工程建设公司QC小组降低超长泵管泵送混凝土堵管发生率成果汇报书

降低超长泵管泵送混凝土堵管发生率中国新兴建设开发总公司XX城乡世纪广场QC小组2012年5月降低超长泵管泵送混凝土堵管发生率QC成果目录一、小组简介 降低超长泵管泵送混凝土堵管发生率中国新兴建设开发总公司XX城乡世纪广场QC小组一、小组简介工程概况表表1-1工程名称XX城乡世纪广场工程地理位置XX亦庄经济技术开发区路东新区B1地块建筑面积234195m2占地面积68829㎡基础埋深-16m底板长宽东西向长195.06m、南北向宽163.4m底板厚度1.2m、1.7m建设单位XX城乡贸易中心股份有限公司、XX国盛兴业投资有限公司施工单位中国新兴建设开发总公司结构形式主体结构为框架剪力墙结构，基础底板为平板式筏基质量目标XX市“建筑结构长城杯”、“建筑(竣工)长城杯”金杯、争创国家优质工程”二、小组简介本QC小组成立于2011年10月，共9名成员，均接受TQC培训45小时以上，小组组成概况（表2-1）如下：小组组成概况表表2-1小组名称XX城乡世纪广场QC小组课题类型现场型成立时间2011年10月活动时间2011年10月15日～2012年1月10日培训情况本小组成员平均接受TQC知识培训52课时，出勤率95.8％序号姓名年龄学历职务职称组内职务组内分工134本科项目总工高级工程师组长组织协调231本科栋号工程师助理工程师组员技术负责327本科栋号工程师助理工程师组员技术负责423本科技术员技术员组员数据采集522本科技术员技术员组员数据采集628专科试验员技术员组员实验管理724专科质检员技术员组员资料收集848高中混凝土工长助理工程师组员组织实施952高中钢筋工长助理工程师组员组织实施三、选题理由1、选题背景本工程基础底板属超长、超宽、深基坑的大体积混凝土平板式筏基，采用“跳仓法”进行施工。根据《大体积混凝土施工规范》要求，基础底板混凝土须连续浇筑一次成型，施工中除分仓缝外，不再单独留置施工缝，且不得出现冷缝。现场于南北两侧共布置6台地泵(HBT80-13-130RS)，依据地泵位置按就近接管原则进行各仓泵管布设，每仓采用两台地泵共同浇筑。基础底板施工体量大（约5.3万m3），建设单位要求底板节点工期为87天，日均浇筑量约609m3，施工工期紧，施工组织非常困难。施工前期选取了1、2、15仓(如图3-1紫色边线所示)，作为样板仓进行混凝土浇筑施工，具体位置及泵管布设如图3-1所示。图3-1：跳仓块划分及样板仓泵管布设图制图人：傅玮审核：张亚军制图日期：2011.11.18根据“跳仓法”仓位的划分，对每仓各泵的接管长度进行了统计，其中≥100米的泵管数量占总接管数的63.3％，如图3-2所示。根据我公司以往类似工程施工经验，长度超过100m的泵管极易发生堵管。图3-2：泵管长度统计饼状图制图：付天才审核：张亚军制图日期：2011.11.192、选题理由前三仓共完成混凝土浇筑量3016m3，共计发生堵管19次（超长泵管14次，占堵管总数的73.7％），施工工期比预计增加一天。如按此方法继续施工，将无法完成节点工期目标。四、现状调查1、堵管部位调查小组对堵管的部位进行了相应的调查，调查如图4-1、4-2所示。在弯管部位堵管在水平管处堵管图4-1：现场查找堵管部位在弯管部位堵管在水平管处堵管在竖管底部堵管图4-2：堵管部位示意图在竖管底部堵管制图人：傅玮审核人：张亚军制图日期：2011.11.282、堵管频数调查小组针对底板浇筑时，混凝土的堵管问题进行了调查。分别对1仓、2仓和15仓进行了统计记录，共统计3016m3混凝土的堵管情况。统计到堵管次数19次，即发生率为6.3次/千方，如表4-1所示。堵管部位及频数调查表4-1接管长度堵管部位及频数合计竖管水平管弯管＜100m2125≥100m72514总计93719堵管发生率3次/千方0.9次/千方2.4次/千方6.3次/千方制表人：付天才审核人：张亚军制表日期：2011.11.28据调查表我们可以看出，泵管长度≥100m的超长泵管发生堵管的频数占总共堵管频数的73.7%，具体如图4-3所示。图4-3：堵管发生比例统计饼状图制图人：付天才审核人：张亚军制图时间：2011年11月28日3、堵管坍落度调查确定了堵管位置以后，我们对堵管的部位进行拆管，收集了坍落度的数据。