳料必赌须符袜合要混求。趋粗细竭骨料钩除级昏配外图，其六含水等率对主超高卸强度节超高宽性能铸混凝该土的牢性能火影响兰很大夜，从巴根本回上控创制混各凝土衡的性笋能就麦要从基原材狭料抓娱起。扯超高搏强度亭超高煮性能令混凝周土的珍原材略料要寄另外薄堆放友，不礼能与蜻其它麦原材查料混蛇合，额设专赚人进贱行监栗管。9.毛3.袭2与混规凝土允供应脾单位伶广东间粤群现混凝勺土有岩限公乞司密郊切配颈合，勒并派道人员拢定期渐到搅侧拌站踢进行激检查挤。一杜些检袄查记贱录见肆图八绢。图八吃：一糊些检朋查记住录9.加4高强冤超高策性能字混凝蜓土配政制9.夹4.痕1重点形要解柳决超臭高性逝能混降凝土检强度套等级拼与其籍可泵搬性的熟关系愁。QC小组泰组长苗叶浩撇文组掏织有鸭关专兔家对孔高强泽超高镜性能紧混凝触土的份强度撇要求贝、可惹泵性威要求纺、稳烤定性笑要求边进行拉系列景的研恨究和粮实验欠。混王凝土着配合特比试绞验目馋标除离要求班达到悬设计诞强度夺以外挨，并绒要求开拌合述物低中粘度艇（倒遍坍落终度筒拍排空曾时间购小于5S）、井流动万性好音（坍振落度估大于25蛇0m问m、扩群展度险大于60类0m喊m）和潜保坍抄性好逐（4h内工容作性睁不损口失）携。9.徒4.绞2针对激混凝金土配唤合比域在施史工泵纳送过锋程出栋现的康问题民定期起举行久高强详超高酒性能俭混凝观土专兵题会亦议。亲混凝教土专迅题会拣议的沾召开鞠见图吓九、傍十。图九衬、十巴：高神强、告高性远能混添凝土记专题拣会议似。9.忌5混凝诞土进挽场检俊验9.府5.炼1现场甘施工潮时对金浇筑销的混兼凝土赌每车围必检黑。主陡要检枯测其细坍落缴度、搭扩展盖度、狗混凝亿土的姿进场居温度传等，教对以疤上指串标不摧符合纯要求肆的坚迎决予道以退夺场。般并记派录出器站时萍间、肾进场膊时间疾、泵把送时筒间、沉泵送撒后的猛坍落誉度、烦扩展肥度、输入模息温度残等信脆息。9.趴5.再2定期胁对混盏凝土脸的其鼻它指倚标进跪行抽特查。茧主要秩包括L型流给动仪雕检测计（检检测混勤凝土肉的流果动度搭）、谣采用善筛网亦检测原（检颈测混漫凝土删的离己析系湖数）炕、U型流够动仪崭的检类测（恢检测马混凝震土通宣过钢重筋的怨流动蹲度）俭、压间力泌蔑水检周测（惠检测绿混凝寇土泵慰送加但压后捡的性毁能，宴混凝风土的脊保水帐性是捎否满雕足要航求）真等。图十撒一、烤十二匠：对聋进场亩混凝圣土拌凉合物饼检验难。图十凉三：同对进即场混赛凝土泳拌合忘物检伙验。育图服十四鼻：混留凝土市现场薄检验辣（扩悠展度足）9.猾5.姻3设立捧现场哪实验逼室对陪混凝灯土进铁行有掌关的高检验惠。项目第部配乏合混款凝土称科研润攻关逝和有外关检初验专害门设章立现怕场试阁验室饱，配都置相剪关检妻测仪育器。鸽现场止试验拌室及尘一些絮仪器胖见图的十五污至二阳十。图十自五：畏现场漆试验刑室。瓶图庸十六身：现顺场试丢验室拦内部祥。图十陈七：彼混凝禾土离坚析系部数测兴定仪钉。霉图十上八：30历MP国a压力汁泌水营仪。图十湾九：L型流以动仪辞（测哄混凝钳土流纷动度红）。图二刷十：U型流瘦动仪稠（测喇混凝辟土通管过钢捐筋的倒流动故度）泰。9.须6在落孕实有丸关措恳施过犬程中捷出现熊问题名的研丛究解碎决9.边6.嗽1在落限实实哀施措堤施的汤过程乌中出继现的卵问题痛，QC小组创遵循PD废CA方法亲去研询究解借决，狮针对成出现昂的问则题制惊定处念理方勤法，柳不断经持续比改进夸，以命最终江达到凝满意坡的效善果。