超高独立混凝土圆柱施工质量控制

1、一、工程概况一、工程概况 昆山中学实验艺术大楼工程新建连廊部分采用混凝土结构，设计有8根直径700mm的圆柱，圆柱独立高独立高度度20.1m，超高混凝土圆柱施工是本工程结构施工的质量控制难点。 图一：混凝土圆柱效果示意图制图人：金晓华 日期：2012年1月3日二、二、qc小组概况小组概况制表：金晓华 日期：2012年1月3日 小组概况表小组概况表 表表2-1 小组名称江苏金土木昆山分公司第二qc小组小组注册号jtm-2013-ks-02 课 题超高独立混凝土圆柱施工质量控制 课题登记号jtm-2013-03-02 活动时间2013.3至2013.10 活动频率每周2次出勤率100%培训学习小组

2、成员平均接受qc教育56学时课题类型问题解决型 姓名职务学历年龄职称小组任职滕斌 项目经理硕士39高级工程师组长温惠清 公司技术负责 硕士42高级工程师技术指导刘卫星 项目技术负责人 本科45工程师副组长徐宇良 分公司总工硕士32高级工程师组员金晓华施工员本科46助理工程师组员张宇峰质量员本科27助理工程师组员崔重渊安全员本科28助理工程师组员李正广资料员本科29助理工程师组员朱寿亮钢筋工组长初中48高级技工组员周作成木工组长初中45高级技工张长生泥工组长初中46高级技工组员三、选题理由三、选题理由 本工程要求创江苏省扬子杯工程、江苏省文明工地工地，超高混凝土圆柱施工是本工程结构施工的难点之一

3、。圆柱施工质量的好坏对创优工作影响大。 本工程是昆山重点高中扩建实验艺术楼，地处昆山市中心，受到市领导和上级教育主管部门的高度重视，要求我们施工单位编制严格的文明施工措施，将对周边居民生活、出行，以及对学生们学习、考试的影响降到最小。 理由一：理由一：项目质量要求理由二：理由二：工程周边环境要求理由三理由三：公司要求 通过创优质工程提高企业竞争力，创建优质施工品牌，而昆山中学属于昆山市重点工程，在中标后总公司高度重视，在各方面给予了大力支持，因此优质、高效、文明、安全地建好本工程是必要的。 理由四：理由四：施工特征要求 在以往的工程中，我公司施工的圆柱高度相对较低，没有类似的超高圆柱的施工范例

4、，在施工方案编制、计划安排、通病克服等方面缺少足够的施工经验，因此在本次施工中必须研究对策、攻坚克难，保质保量的完成任务。 选定课题：选定课题：四、现状调查四、现状调查 2013年3月小组成员对我集团公司施工的混凝土圆柱施工记录资料进行排查，每个月抽查30个点，共检查了360个节点，合格点数296个，合格率为82.2%，最终将64个缺陷划分为7个大类，详见混凝土圆柱质量缺陷汇总表。 制表：金晓华 日期：2013年3月17日 序号项目频数累计频数频率累计频率1接缝不平313148.4%48.4%2垂直度偏差225334.4%82.8%3平整度差3564.7%87.5%4蜂窝3594.7%92.2

5、%5露筋2613.1%95.3%6漏浆1621.6%96.9%7其他2643.1%100%合计64100%混凝土圆柱质量缺陷汇总表 表4-2图三 混凝土圆柱施工质量缺陷排列图由缺陷排列图图可以看出，混凝土圆柱的质量缺陷主要是：1、接缝不平、接缝不平2、垂直度偏差、垂直度偏差 根据缺陷汇总表的数据绘制缺陷排列图，区分出主要缺陷和次要缺陷。 五、确定目标及可行性论证五、确定目标及可行性论证（一）、目标确定（一）、目标确定 小组经研究分析确定了本次小组经研究分析确定了本次qc活动的目标，小组活动目标活动的目标，小组活动目标图如下：超高独立混凝土圆柱成型合格率高于图如下：超高独立混凝土圆柱成型合格率高

