提高泵送混凝土的可泵性

太中银铁路SJS-II标二工区QC小组一、工程概况一、工程概况我二工区承建的太中银铁路段家1#、2#隧道线路经过段家村，属大理河冲积河谷阶地，地势平缓，且工程地质条件较为复杂，围岩级别主要为Ⅴ级。隧道表覆第四系上更新统风积层细砂，下伏三叠系上统砂岩及泥岩。由于二工区拌和站距离段家1#、2#隧道约10km，加上307国道路况很差，严重影响了泵送混凝土的工作性能，加上二次衬砌泵送混凝土施工过程中，泵送混凝土操作不规范等诸多因素，严重制约了工程进度，因此提高此种情况下泵送混凝土的可泵性，对加快施工进度，提高施工效率和质量，节省劳力和经济费用具有十分重要的意义。二、小组简介二、小组简介我小组成立时间为2007年6月20日，小组成员共10名，平均接受TQM教育时间为80小时。小组概况见表1QC小组成员情况表表1序号姓名年龄项目职务文化程度受TQC教育时间(小时)组内分工1郭琪峰39工区总工本科120组长2赵长义31工程部长本科90副组长3段青锋30安质部长本科73副组长4孟宪辉27实验室主任大专65技术5王国才47拌和站站长中专70记录6李顺邦52物资室主任中专80物资供应7杨玉兵46隧道队队长中专90安全、质量8吴峰29隧道队技术主管本科90技术9张则科33隧道队安全员本科60安全10贾鹏杰25隧道队质检员本科65质量三、选题理由三、选题理由泵送混凝土施工运输距离远、更换泵管等待时间长，砼易出现泌水、离析，混凝土泵送的成功率决定了施工效率和劳动强度泵送混凝土施工运输距离远、更换泵管等待时间长，砼易出现泌水、离析，混凝土泵送的成功率决定了施工效率和劳动强度。课题课题提高泵送混凝土的可泵性提高泵送混凝土的可泵性，可避免因流动性差堵塞输送管路而造成施工浪费和环境污染。提高泵送混凝土的可泵性提高泵送混凝土的可泵性，可避免因流动性差堵塞输送管路而造成施工浪费和环境污染。业主、监理对工程质量要求高业主、监理对工程质量要求高获取远距离泵送混凝土施工技术数据，为下一步隧道二次衬砌泵送混凝土施工提供可行性参数。获取远距离泵送混凝土施工技术数据，为下一步隧道二次衬砌泵送混凝土施工提供可行性参数。四、现状调查四、现状调查隧道二次衬砌混凝土浇筑方式主要采用泵送方式进行施工，其泵送混凝土理论坍落度为：18～22cm，现场两个隧道口共调查4次二次衬砌混凝土施工，其调查结果如下：1、运输过程坍落度最大损失为1～2cm（主要是夏季高温期间）；2、更换泵管和调度不当造成坍落度损失为0～1cm；3、完成一个循环二次衬砌混凝土（）累计泵送混凝土约148m3，，4板二次衬砌施工过程中共发生堵管次数13次浪费混凝土约2m3，造成施工进度和经济的双重损失；4、搅拌、泵送作业不规范，操作人员责任心不强，降低了混凝土施工泵输效率；5、泵管安装不当，发生堵管几率增大，处理堵管耗用时间长，施工劳动强度大。6、输送泵管接缝不严密，泵道内壁磨损严重不光滑，泵送设备陈旧，泵送压力不够。QC小组围绕远高程泵送混凝土的可泵性，到泵送施工现场、料场、拌合站等地进行调查，统计主要问题如下表：现场调查统计表表2序号项目造成堵管次数堵管率（%）累堵管率（%）1堵管965652泵管安装不当214793运输时间过长17864更换泵管和调度不当17935搅拌泵送作业不规范17100制表：赵长义日期：2007年9月20日根据调查统计结果绘制排列图，见图一：86%93%14100频数(次)累计频率(%)86%93%1410079%128079%128065%106065%10608864064042204220000000搅拌泵送作业不规范更换泵管和调度不当堵管运输距离远泵管安装不当搅拌泵送作业不规范更换泵管和调度不当堵管运输距离远泵管安装不当图一：排列图由图一可以看出，堵管是需要解决的首要问题。