9.行6.子2淘2瞒00绢7年7月26日针屋对C6奏0混凝福土施辜工过劳程出爪现的痒性能漠的不普稳定糖现象并，专土门召涌开了星混凝若土专警题会凳议。董其原测因分不析如洪下：混凝土性能不稳定原材料有多处来源原材料质量继续对配合比进行优化混凝土拌合物温度会议枣的主看要决女议如汽下：1)固定妨原材歼料来妨源和候对材乳料进脱行复鸦检；2)对掺龄合料艳细度灿作出稼要求涝；3)继续碌对配穴合比狡进行劈燕优化岭；4)高温互天气执施工俊时控栏制拌愤合物炭温度纲（提遥出砂截石场么要进乎行遮诱盖、开采用址冰拌宜、运眼输车妄罐体瞎淋水相等措关施）事。下图势图十蛇六至厚十九敬为对会进场壤混凝描土拌和合物怒检验论和现求场的服降温忍措施习。图二乘十一援：高呀温天他气对纪泵管耍采用丹湿麻匆袋覆绑盖降抛温。9.烫6.耗3软2底00乎7年8月10日专浮门对听配合蛮比优纵化召麻开了歼混凝裳土专籍题会摆议，蔑继续其对混缘瑞凝土陡配合野比优捐化试看验。热其中脉对原供材料糠选择款和用目量提正出了粮具体悬要求敞：1)水泥与选用P.节Ⅰ或P.岩Ⅱ；2)粉煤巡寿灰使票用Ⅰ级，斤用量20倦%；3)硅粉海用量8～10详%；4)绝S9毅5矿渣脾粉用祥量20～30奇%；5)用水肌量控瓶制在14章0～15你0k轨g/滑m3；6)水灰疲比控衰制在0.叠23～0.捐24；7)胶凝穴材料役用量寨约62缩慧0餐kg扑/m扩3；其怨中水蹦泥约40呜0点kg困/m常3；尽秤量不碰用硅速粉；8)混凝俩土坍船落度虑控制照在20垦0～22潜0m成m，扩背展度55蠢0～60流0个mm。9.功6.让4争2叙00刑7年8月17日针饰对C8营0混凝味土的零高温爬、浮宏浆多晃、有絮微裂误缝等质问题大召开瓜了混踢凝土槽专题俘会议况，主礼要决咸议如殖下：1)专门索对C8卸0混凝用土配绳合比春进行悟优化套试验燥；2)尽快榜完成绞搅拌姓站砂收石场瓣的遮敲盖；3)提出船混凝肉土入咱模控遇温指宽标。为保树证施呀工时畏的原贩材料否与检楼测时碧的原炭材料遥含水秘率相捉同，们在搅勾拌站把搭设阵了原扶材料闪挡雨压蓬，扫见下姓图二朴十二后。图二皇十二遵：在评搅拌骨站搭滨设的葱原材京料挡雄雨蓬恳。9.竟6.滴5根据坟混凝甘土等垄级、巾泵送缓高度劣对配旦合比流不断早进行哪优化1)通过牲各种哲检测笔方法驱得出午现场月的经眠验数威据，蛛找出强混凝扫土的壁各种炊性能奖与可和泵性登的关粉系，没以配锅合混抖凝土树配合雾比的嘉优化饼。在还进行C7俯0～C1逆00混凝嚼土基去准配拆合比恩试验锄上，茫并在演确保影强度厉的前智提下棒对配聪合比究进一围步优盟化，纽奉以尽跪量满挺足可勿泵性刮要求进。2)当完就成C7史0～C9油0的混龙凝土咬配合牛比后拨，西些塔主丧塔楼挡的施蛛工高宁度已榆经超鞭过20杠0m，并贞通过停现场凶施工究实践蚊，已艳解决博了混任凝土愤超高帆性能猴与可想泵性端的矛惹盾。稍现场抱应用旨情况电良好雁，强董度等榆级均岭匀，花塌落滚度及敌扩展陆度泵册送后扰损失阵很小旨，已挂完全浆可以歪满足钟现场说施工暖需要脉。根驻据设拦备的易使用恋情况他，现鉴场的必泵送驱系统魂配置奴完全耐可以询满足C8响0混凝泛土泵欣送至41候0m的高螺度。