6、于。 不利因素不利因素（1）、施工时学生们处于复习备考期，材料运输、扬尘控制、噪音控制都有严格要求。（2）、8根圆柱独立于主体建筑，需搭设专门的脚手架进行施工，脚手架高度达22米，施工放样时脚手架阻碍视线，对施工放线精度有不利影响。（3）、工程地址位于昆山市老街区，道路狭窄，且工程东侧有小学，接送学生车辆较多，给工程材料运输、施工进度安排影响较大。（二）、目标可行性分析（二）、目标可行性分析 有利因素有利因素（1）、总公司将本工程列为我公司“2013十大重点创优工程”之一，资金、技术、人员、材料均优先给予安排。（2）、在近几年内我公司承接施工了多个有高、大圆柱的工程，对如何进行圆柱的施工积累了

7、一定的施工经验。（3）、我qc小组有丰富的活动经验，曾多次获得国家、省、市级优秀qc活动成果奖。 目标是可以实现的 理论分析理论分析仅完全克服接缝不平一项缺陷理论上只能将合格率提高至（360-64+31）/360=90.8%；仅克服垂直度偏差一项缺陷理论上只能将合格率提高至（360-64+22）/360=88.3%，只有同时克服上述两项问题，才有可能将混凝土圆柱的施工质量合格率提高至（360-64+31+22）/360=96.9%，完成小组预定的目标。六、原因分析六、原因分析 小组全体成员经过讨论，会同各专业的技术人员，对影响成形质量的两项主要缺陷作出分析和归纳分析和归纳，绘制了关联图（图五）

8、，找出了影响混凝土圆柱施工质量的末端因素。共找出共找出1212个末个末端因素端因素. .七、要因确认七、要因确认 根据缺陷关联图，小组对这12个影响混凝土圆柱施工质量的末端因素进行了认真的调查、分析、论证，逐一进行要因确认。要因确认计划表要因确认计划表 表表7-1 序号末端因素确认内容确认方法标准负责人时间1仪器缺乏检测校对检查仪器有无检测证明、有无校对记录调查分析检测证明在有效期内，校对记录齐全刘卫星2013.3.202天气因素翻阅天气记录，查看有无极低、极高温度和大风等恶劣天气调查分析温度小于0或大于35，风力大于6级 李正广2013.3.202013.3.203工期紧施工工期紧导致工人为

9、赶工施工随意性大，质量控制意识淡薄，检查工程施工进度计划调查分析进度计划工期安排是否合理张宇峰2013.3.204人员流动性大人员大量流动，新进场工人对项目不熟悉，检查各班组人员变化情况现场验证人员流动比率小于10%崔重渊2013.3.215项目部管理制度落实不到位项目部各项管理制度是否齐全，管理制度落实是否到位，如有无对全员进行进场培训交底，派工记录是否齐全，有无岗前培训等调查分析制度齐全且全部落实刘卫星2013.3.212013.3.216模板精度偏差大模板的强度刚度能否满足要求，不变形，接缝小，尺寸偏差是否在合理范围内现场验证平面度不大于1/1000mm、圆度误差1.5mm金晓华2013

10、.3.217无垂直运输设备辅助吊装是否在塔吊吊装范围内，起吊质量能不能满足要求现场验证有满足要求的垂直运输设备滕斌2013.3.22 制表：金晓华 日期：2011年8月23日通过对十二条末端因素的逐条确认通过对十二条末端因素的逐条确认最终确定出以下四个要因：最终确定出以下四个要因：1、模板精度偏差大模板精度偏差大 ； 2、施工方法不合理施工方法不合理 ； 3、模板排架搭设偏差模板排架搭设偏差 ； 4、模板节点处理不当模板节点处理不当 。 8配合比不合理对搅拌站的原材料进行抽查，对混凝土土搅拌站的提供混凝土进行检查是否符合要求现场测试坍落度16030mm试块强度c35金晓华2013.3.2220

11、13.3.229施工方法不合理混凝土圆柱施工方案编制是否合理，有无采取针对性施工措施，调查分析编制详细施工方案，方案技术措施落实到位张宇峰2013.3.232013.3.2310现场环境局限施工现场有无足够的施工场地，施工设备能否正常使用，施工人员有无足够的操作面现场验证能否正常展开施工刘卫星2013.3.2311模板排架搭设偏差脚手架上部在搭设过程中有无有效的尺寸偏位控制，顶部立杆垂直度偏差大小现场验证立杆垂直度偏差控制在50mm以内崔重渊2013.3.2312模板节点处理不当梁柱交接点异形结构是否有针对性措施，模板如何制作现场验证梁柱交接点有具体施工方法，措施明确金晓华2013.3.23八