并进行了统计分析，具体过程如图4-4、4-5所示。图4-4：现场测量堵管处坍落度图4-5：坍落度统计折线图制图人：付天才审核人：张亚军制图日期：2011.11.28在泵送混凝土时，根据入模坍落度（140±20mm）的要求，综合考虑输送过程中的坍落度损失，我们按损失值20%计算，得出的入泵最小坍落度为150mm，从图中可以看出，出罐坍落度均符合标准要求，但在堵管处坍落度均低于100mm。从出罐到堵管，坍落度有很明显的下降过程，图中表明最大的坍落度损失达到了67mm，最小的损失也达到了53mm。综上所述，“坍落度损失过大”是导致超长泵管泵送混凝土堵管的主要原因。五、确定目标根据目前的情况，现场的堵管发生率为6.3次/千方，我小组计划将发生率减少一半，可节约工期约7天，就能满足建设单位要求的节点工期。图5-1：堵管发生率比较图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月28日小组的最终目标确定为：“泵送混凝土堵管发生率不超过3次/千方”。六、原因分析针对坍落度损失过大的问题，小组成员通过头脑风暴法进行了分析、讨论并绘制了因果图，查找末端因素，如图6-1所示。图6-1：坍落度损失过大因果图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月29日七、要因确认从上面的因果图中我们找出了主要问题的所有末端原因，并逐条进行了要因确认，如表7-1所示。要因确认表表7-1序号末端因素确认方法确认内容确认时间确认人是否要因1泵车司机操作不熟现场考核对地泵司机进行实操知识考核2011.11.27否2泵送压力不足现场检查检查油泵工作压力和输送压力2011.11.26否3砂、石级配不合理现场检查抽查砂、石级配2011.11.27否4水胶比不佳现场检查检查混凝土实际水胶比2011.11.212011.11.28否5罐车出场至入泵时间过长查询资料调查罐车出场至入泵时间及混凝土出罐、入模坍落度2011.11.21是6水平段弯管过多现场检查检查水平段弯管布设合理性2011.11.28否7弯曲半径不同的弯管混用现场检查检查弯管的弯曲半径2011.11.21-2011.11.28是8竖向泵管未优化现场检查检查竖管底部弯管处骨料堆积情况2011.11.28是9泵管保温措施不到位现场检查查看现场泵管的保温措施2011.11.26否制表人：傅玮审核人：张亚军制表日期：2011.11.291、要因确认一末端因素：泵车司机操作不熟标准：实操考试合格率100％实测：2011年11月27日，针对超长泵管堵管严重的问题，由小组成员陈旭对前三仓混凝土浇筑的8名泵车司机台班内的堵管情况进行统计，均存在不同程度的堵管现象，因此对全体12名泵车司机进行了实操知识考核，考核结果全部合格，具体过程及结果如图7-1所示。图7-1：泵车司机实操知识考试及得分情况统计制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月27日确认结论：非要因2、要因确认二末端因素：泵送压力不足标准：油泵工作压力≥31.5MPa，输送压力≥13MPa实测：2011年11月26日，由小组成员樊建磊对现场所用6台地泵的油泵工作压力和输送压力进行了调查，结果如表7-2所示。地泵工作压力统计表表7-2地泵编号1#泵2#泵3#泵4#泵5#泵6#泵油泵工作压力（Mpa）323332323432输送压力（Mpa）151714161815制表人：傅玮审核人：张亚军制表时间：2011年11月26日通过表7-2我们可以看出泵车油泵压力和输送压力实测值均大于标准值，能够满足施工现场泵送需求。确认结论：非要因3、要因确认三末端因素：砂、石级配不合理标准：Ⅱ区中砂（细度模数2.3～2.8）、石子粒径5mm～25mm（连续级配）实测：2011年11月27日，由小组成员杨怀喜到商砼站重新走访复核，并对混凝土所用骨料级配进行抽测，抽测结果表明粗、细骨料级配均符合标准，如图7-2所示。 