3)纷Q挪C攻关堡小组道继续模进行方对超纳高性旦能混霉凝土期配合鞭比的砌研究勇工作搁，主蜻要是刃针对比随着蒜建筑破物高普度增悉加，才对混浮凝土世配比牺的调荷整和C1骂00混凝界土的犯研制悟，包跑括其翼耐久孟性、量自收牧缩等股性能暗和超介高泵立送的术研究延。9.据7超高晓（40柿0m以上撤）泵级送的恼实现9.双7.缴1匀2再00巾8年12月16日C1杰00超高集性能舌混凝冈土（HP套C和UH店PC）超酷高泵亩送至淹高度40初0m成功盖，并纺进行膝了“没广州苏西塔昌项目窃超高章性能源混凝效土（C1查00）超满高泵抱送（40虹0米）悔新闻装发布痛会”留，见廊图二惭十三窗。该寸批混及凝土蜡取样帝送检援的28帝d强度劝代表孝值分穷别为11倍1.进3增MP糟a、12洽2.基5甩MP嫩a、10蛮3.浊3班MP叫a和10我5.绢0M恐Pa，混百凝土衣抗压后强度屑检验悼报告盲见图踏二十彼四。图二图十三就：C1寸00肚/4编00热m新闻汗发布社会偶图梦二十疮四：屡混凝史土抗盈压强暮度检壮验报纳告9.巨7.齐2考2旁00集9年8月15日浇翠筑C1皱00混凝里土（俊免振帜自密赵实UH担PC），狡泵送肥高度44抛0.烧7m（主拆塔楼狂屋面战停机合坪）托。其涨混凝烤土配洁合比滤材料队用量恨如下产表（kg叶/m熄3）：图二江十五片：C1预00里/4东40阵.7见5m一次顾泵送配成功叫图凶二十辜六：嗓混凝觉土在44合0.险75邻m浇筑(停机成坪)水水泥矿渣粉硅粉砂碎石10～16mm碎石5～10mm减水剂2.4%载体2.5%142450190607507568516.817.5（聚疯羧酸旱高效袜减水贵剂未或经KJ证-J捉S，固甜含量30乘%，载蒙体含烂聚羧尼酸12品%）混凝蛙土泵损送浇侨筑情幻玉况见傻图二贝十五授、二喊十六泉。10芒.1高性仗能混未凝土截耐久合性检消验在20卷08年1月31日成裁型的C1堪00高性碍能混仗凝土克样品诉送华屑南理烛工大绕学材恐料科身学与竟工程繁学院跨进行镜耐久涨性能叮的系灾统试仗验研动究。鹅该机殊构20屈09年4月8日出些具的肥“广变州西诵塔工耽程C1卫00高性罚能混辆凝土系耐久她性试恩验研揭究报梨告”汗的结卡论为渡：●育混凝铅土28帅d立方摊体抗筒压强普度12耽5.某0M泥Pa，达积到设护计强扑度等肢级；●匹抗氯继离子此渗透伯性能磁优异削；●提抗硫检酸盐京侵蚀摔性能帖好；●飘抗冻绘性好皱；●伯所用懒碎石液无潜欧在碱绑－硅序酸反扛应危烫害，矩所用定瓜米枣石和勾砂要寸再进卸行试绳验判舍定；●粱无迟当缓碱声硅酸运盐反隐应活荡性；●暗在潮雨湿环画境下于无碱辆集料者反应闪活性收；●齿收缩吓较少身。该耐亮久性武试验饱研究斑报告赤见图罩二十套七。图二惜十七既：C1汽00高性论能混弹凝土小耐久在性试诵验研桌究报狭告结间论10光.2混凝我土结根构实盗体检殊测西塔知主塔肠楼结至构工盖程通挤过第撞三方弦（广成州建盯设工农程质泄量安敢全检煎测中沾心）绩的实踏体检抚测，狼该检挺测机冠构于20庙08年12月22日出释具的帽“工杠程质润量检摆测报查告”同中的印混凝冈土检鬼测结兔论为厌“混兄凝土箭强度淋代表仪值均泰大于魄相应贡混凝婶土强脖度等恨级的净设计仗值”抢。该工屡程质促量检彩测报维告见弹图二论十八阔。图二辩十八忠：实镜体检厕测报前告及摔结论10委.3成果1)高强蛛、高钩性能所混凝拦土的牙超高壤泵送闭最终蛮得以出实现听，并危通过宜了其辞性能特、强汉度的驾检验荷，达碑到了贪如其顽的目样标。2)对超团高性枪能混吉凝土奥在西