五、课题目标五、课题目标1、目标设定：泵送混凝土堵管率降低为20%。6565%20%20%目标值现状目标值现状2、目标可行性分析①QC小组成员均有桥梁施工经验，对泵送混凝土有一定认识，提高可泵性只需重点解决堵管问题。②隧道六队施工能力强，并获得工区领导批准，已购进要更换主要泵送部件、泵管和弯头。③工区试验室有可供检测混凝土可泵性的仪器和设备，监测条件成熟。六、原因分析六、原因分析11月15日晚，小组成员召开全体会议，大家根据现场的调查分析，认真讨论了导致泵送混凝土堵管的各种因素，并绘制因果图如下：人法堵管人法堵管缺少岗前培训泵送压力损失大缺少岗前培训泵送压力损失大责任心不强砂率小责任心不强砂率小砂率小砼运输距离远，坍落度损失大设备泵送压力不够砂率小砼运输距离远，坍落度损失大设备泵送压力不够针片状碎石多针片状碎石多更换泵管等待时间长泵管及安装问题更换泵管等待时间长泵管及安装问题料环机料环机图二图二：因果分析图七、要因确认七、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。要因确认表表3序号末端原因确认内容确认时间验证结果1缺少岗前培训搅拌机司机、输送泵司机均持证上岗，能够按操作规程对机械进行熟练操作，拌制的混凝土能够满足要求，输送时能均匀泵出。2007/11/不是要因2责任心不强搅拌机司机和输送泵司机均为本单位职工，有2年以上操作经验，且未发生任何操作故障，有很强的责任心。2007/11/不是要因3奖惩制度不健全奖罚制度内容全面，对象明确，奖惩分明、合理，隧道六队也同样制定相关的奖惩制度，奖优罚劣，对工人要求严格2007/11/不是要因5针片状碎石多现用碎石为五峰采石厂生产的，其规模较大，生产能力及碎石针片状含量均能够满足要求。2005/11/不是要因6粉煤灰掺量少工地使用配合比中粉煤灰掺量为水泥用量的10%，试块28天抗压强度均有富余。在强度能保证的前提下，参照国内外高程泵送混凝土施工经验，粉煤灰掺量可加大至20%以上。2005/11/是要因7砂率小设计配合比砂率为38%，而通过现场查看，发现砂中含有大量“豆石”（即大于5mm）较多，其砂率实际达不到38%。2005/11/是要因8坍落度损失造成压力损失拌合站实测坍落度为18cm，而施工现场只有15cm左右，坍落度损失为3cm。2005/11/19是要因9甭管弯头多甭管内壁粗糙，且甭管弯头数目较多，一般在4～6，且弯头内壁粗糙，2005/11/17是要因制表：段青锋日期：2007年11月八、制定对策八、制定对策11月21日，小组成员根据确认的要因，制定了对策表。对策表表4序号要因对策目标措施执行人时间1运输距离大等因素造成，坍落度损失大增大出场时砼坍落度泵送混凝土坍落度控制在16～18cm出场时坍落度适当增加2～3cm王国才吴峰2007/11/21-2003砂率小、粉煤灰掺量少优化配合比泵送混凝土粘聚性好、不离析并有好的流动性通过正交设计试验，快速选出最佳配合比王国才孟宪辉段青锋2007/11/21-2004泵送压力损失大降低砂石等材料的吸水率和泵送速度减少泵送压力的损失提高混凝土的扩展度；限制泵送速度在20m3吴峰王国才2007/11/21-2005弯头质量不合格，甭管连接不合理，且内壁粗糙，摩擦力大减少弯头数量，甭管节与节连接采用橡胶圈密封紧固连接确保管壁内壁光滑，在正常泵送压力下混凝土能顺利通过泵管和弯头，更换内壁光滑的泵管，弯头，并减少弯头数量。