QC成果确保钢管混凝土柱高强混凝土施工质量

确保钢管混凝土柱高强混凝土施工质量确保钢管混凝土柱高强混凝土施工质量编制人：一、工程简介由四栋超高层塔楼组成，其中R1、R2、R3三栋塔楼为超高层商务公寓，建筑高度分别为196.5m、202.5m、211.5m；T1塔楼为酒店式公寓，建筑高度为323m。其中T1塔楼结构型式为筒中筒结构，外筒为钢管混凝土柱。钢管柱共计12根，在5-6层设转换钢桁架,钢管柱变为4根。首次钢管混凝土浇筑单根参数见下表：表1首次钢管混凝土浇筑单根参数表楼层钢管外径管柱壁厚浇筑高度浇筑方量混凝土强度等级地下三层至首层楼面2500mm35mm18m70.6m3C60制表人：制表日期：2012年6月12日地点：烟台图1T1综合塔楼钢管柱布置图（左：柱底标高-16.800m至+1.25m）、转换层柱布置图（右）小组简介表2小组简介及成员组成小组名称海湾1号QC小组课题来源/类型指令/攻关型成立时间2008年8月注册编号20080805课题名称确保钢管混凝土柱高强度混凝土施工质量本次活动周期2012.5~2012.8小组业绩曾获得2010年中国施工企业协会QC成果二等奖、2012年中国建筑业协会QC成果发布二等奖以及山东省及中建八局等多项QC奖项，并被评为山东省优秀质量小组序号姓名年龄性别文化程度职称（职务）组内分工职责136男本科项目经理顾问策划指导228男本科技术负责人组长策划制定方案334男本科生产经理副组长过程协调控制442男本科安全主管组员安全监督540男本科材料主管组员材料监督627男本科T1楼质量主管组员质量监督723男本科T1楼施工主管组员现场协调845男高中混凝土工长组员具体实施制表人：制表日期：2012年5月28日地点：烟台为确保QC活动目标实现，本小组对QC知识、课题研究、课题可行性分析、现场实践等环节进行了学习活动。并制定了详细的活动计划：表3小组活动日程安排表序号内容日期20125月6月7月8月15日31日15日30日15日31日15日31日1QC知识学习2设定目标3目标可行性分析4原因分析5要因确定6制定对策7对策实施8效果检查9巩固措施10总结和展望制表人：制表日期：2012年5月2日地点：烟台选题理由3.1施工过程情况说明：为减少施工中间环节、减少各工序之间产生的矛盾，有效的保证工程工期，钢管柱浇筑分一、二、三、四区总共四个区，浇筑顺序为一区→二区→三区→四区。钢管柱浇筑由混凝土输送泵将混凝土输送至布料机，由布料机通过混凝土导管送至钢管柱底部，保证混凝土质量。振捣采用人工进入钢管柱进行振捣。图2浇筑分区示意图表4地下室直径2500mm钢管柱内的情况分节序号楼层层高（m）标高（m）柱外径（mm）壁厚（mm）分段长度（mm）总重（t）混凝土强度等级混凝土方量（m3）3-17.2-0.0525003872008.31C6025.22-24.5-7.2525003845005.1921.41-35.05-11.725003863007.2724.0备注：地库三层至首层钢管柱混凝土采用一次性浇筑，浇筑方量为70.6m3合计70.6制表人：制表日期：2012年6月18日地点：烟台3.2理由:钢管直径为2500mm，高度18m导致浇筑体积较大，混凝土为高标号C60混凝土，浇筑后混凝土放出大量水化热，大体积混凝土易出现内部裂缝及收缩。钢管柱浇筑高度为18m，直接由柱顶端抛入钢管中，混凝土容易产生离析。钢管柱混凝土浇筑过程施工及监控不到位，导致的混凝土出现收缩、空鼓及内部裂缝等质量问题将无法弥补，必会造成巨大的损失。由上表所示地下室钢管柱直径2500mm高度18m内无配筋，仅仅在-7.35m-11.7m位置2根组合梁伸入管柱且管柱内部封闭导致人员在管柱内施工难度及危险性较大确定目标4.1目标设定：保证浇筑后的混凝土质量合格率95%4.2目标设定依据：因现场第一次施工钢管柱，现场有较多的不可预见性的因素存在，QC小组对现场可能存在的主要问题进行分析解决。