石子筛分试验砂子筛分试验图7-2：砂、石筛分试验制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月27日确认结论：非要因4、要因确认四末端因素：水胶比不佳标准：水胶比为0.36实测：2011年11月21日～2011年11月28日，由小组成员贾建奇不定期到商砼站对施工配比进行抽检，施工配合比均已按骨料实际含水率进行调整，混凝土实际水胶比符合标准要求，如图7-3所示。 图7-3：商砼站配合比通知单及施工配比调整记录制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月28日确认结论：非要因5、要因确认五末端因素：罐车出场至入泵时间过长标准：罐车出场至入泵时间＜1.5h实测：2011年11月21日浇筑1仓混凝土时，由小组成员耿路对两台地泵砼罐车的出场至入泵时间和出罐、入模坍落度进行了现场实测，共统计20辆罐车结果如表7-3，图7-4所示。罐车出场至入泵时间统计表表7-3地泵罐车出场至入泵时间<1h1h~1.5h＞1.5h2#地泵（辆）3辆4辆3辆4#地泵（辆）2辆4辆4辆制表人：傅玮审核人：张亚军制表时间：2011年11月21日图7-4：不同阶段混凝土入泵坍落度统计柱状图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月27日经过调查统计，出场至入泵时间≥1.5h时，混凝土入泵的坍落度损失平均值达55mm，损失较大，极易发生堵管。结论：要因6、要因确认六末端因素：水平段弯管过多标准：缩短管路长度，减少弯管使用实测：2011年11月28日，由小组成员付天才对现场的管路布设情况进行调查，现场泵管弯管的布设合理，全部按照布设方案执行，只在必要的地方设置弯管，符合标准要求，如图7-5所示。图7-5：水平段弯管布设示意及现场泵管搭设情况图制图人：傅玮审核人：张亚军制表时间：2011年11月28日确认结论：非要因7、要因确认七末端因素：弯曲半径不同的弯管混用实测：2011年11月21日至2011年11月28日，由QC小组成员傅玮对弯管堵塞部位进行了现场检查。检查出R＝0.5m的弯管堵管现象较为严重，在弯管处产生骨料堆积，导致混凝土坍落度损失过大，如图7-6所示。图7-6：不同弯曲半径弯管处堵管统计饼状图及现场堵管后混凝土情况制图人：傅玮审核人：张亚军制表时间：2011年11月29日从饼状图可以看出，弯曲半径为0.5m的弯管极易造成堵管。确认结论：要因8、要因确认八末端因素：竖向泵管未优化14.57m实测：2011年11月28日，由小组成员艾天银对前三仓的竖管堵管情况进行了调查，在竖管底部弯管处出现了混凝土离析，导致骨料堆积，坍落度损失过大，如图7-7所示。14.57m图7-7：现场竖管搭设情况和堵管处混凝土情况制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月28日小组对前三仓竖管处堵管9次的混凝土坍落度与出罐的坍落度进行了对比，对比结果如图7-8所示。图7-8：出罐、入泵坍落度对比折线图制图人：傅玮审核人：张亚军制表时间：2011年11月29日通过折线图可以看出，堵管处的坍落度损失过大，远低于150mm的入泵坍落度下限值，坍落度损失多达66mm，从而造成竖管根部堵管的发生。确认结论：要因9、要因确认九末端因素：泵管保温措施不到位标准：入模温度≥10℃实测：2011年11月26日，由小组成员陈旭对现场的泵管保温措施进行了调查，收集了部分测温数据，结果如图7-9所示。图7-9：入模温度、出罐温度统计折线图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月29日通过折线图看出，混凝土的入模温度大于10℃且高于出罐温度，说明我们的保温措施到位。注：由于混凝土在超长泵管的泵送过程中产生摩擦，使得入模温度稍高于出罐温度。确认结论：非要因10、要因汇总通过上述的要因确认过程，汇总影响超长泵送混凝土堵管的主要因素如下：罐车出场至入泵时间过长弯曲半径不同的弯管混用竖向泵管未优化八、制定对策1、实施范围随着工程进展，我们选取了后续的3仓、4仓、5仓（如图8-1黄色边线所示）进行对策的制定及实施。图8-1：制定对策仓位示意图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月29日2、对策优化2.1、优化措施一我小组针对超长泵管混凝土泵送时可能发生的各种意外情况，采用PDPC法制定了相应的预案，具体如图8-2所示。