提高混凝土的扩展度；限制泵送速度在20m3王国才李顺邦郭琪峰2007/11/21-2006混凝土配合比不当调整配合比混凝土具有良好的工作性在原配合比的基础上通过试配确定新配合比孟宪辉王国才2007/11/21-200九、对策实施九、对策实施实施一：实施一：增大出场时的坍落度根据运输过程中混凝土坍落度损失统计情况，在取得监理工程师的同意后，工区试验室和项目中心试验室协商后决定适当增大出场时的坍落度，调整增加：2～3cm，且加强混凝土出场和泵送混凝土现场的坍落度的量测工作，保证泵送过程中混凝土的坍落度控制在16～18cm之间。实施人：王国才孟宪辉王国才吴峰实施效果：泵送混凝土一直控制在16～18cm之间。实施实施二：降低砂石材料吸水率和泵送速度由于泵送混凝土在输送泵已定的情况下，必须控制其混凝土的泵送速度（即吐出量）。泵送速度越快，压力损失越大，因此我们严格控制在每小时20m3左右。在泵送速度确定的前提下，提高混凝土拌合物的坍落度和扩展度，可以降低泵送压力损失，但坍落度和扩展度并不是越大越好。根据现场泵送的混凝土和试验室室内验证试验说明，16～18cm之间，其工作性良好，既无泌水又不离析，混凝土可泵性良好。由于泵送混凝土泵送压力大，加之碎石吸水率大，造成混凝土失水，坍落度减小，甚至造成堵管现象。所以在施工前要给砂石料湿水（特别是在夏季施工时），并在施工配合比中予以扣除。实施人：王国才孟宪辉吴峰实施效果：混凝土工作性能，可泵性良好。实施实施三：优化配合比对泵送混凝土配合比的选择须满足混凝土和易性、均质性、强度和耐久性等质量要求，还应考虑所用材料的质量、混凝土输送泵的种类、输送管直径、输送距离、气候条件、浇注部位及方法等。同时应满足混凝土拌和物在泵送过程中不离析、粘聚性良好、摩阻力小、不堵塞、能顺利沿管道输送前行的性能。要达到这些条件必须要掺入适宜粉煤灰、选择合适的砂率及相对较小的压力泌水率。为了提高泵送混凝土的和易性，在取得监理工程师同意后，小组选了4组配合比进行了试配比选（详情见表5），根据试验小组调整了粉煤灰参量，按第2组配合比施工，混凝土和易行有了显著的提高，大大提高了混凝土的可泵性。混凝土配合比试配试验统计表表5组别水泥（kg）砂（kg）石（kg）水（kg）减水剂（kg）粉煤灰（kg）原设计24673311121883.6114组124673311121883.6110组224673311121883.6118组324673311121883.6122试验结果如下：组别初凝时间坍落度（cm）综合描述原设计11小时13分10-13混凝土和易性较差组111小时26分11-14混凝土和易性一般组210小时42分16-18混凝土和易性较好组310小时24分17-20混凝土和易性较好，但容易离析实施人：王国才孟宪辉赵长义段青锋实施效果：混凝土和易性好，泵送行能得到了很大改善。实施实施四：更换泵管、重新设计弯头和连接方式吸水率和泵送速度更换符合泵送要求的泵管，泵管内壁要求光滑，泵管接头重新设计为光滑圆弧线性连接，更换泵送混凝土设备老化部件，确保泵送设备的泵送能力。实施人：李顺邦赵长义吴峰张则科实施效果：杜绝了因泵管问题出现的堵管现象，完成一板混凝土二次衬砌时间减少30%。十、效果检查十、效果检查1、效果检查11月30日检查结果统计表表6序号项目造成堵管次数堵管率（%）累堵管率（%）1堵管0002泵管安装不当150503运输时间过长00504更换泵管和调度不当00505搅拌泵送作业不规范150100制表：赵长义日期：2007年施工过程中未发生堵管，混凝土浇筑时间也减少了约30%，活动目标实现了。20%20%0%0%实施效果目标值实施效果目标值2、效益分析①经济效益：开展此次活动后，施工过程中大大减少了堵管现象的发生，对比以往的情况，单减少混凝土浪费一项，就节约资金约22万元。②社会效益：由于施工时间被有效利用，施工进度得到大大提高，受到了建设单位及监理单位的好评，为我公司赢得了良好的社会声誉。③技术效益：活动大大减少了混凝土泵送过程中的堵管问题，为日后解决类似问题积累了丰富的技术经