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》、《钢管柱混凝土工程质量验收规范》及图纸设计上对混凝土强度、混凝土收缩性、混凝土施工缝的处理等项目的要求，QC小组将确保钢管柱混凝土一次浇筑成功，保证不出现混凝土收缩及裂缝等严重质量缺陷。目标可行性分析充分的对课题进行研究，通过将18m高的钢管柱利用串通的方式，将混凝土缓慢运送至底部，保证混凝土不离析等施工工艺施工方法改进，降低混凝土浇筑施工的难度及保证混凝土施工质量。调整及优化C60混凝土配比，保证混凝土的塌落度、扩展度、流动性、强度等性能满足现在施工要求。同时进行严格周全的测温控制，通过对混凝土上中下及内外位置温度的测定，保证混凝土浇筑过程及浇筑后的混凝土质量。全面的对现场施工环境的分析，对施工现场人员操作平台、人员上下方式及管柱内通风环境等危险问题进行彻底排查解决，降低混凝土浇筑过程中的风险。综上所述，保证浇筑后的混凝土质量合格率95%的目标是完全可以实现的。原因分析制图人：制表日期：2012年6月30日地点：烟台图3影响混凝土施工质量系统图要因确认从系统图3可以看出，有8条末端因素影响钢管柱混凝土施工质量。攻关小组针对以上情况进行统计分析，查找主要影响因素：表5要因确认表序号末端因素确认方法确认情况负责人是否要因1对工人交底无针对性资料审查交底针对性不强，对钢管柱混凝土浇筑具体方法及工艺流程不明确，交底内容过于笼统。否2钢管柱浇筑经验较少讨论分析工人对现场具体施工方法不了解，对C60高强度混凝土无认识性概念，浇筑后产生的问题将造成的影响及严重性无概念。是3混凝土浇筑前后台旁站不到位讨论分析现场管理人员对旁站概念不清楚，对钢管柱混凝土质量意识较差否4混凝土原材料筛选不到位现场确认经在商砼站后台进行检查，发现石子含泥量在0.7%~0.8%，与配合比要求的0.5%相比较大，且石子针片状颗粒含量远远大于配合比要求的5%；砂含水量在3%~3.2%，与配合比要求的2.6%相比较大。是5商砼站操作时操作不到位现场确认对商砼站操作室操作人员对混凝土搅拌控制系统操作的旁站观察发现，由于操作人员大意，平均10m³混凝土中有5~6m³混凝土在放料时有对各别材料多放少放现象。是6混凝土内外温差控制讨论分析现场钢管柱最大截面为直径2500mm的圆形，混凝土为高标号C60混凝土，浇筑后混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内外温差较大，内部容易产生较大的拉应力。是7振捣棒长度不足现场确认现场混凝土工振捣棒共计6根，其中6m的4根,、9m的2根，现场管柱振捣最大高度要达到10m，现场振捣棒无法满足施工要求。否8管柱内通风不到位现场确认现场管柱一次浇筑高度为18m，浇筑过程中人员在管柱内进行振捣。柱上每6m设置一个透气孔，无法保证作业人员在管柱内的安全。是制表人：制表日期：2012年7月24日地点：烟台制定对策根据要因确认表所示，有5个要因将会影响到钢管混凝土的施工质量。小组成员进行了探讨分析，针对以上问题在保证对策的有效性、经济性、可行性、时间性的前提下制定里对策表如下：表6对策表序号要因对策目标措施地点时间责任人1管柱浇筑经验较少组织培训进行学习考核合格邀请专家进行交流学习。项目会议室2012.7.25对工人认真进行交底。项目会议室2012.7.282混凝土原材料筛选不到位进行原材料验收混凝土原材料各项指标满足配合比要求在混凝土浇筑前对商砼站的砂、石子、水泥等材料进行验收。 商砼站后场2012.8.11 3商砼站操作时操作不到位旁站监督保证混凝土的塌落度、流动性等各项指标满足施工要求在进行混凝土搅拌控制系统操作时，我方管理人员进行旁站监督。商砼站操作间2012.8.13 4混凝土内外温差控制 进行测温控制内外温差不大于25℃编制相应的钢管柱混凝土测温方案，确定测温点位置、测温方法等。现场2012.8.8至2012.8.135管柱内通风不到位加设排气孔及通风措施人员在管柱内的安全1、加设排气孔。