12、、对策措施八、对策措施 针对针对影响混凝土圆柱施工质量的四个要因影响混凝土圆柱施工质量的四个要因，小组成员根据，小组成员根据5w1h的原则，研究对策，的原则，研究对策，制定目标，采取措施，专人负责，具体见对策措施表（见表制定目标，采取措施，专人负责，具体见对策措施表（见表8-1）。）。 对策措施表对策措施表 表表8-1制表：金晓华制表：金晓华 日期：日期：2011年年8月月25日日序号要因对策目标措施地点时间责任人1模板精度偏差大调查圆柱模板的使用情况，对几种施工模板进行比对，择优选取施工模板选用施工质量、价格、可操作性综合性最好的施工模板对目前市场普遍采用的几种模板进行对比，包括木模、钢模和

13、玻璃钢模板，分析几种模板的经济性。对比几种模板的成型效果优劣，操作施工的难易程度，结合本工程的圆柱的特点选用最合适的施工模板。现场2013.4.1至2013.5.1金晓华张宇峰2施工方法不合理针对圆柱高度高，长细比大的特点编制专项施工方案，采取专门措施，合理分段留置施工缝根据施工方案编制详细施工流程，按流程进行施工确定选用何种模板后根据模板的受压强度确定混凝土浇筑高度，编制施工计划，对各施工工序的要求做详细说明，并结合学校的教学安排的基础上编制施工进度计划。确保施工正常进行的同时不影响学校教学。现场2013.4.1至2013.8.30刘卫星李正广3模板排架搭设偏差高支模方案编制加强对立杆尺寸的

14、控制，充分考虑立杆偏差对圆柱模板安装影响。排架立杆垂直度偏差小，不影响圆柱模板的安装在连廊高支模设计针对圆柱钢模的尺寸设计立杆布置，搭设时每一步进行校正，确保立杆垂直度偏差满足方案设计要求，减少对立柱钢模影响。现场2013.4.1至2013.8.30张作成崔重渊4模板节点处理不当对梁柱节点进行分析，制作专用模板。节点处模板安装棱角分明，拼缝小分析图纸，对梁、柱的尺寸进行分析，建立模型，对节点异形模板通过cad制图进行放样，制作专用模板现场2013.3.30至2013.8.25滕 斌崔重渊九、组织实施九、组织实施实施一实施一:优选施工模板，提高模板精度，确保模板质量优选施工模板，提高模板精度，确

15、保模板质量 根据调查阶段获得的信息，目前各项目部使用较多的的混凝土圆柱模板大约有三种：木模、钢模、玻璃钢模板，2013年4月小组成员对这三种模板的优缺点进行分析 : 图八 木模板实列照片制图：金晓华 日期2013年4月23日木模板木模板：由大量的桦杨木胶合而成，具有良好的防水性和透气性，在冬季施工时可以有效进行保温，本身重量重量轻轻，安装灵活多变安装灵活多变，安装和卸载时不需要使用机器来施工，并且模板来源广泛来源广泛，价价格低格低，有效降低施工成本，但整体性较差，模板精度不整体性较差，模板精度不易控制易控制。 钢模板钢模板：加固系统部件强度高强度高，组合刚度大组合刚度大，板块制作精度高制作精度

16、高，拼缝严密，不易变形，模板整体性好，抗震性强，模板重量模板重量大大，移动安装需起重机械吊运，成本高成本高。制图：金晓华 日期2013年4月23日图九 钢模板实列照片玻璃钢模板玻璃钢模板：是采用不饱和聚酯树脂为胶结材料和无碱玻璃布为增强材料，按照拟浇筑柱子的圆周周长和高度制成的整块模板。具有重量轻、强度高、韧性好、耐磨、重量轻、强度高、韧性好、耐磨、耐腐蚀耐腐蚀的特点，可按不同的圆柱直径加工制作，比采用木模、钢模模板易于成型比采用木模、钢模模板易于成型，但价格较高价格较高，一次性投入大，各项目部使使用相对较少用相对较少，缺乏足够施工经验。 图十 玻璃钢模板实列照片效果评价：通过精选模板，选定使