图8-2：保证地泵等待罐车为一辆的PDPC图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月29日2.2、优化措施二2.2.1、由于混凝土在向下输送过程中，受重力作用影响，石子流速相对较快，易在弯管处堆积造成堵管。2.2.2、在竖管上设置起刹车作用的止落管以增大管壁阻力，使混凝土能够缓慢通过，其长度可以抵挡泵管内混凝土的重力。这样在暂停泵送时，泵管内的混凝土不自由下落，呈静止平衡状态，避免混凝土离析造成堵管，具体措施如图8-3所示。图8-3：竖管优化措施图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月29日3、对策表对策表表8-1序号要因对策目标措施地点时间责任人1罐车出场至入泵时间过长减少罐车等待时间罐车出场至入泵时间＜1.5h1.计算地泵连续浇筑所需配备的罐车台数2.与商砼站协商增加发车间隔3.制定PDPC法办公室2011.11.29耿路2弯曲半径不同的弯管混用对转角部位的弯管进行更换取消R=0.5m弯管1.统一更换为R=1m的弯管现场2011.11.29傅玮3竖向泵管未优化对竖管进行重新布设防止混凝土离析1.增设止落管现场2011.11.29吴孝宝制表人：傅玮审核人：张亚军制表时间：2011年11月29日九、对策实施1、实施一：1.1、计算地泵连续浇筑所需配备的罐车数量辆通过计算我们得出当地泵连续浇筑时所配备的罐车数为2辆，即现场等待的车辆为1辆，所以我们通过现场的调度以及与商砼站的协商，保证每台地泵连续浇筑时等待的罐车为1辆。辆1.2、调整发车间隔由于商砼站距离工地只有5公里，途中影响较小，所以将原先的发车间隔由10分钟调整为15分钟。1.3、实施一效果检查在要因确认中我小组对1#仓进行了罐车数量的调查，在实施中我们选取了与1#仓使用相同地泵的5#仓进行罐车等待数量及坍落度的调查，如图9-1，图9-2所示。图9-1：1#仓与5#仓各泵等待时间大于1.5h罐车数量对比柱状图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年12月8日图9-2：1#仓与5#仓各泵等待时间大于1.5h罐车坍落度折线图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年12月8日通过对策实施，混凝土由出场至入泵时间明显减少，保证了适合的坍落度。通过对比看出，混凝土的入泵坍落度损失明显减小。2、实施二2.1、将现场弯曲半径为0.5m的弯管全部换为弯曲半径为1.0m的弯管，具体更换位置如图9-3所示。图9-3：弯管更换部位示意图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月30日2.2、实施二效果检查通过对弯管的更换，弯管部位的堵管发生频次明显减少，具体如图9-4所示。图9-4：弯曲半径不同弯管更换前后效果对比柱状图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年12月8日3、实施三3.1、增设止落管止落管14.57m根据现场实际情况，在竖管高度约1/2处增设了水平长度为3m的止落管，两端配以R＝1.0m的90°弯管与竖管连接，具体如图9-5所示。止落管14.57m图9-5：竖管优化前后搭设方式对比制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年11月30日3.2、实施三效果检查通过对竖管的优化，与实施前相比堵管频次明显降低，具体如图9-6所示。图9-6：竖管优化前后堵管频次对比柱状图制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年12月9日十、效果检查1、实施效果经过制定措施的实施，有效的减少了堵管的发生，且优于预期的效果。共统计3、4、5仓堵管次数为7次，发生率约等于2.1次/千方。小组活动目标实现！制图人：傅玮审核人：张亚军制图时间：2011年12月10日