2、利用鼓风机，通过排气孔对管柱内进行吹风，保证管柱内空气流通。现场2012.8.10至2012.8.13制表人：制表日期：2012年7月26日地点：烟台实施对策9.1对策一实施及确认结果邀请质监站、混凝土协会等专家来本工地进行讲座，并对现场施工进行指导工作。我方9名管理人员对现场问题进行提问学习，并进行经验交流，得到良好的效果。图4现场交流学习及现场指导现场组织混凝土班组8人、塔吊司机2人进行交底作业，对整个钢管混凝土柱浇筑过程进行了学习和讨论。让工人对浇筑方法、操作流程及安全方面等内容进行了学习，并让工人认识到浇筑后产生的问题将造成的影响及严重性。在交底会中工人提出些较好的建议，我方予以采纳并进行了部分交底的修改。会后我司项目人员随机对工人进行抽查，发现工人的质量责任意识普遍提高，并对施工整个过程的方法全部理解。9.2对策二实施及确认结果我方人员在浇筑混凝土前对商砼站后场原材料进行检查，发现石子含泥量已控制在0.5%左右，且石子针片状颗粒含量控制在5%左右；砂含水量在2.6%左右，与配合比上要求的基本相符，并对不符合要求的进行整改。图5原材料整改对比9.3对策三实施及确认结果在浇筑过程中我方管理人员在商砼站操作间，对混凝土搅拌控制系统的操作过程进行严格控制，保证每一方混凝土按照配合比要求进行放料。每车混凝土装料完成后对混凝土出场前进行一次塌落度及扩展度的测试，并在罐车进入现场后再次进行测试，保证混凝土的泵送性。表7前三车混凝土数据项目第一车第二车第三车站内现场站内现场站内现场塌落度（mm）210200215210220210扩展度（mm）460440475450465450制表人：编制时间：2012年8月13日图6商砼站操作间监督9.4对策四实施及确认结果现场根据实际情况制定了钢管柱测温方案，采用DF-201型多功能数字温度计（测量范围为-30~100℃，测量准确度正负0.5℃）进行测温，现场拟选钢管混凝土柱直径2500mm的KZ11和钢管混凝土柱直径2000mm的KZ5，具体详见测温示意图，每处测温点在浇筑混凝土进行布置，即用短钢筋头绑扎电线接头，直接插入浇筑的混凝土内。对于钢管柱内的混凝土测温，应连续观测以确保混凝土内外温差在25℃以内。图7布置图测量点9.5对策五实施及确认结果增加排气孔，将原定每6m设置1个透气孔改为没3米设置2个透气孔，在浇筑混凝土过程中有效的降低了混凝土产生的热量，并为鼓风机的设置增加了位置。在钢管柱外侧每个透气孔设置鼓风机，在浇筑过程中全程进行吹风，保证管柱内空气流通，解决了供氧及因混凝土水化热造成的管柱内高温。营造一个良好的作业条件，使工人在作业期间不会产生心理焦躁等现象，从而保证混凝土作业的效率及施工质量。图8混凝土浇筑安全措施示意图效果检查10.1现场效果检查现场于2012年8月13日完成5根钢管柱的浇筑工作，并在2012年8月15日对已浇筑混凝土进行检查，验证后基本无裂纹、无收缩无空鼓等现象。在后期进行了试块的试压，强度满足规范及设计要求。得到业主、监理、及相关方联合验收评定的认可，小组活动较为成功。表8质量检查表序号检查项目检查点数超差数合格率1混凝土收缩100（94-2)/94=97.8%目标实现2混凝土裂纹202（表面细微裂纹）3管柱内空鼓5004混凝土强度不足405施工缝未凿毛506施工缝未清理50制表人：制表日期：2012年8月26日地点：烟台目标值活动后制图人：制图时间2012年8月27日图10混凝土施工完成照片图9混凝土施工质量对比柱状图10.2效益分析本次活动选用了符合设计和我工程实际的大直径、超高层混凝土浇筑方法，过程中采取了信息化温度控制、配合比优化、设计专用工具等先进施工工艺，对施工过程进行了预先的策划和实施。结果证明，本次活动采取的措施均有效的解决了钢管混凝土柱浇筑过程中发生的一系列问题，确保了钢管混凝土浇筑一次成功，未出现内部裂缝及混凝土收缩等严重质量问题。巩固措施及标准化11.1本小组对钢管柱混凝土施工进行了总结分析，并形成了一套完整的施工体系，并获得了局优秀施工方案