17、用钢模，钢模平面效果评价：通过精选模板，选定使用钢模，钢模平面度不大于度不大于1/1000mm、圆度误差、圆度误差1.5mm，实现了小组，实现了小组预定的目标。预定的目标。 从价格、可操作性、是否具有相关施工经验等几方面综合考虑，小组最终决定采用钢模板采用钢模板。 选定使用钢模板后小组成员立刻进行模板的准备工作，通过多方调查，在苏州一钢模租赁站找到了可供本工程使用的直径d=700mm的钢模，通过采用租赁形式大大节约了工程的一次投入。在租赁站我们选用的模板规格如下：柱模直径d=700mm，高度3m,面板厚度6mm,法兰圆弧框壁厚12mm，翼缘100mm；横肋和竖肋壁厚10mm，翼缘100mm；横

18、肋间距500mm，竖肋间距约486.7mm（36）；法兰上冲有22孔，孔中心距面板56mm，水平向每个半模20个孔、竖向30个孔；采用直径20长60mm双母高强螺栓连接；面板要求平整光洁，无锈蚀，划痕，麻点等缺陷，平面度不大于1/1000mm，模板制作圆度误差1.5mm，焊缝不允许有夹渣、烧穿、积瘤等焊接缺陷。 钢模进场后项目部对钢模进行重新打磨喷漆，喷漆前将旧漆磨光，并打磨除锈，打磨后确保钢模平面度不大于1/1000mm、圆度误差1.5mm。喷完漆后对模板进行预拼装，并进行编号。实施二：优化施工方案，合理编排施工进度计划，克服现场环境局限实施二：优化施工方案，合理编排施工进度计划，克服现场环

19、境局限 本工程8根圆柱分布位置如图十一所示，位于学校主出入口处，左右各4根，独立高度20.1米，这类超高柱不能一次浇筑到顶，小组成员结合租赁到的钢模的尺寸决定采用四次浇筑，即6+6+6+2.1=20.1m,前三次浇筑高度各6m，最后一段2.1m与连廊梁板一次浇筑 图十一 施工现场平面图制图：金晓华 日期2013年4月23日工期方面：工期方面：结合学校的教学安排，圆柱下部6+6+6三段在实验楼主体结构施工至0.000后开始施工，施工日期安排在4月、5月份，第四段2.1m与连廊梁板同时浇筑，安排在7、8月学生暑假期间施工，以减少对学校教学的影响。 施工流程：施工流程：施工放线；钢筋绑扎；模板吊装、

20、安装；混凝土浇筑；模板拆除，成品保护；施工放线时必须将轴线、截面边线、模板控制线都放出来。模板安装时由于钢模重量较大，而塔吊设置位置偏远无法辅助进行吊装，小组成员决定采用25t汽车吊辅助施工，汽车吊停放位置及吊装示意如图。 图十二 汽车吊吊装简图制图：金晓华 日期2013年4月23日图十四 施工缝留置位置图 制图：金晓华 日期2013年4月23日施工缝施工缝:浇筑混凝土时由于浇筑高度达6m，需采用导管输送，边输送边振捣。最后施工缝留置位置如图十四所示位于模板最上一段上边缘以下20cm左右处，模板拆除时最上一段钢模不拆除，第二步模板施工时直接架设在上面，以减少拼缝错位。浇筑至距模浇筑至距模板上沿

21、板上沿20cm成品保护：成品保护：在圆柱前三段共6+6+6=18m浇筑完成后，进行艺术实验大楼主体施工，圆柱排架拆除，拆除后柱与柱之间用钢管相连以提高整体性（如图十五），防止柱根部应力集中，产生裂缝。图十五 成品保护示意效果评价：通过细效果评价：通过细化施工方案，合理化施工方案，合理安排施工，达到小安排施工，达到小组预定目标。组预定目标。实施三：提高模板排搭设精度，确保架体稳定性，提高圆柱模板垂直度实施三：提高模板排搭设精度，确保架体稳定性，提高圆柱模板垂直度 根据进度计划安排本工程圆柱施工总体分两个阶段实施，第一阶段：下部6+6+6=18米独立圆柱施工；第二阶段：上部2.1米与连廊梁板同时施

22、工，两个阶段模板排架的施工质量都对圆柱的垂直度有巨大影响。图十六 一阶段脚手架立杆平面布置图制图：金晓华 日期2013年4月23日 第一阶段：此阶段进行混凝土圆柱及筒状结构施工，混凝土圆柱模板的水平方向偏移完全由模板排架进行控制，小组成员根据这一情况，编制针对性的施工排架方案。具体设计尺寸如下：排架立杆间距控制在1200mm左右，水平联系杆步距1500mm，每3米搭设一道水平剪刀撑，纵向剪刀撑每5步设置一道。为保证整个架体的稳定性，排架的高宽比需不大于3。立杆平面布置如图十六所示。 模板18米高排架搭设分三次进行，每次搭设高度6米，每搭设完一步通过拉结点与筒状结构拉结固定； 圆柱模长细比大，圆

23、柱模板间隔2米用钢管做一道水平固定，与排架相连，图十三柱模与架体连接示意图 制图：金晓华 日期2013年5月23日 第二阶段：混凝土圆柱与连廊梁板同时浇筑。 连廊最大梁截面达300*3000mm，支模高度为20.1米，立杆间距最小处只有400mm，钢管排布密集，施工面狭小，工人施工困难。 模板排架严格按照搭设方案进行搭设，每搭设二步就行一次测量，发现偏差超出允许范围立刻进行调整。 图十七 高支模排架平面布置图制图：金晓华 日期2013年8月23日效果评价：通过控制脚手架搭设精度，脚手架垂直度效果评价：通过控制脚手架搭设精度，脚手架垂直度偏差在允许范围内，确保圆柱模板垂直度偏差符合方偏差在允许范

24、围内，确保圆柱模板垂直度偏差符合方案设计要求，实现小组活动目标。案设计要求，实现小组活动目标。实施四：精细处理梁柱节点，减小模板拼缝，提高混凝土成型质量实施四：精细处理梁柱节点，减小模板拼缝，提高混凝土成型质量 制图：金晓华 日期2013年8月23日图十八 梁柱节点圆弧板 我们分析设计图纸发现与圆柱顶部交接的连廊梁宽度只有300mm和450mm宽，这样需要4段与梁同高的小圆弧板，如图十八所示 ； 由于选用了圆柱钢模板，如果圆弧板部分也用钢模板，需要定做留口的定性圆柱钢模板，将大大增加工程成本，小组成员通过讨论决定圆弧板采用现场自制木模板。 现场多层板制作圆弧形外框架板，外框板的尺寸小组成员通过

25、autocad制图进行放样，具体尺寸见图十九 。 现场制作15*15的木条，木条依次紧密排列在外框架板上，并与外框架板固定。图十九 圆弧板尺寸详图制图：金晓华 日期2013年8月23日制图：金晓华 日期2013年8月23日 梁底模板与钢模拼接处：梁底模多层板切割成直径700mm的弧形，与钢模相接并固定牢固，拼接示意详见图二十，接缝处贴上塑料胶条防止漏浆。图二十 梁底模与柱模拼接图图二十一 梁柱节点施工效果图效果评价：通过小组成员效果评价：通过小组成员活动，对柱梁节点处模板活动，对柱梁节点处模板异形不规则采取针对性措异形不规则采取针对性措施，设计制造圆弧形模板，施，设计制造圆弧形模板，减小了拼缝

26、，实现小组活减小了拼缝，实现小组活动目标。动目标。 制图：金晓华 日期2013年8月23日十、效果检查十、效果检查活动后混凝土圆柱施工质量检查记录表活动后混凝土圆柱施工质量检查记录表 表表10-1 制表：金晓华制表：金晓华 日期：日期：2013年年9月月5日日 （一）、施工质量检查（一）、施工质量检查施工结束后，我们对混凝土圆柱施工质量进行了逐一检查，并进行实施工结束后，我们对混凝土圆柱施工质量进行了逐一检查，并进行实体检测，共检查检测体检测，共检查检测300个点，结果详见图表。个点，结果详见图表。 图十六图十六 活动后混凝土圆柱施工质量缺陷排列图活动后混凝土圆柱施工质量缺陷排列图序号项目频数累计频数频率累计频率1接缝不平3327.2%27.2%2垂直度偏差2518.2%45.4%3平整度差2718.2%63.6%4蜂窝189.1%72.7%5露筋199.1%81.8%6其他21118.2%100%合计11100% 从检查记录表我们可以看出，混凝土圆柱施工质量取得了较大的提高，各项指标均得到有效控制，且合格率由82.2%上升到96.3%(见柱状图十七),达到了高于95%的预期目标。制图：金晓华 日期：2013年9月7日成